Table of Contents

הבנת עומסי התרמומאליים בבקשות הנדסיות

חישוב עומס תרמי הוא תהליך בסיסי בהנדסה המבטיחה כי המערכות פועלות בבטחה, ביעילות ובכלכלה.בין אם אתם מתכננים חימום, אוורור ומערכות מיזוג אוויר (HVAC), ציוד קירור תעשייתי, או פתרונות ניהול תרמיים עבור אלקטרוניקה, הבנה כיצד לקבוע במדויק עומסים תרמיים הוא חיוני.מדריך מקיף זה מספק גישה מפורטת, צעד אחר צעד כדי לחשבומים תרמיים בדוגמאות שונות, הנדסה מעשית, מתודולוגיות מוכחות.

העומסים הארוכים מייצגים את הדור, השימוש, המרה והחלפת האנרגיה התרמית בין המערכות הפיזיות, המיוגדר למנגנונים כגון התנהגות תרמית, הדבקה תרמית, וקרינה תרמית. חישוב חישובי של עומסים אלה מסייע למנוע כשל מערכת, אופטימיזציה צריכת האנרגיה, מפחית עלויות תפעוליות, ומבטיח עמידה בתקני בנייה וסטנדרטי תעשייה.

מה הם המטענים הארוכים?

העומסים הארוכים מתייחסים לכמות אנרגיית החום שיש להוסיף או להסיר ממערכת כדי לשמור על תנאי טמפרטורה הרצויים.ביישומים HVAC, זה כולל עומסי חימום (כמות החום הדרוש כדי לחמם מקום) ועומסי קירור (כמות החום שיש להסיר כדי לקרר חלל).

הבנת עומסים תרמיים היא קריטית עבור מספר סיבות:

  • (FLT:0) ,Efficiency:FIRLT:1) קביעת עומס חום פירושה שמערכת HVAC היא בעלת יכולת נאותה וכתוצאה מכך גבולות היותם של אנרגיה.
  • (ב) ⁇ :0) חסכון: 1.10.10.1 מערכת נכונה של קיצוץ בהוצאות התפעוליות וההתקנה
  • (ב) ⁇ :0) ,5 ,1: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (הדגשה:0 System Longevity: FLT:1) מערכת בגודל תקין מקלה על הלחץ על הציוד, וסביר להניח שהיא מספקת פרק זמן ארוך יותר של שימוש
  • (FLT:0) רישום חובה: FLT1 מפגשים ודרישות אחריות היצרן

שלוש מצבי חירום של העברת חום

לפני צלילה חישובים תרמיים, חיוני להבין את שלושת המנגנונים העיקריים שבאמצעותם העברות חום בין המערכות.שלושת סוגי העברת חום הם התנהגות, הדבקה וקרינה, המתרחשים כאשר אנרגיה תרמית נעה ממקום אחד למשנהו.

המונחים: Heat Transfer Through Direct Contact

התנהגות היא העברת חום ישירות בין אטומים שכנים או מולקולות, בדרך כלל באמצעות מוצקה.מנגנון זה נשלט על ידי חוק פורייה, הקובע כי שיעור העברת חום באמצעות חומר הוא פרופורציה הטמפרטורה ואת מוליכות תרמית של החומר.

התנהגות היא העברת חום באמצעות חומר בשל נפיחות טמפרטורה בתוך החומר עצמו, עם שיעור העברת חום שניתנה על ידי חוק פורייה.הנוסה הבסיסית להעברת חום התנהגותית היא:

(ב) ⁇ =0==============================================================================ה)

איפה:

  • Q = קצב העברת חום (Watts)
  • המונחים: Thermal Conductivity of the material (W/mK)
  • A = אזור חצוי למחזור חום (m2)
  • ⁇ T = הבדל טמפרטורה על פני החומר (K או °C)
  • L= תות' של החומר (m)

דוגמאות נפוצות של התנהגות כוללות העברת חום באמצעות קירות בנייה, גגות, רצפות וחלונות. חומרים עם מוליכות תרמית גבוהה (כמו מתכות) להעביר חום במהירות, בעוד חומרים עם מוליכות תרמית נמוכה (כמו בידוד) מתנגדים לזרימת חום.

העברה חמה באמצעות Fluid Motion

הדבקה היא העברת חום באמצעות התנועה של נוזל, כגון אוויר או מים.מנגנון זה כרוך התנועה הגדולה של מולקולות נוזליות נושאת אנרגיה תרמית ממקום אחד למשנהו.קונה יכול להיות טבעי (הנעה על ידי כוחות חישוק) או מאולץ (הנעה על ידי מעריצים, משאבות, או רוח).

שיעור העברת חום משותף מחושב באמצעות חוק קירור של ניוטון:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

איפה:

  • Q = קצב העברת חום (Watts)
  • h = Convective Heat transfer coefficient (W/m2K)
  • שטח A = משטח (m2)
  • ⁇ T = הבדל טמפרטורה בין פני השטח לבין נוזל (K או °C)

ביישומים HVAC, הדבקה אחראית להעברת חום בין פני אוויר ובנייה, כמו גם הפצה חום לאורך חללים באמצעות זרימת אוויר.

קרינה: העברה חמה דרך גלי אלקטרומגנטיים

קרינה היא שחרור האנרגיה האלקטרומגנטית, ובניגוד להתנהלות או לזיהום, קרינה אינה דורשת מדיום להעברה חום.כל האובייקטים פולטים קרינה תרמית המבוססת על הטמפרטורה שלהם, עם חפצים חמים יותר פולטים יותר אנרגיה באורכי גל קצרים יותר.

העברת חום רדיטיבית נשלטת על ידי חוק סטפאן-בולצמן:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

איפה:

  • Q = קצב העברת חום (Watts)
  • ε = הרשיון של פני השטח (0 עד 1)
  • ⁇ = סטפאן-בולצמן קבוע (5.67 × 10-8 W/m2K4)
  • שטח A = משטח (m2)
  • T1, T2 = טמפרטורה מוחלטת של שני משטחים (Kelvin)

קרינה סולארית באמצעות חלונות מייצגת את אחד היתרונות המשמעותיים ביותר של חום רדיואקטיבי בבנייני מבנים, במיוחד בחישובי עומס קירור.

שלב 1: הקמת קריטריה ו איסוף נתונים

הצעד הראשון בכל חישוב עומס הוא לקבוע את קריטריונים העיצוב של הפרויקט הכולל שיקול של מושג הבנייה, חומרי בנייה, דפוסי דיקור, צפיפות, ציוד משרדי, רמות תאורה, טווחי נוחות, ventilations וצרכים ספציפיים לחלל. שלב יסוד זה מבטיח כי כל החישובים הבאים מבוססים על מידע מדויק ומקיף.

המונחים בחוץ

קביעת תנאי טמפרטורת העיצוב והלחות החיצוניים למיקום שלך.ערכים אלה מייצגים את תנאי מזג האוויר הקיצוניים שמערכת HVAC חייבת להיות מיועדת לטפל בהם.תנאי עיצוב מבוססים בדרך כלל על נתונים סטטיסטיים של מזג אוויר, לעתים קרובות באמצעות ערכי עיצוב 99% או 1% (תנאים עלו רק 1% מהזמן במהלך עונת הקירור או חימום).

פרמטרים חיצוניים מרכזיים כוללים:

  • טמפרטורה יבשה-bulb
  • טמפרטורה רטובה
  • טמפרטורה יבשה בחורף
  • רמות לחות relative
  • עוצמת הקרינה השמש
  • מהירות רוח וכיוון

המונחים: inside design Conditions

הקמת הטמפרטורה והלחות הרצויות המבוססים על דרישות נוחות של הדיירים והשימוש המיועד בחלל.תנאי נוחות אופייניים לבניינים למגורים ולבניינים מסחריים נעים בין 68-75 מעלות צלזיוס (20-24 מעלות צלזיוס) עם לחות יחסית בין 30-60%.

בניית מאפיינים

לפני ביצוע כל חישובי יכולת HVAC, חיוני לאסוף נתונים בנייה מפורטים כולל גודל בנייה ופריסה (סרטים מרובעים, מידות חדר, גובה התקרה, דרישות ייעוד) וחומרי בנייה להעריך התנגדות תרמית.

נתוני בנייה חיוניים כוללים:

  • שטח הרצפה הכולל וממדים חדר
  • גבהים
  • קיר, גג, ופרטי בנייה
  • סוגי בידוד ו-R-values
  • חלונות ומפרטים דלת (גודל, אוריינטציה, סוג זוהר, שטיפה)
  • בניית אוריינטציה וגילוח מבני מבנים סמוכים
  • שיעור חדירה ואוורור

זוחלת ה-Srmal Zoning

אזור מוגדר כמרחב או קבוצה של חללים בבניין שיש דרישות חימום וקירור דומות ברחבי האזור הכבוש שלו, כך שניתן לשלוט בתנאי נוחות על ידי תרמוסטט אחד, וכאשר מבצעים חישובי עומס קירור, תמיד לחלק את הבניין לאזורים שונים עשויים להיות בעלי תכונות עומס שונה באופן משמעותי על בסיס אוריינטציה, דיקור, ורווחי חום פנימיים.

שלב 2: זיהוי ומקורות חום

הצעד השני קריטי כולל זיהוי כל מקורות החום בתוך המערכת וסביבה.ניתן לסווג מקורות חום חיצוניים (סביבה) או פנימיים (המוגדרים בתוך החלל).

מקורות חום חיצוניים

מקורות חום חיצוניים כוללים בעיקר העברת חום דרך המעטפה של הבניין:

  • (FLT:0 קרינת סולר:0) קרינת חום 1:1 מקבל דרך חלונות, אורכי שמים, משטחים אפיאקים חשופים לשמש.
  • (FLT:0) ניכוי דרך קירות וגגות: ריצוף 1: 1) רווח חום דרך קירות, גג, וקומות מחושב על בסיס התכונות התרמיות של החומרים ואת אזורי פני השטח, עם עלייה חום מחלונות ודלתות בהתאם לסוג וכיוון.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ דרך רצפה: העברה של חום 1 (FLT:1) בין חללים מותנים לבין אזורים ללא תנאים (בסיסים, חללי זחילה) או הקרקע.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : 1 , 1 , 1 ,לא מבוקר אוויר דליפות באמצעות סדקים, פערים ופתיחת בנייה.
  • (ב) ⁇ :0) ,5 ,1 , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מקורות חום פנימיים

רווח חום פנימי מגיע מהתושבים, תאורה, ומכשירים.מקורות אלה יכולים לייצג חלק משמעותי של העומס התרמי הכולל, במיוחד ביישומים מסחריים ותעשייתיים.

מקורות חום פנימיים משותפים כוללים:

  • (ב) אנשים מייצרים חום הגיוני (טמפרטורה של חום) חום מאוחר (חום מחוספס) חום מאוחר (לחות מוגברת) מבוגר נכה בדרך כלל מייצר 250-400 BTU / hr חום מוחלט.
  • (ב) ⁇ :0 (אורינג: ⁇ ) כל האנרגיה החשמלית הנצרכים על ידי תאורה הופכת בסופו של דבר לחום. LED תאורה מייצרת פחות חום מאשר חלופות לאקונדטות או פלואורסנט.
  • (FLT:0) ציוד אלקטרוני: 1FLT מחשבים, שרתים, ציוד משרדי, מכשירים ומכונות כל לייצר חום במהלך המבצע.
  • (ב) ⁇ :0 (Cooking Equipmentmia: FLT:1 טווחים, תנורים, ומכשירי בישול אחרים יכולים לייצר עומסי חום משמעותיים.
  • (ב) ,0) תהליכים תעשייתיים: ציוד ייצור 1:1, נזילות, ומעבד ציוד חימום.
  • (FLT:0Motors and Mechanical Equipment:FLT:1hil Pumps, אוהדים וציוד ממונע אחר להמיר אנרגיה חשמלית לעבודה מכנית ולחום.

אספקת מטען חשמלי

שיטה מהירה של הערכת עומס חום היא להניח כי כל האנרגיה החשמלית שנכנסת לתהליך מומרת לחום, ומחוק 1 של התרמודינמיקה, העומס החום יכול להיות מוערך באופן שמרני להיות שווה לכמות החשמל הנצרכים אם חשמל הוא הצורה היחידה של אנרגיה להיכנס למערכת. גישה שמרנית זו מספקת גבול עליון עבור עומסי ציוד.

לקבלת חישובים מדויקים יותר, השתמש מפרט היצרן עבור פלט חום בפועל, אשר עשוי להיות פחות מצריכת חשמל הכוללת אם כמה אנרגיה משאיר את החלל כעבודה מכנית או במוצרים.

שלב 3: חישוב העברה חום באמצעות בנייה

המעטפה הבניין - קירות, גג, חלונות, דלתות וקומות - מייצגת את המחסום העיקרי בין תנאי מקורה וחיצוניים.קלו העברת חום באמצעות רכיבים אלה חיונית לקביעת עומסים תרמיים מוחלטים.

המונחים: Tobacco transfer

עבור קירות חד-שכבות פשוטים, השתמש במשוואה התנהגות בסיסית.עם זאת, רוב האסיפות הבניין מורכבות משכבות מרובות עם תכונות תרמיות שונות.ההתנגדות התרמית הכוללת של מערכת רב-שכבות היא סכום ההתנגדות התרמית הבודדת, עם הנוסחה עבור הסדר סדרה להיות Rtotal = R1 + R2 + R3 + R3 + .... + Rn. + Rn.

ההתנגדות התרמית (R-value) של כל שכבה מחושבת כמו:

(ב) ויקרא י"ד:

היכן ש-L הוא עובי ו- k הוא מוליכות תרמית.המקדם הכולל של העברת חום (U-value) הוא ההיקף של ההתנגדות התרמית הכוללת:

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד:

קצב העברת החום דרך הרכבה הוא אז:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

סולרי חום מקבל באמצעות Windows

Windows מייצגת מקור משמעותי של רווח חום בחישובי עומס קירור בשל קרינה סולארית.הרווח החום הסולארי באמצעות חלונות תלוי:

  • אזור החלון והאוריינטציה (south, East, West, North)
  • סולרי חום מקבל Coefficient (SHGC) של הבוהק
  • זמן של יום ועונה
  • גילוח חיצוני (overhangs,עצים, בניינים סמוכים)
  • מכשירים פנימיים (עיוורים, וילונות)

רווח חום סולארי מחושב בדרך כלל באמצעות ריצוף חום סולארי מקבל גורמים מ ASHRAE חוברות או תוכנה מיוחדת חשבונות עבור מיקום גיאוגרפי, זמן, ותכונות חלון.

חדירה ועומסי נטישה

החלפת אוויר בין סביבות מקורה וחיצוניות נושאת גם חום הגיוני (טמפרטורה של טמפרטורות) חום מאוחרת (לחות מוגברת) עומס החום מחדירה אוויר או או או או או המצאה מחושב כמו:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר CFM הוא קצב זרימת האוויר בכפות הרגליים מעוקבות לדקה, ⁇ T הוא ההבדל הטמפרטורה, ו ⁇ הוא יחס הלחות.

שלב 4: ליישם שיטות של הנדסת מכונות-Standard Calculation

כמה מתודולוגיות סטנדרטיות פותחו עבור חישובי עומס תרמיים, כל אחד מתאים יישומים שונים ורמות של מורכבות.

J Method for Residence Applications

ידני J, שפותח על ידי חוזי מיזוג אוויר של אמריקה (ACCA), מייצג את תקן התעשייה עבור חישובי עומס HVAC מגורים, מתן הדיוק הדרוש למערכת נאותה תוך עמידה בקודי בנייה ודרישות אחריות היצרן.

ידני J הוא גישה שיטתית לחישוב עומסי חימום וקירור המשקפים כל היבט של הביצועים התרמיים של הבניין, חשבונאות עבור חומרי בנייה מפורטים ותכונותיהם התרמיות, ומיקום גיאוגרפי מדויק ותנאי מזג אוויר עיצוב.מתודולוגיה מקיפה זו כבר מעודכנת במשך עשרות שנים, והוא מקובל מאוד על ידי פקידי בניין, קבלנים, ויצרנים ציוד.

תהליך J של המדריך כולל:

  1. איסוף מידע בנייה מפורט
  2. קביעת טמפרטורות עיצוב לחימום וקירור
  3. משקל אובדן חום / gain לכל חדר
  4. ביצוע עומסי חדר בודדים כדי לקבוע עומס בנייה הכולל
  5. חשבונאות עבור הפסדים (אם ישים)
  6. קביעת דרישות יכולות הציוד

CLTD /CLF Method

שיטת הפחתת העומס של Cooling טמפרטורה / Cooling לטעון גורם (CLTD /CLF) היא אחת השיטות המעודנות הזמינות בספרי יד HVAC. שיטה זו משתמשת בגורמים מראש חישובים כי חשבון עבור המסה תרמית של רכיבי בניין ואת הזמן lag בין רווח חום ועומס קירור.

שיטת CLTD /CLF היא שימושית במיוחד עבור מבנים מסחריים שבהם אפקטים של אחסון תרמי הם משמעותיים.זה יודע כי קצב זרימת חום אינם מומרים באופן מיידי לטעון תוספת חום או אירוע החילוץ על הבניין לא מיד תוצאה של שינוי בטמפרטורה.

תקנים והנחיות

כמה שיטות סטנדרטיות בתעשייה משמשים כדי לקבוע את היכולת הנדרשת של מערכת HVAC, כולל ידני J, ידני N, ו ASHRAE הנחיות, עם ASHRAE (חברה אמריקאית של Heating, Refrigerating ו- Air-Conditioning מהנדסים) לספק תקני חישוב מפורטים חישוב.סטנדרטים אלה מספקים נתונים מקיפים על תכונות חומריות, תנאי עיצוב, ותהליכי חישוב.

עבור יישומים מיוחדים, תקני ASHRAE, במיוחד ASHRAE 170 (Ventilation for Healthcare מתקנים) ו- ISO 14644 (Cleanroom Standards), מספקים הנחיות ל-Psyples, מעבדות ואזורי ייצור.

שלב 5: חישוב סך המטען הירומלי

לאחר חישוב מרכיבים של העברת חום בודדים, לסכם את כל הערכים כדי לקבוע את העומס התרמי הכולל גם עומסים הגיוניים (טמפרטורה מעמסה) ועומסים מאוחרת (לחות מוגברת).

המונחים: Latent Loads

(FLT:0) חום רגישה 1 (FLT) משפיע על הטמפרטורה יבשה של מקורות האוויר כולל התנהגות באמצעות המעטפה בניין, קרינה סולארית, תאורה, ציוד, ויושבים.

(FLT:0) חום עקבי חום ראטמ"ל:1 משפיע על תכולת הלחות והלחות של האוויר.חום לא עקבי מתייחס לאנרגיה הנדרשת כדי להסיר לחות מהאוויר, חיוני לשמירה על רמות לחות מקורה, כולל לחות מן הדיירים באמצעות נשימה ונשימה, ופעילויות לייצר לחות כגון בישול, מקלחת וספורט ביתי שונה.

עומס קירור הכולל הוא סכום של מרכיבים הגיוניים ומאוחרים:

(ב) ויקרא י"ד): "[דרוש מקור]:2 [=]

עומס שיא לעומת אנרגיה שנתית

תמיד להעריך את עומס הבנייה ואת קצב זרימת האוויר של אזורי בודדים, עם עומס הבנייה המשמש לזיוף יכולת קירור ואת אזור הפרט עומס מועיל בהערכת שיעורי זרימת האוויר. פסגות שיא מייצגים את יכולת החימום המקסימלית או קירור הנדרשת, בעוד חישובי אנרגיה שנתית לקבוע עלויות הפעלה.

ציוד הוא בדרך כלל בגודל מבוסס על עומסי שיא עם גורמי בטיחות מתאימים, אבל יעילות האנרגיה צריכה להיות מוערכת על בסיס ביצועים עומס חלק לאורך כל השנה.

שלב 6: חשבון עבור גורמי בטיחות ואבטחה

ישנם רמות גבוהות של אי ודאות בנתונים קלט הדרושים כדי לקבוע עומסי קירור, הרבה זה בשל חוסר יכולת של דיקור, התנהגות אנושית, וריאציות מזג אוויר בחוץ, חוסר וריאציות ברווח חום נתונים עבור ציוד מודרני, והקדמה של מוצרי בנייה חדשים וציוד HVAC עם מאפיינים לא ידועים.

בעוד שחשוב לקחת בחשבון את אי-וודאויות, להימנע מגורמים לבטיחות מופרזת שמובילים לציוד גדול יותר.התגברות מובילה לרכיבה תכופה, בקרת לחות ירודה ועלויות אנרגיה גבוהות יותר, תוך הפחתה גורמת למערכת לעבודות יתר, מה שמוביל ללחיצת ולחוסר יעילות.

גורמי בטיחות אופייניים נעים בין 5-15% בהתאם לאמון בנתונים קלט והשלכות של פיזור.עם זאת, היסטורית, קודי אנרגיה לא התייחסו לרמות מחמירות של יעילות אנרגיה, וכללי האגודל פותחו עבור ה-HVAC אשר פעלו על בסיס הבנייה באותה עת, אבל מתקני בנייה הפכו יעילים יותר ככל שקודי אנרגיה הפכו להיות יותר מחמירים מאז שנת 2000.

מחקר מקרה מעשי: Office Building Cooling Load Calculation

בואו נלך דרך דוגמה מפורטת לחישוב עומס הקירור עבור חלל משרדי קטן כדי להמחיש את תהליך שלב-שלב.

בניית מפרט

  • (בלטינית:0) ,Location: FigFLT:1; Georgia (Climate Zone 3)
  • (FLT:0)Space:cioFLT:1; משרדים חד-צדדיים, 1,500 מ"ר (30 רגל × 50 רגל)
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) , אורכו של ציר ארוך (המזרח למערב)
  • 10 אנשים במהלך שעות השיא
  • (ב) ויקרא י"ד: "ה' א' אל 6 ראש הממשלה ביום שני-יום

תנאי עיצוב

  • (ב) טמפרטורות עיצוב:0Outdoor Designטמפרטורות: 1FLT:1 95 °F יבשה-bulbbb, 78°F רטוב-bulbb
  • (ב) טמפרטורות עיצוב פנימיות:0) 175 מעלות צלזיוס, 50% לחות יחסית
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בניית Envelope Components

(ב) ויקרא י"ד:

  • בנייה: מסגרת עץ עם R-13 Insulation
  • ערך: 0.077 BTU /hrft2 °F
  • שטח קיר גרוס: 720 מ"ר רגל (מדווח על חלונות ודלתות)
  • רווח חום: Q= 0.077 × 720 × 20 = 1,109 BTU /hr

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

  • בנייה: גג שטוח עם R-30 Insulation
  • ערך: 0.033 BTU /hr-ft2 °F
  • שטח: 1,500 מ"ר
  • הבדל טמפרטורה יעיל (הסבר לקרינת השמש): 40 °F
  • רווח חום: Q= 0.033 × 1500 × 40 = 1,980 BTU /hr

(ב) ,0 חלונות: ⁇ 1

  • שטח כולל: 200 מ"ר (מופץ על כל הצדדים)
  • סוג: Double-pane, ציפוי נמוך, SHGC = 0.30
  • ערך: 0.35 BTU /hrft2 °F
  • רווח חום מוליכים: Q= 0.35 × 200 × 20 = 1,400 BTU / שעה
  • רווח חום סולארי (peak, דרומה-פונה): 150 BTU /hr-ft2 × 0.30 × 50 מ"ר רגל = 2,250 BTU /hr
  • רווח חום השמש (כיוונים אחרים): כ-1,500 BTU /hr
  • סך כל רווח חום החלון: 5,150 BTU /hr

(ב) ויקרא י"ד:

  • Slab-on-class with perimeter insulation
  • רווח חום: Minimal (בערך 300 BTU /hr)

פריחה פנימית

(ב) ,0) ,5

  • 10 אנשים × 250 BTU /hr ense = 2,500 BTU / שעה
  • 10 אנשים × 200 BTU / שעה מאוחר יותרnt = 2,000 BTU / שעה

(ב) ויקרא י"ד:

  • תאורת LED: 1.0 W /sq רגל × 1500 מ"ר = 1,500 W
  • רווח חום: 1,500 W × 3.41 BTU/W=5,115 BTU/hr

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇

  • 10 × 200 W=2,000 W= 6,820 BTU/hr
  • מדפסת / copier: 500 W= 1,705 BTU /hr
  • מסטיקן: 1,000 BTU /hr
  • ציוד: 9,525 BTU /hr

טעינה

  • דרושים ventilation: 15 CFM לאדם × 10 אנשים = 150 CFM
  • עומס רגיש: 1.08 × 150 × 20 = 3,240 BTU / hr
  • עומס לא עקבי: 0.68 × 150 × (הבדל יחס של בדידות) ⁇ 2,500 BTU /hr

Total Cooling Load summary

(ב) ,0) , 000 ⁇ ⁇

  • קירות: 1,109 BTU /hr
  • גג: 1,980 BTU /hr
  • Windows (conduction + Sun): 5,150 BTU/hr
  • רצפה: 300 BTU /hr
  • תוצאות חיפוש: 2,500 BTU /hr
  • תאורה: 5,115 BTU /hr
  • ציוד: 9,525 BTU /hr
  • כוונון: 3,240 BTU /hr
  • (ב) ,0) ,419 BTU/harphFLT

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇

  • אוקטנים: 2,000 BTU /hr
  • כוונון: 2,500 BTU /hr
  • (ב) ,0) לא עקבי: 4,500 BTU/hrcioFLT 1

(ב) ,0) ,18419 BTU/hr (כ-2.8 טון)

תוספת של 10% של בטיחות לאי-וודאויות:036,761 BTU/hr (כ-3.1 טון)

בהתבסס על חישוב זה, מערכת מיזוג אוויר תלת-ממדית תהיה בגודל מתאים עבור שטח משרדים זה.העומס חימום וקירור שיא נמצא ב Btu/h (Btu לשעה), עם גודל נומינאלי של ציוד קירור מבוסס על עומסי קירור מחושב (1 nominal ton= 12,000 Btu /h).

טעויות נפוצות להימנע ב-Thermal לטעון קלוריות

הערכת עומס HVAC מבטיחה יעילות אנרגיה, חיסכון בעלויות ותוחלת גבוהה במערכת, ויש טעויות נפוצות ודרכים להימנע מהם.

שיפור או undersizing Equipment

אחת השגיאות הקריטיות ביותר היא ציוד לא תקין הממריץ את שיטות חישוב עומס חום AC מדויקים כמו ידני J, ידני N, או ASHRAE הוראות ולא כללים של בהתבסס על קטעי אצבע לבד. ריבוע שיטות להתעלם גורמים קריטיים כגון איכות בידוד, תכונות חלון, דיקור, אקלים.

ניכוי עומסי חום לא עקביים

חישובים פשוטים רבים מתמקדים רק בחום הגיוני ומתעלמו עומסים מאוחרים.חום גלוי מוביל לשליטה לחות ירודה ובעיות איכות אוויר, כך כוללים רמות לחות בחישובים ושימוש במערכות עם שליטה לחות.זה חשוב במיוחד באקלים לחים ובמרחבים עם דיקור גבוה או פעילויות ייצור לחות.

גילוי מבנה ואפקטים סולאריים

רווח חום השמש משתנה באופן דרמטי על בסיס אוריינטציה החלון, זמן של יום, ועונה. East ו- מערבה חלונות לחוות בוקר אינטנסיבי ושמש אחר הצהריים, בעוד חלונות צפופה דרומה מקבלים חשיפה סולארית עקבית.

שימוש בתנאי עיצוב inappropriate

תכנון עומסי קיץ שיא ללא התחשבות בשינויים עונתיים מגביר את היעילות, ולכן להשתמש בנתונים ספציפיים אקלים ובקרות חכמות עבור קירור הסתגלות חימום והתחממות.תנאי עיצוב צריך להיות מבוסס על נתונים סטטיסטיים מזג אוויר עבור המיקום הספציפי, לא ערכים שרירותיים.

הצצה לחדירה והדרכה

התעלמות מהדלפות אוויריות ועומסי אוורור מובילה ל קירור לא עקבי, ולכן גורם בצריכת אוויר טרי ולהבטיח חותמות נאותות.קודי בנייה מודרניים דורשים שיעורי אוורור מינימליים באיכות האוויר הפנימית, ועומסים אלה חייבים להיכלל בחישובים.

נכשלת בחשבונה של Thermal Mass

מבנים עם מסה תרמית משמעותית (concrete, masonry) לא מגיבים באופן מיידי לרווחי חום.אפקט האחסון התרמי יכול לשנות עומסי שיא ולצמצם את דרישות קירור מקסימליות.שיטות סימפולות עשויות לא לקחת בחשבון כראוי את ההשפעות הדינמיות הללו.

שיקולים מתקדמים ליישומים מיוחדים

תעשייה ותהליך מגניב

מתקנים תעשייתיים לעתים קרובות יש מאפיינים ייחודיים של עומס תרמי עקב ציוד תהליכים, רווחים חום פנימיים גבוהים, דרישות סביבתיות מיוחדות.כדי לקבוע עומס חום מדויק יותר, השתמש משוואה העברת חום: Q = m x Cp x ⁇ T, שבו m הוא שיעור זרימה המונית, Cp הוא יכולת חום ספציפית, ו ⁇ T הוא שינוי טמפרטורה.

עבור מערכות קירור נוזליות, שיטות אלה של קביעת עומס חום הן גנריות לכל יישום קירור נוזלי ניתן להשתמש כאשר sizing CDU, תיקון מצמרר, צלחת קרה, או החלפת חום, ולאחר שחשבת את העומס החום של המערכת שלך, אתה יכול להתחיל לקבוע את כמות קירור אתה דורש, עם מידע זה בשילוב עם כמות של אפשרות עבור מערכת קירור עוזר מהנדסי או לפתח מערכת קירור.

יישומים של תרופות וניקוי

מערכות התרופות HVAC דורשות טמפרטורה מדויקת, לחות, סינון אוויר, ובקרת לחץ כדי לשמור על תנאי ניקוי ולעמוד בתקנות התעשייה, עם שיטות חישוב ה-HVAC המתאימות ביותר לסביבות פרמצבטיות כולל הנחיות ASHRAE, Total Heat לטעון Calculation (THLC), ומדריך N Calculation.

יישומים מיוחדים אלה דורשים שיקול:

  • שיעורי שינוי אוויר גבוהים לשליטה
  • טמפרטורה מוקדמת וסובלנות לחות
  • חום בציוד ותהליכים מיוחדים
  • הבדלים בין חללים
  • דרישות אמינות ואמינות

מרכזי נתונים וחדרי Server

מרכזי נתונים מציגים אתגרים ייחודיים בשל תצפיות חום גבוהות מאוד ממכשירי IT, 24/7 תפעול ודרישות אמינות קריטיות.עומסי חום יכולים לנוע בין 50-200 W/sq רגל ומעלה, הרבה יותר גבוה מבנים מסחריים טיפוסיים.

שיקולים מרכזיים כוללים:

  • שימוש בצריכת חשמל של ציוד IT
  • גורמי גיוון (לא כל הציוד פועל במקביל לעומס מלא)
  • צמיחה עתידית והיקף
  • אסטרטגיות של Aisle / Cold Aisle
  • רמות Redundancy (N, N+1, 2N)

כלי תוכנה עבור אזהרות טעינה

בעוד חישובים ידניים מספקים הבנה חשובה של עקרונות עומס תרמי, בפועל מודרני בדרך כלל משתמש בתוכנה מיוחדת לדיוק ויעילות.

חבילות תוכנה מקצועיות

Elite Software RHVAC הוא חבילת חישוב עומס מקיפה ועיצוב מערכת הכוללת ידני J, S, D ו-T חישובים עם דיווח מפורט, והוא פופולרי בקרב מהנדסי ייעוץ.

  • (FLT:0)Carrier HAPIR: FLT:1 תוכנה חופשית של נשא המספק חישובים מפורטים וניתוח אנרגיה, מורכב יותר מנדרש עבור יישומי מגורים פשוטים, אך מצוין עבור עבודה מסחרית
  • (FLT:0)Trane TRACEOVA: 1FLT) סימולציה של אנרגיה מקיפה של בניין ו- HVAC תוכנה עיצוב
  • (ב) ⁇ :0) ,(אנ') כלי מורכב יותר שפותח על ידי המחלקה לאנרגיה עבור סימולציות מפורטות
  • (FLT:0)ACCA Manual J Software:FLT:1) תוכנה רשמית ACCA-approved אשר באה בעקבות נהלי J ידניים בדיוק, הבטחת תאימות קוד ודרישות אחריות יינתנו

מחשבים באינטרנט וכלים מלוטשים

עבור הערכות ראשוניות או יישומים פשוטים, מחשביםונים מקוונים יכולים לספק תוצאות מהירות.חינם, מחשבוני טעינה באינטרנט HVAC מאפשרים לך לקבוע במהירות את כמות החימום והקירור של בניין מגורים על סמך מפרטיו ועיצובו, מראה את הסכום המדויק של BTUs חלל מסוים דורש חימום מספיק קירור.

עם זאת, כלים אלה מסופקים באופן מוחלט כאמצעי מהיר של מחשוב גודל כללי ותנאי ערך, עם שיטות רגל מרובעות נחשבות כלל אצבע לשימוש בחישובים מהירים, ואת העומס התרמי המדויק שנקבע על ידי שימוש בניתוח עומס חום מלא.

אימות ואיכות

לאחר השלמת חישובי עומס תרמי, ליישם אמצעי אבטחת איכות לאמת דיוק:

  • (ב) עיין: "ה': "ה'" (ב"ד)" (ב"ד) "ה')" (ב"ב)"ב"ה')" (ב"ב)"ב"ח)
  • (FLT:0) Reasonableness Checks:FreaLT:1) השווה את התוצאות לערכים אופייניים עבור מבנים דומים (למשל, 300-600 רגל רבועים לטון למגורים)
  • בדיקה אחרונה ב-13 ביולי 2010. ^ "FLT:0Sרגישויות:0Sרגישויות:0Sרגישויות: FLT:1"
  • (ב) ,0) חיזוק: 1 (FLT:103) להבטיח רווח חום אישי / אובדן רכיבים הם סבירים
  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שילוב עם עיצוב מערכת

חישוב העומס הוא הצעד הראשון של הליך עיצוב HVAC, עם ערכים מחושבים מ ACCA MJ8 הליכים המשמשים כדי לבחור את גודל הציוד המכאני, ובחירת ציוד מכני נעשה עם סיוע של ACCA S מגורים בחירת.

תהליך העיצוב של HVAC כולל:

  1. (ב) ⁇ (ב"ג): "החלל" (ב"ג) הוא תנאי חימום וקירור (Manual J)
  2. (ב) ⁇ :0 (ב) בחירת ה-[[1924]]: [[1924]]]]]]
  3. (FLT:0)Duct Design:FLT:1 ACCA Manual D Air Distribution Basics מספק הדרכה על עיצוב מערכת דוקטרקט, עם האופי הרציני של התהליך הכולל איזון ביצועים מכווצים נגד אובדן לחץ
  4. התפלגות אוויר:0 (FLT:1) בחר ואתר אספקה והחזרת גרילה (Manual T)
  5. (FLT:0)Controls: FLT:1 מערכות בקרת עיצוב עבור פעולה אופטימלית

אנרגיה ושיקולים של אחריות

חישובי עומס תרמי מודרניים צריכים לשקול לא רק את דרישות קיבולת שיא אלא גם יעילות אנרגיה והשפעה סביבתית לאורך מחזור החיים של המערכת.

המונחים: Reduction

לפני sizing ציוד, לחקור הזדמנויות להפחית עומס תרמי באמצעות שיפור עיצוב בנייה:

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : חומרי בידוד 1 (Insulation Materials) וערכי R (התנגדות שנייה) שלהם ממלא תפקיד משמעותי בקביעת כמה חום נכנס או משאיר בניין
  • (FLT:0) High-Performance Windows:FLT:1 נמוך ציפויים, מחבתות מרובות ו-SHGC נמוך להפחית את רווח החום הסולארי
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) תאורה וציוד: FIRLT:1 תאורה LED ו- ENERGY STAR להפחית את הרווחים החום הפנימי
  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ 1 (ב) ,התעדויות אוויר חיצוניות כאשר תנאים מאפשרים

הופעה חלקית-Load

מערכות HVAC פועלות לעתים רחוקות בקיבולת שיא.רוב שעות התפעוליות מתרחשות בתנאי עומס חלקי, כך יעילות ציוד בעומס מופחת היא קריטית לצריכת אנרגיה. ציוד מהיר משתנה ומערכות מודולולציה מספקים יעילות טובה יותר של עומס חלקי מאשר ציוד חד-שלבי.

מסקנות ועיסוקים טובים

חישובי עומס חום מתאימים ליסוד עיצוב מערכת HVAC מוצלח והתקנה, ואם אתה בעל בית מתכנן החלפת מערכת או מקצועי HVAC בעיצוב מתקנים חדשים, הבנת עקרונות אלה מבטיחה נוחות אופטימלית, יעילות וחסכוניות.

הצעות מפתח לחישובים תרמיים מוצלחים כוללות:

  • איסוף מידע מקיף ומדויק לפני תחילת חישובים
  • השתמש מתודולוגיות סטנדרטיות בתעשייה המתאימה ליישום שלך
  • חשבון לכל מנגנוני העברת חום: התנהגות, הדבקה וקרינה
  • כולל עומס חום הגיוני ומאוחר
  • שקול אוריינטציה בנייה, אפקטים סולאריים, ומסה תרמית
  • להימנע מעודף חישובים מתאימים וגורמי בטיחות מתאימים
  • השתמש בתנאי עיצוב ספציפיים אקלים ממקורות אמינים
  • יישום אמצעי אבטחת איכות כדי לאמת דיוק
  • לשקול יעילות אנרגיה וצמצום הזדמנויות
  • הנחות מסמכים ושיטות חישוב ביסודיות

על ידי מעקב אחר גישה שיטתית זו חישובים של עומס תרמי, מהנדסים יכולים לעצב מערכות HVAC המספקות נוחות אופטימלית, למזער צריכת אנרגיה, להפחית את ההשפעה הסביבתית ולספק ערך ארוך טווח לבניית בעלי מניות ונוסעים.ההשקעה בחישובי עומס מדויקים משלמת דיבידנדים באמצעות עלויות מופחתות, חשבונות אנרגיה נמוכים יותר, שיפור נוחות, ומערכת חיים מורחבת.

עבור משאבים נוספים ומידע טכני מפורט, להתייעץ עם FLT:0ASHRAE HandbookFelo: 1, ACCA ידניs, ומודלים טכניים של היצרן מהנדסים מקצועיים צריך לשמור על הידע הנוכחי של סטנדרטים מתפתחים, בנייה קודים, ומתודולוגיות חישוב כדי להבטיח עיצובים שלהם לעמוד בדרישות עכשוויות לביצועים, יעילות וקיימות.