صفر تا صد محاسبات گرمایش ساختمان

در این مقاله می خواهیم صفر تا صد محاسبات گرمایشی ساختمان را ذکر نماییم. منظور از صفر تا صد محسبات گرمایشی ساختمان، محاسبه  دقیق و مهندسی بار حرارتی ساختمان مشتمل بر بار گرمایشی هر قسمت از ساختمان و بار مورد نیاز آبگرم بهداشتی (آب مصرفی) می پردازیم. پس از آن می توانیم هد و دبی پمپ مورد نیاز مدار گرمایش رو محاسبه و انتخاب نموده و اقدام به انتخاب دیگ و یا پکیج شوفاژ دیواری نماییم.

در ادامه می توانیم حجم مخزن ذخیره آب گرم بهداشتی (در حالت موتورخانه) را محاسبه کنیم. در ادامه نحوه محاسبه سایز لوله کشی مدار گرمایش (تک لوله ای، دو لوله ای مستقیم یا معکوس) را ذکر خواهیم کرد. پس از بدیت آمدن سایز لوله می توان به انتخاب رادیاتور پرداخت.

در پایان همین مقاله، یک پروژه نمونه از صفر تا صد مورد محاسبه قرار گرفته است.

در پایان این مقاله می توانید به تنهایی و بدون نیاز به هیچ کمک خارجی صفر تا صد محاسبات گرمایشی ساختمان از قبیل بدست آوردن بار حرارتی، انتخاب رادیاتور یا فن کویل و …، طراحی لوله کشی و انتخاب پمپ سیرکولاسیون را انجام دهید.

توصیه می گردد این آموزش را بر روی کامپیوتر مشاهده فرموده تا جداول به صورت کامل و واضح نمایش داده شود.

وحید یغمائی

نویسنده مقاله

وحید یغمائی

پیش نیاز مقاله

ندارد

هدف از این مقاله، استقلال در محاسبات مربوط به انتخاب سیستم گرمایشی، تجهیزات سیستم از قبیل منبع انبساط، پمپ سیرکولاسیون و مبدل های حرارتی، محاسبات مربوط به سایز لوله کشی و انتخاب رادیاتور ها می باشد. فلذا برای دست یابی به این هدف، در این قسمت مراحل لازم برای این منظور با هدف طولانی نشدن مقاله، با ترتیب و توالی آورده شده است.

در پایان یک پروژه نمونه نیز آورده شده است که جهت تکمیل مطالب بسیار مفید خواهد بود.

پروژه نمونه

تلفات حرارتی و تجهیزات لازم برای گرمایش یک مدرسه واقع در شهر یزد که پلان آن مطابق شکل زیر است را محاسبه و طراحی نمایید. مشخصات ساختمان از قرار زیر است.

  1. دیواره های مشرف به خارج از دیوار آجری ۴۵ سانتیمتری است.
  2. دیوارهای داخلی از دیوار آجری ۳۵ سانتیمتری است.
  3. پنجره ها از نوع تک شیشه ای معمولی اند که پنجره های کلابها و دفاتر به ابعاد ′۴.۶×′۸.۶ و پنجره های توالت ها به ابعاد ′۱.۶×′۲.۶، پنجره کنار در ورودی ساختمانها به ابعاد ۴.۶′×۱۰′، پنجره آبدارخانه′۴.۶×′۹ در نظر گرفته شده اند.
  4. درها: در اتاقها چوبی با کتیبه شیشهای به ابعاد ′۳.۳×′۶.۶، دربهای بزرگ کلابها به ابعاد ′۵.۶×′۶.۶، درب ورودی ساختمان نصف شیشه به ابعاد ′۹.۳×′۷.۳ است.
  5. سقف: به ضخامت ۱۵ سانتیمتر با آسفالت و ۵ سانتیمتر عایق است.
  6. کف ساختمان از بین و ماسه و موزاییک ساخته شده است.

دمای آب گرم رفت ۱۷۵ درجه فارنهایت و دمای آب گرم برگشت ۱۵۵ درجه فارنهایت در نظر گرفته شود.

این ساختمان دارای شش کلاس درب، یک دفتر، یک آبدارخانه، نه دستشویی و توالت عمومی و یک دستشویی و توالت خصوصی است. ابعاد اتاق ها و راهرو روی پلان مشخص شده اند. اتاق موتورخانه در خارج ساختمان است. این ساختمان فاقد زیرزمین بوده و کف آن روی سطح زمین قرار دارد. طول لوله از دیگ تا درِ ورودی ساختمان برابر ۵۱ فوت در نظر گرفته شود.

حل مسئله

۱-U=1.22 [Kcal/hr.ft2.oF] =0.25 [Btu/hr.ft2.oF]

۲- U =1.4 [Kcal/hr.ft2.oF] =0.29 [Btu/hr.ft2.oF]

۳- U= 1.13 [Btu/hr.ft2.oF]

۴- U= 0.75 [Btu/hr.ft2.oF]

۵- U= 0.65 [Kcal/hr.ft2.oF]=0.13 [Btu/hr.ft2.oF]

۱- با استفاده از جداول ذکر شده در شرایط طرح دمای طرح زمستانی داخل و خارج ساختمان، به صورت زیر مشخص می شود:

دمای طرح خارج ۲۰ درجه فارنهایت
دمای طرح داخل کلاس ها ۷۴ درجه فارنهایت
دفتر ۷۴ درجه فارنهایت
توالت ۷۰ درجه فارنهایت
راهرو ۶۶ درجه فارنهایت
آبدارخانه ۶۶ درجه فارنهایت

۲- تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت، با استفاده از جدول «دفعات تعویض هوا برای اتاق های مختلف در ساعت» ذکر شده در قسمت «محاسبه تلفات حرارتی ساختمان» به دست می آید. همه اتاق ها از یکدیوار، پنجره رو به خارج دارند، بنابراین تعداد دفعات تعویض هوا برای تمام اتاق ها یک بار در ساعت و برای راهرو ۲ بار در ساعت در نظر گرفته می شود. تهویه طبیعی هوا برای دفع بو از توالت ها کافی نبوده، بنابراین از تهویه اجباری (ونتیلاتور) استفاده می گردد و میزان تهویه هوا ۴ بار در ساعت در نظر گرفته می شود که معادل این هوای تخلیه شده، از هوای راهرو به داخل توالت ها مکیده خواهد شد. در محاسبات بار حرارتی هوای نفوذی به جای اختلاف دمای توالت و هوای خارج باید از اختلاف دمای توالت و راهرو استفاده شود. بار حرارتی هوای نفوذی به راهرو افزایش می یابد زیرا به همان میزان هوایی که توسط ونتیلاتور به داخل توالت مکیده می شود باید هوای تازه وارد راهرو شود.

۳- تلفات حرارتی از جداره های اتاق ها:

برای محاسبه تلفات حرارتی از دیواره های اتاق ها، از فرمول زیر استفاده می شود.

{ Q }_{ 1 }=AU({ t }_{ i }-{ t }_{ o })

برای محاسبه تلفات از کف می توان از فرمول زیر استفاده نمود:

H=0.6P({ t }_{ i }−{ t }_{ o })+0.5A({ t }_{ i }−{ t }_{ g })

دمای زمین (tg)، برای شهر یزد از جدول «شرایط طرح داخل تابستانی و زمستانی بر اساس شرایط آسایش انسان» و جدول «دمای زمین» مطرح شده در قسمت شرایط طرح، برابر ۶۵ درجه فارنهایت است، بنابراین :

تلفات حرارتی از کف کلاس ۱=۰.۶\times { 24 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 432\times 11=1102[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف کلاس ۲=۰.۶\times { 24 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 432\times 11=1102[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف کلاس ۳=۰.۶\times { 42 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 432\times 11=1750[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف توالت  A=۰.۶\times { 42 }^{ \prime }\times 56+0.05\times 432\times 7=1562[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف توالت  B=۰.۶\times { 42 }^{ \prime }\times 56+0.05\times 377\times 7=938[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف کلاس ۴=۰.۶\times { 24 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 432\times 11=1102[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف دفتر=۰.۶\times { 11 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 220\times 11=517[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف کلاس ۵=۰.۶\times { 57 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 740\times 11=2459[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف آبدارخانه=۰.۶\times { 9 }^{ \prime }\times 52+0.05\times 216\times 3=313[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف کلاس ۶=۰.۶\times { 57 }^{ \prime }\times 60+0.05\times 740\times 11=2459[{ BTU }/{ hr] }

تلفات حرارتی از کف راهرو=۰.۶\times { 46 }^{ \prime }\times 52+0.05\times 1993\times 3=1734[{ BTU }/{ hr] }

ارقام فوق در جدول «خلاصه محاسبات» وارد می شود.

۴- بار حرارتی هوای نفوذی از فرمول زیر محاسبه می گردد:

{ Q }_{ 2 }=n\times V\times 0.0749\times 0.0241\times \left( { t }_{ i }-{ t }_{ o } \right) \times ضریب تصحیح چگالی هوا

برای شهر یزد به ارتفاع ۴۰۰۰ فوت از سطح دریا (با توجه به جدول «شرایط طرح تابستانی و زمستانی چند شهر ایران» از قسمت شرایط طرح) و با دمای ۲۰ درجه فارنهایت ضریب تصحیح چگالی هوا از شکل «تصحیح چگالی هوا در شرایط غیر استاندارد» از بخش محاسبات بار گرمایشی ساختمان برابر۰.۹۲ در نظر گرفته می شود.

 

ضرایب اضافی: برای دیوارهای شمالی و شرقی ۱۰ درصد و دیوارهای غربی۵ درصد ضریب اضافی در نظر گرفته می شود، به علاوه جهت تصحیح اشتباهات احتمالی در محاسبات، برای هر اتاق ۱۰ درصد ضریب اطمینان در نظر گرفته می شود که در برگه محاسباتی لحاظ شده است. ساختمان مدرسه معمولاً شش روز در هفته مورد استفاده قرار می گیرد. با مراجعه به جدول «ضرایب اضافی برای پیش راه اندازی سیستم حرارت مرکزی» از بخش محاسبات بار گرمایشی، ضریب  یک ضریب ۲۰ درصد برای پیش راه اندازی سیستم در نظر گرفته می شود که در آخر محاسبات منظور شده و به بار حرارتی دیگ اضافه می شود.

۵- محاسبه بار حرارتی آبگرم بهداشتی

در این مدرسه تعداد دستشویی و توالت عمومی، یک دستشویی و توالت خصوصی و یک سینک آبدارخانه وجود دارد که با استفاده از مصرف آب گرم آنها تعیین می شود.

حداکثر آب گرم بهداشتی دستشویی و توالت عمومی=۹\times 15=135\left[ GPH \right]

حداکثر آب گرم بهداشتی دستشویی و توالت های خصوصی=۱\times 3=3\left[ GPH \right]

حداکثر آب گرم بهداشتی سینک آبدارخانه=۱\times 20=20\left[ GPH \right]

جمع کل حداکثر آب گرم بهداشتی=۱۳۵+۳+۲۰=۱۵۸\left[ GPH \right]

مقدار واقعی آب گرم بهداشتی=۱۵۸\times 0.6=94.8\left[ GPH \right]

حجم منبع آب گرم بهداشتی=۹۴.۸\times 1=94.8\left[ gal \right]

اکنون می توان بار حرارتی آب گرم بهداشتی را با استفاده از فرمول محاسبه کرد. دمای آب گرم ورودی به منبع (آب شهر) را برابر ۶۰ درجه فارنهایت و دمای آب گرم خروجی از منبع ۱۴۰ درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود. بهتر است ۱۰ درصد ضریب اطمینان منظور گردد:

{ Q }_{ 3 }=94.8\times 8.33\times \left( 140-60 \right) \times 1.1=69500\left[ { BTU }/{ hr } \right]

۶-  با احتساب ۲۱٪ ضریب اضافی بابت پیش راه اندازی سیستم به اضافه ۱۵٪ ضریب اضافی بابت تلفات حرارتی از پکیج و لوله ها که به کیفیت عایق کاری آن ها بستگی دارد، جمعاً ۳۵٪ ضریب اضافی وجود خواهد داشت که در محاسبه قدرت حرارتی پکیج (QB)، منظور می شود.

{ Q }_{ B }=250.188(1+0.35)=337.754\left[ { Btu }/{ hr } \right] \cong 99\left[ kW \right]

خوب توان مورد نیاز ۹۹ کیلووات می باشد که می تواند موتورخانه(دیگ فولادی یا چدنی) و یا چندین پکیج بصورت آبشاری انتخاب گردد.

۷- انتخاب رادیاتور: با معلوم بودن بار حرارتی هر اتاق (QR)، می توان تعداد بلوک های لازم رادیاتور را محاسبه کرد. برای این ساختمان رادیاتور پانلی با طول ۶۰۰، ۱۲۰۰و ۱۴۰۰ میلی متر  در نظر گرفته میشود که حدودا دارای ظرفیت حرارتی ۲۵۵۶W ،۱۲۷۸W و ۲۹۸۲W هستند.

۱۲۷۸W\cong 4361\quad { Btu }/{ hr }

۲۵۵۶W\cong 8722\quad { Btu }/{ hr }

۲۹۸۲W\cong 10175\quad { Btu }/{ hr }

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس۱={ ۱۸۲۰۱ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس ۲={ ۱۷۱۰۲ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس۳={ ۲۰۷۵۵ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای توالتA={ ۱۳۴۷۹ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای توالتB={ ۹۴۶۰ }/{ ۸۷۲۲ }\cong 1

متراژ رادیاتور لازم برای دفتر={ ۹۰۶۷ }/{ ۸۷۲۲ }\cong 1

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس۴={ ۱۸۱۸۱ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس۵={ ۳۱۸۰۴ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 2{ 18201 }/{ 10175 }\cong 4

متراژ رادیاتور لازم برای آبدارخانه={ ۴۹۲۸ }/{ ۴۳۶۱ }\cong 2

متراژ رادیاتور لازم برای کلاس۶={ ۳۳۰۲۸ }/{ ۱۰۱۷۵ }\cong 4

متراژ رادیاتور برای راهرو={ ۷۴۱۸۳ }/{ ۷۸۲۲ }\cong 8

جدول توان حرارتی رادیاتور پانلی

(توجه گردد که این جدول در مورد هر سازنده متفاوت است و باید به کاتالوگ هر سازنده مراجعه گردد)

طول بر حسب میلی متر ۴۰۰ ۵۰۰ ۶۰۰ ۷۰۰ ۸۰۰ ۹۰۰ ۱۰۰۰ ۱۲۰۰ ۱۴۰۰ ۱۶۰۰ ۱۸۰۰ ۲۰۰۰ ۳۰۰۰
ظرفیت حرارتی بر حسب watt ۸۵۲ ۱۰۶۵ ۱۲۷۸ ۱۴۹۱ ۱۷۰۴ ۱۹۱۷ ۲۱۳۰ ۲۵۵۶ ۲۹۸۲ ۳۴۰۸ ۳۸۳۴ ۴۲۶۰ ۶۳۹۰
ظرفیت حرارتی بر حسب kcal/hr ۷۳۳ ۹۱۶ ۱۰۹۹ ۱۲۸۲ ۱۴۶۵ ۱۶۴۹ ۱۸۳۲ ۲۱۹۸ ۲۵۶۵ ۲۹۳۱ ۳۲۹۷ ۳۶۶۴ ۵۴۹۵
ارتفاع آکس وزن اختلاف دمای ورود و خروجآب در زمان تست نوع رادیاتور
۵۵۰ میلی متر ۵۰۰ میلی متر ۲۹ کیلوگرم ۲۰ درجه سانتیگراد Type 22

خلاصه محاسبات

محاسبات مربوط به کلاس ۱

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۲۱۳ ۰.۲۵ ۵۴ - ۲۸۷۶ ۱.۱ ۱۸۲۰۱ ۲عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۳۴۰ ۰.۲۹ ۸ - ۷۸۹
دیوار مشترک با کلاس ۲ ۱۸۰ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۴۳۲ ۰.۱۳ ۵۴ - ۳۰۳۳
پنجره ها ۸۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۴۸۸۲
در ۲۲ ۰.۷۵ ۸ - ۱۳۲
کف - - - - ۱۱۰۲
هوای نفوذی(۱) ۴۳۲۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۳۷۳۲

محاسبات مربوط به کلاس ۲

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۱۶۰ ۰.۲۵ ۵۴ - ۲۱۶۰ ۱.۱ ۱۷۱۰۲ ۲عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۲۱۸ ۰.۲۹ ۸ - ۵۰۶
دیوار مشترک با کلاس مجاور ۳۶۰ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۴۳۲ ۰.۱۳ ۵۴ - ۳۰۳۳
پنجره ها ۸۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۴۸۸۲
در ۲۲ ۰.۷۵ ۸ - ۱۳۲
کف - - - - ۱۱۰۲
هوای نفوذی(۱) ۴۳۲۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۳۷۳۲

محاسبات مربوط به کلاس ۳

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی جنوبی ۱۶۰ ۰.۲۵ ۵۴ - ۲۱۶۰ ۱.۱ ۲۰۷۵۵ ۲عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار بیرونی شرقی ۱۸۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۲۶۷۳
دیوار مشرف به راهرو ۲۱۸ ۰.۲۹ ۸ - ۵۰۶
دیوار مشترک با کلاس ۲ ۱۸۰ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۴۳۲ ۰.۱۳ ۵۴ - ۳۰۳۳
پنجره ها ۸۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۴۸۸۲
در ۲۲ ۰.۷۵ ۸ - ۱۳۲
کف - - - - ۱۷۵۰
هوای نفوذی(۱) ۴۳۲۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۳۷۳۲

محاسبات مربوط به توالت A

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۴۰۴ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۵۵۵۵ ۱.۱ ۱۳۴۷۹ ۲عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۲۱۸ ۰.۲۹ ۴ - ۲۵۳
دیوار مشترک با توالت ۱۸۰ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۴۳۲ ۰.۱۳ ۵۰ - ۲۸۰۸
پنجره ها ۱۶ ۱.۱۳ ۵۰ - ۹۰۴
در ۲۲ ۰.۷۵ ۴ - ۶۶
کف - - - - ۱۵۶۲
هوای نفوذی(۴) ۱۷۲۸۰ ۰.۰۱۶ ۴ - ۱۱۰۶

محاسبات مربوط به توالت B

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۲۲۴ ۰.۲۵ ۵۰ ۱.۱ ۳۰۸۰ ۱.۱ ۹۴۶۰ ۱ عدد ۱۲۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۲۴۲ ۰.۲۹ ۴ - ۲۸۱
دیوار مشترک با توالت ۱۸۰ ۰.۲۹ ۰ - ۰
دیوار مشترک با کلاس ۴ ۱۳۰ ۰.۲۹ ۴- - ۱۵۱-
سقف ۳۷۷ ۰.۱۳ ۵۰ - ۲۴۵۱
پنجره ها ۱۶ ۱.۱۳ ۵۰ - ۹۰۴
در ۴۴ ۰.۷۵ ۴ - ۱۳۲
کف - - - - ۹۳۸
هوای نفوذی(۴) ۱۵۰۸۰ ۰.۰۱۶ ۴ - ۹۶۵

محاسبات مربوط به کلاس ۴

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۱۶۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۲۳۷۶ ۱.۱ ۱۸۱۸۱ ۲عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۴۲۶ ۰.۲۹ ۸ - ۹۸۸
دیوار مشترک با توالت ۱۳۰ ۰.۲۹ ۴ - ۱۵۱
سقف ۴۳۲ ۰.۱۳ ۵۴ - ۳۰۳۳
پنجره ها ۸۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۴۸۸۲
در ۴۴ ۰.۷۵ ۸ - ۲۶۴
کف - - - - ۱۱۰۲
هوای نفوذی(۱) ۴۳۲۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۳۷۳۲

محاسبات مربوط به دفتر

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۷۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۱۰۴۰ ۱.۱ ۹۰۶۷ ۱ عدد ۱۲۰۰ میلی متر
دیوار مشرف به راهرو ۲۸۸ ۰.۲۹ ۸ - ۶۶۸
دیوار مشترک با کلاس ۵ ۱۷۸ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۲۲۰ ۰.۱۳ ۵۴ - ۱۵۴۴
پنجره ها ۴۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۲۴۴۱
در ۲۲ ۰.۷۵ ۸ - ۱۳۲
کف - - - - ۵۱۷
هوای نفوذی(۱) ۲۲۰۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۱۹۰۱

محاسبات مربوط به کلاس ۵

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی شمالی ۲۵۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۳۷۱۳ ۱.۱ ۳۱۸۰۴ ۴ عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار بیرونی غربی ۲۰۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۰۵ ۲۸۳۵
دیوار مشترک با آبدارخانه و راهرو ۳۳۳ ۰.۲۹ ۸ - ۷۷۳
دیوار مشترک با دفتر ۱۷۸ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۷۴۰ ۰.۱۳ ۵۴ - ۵۱۹۵
پنجره ها ۱۲۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۷۳۲۲
در رو به راهرو ۳۷ ۰.۷۵ ۸ - ۲۲۲
کف - - - - ۲۴۵۹
هوای نفوذی(۱) ۷۴۰۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۶۳۹۴

محاسبات مربوط به کلاس ۶

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی جنوبی ۲۹۰ ۰.۲۵ ۵۴ - ۳۹۱۵ ۱.۱ ۳۳۰۲۸ ۴ عدد ۱۴۰۰ میلی متر
دیوار بیرونی غربی ۲۰۰ ۰.۲۹ ۵۴ ۱.۰۵ ۳۲۸۹
دیوار مشترک با راهرو و آبدارخان ۴۷۳ ۰.۲۹ ۸ - ۱۰۹۷
سقف ۷۴۰ ۰.۱۳ ۵۴ - ۵۱۹۵
پنجره ها ۱۲۰ ۱.۱۳ ۵۴ - ۷۳۲۲
در ۵۹ ۰.۷۵ ۸ - ۳۵۴
کف - - - - ۲۴۵۹
هوای نفوذی(۱) ۷۴۰۰ ۰.۰۱۶ ۵۴ - ۶۳۹۴

محاسبات مربوط به راهرو

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی شمالی ۶۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۸۹۱ ۱.۱ ۷۴۱۸۳ ۸ عدد ۱۲۰۰ میلی متر
دیوار بیرونی شرقی ۸۰ ۰.۲۵ ۵۴ ۱.۱ ۱۱۸۸
دیوار بیرونی جنوبی ۴۶ ۰.۲۵ ۵۴ - ۶۲۱
دیوار مشترک با کلاس ها و دفتر ۱۷۷۰ ۰.۲۹ ۸- - ۴۱۰۶-
دیوار مشترک با توالت ها ۴۶۰ ۰.۲۹ ۴- - ۵۳۴-
دیوار مشترک با آبدارخانه ۶۸ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۱۹۹۳ ۰.۱۳ ۴۴ - ۱۱۴۰۰
پنجره ها ۱۲۶ ۱.۱۳ ۴۴ - ۴۲۶۵
در ورودی ساختمان ۶۸ ۰.۴۵ ۴۴ - ۱۳۴۶
درهای کلاس ها و دفتر ۲۰۶ ۰.۷۵ ۸- - ۱۲۳۶-
درهای توالت ۶۶ ۰.۷۵ ۴- - ۱۹۸-
در آبدارخانه ۲۲ ۰.۷۵ ۰ - ۰
کف - - - - ۱۷۳۴
هوای نفوذی(۲) ۳۸۷۶۰ ۰.۰۱۶ ۴۴ - ۲۷۲۸۷
هوای نفوذی ناشی از تهویه توالت ها ۳۲۳۶۰ ۰.۰۱۶ ۴۴ - ۲۲۷۸۱

محاسبات مربوط به آبدارخانه

جدار مورد محاسبه و دفعات تعویض هوا در ساعت (عدد داخل پرانتز) مساحت جدار (فوت مربع) و حجم هوای نفوذی (فوت مکعب بر ساعت) ضریب اختلاف دمای داخل و خارج (درجه فارنهایت) ضریب جهت تلفات حرارتی[Btu/hr] ضریب اطمینان تلفات حرارتی کل[Btu/hr] اندازه رادیاتور و تعداد پره ها
دیوار بیرونی ۴۹ ۰.۲۵ ۴۴ ۱.۰۵ ۵۶۶ ۱.۱ ۴۹۲۸ ۲ عدد ۶۰۰ میلی متر
دیوار مشترک با کلاس ۵ و۶ ۴۵۸ ۰.۲۹ ۸- - ۱۰۶۳-
دیوار مشترک با راهرو و راهرو ۶۸ ۰.۲۹ ۰ - ۰
سقف ۲۱۶ ۰.۱۳ ۴۴ - ۱۲۳۶
پنجره ۴۱ ۱.۱۳ ۴۴ - ۲۰۳۹
دری که به کلاس ۶ باز می شود ۲۲ ۰.۷۵ ۸- - ۱۳۲-
دری که به راهرو باز می شود ۲۲ - ۰ - ۰
کف - - - - ۳۱۳
هوای نفوذی(۱) ۲۱۶۰ ۰.۰۱۶ ۴۴ - ۱۵۲۱

۸- محاسبات سیستم لوله کشی:

برای این مدرسه لوله کشی با برگشت مستقیم در نظر گرفته می شود. برای محاسبه قطر لوله ها با در نظر گرفتن نرخ افت فشار ۲.۵ فوت بر صد فوت طول معادل لوله و محدوده سرعت ۲ تا ۴ فوت بر ثانیه و با در دست داشتن بار حرارتی که توسط آب در لوله مورد نظر حمل میشود به شکل «نرخ افت فشار ناشی از جریان آب در لوله های پلاستیکی» از قسمت محاسبات سایز لوله کشی شوفاژ (مدار گرمایش) مراجعه کرده و قطر لوله ها را تعیین و نتیجه را در جدول مربوطه درج می کنیم، با این توضیح که حداقل قطر انتخابی نباید از ”۱/۲ کمتر باشد، لذا لوله های اتصالی به تمام رادیاتورها ”۱/۲خواهند بود.

۹-محاسبه و انتخاب پمپ سیرکولاتور:

دبی پمپ از فرمول زیر به دست می آید:

دبی پمپ=\frac { { Q }_{ t } }{ 10000 } =\frac { 250188 }{ 10000 } \cong 25[GPM]

رادیاتور واقع در توالت A از تمام رادیاتورها نسبت به پکیج دورتر است. با توجه به اینکه طول لوله از دیگ تا در ورودی ساختمان طبق صورت پروژه برابر ۵۱ فوت، و از در ورودی تا رادیاتور توالت A برابر ۰۰۲ فوت است، لذا خواهیم داشت:

L=50+112=162′

حال طبق فرمول ارایٔه شده در مبحث مربوطه، هد پمپ را به دست می آوریم:

هد پمپ=۰.۰۷۵L=12.15[ft.water]=3.7m

اکنون با در دست داشتن دبی و هد پمپ به کاتالوگ کارخانه سازنده (Grundfos) مراجعه و ۴ عدد از پمپ مدل ۵۰-۱۵ UPS را انتخاب میکنیم.

لطفا توجه شود که گراف پمپ ذکر شده، بعنوان نمونه می باشد و به صلاحدید و اختیار شما می باشد. (نمودار روبرور نمودار پمپ پکیج می باشد)

لوله کشی انجام شده در مدرسه

منابع:

  • طباطبایی، م. محاسبات تأسیسات ساختمان، چاپ دوازدهم، تهران روزبهان، ۱۳۳۱.
  • خاکپور،ب.سیستمهای هیدرونیک، چاپاول،نشر کتاب دانشگاهی،تهران، ۱۳۳۱.
  • وکیل الرعایا، و.محاسبات سرانگشتی تأسیسات مکانیکی ساختمان، چاپ دوم، صانعی شهمیرزادی، تهران، ۱۳۳۷
  • Handbookofairconditioningsystemdesign,McGraw-Hill,United state of America, 1965.

مقالات مرتبط

مقاله

محاسبات پمپ

در این قسمت نحوه محاسبه هد و دبی پمپ مورد نیاز برای سیرکولاسیون در سیستم های گرمایش و در مدار گرمایش مرکزی (CH circuit) را بررسی می کنیم. در پایان

ادامه
منبع انبساط
مقاله

محاسبات منبع انبساط

در این قسمت و در ادامه محاسبات بار حرارتی ساختمان و محاسبات مربوط به تجهیزات مورد نیاز ، محاسبات مربوط به دو نوع منبع ابساط (باز و بسته را به

ادامه
شرایط طرح
مقاله

شرایط طرح

در این مقاله در مورد شرایط طرح یه معنی در نظر گرفتن دمای داخل و خارج خواهیم پرداخت. دانستن شرایط طرح به عنوان پیش فرض در محاسبات بار حرارتی ساختمان

ادامه
انتقال حرارت از جدار
مقاله

انتقال حرارت از جداره ها

در این مقاله انتقال حرارت از طریق جداره هایی شامل دیوار و درب و پنجره ها بررسی خواهد شد و در پایان نحوه محاسبه انتقال حرارت هدایت، از انواع جداره

ادامه
اسکرول به بالا