1k likes | 2.48k Views
การประมาณภาระความเย็นของเครื่องปรับอากาศ Cooling Load Estimation. พื้นฐานการปรับอากาศ ( Basic Refrigeration and fundamental). ช่วงความสบายของคน ( Human comforts). อุณหภูมิ และความชื้น 21.2-26.7 CDB ( 7 0 -80 DBF ) / 30- 6 0 % RH
E N D
การประมาณภาระความเย็นของเครื่องปรับอากาศการประมาณภาระความเย็นของเครื่องปรับอากาศ Cooling Load Estimation
พื้นฐานการปรับอากาศ(Basic Refrigeration and fundamental)
ช่วงความสบายของคน (Human comforts) • อุณหภูมิ และความชื้น 21.2-26.7 CDB (70-80 DBF)/ 30-60 % RH • การไหลเวียนของอากาศ Air movement = 0.12-0.36 m/s (25-70 FPM) • คุณภาพอากาศ • ระดับเสียง
Indoor Design Conditions wet-bulb temperature 60 % RH humidity ratio A 30 % RH comfort zone 70°F [21.2°C] 80°F [26.7°C] dry-bulb temperature
Sensible versus Latent Heat sensible heat 60°F [15.6°C] 212°F [100°C] latent heat 212°F [100°C] 212°F [100°C]
การถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer) • ความร้อนถ่ายเทจากที่มีอุณหภูมิสูงสู่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า • ความร้อนสามารถถ่ายเทจากวัตถุหนึ่งไปสู่อีกวัตถุหนึ่งได้ • ความร้อนไม่มีการสูญสลายแต่สามารถเปลี่ยนรูปแบบได้
Methods of Heat Transfer convection warm air radiation cool air hot water conduction
roof lights partition wall people infiltration glass solar equipment glass conduction exterior wall floor Cooling Load Components 35 C (95 F) 25.5 C (78 F)
Load ความร้อนมาจากไหน ?? Load จากภายนอกห้องปรับอากาศ (External Load) 1. การนำความร้อน (Conduction): Roof/Wall/Glass/Partition/Ceiling/Floor 2. การแผ่รังสีความร้อน (Solar heat): Shaded glass/ no shaded glass Load จากภายในห้องปรับอากาศ (Internal Load) 3. คน (People) 4. แสงสว่าง (Lights : Fluorescent/Incandescent) 5. อุปกรณ์เครื่องใช้ (Equipment &Appliances) Load จากอากาศภายนอก 6. อากาศจากภายนอกรั่วซึม (Infiltration) หรืออากาศระบาย (Ventilation) 7. Safety factor
Cooling Load Components space load coil load sensible load latent load cooling load components conduction through roof, walls, windows, and skylights solar radiation through windows, skylights conduction through ceiling, interior partition walls, and floor people lights equipment/appliances infiltration ventilation system heat gains
ภาระจากภายนอกห้องปรับอากาศ(External Loads) sun rays
1. ความร้อนจากผนัง (Heat Gain from Wall) ความร้อนจากการนำความร้อน(Conduction Heat Gain) Q = Conduction heat gainthrough wall (W) U = Heat Transfer Coefficient (W/(m2 .K)) (ตาราง 2) A = พื้นที่ผนังด้านในหรือด้านนอก (Area of wall : m2) Delta T = อุณหภูมิแตกต่าง (Temperature different : C) CLTD = Cooling Load Temperature Different : C (ตาราง 1,3) Q = U x A x (Delta T) สำหรับผนังด้านใน (ผนัง, เพดาน, พื้น) Q = U x A x CLTD สำหรับผนังด้านนอก (กำแพง, หลังคา)
thermal resistance (R) 1 U = R 0.25 [0.04] outdoor-air film R siding Rtotal 0.61 [0.11] R concrete block 2.00 [0.35] R insulation 13.00 [2.29] R gypsum board 0.45 [0.08] 0.68 [0.12] R indoor-air film R total 16.99 [2.99] U = 0.06 Btu/hrFt2F [ U = 0.33 W/m2K ] U-factor wood stud concrete block gypsum board aluminum siding insulation
2. ความร้อนจากกระจก (Heat Gain from Glass) 2.1 ความร้อนจากการนำความร้อน(Conduction Heat Gain) Q = U x A x CLTD Q = Conduction heat gainthrough wall (W) U = Heat Transfer Coefficient (W/(m2 .K)) A = พื้นที่กระจก (Area of wall : m2) CLTD = Cooling Load Temperature Different : C (ตาราง 8)
การปรับแก้ค่า CLTD CLTDCOR = (CLTD + LM).K + (25.5 – TR) + (TO– 29.4) โดย LM คือค่าแก้ไขสำหรับเส้นรุ้งและเดือน (Latitude and Month) จากตารางที่ 4 ค่า K หลังคาสีขาวถาวร K=0.5 ส่วนผนังสีขาว K=0.65 หลังคาหรือผนังสีเข้มไม่ต้องแก้ไข (K=1) กรณีที่ฝ้าเพดานบุฉนวนและมีพัดลมระบายอากาศในฝ้าเพดาน ค่า CLTDCORที่คำนวณได้จะลดลงอีก 25% จากนั้นสามารถคำนวณภาระการทำความเย็นได้คือ Q = U x A x CLTDCOR
sun rays transmitted energy reflected energy glass window 2. ความร้อนจากกระจก (Heat Gain from Glass) 2.2 ความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อน(SolarHeat Gain) A = พื้นที่กระจก (Area of wall : m2) SC = Shading Coefficient (ม่านหรือมู่ลี่ = 0.64, ติดฟิล์มสะท้อนแสง = 0.2-0.6) SHGF = ค่าความร้อนจากรังสีแสงอาทิตย์สูงสุด (ตาราง 5) CLF = Cooling Load Factor (ตาราง 6,7) Q = A x SC x SHGF x CLF
Shading Devices interior blinds exterior fins
ภาระจากภายในห้องปรับอากาศ(Internal Loads) equipment people lights appliances
3. ความร้อนจากคน (Heat Gain from People) Qr = Sensible Heat + Latent Heat (W) (ขึ้นอยู่กับกิจกรรมดังแสดงในตารางที่ 10) Q = Qr x Number of People
4. ความร้อนจากแสงสว่าง (Heat Gain from Lights) Fo = Ballast Factor Fo = 1 for Lamp without Ballast 1.25 for Fluoresent with Ballad Q = Watt x Fo
5. ความร้อนจากอุปกรณ์เครื่องใช้ (Heat Gain from Equipment) QS = Sensible Heat from equipment (W) QL = Latent Heat from equipment (W) Note : โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับ อุปกรณ์เครื่องใช้ นั้นๆ ซึ่งหาได้จากผู้ผลิต Q = QS x QL
6. ความร้อนจากอากาศภายนอก (Heat Gained from Infiltration) Sensible Heat Latent Heat QS = 1210 VolOA(To-Ti) (W) QL = 3010 VolOA(wo-wi) (W) Total Heat Q = QS+QL = 1.2 VolOA[1.0244(To-Ti) + 2501(wo-wi)] = 1.23 VolOA(ho-hi) VolOA = อัตราปริมาณอากาศภายนอกที่ไหลเข้าห้อง (m3/s) To = อุณหภูมิอากาศภายนอกที่เข้าห้องปรับอากาศ (C) Ti = อุณหภูมิภายในห้องปรับอากาศ (C) wo = อัตราส่วนความชื้นของอากาศภายนอกที่เข้าห้องปรับอากาศ (kgw/ kgda) = อัตราส่วนความชื้นของอากาศภายในห้องปรับอากาศ (kgw/ kgda) wi
6. ความร้อนจากอากาศภายนอก (Heat Gained from Infiltration) • ห้องที่ไม่มี Ventilation fan W= ความกว้างห้อง (เมตร) L = ความยาวห้อง (เมตร) H = ความสูงห้อง (เมตร) • ACH (Air Chang/Hour)= 0.3 for tight door and window = 0.5 for medium leakage = 0.6 for easy leakage = 1.0 for one ventilation fan of dia 6 in VolOA = (ACH/3600) x W x L x H
ตัวแปรอื่น ๆ (Other Factors) • อากาศในท่อลมรั่ว และ อื่นๆ ควรเผื่อการคำนวน ~ 10-20% • ในการคำนวณ, มี2 ปัจจัยที่สำคัญ. • เวลา : เลือกPeak load ในระหว่างปี • ทิศทางตึก :เหนือ/ใต้/ตะวันออก/ตะวัน ตก
ลักษณะ Load จากแสงแดด เช้า เย็น
Example อาคารชั้นเดียวแห่งหนึ่งตั้งอยู่ที่กรุงเทพฯ มีพื้นที่ดังแสดงในรูป หลังคาหน้าจั่วทำด้วยกระเบื้องลอน มีฝ้าทำด้วยยิปซัมบอร์ดหนา 12 มิลลิเมตร เหนือฝ้าปูฉนวน Fiber Glass หนา 1 นิ้ว กำแพงทั้งหมดก่ออิฐฉาบปูนหนา 10 เซนติเมตร มีประตู 3 บานทำด้วยไม้ขนาด 1.5 x 2.1 ตารางเมตร หน้าต่างเป็นกระจก ขนาดช่องละ 0.9 x 1.5 ตารางเมตร พื้นเป็นคอนกรีตวางอยู่บนดิน ติดไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาด 40 Watt จำนวน 430 ดวง มีพนักงานทำงานอยู่ 85 คน เริ่มทำงานตั้งแต่ 8.00 น. และเลิกงานเวลา 17.00 น. อุณหภูมิของอากาศในฤดูร้อนเป็น 35 CDB 28 CWB ต้องการปรับอากาศให้ได้อุณหภูมิภายใน 24 CDB 55%RH จะต้องใช้เครื่องปรับอากาศขนาดเท่าไร ?? 32 C N สูง 3 m 9 m 24 C 15 m 6 m 35 C 24 m
ปัจจัยสำคัญในการพิจารณาระบบปรับอากาศ Key factor concerns in air conditioning systems • ปริมาณความเย็น (Cooling capacity) – ความสบาย (Human Comfort) • Coil face area/ FPM/ External static pressure • ประสิทธิภาพ (Energy Efficiency) – ค่าใช้จ่าย (Operating costs) • เสียง (Noise level) - Quality of work • ความทนทาน (Reliability and Durability) - อายุการใช้งาน,การรับประกันและ การบริการ, ISO และมาตรฐานรับรอง • คุณภาพอากาศ (IAQ - Indoor air quality) - Health conscious
นายธีรชัย ตันติมงคลสุข วิศวกรฝ่ายการตลาด Tel : 0–2704– 9999 Ext. 8303 Mobile : 0– 89792– 2294 Email : TerachaiT@Trane.com