בתכנון מערכות HVAC מסחרי ותעשייתי, היחידת טיפול באוויר (AHU)הוא הלב של המערכת כולה. בחירת AHU בגודל הנכון לבניין היא אף פעם לא משחק ניחושים המבוסס על "כללי אצבע". גודל יתר מוביל להתנעה ולעצירה תכופה, קוצים אנרגטיים ויכולת הפחתת הלחות מופחתת; גודל נמוך לא מצליח לשמור על הטמפרטורה והלחות שנקבעו בתנאי מזג אוויר קיצוניים.

מאמר זה ינתח לעומק כיצד לחשב את זרימת האוויר של AHU (CFM) ויכולת הקירור/חימום מאפס, ולחקור את מלכודות הגודל שיש להימנע מהם ביישומים הנדסיים בפועל.

1. כיצד לחשב את זרימת האוויר של AHU (CFM)

CFM (רגל מעוקב לדקה) הוא מדד הליבה המודד את יכולת אספקת האוויר של AHU. בתרחישי יישומים שונים (כגון בנייני משרדים כלליים לעומת מפעלי תרופות-בניקיון גבוה), היגיון החישוב של CFM משתנה. שיטת החישוב הנפוצה והבסיסית ביותר מבוססת עלהחלפות אוויר לשעה (ACH).

נוסחת ליבה:

CFM=(L × W × H × ACH) / 60

• L × W × H:נפח החדר (אורך × רוחב × גובה ברגליים).
• ACH:החלפות אוויר לשעה. החלפות אוויר סטנדרטיות של ASHRAE משתנות לפי החלל (למשל, משרדים כלליים הם בדרך כלל פי 4-6, בעוד שחדרי ניתוח או חדרים נקיים יכולים להיות פי 15-20 או יותר).
• 60:קבוע להמרת שעות לדקות.

דוגמה חישוב מעשית:

נניח שאתה קובע גודל של AHU עבור חדר ישיבות מסחרי בגודל 50 רגל × 40 רגל עם תקרה של 10 רגל. לפי מפרטי התכנון, חלל זה דורש 6 החלפות אוויר בשעה (ACH=6).

1. חשב נפח:50 × 40 × 10=20,000 מ"ק. ft.
2. החל נוסחה:CFM=(20,000 × 6) / 60
3. תוֹצָאָה:ה-AHU לאזור זה צריך לספק לפחות2,000 CFMשל זרימת אוויר.

2. כיצד לחשב קיבולת קירור וחימום של AHU

הכרת זרימת האוויר בלבד אינה מספיקה; מהנדסים חייבים לחשב את יכולת הטיפול בעומס החום של ה-AHU, הנמדדת בדרך כלל ב-BTU/hr, טון או קילוואט. חום כולל שווה לסכום החום הגיוני והחום הסמוי.

א. חום הגיוני

חום הגיוני מתייחס לחום טהור הגורם לשינוי בטמפרטורה (ללא שינוי לחות). הנוסחה היא:

q_s= 1.08 × CFM × ΔT

• q_s:עומס חום הגיוני (BTU/hr)
• 1.08:קבוע אוויר בתנאים סטנדרטיים (מבוסס על צפיפות אוויר וחום ספציפי)
• CFM:זרימת אוויר
• ΔT:הפרש טמפרטורה בין טמפרטורת עיצוב פנים לטמפרטורת אוויר אספקה ​​(מעלה F)

ב. חום סמוי

חום סמוי כולל עיבוי או אידוי של לחות באוויר. זה חיוני עבור אזורי לחות- גבוהה או מקומות מאוכלסים בצפיפות (כמו תיאטראות ולובי של מלונות).

q_l= 4840 × CFM × ΔW

• q_l:עומס חום סמוי (BTU/hr)
• 4840:חום סמוי קבוע
• ΔW:הפרש לחות מוחלט בין אוויר חוזר לאוויר אספקה ​​(lbs of water / lbs of air יבש)

קיבולת כוללת=ש_s + q_l
(הערה: טון אחד של קירור=12,000 BTU/hr)

3. גורמים מרכזיים המשפיעים על גודל ה-AHU שלך

בסביבת מעבדה, הנוסחאות לעיל הן ללא רבב. אבל בפרויקטים אמיתיים של HVAC, צוות ההנדסה בשנחאי איירקומציע שעליך להביא בחשבון את ארבעת המשתנים הדינמיים האלה:

• דרישת אוויר צח/איפור-:החדרת אוויר צח חיצוני צורכת אנרגיה מסיבית ל-קירור או חימום מוקדם-. שילוב של אמאוורר לשחזור אנרגיה (ERV/HRV)מודול יכול להפחית באופן דרסטי את עומס העיצוב של סליל הקירור.
• גובה וצפיפות אוויר:נוסחאות סטנדרטיות מבוססות על פני הים. עליך להחיל מקדם תיקון גובה עבור פרויקטים בגובה- גבוה, אחרת הקיבולת האמיתית של ה-AHU תיפגע.
• ירידת לחץ מסנן:עם הזמן, הצטברות אבק במסננים-בעלי יעילות גבוהה גורמת ללחץ סטטי במערכת לעלות. כוח המאוורר ובחירת הדגם חייבים להשאיר מרווח נפילת לחץ מספיק.
• מעטפת בניין:הכיוון של קירות הזכוכית, ערכי הבידוד R- והרפלקטיביות התרמית של הגג משנים ישירות את הערכים הקיצוניים של ΔT.

4. מלכודות נפוצות בבחירה

1. מלכודת המוגזמות:מהנדסים מוסיפים לעתים קרובות מרווח בטיחות של 10%-20% בכל שלב. יחידה גדולה מדי מתקררת מהר מדי, מה שגורם למדחס לקצר מחזור ולא מצליח לייבש כראוי את החלל.
2. התעלמות מחום מנוע מאוורר:מאווררי הנעה ישירים-או רצועה- הממוקמים בתוך מעטפת ה-AHU מייצרים חום. עליית טמפרטורת המנוע הזו חייבת להילקח בחשבון בחישוב עומס הקירור הכולל.