KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH

KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH
CHU TRÌNH MÁY LẠNH 1 CẤP
I. HÀNH TRÌNH KHÔ DÙNG VAN TIẾT LƯU

1-2: Nén đoạn nhiệt, đẳng Entropy
2-3: Quá trình Ngưng tụ đẳng áp
3-4: Quá trình tiết lưu đẳng Enthalpy
4-1: Quá trình bay hơi đẳng áp

- Nguyên lý làm việc:
Môi chất đi ra khỏi thiết bị bay hơi (1) được máy nén hút về nén đoạn
nhiệt đẳng Entropy thành hơi có nhiệt độ cao, áp suất cao đạt trang thái (2).
Môi chất đi vào Thiết bị ngưng tụ thực hiện quá trình nhả nhiệt đẳng áp với
môi trường cần làm mát thành lỏng cao áp ở trạng thái (3). Sau đó môi chất đi
vào thiết bị Tiết Lưu giảm áp, giảm nhiệt thành lỏng thấp áp (4). Môi chất tiếp
tục đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của môi trường cần làm mát, sôi hóa hơi.
Hơi ra khỏi thiết bị bay hơi (1), lại được máy nén hút về, chu trình cứ thế tiếp
diễn.
- Tính toán các thông số của chu trình.
1) Công nén: l = h2 - h1.
2) Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = h2 - h3 = dt(1’12533’1’) trên đồ
thị T-s.

3) Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi: qo = h1 - h4 = dt(1’144’1’) trên đồ
thị T-s.
4) Hệ số làm lạnh:
Bài tập
MỘT CẤP SỬ DỤNG MÔI CHẤT R22, HÀNH
TRÌNH KHÔ DÙNG VAN TIẾT LƯUCÓ NHIỆT
ĐỘ BAY HƠI T0 = -15 0C VÀ NHIỆT ĐỘ NGƯNG
TỤ Ở THIẾT BỊ NGƯNG TỤ LÀ Tf = 35 0C Q0 =
20kW, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐIỂM NÚT
VÀ TÍNH TOÁN CHU TRÌNH
- Nhiệt độ ngưng tụ Tk = 350C
- Nhiệt độ bay hơi T0 = -150C
Vẽ đồ thị và lập các thông số điểm nút:

Điểm
1
2
3
4
5

T 0C
-15
61,3
35
-15
-15

Tính độ khô: x=
x4=

ℎ4− ℎ5
ℎ1−ℎ5

Tìm: x4 =

=

P (bar)
2,964
13,495
13,495
2,964
2,964

�� − �'

�''−�'
242,93− 182,16
399,16−182,16

�4− �5
�1−�5

→ 0,28=

v (dm3/kg)
77,69
20,87
0,8673
22,29
0,749

= 0,28 → x4 =

�4− 0,749

77,69−0,749

�4− �5
�1−�5

h (kJ/kg)
399,16
437
242,93
242,93
182,16

→ 0,28=

s (kJ/kg.K)
1,7741
1,7741
1,1454
1,1688
0,9334

�4− 0,9334

1,7741−0,9334

→s4 = 1,1688 kJ/kg.K

→v4 = 22,29 dm3/kg

Công của máy nén: l = h2-h1 = 437 - 399,16 = 37,84 kJ/kg
Nhiệt lượng nhả ra ở TBNT: qk = h2-h3= 437 - 242,93 = 194,07 kJ/kg
Nhiệt lượng nhận ở TBBH: q0 = h1 - h4 = 399,16 - 242,93 = 156,23 kJ/kg
Hệ
...
--------------------------------------
... nóng đi theo ống ra ngoài được đưa vào tháp
làm mát - trong tháp có quạt hút gió nóng giúp giảm nhiệt độ, nước ra khỏi
tháp làm mát sau đó đi vào máy bơm và lại tiếp tục được bơm vào bình ngưng
tụ - chu trình cứ thế tiếp diễn.
3/ Vòng tuần hoàn của nước lạnh tại bình bay hơi
- Nước từ bên ngoài đi vào bình bay hơi, môi chất cấp nhiệt cho nước giúp làm
lạnh nước (5 ~ 7C). Nước này đi ra khỏi bình bay hơi và được cấp đến các thiết
bị trao đổi nhiệt (FCU và AHU), tại đây nước lạnh được các quạt thổi gió qua
giúp làm mát cho môi trường xung quanh, nước lúc này tăng nhiệt độ (10 ~
12C) và được đưa về bình giản nở (do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột của nước
làm tăng thể tích nước, bình giản nở giúp cho nước ko làm vỡ hay hư hại
đường ống), sau đó đi vào máy bơm và quay trở lại bình bay hơi - Chu trình cứ
thế tiếp diễn.

Thành phần của Water chiller
(Cấu tạo Chiller)
+ Máy nén
+ Bình ngưng
+ Van tiết lưu
+ Dàn bay hơi
+ Bộ nguồn
+ Bộ điều khiển
+ Hộp nước
(Cấu tạo toàn hệ thống)
+ Chiller
+ Hệ ống nước và bơm
+ Hệ thống tải AHU, FCU
+ Cooling Tower

Bài tập về truyền nhiệt
Một mái nhà bằng bê tông có hệ số dẫn nhiệt là 0,11 W/m0C có chiều dài và
rộng lần lượt là 7m và 9m, dày 350mm, bên trong nhà được làm ấm bằng điện
trở 10h mỗi ngày. Nhiệt độ bề mặt bên trong và bên ngoài mái lần lượt là 270C
và 80C.
a, Xác định nhiệt lượng tổn thất
b, Số tiền phải trả cho nhiệt tổn thất là 25$, tính giá tiền điện tiêu thụ
c, Xác định hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt dày 100 mm nằm trên
mái và nhiệt độ bề mặt là 20C
Giải
a,
- Nhiệt lượng tổn thất
q=

�2 −�1
�
�

=

27−8
0,35
0,11

= 5,97 W/m2

Q = qA = 5,97× 9 ×7= 376,11 W
b,
- Nhiệt lượng tổn thất theo thời gian ( t =10h)
Q×t = 376,11×10 = 3761,1 Wh = 3,7611 kWh
- Số tiền phải trả 1 ngày là:

- Giá tiền điện theo kWh là:

25
30

= 0,83 $

0,83

3,7611

= 0,22 $/kWh

c,
- Hệ số dẫn nhiệt được xác định theo công thức
�2 −�1

=>

= 5,97 W/m
1 +�2
�1 �2
�2
�2
�2−�1

q=�
�1
�1

+

�2

=

2

5,97

Vậy �2 = �2 = 0,1 W/m C
0

=>

�2

� −�1 �1
27−2 0,35
− =
−
=1
5,97
5,97
�1
0,11

= 2