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准确计算HVAC负载的7个技巧

暖通空调

准确计算HVAC负载的7个技巧

您是否正在寻找合适的HVAC系统尺寸?一名建筑科学专家为正确计算HVAC负荷提供建议


阿兰·伯迪克(Arlan Burdick) 2011年12月27日
空调冷凝器单元-家庭系统的一部分,使用HVAC负载计算来确保尺寸合适
选择尺寸错误的HVAC系统的后果可能很严重。请遵循以下提示,以提高HVAC计算的准确性。 (照片:NSIT)
这篇文章首先出现在 PB 2011年12月 Pro Builder问题。

无论是用于能源升级还是用于新房,获取准确的供暖和制冷负荷计算对于 暖通空调系统设计。 暖通空调设计会影响房屋的建造成本,舒适度,空气质量,耐用性和能效,而负荷计算将决定房屋所需的HVAC系统的大小。选择尺寸不正确的系统可能会导致严重后果:嘈杂的操作,无法使人保持舒适状态,无法保持适当的湿度控制,系统崩溃,甚至是诉讼。

估算房屋的负载取决于许多变量,包括气候区,房屋的大小,方向,信封的密封性和窗户的U值,仅举几例。暖通空调设计人员在现场遇到的许多不同情况可能导致混乱,而又没有如何处理它们的指导。

伊巴科斯,建筑科学研究和咨询组织以及 建立美国 小组负责人最近与美国能源部的建筑技术计划合作举办了一个网络研讨会,讨论了准确计算供热和制冷负荷所需的关键标准。这是第一个 一系列有关正确选择HVAC系统的网络研讨会 可通过IBACOS获得 住房创新联盟)。

以下是确保可靠的载荷计算数字的一些技巧,因此请抓紧您的 美国空调承包商(ACCA)手册J版本8 让我们看一下:

1.放开拇指

如果您是经验丰富的房屋建筑商或HVAC设计专家,您可能会质疑进行所有这些计算以获取准确的供暖/制冷负荷的重要性,因为到目前为止经验法则为您提供了很好的服务。在过去的10或15年中,大多数州的法规要求都在增加,并且至少在接下来的几年中还将继续提高。尽管房屋建筑和法规要求发生了变化,但经验法则是“ x每吨平方英尺数”还没有。

随着石油和天然气价格的攀升,越来越多的房主正在通过更好的隔热,更紧密的窗户和其他改进来更新房屋。能源升级意味着房间的负荷要低得多,渗透率要低得多,而保留的水分要高得多。当房屋的气密性和隔热性值上升时,其峰值供暖和制冷负荷就会下降。房屋的性能越高,其供暖和制冷负荷就越小。旧的经验法则已足够的时代已经过去了,而且还没有回来。

2.预先获取正确的信息

拥有要为其设计HVAC系统的房屋的所有规格和计划至关重要。如果您需要的数字中有孔,请确保跟踪或测试以获得它们。这可能包括对结构类似的房屋进行演练,以帮助您了解要处理的负荷量。举例来说,假设您进行了一次房屋走访,发现阁楼的膝盖墙不包括挡风玻璃;这将改变您的计算。

在现有房屋上进行准确的负荷计算以进行能源升级时,存在许多问题,但是估算的准确性取决于获取尽可能多的正确信息。手册J解决了这些不确定性,并在第18-24节以及附录2、5和6中提供了指导。


有关


3.如有疑问,请进行测试

假设您没有所需的信息,或者不确定外壳的估计R值和渗透值的准确性。如上所述,一种选择是测试正在建造的类似房屋,以获取数据。同样,如果您要在现有房屋上进行能源升级,并且缺少有关机柜的隔热和渗透值的信息,那么该进行测试了。鼓风机门测试可以提供有关空气渗透率的信息。为了绝缘,您可以钻一个洞,然后将摄像机探头放入其中以进行观察。

4.充分利用您的工具

忠实准确地使用您的Manual J程序。在进行负荷计算时,请准备一份纸质副本并经常查阅。另外,ACCA程序已写入商业软件包中,以帮助设计人员完成良好设计所需的迭代。但是请记住,尽管商业软件是设计的重要工具,但在操作时应充分了解设计过程。同样,准确性是关键。由于负载计算是HVAC迭代设计过程中的第一步,因此您不能承担让它们出错的负担。负载计算用于通过ACCA手册S查找正确的设备尺寸,并用于在ACCA手册T和D中确定正确的空气分配系统和管道系统。如果您的负载计算错误,则其余设计也将错误。

5.更改HVAC系统中的一件事,就已经更改了整个系统

从更高的角度来看,由于房屋中的各个系统是相互依存的,因此HVAC变化对机柜耐用性的影响也可能很大(例如,提示6)。设计人员可能会认为,通过使用最坏的情况并高估其负载计算,他们正在为客户和自己的客户提供帮助。但是,在一端稍微“混淆”数字可能会导致选择系统大小时出现重大错误。

伊巴科斯的“高性能房屋中的冷热负荷计算指南”是为“美国建筑”计划制作的,它通过对两个假设房屋(一个位于芝加哥,另一个位于佛罗里达)的基准负荷计算并运行多个可能的“安全系数”,操纵诸如室外/室内设计条件,建筑构件等数据来证明这一点。和风管条件。然后,在一个最坏的情况下,我们将它们全部加在一起。结果表明:芝加哥房屋的冷却系统尺寸为1.5吨,佛罗里达州房屋的冷却系统尺寸为3吨。相信您的人数和他们所决定的系统规模。

6.当心短周期

那么,如果房屋的供暖或制冷系统过大怎么办?一点额外的马力可以作为保险,对吗?错误。为了达到峰值运行效率,系统必须运行尽可能长的时间才能满足负载要求。大型HVAC系统往往会缩短周期,从而导致多种可能的风险:

  • 能源使用效率低下以及设备的磨损导致较高的运营成本,从而可能导致故障。
  • 管道中的空气无法保持恒定的温度,从而导致乘员不适和频繁的恒温器调节。
  • 空气中水分的去除不足,使房屋不舒适潮湿,并可能滋生霉菌。这是有关HVAC系统设计的事情之一,不一定是直观的-当系统运行时间更长时,其性能会更好。

7.不要忽视这三个关键

计算负载时,需要考虑三个主要因素,您需要确保全部解决这些问题:

A.设计注意事项。 这些是房屋的位置,房屋大小以及房屋的室内和室外设计条件,其中包括房屋的相对湿度,纬度,海拔和方向等。请记住,即使是同一气候或城市,甚至同一房屋计划的房屋,也不一定具有相同的供暖和制冷负荷-太阳热量在制冷负荷中起着很大的作用。

B.保温罩。 其中包括窗户的U值,房屋的隔热值和气密性以及外部和内部阴影。仅在考虑房屋的窗户时,您需要考虑窗户的方向,大小,导热系数和太阳热能吸收系数。房屋的围墙越好,窗户对负载的影响就越大。

C.内部载荷。 其中包括居住在家里的人数,其电子设备,照明设备和电器以及系统位置和管道系统。与风管穿过高度绝缘的阁楼相比,风管穿过非常热,未绝缘的阁楼的系统将承受不同的负载。

 

点击更多 伊巴科斯.

 

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