مقاله در مورد پروژه تهویه مطبوع

بخشی از مقاله

مقدمه :
پروژه انجام شده برای یک آپارتمان چهار واحدی واقع در بلوار هنرستان، هنرستان 26، پلاک 7 میباشد که دارای چهار طبقه روی پیلوت است. چون آپارتمان در منطقه مسکونی واقع است فرض شده که آپارتمان از طرفین مجاور آپارتمانهای دیگر بوده بنابراین بارهای گرمایی وسرمایی برای دیوار های طرفین محاسبه نشده است.

محاسبات بار گرمایی:
بار گرمایی مقدار بار مورد نیاز برای گرم کردن هر اتاق در زمستان است. سرمای وارد شده به هراتاق ناشی از انتقال حرارت بین هوای اتاق و هوای بیرون از پنجره ها، دیوارها، پارتیشن، درها وهمچنین نفوذ هوا از درزها میباشد. بار گرمایی را برای هر اتاق جداگانه محاسبه نموده سپس بار گرمایی کل طبقه از مجموع بارهای گرمایی اتاق ها وهمچنین بار گرمایی کل آپارتمان از مجموع بارهای گرمایی طبقات قابل محاسبه خواهد بود.

بار انتقال حرارت مابین هوای داخل و خارج ساختمان از طریق دیوارها، درها وپنجره ها از فرمول ذیل محاسبه میشود.
Q = u.A.
که در این فرمولu ضریب انتقال حرارت، A مساحت سطح دیوار یا پنجره برحسب ، و اختلاف درجه حرارت هوای دو طرف دیوار ویا پنجره است. در محاسبات بار گرمایی برای دیوارهاو یا پنجره های مجاور هوای بیرون برابر 63 و برای دیوارها یا پنجره های مجاور هوای پارتیشن برابر 2/63 خواهد بود.
بار گرمایی ناشی از نفوذ هوا از فرمول زیر محاسبه میشود:
Q = V.n.C.
در این فرمول V حجم اتاق بر حسب ، n تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت، C ثابت معادله و برابر 0.0749*0.241 =C و اختلاف دمای هوای داخل وبیرون است.
در انتها برای اتاق هایی که پنجره های رو به شمال دارند 5% به عنوان ضریب اطمینان در نظر میگیریم و سپس مقدار نهایی بار اتاق ها را برای هر طبقه با هم جمع میکنیم.
محاسبات برای هر طبقه در جدول های جداگانه ای تنظیم شده اند که این جدول ها به شرح زیر است.

Room Number


Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

63/2 63/2 63/2

0 0 1220.184
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
u 1.13 1.13 1.13

63 63 63

1723.51 1723.51 6319.536
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 15.75*10.76
u 0.3 0.3 0.3

63 63 63

1982.8 1982.8 3202.983
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

63/2 63/2 63/2

0 869.381 3782.5704
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 62.8*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

63 63 63

1629.902 1241.83 14998.676
Floor u 0.25 0.25 0.25
A 13.65*10.76 12.9*10.76 62.8*10.76

63/2 63/2 63/2

1156.63 1093.08 5351.36

Total Sum 6492.84 6910.6 34845.3
F.S 1 1 1.05

6492.84 6910.6 36587.6
Total heating load of first floor:

= 6492.84 + 6910.6 + 36587.6 = 49991.05
1. بار گرمایی طبقه اول:

2. بارگرمایی طبقات دوم وسوم :
Room Number


Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

63/2 63/2 63/2

0 0 1220.184
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
U 1.13 1.13 1.13

63 63 63

1723.51 1723.51 6319.536
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 18.75*10.76
U 0.3 0.3 0.3

63 63 63

1982.8 1982.8 3813.075
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

63/2 63/2 63/2

0 869.381 3782.5704
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 66.055*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

63 63 63

1629.902 1241.83 15774.8196
Total Sum 5336.21 5817.52 30910.185
F.S 1 1 1.05

5336.21 5817.52 32455.694
Total heating load in 2nd & 3rd floors:

= 5336.21 + 5817.52 + 32455.694 = 43609.42

3. بار گرمایی طبقه چهارم :

Room Number


Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

63/2 63/2 63/2

0 0 1220.184
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
U 1.13 1.13 1.13

63 63 63

1723.51 1723.51 6319.536
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 18.75*10.76
U 0.3 0.3 0.3

63 63 63

1982.8 1982.8 3813.075
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

63/2 63/2 63/2

0 869.381 3782.5704
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 66.055*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

63 63 63

1629.902 1241.83 15774.8196
Roof u 0.25 0.25 0.25
A 13.65*10.76 12.9*10.76 66.055*10.76

63 63 63

2313.26 2186.163 11194.34
Total Sum 7649.5 8003.7 42104.526

F.S 1 1 1.05

7649.5 8003.7 44209.75
Total heating load of 4th floor:

= 7649.5+ 8003.7+ 44209.75 = 59862.9

4. بار گرمایی کل ساختمان :
مقدار بار گرمایی کل ساختمان را از مجموع بارهای گرمایی طبقات بدست آورده ودر انتها آنرا در مقدار ضریب اطمینان ضرب میکنیم.


= ( 49991.05 + 2 * 43609.42 + 59862.9 ) * 1.2 = 236970.7

محاسبه مقدار آب گرم مصرفی:
مقدار واقعی مصرف آب گرم هر طبقه برابر است با حاصاضرب حداکثر مصرف آب گرم درضریب تقاضا که این مقادیر را میتوان از جدول 5-2 بدست آورد.
در هر واحد یک دستشویی خصوصی، یک دوش، یک سینک ضرفشویی و یک ماشین لباس شویی داریم بنابراین حداکثر مصرف آب گرم هر طبقه طبق جدول 5-2 برابر است با:
3+100+15+75=193
ضذیب تقاضا برای آپارتمان از جدول 5-2 برابر 0.35 است بنابراین برای مقدار واقعی مصرف آب گرم هر طبقه خواهیم داشت:
193*0.35 = 67.55 GPH
حداکثر مصرف آب گرم کل برای چهار طبقه :
4*67.55=270.2 GPH
حجم منبع ذخیره آب گرم بهداشتی برابر حاصلضرب حداکثر مصرف آب گرم کل در ضریب ذخیره منبع خواهد بود :
270.2*1.25=377.75 GPH
منبع مورد استفاده دوجداره بوده بنابراین=100 می باشد. در این صورت توان حرارتی مورد نیاز برای این منبع برابر خواهد بود با :
= 270.2*8.33*100= 225076.6 Btu/hr

محاسبه ظرفیت دیگ :
ظرفیت دیگ مورد نیاز از رابطه زیر بدست می آید :

=( 236970.7 + 225076.6 ) * 1.2 = 554456.76 Btu/hr

محاسبه ظرفیت مشعل :
ظرفیت مشعل به طریق زیر محاسبه میگردد :

= 1.3 * 554456.76 = 720793.8 Btu/hr

محاسبه مصرف سوخت دیگ :
1. گازوئیل :
برای محاسبه مقدار مصرف گازوئیل از فرمول زیر استفاده میکنیم :

مقدار ظرفیت دیگ در این فرمول بایدبر حسب kCal/hr باشد بنابراین مقذار بدست آمده بر حسب Btu/hr را بر 4 تقسیم میکنیم.
= 554456.76 * 0.25 = 138614.2 kCal/hr
مقدار E در مشهد مساوی 0.7 است بنابراین خواهیم داشت:
Kg/hr

2. گاز :
مقدار مصرف گاز به صورت زیر محاسبه میشود.
Kg/hr

محاسبه حجم منبع سوخت گازوئیل :
برای محاسبه حجم منبع سوخت گازوئیل از فرمول زیر استفاده میکنیم:
V = 1.2*W*n*A*B

در فرمول فوق W دبی جرمی گازوئیل، n تعداد روزها

ی مصرف سوخت، A تعداد ساعت کار سیستم در شبانه روز و B درصد انقطاع بوده که در ایران مساوی 0.5 است.
V = 1.2 * 19.8 * 30 * 24 * 0.5 = 8553.6

محاسبه حجم منبع انبساط :
برای محاسبه حجم منبع انبساط از این فرمول زیر استفاده میکنیم :

در این فرمول ظرفیت دیگ برحسب Btu/hr است بنابراین:

محاسبات تعداد پره های رادیاتورها :
برای محاسبه تعداد پره های لازم برای هر رادیاتور از رابطه زیر استفاده میکنیم :
محاسبه تعداد پره های لازم برای هر رادیاتور
در این رابطه بار گرمایی هر اتاق بوده و بر حسب Btu/hr میباشد.

I. طبقه اول:

1. اتاق اول :

بنابراین رادیاتور 16 پره مناسب خواهد بود.

2. اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور 16 پره مناسب خواهد بود.

3. اتاق سوم :

اما چون رادیاتور 84 پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین 4 رادیاتور 22 پره مورد نیاز است.

II. طبقات دوم و سوم :

1. اتاق اول :

بنابراین رادیاتور 14 پره مناسب خواهد بود.

2. اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور 14 پره مناسب خواهد بود.

3. اتاق سوم :

اما چون رادیاتور 74 پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین 4 رادیاتور 20 پره مورد نیاز است.

III. طبقه چهارم:

1. اتاق اول :

بنابراین رادیاتور 18 پره مناسب خواهد بود.

2. اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور 20 پره مناسب خواهد بود.

3. اتاق سوم :

اما چون رادیاتور 100 پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین 4 رادیاتور 26 پره مورد نیاز است.

محاسبات پمپ :

1. محاسبه هد پمپ :
هد پمپ از رابطه زیر قابل محاسبه است :

= 0.075 * 55 * 33.3 = 137.36 ft

2. محاسبه دبی پمپ :
GPM دبی آب گرم

محاسبات بار سرمایی :
بار سرمایی مقدار باری است که در تابستان برای غلبه بر گرمای اتاق مورد نیاز است. گرمای اتاق نیز ناشی از انتقال حرارت بین هوای اتاق و هوای بیرون از طریق تشعشع پنجره ها ، هدایت پنجره ها ، هدایت دیوارهای خارجی ، هدایت دیوارهای مجاور پارتیشن ، هدایت ازطریق سقف یا کف ، گرمای محسوس افراد داخل اتاق و گرمای ناشی از چراغها و وسایل الکتریکی داخل اتاق میباش

د. بنابراین برای محاسبه بار سرمایی هر اتاق می بایست تک تک اقلام فوق را محاسبه نموده و آنها را با هم جمع نمود. عدد بدست آمده بار محسوس اتاق(RSH) نام دارد. حال بار محسوس اتاق را با بار نهان اتاق(RLH) جمع میزنیم تا بار کل اتاق(RTH) بدست آید. همچنین هوای داخل اتاق نی

ز دارای بار است که شامل گرمای محسوس هوای داخل اتاق(OASH) و گرمای نهان هوای داخل اتاق(OALH) میشود. با بدست آوردن بار کل هوای اتاق(OATH) آن را با بار کل اتاق(RTH) جمع میزنیم تا بار کل نهایی(GTH) برای هر اتاق بدست آید. سپس بار سرمایی هرطبقه از مجموع بارهای سرمایی اتاق ها و بار سرمایی کل ساختمان از مجموع بارهای سرمایی طبقات بدست می آید.
محاسبات برای هر طبقه در جدول های جداگانه ای تنظیم شده اند که این جدول ها به شرح زیر است.

Room Number


Windows
(Radiation) A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
حرارت اکتسابی 164.5 164.5 32.5
ضریب تصحیح 1.0217*1.189*0.56 1.0217*1.189*0.56 1.0217*1.189*0.56
ضریب ذخیره 0.71 0.71 0.91

1923.589 1923.589 1786
Windows
(Conduction) A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
u 1.13 1.13 1.13

24 24 24

656.575 656.575 2407.44
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 15.75*10.76
u 0.3 0.3 0.3

9.5 9.5 6.5

298.994 298.994 330.467
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
u 0.3 0.3 0.3

2/3*24 2/3*24 2/3*24

0 441.59 1921.3
Floor A 13.65*10.76 12.9*10.76 62.8*10.76
u 0.25 0.25 0.25

2/3*24 2/3*24 2/3*24

587.5 555.22 2702.9
Persons Sensible
245 245 245
n 3 3 15

735 735 3675
Lamps Watt 3*13.65 3*12.9 3*62.8
C 1.25*3.4 1.25*3.4 1.25*3.4

174.04 164.475 800.7
RSH RSH 4375.7 4775.45 13623.84
RLH
205 205 205
n 3 3 15
RLH 615 615 3075
RTH RTH 4990.7 5390.45 16698.84
5. بار سرمایی طبقه اول :

بار هوای داخل اتاق :

OASH CFM 20*3*1.08 20*3*1.08 20*15*1.08

24 24 24
OASH 1555.2 1555.2 7776
OALH CFM 20*3*0.68 20*3*0.68 20*15*0.68

13 13 13
OALH 530.4 530.4 2652
OATH OATH 2085.6 2085.6 10428
RTH RTH 4990.7 5390.45 16698.84
GTH GTH 7076.3 7476.05 27126.84

بارکلی طبقه اول :
بار کل سرمایی طبقه از مجموع بارهای سرمایی کلی هراتاق بدست میآید.