Foglio excel per il calcolo del carico termico Ashrae
Quali sono i principali carichi di raffreddamento in un edificio tipico? Conoscere il tipo di carico vi aiuterà a progettare la vostra casa o il vostro edificio in modo da ridurre al minimo il tipo di carico utilizzando materiali migliori, orientando la casa o il tetto in modo da riflettere la radiazione solare o semplicemente piantando alberi nelle vicinanze. L’aumento dell’effetto serra e l’esaurimento delle risorse naturali chiamano tutti noi a fare la nostra parte per contribuire alla conservazione di madre natura.
Il calore delle radiazioni solariUno studio ha dimostrato che il calore delle radiazioni solari contribuisce per oltre il 25% al carico totale di una casa. Il calore viene introdotto nell’edificio attraverso le pareti esterne e il tetto. Una parte dei raggi solari viene riflessa, un’altra provoca l’innalzamento della temperatura superficiale e viene trasmessa all’interno, più freddo. L’interno viene riscaldato come risultato della trasmissione del calore. La caloria/ora è data dall’equazione: Q = K x A x Δt dove: Q è la caloria in Kcal/h che entra attraverso le pareti o il tetto a causa della radiazione solare.
Calore trasmesso per differenza di temperaturaIl calore si trasmette anche tra l’interno e l’esterno dell’edificio attraverso il soffitto, le pareti divisorie e i pavimenti quando c’è una differenza di temperatura tra le due facce. Il calore si trasmette dalla temperatura più alta a quella più bassa. Questo è un altro carico di raffreddamento. Per il calcolo si utilizza un’equazione simile a quella sopra riportata.Calore dalle finestre di vetroUna parte dei raggi solari che colpiscono le finestre di vetro viene riflessa e una parte sostanziale viene trasmessa. Una parte dei raggi trasmessi riscalda il vetro e una parte entra nell’ambiente interno dove viene riflessa dalle tende. Una parte dei raggi entra all’interno e riscalda l’ambiente, provocando un aumento della temperatura.Calore internoIl calore interno è generato dall’illuminazione, dalle apparecchiature audiovisive, dai fax, dagli elettrodomestici e dal corpo umano. In un tipico ambiente d’ufficio, una persona contribuisce con circa 50 kcal/h di calore latente e 50 kcal/h di calore sensibile, per un totale di 100 kcal/h.Immissione di aria frescaAnche l’immissione di aria fresca contribuisce al carico di raffreddamento, in quanto l’aria immessa dall’esterno è solitamente a una temperatura più elevata di quella condizionata. Sia il calore latente che il calore sensibile contribuiscono al carico. Le formule tipiche sono: calore sensibileQ(s)=0,29 x R x Δt dove:Q(s) è il carico di calore sensibile in kcal/h.
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Inizieremo inserendo le informazioni sul progetto. Ad esempio, Progetto: Scuola elementare, DC. Le informazioni sulle condizioni meteorologiche sono molto importanti, poiché svolgeranno un ruolo fondamentale nella progettazione del metodo operativo del sistema.
La selezione della località sul modello delle informazioni meteorologiche assumerà i valori predefiniti della temperatura di progetto. Gli override della temperatura saranno utilizzati per applicare le condizioni meteorologiche per l’intero anno. Se l’override è deselezionato, i valori saranno applicabili solo nei mesi estivi. Il numero di chiarezza e la riflettanza del terreno saranno per lo più 0,85 e 0,2 rispettivamente. Personalmente non ho utilizzato questa opzione di deumidificazione diretta, che consente di personalizzare le condizioni di progetto per ogni particolare giorno del mese/anno. Di solito, il livello di ossido di carbonio è di 400 ppm a Washington, a differenza di Nuova Delhi, dove il livello è di 2000-3000 ppm. Il livello di CO2 è puramente basato sulla posizione.
Osservate l’immagine qui sopra, dove dobbiamo considerare il carico di persone in base al tipo di stanza. La densità delle postazioni di lavoro viene solitamente considerata 1. I valori possono essere modificati a seconda dei progetti. Le tabelle seguenti aiutano a sovrascrivere i valori. La prima tabella fornisce un elenco di valori per i carichi di calore sensibile e latente.
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CONDIZIONI DI CARICO TERMICO INVERNALE Esterno Interno DifferenzaDB 89,6 75,2 14,4WB 79,16 65,48 XXX%RH 64 60 XXXGr/lb 42,5 71,1 -28,6ENTHALPY 19,5 30,3 -10,8Parametri Area Totale Altezza Falso Soffitto Volume Fabbisogno di Aria Fresca Voce GAIN SOLARE- VETRO Vetro(E) Vetro(W) Vetro(S) Vetro(N) Vetro(NW) Vetro(SW) GAIN SOLARE E TRANS. Pareti e tetto Parete (E) Parete (W) Parete (S) Parete (N) Tetto isolato Tetto isolato TRANS GAIN ECCETTO PARETI E TETTO Tutto vetro Soffitto isolato Pavimento Tramezzo-parete Tramezzo-vetro INFILTRAZIONE E ARIA ESTERNA ARIA ESTERNA CALORE INTERNO Persone, N. Luci, Watt ATTREZZATURE. KW CAMERA CALORE SENSIBILE SUB TOTALE Calore sensibile Fattore di sicurezzaACHPH Guadagno solare / Diff. temperatura1,5 Fattore 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43INVERTER CAMERA DA CONDIZIONARE 231 16 16 3598 90 Area (sqft) 148 148 94 94 Totale Btu / Hr14. 4 14.4 14.4 14.4 14.4 14.40.44 0.44 0.44 0.44 0.11 0.11148 148 94 94 231937 937 599 599 36614.4 14.4 14.4 14.4 14.4 14.41.1 0.17 0.17 0.4 0.4 434857680BF 0.434857680BF 0.434857680BF 0. 1215,55 245 3,41 341090 2 322 20 BTU/HR168 490 1098 68200 81073 8107 8918110% BTU/HR BF 0,12TOTALE RISCALDAMENTO SENSIBILE CAMERA (RSH) RISCALDAMENTO LATENTE Persone aria esterna, n. CALORE LATENTE CAMERA SUB TOTALE Fattore di sicurezza TOTALE CALORE LATENTE CAMERA (RLH) CALORE TOTALE CAMERA (RTH) CALORE ARIA ESTERNA Calore sensibile latente GRANDE CALORE TOTALE Tonnellaggio totale FATTORE DI CALORE SENSIBILE Fattore di calore sensibile App. Punto di scadenza Aria deumidificata Qtà 76,636 20590 2827 410 1237 124 1361 90541 1168 8920 100629 8,39 0,985 57,60 533110%BTU/HR 14,76 112,7 0,88 0,88 90 90 BTU/HR TRDEG F CFMSFoglio 1 di 1
Software di calcolo del carico termico da scaricare
Quando si entra nel mondo della scienza dell’edilizia – sia che si costruisca una casa, che si diventi analista energetico o semplicemente si bazzichi in luoghi informatici come questo – tutti parlano dell’importanza di ottenere calcoli effettivi del carico di riscaldamento e raffreddamento basati sul Manuale J dell’ACCA. Un gran numero di appaltatori HVAC vendono e installano apparecchiature sovradimensionate con sistemi di distribuzione dell’aria che non funzionano, perché questi appaltatori basano le loro scelte su regole empiriche.
Ok, ma cosa succede se si affida a un appaltatore o a un progettista terzo il calcolo del carico del Manuale J e non si è esperti e non si vuole esserlo? Improvvisamente vi trovate di fronte a un mucchio di rapporti apparentemente indecifrabili. Come si fa a sapere se sono accurati o meno? Non temere, caro lettore. Oggi ho un aiuto per te.
Non credo di poter fare questa distinzione abbastanza spesso. I carichi di riscaldamento e raffreddamento non coincidono con la capacità dell’apparecchiatura necessaria. L’ho già fatto nel mio ultimo articolo e ora lo faccio di nuovo. È così importante. La prima cosa da sapere è che il termine carichi si riferisce alla quantità di riscaldamento e raffreddamento di cui l’edificio ha bisogno, mentre la capacità si riferisce alla quantità di riscaldamento e raffreddamento che l’apparecchiatura può fornire. Negli Stati Uniti, entrambi si misurano in unità termiche britanniche (BTU) all’ora.