اصول محاسبات بارهای برودتی

مجموعه: مقالات مهندسي > مهندسي مكانيك | کلمات کلیدی : اصول+محاسبات+بارهای+برودتی+

اصول محاسبات بارهای برودتی

باربرودتی مقدار گرمایی است كه ساختمان در روز طرح فصل تابستان در واحد زمان می گیرد. برخلاف بار حرارتی ساختمان كه عوامل بوجود آورنده آن محدود است، مؤلفه های تشكیل دهنده بار برودتی متعدد و شامل عوامل مختلف در داخل و خارج ساختمان می باشد. قدم اول در طراحی سیستم های برودتی، بررسی اولیه شرایط ساختمان می باشد.

1)تعیین شرایط آب و هوایی، طرح خارج
2)تعیین شرایط طرح داخل طبق منحنی آسایش
3)جنس دیوارها و مقاومت حرارتی
4)جهت ساختمان در مقابل باد یا خورشید
5)موقعیت ساختمان نسبت به ساختمانهای اطراف
6) نحوه تابش آفتاب
7)مشخصات پنجره ها (ابعاد، قاب، مواد تشكیل دهنده، تعداد جدارشیشه ها )
8)تعداد افراد حاضر در ساعت طرح و نوع فعالیت و مدت زمان حضور
9)سیستم روشنایی
10)مشخصات وسائل برق و حرارتی
11)مشخص بودن بهره برداری از فضا
12)تعیین مسیر كانال كشی ها و جایگاه تجهیزات
13)بررسی نحوه نصب تجهیزات
14)تعیین مشخصات سیستم های برق و آب
15)سیستم فاضلاب
16)بررسی فنداسیون ها
17)بررسی كدهای بین المللی و محلی برای اجرای پروژه

4-2- اجزاء باربرودتی:
مشابه بار حرارتی، بار برودتی هم برای ساعت و روز طرح در تابستان مطرح می شود و به صورت گرمای
محسوس و نهان خواهد بود كه می توان آن را به دو قسمت كلی تقسیم كرد :

الف )بارهای دریافتی از خارج ساختمان:
1) بار تابش خورشیدی بر پنجره ها
2) بار تابش خورشید بر جدار غیر شفاف ساختمان
3) اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان
4) بار نفوذ هوای خارجی

ب) بارهای تولید شده در داخل ساختمان:
1) بار برودتی ناشی از حضور افراد (تعریق (نهان) ، تشعشع و همرفت )
2) بار سیستم روشنایی
3) باردستگاه ها و وسائل حرارتی (حرارت بصورت محسوس و نهان است) در صورت استفاده از هود مناسب، به مقدار قابل توجهی از این بار كم می شود.
4) بار موتورهای الكتریكی (یخچال و….)،حرارت تولیدی محسوس است.
5) بار لوله ها و تانكهای داغ
6) بارهای متفرقه (عبور كانال از منطقه و …)

4-3-حرارت خورشیدی
فاصله خورشید تا زمین در نیمكره شمالی در تابستان كمتر از زمستان است و برای نیمكره شمالی كه ما در آن قرار داریم خورشید در زمستان كمترین فاصله تا زمین و در تابستان بیشترین فاصله را دارد . اما علت اینكه در زمستان انرژی كمتری نسبت به تابستان به زمین می رسد، تابش خورشید به زمین در زمستان بصورت مایل و در تابستان بصورت عمود است. در زمستان گرچه فاصله خورشید تا زمین كمتر از فصول دیگر سال است، اما به علت تابش مایل، بیشتر انرژی آن در برخورد با لبه بیرونی اتمسفر (یا جو زمین) بازتابش یا جذب شده و از شدت تابش آن به زمین كاسته می شود.

در زاویه 30 درجه تابش، بیشترین تابش از شیشه ها وارد فضای داخل می شود. زیرا چنانچه زاویه تابش از30 درجه كمتر باشد حرارت بیشتری توسط اتمسفر جذب می شود و اگر بیشتر از30 درجه باشد درصد بیشتری از انرژی تابیده شده بازتابش می شود.

بخش بزرگی از اشعه های خورشیدی در برخورد با ذرات مختلف به فضای ماورا اتمسفر باز تابش میکند و یك بخش هم توسط خود اتمسفر جذب می شود. بخشی از اشعه خورشید هم در داخل محیط پراكنده می شود. حرارت خورشیدی وارد شده به شیشه پنجره ها، بستگی به موقعیت آن در روی سطح زمین، روز، ساعت، جهت و موانع مختلف بستگی دارد.
4-4- عكس العمل شیشه ها :
شیشه های معمولی بخش كوچكی از حرارت خورشیدی را جذب (5تا 6 درصد)و بقیه را بازتابش یا عبور می دهند كه مقدار آن بستگی به زاویه تابش دارد. در زاویه 30 درجه، انرژی دریافتی اتاق از طریق شیشه ها بیشینه است.
مقدار حرارت خورشیدی دریافتی از یك شیشه معمولی در یك ساعت با زاویه تابش30 درجه برای جهت های مختلف پنجره (شمالی، جنوبی، غربی یا شرقی)، ماه های مختلف سال، تمام ساعات روز و به ترتیب عرضهای جغرافیائی30 و40 درجه شمالی آورده شده است. در مقادیر این جداول، انتقال حرارتی که در اثر اختلاف دمای هوای دو طرف شیشه از ضخامت آن عبور کرده و وارد اتاق می شود، لحاظ نشده است.
شرایط استفاده شده در جداول 4-1 و 4-2 :
1) قاب پنجره چوبی (%85 پنجره شیشه و مابقی چوب است)
2) عدم وجود مه و گرد و غبار در هوا
3) ارتفاع سطح دریا
4) نقطه شبنم در نظر گرفته شده

مقادیر Bold نوشته شده در جداول مذكور، بیان كننده حرارت خورشیدی دریافتی بیشینه در آن ماه برای جهتی است كه پنجره در معرض آن است. مقادیر Bold كه در داخل مستطیل نوشته شده، بیان كننده حرارت خورشیدی دریافتی بیشینة سالیانه برای جهتی است كه پنجره در معرض آن قرار دارد.
در مرجع کتاب جامع کریر، برای عرضهای جغرافیایی مختلف، جداول مشابه داده شده است. (شهرهای ایران بین حدود 30 و 40 درجه شمالی قرار دارند.)

4-5-شیشه های غیر معمولی و وسائل تولید سایه:
شیشه های غیر معمولی اغلب حرارت خورشیدی بیشتری جذب می كنند زیرا:
الف)ممكن است دارای ضخامت بیشتری باشند.
ب) ممكن است مخصوصا از جنس جاذب حرارت ساخته شده باشند.

(منبع: airchange)

دانشنامه مرجع مهندسی ایران

www.smsm.ir

اصول محاسبات بارهای برودتی

کلمات کلیدی : اصول,محاسبات,بارهای,برودتی,اصول محاسبات بارهای برودتی , مقالات مهندسي , مهندسي مكانيك , کامپیوتر، مکانیک، برق، عمران، شیمی، پزشکی اصول+محاسبات+بارهای+برودتی+

آخرین مطالب مشاهده شده توسط کاربران :