U dizajnu komercijalnog i industrijskog HVAC sustava,Jedinica za obradu zraka (AHU)je srce cijelog sustava. Odabir ispravne veličine AHU za zgradu nikada nije igra pogađanja temeljena na "pravilima palca". Predimenzioniranje dovodi do čestih pokretanja i zaustavljanja, energetskih skokova i smanjenog kapaciteta odvlaživanja; premale veličine ne uspijeva održati zadanu temperaturu i vlažnost u ekstremnim vremenskim uvjetima.

Ovaj će članak detaljno analizirati kako izračunati protok zraka AHU (CFM) i kapacitet hlađenja/grijanja od nule, te istražiti zamke dimenzioniranja koje je potrebno izbjeći u stvarnim inženjerskim primjenama.

1. Kako izračunati protok zraka AHU (CFM)

CFM (kubične stope po minuti) je temeljna metrika kojom se mjeri kapacitet isporuke zraka AHU-a. U različitim scenarijima primjene (kao što su opće uredske zgrade u odnosu na-farmaceutske pogone visoke čistoće), logika izračuna za CFM varira. Najčešća i osnovna metoda izračuna temelji se naIzmjene zraka po satu (ACH).

Osnovna formula:

CFM=(D × Š × V × ACH) / 60

• L × W × H:Zapremina prostorije (duljina × širina × visina u stopama).
• ACH:Izmjene zraka po satu. Standardne izmjene zraka ASHRAE-a razlikuju se ovisno o prostoru (npr. opći uredi obično se izvode 4-6 puta, dok operacijske sobe ili čiste sobe mogu biti 15-20 puta ili više).
• 60:Konstanta za pretvaranje sati u minute.

Primjer praktičnog izračuna:

Pretpostavimo da dimenzionirate AHU za komercijalnu konferencijsku sobu od 50 ft × 40 ft sa stropom od 10 ft. Prema projektnim specifikacijama, ovaj prostor zahtijeva 6 izmjena zraka na sat (ACH=6).

1. Izračunaj volumen:50 × 40 × 10=20,000 cu. ft.
2. Primijeni formulu:CFM=(20 000 × 6) / 60
3. Proizlaziti:AHU za ovo područje mora osigurati najmanje2.000 CFMprotoka zraka.

2. Kako izračunati kapacitet hlađenja i grijanja klima komore

Samo poznavanje protoka zraka nije dovoljno; inženjeri moraju izračunati kapacitet rukovanja toplinskim opterećenjem AHU, koji se obično mjeri u BTU/h, tonama ili kW. Ukupna toplina jednaka je zbroju osjetljive topline i latentne topline.

A. Osjetna toplina

Osjetna toplina odnosi se na čistu toplinu koja uzrokuje promjenu temperature (bez promjene vlage). Formula je:

q_s= 1.08 × CFM × ΔT

• q_s:Osjetljivo toplinsko opterećenje (BTU/h)
• 1.08:Konstanta zraka pri standardnim uvjetima (na temelju gustoće zraka i specifične topline)
• CFM:Strujanje zraka
• ΔT:Temperaturna razlika između projektirane unutarnje temperature i temperature dovodnog zraka (stupnjevi F)

B. Latentna toplina

Latentna toplina uključuje kondenzaciju ili isparavanje vlage u zraku. Ovo je presudno za područja visoke-vlažnosti ili gusto naseljena mjesta (kao što su kazališta i hotelska predvorja).

q_l= 4840 × CFM × ΔW

• q_l:Latentno toplinsko opterećenje (BTU/h)
• 4840:Konstanta latentne topline
• ΔW:Apsolutna razlika vlažnosti između povratnog i dovodnog zraka (lbs vode / lbs suhog zraka)

Ukupni kapacitet=q_s + q_l
(Napomena: 1 tona hlađenja=12,000 BTU/h)

3. Ključni čimbenici koji utječu na dimenzioniranje vaše klima jedinice

U laboratorijskom okruženju, gore navedene formule su besprijekorne. Ali u stvarnim HVAC projektima, inženjerski tim naShanghai Airkosugerira da morate uzeti u obzir ove četiri dinamičke varijable:

• Potreba za svježim zrakom/-zrakom za nadoknadu:Uvođenje vanjskog svježeg zraka troši golemu energiju za pred-hlađenje ili pred{1}}grijanje. Integriranje anVentilator s povratom energije (ERV/HRV)modul može drastično smanjiti projektirano opterećenje rashladne zavojnice.
• Nadmorska visina i gustoća zraka:Standardne formule temelje se na razini mora. Morate primijeniti faktor korekcije visine za-projekte na velikim nadmorskim visinama ili će stvarni kapacitet AHU biti ugrožen.
• Pad tlaka filtra:S vremenom nakupljanje prašine na visoko{0}}učinkovitim filtrima uzrokuje porast statičkog tlaka u sustavu. Snaga ventilatora i odabir modela moraju ostaviti dovoljnu marginu pada tlaka.
• Omotnica zgrade:Orijentacija staklenih stijena, izolacija R-vrijednosti i toplinska refleksija krova izravno mijenjaju ekstremne vrijednosti ΔT.

4. Uobičajene zamke u odabiru

1. Zamka predimenzioniranja:Inženjeri često dodaju 10%-20% sigurnosne margine na svakom koraku. Prevelika jedinica se prebrzo hladi, uzrokujući kratki ciklus kompresora i ne uspijeva pravilno odvlažiti prostor.
2. Ignoriranje topline motora ventilatora:Ventilatori s izravnim-pogonom ili-remenskim pogonom smješteni unutar kućišta AHU-a stvaraju toplinu. Ovaj porast temperature motora mora se uračunati u izračun ukupnog rashladnog opterećenja.