- ارسال شده در ۱۳۹۸ دی ۲۲ ساعت ۱۵:۰۷
- توسط علی واعظ بزرگی
- ۰ نظر
- در مطالب عمومی » مطالب آموزشی
نحوه محاسبه و انتخاب سیستم گرمایشی و سرمایشی
محاسبات بخش تاسیسات ساختمان، عملیات پیچیده و کاملا تخصصی است که در زمان طراحی و پیش از شروع به کار ساختمان توسط کارشناسان و مهندسین تاسیسات صورت می پذیرد ...
.
.
محاسبات بخش تاسیسات ساختمان، عملیات پیچیده و کاملا تخصصی است که در زمان طراحی و پیش از شروع به کار ساختمان توسط کارشناسان و مهندسین تاسیسات صورت می پذیرد؛ اما بعضی اوقات مشاهده شده است که این محاسبات در زمان نادرست و توسط افراد غیر متخصص انجام می گیرد. البته در مواقعی نیاز است که این محاسبات خارج از زمان مقرر و یا حتی در زمان تحویل آپارتمان صورت پذیرد. به طور مثال ساختمان هایی که بدون سیستم های سرمایشی و گرمایشی به خریداران تحویل داده می شوند؛ برای ساکنین آینده آن معضل انتخاب تجهیزات مناسب برای سیستم سرمایشی و گرمایشی را بوجود خواهد آورد.
.
.
در این زمان به دلیل در دسترس نبودن و یا کافی نبودن اطلاعات مربوط به سیستم لوله کشی ساختمان، ضریب حرارتی، طول مسیر لوله کشی ساختمان، مصالح به کار رفته در سقف، دیوار و کفپوش و ... تنها می توان بر اساس شواهد و محاسبات حدودی، مقدار ظرفیت حرارتی مورد نیاز ساختمان را برآورد کرده و برای تهیه تجهیزات مورد نیاز اقدام کرد.
.
.
در این باره در تلاش هستیم بر اساس تجربیات خود، برنامه ای آسان و به صورت برآوردی ارائه دهیم تا در چنین مواقعی موجب سهولت کار خریداران این تجهیزات گردد. تاکید می گردد این رابطه کاملا بر اساس تجربیات شخصی و کاربردی بوده و تنها مقداری حدودی از ظرفیت حرارتی مورد نیاز ساختمان را بیان می کند؛ هر چند که همین موضوع می تواند گره گشای خریداران تجهیزات سیستم های سرمایشی و گرمایشی خواهد بود.
.
.
مقادیر مورد نیاز:
.
زیر بنای مفید: اولین مقدار مورد نیاز، مقدار مفید زیر بنای ساختمان مورد نظر است. به طوری که، تنها مقداری از مساحت کل واحد که برای گرمایش یا سرمایش مدنظر است را در نظر می گیریم. به عنوان مثال فضای یک ساختمان را منهای زیر بنای آشپزخانه، سرویس بهداشتی، بالکن و یا فضاهای دیگر که نیازی به گرمایش و سرمایش ندارند را در نظر نمی گیریم؛ که این فضا زیر بنای مفید ساختمان است.
.
ارتفاع: ارتفاع سقف نیز دومین مقدار مورد نیاز است. البته این مقدار به سادگی با اندازه گیری فاصله کف واحد تا سقف قابل محاسبه می باشد. برای واحد های دوبلکس و یا بیشتر نیز، باید ظرفیت حرارتی هر واحد به صورت مجزا محاسبه و در آخر، نتایج با یکدیگر جمع گردد.
.
.
ضریب حرارتی: مقدار بعدی که مورد نیاز است؛ ضریب حرارتی است. این مقدار همان مقدار با اهمیتی است که باید تحت محاسبات پیچیده و کاملا مهندسی به دست آید. این مقدار به دلایل عنوان شده قابل محاسبه بصورت دقیق نبوده و یا اطلاعات کافی برای محاسبه آن وجود ندارد.
.
.
برای این حل این معضل، مقدار حدودی ما بین 30 الی 40 برای سیستم های گرمایشی و مقدار حدودی ما بین 130 الی 160 برای سیستم سرمایشی در نظر گرفته می شود. بدین گونه که عدد 30 برای شهر های گرمسیری مانند شهرهای جنوبی که دمای هوا در زمستان بالا نیست و عدد 40 برای شهر های سرد سیر مانند اردبیل و یا تبریز خواهد بود و همینطور برای سیستم های سرمایشی نیز بزرگترین مقدار برای مناطق گرمسیری و مقدار کوچکتر برای مناطق خنک تر.
.
از جمله نکات تاثیر گذار که باید در زمان تعیین ضریب حرارتی در نظر گرفته شود؛ موقعیت جغرافیایی ساختمان است. این مقدار از شرایطی مانند بادگیر بودن، درز بند بودن ساختمان، تعداد وجوه محصور شده (وجود ساختمان در کنار ساختمان اصلی)، تعداد دیوار های در معرض هوای آزاد، محل قرار گیری واحد مورد نظر در ساختمان (واحد هایی که بر روی پارکینگ هستند یا در طبقه آخر قرار دارند؛ به نسبت مابقی واحد ها پرت حرارتی بیشتری دارند) و کیفیت عایق بندی ساختمان از نظر مصالح تاثیر می پذیرد.
.
.
برای محاسبه ظرفیت حرارتی مورد نیاز برای گرمایش ساختمان رابطه زیر پیشنهاد می گردد.
.
مساحت زیر بنای مفید ساختمان × ارتفاع سقف × ضریب حرارتی = ظرفیت حرارتی (کیلو کالری بر ساعت)
.
برای محاسبه ظرفیت حرارتی مورد نیاز برای سرمایش ساختمان رابطه زیر پیشنهاد می گردد.
.
مساحت زیر بنای مفید ساختمان × ضریب حرارتی = ظرفیت حرارتی (کیلو کالری بر ساعت)
.
پکیج های شوفاژ دیواری و کولر های گازی موجود در بازار، عموماً با کمیت های متفاوت نسبت به کمیت فوق (کیلو کالری بر ساعت) دسته بندی می شوند؛ هر چند که در بروشور این اقلام، ظرفیت حرارتی با کمیت های دیگر نیز ذکر می شود؛ اما بیان نحوه تبدیل کمیت کیلو کالری بر ساعت به کیلو وات بر ساعت برای پکیج شوفاژ دیواری و تبدیل کمیت کیلو کالری بر ساعت به بی تی یو خالی از لطف نخواهد بود.
.
برای تبدیل کمیت کیلو کالری بر ساعت به کیلو وات بر ساعت از رابطه زیر استفاده می گردد.
.
عدد مورد نظر بر حسب کیلو کالری بر ساعت ÷ 860 = مقدار جدید بر حسب کیلو وات بر ساعت
.
برای تبدیل کمیت کیلو کالری بر ساعت به بی تی یو از رابطه زیر استفاده می گردد.
.
عدد مورد نظر بر حسب کیلو کالری بر ساعت × 4 = مقدار جدید بر حسب کیلو وات بر ساعت
.
برای محاسبه ظرفیت حرارتی ساختمان، علاوه بر توجه به ظرفیت حرارتی مورد نیاز برای گرمایش، نیاز به محاسبه ظرفیت حرارتی لارم برای تامین آب گرم بهداشتی نیز وجود دارد؛ از این رو برای حداقل شیر های آب گرم بهداشتی در یک واحد مسکونی (یک عدد شیر ظرفشویی، دو عدد شیر رو شویی، یک عدد شیر حمام و یک عدد شیر توالت)، مقدار 6 کیلو وات به پاسخ رابطه فوق اضافه می شود. لازم به ذکر است که در آپارتمان هایی که تعداد سرویس های بهداشتی از حالت فوق بیشتر باشد یا شیر آب گرم بیشتری داشته باشند؛ به ازای هر سرویس اضافه، مقدار 6 کیلو وات دیگر به مقدار ابتدایی اضافه خواهد شد.
.
.
مثال: تصمیم داریم برای یک واحد آپارتمانی 80 متری که در طبقه چهارم یک ساختمان چهار طبقه قرار دارد و از هر دو طرف توسط ساختمان های دیگر محصور شده است؛ (با شرایط و مصالح کاملا یکسان) یک دستگاه پکیج شوفاژ دیواری و به تعداد لازم، دستگاه کولر گازی تهیه نمائیم. (سقف این آپارتمان ها 2.8 متر ارتفاع دارد و ساختمان عایق بندی است)
.
الف) این واحد در شهر تبریز (منطقه باد گیر) واقع شده است.
ب) این واحد در شهر شیراز واقع شده است.
پ) این واحد در شهر تهران واقع شده است.
.
نکته: تمامی آپارتمان ها در مرکز شهر قرار دارند.
.
بر اساس رابطه بیان شده داریم؛
زیر بنای مفید ساختمان: 80 متر مربع
ارتفاع سقف: 2.8 متری
.
با توجه به اینکه ساختمان از دو طرف محصور شده است؛ لذا دو وجه ساختمان (رو به رو و پشت ساختمان) در مجاورت هوای آزاد قرار دارند.
.
برای مقدار سوم یعنی ضریب حرارتی باید مقداری بین 30 الی 40 در نظر گرفته شود؛ که برای مورد اول یعنی شهر تبریز مقدار 35 را در نظر می گیریم. این مقدار را با توجه به باد گیر بودن ساختمان به مقدار 38 ارتقا می دهیم.
.
از این رو داریم؛
.
80×2.8×38=8,512 کیلو کالری بر ساعت
8,512÷860=9.9 ~ 10 کیلو وات بر ساعت
10 + 6 = 16 کیلو وات
.
مقدار بدست آمده برای انتخاب پکیج شوفاژ دیواری در شهر تبریز، 16 کیلو وات می باشد؛ که با توجه به ظرفیت پکیج های شوفاژ دیواری در بازار، پکیج شوفاژ دیواری 22 کیلو وات مناسب ترین انتخاب است.
.
حال به محاسبه ظرفیت حرارتی کولر گازی می پردازیم...
.
80×130=10,400 کیلو کالری بر ساعت
10,400×4= 41,400 بی تی یو (دو دستگاه کولر گازی 24 هزار بی تی یو مناسب است)
.
حال پاسخ قسمت ب و پ ...
.
ب) 80×2.8×30=6,720 کیلو کالری بر ساعت
6,720÷860=7.8 ~ 8 کیلو وات بر ساعت
8+6=14 کیلو وات بر ساعت (نزدیک ترین ظرفیت موجود در بازار پکیج شوفاژ دیواری 22 کیلو وات می باشد)
80×150=12,000 کیلو کالری بر ساعت
12,000×4= 48,000 بی تی یو (دو دستگاه کولر گازی 24 هزار بی تی یو مناسب است)
.
پ) 80×2.8×32=7,168 کیلو کالری بر ساعت
7,168÷860=8.33 ~ 9 کیلو وات
9+6=15 کیلو وات (نزدیک ترین ظرفیت موجود در بازار پکیج شوفاژ دیواری 22 کیلو وات می باشد)
80×140=11,200 کیلو کالری بر ساعت
11,200×4= 44,800 بی تی یو (دو دستگاه کولر گازی 24 هزار بی تی یو مناسب است)
.
.
در پایان مجدداً تاکید و یادآوری می شود که این رابطه بر اساس تجربیات بکار رفته ارائه شده و برای محاسبه با توجه به عدم دسترسی به اطلاعات کافی، ارائه شده است و برای محاسبه دقیق و اصولی نیاز به اطلاعات کافی بوده و تنها مهندسین تاسیسات می توانند ظرفیت حرارتی دقیق را به درستی محاسبه نمایند.
.