Lý Thuyết Tính Tải:
Về cơ bản, hệ thống điều hòa không khí là một hệ thống nhằm tạo ra một vi môi trường, trong đó không khí mang theo các thông số về độ ẩm, nhiệt độ, độ sạch… mà người thiết kế mong muốn.
Điều hòa nhiệt độ là tạo ra một hệ thống để vận chuyển nguồn nhiệt từ nơi này tới nơi khác. Nếu nguồn nhiệt nóng được vận chuyển từ trong không gian điều hòa ra môi trường thì ta gọi là làm lạnh, ngược lại là sưởi.
Đối với lĩnh vực điều hòa tiện nghi, các thông số không khí trong không gian điều hòa phải nằm trong khoảng giới hạn về mức độ tiện nghi của con người. Thông số quan trọng nhất là nhiệt độ. Khi các yếu tố bên ngoài tác động làm thay đổi các thông số vượt quá mức giới hạn tiện nghi thì hệ thống có nhiệm vụ điều chỉnh về điều kiện đã thiết kế.
Công việc của người thiết kế đầu tiên là xác định các nguồn sinh nhiệt và thực hiện các tính toán để xác định lượng nhiệt dư và thiết kế hệ thống nhằm vận chuyển nhiệt đó ra ngoài môi trường để đảm bảo các thông số tiện nghi.
Các nguồn nhiệt bao gồm:
- Nhiệt do con người và các thiết bị máy móc, đèn trong không gian điều hòa tỏa ra.
- Nhiệt do không khí bên ngoài cấp vào hoặc rò rỉ vào.
- Nhiệt do môi trường xung quanh truyền qua các kết cấu bao che.
- Nhiệt do bức xạ qua tường, đặc biệt là kính cửa.
- Tải nhiệt từ các thiết bị điện tương ứng với công suất điện.
- Tải nhiệt từ không khí tươi cấp vào hoặc rò rỉ vào phụ thuộc vào điều kiện thời tiết.
- Tải nhiệt truyền từ các không gian không điều hòa phụ thuộc vào kết cấu bao che.
- Tải nhiệt bức xạ mặt trời vào không gian điều hòa phụ thuộc vào hướng và loại kính sử dụng.
- Tải nhiệt từ con người tỏa ra phụ thuộc vào số lượng và hoạt động của họ.
Các Phương Pháp Tính Tải:
Có 2 phương pháp tính tải được ứng dụng trong thiết kế:
1. Phương Pháp Estimate:
Phương pháp estimate thường được sử dụng trong giai đoạn conceptual để xác định sơ bộ tải nhiệt của công trình hoặc cho các công trình sử dụng điều hòa không khí cục bộ.
Ưu điểm:Nhanh chóng và dễ dàng, có thể thực hiện mà không cần sự hỗ trợ của các phần mềm phức tạp.
Nhược điểm:Độ chính xác phụ thuộc vào kinh nghiệm người tính toán, và không phải lúc nào cũng chính xác.
Mục đích:Tiết kiệm thời gian tính toán, ước tính sơ bộ tải cho công trình để xác định sơ bộ công suất và kích thước thiết bị.
Phương Pháp Tính:Dựa theo bảng tra mật độ tải ứng với từng loại không gian điều hòa và nhân với diện tích hoặc thể tích của không gian tương ứng.
2. Phương Pháp Tính Toán Chính Xác:
Phương pháp này sử dụng các bảng tính hoặc phần mềm thiết kế để hỗ trợ tính toán.
- CLTD/SLC/CLF: Đơn giản hóa phương pháp TFM.
- TETD/TA: Phương pháp TETD/TA (Time Averaging Method).
- TFM: Phương pháp Transfer Function Method, dùng trong tính toán năng lượng.
- HBM: Phương pháp Heat Balance Method, thường dùng trong nghiên cứu.
- RTSM: Phương pháp Radiant Time Series Method, phát triển từ HBM.
- FDM/FEM: Phương pháp Finite Difference/Element Method.
Đồ Thị Psychrometric:
Đồ thị Psychrometric t-d bao gồm trục ngang biểu thị nhiệt độ, trục dọc biểu thị độ chứa hơi, các đường cong biểu thị độ ẩm tương đối, và trục xiên thể hiện enthalpy.
.png)
Thông Số Trạng Thái Không Khí:
- Nhiệt độ bầu khô (Dry Bulb Temp): Đo bằng nhiệt kế.
- Nhiệt độ bầu ướt (Wet Bulb Temp): Đo bằng nhiệt kế bầu ướt.
- Điểm đọng sương (Dew Point): Nhiệt độ khi độ ẩm tương đối đạt 100%.
- Độ ẩm tương đối: Tỉ số lượng ẩm thực tế so với lượng ẩm tối đa không khí có thể chứa.
Quy Trình Làm Lạnh:
- Space Cooling Load: Tải làm lạnh dùng để tính lưu lượng gió lạnh cấp, kích thước thiết bị và ống gió.
- Cooling Coil Load: Tải nhiệt bao gồm Space Cooling Load và các tổn thất nhiệt khác.
