0.5 Thông gió  (Page 3/4)

Hình 8-1 : Nguyên lý thông gió do nhiệt áp

Trên hình 8-1 biểu thị sự phân bố chênh lệch cột áp trong nhà và ngoài trời.

- Cột áp tạo nên sự chuyển động đối lưu không khí là:

H = g.h.(N - T )(8-8)

h = h1 + h2 - Là khoảng cách giữa các cửa cấp gió và cửa thải, m

- Cột áp tạo ra sự chuyển động của không khí vào phòng:

H1 = g.h1.(N - T )(8-9)

- Cột áp xả khí ra khỏi phòng:

H2 = g.h2.(N - T )(8-10)

(8-11) ${\omega }_1=\sqrt{\frac{2\text{.}{H}_1}{{\rho }_N}}=\sqrt{\frac{2{\text{gh}}_1({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_N}}$ Tốc độ không khí chuyển động qua các cửa vào và cửa thải :

(8-12) ${\omega }_2=\sqrt{\frac{2\text{.}{H}_2}{{\rho }_T}}=\sqrt{\frac{2{\text{gh}}_2({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_T}}$

- Lưu lượng không khí qua các cửa là :

L1 = F1.1.1 (8-13)

L2 = F2.2.2 (8-14)

F1, F2 : Diện tích cửa vào và cửa thải, m2

1, 2 : Hệ số lưu lượng của cửa vào và cửa thải.

(8-15)Thay vào ta có:

(8-16) $L_2=F_2\text{.}{\mu }_2\text{.}\sqrt{\frac{2{\text{gh}}_2({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_T}}$ $L_1=F_1\text{.}{\mu }_1\text{.}\sqrt{\frac{2{\text{gh}}_1({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_N}}$ Ở chế độ ổn định ta có L1 = L2 hay:

F1.1.1 = F2.2.2 (8-17)

$\frac{F_1}{F_2}=\frac{{\mu }_2}{{\mu }_1}\text{.}\sqrt{\frac{h_2\text{.}{\rho }_N}{h_1\text{.}{\rho }_T}}=\alpha \text{.}\sqrt{\frac{h_2}{h_1}}$ Từ đây ta rút ra :

(8-18)Giải hệ phương trình

$\frac{F_1}{F_2}=\frac{{\mu }_2}{{\mu }_1}\text{.}\sqrt{\frac{h_2\text{.}{\rho }_N}{h_1\text{.}{\rho }_T}}=\alpha \text{.}\sqrt{\frac{h_2}{h_1}}$ h = h1 + h2

(8-19) $L=\sqrt{\frac{2\text{gh}({\rho }_{{}_N}-{\rho }_{{}_T})}{\frac{{\rho }_{{}_N}}{(F_1{\mu }_1{)}^2}+\frac{{\rho }_{{}_T}}{(F_2{\mu }_2{)}^2}}}$ Và thay vào phương trình tính lưu lượng ta có lưu lượng không khí trao đổi trong trường hợp này là :

Lưu lượng không khí trao đổi phụ thuộc vào độ cao h và độ chênh mật độ giữa bên trong và ngoài.

(8-20)Trường hợp đặc biệt khi F1 = F2 và 1 = 2

$L=F\text{.}\mu \text{.}\sqrt{\frac{2\text{.}g\text{.}h({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_N+{\rho }_T}}$ Thông gió tự nhiên dưới tác dụng áp suất gió.

Người ta nhận thấy khi một luồng gió đi qua một kết cấu bao che thì có thể tạo ra độ chênh cột áp 2 phía của kết cấu :

- Ở phía trước ngọn gió : Khi gặp kết kết cấu bao che tốc độ dòng không khí giảm đột ngột nên áp suất tĩnh cao, có tác dụng đẩy không khí vào gian máy.

- Ngược lại phía sau công trình có dòng không khí xoáy quẩn nên áp suất giảm xuống tạo nên vùng chân không, có tác dụng hút không khí ra khỏi gian máy.

Cột áp (hay độ chân không) do gió tạo ra có giá trị:

Hg = Kkd. N.2g / 2= Kkđ.2g / 2g(8-21)

Kkđ - Hệ số khí động

g - Tốc độ gió , m/s

N - Khối lượng riêng của không khí bên ngoài trời, kg/m3

Hệ số Kkđ được xác định bằng thực nghiệm, người ta tạo ra những luồng gió gió thổi vào các mô hình các công trình đó rồi đo áp suất phân bố trên các điểm cần xét trên mô hình rồi dựa vào lý thuyết tương tự suy ra áp suất trên công trình thực.

Hệ số Kkđ được lấy như sau :

- Phía đầu gió : Kmax = 0,8 thường lấy k = 0,5  0,6

- Phía khuất gió : Kmin = - 0,75 thường lấy k = - 0,3

Hệ số Kkđ không phụ thuộc vào tốc độ mà phụ thuộc vào góc thổi của không khí vào so với nhà , hình dạng nhà và vị trí tương đối giữa các nhà với nhau

(8-22) $L_1=F_1\text{.}{\mu }_1\text{.}[\sqrt{\frac{2\text{.}g\text{.}{h}_1({\rho }_N-{\rho }_T)}{{\rho }_N}}+{\omega }_g\text{.}\sqrt{K_{\text{kd}}}],m^3/s$ Nếu tính ảnh hưởng của nhiệt áp và khí áp ta có lưu lượng không khí trao đổi là

Sử dụng thông gió tự nhiên do khí áp cần phải khéo léo bố trí các cửa vào và cửa thải mới đem lại hiệu quả cao.

- Về mùa hè độ chênh nhiệt độ trong phòng vào ngoài trời thấp nên việc thông gió do khí áp chủ yếu nhờ áp suất gió.

- Về mùa Đông độ chênh lớn nên việc thông gió do khí áp tăng, nhưng lưu lượng không khí trao đổi cần ít do nhiệt thừa giảm, vì thế nên khép các cửa thông gió lại một phần.

+ Việc sử dụng thông gió tự nhiên đối với các phòng lớn rất kinh tế và hiệu quả vì hầu như không có chi phí vận hành.