Narzędzia

Kalkulator obciążenia chłodniczego · szybki bilans HVAC

Szybkie oszacowanie do wczesnego projektu, kosztorysu i nauki HVAC. Rodzaj pomieszczenia i powierzchnia dają obciążenie jawne i utajone, SHF pomieszczenia i strumień nawiewu; „Otwórz na wykresie psychrometrycznym” rysuje w kalkulatorze punkt pomieszczenia, linię SHF i punkt zewnętrzny.

Podstawy

Obciążenia pomieszczenia są sumami wskaźników dla poszczególnych pozycji; obciążenie od powietrza zewnętrznego to ten sam rachunek psychrometryczny co w karcie przemiany kalkulatora. W chłodzeniu dodatnie jest ciepło do odebrania, w ogrzewaniu ciepło do dostarczenia.

PozycjaRównanieUwagi · podstawa
Osobyqj = N·s, qu = N·ls i l z tabeli osób poniżej (W na osobę). N = gęstość × A / 100 albo liczba osób podana wprost
Oświetlenie, urządzeniaq = L·A, q = E·ACałość jako ciepło jawne, od razu (bez współczynnika jednoczesności i akumulacji). Wskaźniki to wartości orientacyjne
Przegrody zewnętrzne (uproszczone)q = U·Ae·(t_z − t_p) + S·APrzenikanie tylko z różnicy temperatur termometru suchego; promieniowanie słoneczne i inne jako jedna wartość na powierzchnię podłogi. Ogrzewanie używa U·Ae·(t_p − t_z)
Strumień powietrza zewnętrznegoQ = (Rp·N + Ra·A)/Ez × 3,6Procedura natężenia wentylacji wg ASHRAE 62.1. Ez z tabeli skuteczności rozdziału powietrza w strefie wg 62.1: domyślnie 1,0 dla chłodzenia (nawiew chłodnego powietrza z sufitu), 0,8 dla ogrzewania (nawiew ciepłego powietrza z sufitu, wywiew z sufitu). Albo Q = n·A·H, albo wartość podana wprost
Ciepło jawne powietrza zewnętrznegoqj = ṁ·(1,006 + 1,86 x_z)·(t_z − t_p)ṁ = Q / (3600·v_z) przy objętości właściwej powietrza zewnętrznego; ta sama definicja co w karcie przemiany (zewnętrzne → pomieszczenie)
Ciepło utajone powietrza zewnętrznegoqu = ṁ·(h_z − h_p) − qjCałkowite minus jawne (jak w karcie przemiany); wilgoć ṁ·(x_z − x_p)
SHF pomieszczeniaSHF = Σqj / (Σqj + Σqu)Tylko obciążenia pomieszczenia, bez powietrza zewnętrznego; na tej podstawie rysowana jest linia SHF na wykresie
Strumień nawiewu (chłodzenie)ṁ_n = q_p / (h_p − h_n), Q_n = ṁ_n·v_nt_n = t_p − ΔT; stan nawiewu sprawia, że SHF od nawiewu do pomieszczenia jest równy SHF pomieszczenia (jak w panelu chłodzenia kalkulatora)
Strumień nawiewu (ogrzewanie)ṁ_n = q_p / ((1,006 + 1,86 x_n)·ΔT)t_n = t_p + ΔT, x_n = x_p (jak w panelu ogrzewania kalkulatora)
Jednostki1 RT = 3,517 kW, 1 kcal = 4,1868 kJAmerykańska tona chłodnicza, kaloria IT

Zyski ciepła od osób (ASHRAE Fundamentals, rozdział 18, tabela 1)

Wartości skorygowane dla typowej mieszanki mężczyzn, kobiet i dzieci przy 24 °C w pomieszczeniu (W na osobę, mała prędkość powietrza). Przy cieplejszym pomieszczeniu ta sama suma przesuwa się w stronę ciepła utajonego. Wartość dla restauracji obejmuje ciepło z jedzenia. Wydania różnią się nieznacznie, więc sprawdź według używanego wydania.

AktywnośćTypowe zastosowanieJawne WUtajone W
Siedzenie w teatrzeTeatr6530
Siedzenie, lekka pracaBiura, hotele, mieszkania7045
Umiarkowanie aktywna praca biurowaBiura, hotele, mieszkania7555
Stanie, lekka praca; chodzenieDom towarowy, sklep7555
Chodzenie, stanieApteka, bank7570
Siedzenie przy posiłku (restauracja)Restauracja8080
Lekka praca przy stoleZakład produkcyjny80140

Strumienie powietrza zewnętrznego (ASHRAE 62.1, tabela 6-1)

Powietrze zewnętrzne na osobę i na powierzchnię oraz domyślna gęstość osób z procedury natężenia wentylacji. Powietrze zewnętrzne w strefie oddychania Vbz = Rp·Pz + Ra·Az dzieli się przez Ez z tabeli skuteczności rozdziału powietrza w strefie wg 62.1 (1,0 dla nawiewu chłodnego powietrza z sufitu, 0,8 dla nawiewu ciepłego powietrza z sufitu z wywiewem z sufitu; kalkulator zaczyna od 1,0 dla chłodzenia i 0,8 dla ogrzewania, a można wybrać dowolną z nich). Wartości zmieniają się między wydaniami, więc sprawdź obowiązujące.

Sposób użytkowaniaRp l/s·os.Ra l/s·m²Gęstość na 100 m²m³/h na osobę
Przestrzeń biurowa2.50.3530.6
Sala konferencyjna / spotkań2.50.35011.2
Sprzedaż detaliczna3.80.61528.1
Sale restauracyjne3.80.97018.3
Sale lekcyjne (od 9 lat)50.63524.2
Sala wykładowa3.80.36515.3

Wartości początkowe dla rodzajów pomieszczeń

Tylko wartości ze źródłem w kolumnie podstawy mają źródło; wartości oznaczone jako orientacyjne to zapasowe wartości początkowe, których nie dało się sprawdzić ze źródłem. Wpisz własne.

Rodzaj pomieszczeniaOsoby, ciepłoPowietrze zewnętrzneOświetlenie, urządzenia W/m²
Biuro5 na 100 m² (62.1), 75/55 WRp 2.5, Ra 0.3 (62.1)10 · 15 (orientacyjnie)
Sala konferencyjna50 na 100 m² (62.1), 70/45 WRp 2.5, Ra 0.3 (62.1)10 · 5 (orientacyjnie)
Sprzedaż detaliczna15 na 100 m² (62.1), 75/55 WRp 3.8, Ra 0.6 (62.1)15 · 5 (orientacyjnie)
Sala restauracyjna70 na 100 m² (62.1), 80/80 WRp 3.8, Ra 0.9 (62.1)12 · 10 (orientacyjnie)
Sala lekcyjna35 na 100 m² (62.1), 70/45 WRp 5, Ra 0.6 (62.1)10 · 5 (orientacyjnie)
Mieszkalne (mieszkanie w budynku wielorodzinnym)Liczba osób: 4 (orientacyjnie), 70/45 W0.5 1/h (wartość przykładowa; sprawdź lokalne przepisy)6 · 5 (orientacyjnie)
SerwerowniaLiczba osób: 2 (orientacyjnie), 70/45 W100 m³/h (orientacyjnie)10 · 500 (orientacyjnie)

Ograniczenia szybkiej metody

Ta metoda sumuje wskaźniki dla poszczególnych pozycji, więc nie wyznacza zysków słonecznych (orientacja, godzina, zacienienie przeszkleń), opóźnienia czasowego wynikającego z akumulacji w ścianach i pomieszczeniu, godziny szczytu, infiltracji, zysków w kanałach i wentylatorach, dogrzewania ani współczynników bezpieczeństwa. Służy do wstępnego doboru mocy, kosztorysu i nauki; przed doborem urządzeń wykonaj szczegółowy bilans obciążeń (HAP, TRACE i inne programy stosujące metodę RTS wg ASHRAE).

Ogrzewanie pomija zyski wewnętrzne i słoneczne i uwzględnia tylko przenikanie przez przegrody i powietrze zewnętrzne, co jest po stronie bezpiecznej. Nawilżanie obejmuje tylko powietrze zewnętrzne; wilgoć wydzielana w pomieszczeniu (przez osoby itp.) nie jest liczona.

Przykład obliczeń

Biuro 100 m², pomieszczenie 26 °C i 50 %, zewnętrzne 32 °C i 60 %, gęstość 5 na 100 m² daje 5 osób, umiarkowanie aktywna praca biurowa 75/55 W, oświetlenie 10, urządzenia 15 i promieniowanie słoneczne 20 W/m², U 1,0 W/m²K × 50 m², powietrze zewnętrzne wg 62.1 (2,5 × 5 + 0,3 × 100) × 3,6 = 153 m³/h, różnica temperatur nawiewu 10 K.

Pomieszczenie: osoby 0,375/0,275 kW, oświetlenie 1,000, urządzenia 1,500, przegrody 1,0 × 50 × 6 = 0,300, promieniowanie słoneczne 2,000 kW, więc jawne 5,175, utajone 0,275, SHF = 5,175 / 5,450 = 0,950.

Powietrze zewnętrzne: x_z 18,033, x_p 10,496 g/kg, h_z 78,37, h_p 52,91 kJ/kg, v_z 0,8895 m³/kg, więc ṁ = 153 / (3600 × 0,8895) = 0,04778 kg/s, jawne 0,04778 × 1,0395 × 6 = 0,298 kW, całkowite 0,04778 × 25,45 = 1,216 kW, utajone 0,918 kW, wilgoć 1,30 kg/h.

Razem: jawne 5,473, utajone 1,193, całkowite 6,666 kW = 1,90 RT = 5732 kcal/h. Nawiew 16 °C i 10,282 g/kg, ṁ = 5,450 / (52,91 − 42,12) × 3600 = 1817 kg/h, czyli 1513 m³/h (skrót ρ = 1,2, cp = 1,006: 5,175 kW / (1,2 × 1,006 × 10) daje 1543 m³/h, różnica 2 %).

Różnica 2 % wynika z tego, że skrót stałe ρ·cp ustala na 1,2 kg/m³ i 1,006 kJ/kgK; te obliczenia używają ciepła właściwego powietrza wilgotnego 1,006 + 1,86·x (1,025) i objętości właściwej nawiewu (0,833 m³/kg na kg powietrza suchego).

Źródła

Najczęściej zadawane pytania

Jak oblicza się obciążenie chłodnicze?

Dodaj jawne obciążenie pomieszczenia (osoby, oświetlenie, urządzenia, przenikanie przez przegrody, promieniowanie słoneczne) i utajone obciążenie pomieszczenia (osoby), a następnie obciążenie od powietrza zewnętrznego, które doprowadza powietrze z zewnątrz do warunków w pomieszczeniu. Ten kalkulator uzupełnia każdą pozycję z ustawień dla rodzaju pomieszczenia i powierzchni, z podziałem na moc jawną i utajoną w kW, tonach i kcal/h. Godzinowe zyski słoneczne i akumulacja nie są modelowane.

Jak wyznacza się strumień nawiewu?

Szybki wzór: strumień (m³/h) = jawne obciążenie pomieszczenia (kW) × 3600 ÷ (1,2 × 1,006 × różnica temperatur nawiewu). 10 kW i 10 K dają około 2980 m³/h. Kalkulator wyznacza tę samą wielkość dokładniej z różnicy entalpii i objętości właściwej punktu nawiewu na linii SHF pomieszczenia.

Jak przeliczyć obciążenie chłodnicze w kW na tony lub kcal/h?

1 tona amerykańska = 3,517 kW, a 1 kW = 860 kcal/h, więc 35 kW to około 9,95 tony lub 30 100 kcal/h. Pełne tabele i tona japońska są na https://psychart.kr/pl/tools/units/rt-kw/

Ostatnia aktualizacja: 2026-10-12.