محاسبه ظرفیت سیستم های تهویه مطبوع

• مرضیه ابراهیمی
• • تأسیسات ساختمان

مقدمات

اندازه گیری یک تهویه مطبوع بسادگی به معنی معین کردن هر اندازه از سیستم مورد نیاز برای خنک کردن خانه شما بطور صحیح می باشد. اندازه گیری مهم است زیرا یک دستگاه که بیش از حد کوچک است خانه شما را بطور صحیح خنک نخواهد کرد، و برای یک دستگاه که بیش از حد بزرگ است نیز هزینه ای بیش از مقدار لازم خواهید پرداخت. بیشتر پیمانکاران برای فروختن یک دستگاه نسبتا بزرگ به شما کوشش خواهند کرد، هر یک از این دو برای اینکه  آنها  برای بدست آوردن پول بیشتر کوشش می کنند، یابرای اینکه آن ها نمی دانند چگونه به طور صحیح کا اندازه گیری را انمام دهند. اطلاع از اندازه گیری صحیح مفید است بنابراین شما می توانید آگاه شوید اگر پیمانکار شما برای فروختن یک دستگاهی  بزرگتر از آنچه که شما نیاز دارید کوشش می کند.

الف) بیشتر سیستم هایی که خنک می کنند همچنین به خوبی گرما تولید می کنند:

آن هایی که سیستم های اچ وی ای سی (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) نامیده می شوند. در واقع، شما معمولا به اندازه گیری برای هر دو سیستم گرمایش و سرمایش  نیاز دارید. نخست شما معین می کنید که به چه مقدار سرمایش نیاز دارید، سپس معین می کنید که چه مقدار گرمایش نیاز دارید.

ب) بهترین روش برای اندازه گیری سیستم شما  داشتن یک محاسبه ” دستورالعمل جی ” انجام شده در خانه شماست:

این استاندارد طلایی برای اندازه گیری سیستم، محاسبه کردن چیزهایی مثل: شما به چه مقدار عایق کاری نیاز دارید، چه نوع پنجره هایی و در چه جهتی باید قرار بگیرند و چیزهای دیگر.

پ) همچنین شما باید راندمان دریچه های هوای معیارخود را داشته باشید، زیرا درغیر اینصورت نصب کردن به اندازه تجهیزات ملک بخوبی انجام نخواهد شد البته اگر شما قصد استفاده یا کاهش بیشتر گرمای سرتاسر کانال به کار برده شده خود را دارید.

عملکرد میانگین ملی در ایالات متحده آمریکا در کانال ها فقط 57% می باشد.

 اندازه گیری صحیح سیستم

برای اینکه  بطور علمی محاسبه صحیح اندازه  تهویه مطبوع مرکزی انجام شود، شما می توانید محاسبه ظرفیت یک منطقه مسکونی را انجام دهید. راه دیگر برای اندازه گیری تاسیسات تهویه مطبوع تعیین کردن اندازه دستگاهی که اخیرا در  یک مکان بوده است می باشد. تولیدکنندگان ثبت اندازه  تهویه مطبوع در یک واحد را انجام نمی دهند. ظرفیت دستگاه  نسبت به شماره مدل  بوسیله یک دستگاه  خارجی علامت گذاری خواهد شد. برای مثال مدل،  یک دستگاه با مدل وزن 2 تن می باشد. چرا؟ 000،12 بی تی یو در هر تن وجود دارد. عدد 24 در شماره CKL24-1

مدل نشان می دهد که دستگاه 000،24 بی تی یو می باشد، تقسیم بر 000،12 بی تی یو در هر تن، برابر است با 2 تن. از اطلاعات گفته شده به شرح ذیل برای تعیین کردن اندازه سیستم موجود استفاده کنید (از شماره مدل سیستم استفاده کنید نه از شماره سریال)

موقعی که اندازه گیری تاسیسات تهویه مطبوع، با دقت انجام شود نه با حالت اشتباه که از یک دستگاه که بیش از حد بزرگ است، بدست می آید. اگر سیستمی که شما نصب می کنید بیش از حد برای فضا بزرگ است، آن چرخه کوچک خواهد شد. به عبارت دیگر، کمپرسور بقدر کافی برای خشک کردن فضا روشن نخواهد ماند  و باعث کاهش راحتی خواهد شد. بعلاوه، آن چرخه بیشتراوقات روشن و خاموش خواهد شد که باعث، افزایش هزینه های عامل و کاهش عمر سیستم  می گردد. اندازه گیری صحیح تهویه مطبوع معیاری برای بهینه سازی عملکرد می باشد.

   محاسبه ابعاد دستگاه تهویه مطبوع

جدول ابعاد زیر جهت کمک به شما در تعیین کردن تقریبی ابعاد موردنیاز در تاسیسات تهویه مطبوع مرکزی سودمند است. همچنانکه بطور متناوب در جدول اندازه گیری زیر ما دستورالعمل :

 را برای محاسبه ظرفیت تخصصی براساس طرح طبقه شما، موقعیت، وهمه تغییرات ارائه می دهیم. J-a

مربع طول دامنه تغییرات تهویه مطبوع توسط محدوده اقلیمی

مربع طول دامنه تغییرات تهویه مطبوع توسط محدوده اقلیمی (اندازه گیری سیستم اچ وی ای سی) در جدول زیر ارائه شده است:

تغییرات عایق کاری:

تغییرات از قبیل عایق کاری شما، نوع و تعدادد پنجره ها، تعداد طبقه ها، نوع ساختمان و غیره تاثیر زیادی بر مربع در هر واحد بی تی یو در هر دو حالت سرمایش و گرمایش خواهد داشت. یک قاعده عمومی با شست لمس کردن می باشد که اگر خانه شما به خوبی عایق بندی شده باشد با انواع جدیدتر پنجره ها، شما می توانید سیستمی با اندازه کوچکتر بدون اینکه طول مربع کل شما افت کند، انتخاب کنید.

اگر خانه شما دو طبقه است، آن خانه مکانی دارای سیستمی با ظرفیت کمتر در ناحیه طبقه پایین مانند عملکرد  دومین طبقه و مانند عایق کاری اضافی خواهد بود. اگر خانه شما بخوبی عایق کاری نشده باشد، پنجره هایی با سبک قدیمی تر داشته باشد، و یا تعدادی پنجره بزرگتر از میانگین داشته باشد، شما سیستم بزرگتری بدون اینکه دامنه طول مربع شما  افت کند، انتخاب خواهید کرد. عایق کاری کمتر و پنجره های بیشتر بدون محیط اطراف، به احتمال بیشتر شما هوای بیشتر و اتلاف گرما ی کمتری را تجربه خواهید کرد

مشکلات مهم در سیستم های با اندازه های بزرگ قیمت و آسایش هستند:

مشکلات در سیستم های با اندازه های بزرگ بالاتر بودن قیمت هست، که فقط باعث اتلاف پول می باشد و اغلب آنها راحت نیستند. همچنین تحقیقات به طور متداول بیان می کند که اندازه بزرگ مشکلات دیگری نیز در کنار قیمت و راحتی کمتر ایجاد می کند که عبارتند از:

1. سیستم های تهویه مطبوع با اندازه بزرگ رطوبت را به خوبی کنترل نمی کنند.
2. سیستم های با اندازه بزرگ بدلیل چرخه های کوتاه سریعتر مستهلک می شوند.
3. سیستم های با اندازه بزرگ از انرژی زیادی استفاده می کنند.

  (بی تی یو( اندازه گیری گرما)):: (The measurement of heat) BTU

گرما با سیستم  بی تی یو(واحدهای گرمایی انگلیسی) اندازه گیری می شود. ما از سیستم بی تی یو برای سرمایش، همچنین، اندازه گیری اینکه چه مقدار گرما یک سیستم تهویه مطبوع از یک خانه یا یک اتاق انتقال می دهد. تجهیزات تهویه مطبوع همچنین برحسب تن اندازه گیری می شود بدین صورت که یک تن برابر 000،12 بی تی یو می باشد.

روش های اندازه گیری تجهزات اچ وی ای سی:

 1. روش اول : کار کردن با دامنه مربع به تنهایی:

  این روش بد ترین روش برای اندازه گیری یک سیستم توسط دامنه مربع

می باشد، اگرچه بیشتر پیمانکاران فقط این کار را انجام می دهند.

2. روش دوم : کار کردن با دامنه مربع به اضافه آب و هوا

الف) توسط جدول بالا و تصویر بالا ارائه شده است.

ب) اتخاذ کردن آب و هوا در محاسبه نمودن، شما می توانید گرمایش را به خوبی تخمین بزنید.

پ) شما می توانید تخمین های صحیح را در جدول ببینید.

 راهنمای گرمایش

طبق جدول بالا از دو شماره پایین تر اگر خانه شما بخوبی عایق کاری شده  باشد استفاده کنید و از شماره  بالاتر  اگر عایق کاری  خانه ضعیف تر یا قدیمی تر شده  باشد، استفاده نمایید. در قسمت  بالاتر نیز براحتی در ضریب مناسبی که  بوسیله طول مربع گرم شده  برای رسیدن به ظرفیت گرمایش مورد نیاز تقریبی خود ضرب کنید. برای مثال، اگر شما در منطقه زرد زندگی می کنید، خانه شما بخوبی عایق کاری شده است، و شما دارای دامنه مربع گرم به مقدار 2000 می باشید، بنابراین معادله عبارت است از :

* دامنه مربع 2000

(ضریب گرمایش (از جدول بالا))   X.50 *

* 000،80 بی تی یو   (خروجی واقعی)

سپس، برای محاسبه خروجی بر روی یک اجاق گاز، نرخ راندمان آن را در نرخ داخلی از جدول برای بی تی یو واقعی از گرمای خروجی ضرب کنید. برای مثال، اگر یک اجاق دارای یک نرخ ورودی به مقدار 000،100 بی تی یو و یک نرخ راندمان به مقدار 80% در جدول باشد، آن اجاق تولید خواهد شد، بنابراین خواهیم داشت:

(راندمان)   X.80 *

* 000،80 بی تی یو (خروجی واقعی)

اگر بطور مشابه اجاق  000،100 بی تی یو باشد ولی آن اجاق  یک نرخ راندمان 93% تولید کند بنابراین خواهیم داشت:

 * 000،100 بی تی یو  (ورودی)

  (راندمان)    X.93*

* 000،93 بی تی یو   (خروجی واقعی)

برای این مثال، استفاده از یک اجاق با راندمان 80%،در خانه ای با 2000 فوت مربع در بالا نیاز دارد به یک اجاق با ورودی 000،100 بی تی یو که گرمای خروجی 000،80 بی تی یو تولید خواهد کرد.

3. روش سوم : اندازه گیری آن مطابق سیستم موجود:

الف) اگر شما  در حال خریدن یک اچ وی ای سی به دلیل جابجا کردن  سیستم موجود( جهت خریدن آن برای ساختمان جدید) هستید، شما معمولا می توانید از ظرفیت سیستم موجود خود به عنوان معیار اندازه گیری برای تعویض سیستم استفاده نمایید.

ب) اگر تجهیزات شما برای سیستم با اندازه بزرگتر مناسب نیستند، فقط تجهیزات با ظرفیت مشابه برای تعویض کردن با آن ها بخرید.

پ) همچنین این روش اگر شما پنجره واحدها را با یک سیستم مرکزی یا سیستم دو تیکه کوچک داخلی تعویض کنید نیز بکار برده می شود.

4. روش چهارم : ماشین حساب اینترنتی

 (Manual  J  calculation). روش پنجم : دستورالعمل محاسبه جی 5

محاسبه  یک دستورالعمل جی استاندارد طلایی  برای اندازه گیری تجهیزات اچ وی ای سی می باشد. سود بسیاری از شرکت ها در محاسبه کردن برای شما خواهد بود و در صورت کوتاهی کردن از آن، شما می توانید از بازرس دفاتر محاسباتی اجر بگیرید. به یک پیمانکار اچ وی ای سی رای دستورالعمل جی استناد نکنید، از آنجایی که پیمانکاران اغلب فکر شما را با یک دستورالعمل جی نادرست بهم می زنند برای اینکه آن ها از ورودی های نادرست استفاده می کنند، آن ها برای فروختن تجهیزات بزرگتر به شما تلاش می کنند و یا به این دلیل که آن ها بطور صادقانه نمی دانند که چگونه از نرم افزار صحیح استفاده کنند.

هزینه انتقال دادن گرمای گسترش یافته توسط دستگاه مورد استفاده:

این که بدانید چه مقدار انرژی مورد نیاز است برای انتقال دادن گرما از دستگاه های برقی (مثل لامپ های برق)، و چقدر قیمت آن ها می باشد، می تواند مفید باشد.

• 1 kW = 3412 BTU
• A 2.5-ton AC uses 3.5 kW and removes (2.5 tons x 12,000 btu/ton =) 30,000 BTU/hr
• So it’s 3.5 kWh per 30,000 BTU.  That’s 3.5 kWh/30,000 BTU ÷ 3.5 = 1 kWh/8571 BTU
• To remove the 3412 BTU generated by 1 kWh of appliance use, we’d use 1 kWh/8571 BTU x 3412 BTU = 0.4 kWh
• 0.4 kWh x 16¢ kWh = 6.4¢ worth of AC to remove the heat generated by 1 kW of electricity use
• If we wanted to be really thorough, we’d calculate the energy required to remove the heat we created by running the AC to remove the original heat, which is a recursive issue of course.

تبدیل کردن اسب بخار به تن در سرمایش:

بوسیله یک تعدیل کننده  توسط مهندسی کردن تبرید:

1. 1. 16 EER means 16 Btu/hr of cooling for every watt of power used
   2. 1 watt = 3.412 Btu/hr, so
   3. 16 EER unit provides 16 ÷ 3.412 = 4.69 watts of cooling for every watt of power used.  This is the coefficient of performance (COP).
   4. 1 ton refrigeration = 4.712 horsepower, electric
   5. 1 hp electric = 4.69 / 4.712 = 0.995 tons refrigeration

مرضیه ابراهیمی