Rangkuman HVAC [PDF]

Citation preview

HVAC DEFINISI ISTILAH DARI PEMANASAN, VENTILASI, dan pendingin udara(HVAC) Air Conditioning merupakan proses pemasokan udara untuk mengontrolkelembaban, suhu, kebersihan, dan distribusi untuk memenuhi kriteria tertentuuntuk ruangan. Penyejuk udara mungkin baik guna meningkatkan atau menurunkan suhu ruang. Zona kenyamanan : Daerah diplot pada grafik psikometrik untuk menunjukkan kombinasi suhu dan kelembaban di mana, dalam tes dikontrol, lebih dari 50% dariorang-orang yang nyaman. Damper : Perangkat berbentuk piring yang digunakan untuk mengatur aliran udara atau gas dalam pipa atau saluran. Entalpi : Ukuran total panas dalam substansi yang sama dengan energi internal dan kapasitas untuk melakukan pekerjaan. Refrigerant :sebuah zat yang akan menerima sejumlah besar panas, yang akan menyebabkan penguapan pada suhu tertentu, dan yang dapat dimanfaatkan dalam sistem pendingin udara. PANAS DAN KELEMBABAN Manusia selalu kesusahan dengan masalah kenyamanan terkait dengan lingkungan sekitar. Salah satu usaha yaitu dengan menggunakan api untuk memeroleh kehangatan pada musim dingin. Kontrol kelembaban di bangunan merupakan bagian terpenting dari pemanasan, ventilasi dan pendingin udara. Energi dalam bentuk panas dipindahkan dari satu bahan atau zat lainkarena perbedaan suhu yang ada di antara mereka. Ketika panas diterapkan untuk bahan atau zat, akan ada peningkatan kecepatan rata-rata pada tiap molekul atau elektron, dengan peningkatan energi kinetik mereka. Termometer digunakan untuk mengukur suhu dalam suatu zat atau material. Kapasitas termal zat ditunjukkan oleh jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1®F tiap 1 lb bahan. Dalam HVAC, kapasitas termal dinotasikan dalam British thermal unit (Btu).



Ketika energi panas ditambahkan atau dikurangi dari suatu bahan, hasil perubahan dalam temperatur dapat dideteksi dengan sentuhan atau sensibilitas.



Hukum termodinamika Hukum pertama termodinamika menyatakan ketika suatu gaya menghasilkan panas, kuantitas panas proporsional dengan gaya yang dilakukan.



Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa tidak mungkin untuk mesin menyalurkan panas dari suatu bahan ke bahan lain dengan temperatur yang lebih tinggi. Entropi adalah rasio panas ditambahkan ke zat untuk temperatur absolut di mana panas ditambahkan.



13.3 FAKTOR UTAMA DI HVAC DESIGN Artikel ini menyajikan konsep yang diperlukan untuk pengelolaan energi panas dan bertujuan pengembangan pemahaman yang lebih baik dari dampaknya pada kenyamanan manusia. Itu konsep harus dipahami dengan baik jika mereka akan berhasil diterapkan untuk memodi-fikasi dari lingkungan di interior bangunan, fasilitas komputer, dan proses



manufacturing. Pencapaian kinerja yang diinginkan dari setiap sistem HVAC, apakah dirancang untuk kenyamanan manusia atau produksi industri atau persyaratan proses industri, adalah secara signifikan terkait dengan pengembangan kriteria desain yang tepat dan akurat. Beberapa insinyur menerapkan banyak usaha untuk penentuan kondisi desain dengan besar ketepatan. Hal ini biasanya tidak diperlukan, karena sejumlah besar variable terlibat dalam proses desain. kriteria desain yang ketat akan meningkatkan biaya mesin yang diperlukan untuk kondisi optimum tersebut dan mungkin tidak diperlukan. ini umumnya diakui bahwa tidak mungkin untuk memberikan kondisi dalam ruangan khusus yang akan memuaskan setiap penghuni setiap saat. Desain sistem HVAC bukanlah tugas yang mudah. prosedur bervariasi dari satu aplikasi atau proyek ke yang lain, dan pertimbangan penting untuk satu proyek mungkin memiliki dampak kecil pada yang lain. Dalam cuaca dingin, suhu ruangan nyaman mungkin harus dipertahankan oleh perangkat pemanas. Ini harus menyediakan panas ke ruang pada tingkat yang sama sebagai ruang adalah kehilangan panas. Demikian pula, ketika pendinginan diperlukan, panas harus dihapus dari ruang pada tingkat yang sama bahwa itu adalah mendapatkan panas. Dalam setiap kasus, harus ada panas keseimbangan antara panas dan panas ketika pemanasan dan sebaliknya di pendinginan. Nyaman di dalam kondisi hanya dapat dipertahankan jika keseimbangan panas ini bisa dikontrol atau dipertahankan. Tingkat di mana panas yang diperoleh atau hilang adalah fungsi dari perbedaan antara suhu udara di dalam dipertahankan dan suhu udara luar. Seperti itu suhu harus ditetapkan untuk tujuan desain untuk benar ukuran dan pilih peralatan HVAC yang akan mempertahankan kondisi desain yang diinginkan. Banyak kondisi lain yang juga mempengaruhi aliran panas dalam dan keluar dari bangunan, bagaimanapun, juga harus dipertimbangkan dalam pemilihan peralatan. Panas selalu mengalir dari panas ke benda dingin, sesuai ketat dengan kedua hukum termodinamika. arah ini aliran panas terjadi oleh conduction, konveksi, atau radiasi dan dalam kombinasi bentuk-bentuk ini. konduksi termal adalah proses di mana energi panas dipindahkan melalui peduli dengan transmisi energi kinetik dari molekul ke molekul atau atom untuk atom. konveksi termal merupakan sarana mentransfer panas di udara oleh alam atau dipaksa gerakan udara atau gas. konveksi alami biasanya gerakan berputar atau melingkar disebabkan oleh udara hangat naik dan bertengkar udara dingin. Konveksi dapat mekanis diproduksi (konveksi paksa), biasanya dengan menggunakan kipas angin atau blower. radiasi termal transfer energi dalam bentuk gelombang dari panas tubuh untuk relative tubuh dingin. transfer terjadi secara independen dari berbagai bahan antara dua tubuh. energi radiasi diubah energi dari satu sumber ke gelombang yang sangat panjang bentuk



energi elektromagnetik. Intersepsi gelombang panjang ini dengan materi padat akan mengubah energi cahaya kembali ke panas. 13.4 VENTILASI Ventilasi digunakan untuk berbagai tujuan, yang paling umum adalah kontrol kelembaban dan kondensasi. Lainnya menggunakan terkenal termasuk kerudung knalpot di restoran, pemindahan panas di pabrik-pabrik industri, udara segar di gedung-gedung, bau penghapusan, dan kimia dan lemari asam knalpot. Pada bangunan komersial, ventilasi udara digunakan untuk penggantian basi, udara vitiated, bau kontrol, dan pembuangan asap. Ventilasi umumnya dilakukan dengan dua metode: alami dan mekanik. Di kedua kasus, ventilasi udara harus udara diambil dari luar. Hal ini dibawa ke bangunan melalui disaring dan louvered atau jenis bukaan, dengan atau tanpa membutuhkan saluran kerja. Ada banyak kode dan peraturan yang mengatur standar minimum ventilasi. Semua persyaratan gravitasi atau alam-ventilasi yang melibatkan daerah jendela di ruang sebagai diberikan persentase dari luas lantai atau volume berada pada perkiraan terbaik. ventilasi mekanik hampir selalu disukai daripada ventilasi alami karena keandalan dan kemampuan untuk mempertahankan persyaratan desain tertentu, seperti udara perubahan per jam dan wajah kecepatan untuk kerudung knalpot. izin ventilasi alami variasi dalam jumlah ventilasi udara dan jangka waktu yang tidak pasti ventilasi. 13.5 GERAKAN AIR DENGAN FANS kebanyakan sistem ventilasi dirancang sebagai sistem ventilasi mekanis yang memanfaatkan berbagai jenis penggemar, pengetahuan tentang jenis kipas yang digunakan akan menjadi nilai dalam pemilihan ventilation fans. Fans yang digunakan untuk membuat perbedaan tekanan yang menyebabkan udara mengalir dalam suatu sistem. Mereka umumnya menggabungkan salah satu dari beberapa jenis impeller dipasang di perumahan atau pagar yang sesuai. Sebuah motor listrik biasanya drive impeller untuk memindahkan udara. Dua jenis penggemar yang biasa digunakan di udara-penanganan dan sistem udara bergerak: aksial dan sentrifugal. Mereka berbeda dalam arah aliran udara melalui impeller. Penggemar sentrifugal diapit perumahan scroll berbentuk, yang dirancang untuk transfer energi aliran udara yang efisien. Jenis kipas memiliki fleksibilitas yang paling dan murah pertama dan merupakan pekerja keras industri. pisau impeller mungkin radial, majumelengkung, mundur-miring, atau airfoil. Ketika volume besar udara dipindahkan, airfoil atau pisau mundur-cenderung lebih disukai karena efisiensi yang lebih tinggi. Untuk volume yang lebih kecil dari udara, ke depan, pisau melengkung digunakan dengan hasil yang



memuaskan. penggemar sentrifugal diproduksi dengan kapasitas hingga 500.000 ft3 / min dan dapat beroperasi terhadap tekanan sampai 30 di pengukur air. Penggemar aliran aksial yang fleksibel dan kadang-kadang lebih murah daripada penggemar sentrifugal. Penggunaan penggemar aksial terus meningkat, karena ketersediaan unit dikontrol-pitch, dengan peningkatan penekanan pada penghematan energi. Besar penghematan energi dapat direalisasikan dengan memvariasikan pitch blade untuk memenuhi beban tugas tertentu. penggemar aksial mengembangkan tekanan statis dengan mengubah kecepatan udara melalui impeller dan mengubahnya menjadi tekanan statis. penggemar aksial yang cukup berisik dan umumnya digunakan oleh industri di mana tingkat kebisingan dapat ditoleransi. Ketika digunakan untuk instalasi HVAC, attenuators suara hampir selalu digunakan dalam seri dengan kipas untuk pengurangan kebisingan. Tubeaxial dan vaneaxial adalah modifikasi dari kipas axial flow. Baling-jenis penggemar juga penggemar aksial dan diproduksi dalam berbagai ukuran dan bentuk. unitunit kecil yang digunakan untuk pekerjaan kecil, seperti knalpot dapur, knalpot toilet, dan kondensor berpendingin udara. unit yang lebih besar digunakan oleh industri untuk ventilasi dan penghapusan panas dalam bangunan industri besar. unit tersebut memiliki kapasitas hingga 200.000 ft3 / min udara. Baling-jenis penggemar terbatas tekanan operasi sekitar 1/2 di pengukur air maksimum, dan biasanya jauh ribut daripada sentrifugal penggemar kapasitas yang sama. Penggemar Vaneaxial tersedia dengan kapasitas hingga 175.000 ft3 / min dan dapat beroperasi pada tekanan sampai 12 di pengukur air. penggemar Tubeaxial dapat beroperasi melawan tekanan dari hanya 1 di ukur air dengan kapasitas hanya sedikit lebih rendah. Selain klasifikasi kipas aksial dan sentrifugal, kelas ketiga untuk desain khusus ada. Klasifikasi ini mencakup penggemar sentrifugal tubular dan axialcentrifugal, ventilator atap kekuasaan. Jenis sentrifugal tubular sering digunakan sebagai penggemar pulang-udara dalam sistem HVAC tekanan rendah. Air dibuang dari impeller dengan cara yang sama seperti pada penggemar sentrifugal standar dan kemudian berubah 90 arah melalui meluruskan balingbaling. penggemar sentrifugal Tubular diproduksi dengan kapasitas lebih dari 250.000 ft3 / min dari udara dan bisa beroperasi pada tekanan sampai 12 di pengukur air. Kekuatan atap ventilator biasanya atap dipasang dan memanfaatkan baik penggemar pisau sentrifugal atau aksial. Kedua jenis umumnya digunakan dalam sistem pembuangan tekanan rendah untuk pabrik, gudang, dll Mereka tersedia dalam kapasitas hingga sekitar 30.000 ft3 / min. Mereka, bagaimanapun, terbatas pada operasi pada tekanan maksimum sekitar 1/2 di pengukur air. Didukung ventilator atap juga rendah biaya pertama dan rendah biaya operasi. Mereka dapat memberikan ventilasi positif dalam ruang, yang merupakan



keuntungan yang pasti lebih berat-jenis unit knalpot. Unit sentrifugal agaktenang daripada jenis aliran aksial. Fans sangat bervariasi dalam bentuk dan ukuran, pengaturan bermotor dan kebutuhan ruang. karakteristik kinerja fan (variasi tekanan statis dan tenaga kuda rem) dengan perubahan dalam tingkat aliran udara (ft3 / min) yang tersedia dari produsen kipas dan disajikan dalam bentuk tabel atau kurva fan. Peredam. Peredam adalah perangkat mekanis yang dipasang di aliran udara bergerak di saluran untuk mengurangi aliran sungai. Mereka, pada dasarnya, sengaja menghasilkan penurunan tekanan (saat dipasang) di suatu saluran dengan mengurangi area bebas dari saluran. Dua jenis peredam yang biasa digunakan oleh desainer HVAC, paralel pisau dan menentang pisau. Dalam kedua jenis, pisau dihubungkan bersama sehingga kekuatan rotasi diterapkan pada satu poros secara bersamaan berputar semua pisau. Rotasi pisau membuka atau menutup area bebas saluran ini dari 0 hingga 100% dan menentukan aliran menilai. Peredam sering digunakan sebagai pembukaan dan penutupan perangkat. Untuk tujuan ini, peredam paralel lebih disukai. Ketika peredam yang dipasang di saluran dan disesuaikan dalam posisi tertentu untuk menghasilkan laju aliran yang diinginkan hilir, peredam lawan-blade lebih disukai. Ketika damper digunakan untuk tujuan ini, operasi ini disebut menyeimbangkan. Setelah sistem seimbang dan aliran udara di semua saluran cabang yang aliran udara desain, posisi peredam tidak berubah sampai beberapa perubahan masa depan dalam sistem terjadi. Namun, dalam sistem suhu-kontrol otomatis, baik openingand-penutupan dan balancing peredam yang umum digunakan. Dalam sistem yang kompleks, peredam dapat dimodulasi untuk mengkompensasi peningkatan pressure drop oleh filter bongkar untuk menjaga kuantitas pasokan udara konstan dalam sistem. Semua unit penanganan udara harus disediakan dengan kotak filter. Penghapusan debu dari udara tidak hanya menurunkan membangun biaya pemeliharaan dan menciptakan suasana yang sehat tetapi mencegah pendinginan dan pemanasan kumparan dari menjadi diblokir. filter udara datang dalam beberapa ukuran standar dan ketebalan. The area filter harus sedemikian rupa sehingga kecepatan udara di filter tidak melebihi 350 ft / min untuk filterkecepatan rendah atau 550 ft / min untuk filter-kecepatan tinggi. Dengan demikian, area filter minimum di kaki persegi yang akan diberikan sama dengan aliran udara, ft3 / min, dibagi dengan kecepatan udara maksimum di filter, ft / min. Kebanyakan filter udara baik jenis lembaran atau dibersihkan. Kedua jenis ini akan cocok dengan rak penyaring standar.



Filter elektrostatik biasanya digunakan dalam instalasi industri, di mana persentase yang lebih tinggi dari debu penghapusan harus diperoleh. Periksa dengan penilaian produsen 'untuk menghilangkan partikel-ukuran, kapasitas, dan kehilangan statis tekanan; juga memeriksa layanan listrik yang dibutuhkan. Unit-unit ini umumnya digunakan dalam kombinasi dengan filter udara pakai atau dibersihkan biasa, yang mengeluarkan partikel besar, sedangkan pelat elektrostatik dibebankan menghapus yang lebih kecil. 13.6 DUCT DESIGN Setelah pelepasan udara kisi-kisi dan penangan udara, yang terdiri dari penukar panas dan blower, telah ditemukan, disarankan untuk membuat satu gambar-garis yang menunjukkan tata letak saluran dan jumlah udara setiap cabang dan garis harus dapat membawa. Metode dari desain saluran yang digunakan, metode yang sama-gesekan adalah yang paling praktis. Hal ini dianggap praktik yang baik tidak melebihi kerugian tekanan sebesar 0,15 di air per 100 ft membutuhkan saluran kerja oleh gesekan. gesekan yang lebih tinggi akan menghasilkan konsumsi daya yang besar untuk sirkulasi udara. Hal ini juga dianggap praktik yang baik untuk tetap di bawah kecepatan mulai di saluran utama 900 ft / min pada rumah tinggal; 1300 ft / min di sekolah-sekolah, bioskop, dan gedung-gedung publik; dan 1800 ft / min di bangunan industri. Kecepatan dalam saluran cabang harus sekitar dua-pertiga dari ini dan di anak tangga cabang tentang onehalf. Terlalu tinggi kecepatan akan menghasilkan bising dan terengah-engah membutuhkan saluran kerja. Terlalu rendah kecepatan akan membutuhkan ekonomis, saluran besar. Bentuk saluran biasanya dipasang sebagai persegi panjang, karena dimensi dengan mudah dapat diubah untuk mempertahankan daerah diperlukan. Namun, seperti saluran diratakan, peningkatan perimeter menawarkan ketahanan tambahan untuk aliran udara. Sehingga saluran datar membutuhkan peningkatan penampang untuk menjadi setara dalam kapasitas udara tercatat menjadi salah satu lebih hampir persegi. Sebuah 12 X 12-in saluran, misalnya, akan memiliki luas 1 ft2 dan perimeter 4 ft, sedangkan 24 X 6-in duct akan memiliki daerah yang sama penampang tapi perimeter 5-ft dan gesekan dengan demikian lebih besar . Oleh karena itu, 24 X 7-in duct lebih hampir setara dengan 12 X 12. ukuran Equivalent dapat ditentukan dari tabel, seperti yang di '' ASHRAE Handbook-Dasar, '' mana saluran persegi panjang yang dinilai dari segi setara saluran putaran (gesekan dan kapasitas yang sama). Tabel 13.6 merupakan versi singkat. Grafik juga tersedia dalam buku ASHRAE memberikan hubungan antara diameter saluran dalam inci, kecepatan udara di kaki per menit, jumlah udara di kaki kubik per menit, dan gesekan dalam inci dari penurunan tekanan air per 100 ft dari saluran. Tabel 13.7 didasarkan pada data di buku pegangan ASHRAE.



Dalam metode yang sama-gesekan, saluran putaran setara ditentukan untuk aliran udara yang dibutuhkan pada faktor gesekan yang telah ditentukan. Untuk contoh yang menggambarkan metode menghitung ukuran duct. (HE Bovay, Jr., '' Handbook of Mechanical dan Electrical Systems untuk Bangunan, '' FE Beaty, Jr., '' Sourcebook of Detail HVAC, '' dan '' Sourcebook Spesifikasi HVAC, '' NR Grim dan RC Rosaler , '' Handbook of HVAC Desain, '' DL Grumman, '' Air-Handling manual Sistem Ready Reference, '' McGraw-Hill Publishing Company, New York;. B. Stein et al, '' Teknik dan Peralatan Listrik untuk Bangunan, '' ed 7., John Wiley & Sons, Inc., New York.)



13.7 HEAT LOSSES Kehilangan panas termasuk infiltrasi udara, ventilasi udara dan konduksi melalui eksterior bangunan yang disebabkan oleh suhu rendah dari udara luar. Orang-orang termasuk beban kelebihan panas, panas di luar udara, radiasi surya, lampu listrik dan motor beban, dan panas dari bermacam-macam perlengkapan interior. Beban ini digunakan untuk menentukan ukuran peralatan yang memadai untuk biaya awal terendah dan operasi dengan efisiensi maksimum. Walls and Roofs (Dinding dan atap). Kehilangan panas melalui dinding dan atap bangunan merupakan sebagian besar kehilangan panas total dalam cuaca dingin. Kerugian ini dihitung dengan EQ (13.19), Q = UA (t2 - t1), dengan suhu yang sesuai diferensial antara dalam dan luar desain suhu. Heat Loss through Basement Floors and Walls (Kehilangan panas melalui dinding dan lantai Basement).



Laju aliran panas dapat diperkirakan, untuk semua tujuan praktis, dari tabel 13.8. Tabel ini didasarkan pada suhu air tanah, yang berkisar dari sekitar 40 sampai 60°F di bagian Utara Amerika Serikat dan 60 sampai 75°F di bagian Selatan. Heat Loss from Floors on Grade(Kehilangan panas dari lantai di kelas). Metode yang paling praktis mengelompokkannya menjadi aliran panas dalam Btu per jam per linier kaki tepi terkena ke luar. Dengan 2 di tepi isolasi, tingkat kehilangan panas adalah sekitar 50 di bagian utara yang dingin di Amerika Serikat, 45 di zona beriklim sedang, 40 di Selatan hangat. Adapun sesuai tarif untuk 1 - di isolasi 60, 55, dan 50. Dengan tidak ada isolasi tepi tarif adalah 75, 65 dan 60 Btu / (hr)(ft). Heat Loss from Unheated Attics(Kehilangan panas dari pemanas loteng). Untuk menentukan kehilangan panas melalui langit-langit, kita harus menghitung suhu loteng keseimbangan under desain dalam dan luar dalam kondisi suhu rendah. Dimana :Uc =panas-transmisi koefisien untuk langit-langit Ur =Koefisien transmisi panas untuk atap Ac =Daerah langit-langit Ar =Area atap Ti =Desain atap suhu To =Desain kolam suhu Ta =Suhu loteng Thus Prosedur yang sama harus digunakan untuk mendapatkan suhu ruang lain, seperti gudang dan terpasang garasi.



Air Infiltration(Infiltrasi udara). Ketika beban Penghangat Ruangan bangunan dihitung, sangat disarankan untuk menentukan ruang masing-masing secara terpisah, untuk memastikan jumlah panas akan diberikan untuk setiap ruang. Jika jumlah udara perubahan terjadi setiap jam (N) yang diketahui, infiltrasi (Q) di kaki kubik per menit dapat dihitung dari :



mana (V) = volume Kamar, ft3. Jumlah panas (q) di Btu per jam yang diperlukan untuk pemanasan udara dingin ini diberikan oleh



dimana Q = ft3/min udara haus dihangatkan T = kenaikan suhu 13.8 Heat Gains(keuntungan panas) Untuk menentukan ukuran pendingin rencana yang diperlukan dalam sebuah bangunan atau bagian dari sebuah bangunan, kita perlu menentukan panas yang ditransmisikan ke ruang melalui dinding, kaca, langit-langit, lantai, dll, dan menambahkan semua panas yang dihasilkan di ruang. Ini adalah beban pendingin. Panas yang tidak diinginkan harus dihilangkan dengan menyediakan udara sejuk. Total pendinginan beban terbagi menjadi dua bagian part sensible dan laten. Sensible and Latent Heat. Bagian dari beban pendinginan yang muncul dalam bentuk kenaikan suhu dari bohlam dry disebut panas yang sensible. Pendinginan diperlukan untuk menghapus kelembaban yang tidak diinginkan dari ruang ber-AC disebut laten beban, dan panas diekstrak disebut panas laten. Untuk setiap pound kelembaban dari udara, peralatan AC harus menghapus sekitar 1050 Btu. Design Temperatures for Cooling. Sebelum kita dapat menghitung beban pendingin, pertama kita harus menentukan desain di kondisi luar dan kondisi dalam yang kita inginkan. Untuk kenyamanan pendinginan, Kolam air di 80°F dry-lampu dan kelembaban relatif 50% biasanya dapat diterima. Heat Gain through Enclosures. Untuk mendapatkan kelebihan panas melalui dinding, jendela, langit-langit, lantai, dll, ketika itu lebih hangat di luar dari dalam, koefisien transfer panas dikalikan dengan luas permukaan dan gradien suhu. Untuk kebanyakan atap, total suhu setara untuk menghitung panas matahari yang diterima melalui atap adalah 50°F. Roof Sprays. Kontrol semprot dipengaruhi oleh penggunaan air solenoid katup digerakkan oleh controller suhu bohlam yang tertanam di atap. Tes dilakukan dengan controller pengaturan 95, 100, dan 105°F. Terakhir, ditemukan untuk menjadi tempat yang paling praktis. Heat Gains from Interior Sources. Lampu listrik dan peralatan listrik lainnya mengubah energi mereka menjadi panas.



dimana q = Btu/hr dikembangkan W = watt listrik yang digunakan Heat Gain from Outside Air. Masuk akal panas dari udara luar yang dibawa ke dalam ruang ber-yang dapat diperoleh dari dimanaqs = beban yang masuk akal karena udara luar, Btu/hr Q =/ ft3 menit dari udara luar yang dibawa ke dalam ruang berTo = Desain dry bohlam suhu udara luar Ti =suhu bohlam dry desain ruang ber Beban laten karena udara luar di Btu per jam diberikan oleh dimanaQ = ft3 /menit dari udara luar yang dibawa ke dalam ruang berGo = kadar air dari udara luar, biji-bijian per pon udara Gi =kelembaban konten di dalam air, biji-bijian per pon udara Kadar air di berbagai kondisi dapat diperoleh dari psychrometric grafik. Miscellaneous Sources of Heat Gain. Untuk sistem distribusi AC saluran paling bertekanan rendah, panas dari sumber ini bervariasi dari 5% dari beban sensible untuk sistem yang lebih kecil untuk 3,5% dari beban sensible dalam sistem yang lebih besar.



TERJEMAHAN DARI PDF 13.7 HEAT LOSSES Metode dan prinsip-prinsip untuk perhitungan kehilangan panas yang disajikan dalam bagian 13.3. Metode ini menerangkan sebuah prosedur rasional untuk menentuan ukuran dan kapasitas yang dihaslikan penghangat ruangan. Beban panas untuk bangunan terdiri dari kehilangan panas dan kelebihan. Kehilangan panas termasuk infiltrasi udara, ventilasi udara dan konduksi melalui eksterior bangunan yang disebabkan oleh suhu rendah dari udara luar. Orang-orang termasuk beban kelebihan panas, panas di luar udara, radiasi surya, lampu listrik dan motor beban, dan panas dari bermacam-macam perlengkapan interior. Beban ini digunakan untuk menentukan ukuran peralatan yang memadai untuk biaya awal terendah dan operasi dengan efisiensi maksimum. Walls and Roofs (Dinding dan atap). Kehilangan panas melalui dinding dan atap bangunan merupakan sebagian besar kehilangan panas total dalam cuaca dingin. Kerugian ini dihitung dengan EQ (13.19), Q = UA (t2 - t1), dengan suhu yang sesuai diferensial antara dalam dan luar desain suhu.



Gambar arsitektur harus hati-hati, direncanakan untuk membangun bahan konstruksi yang akan digunakan dalam dinding dan atap. Dengan informasi ini, Koefisien keseluruhan siknifikan panas, atau faktor U, dapat ditentukan seperti yang dijelaskan dalam bagian. 13.3. Juga, dari gambar-gambar, tinggi dan lebar setiap bagian dinding harus ditentukan untuk mendirikan total luas untuk setiap bagian dinding atau atap untuk digunakan dalam Eq. (13.19) Heat Loss through Basement Floors and Walls (Kehilangan panas melalui dinding dan lantai Basement). Meskipun koefisien panas transmisi melalui lantai ruang bawah tanah dan dinding tersedia, hal ini umumnya tidak praktis untuk menggunakannya karena suhu tanah sulit untuk menentukan karena banyak variabel yang terlibat. Sebaliknya, laju aliran panas dapat diperkirakan, untuk semua tujuan praktis, dari tabel 13.8. Tabel ini didasarkan pada suhu air tanah, yang berkisar dari sekitar 40 sampai 60°F di bagian Utara Amerika Serikat dan 60 sampai 75°F di bagian Selatan. (Untuk bidang tertentu, lihat '' ASHRAE Handbookfundamental.'') Heat Loss from Floors on Grade(Kehilangan panas dari lantai di kelas). Upaya telah dibuat untuk menyederhanakan variabel-variabel yang masuk ke dalam penentuan kehilangan panas melalui lantai yang terletak langsung di lapangan. Metode yang paling praktis mengelompokkannya menjadi aliran panas dalam Btu per jam per linier kaki tepi terkena ke luar. Dengan 2 di tepi isolasi, tingkat kehilangan panas adalah sekitar 50 di bagian utara yang dingin di Amerika Serikat, 45 di zona beriklim sedang, 40 di Selatan hangat. Adapun sesuai tarif untuk 1 - di isolasi 60, 55, dan 50. Dengan tidak ada isolasi tepi tarif adalah 75, 65 dan 60 Btu / (hr)(ft). Heat Loss from Unheated Attics(Kehilangan panas dari pemanas loteng). Atas cerita dengan pemanas loteng di atas memerlukan perlakuan khusus. Untuk menentukan kehilangan panas melalui langit-langit, kita harus menghitung suhu loteng keseimbangan under desain dalam dan luar dalam kondisi suhu rendah. Hal ini dilakukan dengan menyamakan kelebihan panas ke loteng melalui langit-langit untuk kehilangan panas melalui atap: Dimana :Uc =panas-transmisi koefisien untuk langit-langit Ur =Koefisien transmisi panas untuk atap Ac =Daerah langit-langit Ar =Area atap Ti =Desain atap suhu To =Desain kolam suhu



Ta =Suhu loteng Thus Prosedur yang sama harus digunakan untuk mendapatkan suhu ruang lain, seperti gudang dan terpasang garasi.



Air Infiltration(Infiltrasi udara). Ketika beban Penghangat Ruangan bangunan dihitung, sangat disarankan untuk menentukan ruang masing-masing secara terpisah, untuk memastikan jumlah panas akan diberikan untuk setiap ruang. Kemudian, menghitung beban untuk lantai lengkap atau bangunan dan memeriksa terhadap jumlah beban untuk masing-masing ruang. Setelah kita menghitung aliran panas melalui semua permukaan terekspos ruang, kita memiliki beban panas jika kamar sangat kedap udara dan juga pintu-pintu yang tak pernah dibuka. Namun, umumnya hal ini tidak terjadi. Pada kenyataannya, jendela dan pintu, bahkan jika weatherstripped, akan memungkinkan udara luar untuk masuk dan udara dalam exfiltrate. Jumlah udara dingin memasuki ruang tergantung pada daerah retak, kecepatan angin, dan jumlah eksposur, dan lain-lain. Upaya menghitung jendela dan pintu retak daerah untuk menentukan kebocoran udara biasanya menghasilkan perkiraan yang minim. Lebih cepat dan lebih tepat adalah menggunakan metode udara-perubahan, yang didasarkan pada asumsi bahwa dingin di luar udara dipanaskan dan dipompa ke kamar untuk menciptakan tekanan statis yang cukup besar untuk mencegah udara dingin dari infiltrasi. Jumlah udara yang diperlukan untuk menciptakan tekanan statis ini akan tergantung pada jumlah kamar. ika jumlah udara perubahan terjadi setiap jam (N) yang diketahui, infiltrasi (Q) di kaki kubik per menit dapat dihitung dari :



mana(V) = volume Kamar, ft3. Jumlah panas (q) di Btu per jam yang diperlukan untuk pemanasan udara dingin ini diberikan oleh



dimana Q = ft3/min udara haus dihangatkan



T = kenaikan suhu 13.8 Heat Gains(keuntungan panas) Ini berbeda dari kekurangan panas, yang hanya dengan metode arah aliran panas. Dengan demikian, metode yang dibahas dalam bagian 13.7 kehilangan panas dapat juga digunakan untuk menentukan keuntungan panas. Dalam kedua kasus, tepat di dalam dan di luar desain ketentuan wetbulb suhu harus dibentuk seperti yang dijelaskan dalam bagian 13.3. Kelebihanpanas dapat terjadi setiap saat sepanjang tahun. Contoh adalah panas dari penerangan listrik, motor dan beban peralatan, radiasi matahari, orang, dan kebutuhan ventilasi. Ketika kelebihan panas terjadi dalam cuaca dingin, mereka harus mengurangi dari kehilangan panas untuk ruang. Ventilasi dan infiltrasi udara cuaca hangat menghasilkan kelebihan panas besar dan harus ditambahkan kelebihan panas total kelebihan untuk tolak ukur keperluan peralatan pendingin. Untuk menentukan ukuran pendingin tanaman yang diperlukan dalam sebuah bangunan atau bagian dari sebuah bangunan, kita perlu menentukan panas yang ditransmisikan ke ruang melalui dinding, kaca, langit-langit, lantai, dll, dan menambahkan semua panas yang dihasilkan di ruang. Ini adalah beban pendingin. Panas yang tidak diinginkan harus dihilangkan dengan menyediakan udara sejuk. Total pendinginan beban terbagi menjadi dua bagian part sensible dan laten. Sensible and Latent Heat. Bagian dari beban pendinginan yang muncul dalam bentuk kenaikan suhu dari bohlam dry disebut panas yang sensible. Ini mencakup panas yang ditransmisikan melalui dinding, jendela, atap, lantai, dll.; radiasi dari sinar matahari; dan panas dari lampu, orang, listrik dan peralatan gas, danudara luar yang masuk ke dalam ruang ber-AC. Pendinginan diperlukan untuk menghapus kelembaban yang tidak diinginkan dari ruang berAC disebut laten beban, dan panas diekstrak disebut panas laten. Biasanya, kelembaban pekat keluar pada pendingin kumparan di unit pendingin. Untuk setiap pound kelembaban dari udara, peralatan AC harus menghapus sekitar 1050 Btu. Bukan rating item yang mengeluarkan kelembaban di butir per jam, atau Pound, praktek umum tingkat mereka di Btu per jam laten beban. Item ini meliputi peralatan gas, yang mengeluarkan kelembaban di produk pembakaran; mandi uap, makanan, minuman, dll., kelembaban yang menguap; orang; dan kelembaban dari udara luaryang dibawa masuk ke dalam ruang ber-AC. Design Temperatures for Cooling. Sebelum kita dapat menghitung beban pendingin, pertama kitaharus menentukan desain di kondisi luar dan kondisi dalam yang kita inginkan.



Untuk kenyamanan pendinginan, Kolam air di 80°F dry-lampu dan kelembaban relatif 50% biasanya dapat diterima. Tabel 13.4, p. 13.26, memberikan fitur desain suhu di musim panas kolam untuk berbagai kota. Dicatat bahwa suhu ini bukan tertinggi yang pernah dicapai; sebagai contoh, di New York City, suhu bohlam dry tertinggi tercatat melebihi 105°F, sedangkan suhu bohlam dry kolam desain adalah 95°F. Demikian pula, wetbulb suhu kadang-kadang berada di atas 75°F desain basah-bohlam untuk daerah itu. Heat Gain through Enclosures. Untuk mendapatkan kelebihan panas melalui dinding, jendela, langit-langit, lantai, dll, ketika itu lebih hangat di luar dari dalam, koefisien transfer panas dikalikan dengan luas permukaan dan gradien suhu. Radiasi dari sinar matahari melalui kaca adalah sumber panas. Jumlahnya sekitar 200



Btu/



(hr)(ft2) untuk satu lembar kaca jendela umum unshadedmenghadap Timur dan Barat, sekitar tiga-perempat sebanyak untuk jendela yang menghadap timur laut dan Barat laut, dan setengah sebanyak untuk jendela yang menghadap ke Selatan. Untuk aplikasi yang paling praktis, pengaruh matahari pada dinding dapat diabaikan, karena waktu jeda cukup besar dan beban puncak sudah tidak diperlukan pada saat panas radiasi mulai bekerja melalui ke dalam permukaan. Juga, jika dinding yang terkena sinar matahari terdapat jendela, radiasi puncak melalui kaca juga akan hilang pada saat panas radiasi di dinding terlewati. Radiasi matahari melalui atap mungkin cukup