در این مقاله با فرمول ها و نحوه محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج در 6 گام (هم به صورت سرانگشتی و هم به صورت دقیق) آشنا می شویم و به محاسبات ظرفیت برودتی یا همان سرمایشی (بار برودتی) و نیز حرارتی یا همان گرمایشی (بار حرارتی) دستگاه پکیج یونیت (یا همان روف تاپ پکیج) برای سوله ها، سالن ها و انواع ساختمان ها می پردازیم.
1 . بررسی وجود یا عدم وجود تجهیزات گرمازا داخل سالن ها در گام نخست
همانطور که می دانید دستگاه روفتاپ پکیج بیشتر برای تهویه سالن ها و سوله ها مورد استفاده قرار می گیرند که معمولا سالن های تجاری یا صنعتی را نیز شامل می شود. در برخی سالن های صنعتی ممکن است که تجهیزات گرمازا (برای مثال ماشین آلات یا کوره ها و …) وجود داشته باشد که برای خارج کردن این بار حرارتی نیاز به محاسبات دقیق بر اساس میزان حرارت ایجاد شده در سالن است و بنابرین اگر تجهیزات و ماشین آلات گرمازا در سالن وجود داشته باشد، دیگر نمی توان از گام 3 تا 5 این آموزش را برای محاسبه سرانگشتی ظرفیت روفتاپ پکیج مورد نیاز استفاده کرد و باید مستقیما به گام 6 یعنی محاسبه دقیق بار برودتی و حرارتی با استفاده از نرم افزار رفت.
2 . بررسی فول فرش (Full Fresh) بودن یا نبودن دستگاه روفتاپ پکیج
اگر درصد هوای تازه تزریقی توسط دستگاه روفتاپ پکیج به داخل سالن، صفر یا کم باشد، می توان با گام های 3 تا 5 که در ادامه توضیح می دهیم، ظرفیت روفتاپ پکیج را به صورت سرانگشتی و حدودی محاسبه کرد ولی اگر درصد هوای تازه تزریقی توسط دستگاه روفتاپ پکیج به داخل سالن، زیاد باشد (برای مثال 60 درصد از هوای در حال ورود به سالن، هوای تازه باشد و یا اینکه فول فرش بوده و 100 درصد آن هوای تازه باشد و یا …) دیگر نمی توان به صورت سرانگشتی محاسبات را انجام داد (زیرا اگر درصد هوای تازه ورودی بالا باشد، تاثیر زیادی بر بار برودتی یا حرارتی مورد نیاز دارد) و باید طبق گام 6 به محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج با استفاده از نرم افزار (به صورت دقیق) پرداخت.
همانطور که می دانید دستگاه پکیج یونیت یا همان روفتاپ پکیج از 3 بخش سرمایشی (قسمت چیلر آن)، گرمایشی (گرمایش با کویل آبگرم) و هوادهی (قسمت هواساز آن) تشکیل می شود که ما در ادامه، نحوه محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج را (سرانگشتی و دقیق) برای هر 3 بخش آن، بیان می کنیم.
برای آشنایی دقیق با ساختار، اجزا و نحوه کار پکیج یونیت های گرمایشی و سرمایشی، این مقاله ⇐ پکیج گرمایشی و سرمایشی را مطالعه بفرمایید.
3 . نحوه محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج به صورت سرانگشتی (بخش سرمایشی آن)
بخش سرمایشی آن در واقع بخش چیلر می شود که برای محاسبه بار برودتی (سرمایشی) بر حسب تن تبرید از فرمول زیر استفاده می کنیم.
فرمول سرانگشتی محاسبه بار برودتی روفتاپ پکیج (بخش چیلر آن) بر حسب تن تبرید عبارت است از:
Q بر حسب تن تبرید = Area بر حسب متر مربع ضرب در K تقسیم بر عدد 12000 ضرب در ارتفاع سقف تقسیم بر عدد 6
- Q بار برودتی
- K ضریب
- Area مساحت
- عدد ثابت 12000 برای تبدیل Btu/h به تن تبرید
- عدد ثابت 6 (ارتفاع سقف پیش فرض)
ضریب K به دو عامل کلی بستگی دارد:
- نوع کاربری
- آب و هوا
مطابق جدول زیر، ضریب را با توجه به نوع کاربری و آب و هوای شهری که سالن، سوله یا ساختمان مورد نظر در آن قرار دارد، استخراج می کنیم.
دقت کنید که اقلیم یا آب و هوای شهرهای ایران به 4 اقلیم کلی مطابق نقشه زیر تقسیم می شود.
مثال:
برای یک سالن تجاری 700 متر مربعی با ارتفاع سقف 5 متر در شهر قزوین، به روفتاپ پکیج چند تن تبرید نیاز است؟
برای این سالن طبق فرمولی که بیان کردیم، خواهیم داشت:
بار برودتی = 700 ضرب در 800 تقسیم بر 12000 ضرب در 5 تقسیم بر 6 = 38.8 تن تبرید
ضریب K را با توجه اینکه شهر قزوین در آب و هوای نسبتا معتدل قرار دارد و نوع کاربری آن هم تجاری است، 800 در نظر گرفتیم.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه محاسبه ظرفیت قسمت چیلر، این مقاله ⇐ محاسبه ظرفیت چیلر بر اساس متراژ را مطالعه بفرمایید.
4 . محاسبه سرانگشتی مقدار CFM دستگاه روفتاپ پکیج (بخش هوادهی آن)
بخش هوادهی آن در واقع قسمت هواساز دستگاه روفتاپ پکیج است که برای محاسبه ظرفیت هوادهی (بر حسب CFM یا همان فوت مکعب بر دقیقه) از 2 روش به شکل زیر می توان استفاده کرد:
روش اول:
پس از محاسبه بار برودتی از فرمول زیر برای برآورد دبی هوا بر حسب CFM استفاده می کنیم.
CFM = Q / (1.08 × ΔT)
- Q بار برودتی بر حسب Btu/h
- ΔT اختلاف دمای هوای رفت و برگشت بر حسب درجه فارنهایت
نکته اینکه چونکه در اغلب موارد بار برودتی از بار حرارتی بیشتر است، ما در فرمول بالا، Q را برابر با بار برودتی در نظر گرفتیم.
روش دوم:
CFM = (ACH × Volume) / 60
- Volume حجم فضای داخل سالن بر حسب فوت مکعب
- ACH تعداد دفعات تعویض کامل هوای محیط داخل در هر ساعت
ACH مطابق جدول زیر بر حسب نوع کاربری تعیین می شود.
| نوع کاربری | تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت |
|---|---|
| اتاق نشیمن (مسکونی) | 3 تا 6 |
| اتاق خواب | 2 تا 4 |
| آشپزخانه مسکونی | 7 تا 10 |
| سرویس بهداشتی (مسکونی) | 6 تا 10 |
| دفتر اداری | 4 تا 6 |
| اتاق کنفرانس | 6 تا 10 |
| کلاس درس | 4 تا 10 |
| کتابخانه | 3 تا 6 |
| لابی ساختمان اداری یا مسکونی | 4 تا 6 |
| رستوران – سالن غذا خوری | 8 تا 12 |
| رستوران – آشپزخانه | 15 تا 30 |
| بیمارستان – اتاق بستری | 6 تا 8 |
| بیمارستان – اتاق عمل | 15 تا 25 |
| بیمارستان – ICU | 12 تا 15 |
| آزمایشگاه شیمی | 10 تا 12 |
| آزمایشگاه میکروبیولوژی | 12 تا 20 |
| اتاق سرور | 15 تا 20 |
| استخر سرپوشیده | 4 تا 6 |
| سالن ورزشی عمومی | 6 تا 12 |
| سالن اجتماعات یا تئاتر | 8 تا 15 |
| کارگاه صنعتی سبک | 6 تا 10 |
| کارگاه صنعتی سنگین | 10 تا 20 |
| فضای خالی یا انبار ساده | 1 تا 2 |
5 . محاسبه ظرفیت گرمایشی دستگاه پکیج یونیت به صورت سرانگشتی (بخش گرمایشی آن)
کویل های آبگرم معمولا در ظرفیت ها و سایزهای استانداردی طراحی و تولید می شوند و اگر ظرفیت هوادهی دستگاه بر اساس بار برودتی تعیین شده باشد، ظرفیت گرمایشی آن بر اساس فرمول زیر مشخص می شود:
Q(heating) بار گرمایشی = CFM×1.08×ΔT(heating)
با داشتن دبی هوا بر حسب CFM و اختلاف دمای هوای رفت و برگشت در حالت گرمادهی دستگاه ΔT(heating) و با استفاده از فرمول بالا می توان بار گرمایشی را محاسبه نمود.
6 . محاسبات دقیق بار برودتی و حرارتی با استفاده از نرم افزار
محاسبه سرانگشتی ظرفیت روفتاپ پکیج فقط برای برآورد اولیه و حدودی و در نتیجه تعیین قیمت دستگاه است و برای محاسبات دقیق بار برودتی و حرارتی باید از نرم افزارهای تخصصی صنعتی تهویه و تاسیسات استفاده شود. مهمترین مشخصاتی که برای محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج با نرم افزار نیاز است عبارتند از:
- تعداد افراد حاضر در داخل ساختمان
- نور (توان لامپ ها)، توان تجهیزات گرمازا مثل کامپیوترها و سایر منابع ایجاد کننده نور و گرما
- جنس و ابعاد دیوارها، درب ها و پنجره ها و نوع عایق آنها
- گرمای ناشی از تابش نور خورشید
- مقدار نفوذ هوا از محیط بیرون به درون ساختمان یا سوله مورد نظر از طریق درزها یا باز و بسته شدن درب ها
- مقدار هوای تازه ورودی به محیط داخل
- تعیین دما و رطوبت هوای بیرون و دما و رطوبت مورد انتظار در داخل
- و …
با جمع آوری اطلاعات دقیق و با استفاده از نرم افزار می توان ظرفیت مورد نیاز را به طور دقیق محاسبه کرد. ما در این مقاله سعی کردیم تا نحوه محاسبه ظرفیت روفتاپ پکیج در 6 گام (سرانگشتی و دقیق) را بیان کنیم. محاسبات سرانگشتی ممکن است با روش ها و فرمول های دیگری نیز انجام شود که در کل یک برآورد حدودی قابل قبول برای تخمین قیمت اولیه دستگاه در اختیار ما قرار می دهد.
برای انجام محاسبات دقیق تر و برآورد ظرفیت مورد نیاز برای پروژه خود، مشاوره برای انتخاب مناسب ترین دستگاه بر اساس نیازهای پروژه و استعلام مشخصات و قیمت روز دستگاه ها با ما تماس بگیرید.
مهندس احمدی : 09127675117 – 09194427470
مهندس خورانی : 09191639363
