Luận văn: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÀM LẠNH BAY HƠI CÓ SỬ DỤNG CHẤT HÚT ẨM TRONG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ NHẰM
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
—————-
LÂM THANH HÙNG
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÀM LẠNH BAY HƠI CÓ SỬ DỤNG CHẤT HÚT ẨM TRONG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ NHẰM
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ NHIỆT
MÃ SỐ: 60.52.80
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2008
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Bài luận văn này trình bày các cơ sở lý thuyết về vấn đề về nhiệt ẩn và nhiệt hiện của không khí và các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất giữa không khí với nước và với dung dịch chất hút ẩm. Phân tích các hệ thống làm lạnh bay hơi và tách ẩm bằng chất hút ẩm, thực hiện thí nghiệm hệ thống làm hút ẩm không khí hoàn chỉnh và nghiên cứu quá trình hút ẩm và tái sinh chất hút ẩm LiCl đối với điều kiện khí hậu Việt Nam. Để ứng dụng vào hệ thống điều hòa không khí đối với những không gian điều hòa có nhiệt ẩn cao hay không sử dụng lại không khí lạnh tuần hoàn nhằm tiết kiệm năng lượng.
Luận văn này cũng đã xây dựng chương trình mô phỏng hệ thống làm lạnh hút ẩm sử dụng chất hút ẩm lỏng LiCl bằng ngôn ngữ C# (Visual Studio.Net). Trong đó các thông số vật lý, các quá trình truyền nhiệt và truyền chất của dung dịch LiCl, không khí và nước được thực hiện một cách tự động. Trong luận văn này có phân tích, so sánh kinh tế đối với phương án điều hòa sử dụng máy lạnh nén hơi để đánh giá tính khả thi của phương án sử dụng chất hút ẩm LiCl.
Các vấn đề đã nêu trên trong luận văn này hy vọng sẽ góp phần làm vào các giải pháp thiết kế hệ thống điều hòa không khí quan tâm đến việc tiết kiệm năng lượng.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………………………………….. 1
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH ………………………………… 3
CHƯƠNG 2 – NGUYÊN LÝ LÀM LẠNH BAY HƠI VÀ TÁCH ẨM BẰNG CHẤT HÚT ẨM 12
2.1.Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩn giữa nước và không khí …………………………………. 12
2.2.Tổng quan về làm lạnh bay hơi ………………………………………………………………………….. 14
2.3.Làm lạnh bay hơi trực tiếp …………………………………………………………………………………. 19
2.3.1. Hiệu suất bão hòa …………………………………………………………………………………………… 19
2.3.2. Đặc tính hệ thống …………………………………………………………………………………………… 20
2.3.3. Các kiểu làm lạnh bay hơi trực tiếp ………………………………………………………………….. 21
2.4.Làm lạnh bay hơi gián tiếp …………………………………………………………………………………. 24
2.4.1. Làm lạnh bay hơi gián tiếp và quá trình làm lạnh ……………………………………………….. 24
2.4.2. Quá trình trao đổi nhiệt …………………………………………………………………………………… 26
2.4.3. Hiệu suất hay hệ số công suất của bộ LLBH gián tiếp ………………………………………… 28
2.4.4. Đặc điểm vận hành …………………………………………………………………………………………. 29
2.5.Làm lạnh bay hơi gián tiếp – trực tiếp ………………………………………………………………… 30
2.6.Làm lạnh bay hơi kết hợp với làm lạnh có máy nén hơi ………………………………………. 31
2.7.Làm lạnh bay hơi sử dụng chất hút ẩm ………………………………………………………………. 31
2.7.1. Làm lạnh hút ẩm ……………………………………………………………………………………………. 32
2.7.2. Hệ thống làm lạnh hút ẩm ……………………………………………………………………………….. 33
CHƯƠNG 3 – CHẤT HÚT ẨM & CÁC QUÁ TRÌNH HÚT ẨM …………………………….. 35
3.1.Chất hút ẩm ………………………………………………………………………………………………………. 35
3.2.Chu kỳ hút ẩm …………………………………………………………………………………………………… 36
3.3.Các dạng chất hút ẩm ………………………………………………………………………………………… 38
3.3.1. Chất hút ẩm lỏng ……………………………………………………………………………………………. 38
3.3.2. Chất hút ẩm rắn ……………………………………………………………………………………………… 42
3.3.3. Đường đẳng nhiệt hút ẩm ……………………………………………………………………………….. 44
3.4.Quá trình hút ẩm bằng chất hút ẩm ……………………………………………………………………. 45
3.4.1. Đặc tính chung ………………………………………………………………………………………………. 45
3.4.2. Quá trình hút ẩm bằng chất hút ẩm rắn ……………………………………………………………… 46
3.4.3. Tách ẩm bằng chất hút ẩm lỏng ……………………………………………………………………….. 51
CHƯƠNG 4 – MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ …………………………………….. 72
4.1.Phân tích lựa chọn phương án ……………………………………………………………………………. 72
4.2.Xây dụng mô hình thí nghiệm …………………………………………………………………………….. 73
4.2.1. Thiết bị thí nghiệm …………………………………………………………………………………………. 73
4.2.2. Các dụng cụ đo được sử dụng trong thí nghiệm ………………………………………………… 75
4.2.3. Kết quả thí nghiệm …………………………………………………………………………………………. 76
4.3.Xây dựng sơ đồ cho điều hòa không khí ……………………………………………………………… 91
4.3.1. Một số dạng sơ đồ hệ thống điều hòa sử dụng chất hút ẩm …………………………………. 91
4.3.2. Sơ đồ ĐHKK lựa chọn xây dựng được mô tả như hình 4.9 dưới đây …………………… 93
4.3.3. Nguyên lý làm việc ………………………………………………………………………………………… 96
4.3.4. Tính toán cho không khí điều hòa …………………………………………………………………….. 98
4.3.5. Tính toán dung dịch LiCl ………………………………………………………………………………. 101
4.3.6. Tiêu hao năng lượng của hệ thống ………………………………………………………………….. 103
4.3.7. Hệ số hiệu quả của hệ thống ………………………………………………………………………….. 104
CHƯƠNG 5 – CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ………………………………… 106
5.1.Sơ đồ lưu chuyển của chương trình ………………………………………………………………….. 106
5.2.Giao diện chương trình ……………………………………………………………………………………. 107
5.3.Nội dung chương trình …………………………………………………………………………………….. 108
5.4.Kết quả tính toán …………………………………………………………………………………………….. 108
4.4.Tính toán sơ đồ ………………………………………………………………………………………………….. 98
CHƯƠNG 6 – ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ………………. 110
6.1.Độ tin cậy của chương trình ……………………………………………………………………………… 110
6.1.1. Tháp Tách ẩm ………………………………………………………………………………………………. 111
6.1.2. Tháp Tái sinh ……………………………………………………………………………………………….. 113
6.1.3. Kết luận ……………………………………………………………………………………………………… 114
6.2.Tính toán kinh tế kỹ thuật ………………………………………………………………………………… 115
6.2.1. Khả năng ứng dụng trong thực tế …………………………………………………………………… 115
6.2.2. Tính toán kinh tế kỹ thuật ……………………………………………………………………………… 117
6.2.3. Kết luận ………………………………………………………………………………………………………. 124
CHƯƠNG 7 – KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ………………………………………………………………… 126
7.1.Nội dung chính của luận văn ……………………………………………………………………………. 126
7.2.Những đóng góp chính của luận văn ………………………………………………………………… 127
7.3.Hướng phát triển của luận văn …………………………………………………………………………. 127
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
