کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع:

مقدمه کتاب:

صنعت تهویه مطبوع با رشدی قابل توجه در سال‌های اخير رو به رو بوده است و همين امر، اهمیت طـراحی منطبق با استـانداردهـای جهانی را بيش از پيش نمايان می-کند. اين در حالی است که در کشور ما متاسفانه برخی از مهندسان فعال در حوزه تأسيسات و تهويه مطبوع به لزوم مطالعه‌ی هندبوک‌ها و استانداردهای بین المللی و طراحی بر مبنای آنها کم توجهی می کنند و همین امر باعث رجوع مهندسان به کتابهایی می‌گردد که از روابط سرا نگشتی استفاده می‌کنند و حاصل آن، طراحی‌های غیراستاندارد است.

یکی از مراجع شناخته شده و با کیفیت جهانی، هندبوک‌های چهارگانه‌ی منتشر شده توسط تیم تحقیقاتی انجمن مهندسین گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE) می‌باشد که شامل چهار دست‌نامه (هندبوک) با عناوین زیر است:

• اصول و مبانی تهویه مطبوع Fundamentals
• کاربردهای تهویه مطبوع HVAC Applications
• تجهیزات و سیستم‌ها Systems & Equipment
• تبرید Refrigeration

در ميان دست‌نامه‌های مذکور، کتاب «اصول و مبانی تهويه مطبوع اشری» به عنوان کليد ورود طراحان و مهندسان تأسيسات به حوزه طراحی سيستم‌های تهويه مطبوع به حساب می آيد. اين دست‌نامه تلاش می‌کند تا تمامی مبانی نظری لازم برای طراحان را فراهم نمايد و کمک کند تا فهم عميق‌تری از روابط و معادلات حاکم برای مهندسان تهويه مطبوع ايجاد شود. بر اين اساس، مطالعه «دست‌نامه اصول و مبانی تهويه مطبوع اشری» به همه مهندسانی که قصد ورود به حوزه تأسيسات و تهويه مطبوع دارند، اکيدا توصيه می شود. همچنين، لازم به ذکر است که پيش از اين، «دست‌نامه کاربردهای تهويه مطبوع اشری» توسط مترجمين کتاب حاضر در اختيار مهندسان کشور قرار گرفته است و کتاب حاضر نيز حاصل ترجمه و بعضا بومی سازی «دست‌نامه اصول و مباني تهويه مطبوع اشری» است.

فهرست کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental:

مقدمه

فصل اول / سایکرومتریک

۱- شکل‌گیری هوای خشک و مرطوب

۲- خواص ترمودینامیکی هوای مرطوب

۳-پارامترهای رطوبت

پارامترهای پایه

پارامترهای رطوبت مرتبط با حالت اشباع

۴- نمودار سایکرومتریک

۵- فرآیندهای رایج تهویه مطبوع

گرمایش یا سرمایش محسوس هوای مرطوب

سرمایش و رطوبت زدایی هوای مرطوب تقطير (کندانس)

اختلاط آدیاباتیک دوجریان هوای مرطوب

اختلاط آدیاباتیک آب تزریق شده به هوای مرطوب

جذب حرارت و افزایش رطوبت فضا

علائم اختصاری

حروف یونانی

اندیسها

فصل دوم / چرخه‌های ترمودینامیکی و سرمایش

۱- ترمودینامیک

۱-۱- انرژی ذخیره شده

۱-۲- انرژی درحال انتقال

۱-۳- قانون اول ترمودینامیک

۱-۴- قانون دوم ترمودینامیک

۲- سیکل‌های تبرید تراکمی

۲-۱- سیکل کارنو

۲-۲ سیکل یک مرحله‌ای تئوری با استفاده از مبرد خالص

۲-۳ سیکل سرمایش لورنز (LORENZ)

۲-۴- سیکل‌های تبرید تراکم چند مرحله‌ای بخار

علائم اختصاری

اندیس‌ها

فصل سوم / جریان سیال

۱- خصوصیات سیال

چگالی (DENSITY)

لزجت يا ویسکوزیته (VISCOSITY)

۲- روابط اصلی دینامیک سیالات

پیوستگی در لوله یا کانال

معادله برنولی و تغییرات فشار در جهت جریان

جریان آرام

آشفتگي (توربولانس)

۳- فرآیندهای پایه جریان

اصطکاک دیواره

لایه مرزی

الگوهای جدايش در جریان

۴- تحليل جريان سیال

معادله برنولی

اصطکاک در مجرا

افت فشار در اتصالات

کاویتاسیون

علائم اختصاری

حروف یونانی

فصل چهارم / انتقال حرارت

۱- فرآیندهای انتقال حرارت

رسانش

جابه جایی

تابش

ترکیب مکانیزم های تابش وجابه جایی

شار حرارتی

مقاومت کلی و ضریب انتقال حرارت

فصل پنجم / جریان دو فازی

۱- جوشش

تبخیر سطح آزاد FREE SURFACE EVAPORATION

جوشش هستهای NUCLEATE BOILING

۲- تقطير

فصل ششم / انتقال جرم

۱- پخش مولکولی

قانون فیک FICK’S LAW

قانون فیک برای ترکیب‌های رقیق شونده

قانون فیک برای پراکندگی جرم در جامدات یا سیالات راکد (محیط‌های ایستا)

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

قانون فیک برای گازهای کامل با گرادیان دمای قابل صرف نظر

ضریب پخش DIFFUSION COEFFICIENT

پخش یک گاز دریک گاز ساکن

انتشار متقابل با غلظت مولی مساوی

۲- همرفت يا جابه‌جايي جرمی CONVECTION OF MASS

ضریب انتقال جرم

آنالوژی بین انتقال حرارت و انتقال جرم جابه جایی

فصل هفتم / مبانی کنترل

۱- کلیات

اصطلاحات

تاخیرهای مرتبه اول (FIRST ORDER LAGS)

زمان مرده (DEAD TIME)

انواع کنش‌های کنترلی

کنش دو وضعیتی

کنترل پیوسته

بازه تغییرات (THROTTLING RANGE)

کنترل تناسبی-انتگرالی(P-I)

کنترل تناسبی- انتگرالی- مشتق‌گیر

کنترل تطبیقی (ADAPTIVE CONTROL)

منطق فازی (FUZZY LOGIC)

کنترل شناور FLOATING CONTROL

۲-۱- تقسیم‌بندی اجزاء کنترل بر اساس منبع انرژی

کامپیوترها برای کنترل اتوماتیک

۲- اجزا کنترلی

شيرها (ولوها)

شير حبابی دو راهه (TWO WAY GLOBE VALVE)

شير پروانه‌ای (BUTTERFLY VALVE)

شير توپی (BALL VALVES)

شير مستقل از فشار (PRESSURE INDEPENDENT VALUE)

مشخصات جریان در شيرها

عملگر شيرها (ACTUATORS)

عملگر شير نيوماتیک دو کنشه یا عملگر نيوماتیک بدون فنر

عملگر الکتریک- هیدرولیک

عملگر شير ترموستاتیک

سلنوید solenoid

عملگر الکتریکی electric actuators

برگشت پذیر دو طرفه (reversible)

دمپرها

دمپرهای چند پره‌ای (multiblade dampers)

فصل هشتم / صوت و ارتعاشات

۱- هدف طراحی اکوستیکی

۲- مشخصات صوت

سطوح (LEVELS)

فشار صوت و سطح فشار صوت

طول موج

توان صوت و سطح توان صوت

شدت صوت و سطح شدت صوت

ترکیب نمودن سطحهای صوتی

رزونانس (RESONANCE)

جذب و بازتابش صوت (ABSORPTION AND REFLECTION OF SOUND)

اکوستیک اتاق (ROOM ACOUSTICS)

امپدانس اکوستیکی (ACOUSTIC IMPEDANCE)

۳- اندازه‌گیری صوت

ابزارشناسی

متوسط‌گیری زمانی

طیف و آنالیز پهنای باند

اصول اندازه‌گیری صوت

اندازه‌گیری شدت صوت

۴- به دست آوردن توان صوت

روش میدان آزاد (FREE-FIELD METHOD)

روش اتاق انعکاس (REVERBERATION ROOM METHOD)

روش موج تصاعدی PROGRESSIVE WAVE (IN- DUCT)METHOD

روش شدت صوت

۵- تبدیل توان صوت به فشار صوت

۶- مسیرهای انتقال صوت

افتهای پراکندگی

میدان‌های مستقیم در مقابل میدان‌های انعکاس

انتقال از طریق هوا (هوایی)

انتقال از طریق داکت

انتقال اتاق به اتاق

انتقال از طریق سازه

انتقال از مسیرهای انحرافی

۷- منبع‌های رایج صوت

جهت منبع‌ها

میدان نزدیک اکوستیکی

۸- کنترل نمودن صوت

مجموعه اصطلاحات

افت انتقال صدا (SOUND TRANSITION LOSE=TL)

کاهش نویز (NOISE REDUCTION=NR)

محفظه‌ها وپوشش‌ها

دیواره‌ها (PARTITIONS)

درجه بندی کلاس انتقال صوت (STC)

سایلنسرهای پراکنده ساز DISSIPATIVE SILENCERS))

سیستم‌های سایلنسر فعال (ACTIVE SILENCER SYSTEMS)

بازتاب انتهایی (END REFLECTION)

پیش‌بینی پاسخ انسان به صوت

کیفیت صدا

بلندی (LOUDNESS)

طیف فرکانس قابل قبول

۱۱- سیستم‌های تعیین نرخ صوت و اهداف طراحی اکوستیکی

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

سطح صوت وزنی A-WEIGHED SOUND LEVEL (DB_A)

روش معيار نویز NOISE CRITERIA METHOD : NC

روش معيار اتاق ROOM CRITERION METHOD: RC

راهنمای انتخاب خصوصیات

۱۲- علائم اختصاری

حروف یونانی

پیشوند و پسوندها

فصل نهم / آسایش حرارتی

۱- تنظیم حرارت بدن انسان

۲- موازنه انرژی

۳- تبادل حرارتی

مساحت جانبي بدن

انتقال حرارت محسوس از پوست

دفع حرارت تبخیری از پوست

دفع حرارت تنفسی

فرمولبندی جایگزین

انتقال حرارت کلی پوست

۴- اطلاعات مهندسی و اندازه‌گیری

نرخ متابولیک و راندمان مکانیکی

فعالیت متناوب

دقت

اندازه‌گیری

راندمان مکانیکی

ضرایب انتقال حرارت

ضریب انتقال حرارت تابشی

ضریب انتقال حرارت همرفتی

ضریب انتقال حرارت تبخیری

عایق کاری لباس و راندمان نفوذ

عایق کاری حرارتی

راندمان نفوذ

فاکتور سطح لباس

دفع حرارت کل تبخیری

پارامترهای محیطی

پارامترهای اندازه‌گیری مستقیم

پارامترهای محاسباتی (از سایر پارامترها)

۵- شرایط آسایش حرارتی

شکایت‌های حرارتی

۶- آسایش حرارتی و راندمان عملکرد

۷- شرایط حرارتی غیریکنواخت و عدم آسایش موضعی

تابش حرارتی نامتقارن

کوران يا سرمای موضعی ناخواسته (DRAFT)

اختلاف عمودی دمای هوا

کف گرم یا سرد

۸- فاکتورهای ثانویه موثر بر آسایش

سن

جنسیت

۹- پیش‌بینی آسایش حرارتی

موازنه انرژی حالت پايا

مدل دو گرهی (دو نقطهاي)

مدل‌های آسایش و فیزیولوژی حرارتی چند بخشي

مدل‌های تطبیقی

محدوده‌های آسایش و عدم آسایش

۱۰- شاخص‌های محیطی

دمای موثر

دمای عملکردی مرطوب TOH

شاخص تنش حرارتی

شاخص سطح‌تر شده پوست

دمای گوي سان (کروي) حباب مرطوب

دمای گوي سان مرطوب WET- GLOBE TEMPERATURE

شاخص سرمای باد WIND CHILL INDEX=WCI

۱۱- محیط‌های خاص

گرمایش مادون قرمز

معادلات آسایش برای گرمایش تابشی

سیستم‌های کنترل محیط توسط شخص

محیط‌های گرم و مرطوب

محیط‌های شدیداً سرد

۱۲- علائم اختصاری

حروف یونانی

پیشوند و پسوندها

فصل دهم / سلامت محیط داخل

۱- زمینه

۱-۱- دانش سلامت مرتبط با محیط داخل

۱-۲- تشخیص، آنالیز و کنترل خطر

خطرات بیولوژیکی

خطرات فیزیکی

خطرات ارگونومیک

۲- آلودگی‌های انتقال یافته توسط هوا

۲-۱- ذرات ریز

واحدهای اندازه‌گیری

تاثیر کلی آلودگی هوا بر سلامت

محیط‌های صنعتی

استراتژی کنترل تاثیرپذیری

فیبرهای مصنوعی چسبناک

محصولات احتراق

ذرات در محیط‌های غیر صنعتی

آلودگی ناشی از استعمال دخانیات

آلودگی بیولوژیکی

۲-۲- آلايندههای گازی

ترکیبات آلی فرّار (VOCs)

آلاينده‌های گازی غیر آلی

محیط‌های صنعتی

محیط‌های غیر صنعتی

ترکیبات آلی فرار VOCs

ترکیبات آلی شبه فرّار (SVOCs)

تأثیر بر سلامتی

گازهای غیر آلی

تاثیرات سلامتی

نیتریک اکسید NO

دی اکسید نیتروژن (NO2)

دی اکسید سولفور ۲SO

ازن ۳O

۳- عوامل فیزیکی موثر بر سلامت

۳-۱- محیط حرارتی

محدوده شرایط زندگی سالم

آسیب دمای پایین هسته بدن

آسیب دمای بالای هسته بدن

الگوهای فصلی

تغییرات آب و هوا

افزایش مرگ و میر در حرارت بالای محیط

۳-۲ – خطرات الکتریکی

۳-۳ انرژی‌های مکانیکی

ارتعاشات

اندازه‌گیری و تشخیص

حدود استاندارد

حرکت فرکانس پایین ( Hz 1)

حرکت فرکانس بال

صدا و نویز

۳-۴- تابش الکترومغناطیسی

تابش یونیزه کننده

تاثیر رادون بر سلامت

استانداردهای تاثیرپذیری

تابش غیر یونیزه کننده

نور مرئی

تابش فرکانس رادیویی

۳-۵- ارگونومی

۳-۶ – تهویه هوای خارج و سلامتی

فصل یازدهم / آلودگی هوا

۱- طبقه‌بندی آلاينده‌های هوا

۲- آلاينده‌های ذره‌ای

ذرات جامد

BIOAEROSOLS (ذرات هوایی زنده)

ذرات مایع

ذرات ترکیبی

ENVIRONMENTAL TOBACCO SMOKE (ETS)

اندازه ذرات حمل شونده در هوا

واحد اندازه‌گیری

اثرات زیان‌آور آلاينده‌هاي ذره‌ای

سطوح رایج آلودگی

ذرات هوایی زنده (BIOAEROSLS)

۳- آلاينده‌های گازی

واحدهای اندازه‌گیری آلاينده‌های گازی

۳-۱ – ترکیبات آلی فرّار (بخارشونده)

کنترل تاثیرپذیری از مواد VOC

۳-۲ – ترکیبات آلی شبه فرار

۳-۳ گازهای غیر آلی

کنترل تاثیرپذیری از گازهای غیر آلی

۴- گروه‌بندی آلودگی‌های هوا با توجه به منشا

فصل دوازدهم / بوها

۱- منابع بوها

۲- حس کردن بو

احساس بویایی

آناتومی و فیزیولوژی

هوش بویایی

۳- عوامل موثر بر ادارک بو

رطوبت و دما

جذب و آزادسازی بوها

پاسخ احساسی به بوها

۴- خصوصیات احساس بوها

قابل تشخیص بودن (DETETABILITY)

مشخص نمودن آستانه بو

شدت (INTENSITY)

قانون توان روانشناختی

شخصیت بو‌

مرتبه خوشایندی

۵- رقیق‌سازی بوها از طریق تهویه

۶- غلظت بو

اندازه‌گیری تحلیلی

۷- واحدهای OLF

فصل سیزدهم / مدل‌سازی محیط داخل

۱- دینامیک سیالات محاسباتی

زمینه ریاضی و عددی

۱-۱ مش‌بندی برای دینامیک سیالات محاسباتی

شبکه‌های دارای ساختار

شبکه های بدون ساختار

کیفیت شبکه GRID QUALITY

۱-۲- شرایط مرزی برای دینامیک سیالات محاسباتی

شرایط مرزی ورودی

شرایط مرزی خروجی

شرایط مرزی دیوار/سطح

شرایط مرزی صفحه تقارن (SYMMETRY SURFACE BOUNDARY CONDITIONS)

منبعها و چاههای ثابت (FIXED SOURCES AND SINKS)

۱-۳- رویکردهای مدلسازی CFD

طرح‌ریزی

دقت ابعادی و میزان در نظر گرفتن جزئیات

مراحل شبیه‌سازی CFD

۱-۴ – اعتبارسنجی، صحت سنجی و گزارش نتایج

اعتبارسنجی (VERIFICATION)

صحت سنجی(VALIDATION)

گزارش‌گیری

VERIFICATION:

تعیین ماهیت مدل آشفتگی

تعیین ماهیت انتقال حرارت و مدل‌های جریان

ریز نمودن سایز شبکه و گام زمانی

رویه‌های عددی، تکرار و همگرایی

VALIDATION (صحت سنجي)

گزارش نمودن نتایج CFD

روش‌های عددی

مقایسه نتایج با اطلاعات

۲- جریان هوای شبکه چند ناحيهاي و مدلسازی انتقال ذرات

۲-۱- مدل‌سازی جریان هوای چند ناحيه‌ای

۲-۲ – مسیرهای مدل‌سازی چند ناحيهای

طرح‌ریزی شبیه‌سازی

فصل چهاردهم / اطلاعات طراحی بر اساس آب و هوا

۱- شرایط طراحی آب و هوایی

شرایط طراحی سالانه گرمایش و رطوبت زنی

شرایط سالانه طراحی سرمایش، رطوبت زدایی و آنتالپی

شرایط طراحی بحراني سالیانه (EXTREME ANNUAL DESIGN CONDITION)

شرایط طراحی ماهیانه

باد

بارش

طراحی ماهانه حباب خشک و حباب تر

تابش خورشیدی آسمان پاک (clear- sky solar irradiance)

تابش خورشیدی آسمان کامل(ALL-SKY SOLAR IRRADIANCE)

شرایط طراحی گرمایش و رطوبت زنی سالیانه

شرایط طراحی سالانه سرمایش، رطوبت زدایی وآنتالپی

دما،‌روز- درجه، ساعت- درجه

دمای طراحی ماهانه حباب خشک و متوسط دمای حباب مرطوب متناظر

دماي طراحی ماهانه حباب مرطوب و متوسط دمای حباب خشک متناظر

تابش خورشیدی آسمان پاک

تابش خورشیدی کل آسمان ALL-SKY SOLAR RADIATION

۲- محاسبه تابش خورشیدی آسمان پاک

موقعیت خورشید

جرم هوا

۳- جابجایی شدگی سطوح دریافت کننده به جهت‌های مختلف

محاسبات تابش خورشیدی ورودی آسمان پاک روی سطوح دریافت کننده

بخش پراکنده

بخش بازتاب شده از سطح زمین

۱-۳- ایجاد اطلاعات روز- طراحی

۲-۳- تخمین روز- درجه

روز-درجه‌های ماهانه

فصل پانزدهم / پنجرهبندی (FENESTRATION)

۱- اجزاء پنجره‌بندی

۱-۱- واحدهای شفاف GLAZING UNIT

۱-۲- قاب

۱-۳- سایه‌اندازی SHADING

۲- تعیین نمودن جریان انرژی از پنجره‌بندی‌ها

۳- ضریب U (عبور حرارتی) U-FACTOR (THERMAL TRANSMITTANCE)

۱-۳- به دست آوردن فاکتور U پنجره‌بندی

۲-۳- ضرایب انتقال حرارت سطوح و فضای میانی

۳-۳- ضرایب U برای درب‌ها

۴- بهره حرارتی خورشیدی و عبور نور مرئي

۱-۴-خصوصیات خورشیدی-نوری پیکربندی سطوح شفاف

۲-۴- ضریب بهره حرارتی خورشیدی

پنجره‌های دارای جریان هوا

پنجره‌های سقفی

پنجره‌های سقفی گنبدی شکل DOMED SKYLIGHTS

تجهیز تامین روشنایی لوله‌ای TUBULAR DAYLIGHTING DEVICE (TDD)

اجزاءTDDS

مواد پلاستیکی برای پیکربندی سطوح شفاف

۴-۳- محاسبه بهره حرارتی خورشیدی

۵-ملحقات سایه‌انداز

پیش‌آمدگی افقی وعمودی

۶- عبور ناخواسته هوا

نفوذ از طریق پنجره‌بندی

جابه جایی هوای داخل

۷- انتخاب سیستم پنجره‌بندی

بهره‌وری انرژی سالانه

کاهش صوت

فصل شانزدهم / تهویه و نفوذ

۱- ایده‌های پایه و اصطلاحات

تهویه و نفوذ

هوای تهویه

سیستم‌های توزیع هوای اجباری

کسر هوای خارج OUTDOOR AIR FRACTION

جابه جایی هوای اتاق ROOM AIR MOVEMENT

۲- مکانیزم‌های هدایت کننده تهویه و نفوذ

فشار دودکشی STACK PRESSURE

فشار باد

سیستم‌های مکانیکی

ترکیب نمودن نیروهای هدایت کننده

سطح فشار خنثی NEUTRAL PRESSURE LEVEL

ضریب برداشت حرارتی THERMAL DRAFT COEFFICIENT

۳- بارهای حرارتی

تاثیر عایق‌بندی پوسته ساختمان

۴- تهویه طبیعی

روزنه‌های تهویه طبیعی

جریان هوا از طریق روزنه‌های بزرگ پیش‌بینی شده

جریان ایجاد شده فقط توسط نیروی باد

جریان ایجاد شده فقط توسط نیروی حرارتی

نکات مهم تهویه طبیعی

انتخاب سیستم

مشخصات ساختمان و محیط

موقعیت روزنه‌ها

تهویه ترکیبی

۵- نشت و نفوذ هوا در ساختمان مسکونی

اندازه‌گیری نشت هوا از پوسته

درجه‌بندی هوا‌بندی ساختمان AIRTIGHTNESS RATINGS

کنترل نمودن نشت هوا

ساختمان‌های موجود

۶- کنترل کیفیت هوای ورودی ساختمان‌های مسکونی

کنترل در منشا SOURCE CONTROL

ترکیبات آلی فرار (VOCS)

اگزاست محلی

اگزاست مکانیکی محلی پیوسته

اگزاست مکانیکی محلی ناپیوسته

تهویه کل خانه WHOLE-HOUSE VENTILATION

۷- مدلهای ساده شده نفوذ و تهویه

مدل‌های تجربی

مدل‌های چندین منطقه‌اي (چندين زونه) MULTI ZONE MODELS

مدل‌های تک زونه

جمع آثار باد و دودکشی

مثال‌های محاسبات مسکونی

مدل پایه

مدل بهبود یافته ENHANCED MODEL

ترکیب نمودن نفوذ و تهویه مکانیکی در ساختمان‌های مسکونی

رویه معمول

۸- نشت هوای تجاری و اداری

نشت هوا از پوسته

نشت هوا از طریق پارتیشن‌های داخلی

نشت هوا از طریق درب‌های خارجی

نشت هوا از طریق دربهای اتوماتیک

محاسبات نمونه

تبادل هوا از طریق پرده‌های هوایی

۹- تهویه تجاری و اداری

۱۰- مثال ساختمان اداری

موقعیت

ساختمان

فعالیت

نفوذ

راهرو جنوبی

اگزاست‌های محلی

تهویه

دفتر مدیر عامل

علائم اختصاری

زیرنویس

فصل هفدهم / محاسبات بار گرمایش و سرمایش مسکونی

۱- خصوصیات مسکونی

۲- مسیر محاسبات

۳- روش بالانس حرارتی مسکونی RESIDENTIAL HEAT BALANCE (RHB)

پیش فرضهای مسکونی RESIDENTIAL DEFAULTS

۴-روش ضریب بار مسکونی RESIDENTIAL LOAD FACTOR METHOD

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

دستورالعمل ارائه شده

۵- داده‌ها و دستورالعمل‌های رایج

طراحی برای استفاده رایج ساختمان‌ها

کدها و استانداردهای ساختمان

قضاوت طراحان

صحهگذاری

عدم قطعیت و حاشیه امنیت

روابط پایه

شرایط طراحی

فضاهای پوششی مجاور

اطلاعات ساختمان

تجهیزات پنجرهبندی‌های ساختمان

اجزاء بار LOAD COMPONENTS

سطوح زیر سطح تمام شده

نفوذ:

معتبرسازی مقادیر عبور هوا

اختصاص دادن نشت هوا به اتاقها

تهویه VENTILATION

جریان هوای ترکیب شده تهویه و نفوذ

بار تهویه/نفوذ VENTILATION/INFILTRATION LOAD

افت‌های توزیع DISTRIBUTION LOSSES

۶- بارهای سرمایش

محاسبات بار پیک PEAK LOAD COMPUTATION

سطوح کدر

کف دارای اسلب SLAB FLOOR

سطوح مجاور فضاهای پوششی

سطوح انتقال پنجره‌بندی‌ها

ملحقات خارجی

سایهاندازی دائمی (سايهبان)

ضرایب بار خورشیدی پنجره‌بندی

سایه‌اندازی داخلی INTERIOR SHADING

نفوذ و تهویه

بهره داخلی

سیستم توزیع هوا- بهره حرارتی

بارنهان کلی

خلاصه معادلات بار سرمایش RLF

۷- بار گرمایش

سطوح خارجی بالای سطح تراز همکف

سطوح زیر همکف و روی همکف

سطوح مجاور فضاهای پوششی

تهویه و نفوذ

رطوبت زنی

انتخاب بار

۸- مثال محاسبه بار

ضرایب سطوح کدر

ضرایب پنجره

بارهای پوسته

نفوذ و تهویه

بهره داخلی

اتلاف‌های توزیع وبار محسوس کلی

بارنهان

۱۰- علائم اختصاری

زیرنویس‌ها

فصل هجدهم / محاسبه بار گرمایش و سرمایش غیر مسکونی

۱- اصول محاسبه بار سرمایش

۱-۱- اصطلاحات کاربردی

نرخ‌های جریان حرارت HEAT FLOW RATES

اثر تاخیر زمانی

۲-۱- روشهای محاسبه بار سرمایش

محاسبه بار سرمایش به عنوان تمرین اولیه

۳-۱- مجموعه داده‌ها

۲- بهره‌های حرارتی داخلی

۱-۲- افراد

۲-۲- روشنایی

۳-۲- موتورهای الکتریکی

۴-۲- ابزارها

۳- بهره‌های حرارتی نفوذ هوا و انتقال رطوبت

۱-۳- نفوذ هوا

حجم‌های استاندارد هوا

محاسبات بهره حرارتی با استفاده از مقادیر استاندارد هوا

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

۱- بهره حرارتی کل

۲- حرارت محسوس

۳-حرارت نهان

مثالهای اصلاح ارتفاع

۲-۳- بهره حرارتی نهان ناشی از پخش رطوبت

۳-۳ سایر بارهای نهان

۴- بهره حرارتی پنجره بندی‌ها

۱-۴- بهره‌های حرارتی تابش مستقیم، تابش پراکنده و رسانش

۲-۴- سایه اندازی خارجی

۵- روش بالانس حرارتی

۱-۵- فرضیات

۲-۵- المان‌ها

بالانس حرارتی سطح خارجی

فرآیند رسانش دیوار

بالانس حرارتی سطح داخل

تبادل تابش موج بلند از سطوح زون

تابش موج کوتاه از لامپ‌ها

تابش موج بلند از منابع داخلی

استفاده از SHGC برای محاسبه بهره حرارتی خورشیدی

کتاب هندبوک ASHRAE Fundamental مبانی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

استفاده از داده‌های SHGC

بالانس حرارتی هوا

۳-۵- زون عمومی برای محاسبات بار

۴-۵- تشریح ریاضی

فرآیند رسانش

رابطه بالانس حرارتی Heat Balance Equipmenet

حل کلی تکرار بالانس حرارتی OVERALL HB ITERATIVE SOLUTION

۵-۵- ورودی مورد نیاز

اطلاعات جغرافیایی و جهت GLOBAL INFORMATION

اطلاعات دیوار WALL INFORMATION

توابع توزیع تابش RADIAND DISTRIBUTION FUNCTIONS

سایر اطلاعات موردنیاز OTHER REQUERED INFORMATION

۶- روش سریهای زمان تابش

۶-۱- فرضیات و اصول

۶-۲- نگاه کلی

۶-۳ دستورالعمل RTS

۶-۴- بهره حرارتی از طریق سطح‌های خارجی

دمای هوا خورشید SOL-AIR TEMPERATURE

شار حرارتی به سطوح خارجی درمعرض تابش آفتاب

رنگ سطح‌ها SURFACE COLORS

محاسبات بهره حرارتی رسانشی با استفاده از سری‌های زمان رسانش

۶-۵ بهره حرارتی از طریق سطوح داخلی

کف‌ها

۶-۶- محاسبه بار سرمایش

۷- محاسبات بار گرمایش

۱-۷- محاسبات دفع حرارت

شرایط طراحی خارج

شرایط طراحی داخل

محاسبات دفع حرارت‌های انتقالی

سطوح همتراز با سطح زمین

سطوح مجاور فضاهای پوششی

نفوذ

۷-۲. ضرایب اطمينان گرمایش و بارهای فوق العاده

۳-۷ – سایر ملاحظات گرمایشی

۸- آثار سیستم بر بار گرمایش و سرمایش

۸-۱- زون‌بندی

۸-۲-تهویه

۳-۸- سیستم‌های انتقال گرمای هوایی

سیستم‌های کنترل ON/OFF

سیستم‌های حجم هوا متغیر

سیستم‌های بازگرمایش حجم هوا ثابت

سیستم‌های هوای مخلوط شده MIXED AIR SYSTEMS

بهره حرارتی از فن‌ها

انتقال حرارت سطح داکت

نشت داکت

دماهای پلنوم برگشت هوای سقفی

پلنوم‌های سقفی با برگشت دارای داکت

سیستم‌های توزیع هوا زیر سطح کف تمام شده

پلنوم در محاسبه بار

۸-۴- تجهیزات مرکزی

پمپ‌ها

۹. مثال محاسبات بار سرمایش و گرمایش

۹-۱- مثال تک اتاق

اطلاعات آب و هوایی

بارهای سرمایش با استفاده از روش RTS

بخش ۵. بار سرمایش کلی اتاق

۲-۹- بار گرمایش پیک تک اتاق

بخش ۶- بار گرمایش اتاق

فصل نوزدهم / روش‌های مدلسازی و برآورد انرژی

۱. فرضیات عمومی

۱-۱ مدلها و مسیرهای دست یابی

رویکرد پیش رونده (کلاسیک)

مسیر هدایت شده توسط داده‌ها (معکوس)

۲-۱ استراتژیهای کلی مدل‌سازی

۳-۱ – شبیه‌سازی سیستم‌های اولیه و ثانویه

پالایش بر مبنای مدلسازی بر پایه اجزا

۴-۱- تاریخچه توسعه روش شبیه سازی

۵-۱- استفاده از مدل‌های انرژی

کاربردهای متداول

انتخاب معیارهای سنجش

۶-۱ – عدم قطعیت در مدلسازی

۷-۱- انتخاب روش آنالیز

۲- روش‌های روز- درجه و BIN

۱-۲-روش روز/ درجه

روش روز- درجه پایه متغیر VARIABLE –BASE DEGREE-DAY METHOD

۲-۲- روش BIN و روش BIN بهینه شده

۳. مدلسازی بارهای حرارتی

۱-۳- روش‌های محاسبه بار محسوس فضا

روش بالانس حرارتی

روش ضریب وزنی

تابع انتقال جامع اتاق COMPREHENSIVE ROOM TRANSFORM FUNCTION

روش‌های شبکه حرارتی THERMAL- NETWORK METHODS

۲-۳- مدل‌سازی اجزاء پوسته

سطوح تیره روی سطح همکف

سطوح تیره زیر همکف

پنجره بندیها

نفوذ

۳-۳- ورودی‌ها به مدلهای بارهای حرارتی

انتخاب داده‌های آب و هوایی

بهره‌های حرارتی داخلی

کسر بهره حرارتی به فضا

رفتار ساکنان

استراتژی‌های زون‌بندی حرارتی

۴. مدل‌سازی اجزاءHVAC

۱-۴- استراتژی‌های مدل‌سازی

مدلهای تجربی (بر مبنای داده‌های گذشته)

مدلهای بر اساس اصول اولیه FIRST PRINCIPLES MODELS

۲-۴- اجزاء پایانه‌ای TERMINAL COMPONENT

واحدهای پایانه‌ای و کنترل

توزیع هوای زیر کف UNDER FLOOR AIR DISTRIBUTION

تهویه جابه جایی هوا THERMAL DISPLACEMENT VENTILATION

سیستمهای گرمایش و سرمایش تابشی

۳-۴- اجزا سیستم ثانویه

فن‌ها،‌پمپ‌ها وسیستم‌های توزیع

گرمای فن و پمپ FAN AND PUMP HEAT

اجزاء انتقال حرارت وجرم

۴-۴-اجزاء اولیه سیستم

بویلرها

شرایط تعیین نرخ راندمان RATING CONDITIONS

شرایط غیر طراحی OFF-DESIGN CONDITIONS

چیلرها

مدل برج خنک کن COOLING TOWER MODEL

مدل پمپ حرارتی سرعت متغیر تراکم بخار

سیستم‌های متصل به زمین GROUND- COUPTED SYSTEMS

۵-۴-مدل‌سازی کنترل‌های سیستم

۶-۴-یکپارچه‌سازی مدل‌های سیستم

۵. مدلسازی سیستم انرژی پایین

۵-۱- تهویه طبیعی وترکیبی

تهویه طبیعی NATURAL VENTILATION

مدلهای ساده SIMPLIFIED MODELS

مدل‌های شبکه جریان هوا NETWORK AIRFLOW MODELS

دنیامیک سیالات محاسباتی COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC

تهویه ترکیبی Hybrid Ventilation

۵-۲-روشنایی روز DAYLIGHTING

۶- مدلسازی داده محور

۶-۱-دسته‌بندی روش‌های داده محور

مسیر تجربی یا جعبه سیاه EMPIRICAL OR BLACK –BOX APPROACH

رگرسیون مربع‌های حداقلی LEAST SQUARES REGRESSION

مسیر جعبه خاکستری GRAY-BOX APPROACH

فصل بیستم / پخش هوا در فضا SPACE AIR DIFFUSION

۱- کیفیت هوای داخل و تاب‌آوری

۲- اصطلاحات

انواع خروجی و خصوصیات آنها

۳- اصول رفتار جت

مبانی جت هوا

زون‌های گسترش جت

سرعت‌های خط مرکزی در زون ۱ و ۲.

سرعت خط مرکزی در زون ۳.

پروفایل سرعت جت‌هاVELOCITY PROFILES OF JETS

نرخ‌های ورود هوا از اطراف به داخل جت

جت‌های همدمای جریان شعاعی ISOTHERMAL RADIAL FLOW JETS

جت‌های غیر همدما

جت آزاد افقی غیر همدما

مقایسه جت آزاد با جت دارای تاثیرپذیری از سطوح اطراف

واحدهای پرده هوایی AIR CURTAIN UNITS

جابه جایی هوا در زون تحت اشغال

چیدمان حرارتی

علائم اختصاری

فصل بیست و یکم / طراحی داکت

۱- معادله برنولی

۲- هد و فشار

فشار استاتیک STATIC PRESSURE

فشار سرعتی VELOCITY PRESSURE

فشار کل TOTAL PRESSURE

۳- آنالیزهای سیستم

۱-۲- تغییرات فشار در سیستم

۳- مقاومت سیال

۱-۳- افت‌های اصطکاکی

معادلات دارسی و کولبرگ DARCY AND COLEBROOK EQUATIONS

ضرایب زبری

داکت قابل انعطاف FLEXIBLE DUCT

تفسیر:

نمودار اصطکاکFRICTION CHART

داکت‌های غیر دایره‌ای NONCIRCULAR DUCTS

داکت‌های مستطیلی

داکت‌های بیضوی صاف FLAT OVAL DUCTS

۲-۳- افت‌های دینامیکی

ضرایب افت محلی

ضریب افت واحد پایانه‌ای TERMINAL UNIT LOSS COEFFICIENTS

۳-۳- افت‌های مقطعی شبکه داکت DUCT WORK SECTIONAL LOSSES

معادله دارسی- ویسباخ Darcy – weisbach Equation

۴- بر هم کنش فن/ سیستم FAN/SYSTEM INTERFACE

شرایط ورودی و خروجی فن

شرایط خروجی فن

اتصالات ورودی فن

۵- اتاق‌های تجهیزات مکانیکی

موقعیت‌های ورودی هوای خارج و تخلیه هوای اگزاست

۶- طراحی داکت

۱-۶- نکات حائز اهمیت طراحی

آب‌بندی سیستم

شرایط پذیرش

خصوصیات توصیه شده برای تجهیزات دارای دهانه داکت

عایق‌بندی داکت

انتخاب شکل داکت

محدودیت‌های فضایی SPACE CONSTRAINTS

ضرایب تاثیر فن / سیستم

تست و بالانس

۲-۶- توصیه‌های طراحیDESIGN RECOMMENDATIONS

۳-۶- روش‌های طراحی

روش افت فشار ثابت Equal Friction Method

روش بازیافت فشار استاتیکStatic Regain Method

بالانسBALANCING

کنترل نویز NOISE CONTROL

اهدافGOALS

استفاده از روش طراحی

سایززنی داکت تامین Supply Duct Sizing

سیستم‌های داکت برگشت Return Duct Systems

۴-۶- سیستم‌های اگزاست صنعتی

فصل بیست و دوم / طراحی سیستم لوله‌کشی

۱- مبانی

۱-۱- کدها و استانداردها

۲-۱- نکات حائز اهمیت در طراحی

۳-۱- سیستم‌های لوله‌کشی عمومی

سیستم‌های لوله‌کشی فولادی

سیستم‌های لوله‌کشی غیر فلزی(پلاستیک)

سیستم‌های خاص

۴-۱- معادلات طراحی

معادله دارسی- ویسباخ

معادله هایزن-ویلیامز (HAZEN-WILLIAMS)

افتهای ولو و اتصالات VALVE AND FITTING LOSSES

افت در اتصالات چندتایی LOSSES IN MULTIPLE FITTINGS

محاسبه افت فشارها

۵-۱- دستورالعمل سایزینگ

۶-۱- اجزاء ساپورت لوله

فاصله ساپورت‌های آویزان کننده و ضخامت دیواره لوله

۷-۱- انبساط لوله و قابلیت انعطاف PIPE EXPANSION AND FLEXIBILITY

۸-۱- خم‌ها و حلقه‌های لوله

خم‌های اِل L BENDS

خم‌های Z Z BEND

خم‌های U و حلقه‌های لوله U BENDS AND PIPE LOOPS

کنترل انبساط و انقباض سایر مواد

جانشانی سرد لوله‌ها COLD SPRINGING OF PIPE

آنالیز پیکربندی‌های موجود لوله

۲- مواد لوله و اتصالات

۱-۲- لوله

لوله فولادیSteel Pipe

تیوب مسی COPPER TUBE

چدن داکتیل و چدن خاکستری DUCTILE IRON AND CAST IRON

مواد غیر فلزی(پلاستیک) NONMETALLIC (PLASTIC)

ترموست‌ها

۲-۲- اتصالات FITTINGS

۳-۲- روش‌های اتصال

رزوه نمودن threading

جوش دادن و لحیم کاری SOLDERING AND BRAZING

اتصالات بیرون آمدگی و فشار FLARED AND COMPRESSION JOINTS

فلنچ‌ها

جوشکاری WELDING

۳- کاربردها

۱-۳- لوله‌کشی آب

محدودیت‌های نرخ جریان

ایجاد نویز NOISE GENERATION

سایش EROSION

فوق العاده‌های ناشی از افزایش سن لوله‌ها ALLOWANCES FOR AGING

ضربه قوچ WATER HAMMER

۲-۳- پایپینگ آب مصرفی SERVICE WATER PIPING

لوله پلاستیکی

دستورالعمل سایززنی سیستم‌های آب سرد

پایپینگ سیستم هیدرونیک HYDRONIC SYSTEM PIPING

محدوده استفاده از نمودارهای افت فشار

محدوده عمومی طراحی

جدا نمودن هوا AIR SEPARATION

افت فشار ولو و اتصالات

افت فشار اتصالات سه راهی

فصل بیست و سوم / عایق‌بندی برای سیستم‌های مکانیکی

۱. اهداف طراحی و موارد حائز اهمیت

حفظ‌ انرژی

ضخامت اقتصادی

حفاظت پرسنل

کنترل کندانس

مثال طراحی: TAMPA, FLORIDA

حفاظت از یخ‌زدگی FREEZE PREVENTION

کنترل نویز

عایق‌بندی داکت

نویز شکل گرفته در دیواره داکت Breakout Noise

تابش نویز از لوله‌ها Noise Radiation from pipes

افت الحاق به لوله Pipe Insertion Lose

حفاظت در برابر آتش FIRE SAFETY

خوردگی زیر عایق‌بندی CORROSION UNDER INSULATION

۲. مواد و سیستم‌ها

دسته‌بندی مواد عایق‌بندی

خصوصیات فیزیکی مواد عایق‌بندی

محافظت در برابر آب و هوا WEATHER PROTECTION

پی‌آمدهای ایمنی

پی‌آمدهای اقتصادی

مواد استفاده شده به عنوان پوشش‌های حفاظت عایق‌بندی در برابر نفوذ هوا و آب

بازدارنده‌های بخار VAPOR RETARDERS

۳ـ نصب

نصب لوله

عایق‌بندی آویزان کننده‌های لوله INSULATING PIPE HANGERS

قسمت پایانی عایق‌بندی برای دماهای بالای دمای محیط

قسمت انتهایی عایق‌بندی برای دماهای زیر دمای محیط

عایق‌بندی لوله در زیرزمین

مخزن‌های اتمسفریک، مخازن بسته و تجهیزات

پایان‌دهی عایق‌بندی

داکت‌ها

محاسبات کنترل دما برای داکت‌های هوا

پیشگیری از کندانس در سطح داکت‌های هوای سرد

مواد عایق‌بندی برای داکت‌های HVAC

مقاومت در برابر استفاده نامناسب

طول عمر لایه سطح داخلی داکت جریان هوا

خصوصیات جریان هوای داکت

روش‌های ایمن‌سازی

ملاحظات نشت و نفوذ هوا

کاربردهای فضای خارج

۴ـ اطلاعات طراحی DESIGN DATE

برآورد افت و بهره حرارتی

کنترل دمای سطوح CONTROLLING SURFACE TEMPERATURES