HVAC負(fù)荷計算的重要注意事項
在HVAC行業(yè)中,計算建筑物的供暖/制冷負(fù)荷對建筑物的總體設(shè)計至關(guān)重要。為了適當(dāng)?shù)卮_定HVAC系統(tǒng)的大小,需要檢查許多變量。過去,所有變量都無法測量或未考慮在內(nèi),因此應(yīng)用了安全系數(shù)來補(bǔ)償未知的加熱/冷卻負(fù)荷。這可能會導(dǎo)致系統(tǒng)尺寸過大,并可能使建筑物所有者在安裝和運(yùn)營成本上花費額外的錢。正確選擇HVAC系統(tǒng)的大小可以保持舒適度,濕度水平,并節(jié)省能源。更好地理解建筑物如何散失熱量的原理可以幫助建筑承包商和HVAC工程師之間進(jìn)行討論。
建筑物的位置是制熱/制冷負(fù)荷的關(guān)鍵設(shè)計考慮因素。例如,與邁阿密的建筑物相比,紐約市的建筑物的制冷負(fù)荷要少得多,而熱負(fù)荷的情況則相反。通常要設(shè)計兩個溫度,暖季溫度和冷季溫度。這些溫度分別代表最冷的冬季和最溫暖的夏季。溫度數(shù)據(jù)由ASHRAE收集和共享,用于世界各地的城市,可以在ASHRAE基礎(chǔ)手冊中找到。暖季和冷季溫度是了解建筑物由于室外環(huán)境溫度而吸收或損失多少熱量的起點。
另一個要看的方面是建筑物的隔熱程度。隔熱良好的建筑物將能夠保持舒適的溫度,而不會增加能耗。熱量在給定材料中傳播的程度的測量在“ U因子”下是已知的。U因子是指在一個材料中,每個材料區(qū)域每度的差異度,在一小時內(nèi)穿過該材料的能量量。公制使用單位kWh / m 2 -C-hr,英制單位是Btu / ft 2 -F-hr,以定義U因子。U因子較低的建筑材料是良好的絕緣體,可防止熱量快速傳遞。
U因子方程式中使用的溫度差是室內(nèi)設(shè)計溫度和室外溫度之間的差。所使用的室外溫度是上面討論的季節(jié)性溫度之一。根據(jù)建筑物的活動來設(shè)置室內(nèi)設(shè)計溫度,通常該溫度為70 oF。要找到建筑物的制冷負(fù)荷,室外季節(jié)的溫度應(yīng)使用“暖季溫度”,而采暖負(fù)荷則使用“寒冷季節(jié)”溫度。為了找到通過建筑物墻壁,天花板或地板的熱損失,可使用方程式。看該方程式,熱損失(Q)等于壁面積(A)乘以材料(U因子)乘以該壁的溫度變化。
您會看到,由于建筑物的墻壁,天花板和地板通常不是相同的材料,因此熱量損失的計算很快就會變得復(fù)雜。所用材料的百分比可以簡化計算。例如,如果一堵墻高10英尺×長50英尺,有5個4'x 2'的窗戶,我們可以假設(shè)有8%的熱量散失面積是窗戶,其余的是普通墻。可以對墻的組成做出相同的假設(shè),例如絕緣率為80%,木材為20%。
當(dāng)考慮了建筑物的所有變量后,就可以安裝適當(dāng)大小的HVAC系統(tǒng)的加熱/冷卻負(fù)荷。這將使建筑物的居住者感到舒適,同時將成本和能耗降至最低。