Výpočet chladicího výkonu a tepelných zisků
Rychlý odhad pro úvodní návrh, rozpočet i školní cvičení. Z druhu prostoru a podlahové plochy vyjdou citelná a latentní zátěž, SHF místnosti a průtok přiváděného vzduchu; tlačítko Otevřít v psychrometrickém diagramu zakreslí v kalkulačce bod místnosti, přímku SHF a venkovní bod.
Podklady
Zátěže místnosti jsou součty výkonů podle položek; zátěž od venkovního vzduchu je stejný psychrometrický výpočet jako v kartě děje kalkulačky. U chlazení je teplo k odvedení kladné, u ohřevu je kladné teplo k dodání.
| Položka | Rovnice | Poznámky · podklady |
|---|---|---|
| Osoby | qs = N·s, ql = N·l | s a l z tabulky osob níže (W na osobu). N = hustota × A / 100, nebo zadaný počet osob |
| Osvětlení, zařízení | q = L·A, q = E·A | Vše citelné teplo a vše najednou (bez souběžnosti a akumulace). Výkony jsou orientační hodnoty |
| Obálka (zjednodušeně) | q = U·Ae·(t_o − t_r) + S·A | Prostup jen z rozdílu teplot suchého teploměru; solární a ostatní jako jedna hodnota na podlahovou plochu. Ohřev používá U·Ae·(t_r − t_o) |
| Průtok venkovního vzduchu | Q = (Rp·N + Ra·A)/Ez × 3,6 | Postup podle intenzity větrání v ASHRAE 62.1. Ez z tabulky účinnosti distribuce vzduchu v zóně z 62.1: výchozí 1,0 pro chlazení (chladný vzduch ze stropu), 0,8 pro ohřev (teplý vzduch ze stropu, odvod pod stropem). Nebo Q = n·A·H, nebo přímá hodnota |
| Citelné teplo venkovního vzduchu | qs = ṁ·(1,006 + 1,86 x_o)·(t_o − t_r) | ṁ = Q / (3600·v_o) při venkovním měrném objemu; stejná definice jako v kartě děje (venkovní vzduch → místnost) |
| Latentní teplo venkovního vzduchu | ql = ṁ·(h_o − h_r) − qs | Celkem minus citelné (jako v kartě děje); vlhkost ṁ·(x_o − x_r) |
| SHF místnosti | SHF = Σqs / (Σqs + Σql) | Pouze zátěže místnosti, bez venkovního vzduchu; podle toho se v diagramu kreslí přímka SHF |
| Průtok přiváděného vzduchu (chlazení) | ṁ_s = q_r / (h_r − h_s), Q_s = ṁ_s·v_s | t_s = t_r − ΔT; stav přívodu zajistí, že SHF děje přívod → místnost se rovná SHF místnosti (jako v panelu chlazení kalkulačky) |
| Průtok přiváděného vzduchu (ohřev) | ṁ_s = q_r / ((1,006 + 1,86 x_s)·ΔT) | t_s = t_r + ΔT, x_s = x_r (jako v panelu ohřevu kalkulačky) |
| Jednotky | 1 RT = 3,517 kW, 1 kcal = 4,1868 kJ | Americká chladicí tuna, kalorie IT |
Tepelné zisky od osob (ASHRAE Fundamentals, kapitola 18, tabulka 1)
Upravené hodnoty pro běžnou směs mužů, žen a dětí při 24 °C v místnosti (W na osobu, nízká rychlost vzduchu). V teplejší místnosti se stejný celek posouvá směrem k latentnímu teplu. Hodnota pro restauraci zahrnuje teplo z jídla. Vydání se mírně liší, proto hodnoty ověřte podle vydání, které používáte.
| Činnost | Typické použití | Citelné W | Latentní W |
|---|---|---|---|
| Sedící v divadle | Divadlo | 65 | 30 |
| Sedící, velmi lehká práce | Kanceláře, hotely, byty | 70 | 45 |
| Středně aktivní kancelářská práce | Kanceláře, hotely, byty | 75 | 55 |
| Stojící, lehká práce; chůze | Obchodní dům, prodejna | 75 | 55 |
| Chůze, stání | Lékárna, banka | 75 | 70 |
| Sedavá práce (restaurace) | Restaurace | 80 | 80 |
| Lehká práce u stolu | Továrna | 80 | 140 |
Intenzita venkovního vzduchu (ASHRAE 62.1, tabulka 6-1)
Venkovní vzduch na osobu a na plochu a výchozí hustota osob z postupu podle intenzity větrání. Venkovní vzduch v dýchací zóně Vbz = Rp·Pz + Ra·Az se dělí hodnotou Ez z tabulky účinnosti distribuce vzduchu v zóně z 62.1 (1,0 pro chladný vzduch ze stropu, 0,8 pro teplý vzduch ze stropu s odvodem pod stropem; kalkulačka začíná s 1,0 pro chlazení a 0,8 pro ohřev a lze zvolit obě). Hodnoty se mezi vydáními mění, proto ověřte platné vydání. Požadavky místních předpisů na větrání nejsou zahrnuty, protože jejich znění zde nebylo možné ověřit.
| Užívání | Rp l/s·osoba | Ra l/s·m² | Hustota os./100 m² | m³/h na osobu |
|---|---|---|---|---|
| Kancelářské prostory | 2.5 | 0.3 | 5 | 30.6 |
| Konferenční a zasedací místnosti | 2.5 | 0.3 | 50 | 11.2 |
| Prodej (maloobchod) | 3.8 | 0.6 | 15 | 28.1 |
| Restaurace, jídelní prostory | 3.8 | 0.9 | 70 | 18.3 |
| Učebny (od 9 let) | 5 | 0.6 | 35 | 24.2 |
| Přednáškový sál | 3.8 | 0.3 | 65 | 15.3 |
Výchozí hodnoty podle druhu prostoru
Doloženy zdrojem jsou jen hodnoty se zdrojem ve sloupci podkladů; hodnoty označené jako orientační jsou štědré počáteční hodnoty, které nebylo možné ověřit podle zdroje. Zadejte vlastní.
| Druh prostoru | Osoby, teplo | Venkovní vzduch | Osvětlení, zařízení W/m² |
|---|---|---|---|
| Kancelář | 5 os./100 m² (62.1), 75/55 W | Rp 2.5, Ra 0.3 (62.1) | 10 · 15 (orientačně) |
| Zasedací místnost | 50 os./100 m² (62.1), 70/45 W | Rp 2.5, Ra 0.3 (62.1) | 10 · 5 (orientačně) |
| Prodejna | 15 os./100 m² (62.1), 75/55 W | Rp 3.8, Ra 0.6 (62.1) | 15 · 5 (orientačně) |
| Restaurace (stolování) | 70 os./100 m² (62.1), 80/80 W | Rp 3.8, Ra 0.9 (62.1) | 12 · 10 (orientačně) |
| Učebna | 35 os./100 m² (62.1), 70/45 W | Rp 5, Ra 0.6 (62.1) | 10 · 5 (orientačně) |
| Obytný prostor (byt) | Osob: 4 (orientačně), 70/45 W | 0.5 h⁻¹ (orientační hodnota) | 6 · 5 (orientačně) |
| Serverovna | Osob: 2 (orientačně), 70/45 W | 100 m³/h (orientačně) | 10 · 500 (orientačně) |
Meze rychlé metody
Tato metoda sčítá výkony podle položek, proto nepočítá solární zisk (orientace, hodinu, stínění zasklení), časové zpoždění od akumulace stěn a místnosti, špičkovou hodinu, infiltraci, zisky potrubím a ventilátorem, dohřev ani bezpečnostní součinitele. Použijte ji pro úvodní dimenzování, rozpočet a školní cvičení; před výběrem zařízení proveďte podrobný výpočet zátěže (HAP, TRACE a další programy využívající metodu ASHRAE RTS).
Ohřev vynechává vnitřní a solární zisky a počítá jen prostup obálkou a venkovní vzduch, čímž chybuje na bezpečnou stranu. Vlhčení zahrnuje jen venkovní vzduch; vlhkost uvolněná v místnosti (osoby a podobně) se nepočítá.
Příklad výpočtu
Kancelář 100 m², místnost 26 °C a 50 %, venku 32 °C a 60 %, hustota 5 na 100 m² dává 5 osob, středně aktivní kancelářská práce 75/55 W, osvětlení 10, zařízení 15 a solární zisk 20 W/m², U 1,0 W/m²K × 50 m², venkovní vzduch podle 62.1 (2,5 × 5 + 0,3 × 100) × 3,6 = 153 m³/h, rozdíl teplot přívodu 10 K.
Místnost: osoby 0,375/0,275 kW, osvětlení 1,000, zařízení 1,500, obálka 1,0 × 50 × 6 = 0,300, solární zisk 2,000 kW, tedy citelné 5,175, latentní 0,275, SHF = 5,175 / 5,450 = 0,950.
Venkovní vzduch: x_o 18,033, x_r 10,496 g/kg, h_o 78,37, h_r 52,91 kJ/kg, v_o 0,8895 m³/kg, tedy ṁ = 153 / (3600 × 0,8895) = 0,04778 kg/s, citelné 0,04778 × 1,0395 × 6 = 0,298 kW, celkem 0,04778 × 25,45 = 1,216 kW, latentní 0,918 kW, vlhkost 1,30 kg/h.
Celkem: citelné 5,473, latentní 1,193, celkem 6,666 kW = 1,90 RT = 5 732 kcal/h. Přívod 16 °C a 10,282 g/kg, ṁ = 5,450 / (52,91 − 42,12) × 3600 = 1 817 kg/h, tedy 1 513 m³/h (zkrácený vzorec s ρ = 1,2, cp = 1,006: 5,175 kW / (1,2 × 1,006 × 10) dává 1 543 m³/h, rozdíl 2 %).
Rozdíl 2 % vzniká tím, že zkrácený vzorec pevně dosazuje ρ·cp jako 1,2 kg/m³ a 1,006 kJ/kgK; tento výpočet používá měrné teplo vlhkého vzduchu 1,006 + 1,86·x (1,025) a měrný objem přívodu (0,833 m³ na kg suchého vzduchu).
Zdroje
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), kapitola 18, Nonresidential Cooling and Heating Load Calculations, tabulka 1: tepelné zisky od osob podle činnosti
- ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality: tabulka 6-1 minimálních intenzit větrání, tabulka účinnosti distribuce vzduchu v zóně (Ez)
- Místní předpisy pro větrání budov: požadovaná násobnost výměny vzduchu se liší, ověřte platný předpis
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), kapitola 1, Psychrometrics: rovnice vlhkého vzduchu (výpočetní jádro kalkulačky)
Časté dotazy
Jak se počítá chladicí zátěž?
Sečtěte citelnou zátěž místnosti (osoby, osvětlení, zařízení, prostup obálkou, solární zisk) a latentní zátěž místnosti (osoby) a potom zátěž od venkovního vzduchu, který je třeba přivést na stav místnosti. Tato kalkulačka vyplní každou položku z předvolby druhu prostoru a podlahové plochy, rozdělenou na citelnou a latentní v kW, tunách a kcal/h. Hodinový průběh solárních zisků a akumulace se nemodeluje.
Jak se zjistí průtok přiváděného vzduchu?
Rychlý vzorec: průtok (m³/h) = citelná zátěž místnosti (kW) × 3 600 ÷ (1,2 × 1,006 × rozdíl teplot přívodu). 10 kW a 10 K dává asi 2 980 m³/h. Kalkulačka stejnou veličinu určí přesněji z rozdílu entalpií a měrného objemu bodu přívodu na přímce SHF místnosti.
Jak převedu chladicí zátěž v kW na chladicí tuny nebo kcal/h?
1 USRT = 3,517 kW a 1 kW = 860 kcal/h. 35 kW je asi 9,95 RT, tedy 30 100 kcal/h. Podrobné tabulky a rozdíl oproti japonské tuně jsou na https://psychart.kr/cs/tools/units/rt-kw/
Naposledy aktualizováno: 2026-10-12.