نحوه محاسبه بار گرمایشی ساختمان
تلفات حرارت (افت حرارت) در زمستان از طریق نفوذ هوا (infiltration) و ورود هوای تازه (Ventilation) و هدایت حرارت (Conduction) از جداره های ساختمان به هوای سرد محیط خارج صورت می گیرد. این تلفات را بار حرارتی (Heat load) می گویند. در واقع بار حرارتی نیاز به حرارت است که دستگاه های گرمایشی باید تامین کنند.
برای محاسبه تبادل حرارت از طریق بام (سقف مجاور هوای خارج)، سقف (سقف مجاور طبقه ای که گرم نمی شود یا درجه حرارت داخل ان متفاوت می باشد)، دیوار و شیشه (پنجره) از رابطه زیر استفاده می شود.
q=U*A*deltaT
q = مقدار تبادیل حرارت
U = ضریب انتقال حرارت
َA= مساحت سطحی که تبادل حرارت از آنجا انجام می شود.
deltaT = اختلاف دمای هوای داخل و خارج
تبادل حرارت از طریق نفوذ هوا Infiltration
همواره مقداری هوا از محیط خارج از طریق درزهای درب ها و پنجره ها وارد محیط داخلی می شود و یا اینکه برای مطبوع نگهداشتن محیط داخل مقداری از هوای در گردش را باید خارج نموده و بجای ان هوای تازه به محیط اضافه نمود (تعویض هوا). مقدار حرارتی که صرف می شود تا این هوا (نفوذی یا تعویض هوا) گرم شده و به درجه حرارت محیط داخل برسد از رابطه زیر بدست می اید:
'گاه برای تامین شرایط مطبوع در هوای محیط داخل، مقداری رطوبت به هوا اضافه می شود. مقداری حرارت لازم است تا این رطوبت به صورت بخار آب در هوا بماند. این حرارت به صورت حرارت نهان (Latent heat) می باشد که از رابطه زیر به دست می آید:
نکته:
باید توجه نمود که همواره مقداری رطوبت در هوای محیط خارج وجود دارد که وقتی وارد محیط داخا شود به همان حالت بخار آب باقی می ماند. همچنین برای احساس راحتی می بایست رطوبت نسبی محیط داخل در حد مورد نظر باشد و لذا مقدار رطوبتی که به هوای تازهٔ باید اضافه شود از تفاضل مقدار رطوبت مورد نظر و مقدار رطوبت موجود در هوای خارج به دست می اید که در محاسبه مقدار تبادل حرارت تفاضل مقادیر نسبت رطوبت: (Humility Ratio) هوای داخل و خارج منظور می گردد. مقادیر نسبت رطوبت با داشتن شرایط هوای خارج و شرایط مورد نظر هوای داخلی از چارت سایکرومتریک .بدست می ایند.
محاسبه مقدار Q یا نفوذ هوا (Inliltration) به دو روشی صورت می گیرد:
- روش درزی
- روش تعویض هوا
1. روش درزی
همواره مقداری هوا از طریق شکاف و درز درب ها و پنجره ها وارد محیط داخلی می شود، برای محاسبه مقدار این هوا باید طول کلیه
درزها و شکاف ها را در درب و پنجره ها تعیین نمود، مقدار تلفات حرارتی از این طریق از رابطه زیر محاسبه می گردد:
2. روش تعویض هوا
چون محاسبه طول درز درها و پنجره ها کار مشکلی است، لذا بیشتر طراحان از روش تعویض هوا استفاده می کنند، مقدار تعویض هوا بر واحد سطح برحسب نوع محلی در واحد زمان از جداول مربوطه بدست می آید و لذا با تعیین مقدار آن و ضرب آن در سطح محل مقدار Q بدست می اید که در فرمول های قبلی برای محاسبه تلفات حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد.
مطالب مرتبط:
- کنوکتور (Convector) چیست؟
- سیستم های گاز رسانی (قسمت اول)
- سیستم های گاز رسانی + حل مثال( قسمت دوم)
- محاسبه و انتخاب یونیت هیتر
منبع:
- کتاب تاسیسات مهندس تهرانی
- کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان
