طراحی و حل مسئله هوساز برای مناطق مرطوب

فروشگاهی در شهرستان رشت واقع شده است مساحت این فروشگاه در حدود 1800 متر با ارتفاع سقف تا کف 4.5 متر واقع شده است ، حداکثر ارباب رجوع برای این فروشگاه درحدود 400 نفر تا پایان ساعت کاری براورد شده است اگر بار برودتی محسوس ناشی   از روشنایی ، درب و پنجره و دیوار درحدود 972000 بیان شده باشد ظریب کنار گذر کویل در حدود 0.1 است ، محاسبه نمایید :

• ظرفیت کویل سرمایی و ظرفیت چیلر
• دبی هوای خنکاری به محل
• محاسبه نقطه شبنم هواساز
• مقداری دبی هوای برگشت
• دمای خروجی آب از کویل سرد
• دمای خشک هوای وردی به فضای فروشگاه

گام اول

مراجه به جدول مشخصات آب وهوایی ایران و استخراج شرایط طرح داخل و طرح خارج برای شهر رشت و خواندن پارمتر های زیر از جدول

گام دوم – محاسبه مقدار CFM  هوای لازم برای تهویه

دومین بخش از طراحی و انتخاب هواساز به شدت مقدار CFM لازم برای تهویه یا هوای لازم برای گردش در این فضا می باشد که با توجه به نوع کاربری از جدول مربوطه قابل برداشت می باشد ، در گام های بعدی حل مسئله متوجه خواهید شد که این مقدار دبی هوای برگشت نیز می تواند باشد این بخش از محاسبه پایه و اساس شروع محاسبات و پیرگی روند حل مسئله هوساز می باشد ، لذا توصیه مشود این قسمت را به درستی و بر اساس نوع کاربری پیش ببرید

برای محاسبه هوای لازم برای تهویه نرخ تعویض هوا یا AIR CHANGE  براساس کاربری برای فروشگاه درحدود 4 تا 6 بار می باشد پس خواهیم داشت :

• حجم متر مکعب فروشگاه  : متر مربع فروشگاه در ارتفاع مفید آن

•  مقدار به دست آمده برای CFM  همان میزان هوای لازم جهت تهویه و گردش هوا در فروشگاه می باشد
• نکته : می توان برای کاهش بار ، تعداد دفعات تعویض را نیز پایینتر گرفت ، ولی البته این مقدار نباید از 2 یا 3 بار در ساعت کمتر باشد
• در این مسئله ،پیک بار برای تعویض هوا در نظر گرفته شده است

گام سوم  – محاسبه بار های نهان و محسوس داخل اتاق :

بارهای محسوس  این فروشگاه شامل بار ناشی از تلفات حرارتی روشنایی ، درب و پنجره و …   و بار ناشی  از حضور افراد می باشد که کلا تحت پارامتر RSH –Room Sensible heat  و   RLH بیان می شود به شرح زیر محاسبه می شود که طبق استاندارد های طراحی  برای هر نفر خواهیم داشت

گام چهارم    – محاسبه بار هوای تازه بیرون

در این قسمت برای هوای تازه از بیرون باید در فضای مورد نظر گردش و لازم برای آن می باشد محاسبه شود ، این همان مقداری هوایی که در گام دوم بدست آوریم ، پس طبیعتا این CFM هوای تازه دارای یک بار محسو س که تحت عنوان OASH و دارای یک بار نهان با پارمتر OALH معرفی میشود به شرح زیر به دست می ایند:

• محاسبه بار محسوس  بیرون

• محاسبه بار نهان بیرون :

این پارامتر مخصوصا در اقلیم های مرطوب و شرجی بسیار تعیین کننده و موثر در ظرفیت چیلر می باشد ، به طور کلی وقتی هوایی وارد فضا میشود دارای هم بار محسوس و بار نهان می باشد این بار نهان ، بار ناشی از رطوبت مطلق  هوا  به داخل است  که از فرمول زیر قابل محاسبه است

تعیین  W rm یا رطوبت مطلق  فضا 

این پارمتر از روی نمودار سایکرومتر قابل برداشت می باشد  و چون مربوط به رطوبت اتاق و فضای داخل می باشد با در دست داشتن TDB -دمای طرح  داخل شرایط تابستانی – از روی جدول آب و هوایی و معلوم بودن  مقدار درصد RH به صورت عمودی از روی دمای TDB روی جدول حرکت تا مقدار RH مورد نظر را قطع کند و سپس از روی نمودار به سمت راست حرکت کرده و مقدار W rm که مربوطه به رطوبت اتاق یا فضا می باشد را مشخص میکنیم

تعیین  W OA یا رطوبت مطلق محیط

این پارمتر از روی نمودار سایکرومتر قابل برداشت می باشد   چون مربوط به رطوبت محل نصب دستگاه  می باشد با در دست داشتن TDB -دمای طرح  داخل شرایط تابستانی – و همچین پارمتر دمای وت بالب محیط یا   T WBاز روی جدول آب و هوایی  ، از روی مقدار دمای  TDB  به صورت عمودی روی نمودار حرکت کرده تا قطع کردن مقدار T WB به حرکت ادامه می دهیم ، به محض قطع کردن با دمای مرطوب محیط از نقطه تلاقی به سمت راست کرده از روی محور Humidity Ratio  مقدار رطوبت موجود در هوا را می خوانیم .

مشاهده  می شود بار نهان بیرون به دلیل CFM بالای لازم قابل تهویه برای فروشگاه بیشتر از بار محسوس شدو این مقدار برای مناطق و اقلیم های شرجی بسیار عددمهمی است . 

گام پنجم    – محاسبه بار موثر

محاسبه این قسمت برای از جمله مهمترین و مفهومی ترین قسمتهای طراحی یک هواساز  می باشد زیرا در این گام به دو مجهول بزرگ خاسته شده در مسئله که محاسبه دبی هوای خنک کاری و نقطه شبنم می باشد به دست می آید ، لازم به ذکر می باشد دبی هوای خنکاری یا CFM لازم برای برداشتن بار مستلزم محاسبه  نقطه شبنم است

• نکته : محاسبات به دست آوردن بار موثر در این بخش فقط به دست آوردن ضریب حرارت محسوس موثر اتقا تحت عنوان ESHF می باشد که با مشخص شدن آن شیب حرکت روی دایره مبنا جهت قط خط اشباع برای خواندن دمای نقطه شبب کاربرد داارد

این قسمت با توجه رسم فرایند سرمایش و دایره مبنا به راحتی قابل فهم می باشد

نمودار زیر فرایند خنک کاری هوا مسئله می باشد که از نظر مفه.می اهمیت ویژه ای دارد

گام پنجم    – محاسبه دبی هوای خنکاری

دبی هوای خنک کاری همان CFM خروجی از هواساز می باشد که تا الان تمام محاسبات را برای آن انجام دادیم و از فرمول زیر به دست می آید

که در فرمول فوق

•  :ERSH ضریب حرارت محسوس موثر اتاق
• TRM  برابر است با دمای اتاق
• Tadp  برابر است با دمای شبنم
• BF   برابر است با ضریب بای پس فکتور که معمولا 0.1 می باشد

که از دو دستگاه هواساز 20000 CFM استفاده میکنیم

نکته خیلی مهم و فوق العاده پیش رفته

دوستان عزیز قبل از رفتن به مرحله بعدی یک نکته مهم اینجا باید کنترل شود ، وان هم اختلاف دمای اتاق و دمای هوای وردی به اتاق است ، اگر این مقدار بیشتر از 25 تاد 30 درجه فارینهایت باشد باید مقدار  اصلاح گردد و محاسبات جدید صورت بگیرد پس یکبار باهم کنترل میکنیم

خوشبختانه اختلاف دما بیشتر از مقدار 25 تا 30 درجه نشد و دبی هوا باعث سلب آسایش ارباب روجوعان نخواهد شد

گام ششم    – محاسبه دبی هوای برگشت

از اختلاف دبی هوای بدست آمده در گام پنجم یعنی دبی هوای خنک کاری و گام دوم  دبی هوای لازم برای تهویه فروشگاه بر اساس نرخ air change دبی هوای برگشت به دست می آید

یعنی باید 17200  cfm  از هوای ریخته شده در فضای فروشگاه توسط کانال برگشت به هواساز داده شود و عمل سیرکولاسیون هوا صورت گیرد.

گام هفتم    – محاسبه دمای هوای برگشتی به هواساز

گام هشتم    – محاسبه کویل سرمایشی هوساز

گاه نهم و نهایی – محاسبه  ظرفیت چیلر

در این قسمت پایانی با جمع کردن بار های محسوس و نهان داخل و خارج فضا که در قسمت های قبلی به دست آمد بار برودتی ظرفیت چیلر را محاسبه میکنیم

پس ظرفیت چیلر 212 تن تبرید می باشد