مسیر دمای خشک دمای مرطوب رطوبت نسبی نسبت رطوبت آنتالپی فرآیند
A B
افزایش افزایش کاهش ثابت افزایش گرم کردن هوا با افزایش دمای خشک(افزایش گرمای محسوس)
A C
افزایش افزایش کاهش افزایش افزایش گرم کردن و رطوبت زنی (افزایش گرمای محسوس و نهان)
A D
ثابت افزایش افزایش افزایش افزایش
گرم کردن و رطوبت زنی(افزایش گرمای نهان)
A E
کاهش ثایت افزایش افزایش ثابت سرمایش تبخیری
A F
کاهش کاهش افزایش ثابت کاهش سرد کردن با کاهش دمای خشک( کاهش گرمای محسوس)
A G
کاهش کاهش کاهش کاهش کاهش سرد کردن و رطوبت گیری (کاهش گرمای محسوس و نهان)
A H
ثابت کاهش کاهش کاهش کاهش سرد کردن و رطوبت گیری( کاهش گرمای نهان)
A I
افزایش ثابت کاهش کاهش ثابت گرم کردن و رطوبت گیری(افزایش دمای خشک)
دستگاه هواساز (Air Handeling Unit )
اگر تمام هوای ورودی به روی کویل سرمایش یا گرمایش دستگاه هوارسان از هوای بیرون تامین شود هواساز را به اسم هواساز 100 هوای تازه می نامند و اگر بخشی از هوای ورودی به دستگاه از هوای بیرون ( معمولا 20 درصد) و بخش دیگر از هوای برگشتی از فضای تهویه شده تامین گردد اسم هواساز را دستگاه هوارسان با هوای برگشتی می نامند.
روش محاسبه دمای هوای مخلوط در دستگاه هوارسان با هوای برگشتی :
در دستگاه هواساز با هوای برگشتی بالا دبی هوای تازه 1000 و دبی هوای برگشتی 3000 می باشد در نتیجه درصد هوای تازه 25 درصد و هوای برگشتی 75 درصد می باشد.
اگر دمای خشک هوای تازه ورودی 95 درجه فارنهایت و دمای خشک هوای برگشتی 80 درجه فارنهایت باشد دمای خشک هوای مخلوط ورودی به کویل به صورت ذیل محاسبه می گردد:
نسبت گرمای محسوس
نسبت گرمای محسوس به جمع گرمای محسوس و نهان ( گرمای کل) را نسبت گرمای محسوس می نامند.
نقطه شاخص: نقطه ای است در وسط نمودار مشخصه هوا با مقادیر دمای خشک 78 درجه فارنهایت و دمای مرطوب 65 درجه فارنهایت، که جهت نشان دادن خط نسبت گرمای محسوس بر روی نمودار از آن استفاده می شود.
ترسیم خط نسبت گرمای محسوس بر روی نمودار مشخصه هوا به کمک نقطه شاخص :
در مثال بالا خط نسبت گرمای محسوس مربوط به شرایط طرح داخل( دمای خشکFﹾ 78 و دمای مرطوبFﹾ65) مربوط نقطه شاخص و نسبت گرمای محسوس محاسبه شده برابر 8/0 ترسیم شده است.
هوا با هر مقدار از دمای خشک و مرطوب که بر روی خط نسبت گرمای محسوس ترسیم شده قرار بگیرد قادر است که گرمای محسوس و نهان اتاق را به طور مناسب جذب نماید. هر کدام از این نقاط قرار گرفته بر روی خط نسبت گرمای محسوس جهت تامین شرایط آسایش مشخص شده مورد نیاز اتاق به مقادیر متفاوتی هوا نیاز دارند.
روش ترسیم خط نسبت گرمای محسوس برای شرایط طرح داخل به غیر از دمای نقطه شاخص:
در مثال بالا دمای خشک داخل Fﹾ80 و رطوبت نسبی 60 درصد و همچنین نسبت گرمای محسوس 6/0 در نظر گرفته شده است. جهت ترسیم خط نسبت گرمای محسوس ابتدا از نقطه شاخص خط نسبت گرمای محسوس معادل 6/0 را ترسیم می نماییم. سپس یک خط به موازات خط نسبت گرمای محسوس 6/0 ، در نقطه B که مربوط به شرایط دمایی اتاق مورد نظر است ترسیم می نمایم.
روش محاسبه حجم هوای مورد نیاز جهت تامین شرایط دمایی اتاق :
قبل از محاسبه حجم هوای مورد نیاز جهت تامین شرایط دمایی مورد نیاز اتاق ، می بایست با منحنی های کویل که در نمودار مشخصه هوا ترسیم می شوند آشنا شویم.
منحنی های کویل نشان داده شده در نمودار مشخصه بالا جهت مشخص نمودن دمای هوای خروجی از کویل دستگاه هواساز مورد استفاده قرار می گیرد. این خطوط معرف راندمان کویل می باشند.
مثال : مقدار هوای مورد نیاز و همچنین دمای هوای مخلوط ورودی و خروجی به کویل دستگاه هواساز را برای شرایط هوای اتاق با مشخصات ذیل تعیین نمایید :
گرمای محسوس : 80000
گرمای نهان : 20000
دمای خشک اتاق : 78
رطوبت نسبی : 50
دمای خشک هوای خارج : 95
دمای مرطوب هوای خارج : 78
درصد هوای تازه ورودی به دستگاه هوارسان : 25 درصد
گام اول :
محاسبه نسبت گرمای محسوس :
گام دوم :
تعیین دمای خشک هوای مخلوط( هوای برگشتی بعلاوه هوای تازه) ورودی به کویل دستگاه هوارسان:
گام سوم :
محاسبه دمای هوای تغذیه ( ساپلای ایر) خروجی از روی کویل دستگاه هوارسان :
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می نمایید محل برخورد منحنی کویل عبوری از نقطه سی با خط نسبت گرمای محسوس( نقطه دی) تعیین کننده دمای هوای خروجی از کویل هواساز می باشد.
گام چهارم :
تعیین دبی هوای مورد نیاز جهت تامین سرمایش محیط :
از رابطه ذیل جهت محاسبه دبی هوای مورد نیاز جهت سرمایش و یا گرمایش محیط استفاده می گردد:
عدد ثابت 085/1 از ضرب مقدار دانسیته هوا و گرمای ویژه هوا و ضریب تبدیل ساعت به دقیقه مطابق با رابطه ذیل بدست می آید :
نکته : با توجه به متغییر بودن دانسیته هوا بر حسب ارتفاع از سطح دریا مقدار عدد ثابت فوق بر حسب ارتفاع از سطح دریا متغییر می باشد.
مقدار هوای مورد نیاز برای شرایط مثال فوق برابر است با :
آنتالپی چیست ؟
یکی دیگر از خصوصیات مهم هوا آنتالپی می باشد. آنتالپی بیانگر انرژی گرمایی محسوس و نهان ذخیره شده دریک پوند هوا در یک شرایط دمایی مشخص می باشد.
تن تبرید چیست ؟
هر 12000 بی تی یو بر ساعت برابر یک تن تبرید می باشد.
روش محاسبه تن تبرید سرمایش برای کویل یک دستگاه هواساز :
گام اول :
آنتالپی مربوط به هوای مخلوط ورودی و خروجی از کویل سرمایشی را بر روی نمودار سایکرومتریک هوا بدست آوریم .
گام دوم : به کمک رابطه ذیل مقدار بار سرمایی مورد نیاز را بدست می آوریم :
مقدارعدد 5/4 از ضرب دانسیته هوا در شرایط سطح دریا در ضریب تبدیل ساعت به دقیقه بدست آمده است ، بنابراین مقدار این عدد با توجه به تغییر ارتفاع از سطح دریا متغیر خواهد بود.
روش محاسبه بار نهان و محسوس کویل سرمایشی دستگاه هواساز به کمک نمودار مشخصه هوا:
مثال 2 : مثال قبلی را در نظر بگیرید که شرایط بار ماکزیمم مقدار گرمای محسوسBtu/hr 80000 باشد ، اما در بعضی از روزها به دلیل ابری بودن هوا و کاهش تابش خورشید مقدار بار محسوس تا Btu/hr 47000 کاهش پیدا می کند . فرض می کنیم که گرمای نهان بدون تغییر و برابرBtu/hr 20000 باشد. با توجه به کاهش مقدار گرمای محسوس شرایط دمایی هوای تغذیه را جهت ثابت نگه داشتن شرایط دمایی اتاق تعیین نمایید.
پاسخ :
با توجه به اینکه اکثر سیستمهای تهویه مطبوع طراحی شده به صورت حجم ثابت هستند ، لذا در صورت تغییر مقدار گرمای محسوس جهت ثابت نگه داشتن شرایط دمایی اتاق می بایست مقدار دبی هوای ورودی را ثابت در نظر گرفت و دمای هوای تغذیه را تغییر داد.
گام اول :
خط مربوط به نسبت گرمای محسوس جدید را بر روی نمودار مشخصه هوا ترسیم می نماییم.
گام دوم :
با ثابت نگه داشتن مقدار حجم هوای تغذیه، به کمک رابطه ذیل مقدار دمای هوای خشک ورودی به اتاق را بر اساس مقدار جدید گرمای محسوس محاسبه می نماییم.
گام سوم :
با برخورد خط دمای خشک بدست آمده در مرحله قبل با منحنی ظرفیت کویل نقطه D بدست می آید. نقطه D شرایط دمایی جدید هوای تغذیه برای تامین شرایط دمایی اتاق بر اساس بار گرمایی محسوس جدید می باشد. اما به دلیل اینکه این نقطه بر روی خط نسبت گرمای محسوس جدید قرار نگرفته است به طور کامل نمی تواند گرمای نهان را جذب نماید به همین دلیل رطوبت نسبی هوای اتاق در شرایط جدید از مقدار 50 درصد تا 61 درصد افزایش می یابد.