اتلاف حرارتی در اثر نفوذ هوا از درزها

اتلاف حرارتی در اثر نفوذ هوا از درزها تنها عامل نیست، یک عامل دیگر ورود هوای سرد و خروج هوای گرم است. از آنجا که هم درجه حرارت وهم رطوبت مطلق هوای خارج از هوای محیط داخل تفاوت دارد، هوای نفوذی از خارج به داخل ساختمان دارای بار محسوس و بار نهان است که به بار کل ساختمان اضافه خواهد شد، طبق روابط زیر بررسی می شود:

Q_s=1.08 × CFM × (t_i – t₀)

Q_L=0.68 × CFM ×(w_i – w₀)

مقادیر مربوطه به راحتی در فرمول های بالا قابل محاسبه بوده و فقط پارامتر CFM که دبی هوای نفوذی است به 2 روش قابل محاسبه است:

روش اول

روش درزی :

در روش درزی ابتدا طول درزهای پنجره و همینطور درب های قسمتی از ساختمان را که بیشترین سطح مرتبط با هوای خارج را دارد با واحد فوت اندازه گرفته و در ادامه بر اساس نوع پنجره ومقدار هوای نفوذی را بر حسب CFM به دست می آوریم.(این روش منسوخ شده و دقت بالایی را ندارد.)

روش دوم

روش حجمی :

در روش حجمی مقدار هوای نفوذی از خارج به داخل ساختمان بر اساس تعداد دیوارهایی که در مجاورت هوای خارج قرار دارد به دست می آید.

اگرV حجم ساختمان بر حسب فوت مکعب باشد، مقدار هوای نفوذی بر حسب CFM از رابطه زیر به دست می آید:

CFM=

ACH =مقدار تعویض هوای اتاق در هر ساعت و از جدول زیر به دست می آید :

جدول : مقدار ACH بر حسب تعداد دیوارهای خارجی شامل پنجره یا درب

راهروهای ورودی	3 یا 4	2	1	0	تعداد دیوارهای خارجی شامل پنجره یا درب
5 /2	2	5/1	1	5/0	تعداد تعویض هوا (ACH)

اگر درزها و پنجره ها درزبندی درستی داشته باشند، میزان ورود هوای سرد و خروج هوای گرم کمتر می شود به همین علت مقدار تعویض هوا در صورت درزبندی مناسب باید نصف شود.( )

در فضاهایی مثل آشپزخانه، سالن، کارگاه ها و … که دارای هواکش است، میزان هوای سرد نفوذی برابر با قدرت هوادهی هواکش برحسب متر مکعب بر ساعت است.

در صورتی که فضای مجاور محل مورد محاسبه، فضای گرم نباشد اختلاف دمای آن محل و فضای گرم نشده برابر است :

0.5×(t_i – t₀)

اتلاف حرارتی ناشی از رطوبت زنی

فرایند عبور هوا از روی یک کویل گرمایشی با کاهش رطوبت نسبی هوا همراه است. معمولاً برای درجه حرارت طرح داخل معادل 70 تا 75 درجه فارنهایت، رطوبت نسبی 15 تا 25 درصد خواهد بود و این در حالی است که رطوبت نسبی برای شرایط اسایش افراد 40 تا 50 درصداست. در فصل زمستان برای جلوگیری از کم شدن رطوبت نسبی، گرم کردن هوا با رطوبت زنی همراه خواهد بود.

اگر دمای هوای گرمی که رطوبت زنی می شود بین 150 تا 180 درجه فارنهایت باشد، گرمای نهان تبخیر1000 بوده و در نتیجه حرارت مورد نیاز برای رطوبت زنی از رابطه زیر به دست می آید :

Q = M × 1000

Q = مقدار اتلاف حرارتی ناشی از رطوبت زنی

M = مقدار آبی که تبخیر می شود تا هوا به رطوبت نسبی موردنظربرسد.این مقدار از رابطه زیر به دست می آید:

M =

CFM : مقدار هوایی که رطوبت زنی شود.

V : حجم مخصوص هوا در شرایط بعد از کویل گرمایشی هوای خشک است.

Wr : رطوبت مطلق هوای داخل فضا

W_c : رطوبت مطلق هوا بعد از کویل گرمایشی و قبل از رطوبت زنی آن است.

اتلاف حرارتی ناشی از تأمین آبگرم مصرفی ساختمان

اتلاف حرارتی ناشی ازآبگرم مصرفی از طریق فرمول زیر محاسبه می شود :

Q = 1.08 × GPH × (t_{2 –}t₁)

Q =500 × GPM×(t₂ – t₁)

Q = بار حرارتی آبگرم مصرفی است.

GPH = مقدار واقعی آبگرم مصرفی که برحسب گالن بر ساعت است.

GPH = مقدار واقعی آبگرم مصرفی که بر حسب گالن بر دقیقه است.

T₁₌درجه حرارت آب شهر ورودی به آبگرمکن یا منبع آب گرم است و حدوداً 60 درجه فارنهایت است.

T₂ = درجه حرارت آب خروجی از آبگرمکن یا منبع آب گرم است.

مقدار GPH و GPM

مراحل به دست آوردن مقدار GPH :

اماده کردن لیستی از تعداد تجهیزات بهداشتی و مصرفی، که از ابگرم استفاده می کنند.(مثل ظرفشویی، حمام، توالت و…)
تعیین کردن تعداد وسایل در صورت وجود بیش از یک مورد.(مثل 2 عدد روشویی، 3 عدد حمام و…)
استخراج مقدارGPH مخصوص با هر وسیله مصرفی.
ضرب کردن تعداد هر وسیله بهداشتی در مقدار GPH و در نهایت جمع کل حاصل ضرب ها.
مجموع GPH های بند 4 را در ضریب تقاضا ضرب کرده و این مقدار که همان مقدار GPH اصلاح شده است را در فرمول ذکر شده قرار داده و مقدار اتلاف حرارتی ناشی از آبگرم مصرفی به دست می آید.

ضرایب تصحیح در محاسبات بارهای گرمایشی

محاسبه بار گرمایشی و تلفات گرمایی ساختمان هایی را که انجام دادیم باید با توجه به شرایط ویژه آن ساختمان تصحیح کرده و درصدی به اتلاف گرمایی اضافه کرده تا محاسبات دقت بیشتری داشته باشند، این درصد اضافی را ضریب تصحیح نامیم.

ضریب تصحیح به 4 دسته تقسیم شده :

ضریب جهت

این ضریب برای جدارهای خارجی است مثل در، پنجره و دیوارها که در معرض هوای بیرون قرار دارنداعمال می گردد. ضریب جهت شمال و شرق 10 درصد و ضریب جهت غرب 5 درصد ، برای جهت جنوب ضریب اعمال نمی شود.

ضریب موقعیت

این ضریب را برای جدارهای خارجی که در معرض باد و بادگیر بوده در نظر گرفته، مقدارضریب موقعیت 5 تا 10 درصد است. بادگیر بودن جدارها بستگی به جهت وزش باد دارد که در شهرهای مختلف با هم متفاوتند، برای مثال جهت وزش باد در شهر تهران عموماً از جنوب غرب به شمال شرق شهر است، جهت وزش باد می تواند با تغییر وضعیت آب و هوایی تغییر کند.

ضریب تناوب

ساختمان ها در تمام مدت شبانه روز مورد استفاده قرار نمی گیرند همانند مدارس که روزها استفاده می شوند. اتلاف گرمایی این ساختمان ها را با در نظرگرفتن ضریب تناوب محاسبه می کنیم.

ضریب تناوب ساختمان هایی که فقط روزها گرم می شوند 10 تا 15 درصد است. بعضی از این ساختمان ها عبارتند از مدارس، اداره ها و دفاتر عمومی و خصوصی.

ضریب تناوب برای ساختمان هایی که به طور مداوم و هر روز استفاده نمی شوند عبارتند از کلیساها، سالن اجتماعات ضریب تناوب ساختمان هایی که مدت طولانی استفاده نمی شوند تا 50 درصد در نظر می گیرند، مثل حسینیه ها.

اگر به ساختمانی ضریب تناوب تعلق بگیرد را به تلفات گرمایی تک تک جدارها می توان اضافه کرد یا ضریب را در تلفات کل آن ساختمان اعمال کرد.