Расчет тепловых нагрузок на отопление: Расчет тепловой нагрузки на отопление здания, пример и формулы

Процесс расчета тепловой нагрузки здания довольно сложен и требует много времени, особенно для среднего человека. В связи с этим мы настоятельно рекомендуем вам не проводить расчеты тепловой нагрузки самостоятельно, если у вас нет опыта работы в отрасли ОВКВ или вы сами не являетесь профессионалом в области ОВКВ.

В основном наш процесс расчета тепловой нагрузки состоит из следующих шагов:

1. После того, как мы свяжемся с нами, мы постараемся извлечь любую информацию, связанную с вашим проектом. Это позволит нам провести первоначальную оценку вашего здания еще до того, как мы отправим нашу команду для осмотра объекта.
2. Как только мы сможем прийти к соглашению, мы отправим к вам команду специалистов по HVAC.
3. Наша инспекционная группа проведет осмотр всех комнат, расположенных в вашем здании, а затем определит наличие источников тепла.
4. На этом этапе мы также будем наводить справки и запрашивать дополнительную информацию о вашем здании, например, его архитектурные планы. Насколько это возможно, мы просим вас предоставить подробную информацию, чтобы мы могли пройти процедуру как можно более гладко.
5. Как только наши специалисты смогут собрать всю необходимую информацию, мы начнем расчет. Наши профессиональные инженеры могут выполнить процедуру как вручную, так и с помощью специального программного обеспечения.
6. Когда дело доходит до ручного расчета, мы будем анализировать данные, которые мы собрали, с помощью параметров и предопределенных уравнений. Уравнения, которые мы собираемся использовать, будут зависеть от строительных материалов, используемых для вашего здания, его геометрии, а также систем и приложений, установленных в настоящее время в его помещениях.
7. Что касается использования программного обеспечения для выполнения расчетов, наши проектировщики будут использовать специальное программное обеспечение для проведения расчетов тепловой нагрузки, такое как Revit, AutoCAD и Trace 700. Конечно, этот процесс по-прежнему требует передовых технических знаний, но большая часть затрат времени задачи выполняются быстрее и легче. Поскольку задействована автоматизация, это приведет к гораздо более быстрому процессу.
8. После того, как расчет будет выполнен вручную или с помощью программного обеспечения, мы порекомендуем, какая система кондиционирования лучше всего подойдет для вашего здания, а также ее требуемая мощность. Это предотвратит переход на слишком большие системы, которые сопряжены с более высокими первоначальными и эксплуатационными затратами, а также на системы меньшего размера, которые приводят к неэффективной работе.

Мы не просто проведем расчет тепловой нагрузки для одной зоны в вашем доме. Мы выполним их по всем направлениям, а также определим общее опережение здания. С помощью этих расчетов наши дизайнеры и инженеры могут предоставить вам технические рекомендации, которые помогут достичь оптимальной производительности вашей системы HVAC.

Ищете услуги по инженерному проектированию МООС?

Почему выбирают нас?

Существует множество компаний, которые предлагают одни и те же услуги в области механики, инженерии и сантехники. Тем не менее, мы можем выделиться среди остальных по разным причинам. Если вам нужна помощь с вашей системой HVAC, мы в Nearby Engineers New York Engineers — ваш лучший выбор, и вот почему:

• Мы — команда опытных специалистов

Компания Nearby Engineers New York Engineers состоит из квалифицированных и опытных специалистов, которые много лет работают в сфере инженерных систем. Это гарантирует, что мы можем предоставить вам высококачественные услуги и даже рекомендации экспертов для вашей системы HVAC. Несмотря на это, мы всегда продолжаем оттачивать свои навыки и знания, чтобы быть уверенными в том, что мы можем предоставить точные и расширенные результаты, особенно когда речь идет о расчетах тепловой нагрузки.

• Новейшее программное обеспечение и проверенные методы

Мы всегда используем только проверенные методы и надежное программное обеспечение для проведения расчетов тепловой нагрузки и других услуг, особенно когда речь идет о проектировании. При этом вы можете рассчитывать на точный и надежный результат.

• Точные расчеты

Мы знаем, что неточные расчеты тепловой нагрузки могут негативно повлиять на общую производительность и энергоэффективность вашей системы HVAC. При этом мы в компании Nearby Engineers New York Engineers гарантируем точные расчеты для вашего здания, что позволяет вам иметь высокоэффективную систему ОВКВ по разумной цене.

• Целенаправленный и сфокусированный подход

Поскольку мы всегда следуем процедурам и протоколам при проведении службы, это означает только то, что на местах будет больше действий. Вам просто нужно предоставить нам всю необходимую информацию, а наша команда профессионалов сделает все остальное. Это помогает избежать любых коммуникационных барьеров и ускоряет весь процесс.

• Надежный центр проектирования и моделирования

После проведения расчетов вы можете воспользоваться нашими услугами по проектированию и моделированию вашего здания. Для этого наш центр проектирования и моделирования может удовлетворить ваши потребности. С помощью наших опытных дизайнеров они могут разработать высококачественный дизайн для вашего проекта на основе ваших спецификаций и требований.

• Большой опыт работы в сфере инженерных систем

Как упоминалось ранее, мы команда опытных профессионалов. Тем не менее, наш опыт работы в отрасли инженерных систем очень глубок. Мы работали с бесчисленным количеством клиентов из различных секторов, таких как розничная торговля, производство, здравоохранение, школы, рестораны и многое другое. Широкий круг клиентов, с которыми мы работали в прошлом, может свидетельствовать о качестве предлагаемых нами услуг.

• Быстрое выполнение работ

NYE понимает, что у вашего проекта тоже есть свои ограничения по времени. В связи с этим, мы уверены, что можем оказать наши услуги оперативно и предоставить вам результаты в установленные сроки. Однако при этом мы стараемся не снижать качество нашей работы. Благодаря этому вам больше не придется беспокоиться о пропущенных дедлайнах.

• Таможенные услуги

Если у вас есть собственный дизайн, мы будем рады сделать это для вас. С нашими индивидуальными услугами вы обязательно найдете выход, соответствующий вашим конкретным потребностям. Мы делаем это, собирая как можно больше информации о вашем проекте, прежде чем мы даже начнем.

• Пользовательские тарифы

Наряду с индивидуальными услугами мы также предлагаем индивидуальные тарифы. Это позволяет нам настраивать тарифы на наши услуги в соответствии с вашим текущим бюджетом и потребностями проекта.

• Доступные цены

Помимо наших индивидуальных тарифов, у нас также есть стандартные тарифы для наших пакетов. Однако, чтобы наши клиенты всегда могли положиться на нас, мы предоставляем им высококачественные услуги по очень доступным ценам.

• 100% гарантия качества

Мы стремимся к тому, чтобы все наши клиенты были максимально довольны нашей работой. Благодаря этому мы можем обеспечить 100% гарантию удовлетворения, что дает вам и другим будущим клиентам душевное спокойствие, зная, что их проект будет в надежных руках.

Если вы живете в Чикаго и близлежащих городах, сотрудники компании Nearby Engineers New York Engineers готовы помочь вам с расчетом тепловой нагрузки. После того, как мы свяжемся с нами и наймем наши услуги, мы направим нашу команду профессионалов к вам для оценки вашего здания.

Помимо наших услуг по расчету тепловой нагрузки, мы также предлагаем услуги по проектированию в области механики, проектирования и сантехники. Мы — ваша компания, которая поможет вам решить все ваши инженерные и строительные вопросы.

Есть инженерный проект MEP? Поговори с нами.

© 2022 Nearby Engineers New York Engineers. Все права защищены. Правовая информация | Товарные знаки

Отопительные/охлаждающие нагрузки | Экзаменационные инструменты HVAC и Refrigeration PE

Расчеты холодильной нагрузки — основы

Расчеты холодильной нагрузки обычно являются одним из первых расчетов, выполняемых инженером по ОВиК и холодильному оборудованию. Эти расчеты служат основой для определения размеров оборудования для кондиционирования воздуха. Чтобы определить размеры механического оборудования, инженер должен сначала определить, какое тепло передается в здание и какое тепло передается из здания. Сумма тепла, полученного и потерянного зданием, определит размер оборудования для кондиционирования воздуха.

Различные притоки и потери тепла в здании можно охарактеризовать как внешние или внутренние нагрузки. К внешним нагрузкам относятся кондуктивные и радиационные тепловые нагрузки, передаваемые через крыши, стены, световые люки и окна. Кроме того, наружный воздух может попасть в здание через вентиляцию или инфильтрацию, что создаст нагрузку на систему. Внутренние нагрузки включают тепловые нагрузки от людей, как скрытые, так и явные, нагрузки от освещения и различного оборудования, такого как компьютеры, телевизоры, двигатели и т. д.

Различные притоки тепла также можно разделить на явные и скрытые теплопритоки. Ощутимое тепловыделение характеризуется только изменением температуры без изменения состояния. Скрытые поступления тепла характеризуются накоплением влаги. Важно отметить, что в приведенной ниже таблице вентиляция, инфильтрация, люди и различное оборудование имеют явное и скрытое тепловыделение. Эти индивидуальные притоки тепла подробно обсуждаются в следующих разделах.

ТЕПЛОВАЯ МАССА и КОЭФФИЦИЕНТ ЗАпазДАНИЯ

При выполнении расчетов нагрузки важно понимать фактор запаздывания по времени. Когда солнце светит на поверхность стены рано утром, несмотря на то, что стена испытывает тепловую нагрузку, величина тепловой нагрузки, испытываемой В здании в это время, минимальна. Это связано с тепловой массой стены. Тепловая масса также известна как теплоемкость и определяется как способность материала поглощать тепло.

Использование тепловой массы показано в зданиях со стенами с высокой тепловой массой, которые поглощают тепло в течение дня, сохраняют тепло во время пребывания людей и выделяют тепло ночью, когда прохладно.

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Расчет притока тепла и определение нагрузки на охлаждение имеют очень высокую неопределенность. Это происходит из-за множества предположений, которые необходимо сделать, таких как нагрузки на жильцов, жильцов, графики, погодные условия на улице, графики работы оборудования и притоки тепла и т. д. Инженер должен признать, что следующие расчеты не являются наиболее точными способами расчета холодильной нагрузки и показаны только для выделения концепций, которые можно проверить на профессиональном инженерном экзамене. Существует несколько методов, используемых для расчета охлаждающей нагрузки, таких как радиантный временной ряд, полная эквивалентная разница во времени и методы CLTD/SCL/CLF. Метод CLTD/SCL/CLF показан в этом разделе, потому что это наиболее практичный метод, который можно протестировать без компьютера и за относительно короткий период времени (4 часа 6 минут на задачу).

Расчет холодопроизводительности — крыша/стена

Нагрузки от крыш и стен являются проводящими нагрузками. Тепло снаружи передается через кровельные или стеновые материалы, попадая в помещение. Если в задаче не предполагается никаких радиационных нагрузок или не учитывается время, то единственной нагрузкой является кондуктивная нагрузка от разницы температур снаружи и внутри помещения, как показано ниже.

Однако тепловой эффект от крыш и стен не так прост. Необходимо учитывать солнечное излучение на здание и время, необходимое для передачи тепла через материалы. Чтобы рассчитать суммарный эффект от разницы между внутренней и наружной температурой, воздействия солнечной радиации на стены и крышу и фактор времени из-за накопления тепла материалом кровли/стены, инженер должен использовать Охлаждение. Разница температур нагрузки или CLTD. Эти значения можно найти в книге ASHRAE Fundamentals 19.97 выпуск и старше. Эти таблицы организованы по широте, типу крыши или стены, месяцу и направлению ориентации стены. Кроме того, CLTD организован по часам дня. Автор не считает, что вам нужно будет искать эти значения в ASHRAE 1997 и что эти значения будут даны вам как часть задачи. Важно только понять, что такое CLTD и как его использовать, когда он задан в задаче.

Также важно отметить, что CLTD представляет собой упрощенный подход к определению тепловой нагрузки из-за крыш и стен. На самом деле тепловая нагрузка от крыш/стен также будет зависеть от многих других условий, таких как условия в помещении и тепло, излучаемое внутренней стеной/крышей во внутреннее пространство.

Расчеты холодопроизводительности — световой люк/окно

Тепловые нагрузки от световых люков и окон можно разделить на (2) типа нагрузок, кондуктивные и радиационные нагрузки. Токопроводящие нагрузки для световых люков и окон используют ту же формулу, что и для крыш и окон, снова показанную ниже.

Токопроводящие нагрузки

Радиационные нагрузки или пропускание солнечной энергии рассчитываются путем умножения площади окна или светового люка на коэффициент затенения и коэффициент нагрузки солнечного охлаждения.

Коэффи с коэффициентом нагрузки солнечного охлаждения.Коэффициент нагрузки солнечного охлаждения приведен в книге ASHRAE 1997 Fundamentals, и, как и CLTD, он служит упрощенным подходом к расчету притока тепла. ориентация, месяц, широта и час.

Вместо SC, производители окон/световых люков используют термин «коэффициент солнечного тепла» (SHGC). Этот член просто находится путем деления SC на 1,15. Более низкий SHGC или SC означает, что стекло пропускает меньше солнечного света, а более высокий SHGC или SC означает, что стекло пропускает больше солнечного света.

Национальный совет по рейтингу окон (NFRC) оценивает стекло и сертифицирует SHGC и U-Factor. Дополнительные параметры, такие как коэффициент пропускания видимого света, утечка воздуха и сопротивление конденсации, также тестируются и сертифицируются.

Расчеты холодопроизводительности — люди

Тепловые нагрузки от человека зависят от уровня активности человека. ASHRAE свела в таблицу тепловые нагрузки, как явное, так и скрытое тепловыделение от людей в зависимости от уровня их активности, см. ASHRAE Fundamentals. Нагрузки от людей можно рассчитать, используя эти значения притока тепла, количество людей и коэффициент охлаждающей нагрузки, как показано в приведенных ниже уравнениях. Коэффициент охлаждающей нагрузки учитывает фактор временной задержки, и если он не указан, его следует принимать равным 1,0.

Ощутимые нагрузки

Скрытые нагрузки

R-значение означает термическое сопротивление и отражает способность материала сопротивляться нагреву. Это противоположно U-фактору и теплопроводности, которые являются мерами способности материалов проводить тепло. Соотношение между R-значением, U-фактором и теплопроводностью показано в следующей формуле.

Расчеты холодильной нагрузки — освещение

Тепловая нагрузка от освещения в здании определяется путем суммирования количества источников света каждого типа и мощности, затем преобразования ватт в БТЕ/ч и умножения этого числа на коэффициент использования и коэффициент специального допуска, как показано на рисунке ниже. уравнение.

Мощность света основана на заявленном производителем значении для ламп в осветительном приборе без учета балласта. Коэффициент использования освещения – это отношение времени, в течение которого свет будет использоваться. Этот коэффициент обычно равен 1,0 для большинства приложений, таких как офисы, классы, магазины, больницы и т. д. Коэффициент использования может варьироваться для кинотеатра или неактивного хранилища. Коэффициент специального допуска учитывает тепло от балластов. Этот коэффициент обычно равен 1,2 для люминесцентных ламп и 1,0 для ламп накаливания из-за отсутствия балласта в лампах накаливания.

Наконец, доля пространства — это доля общего тепла от света, которое передается в пространство. У светильников, расположенных на потолке, часть тепла может передаваться в камеру, а не в пространство. Это означает, что система кондиционирования воздуха, если обратка канальная, не увидит процент тепла, который передается в пленум. Если пленум используется как обратка, то кондиционер увидит общее тепло от освещения. Например, доля пространства для подвесного люминесцентного светильника (не потолочного) будет равна 1,0, потому что свет полностью попадает в пространство. С другой стороны, встраиваемый в потолок светильник может иметь долю пространства 0,5, что означает, что 50% его тепла передается в пленум, а остальные 50% передаются в пространство.

Расчет холодопроизводительности — Разное оборудование

Притоки тепла от разного оборудования можно найти по следующим уравнениям.

Первое уравнение используется для двигателей, где P равно номинальной мощности двигателя в лошадиных силах. Разделив мощность двигателя на КПД двигателя, можно учесть приток тепла из-за двигателя и приток тепла из-за неэффективности двигателя. Если двигатель используется постоянно, коэффициент использования будет равен 1,0. В противном случае коэффициент использования будет представлять собой долю времени, в течение которого оно используется, деленное на общее время, в течение которого пространство занято. Коэффициент нагрузки двигателя учитывает тот факт, что двигатели редко работают с номинальной мощностью. Например, если двигатель мощностью 1 л.с. фактически работает с мощностью 0,75 л.с., то коэффициент нагрузки увеличится на 0,75.

Второе уравнение описывает приток тепла от бытовых приборов, таких как микроволновые печи, тостеры, плиты, духовки и компьютеры. Входная энергия определяется путем изучения данных производителя о продукте или путем обращения к типичным значениям, указанным в ASHRAE Fundamentals. ASHRAE Fundamentals также содержит типичные коэффициенты использования и доли излучаемого тепла для типичного оборудования. Также в ASHRAE Fundamentals показаны явные теплопритоки для типовых единиц оборудования, которые не учитываются в приведенной ниже формуле.

Расчет холодопроизводительности — инфильтрация

Инфильтрация описывается как проникновение наружного воздуха в конструкцию здания. Эти утечки могут происходить через конструкцию здания или через входные двери.