ताप इनपुट की गणना. एयर कंडीशनिंग सिस्टम के चयन के लिए सिफारिशें - प्रबंधन कंपनी "114 मरम्मत संयंत्र" सौर विकिरण से गर्मी लाभ की गणना के लिए कार्यक्रम

सही एयर कंडीशनर चुनने के लिए, उस ताप इनपुट की गणना करना आवश्यक है जिसे इसे बुझाना होगा। एयर कंडीशनर की शक्ति उनके अधिकतम मूल्य से अधिक होनी चाहिए, जिसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

Q = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5, कहां

Q1 - ताप इनपुट से सौर विकिरण, और कृत्रिम प्रकाश से विद्युत प्रकाश का उपयोग करते समय;

Q2 - कमरे में लोगों से गर्मी का बढ़ना;

Q3 - कार्यालय उपकरण से ताप इनपुट;

Q4 - घरेलू उपकरणों से ताप इनपुट;

Q5 - हीटिंग से ऊष्मा इनपुट।

सौर विकिरण से ऊष्मा प्राप्त होना

वे मुख्य रूप से खिड़कियों के क्षेत्र और स्थान पर निर्भर करते हैं। ज्यादातर मामलों में, यह वह है जो कमरे में प्रवेश करने वाली सभी गर्मी का बड़ा हिस्सा है। गणना विधियों को एसएनआईपी 23-01-99 "बिल्डिंग क्लाइमेटोलॉजी" और एसएनआईपी II-3-79 "बिल्डिंग हीट इंजीनियरिंग" के लिए विशेष मैनुअल में विस्तार से प्रस्तुत किया गया है। सरलीकृत, आप गणना के लिए निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:

जहां: S कमरे का क्षेत्रफल (m2) है, h कमरे की ऊंचाई (m) है, q इसके बराबर गुणांक है:
- 30 W/m3, यदि कमरा सूर्य के प्रकाश के संपर्क में नहीं है (इमारत के उत्तर की ओर);
सामान्य परिस्थितियों के लिए -35W/m3;
- 40 डब्लू/एम3, यदि कमरे में धूप वाली तरफ बड़ी ग्लेज़िंग है।
इस पद्धति का उपयोग करके गणना अपार्टमेंट और छोटे कार्यालयों के लिए लागू होती है, अन्य मामलों में त्रुटियां बहुत बड़ी हो सकती हैं।

कृत्रिम प्रकाश से ऊष्मा का लाभ 25-30 W प्रति 1 m3 की दर से लिया जा सकता है।

कमरे में मौजूद लोगों से गर्मी बढ़ना

एक व्यक्ति, अपने व्यवसाय के आधार पर, पहचान करता है:
बैठने की स्थिति में आराम करें - 120 डब्ल्यू
बैठने की स्थिति में हल्का काम - 130 डब्ल्यू
कार्यालय में मध्यम सक्रिय कार्य - 140 डब्ल्यू
लाइट स्टैंडिंग कार्य - 160 डब्ल्यू
हल्का औद्योगिक कार्य - 240 डब्ल्यू
धीमी गति से नृत्य - 260 डब्ल्यू
मध्यम औद्योगिक कार्य - 290 डब्ल्यू
हेवी ड्यूटी - 440 डब्ल्यू

कार्यालय उपकरण से गर्मी बढ़ती है

आमतौर पर इन्हें बिजली की खपत के 30% पर लिया जाता है। उदाहरण के लिए:
कंप्यूटर - 300-400 डब्ल्यू
लेज़र प्रिंटर – 400 W
कॉपियर - 500-600 W

घरेलू रसोई उपकरणों से गर्मी बढ़ती है

हीटिंग सतह के साथ कॉफी मेकर - 300 डब्ल्यू
कॉफी मशीन और इलेक्ट्रिक केतली - 900-1500 डब्ल्यू
इलेक्ट्रिक स्टोव - 900-1500 W प्रति 1 m2 ऊपरी सतह
गैस - चूल्हा– 1800-3000 W ऊपरी सतह का 1 m2
डीप फ्रायर - 2750-4050 डब्ल्यू
टोस्टर - 1100-1250 डब्ल्यू
वफ़ल आयरन - 850 डब्ल्यू
ग्रिल - 13500 W प्रति 1 m2 ऊपरी सतह
उपलब्धता का विषय निकास हुड, स्टोव से ताप इनपुट को 1.4 से विभाजित किया गया है।

घरेलू ताप इनपुट की गणना करते समय रसोई उपकरणयह ध्यान रखना आवश्यक है कि सभी डिवाइस कभी भी एक साथ चालू नहीं होते हैं। इसलिए, किसी दिए गए रसोईघर के लिए उच्चतम संयोजन लिया जाता है। उदाहरण के लिए, स्टोव पर चार बर्नर में से दो और एक इलेक्ट्रिक केतली।


हीटिंग सिस्टम से गर्मी बढ़ती है

कुछ मामलों में, ऊंची इमारतों में बड़ा क्षेत्रग्लेज़िंग और एयर कंडीशनिंग मार्च की शुरुआत में आवश्यक हो सकती है, जब हीटिंग का मौसम अभी खत्म नहीं हुआ है। इस मामले में, गणना में हीटिंग सिस्टम से गर्मी की अधिकता को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिसे 80-125 डब्ल्यू प्रति 1 एम 2 क्षेत्र के बराबर लिया जा सकता है। इस मामले में, बाहरी दीवारों से होने वाले ताप लाभ को नहीं, बल्कि ताप हानि को ध्यान में रखना आवश्यक है, जिसे 18 W प्रति 1 m2 के बराबर लिया जा सकता है।

यांत्रिक ऊर्जा के तापीय ऊर्जा में संक्रमण के कारण विद्युत चालित उपकरणों के संचालन से निकलने वाली ऊष्मा अभिव्यक्ति से निर्धारित होती है

क्यू के बारे में = 1000 एन मुँह· एन · के आईएसपीके वी, डब्ल्यू, (1)

कहाँ एन मुँह- उपकरण की प्रति यूनिट इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव की स्थापित शक्ति, किलोवाट, कार्य द्वारा निर्धारित की जाती है; के आईएसपी- इलेक्ट्रिक मोटर बिजली उपयोग कारक, आमतौर पर 0.8 लेने की सिफारिश की जाती है; के वी- कार्य द्वारा निर्धारित उपकरण संचालन की एक साथता का गुणांक, 1. मान के बराबर लिया जा सकता है क्यू के बारे मेंवर्ष की अवधि पर निर्भर नहीं करता.

वर्ष की गर्म और ठंडी अवधि के लिए प्रकाश से होने वाले ताप लाभ की गणना की जाती है

क्यू ओसी = 1000 एन ओसी · एनके वी · , डब्ल्यू, (2)

कहाँ एन ओएस- - एक प्रकाश स्थापना की शक्ति, किलोवाट; n - प्रकाश स्थापनाओं की संख्या; के वी- प्रकाश प्रतिष्ठानों के एक साथ संचालन का गुणांक: ठंड की अवधि के दौरान, k लिया जा सकता है वी=1.0, गर्म अवधि के दौरान k वी= 0.5 - 0.6 - जैसा निर्दिष्ट है; - प्रकाश स्थापना के प्रकार को ध्यान में रखते हुए गुणांक, जिसे एसएनआईपी द्वारा नियंत्रित किया जाता है और एप्लिकेशन, तालिका से निर्धारित किया जा सकता है। पी-3.

प्रकाश से होने वाले ताप लाभ की गणना दूसरे तरीके से की जा सकती है

क्यू ओसी = एफ· क्यू ओसीके वी, डब्ल्यू, (3)

कहाँ एफ- कमरे में फर्श की सतह, एम2; क्यू ओएस= 40 डब्ल्यू/एम2 - एसएनआईपी के अनुसार रोशनी मानक 1एम2; के वी- प्रकाश प्रतिष्ठानों के एक साथ संचालन का गुणांक।

से ऊष्मा प्राप्त होती है सेवा कर्मीवर्ष की ठंडी और गर्म अवधि की गणना अभिव्यक्ति से की जाती है

जहाँ m कर्मचारियों की संख्या है; क्यू ज़ाहिर तौर से- एक व्यक्ति से समझदार गर्मी रिलीज, केजे/एच; r = 2250 kJ/kg - वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा; डब्ल्यू एन- एक व्यक्ति से नमी का निकलना, जी/एच.

संख्यात्मक मूल्य क्यू ज़ाहिर तौर सेऔर डब्ल्यू एनकमरे के अंदर हवा के तापमान और प्रसव की गंभीरता की डिग्री के आधार पर एसएनआईपी के अनुसार निर्धारित किया जाता है और परिशिष्ट, तालिका से निर्धारित किया जा सकता है। पी-4.

प्रकाश (खिड़की) के उद्घाटन के माध्यम से सौर विकिरण से गर्मी लाभ की गणना केवल वर्ष की गर्म अवधि के लिए की जाती है

क्यू बुध = एफ ओस्ट· क्यू ओस्ट · ओस्टके, डब्ल्यू, (5)

कहाँ एफ ओस्ट- कुल ग्लेज़िंग सतह, एम2; क्यू ओस्ट- सौर विकिरण के कारण प्रसारित ताप प्रवाह का घनत्व, कार्डिनल बिंदुओं पर प्रकाश के उद्घाटन के उन्मुखीकरण पर निर्भर करता है; ओस्ट- ग्लेज़िंग के प्रकार के आधार पर अनुभवजन्य गुणांक; k कांच की पारदर्शिता के आधार पर एक अनुभवजन्य गुणांक है।

q का संख्यात्मक मान ओस्टग्लेज़िंग की विशेषताओं के आधार पर एसएनआईपी के अनुसार और भौगोलिक स्थितिवस्तु को अनुप्रयोग, तालिका द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। पी-5.

संख्यात्मक मान ओस्टऔर एसएनआईपी के अनुसार केके को क्रमशः एप्लिकेशन, तालिका से निर्धारित किया जा सकता है। पी-6 और टेबल। पी-7.

अधिक के कारण बाहरी आवरणों के माध्यम से बाहर से गर्मी बढ़ती है उच्च तापमानएयर कंडीशनिंग सिस्टम को डिजाइन करते समय बाहरी हवा की गणना गर्म अवधि के लिए की जाती है यदि गणना की गई बाहरी हवा का तापमान गणना किए गए इनडोर हवा के तापमान से 5 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक हो जाता है, यानी। टी एन टीटी वी टी 5С

क्यू आदमख़ोर = एफ आदमख़ोरके आदमख़ोर · (टी एन टी - टी वी टी ) , डब्ल्यू, (6)

कहांएफ आदमख़ोर- बाहरी बाड़ की सतह से ग्लेज़िंग सतह को घटाकर, मी 2 ;के आदमख़ोर टी एन टीऔर टी वी टी- क्रमशः, बाहरी हवा और इनडोर हवा का परिकलित तापमान, С।

जमीन पर या बेसमेंट के ऊपर स्थित फर्शों के लिए गणना नहीं की जाती है। संयुक्त छत के लिए, ऊपरी मंजिल के कमरों के लिए ताप इनपुट की गणना अलग से की जानी चाहिए।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक की गणना सभी थर्मल प्रतिरोधों को ध्यान में रखकर की जाती है

, (7)

कहाँ वीऔर एन- क्रमशः, घर के अंदर की हवा से दीवार तक और दीवार की बाहरी सतह से बाहरी हवा तक गर्मी हस्तांतरण का गुणांक, W/(m 2 С); मैं- दीवार बनाने वाली अलग-अलग परतों की मोटाई, मी; मैं- जिन सामग्रियों से दीवार बनाई जाती है उनकी तापीय चालकता गुणांक, W/(m С)।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक के संख्यात्मक मान परिशिष्ट, तालिका के अनुसार एसएनआईपी के अनुसार निर्धारित किए जा सकते हैं। पी-8 और पी-9. कुछ सामग्रियों के तापीय चालकता गुणांक परिशिष्ट, तालिका में दिए गए हैं। पी-10.

अटारी फर्श (संयुक्त छत) की अनुपस्थिति में ऊपरी मंजिल के कमरों के लिए, छत के माध्यम से गर्मी लाभ की गणना दीवारों की पार्श्व सतहों से अलग सूत्र (6) और (7) का उपयोग करके की जाती है।

वर्ष की गर्म अवधि के लिए कमरे में कुल ताप इनपुट सामान्य मामलापूरा करना

क्यू टी = प्र के बारे में + प्र ओएस + प्र सेशन + प्र बुध + प्र आदमख़ोर, डब्ल्यू, (8)

ठंड के मौसम के लिए

क्यू एक्स = प्र के बारे में + प्र ओएस + प्र सेशन, मंगल. (9)

      एक कमरे में गर्मी के नुकसान की गणना

गर्मी के नुकसान की गणना केवल वर्ष की ठंडी अवधि के लिए की जाती है।

चमकदार खिड़की के प्रकाश उद्घाटन के माध्यम से गर्मी के नुकसान को अभिव्यक्ति से निर्धारित किया जाता है

क्यू ओस्ट=एफ ओस्ट· क · (टी वी एक्स -टी एन एक्स ) , डब्ल्यू, (10)

कहाँ एफ ओस्ट- कुल ग्लेज़िंग सतह, एम 2 के - खिड़की के उद्घाटन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण गुणांक, डब्ल्यू/(एम 2 С); टी वी एक्सऔर टी एन एक्स- क्रमशः, वर्ष की ठंडी अवधि के लिए गणना की गई इनडोर और आउटडोर हवा का तापमान, С।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक के मान परिशिष्ट, तालिका के अनुसार एसएनआईपी के अनुसार निर्धारित किए जाते हैं। पी-11.

बाहरी बाड़ों (साइड की दीवारों, फर्श, छत) के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना अभिव्यक्ति से की जाती है

क्यू आदमख़ोर = एफ आदमख़ोरके आदमख़ोर · (टी वी एक्स -टी एन एक्स ) एन, डब्ल्यू, (11)

कहाँ एफ आदमख़ोर- बाहरी बाड़ की सतह (खिड़की और दरवाजे के उद्घाटन का क्षेत्र घटाकर), एम2; के आदमख़ोर- बाड़ के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण गुणांक, डब्ल्यू/(एम 2 С); टी वी एक्सऔर टी एन एक्स- क्रमशः, ठंड की अवधि के लिए इनडोर और आउटडोर हवा का परिकलित तापमान, С; बाड़ की प्रकृति के आधार पर अनुभवजन्य सुधार कारक।

गर्मी हस्तांतरण गुणांक k सूत्र (7) द्वारा निर्धारित किया जाता है। कुछ सबसे आम बाड़ लगाने के डिज़ाइन चित्र 3 में दिखाए गए हैं।

सूत्र (11) में अनुभवजन्य गुणांक n का मान परिशिष्ट, तालिका के अनुसार एसएनआईपी के अनुसार लिया जा सकता है। पी-12.

चावल। 3. सबसे आम बाड़ लगाने के डिजाइन:

ए - साइड की दीवारें; बी - छत; सी - इंटरफ्लोर छत;

विचाराधीन कार्य की शर्तों के लिए, दूसरी मंजिल के परिसर के लिए गर्मी के नुकसान की गणना केवल खिड़की के उद्घाटन और साइड की दीवारों के माध्यम से की जाती है। पहली मंजिल के कमरों के लिए, उपरोक्त के अलावा, आपको फर्श (तहखाने के ऊपर) के माध्यम से गर्मी के नुकसान की गणना करनी चाहिए, और तीसरी मंजिल के कमरों के लिए - छत के माध्यम से।

वर्ष की ठंडी अवधि के लिए कमरे द्वारा कुल ऊष्मा हानि होगी

क्यू पसीना एक्स = क्यू ओस्ट एक्स + क्यू आदमख़ोर एक्स, मंगल. (12)

किसी भी एचवीएसी सिस्टम उपकरण को चुनते समय, इसमें शामिल हैं। एयर कंडीशनर, कमरे के ताप प्रवाह की सही गणना करना बहुत महत्वपूर्ण है। आख़िरकार, न केवल इसका माइक्रॉक्लाइमेट इस पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, हीटिंग सिस्टम की गणना करते समय कमरे के तीव्र ताप प्रवाह को ध्यान में रखने से बचत करने में मदद मिलेगी हीटिंग उपकरणऔर ऊर्जा संसाधन, और वेंटिलेशन की गणना करते समय उनका कम आकलन और, विशेष रूप से, एयर कंडीशनिंग सिस्टम से उपकरण की सेवा जीवन में कमी और कमी हो सकती है।

कमरे के ताप प्रवाह की गणना की जा सकती है अलग - अलग तरीकों से, - कई विधियाँ हैं। कुछ अधिक विस्तृत हैं और औद्योगिक भवनों के लिए वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम की गणना करते समय अधिक बार उपयोग किए जाते हैं, जबकि अन्य, गर्मी प्रवाह की गणना के लिए बहुत सरल तरीके, एयर कंडीशनर बेचते समय प्रबंधकों द्वारा उपयोग किए जाते हैं। ऐसा एयर कंडीशनर की अनुमानित गणना और चयन के लिए कार्यक्रम, उदाहरण के लिए, स्थित है।
नीचे दी गई ऊष्मा प्रवाह की गणना में सभी मुख्य ऊष्मा प्रवाह को ध्यान में रखा गया है, जिसका कम आकलन, हमारी राय में, अवांछनीय है। क्रमश, ऊष्मा प्रवाह की गणना के लिए कार्यक्रमइस विधि का उपयोग करके आप पा सकते हैं .

एयर कंडीशनर के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि इसकी शीतलन क्षमता कमरे में वास्तविक ताप प्रवाह से थोड़ी अधिक हो।

सबसे पहले तो खयाल में ले लें बाहरी ताप इनपुट . यह, सबसे पहले, खिड़की के उद्घाटन के माध्यम से प्रवेश करने वाला सौर विकिरण है। इस तरह से आपूर्ति की गई तापीय ऊर्जा की मात्रा कार्डिनल दिशाओं, उसके क्षेत्र और उस पर सूर्य संरक्षण तत्वों की उपस्थिति / अनुपस्थिति के सापेक्ष खिड़की के स्थान पर निर्भर करती है:
क्यू विंडोज़ = क्यू विंडोज़ एफ विंडोज़ के, कहाँ
क्यू विंडोज़- खिड़की के उन्मुखीकरण W/m 2 के आधार पर सौर विकिरण से विशिष्ट तापीय शक्ति।

एफ खिड़की - खिड़की के चमकीले हिस्से का क्षेत्र, एम2;
k - खिड़की पर सूर्य संरक्षण तत्वों की उपस्थिति को ध्यान में रखते हुए गुणांक।

गर्म सुरक्षात्मक संरचना से ऊष्मा का प्रवाह:
क्यू जेडएस - सुरक्षात्मक संरचना के ताप हस्तांतरण की विशिष्ट तापीय शक्ति, डब्ल्यू/एम 2।

एफ जेडएस - सुरक्षात्मक संरचना का क्षेत्र, एम 2।
लगातार खुले बाहरी दरवाजे के लिए, ताप इनपुट 300 W है।

दूसरा समूहगर्मी का प्रवाह, यह आंतरिक स्रोतों से ऊष्मा का निकलना घर के अंदर - लोगों से, प्रकाश व्यवस्था, बिजली के उपकरणों से।

लोगों से गर्मी का उत्सर्जन:
क्यू एल = क्यू एल एन, कहाँ
n संबंधित राज्य में लोगों की संख्या है;
क्यू एल - प्रति व्यक्ति ताप उत्पादन, डब्ल्यू/व्यक्ति।

विद्युत उपकरणों से ऊष्मा उत्सर्जन:
क्यू ई = एन ई एम मैं, कहाँ
मी - उपकरण इकाइयों की संख्या;
एन ई - विद्युत शक्तिउपकरण की इकाइयाँ, डब्ल्यू;
मैं - रूपांतरण गुणांक विद्युतीय ऊर्जाथर्मल के लिए.

एक कंप्यूटर के लिए, ऊष्मा अपव्यय 300 W माना जाता है।
कमरे के ताप प्रवाह की गणना को पूर्ण माना जा सकता है।
कमरे में ऊष्मा प्रवाह की कुल मात्रा होगी:
ΣQ = Σ Q विंडोज़ + ΣQ ZS + ΣQ एल + Σ प्रश्न ई

फिर एयर कंडीशनर का चयन किया जाता है। चयनित एयर कंडीशनर की शीतलन क्षमता कमरे में गर्मी के प्रवाह की कुल मात्रा से 10-20% अधिक होनी चाहिए:
क्यू शर्त = (1.1-1.2) Σक्यू

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उदाहरण के लिए छोटे सा घरचुनना:
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टीवी एक फ्लैट स्क्रीन के साथ आधुनिक है, एलईडी 100 से 200 डब्ल्यू तक खपत करती है, रेफ्रिजरेटर में एक कंप्रेसर होता है और हर समय काम नहीं करता है, लेकिन केवल जब ठंड की आवश्यकता होती है, यानी। जितनी बार आप रेफ्रिजरेटर का दरवाजा खोलेंगे, उतनी अधिक बिजली की खपत होगी। आमतौर पर रेफ्रिजरेटर दिन में 6 घंटे काम करता है, बाकी समय आराम करता है। उदाहरण के लिए, आप दिन में औसतन 3 घंटे कंप्यूटर का उपयोग करते हैं।

दी गई खपत शर्तों के तहत, आपको अपने विद्युत उपकरणों को बिजली देने के लिए आवश्यक बिजली प्राप्त होगी।
हमारे उदाहरण के लिए, यह प्रति दिन 3.75 किलोवाट/घंटा होगा।

आइए सेंट पीटर्सबर्ग क्षेत्र में हमारे उदाहरण के लिए आवश्यक संख्या में सौर पैनलों का चयन करें:

आइए 250W सौर मॉड्यूल लें और प्रोग्राम द्वारा सुझाए गए इष्टतम झुकाव कोण को 60 डिग्री पर सेट करें।
सौर पैनलों की संख्या बढ़ाने से, हम देखेंगे कि 250 W के 3 सौर मॉड्यूल स्थापित करने पर, हमारे विद्युत उपकरणों की प्रतिदिन 3.75 किलोवाट की खपत अप्रैल से सितंबर तक उत्पादन कार्यक्रम पर ओवरलैप होने लगती है, जो उन लोगों के लिए पर्याप्त है उदाहरण के लिए, जो गर्मियों में देश में रहते हैं।
यदि आप पूरे वर्ष सौर ऊर्जा संचालित करना चाहते हैं, तो आपको 250 W के कम से कम 6 सौर मॉड्यूल और अधिमानतः 9 टुकड़ों की आवश्यकता होगी। कृपया यह भी ध्यान दें कि सर्दियों में नवंबर से मध्य जनवरी तक सेंट पीटर्सबर्ग में अक्सर सूरज नहीं होता है। और साल के इस समय में आप बैटरी को रिचार्ज करने के लिए गैसोलीन-डीजल जनरेटर का उपयोग करेंगे।

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