محاسبه و انتخاب یونیت هیتر
کارخانه‌های سازنده، یونیت هیترهای تولیدی خود را در شرایط استاندارد و یا در شرایط دیگری که مشخص می‌کنند، در جدولی برای مدل‌های مختلف ارائه می‌نمایند که با استفاده از جدول و توجه به فاکتورهای مهم ذکر شده در زیر، می‌توان تعداد و مدل یونیت هیتر مناسب برای محل گرم شونده را تعیین نمود:
- حامل انرژی حرارتی (که معمولاً آب و یا بخار آب است.)
- نوع یونیت هیتر مناسب
- محل مناسب قرار گرفتن یونیت هیتر از نظر توزیع بهتر هوا و حرارت
- سطح مجاز صدا؛ (شاید پرداختن به مسئله صدا مربوط به بحث این کتاب نباشد. بنابراین فقط به طور خلاصه می‌توان بیان کرد که صدای حاصل از کارکردن پروانه یونیت هیتر نباید به صورتی باشد که برای افراد ایجاد ناراحتی نماید. اگرچه احتمالاً سر و صدای حاصل از کارکردن ماشین‌آلات در کارخانه‌ها و سر و صدای حاصل از افراد و وسایل ورزشی در سالن‌های ورزشی به تنهایی بیش از سر و صدای حاصل از کارکردن پروانه‌های یونیت هیترها باشد.)
- ظرفیت حرارتی هر دستگاه یونیت هیتر.
- نیاز به انجام تصفیه مکانیکی هوا و یا عدم نیاز به آن.
مراحل انتخاب یونیت هیتر آب گرم به صورت زیر است:
- گام اول: پیدا کردن ضریب تصحیح ظرفیت حرارتی: سازندگان، مشخصات یونیت هیترهای تولیدی خود را در شرایط استاندارد ارائه می دهند و درصورتیکه در شرایط دیگری به کارگرفته شوند باید ضریب تصحیح مربوط به آن شرایط را مشخص کنیم که از جدول بدست می آید.
- گام دوم: بدست آوردن ظرفیت حرارتی معادل: مقدار ظرفیت حرارتی دستگاه در شرایط استاندارد (ظرفیت حرارتی اسمی یونیت هیتر) را بدست می آوریم که برای این کار از رابطه زیر استفاده می کنیم:
که در این رابطه H ظرفیت حرارتی یونیت هیتر که در شرایط واقعی باید تامین کند، CH ضریب تصحیح ظرفیت حرارتی است که از جدول کارخانه سازنده یونیت هیتر بدست می آید و Hnominal ظرفیت حرارتی معادل می باشد که بر اساس آن باید یونیت هیتر انتخاب شود.
- گام سوم: انتخاب یونیت هیتر: بر اساس ظرفیت حرارتی معادل بدست آمده در گام قبلی از جدول استفاده می کنیم و یونیت هیتر مورد نظر را انتخاب می کنیم. توجه شود که با انتخاب یونیت هیتر بقیه مشخصات اسمی آن از جمله نرخ جریان هوای اسمی، نرخ جریان آب گرم اسمی، ظرفیت حرارتی اسمی، افت فشار آب، توان و وزن دستگاه مشخص می شوند. که برای تعیین کردن نرخ جریان هوا واقعی، دمای هوای خروجی از یونیت هیتر، نرخ جریان آب گرم واقعی و افت فشار آب در داخل کویل به ترتیب باید به گام چهارم، پنجم، ششم و هفتم مراجعه کنید.
- گام چهارم: تعیین نرخ جریان هوا: با انتخاب یونیت هیتر (گام قبلی) نرخ جریان هوا در شرایط استاندارد (نرخ جریان هوای اسمی) نیز مشخص می شود و برای بدست آوردن نرخ جریان هوا در شرایط کارکرد(نرخ جریان هوای واقعی) از رابطه زیر استفاده می کنیم:
که در این رابطه CFMnominal نرخ جریان هوای اسمی یونیت هیتر، CCFM ضریب تصحیح نرخ جریان هوا است که بر اساس شرایط کارکرد از جدول بدست می آید و CFM نیز نرخ جریان هوای واقعی یونیت هیتر در شرایط کارکرد است.
- گام پنجم: تعیین دمای هوای خروجی از یونیت هیتر: برای تعیین دمای هوای خروجی از یونیت هیتر از رابطه زیر استفاده می کنیم.
. که در این رابطه Tout و Tin به ترتیب دمای هوای خروجی و ورودی به یونیت هیتر، H ظرفیت حرارتی واقعی یونیت هیتر بر حسب Btu و CFM نیز نرخ جریان هوای واقعی یونیت هیتر می باشد
- گام ششم: تعیین نرخ جریان آب گرم: برای تعیین نرخ جریان آب گرم واقعی ورودی به دستگاه از رابطه زیر استفاده می کنیم:
که در این رابطه نرخ جریان آب گرم بر حسب GPM، ظرفیت حرارتی دستگاه تصحیح شده بر حسب Btu و نیز اختلاف دمای آب گرم ورودی به یونیت هیتر و خروجی از آن می باشد که معمولاً 20 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود.
- گام هفتم: تعیین افت فشار: برای تعیین افت فشار آب هنگام عبور از یونیت هیتر از رابطه زیر استفاده می کنیم.
که در این رابطه ِdPnominal افت فشار اسمی یونیت هیتر و dP ضریب تصحیح افت فشار می باشد و از جداول مربوطه بدست می آیند.
نکته: برای دستیابی به دمای هوای یکنواخت مناسب در تمام فضا، توصیه می شود که کل هوای فضا تقریبا 4 یا 5 بار در ساعت از طریق یونیت هیتر ها به گردش در بیاید. لذا هنگام انتخاب یونیت هیتر بهتر است که نرخ جریان هوای خروجی از یونیت-هیتر به اندازه ای باشد که این شرط ارضا شود.
نکته: به منظور توزیع بهتر هوا توصیه می شود بجای استفاده از یک یونیت هیتر بزرگ از چند یونیت هیتر کوچک استفاده شود.
نکته: پیشنهاد می شود که یونیت هیتر طوری انتخاب شود که دمای هوای خروجی از آن بین 35 تا 50 درجه سانتی گراد باشد. توجه شود که دمای هوای خروجی بالاتر از 60 درجه سانتی گراد غیر مجاز است.
تعیین دمای هوای ورودی به یونیت هیتر: دمای هوای ورودی به یونیت هیتر که در ارتفاع بالا نصب می شود معمولا بالاتر از دمای طرح داخل است. دمای هوا در ارتفاعی که یونیت هیتر نصب شده است به صورت زیر تعیین می شود:
برای دمای هوای خروجی از یونیت هیتر تا حدود 50 درجه سانتی گراد، به ازای هر متر بالاتر از سطح کاری تقریبا حدود 4/1 درجه سانتی گراد دمای هوا بالاتر می رود. منظور از سطح کاری ارتفاعی است که می خواهیم دمای هوا در آن ارتفاع کنترل شود.
منبع:
کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان
مطالب مرتبط:
