Giáo trình Điều hòa không khí và thông gió - Chương 3: Tính cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm

 số dẫn của vật liệu tăng. Sự thay đổi của hệ số dẫn nhiệt λ khi nhiệt 
độ thay đổi theo quy luật bậc nhất: 
λ = λo + b.t kCal/m.h.K 
 (3-39) 
trong đó: 
 λo - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở 0oC, kCal/m.h.K; 
 t - Nhiệt độ vật liệu, oC; 
 b - Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào tính chất vật liệu, có giá trị nằm trong khoảng 0,0001 ÷ 
0,001. 
 Tuy nhiên, do sự phụ thuộc vào nhiệt độ của vật liệu không đáng kể nên trong các tính 
toán thường coi hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu là không đổi và lấy theo bảng dưới đây. 
Bảng 3.15: Hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu 
STT Vật liệu Khối lượng 
riêng, kg/m3
Hệ số dẫn 
nhiệt λ 
W/m.oC 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
I- VẬT LIỆU AMIĂNG 
Tấm và bản ximăng amiăng 
Tấm cách nhiệt ximăng amiăng 
Tấm cách nhiệt ximăng amiăng 
II- BÊ TÔNG 
Bê tông cốt thép 
Bê tông đá dăm 
Bê tông gạch vỡ 
Bê tông xỉ 
Bê tông bột hấp hơi nóng 
Bê tông bọt hấp hơi nóng 
Tấm thạch cao ốp mặt tường 
Tấm và miếng thạch cao nguyên chất 
III- VẬT LIỆU ĐẤT 
Gạch mộc 
IV- MẢNG GẠCH XÂY ĐẶC 
Gạch thông thường với vữa nặng 
Gạch rỗng (γ=1300), xây vữa nhẹ (γ=1400) 
Gạch nhiều lỗ xây vữa nặng 
V- VẬT LIỆU TRÁT VÀ VỮA 
Vữa xi măng và vữa trát xi măng 
Vữa tam hợp và vữa trát tam hợp 
goài bằng thạch cao 
ng ốp mặt 
1900 
500 
300 
2400 
2200 
1800 
1500 
1000 
400 
1000 
1000 
1600 
1800 
1350 
1300 
1800 
1700 
1600 
1600 
1000 
700 
0,349 
0,128 
0,093 
1,547 
1,279 
0,872 
0,698 
0,395 
0,151 
0,233 
0,407 
0,698 
0,814 
0,581 
0,523 
0,930 
0,872 
0,872 
0,698 
0,233 
0,233 
Vữa vôi trát mặt ngoài 
Vữa vôi trát mặt trong 
Tấm ốp mặt n
Tấm sợi gỗ cứ
VI- VẬT LIỆU CUỘN 
 52
22 
23 
24 
25 
26 
27 
28 
29 
30 
31 
32 
33 
34 
35 
36 
37 
38 
39 
ựa đường bitum hay hắc ín 
g khoáng chất 
T LIỆU THUỶ TINH 
Kính cửa sổ 
Sợi thuỷ tinh 
Thuỷ tinh hơi và thuỷ tinh bọt 
Thuỷ tinh hơi và thuỷ tinh bọt 
VIII- VẬT LIỆU GỖ 
Gổ thông, tùng ngang thớ 
Mùn cưa 
Gỗ dán 
Tấm bằng sợi gỗ ép 
Tấm bằng sợi gỗ ép 
Tấm bằng sợi gỗ ép 
Tấm gỗ mềm (lie) 
IX- VẬT LIỆU KHÁC 
Tấm silicat bề mặt in hoa và tấm ximăng silicat in hoa 
Tấm silicat bề mặt in hoa và tấm ximăng silicat in hoa 
Tấm silicat bề mặt in hoa và tấm ximăng silicat in hoa 
700 
600 
150 
200 
2500 
200 
500 
300 
550 
250 
600 
600 
250 
150 
250 
600 
400 
250 
0,174 
0,174 
0,058 
0,069 
0,756 
0,058 
0,163 
0,116 
0,174 
0,093 
0,174 
0,163 
0,076 
0,058 
0,069 
0,233 
0,163 
0,116 
Giấy cactông thường 
Giấy tẩm dầu thông nh
Thảm bông dùng tronh nhà
Thảm bôn
VII- VẬ
3.2.8.2 Nhiệt truyền qua nền đất Q82
Để tính nhiệt truyền qua nền người ta chia nền thành 4 dãi, mỗi dãi có bề rộng 2m như 
hình vẽ 3-1. 
Theo cách phân chia này 
 - Dải I : k1 = 0,5 W/m2.oC , F1 = 4.(a+b) 
 - Dải II : k2 = 0,2 W/m2.oC , F2 = 4.(a+b) - 48 
 - Dải III: k3 = 0,1 W/m2.oC , F3 = 4.(a+b) - 80 
 - Dải IV: k4 = 0,07 W/m2.oC , F4 = (a-12)(b-12) 
 Khi tính diện tích các dải, dải I ở các góc được tính 2 lần vì ở các góc nhiệt có thể 
truyền ra bên ngoài theo 2 hướng khác nhau. 
 - Khi diện tích phòng nhỏ hơn 48m2 thì có thể coi toàn bộ là dải I. 
 - Khi chia phân dải nếu không đủ cho 4 dải thì ưu tiên từ 1 đến 4. Ví dụ chỉ chia được 
3 dải thì coi dải ngoài cùng là dải I, tiếp theo là dải II và III. 
Tổn thất nhiệt qua nền do truyền nhiệt: 
Q82 = (k1.F1 + k2.F2 + k3.F3 + k4.F4).(tN - tT) (3-40) 
 53
ab
2
2
2
2
2
2
2 2 2 2 2 2
( I )
( II )
( III )
( IV )
Hình 3.1: Cách phân chia dãi nền 
3.2.9 Tổng lượng nhiệt thừa QT
Tổng nhiệt thừa của phòng: 
 (3-41) 
Nhiệt thừa QT được sử dụng để xác định năng suất lạnh của bộ xử lý không khí trong 
chương 4. Không nên nhầm lẫn khi cho rằng nhiệt thừa QT chính là năng suất lạnh của bộ xử 
lý không khí. 
Tổng nhiệt thừa của phòng QT gồm nhiệt hiện Qhf và nhiệt ẩn Qwf của phòng. 
- Tổng nhiệt hiện của phòng: 
 Qhf = Q1 + Q2 + Q3h + Q4h + Q5 + Q6 + Q7h + Q8 
- Tổng nhiệt ẩn của phòng: 
 Qwf = Q3w + Q4w + Q7w 
Như đã trình bày ở trên, trường hợp không gian khảo sát là nhà hàng thì bình quân mỗi 
người cộng thêm 20W do thức ăn toả ra, trong đó 10W là nhiệt hiện và 10w là nhiệt ẩn. 
Để có số liệu tham khảo tính nhiệt, bảng dưới đây là một số số liệu về phụ tải nhiệt trung 
bình của một số không gian, theo kinh nghiệm 
Bảng 3.16: Các thông số kinh nghiệm 
Qo
Btu/h.ft2
Người/Tôn Lưu lượng gió
CFM/ft2
Phân bố người 
Ft2/Người 
Phân bố đèn 
W/Ft2
kW,QQ 8
1i iT ∑==
Khu vực 
Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao Thấp TB Cao 
Nhà ở, phòng khách KS. 13 20 30 1.4 1.7 2.2 0.5 0.7 0.9 100 175 325 0.2 0.6 0.9
Bảo tàng, thư viện 30 51 75 2.5 4.3 8.3 0.9 1.6 2.1 40 60 80 0.5 1.0 2.0
Ngân hàng 35 53 75 2.5 4.7 7.5 1.1 1.8 2.5 26 53 80 0.9 2.9 4.4
Tiệm hớt tóc 45 73 112 2.9 4.9 7.4 1.3 2.6 4.4 20 40 60 0.6 1.4 4.6
Cửa hàng mỹ phẩm 49 75 114 2.5 4.3 7.1 1.6 2.3 3.0 17 42 75 2.7 4.2 9.3
Cửa hàng quần áo trẻ em 39 41 82 1.4 3.1 5.9 1.1 1.8 3.2 48 99 130 1.1 1.6 2.5
Cửa hàng quần áo đàn ông 33 45 85 1.2 3.0 6.2 0.9 1.4 1.8 60 118 205 1.0 2.2 4.4
Cửa hàng quần áo phụ nữ 30 43 65 2.5 5.7 11.0 0.8 2.4 6.9 22 61 197 9.8 3.3 7.4
Cửa hàng quần áo nói chung 29 44 68 3.2 5.2 7.0 0.9 1.4 2.1 27 65 111 1.5 2.2 3.5
Cửa hàng tầng hầm 20 30 39 6.2 8.0 15.0 0.5 0.8 1.2 20 30 95 0.8 2.4 3.9
Của hàng tầng chính 25 42 62 2.0 6.0 7.0 0.9 1.3 2.0 16 35 90 0.7 2.5 5.2
Phòng làm việc của bác sỹ 33 51 68 1.3 4.0 7.0 1.2 1.7 2.4 29 75 160 1.4 1.7 3.4
Cửa hàng dược phẩm 35 70 109 1.3 4.5 6.9 1.1 1.9 3.4 17 39 92 0.2 1.6 3.9
 54
Cửa hàng thực phẩm 44 82 142 3.0 5.3 7.9 1.3 2.5 4.8 12 36 72 0.9 2.6 5.0
Văn phòng, phòng riêng, chung 22 43 72 1.2 3.5 6.3 0.7 1.4 2.2 32 105 278 0.6 2.0 4.8
Nhà hàng 62 115 260 3.4 7.0 11.4 0.8 2.1 3.8 9 18 32 0.2 1.4 6.8
Cửa hàng đặc biệt 22 52 179 1.1 3.1 5.5 0.8 1.9 5.9 20 90 192 0.9 3.9 12.9
Quán rượu, câu lạc bộ đêm 25 80 165 6.6 8.6 10.7 0.8 1.4 2.8 8 18 75 0.2 1.1 2.2
Nhà hát 74 92 115 10.4 16.0 19.0 15.0 20.0 30.0 6 8 12 0.1 0.3 0.8
3.3 XÁC ĐỊNH LƯỢNG ẨM THỪA WT
3.3.1 Lượng ẩm do người tỏa ra W1
Lượng ẩm do người tỏa ra được xác định theo công thức sau: 
W1 = n.gn, kg/s (3-42) 
n - Số người trong phòng, người; 
gn - Lượng ẩm do 01 người tỏa ra trong phòng trong một đơn vị thời gian, kg/s. 
Lượng ẩm do 01 người toả ra gn phụ thuộc vào cường độ lao động và nhiệt độ phòng: Khi 
nhiệt độ phòng càng lớn và cường độ vận động càng mạnh thì cơ thể thải mồ hôi càng nhiều, 
nói cách khác là gn càng lớn. Trị số gn có thể tra cứu theo bảng 3.17 dưới đây: 
Bảng 3.17. Lượng ẩm do người tỏa ra, g/giờ,người 
Nhiệt độ không khí trong phòng, oC Trạng thái lao động 
10 15 20 25 30 35 
Trẻ em dưới 12 tuổi 15 18 22 25 35 60 
Tĩnh tại 30 40 40 50 75 115 
Lao động trí học (cơ 
quan, trường học) 
30 40 75 105 140 180 
Lao động nhẹ 40 55 75 115 150 200 
Lao động trung bình 70 110 140 185 230 280 
Lao động nặng 135 185 240 295 355 415 
Phòng ăn, khách sạn 90 90 171 165 250 
Vũ trường 160 160 200 305 465 
3.3.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2
Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng thì có một lượng hơi nước bốc vào phòng. Ngược lại 
nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút một lượng ẩm. 
100
)yy.(G
W 2122
−= , 
kg/s (3-43) 
y1, y2 - Lần lượt là thủy phần của sản phẩm khi đưa vào và ra, %; 
G2 - Lưu lượng của sản phẩm, kg/s. 
Thành phần ẩm thừa này chỉ có trong công nghệp 
3.3.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3
Khi sàn bị ướt thì một lượng hơi ẩm từ đó có thể bốc hơi vào không khí làm tăng độ ẩm 
của nó. Lượng hơi ẩm được tính như sau: 
W3 = 0,006.Fs.(tT - tư) kg/s (3-44) 
Fs - Diện tích sàn bị ướt, m2; 
 55
tư - Nhiệt độ nhiệt kế ướt ứng với trạng thái trong phòng. 
Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt được tính cho nơi thường xuyên nền nhà bị ướt như ở khu 
nhà giặt, nhà bếp, nhà vệ sinh. Riêng nền ướt do lau nhà thường nhất thời và không liên tục, 
nên khi tính lưu ý đến điểm này. 
3.3.4 Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4
Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu, thì cần phải tính thêm 
lượng hơi ẩm thoát ra từ các thiết bị này. 
W4 = Gh (3-45) 
3.3.5 Lượng ẩm thừa WT
 Tổng tất các nguồn ẩm toả ra trong phòng gọi là lượng ẩm thừa 
 s/kg,WW 4
1i iT ∑== (3-46) 
Nhiệt thừa WT được sử dụng để xác định năng suất làm khô của thiết bị xử lý không khí ở 
chương 5. 
3.4 KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG TRÊN VÁCH 
 Như đã biết khi nhiệt độ vách tW thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí tiếp xúc 
với nó thì sẽ xãy ra hiện tượng đọng sương trên vách đó. Tuy nhiên do xác định nhiệt độ vách 
khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng khác. 
 * Về mùa hè: Mùa hè ta thực hiện chế độ điều hòa (làm lạnh), nhiệt độ bên ngoài lớn 
hơn nhiệt độ bên trong: 
 Khi đó ở bên trong nhiệt độ vách luôn luôn cao hơn nhiệt độ không khí trong phòng 
và nhiệt độ đọng sương của nó ( ) nên trên vách trong không thể xãy ra hiện tượng 
đọng sương. 
 Tuy nhiên, ở bên ngoài nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ không khí nên cũng có thể xảy 
ra hiện tượng đọng sương. Gọi là nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài phòng, 
điều kiện để không xảy ra đọng sương là: 
 (3-47) 
 Bây giờ ta hãy xem, khi nào xảy ra điều kiện trên. Theo phương trình truyền nhiệt ta 
có: 
 (3-48) 
 hay: 
S
TT
W
T ttt >>
S
Nt
S
N
W
N tt > 
)tt.()tt.(k WNNNTN −α=−
TN
W
NN
N tt
tt
.k −
−α= (3-49) 
 Khi giảm thì k tăng, khi giảm tới thì trên tường bắt đầu đọng sương, khi đó ta 
được giá trị kmax
W
Nt
S
Nt
TN
S
NN
Nmax tt
tt
.k −
−α= (3-50) 
 Điều kiện để không xảy ra đọng sương trên vách về mùa Hè là: 
 56
 57
max
TN
S
NN
N ktt
tt
.k =−
−α< (3-51) 
 * Về mùa Đông: Về mùa Đông nhiệt độ không khí bên trong lớn hơn bên ngoài nên 
nếu có xảy ra đọng sương thì chỉ diễn ra ở vách bên trong của phòng. Khi đó điều kiện để 
không xảy ra đọng sương trên vách trong là: 
max
NT
S
TT
T ktt
tt
.k =−
−α< (3-52) 
*****