เครื่องคำนวณภาระการทำความเย็น · ภาระทำความเย็นและทำความร้อนแบบง่าย

หลักการคำนวณ

ภาระในห้องคือผลรวมของค่าต่อหน่วยของแต่ละรายการ ส่วนภาระอากาศภายนอกเป็นการคำนวณอากาศชื้นแบบเดียวกับการ์ดกระบวนการของเครื่องคำนวณ การทำความเย็นนับความร้อนที่ต้องนำออกเป็น + ส่วนการทำความร้อนนับความร้อนที่ต้องจ่ายเป็น +

ความร้อนจากร่างกาย (ASHRAE Fundamentals บทที่ 18 ตารางที่ 1)

เป็นค่าที่ปรับตามองค์ประกอบของผู้ชาย ผู้หญิง และอายุ ที่ห้อง 24 °C (W ต่อคน กรณีลมนิ่ง) ถ้าห้องร้อนขึ้น ความร้อนรวมเท่าเดิมจะเปลี่ยนไปเป็นความร้อนแฝงมากขึ้น ค่าของร้านอาหารรวมความร้อนจากอาหาร ค่าอาจต่างกันเล็กน้อยตามฉบับ จึงควรตรวจสอบกับตารางของฉบับที่ใช้

ปริมาณอากาศภายนอกที่ต้องการ (ASHRAE 62.1 ตาราง 6-1)

ปริมาณอากาศภายนอกต่อคนและต่อพื้นที่ของขั้นตอนอัตราการระบายอากาศ และความหนาแน่นผู้ใช้ห้องเริ่มต้น ปริมาณอากาศภายนอกในโซนหายใจ Vbz = Rp·Pz + Ra·Az หารด้วยค่า Ez จากตารางประสิทธิผลการกระจายอากาศของโซนใน 62.1 (จ่ายลมเย็นจากฝ้า 1.0 จ่ายลมร้อนจากฝ้าและดูดลมกลับที่ฝ้า 0.8 เครื่องคำนวณตั้งต้นที่ 1.0 สำหรับทำความเย็น และ 0.8 สำหรับทำความร้อน และเลือกได้) ค่าเปลี่ยนไปตามฉบับ จึงควรตรวจสอบกับฉบับที่ใช้ ปริมาณการระบายอากาศขั้นต่ำตามข้อกำหนดในท้องถิ่นไม่ได้ใส่ไว้ เพราะตรวจสอบต้นฉบับในหน้านี้ไม่ได้

ค่าเริ่มต้นตามประเภทการใช้งาน

เฉพาะค่าที่มีที่มาในคอลัมน์ที่มาเท่านั้นที่เป็นค่าจากแหล่งอ้างอิง ส่วน “ค่าอ้างอิง” เป็นค่าเริ่มต้นที่ตั้งไว้ค่อนข้างสูงเพราะตรวจสอบที่มาไม่ได้ ให้กรอกค่าของตนเอง

ข้อจำกัดของวิธีคำนวณแบบง่าย

การคำนวณนี้เป็นวิธีแบบง่ายที่บวกค่าต่อหน่วยของแต่ละรายการ จึงไม่ได้คำนวณแยกแสงแดด (ทิศ เวลา การบังแสงของกระจก) การหน่วงเวลาจากการสะสมความร้อนของผนังและห้อง ภาระสูงสุดรายชั่วโมง ลมรั่วเข้า ความร้อนที่ได้รับจากท่อลมและพัดลม การให้ความร้อนซ้ำ และตัวประกอบความปลอดภัย ใช้สำหรับประเมินขนาดเบื้องต้นในช่วงต้นของการออกแบบ การประมาณราคา และฝึกทำโจทย์ ก่อนเลือกเครื่องควรทำการคำนวณภาระโดยละเอียด (โปรแกรมอย่าง HAP และ TRACE ที่ใช้วิธี ASHRAE RTS)

การทำความร้อนไม่นับความร้อนภายในและแสงแดด และใส่เฉพาะการนำความร้อนผ่านเปลือกอาคารกับอากาศภายนอก ซึ่งเป็นการประมาณฝั่งปลอดภัย ปริมาณการเพิ่มความชื้นคิดเฉพาะส่วนอากาศภายนอก ไม่นับความชื้นที่เกิดในห้อง (จากคน เป็นต้น)

ตัวอย่าง

สำนักงาน 100 m² ห้อง 26 °C และ 50% อากาศภายนอก 32 °C และ 60% ความหนาแน่น 5 คน/100 m² → 5 คน งานสำนักงานระดับปานกลาง 75/55 W แสงสว่าง 10 อุปกรณ์ 15 แสงแดด 20 W/m² U 1.0 W/m²K × 50 m² อากาศภายนอกตาม 62.1 (2.5 × 5 + 0.3 × 100) × 3.6 = 153 m³/h ผลต่างอุณหภูมิลมจ่าย 10 K

ห้อง: คน 0.375/0.275 kW แสงสว่าง 1.000 อุปกรณ์ 1.500 เปลือกอาคาร 1.0 × 50 × 6 = 0.300 แสงแดด 2.000 kW → ความร้อนสัมผัส 5.175 ความร้อนแฝง 0.275 SHF = 5.175 / 5.450 = 0.950

อากาศภายนอก: W_o 18.033, W_r 10.496 g/kg, h_o 78.37, h_r 52.91 kJ/kg, v_o 0.8895 m³/kg → ṁ = 153 / (3600 × 0.8895) = 0.04778 kg/s ความร้อนสัมผัส 0.04778 × 1.0395 × 6 = 0.298 kW ความร้อนรวม 0.04778 × 25.45 = 1.216 kW ความร้อนแฝง 0.918 kW ความชื้น 1.30 kg/h

รวม: ความร้อนสัมผัส 5.473 ความร้อนแฝง 1.193 ความร้อนรวม 6.666 kW = 1.90 TR = 5,732 kcal/h อากาศจ่าย 16 °C และ 10.282 g/kg ṁ = 5.450 / (52.91 − 42.12) × 3600 = 1,817 kg/h → 1,513 m³/h (สูตรประมาณที่ใช้ ρ = 1.2, cp = 1.006 คือ 5.175 kW / (1.2 × 1.006 × 10) = 1,543 m³/h ต่างกัน 2%)

ส่วนต่าง 2% เกิดจากสูตรประมาณที่ตรึง ρ·cp ไว้ที่ 1.2 kg/m³ และ 1.006 kJ/kgK การคำนวณนี้ใช้ความร้อนจำเพาะของอากาศชื้น 1.006 + 1.86·W (1.025) และปริมาตรจำเพาะของอากาศจ่าย (0.833 m³/kg ซึ่ง ρ ประมาณ 1.20 kg/m³ แต่คิดตามอากาศแห้ง)

แหล่งอ้างอิง

• ASHRAE Handbook Fundamentals (SI) บทที่ 18 “Nonresidential Cooling and Heating Load Calculations” ตารางที่ 1: ความร้อนจากร่างกายตามกิจกรรม
• ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality: ตาราง 6-1 อัตราการระบายอากาศขั้นต่ำ และตารางประสิทธิผลการกระจายอากาศของโซน (Ez)
• ข้อกำหนดในท้องถิ่นเกี่ยวกับอัตราการเปลี่ยนอากาศขั้นต่ำของอาคารชุดสร้างใหม่ (ค่าตัวอย่างที่ใช้เป็นค่าอ้างอิง ควรตรวจสอบกับข้อกำหนดที่ใช้บังคับ)
• ASHRAE Handbook Fundamentals (SI) บทที่ 1 “Psychrometrics”: สมการอากาศชื้น (เอนจินของเครื่องคำนวณ)