Việc tính công suất làm mát của điều hòa công nghiệp chính xác không chỉ đảm bảo kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm đồng đều mà còn góp phần giảm mức tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí vận hành và cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
Cách tính công suất làm mát của điều hòa
Việc xác định kích thước chính xác của các thiết bị điều hòa không khí là rất quan trọng trong các thiết lập công nghiệp. Việc xác định kích thước không phù hợp có thể dẫn đến các vấn đề đáng kể về hiệu quả làm mát và hiệu quả hoạt động. Có hai mối quan tâm chính khi lựa chọn một thiết bị điều hòa không khí:
- Các thiết bị có kích thước quá nhỏ sẽ không đạt được khả năng làm mát cần thiết trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Các thiết bị quá khổ có thể dẫn đến chu kỳ hoạt động thường xuyên, khả năng hút ẩm không đủ, làm mát không đồng đều và tiêu thụ năng lượng quá mức.
Hướng dẫn này phác thảo phương pháp tiếp cận có hệ thống để xác định công suất điều hòa không khí phù hợp cho không gian công nghiệp, với mục tiêu duy trì nhiệt độ ổn định là 24°C và độ ẩm tương đối từ 30 đến 50 phần trăm. Xin lưu ý rằng đây là phương pháp theo kinh nghiệm, để ước tính nhanh công suất làm mát cần thiết. Hãy liên hệ với chuyên gia để biết thêm các tình huống cụ thể.
cách tính công suất điều hòa
Công suất làm mát được định lượng bằng Đơn vị nhiệt Anh mỗi giờ (BTU/h), biểu thị lượng nhiệt mà một máy điều hòa không khí có thể loại bỏ khỏi không gian trong một giờ. Xếp hạng BTU/h cao hơn cho biết công suất làm mát lớn hơn.
Hiểu về BTU và các chuyển đổi phổ biến
BTU, hay Đơn vị nhiệt Anh, là một đơn vị nhiệt truyền thống. Một BTU được định nghĩa là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của một pound nước lên một độ Fahrenheit ở mực nước biển. Trong bối cảnh điều hòa không khí, BTU/h (BTU mỗi giờ) thường được sử dụng để đo công suất làm mát.
hiểu về btu
Để tham khảo, 1 BTU/h tương đương với khoảng 0,293 watt (W). Để chuyển đổi BTU/h sang kilowatt (kW), hãy chia giá trị BTU/h cho 3.412. Trong làm lạnh, một đơn vị phổ biến khác là tấn làm lạnh (RT), trong đó 1 RT bằng 12.000 BTU/h hoặc khoảng 3,52 kW. Các phép chuyển đổi này rất quan trọng khi so sánh các thông số kỹ thuật của thiết bị làm mát từ các nhà sản xuất hoặc khu vực khác nhau có thể sử dụng các đơn vị đo lường khác nhau.
Bước 1: Tính diện tích sàn
Bắt đầu bằng cách đo chính xác diện tích sàn của không gian cần làm mát:
◆ Đo chiều dài và chiều rộng tính bằng mét (hoặc feet).
◆ Tính diện tích bằng cách nhân chiều dài với chiều rộng.
◆ Đối với nhiều không gian được kết nối, hãy tính tổng diện tích của từng không gian.
Ví dụ tính toán: Chiều dài: 6,1 m (20 ft) Chiều rộng: 3,7 m (12 ft) Diện tích sàn: 6,1 x 3,7 = 22,6 m² (240 ft vuông)
Bước 2: Xác định công suất làm mát cơ bản
Sử dụng bảng sau để xác định công suất làm mát cơ bản dựa trên tổng diện tích sàn:
| Tổng diện tích sàn (m²) | Tổng diện tích sàn (ft vuông) | Công suất làm mát cơ bản (BTU/h) |
| 9–14 | 100–150 | 5.000 |
| 14–23 | 150–250 | 6.000 |
| 23–28 | 250–300 | 6.500 |
| 28–33 | 300–350 | 7.250 |
| 33–38 | 350–400 | 8.000 |
| 38–41 | 400–450 | 8.750 |
| 41–46 | 450–500 | 9.650 |
| 46–51 | 500–550 | 10.500 |
| 51–65 | 550–700 | 12.500 |
| 65–93 | 700–1000 | 15.000 |
| 93–111 | 1000–1200 | 17.700 |
| 111–149 | 1200–1600 | 19.000–24.000 |
| 149–167 | 1600–1800 | 24.000–27.000 |
| 167–260 | 1800–2800 | 27.000–33.000 |
Lưu ý: Đối với công suất làm mát vượt quá 12.000 BTU/h, hãy cân nhắc nhiều đơn vị nhỏ hơn thay vì một đơn vị lớn duy nhất. Cách tiếp cận này có thể giảm nhu cầu về mạch ampe cao hơn hoặc mạch 240 volt chuyên dụng.
Bước 3: Điều chỉnh các yếu tố môi trường và hoạt động
◆ Tinh chỉnh ước tính công suất làm mát cơ bản bằng cách tính đến các yếu tố môi trường và vận hành cụ thể:
Định hướng không gian:
◆ Không gian hướng Bắc/Đông Bắc hoặc có nhiều bóng râm: Giảm công suất làm mát cơ bản xuống 10%.
◆ Không gian có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao (ví dụ: hướng tây/tây nam): Tăng công suất làm mát cơ bản lên 10%.
Chất lượng cách điện:
◆ Không gian cách nhiệt kém: Tăng khả năng làm mát cơ bản lên 15%.
Thiết bị sinh nhiệt:
◆ Không gian có thiết bị tỏa nhiệt đáng kể: Thêm 4.000 BTU/h vào công suất làm mát cơ bản.
Tình trạng cư trú:
◆ Đối với mỗi người có trên hai người thường xuyên ở trong không gian đó, hãy cộng thêm 600 BTU/h.
Giờ hoạt động:
◆ Đối với hoạt động chỉ vào ban đêm, hãy giảm công suất làm mát cơ bản xuống 30%.
Thiết bị tạo nhiệt
Sự hiện diện của thiết bị tạo nhiệt ảnh hưởng đáng kể đến nhu cầu làm mát. Việc bổ sung 4.000 BTU/h được đề cập trước đó là hướng dẫn chung, nhưng trong môi trường công nghiệp, điều này có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào thiết bị cụ thể.
Để tính toán chính xác hơn về thiết bị sinh nhiệt:
◆ Xác định tất cả các nguồn nhiệt chính (máy móc, máy tính, đèn chiếu sáng, v.v.).
◆ Xác định công suất tỏa nhiệt của mỗi nguồn tính bằng watt hoặc BTU/h. Thông tin này thường có trong thông số kỹ thuật của thiết bị.
◆ Tính tổng nhiệt lượng tỏa ra từ tất cả các nguồn.
◆ Thêm tổng số này vào phép tính công suất làm mát của bạn.
Ví dụ, nếu bạn có:
◆ 2 máy công nghiệp tạo ra 5.000 BTU/h mỗi máy
◆ 10 máy tính tạo ra 500 BTU/h mỗi máy
◆ Chiếu sáng tạo ra 2.000 BTU/h
Tổng tải nhiệt bổ sung: (2 × 5.000) + (10 × 500) + 2.000 = 17.000 BTU/h
Điều chỉnh cho các nhiệt độ mục tiêu khác nhau
Các phép tính được cung cấp trước đó giả định nhiệt độ mục tiêu là 24°C (75°F). Nếu cần nhiệt độ mục tiêu khác, bạn sẽ cần điều chỉnh công suất làm mát. Theo nguyên tắc chung:
◆ Cứ mỗi độ C giảm xuống dưới 24°C, hãy tăng khả năng làm mát khoảng 3-5%.
◆ Cứ mỗi độ C tăng trên 24°C, hãy giảm khả năng làm mát khoảng 3-5%.
◆ Ví dụ, nếu mục tiêu là 20°C thay vì 24°C:
◆ Chênh lệch: 4°C
◆ Tăng: 4 × 4% (trung bình) = 16%
Nếu công suất làm mát được tính toán của bạn là 10.000 BTU/h ở 24°C, thì ở 20°C sẽ là: 10.000 + (10.000 × 16%) = 11.600 BTU/h
Phép tính chính xác hơn này sẽ thay thế phép tính bổ sung chung 4.000 BTU/h trong ví dụ trước đó của chúng tôi.
Đừng bỏ qua: Điều hòa chống cháy nổ BKF(R)
Tính toán lưu lượng nhiệt
Để xác định kích thước HVAC chính xác hơn, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp phức tạp, điều quan trọng là phải xem xét tốc độ dòng nhiệt. Điều này bao gồm việc tính toán:
◆ Lượng nhiệt tăng trong không gian: Tốc độ nhiệt đi vào hoặc được tạo ra trong không gian.
◆ Tải làm mát không gian: Lượng nhiệt cần loại bỏ để duy trì các điều kiện mong muốn.
Phương pháp hàm truyền ASHRAE (Hiệp hội kỹ sư sưởi ấm, làm lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ) (TFM) cung cấp một cách tiếp cận chuẩn hóa cho các phép tính này. Phương pháp này tính đến nhiều yếu tố bao gồm:
◆ Bức xạ mặt trời qua cửa sổ
◆ Dẫn nhiệt qua mái nhà và tường
◆ Nhiệt sinh ra từ người ở, thiết bị, đèn chiếu sáng và đồ dùng
◆ Hiệu ứng khối lượng nhiệt
Cách tính
TFM bao gồm các phép tính phức tạp thường yêu cầu phần mềm chuyên dụng. Nó sử dụng các hàm truyền dẫn cho tường, mái và kính, và các hàm truyền phòng cho các nguồn nhiệt bên trong.
Dạng tổng quát của phương trình TFM là:
Q = Σ(A × U × ΔT) + Σ(Tăng nhiệt bên trong)
Ở đâu:
◆ Q là tổng lượng nhiệt thu được/mất đi
◆ A là diện tích của mỗi bề mặt
◆ U là hệ số truyền nhiệt của mỗi bề mặt
◆ ΔT là chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài
Nhiệt lượng bên trong bao gồm thiết bị, ánh sáng, người ở, v.v.
Phương pháp này cung cấp ước tính chính xác hơn về nhu cầu làm mát bằng cách tính đến bản chất động của quá trình truyền nhiệt trong các tòa nhà. Phương pháp này không chỉ xem xét lượng nhiệt tăng tức thời mà còn cả hiệu ứng lưu trữ nhiệt của kết cấu tòa nhà.
tính toán cuối cùng
Đối với các ứng dụng công nghiệp có yêu cầu kiểm soát nhiệt độ quan trọng hoặc các quy trình sinh nhiệt phức tạp, việc sử dụng TFM hoặc các phương pháp tính toán tiên tiến tương tự được khuyến khích mạnh mẽ. Các phương pháp này có thể đặc biệt có giá trị khi xử lý:
◆ Sự thay đổi lớn về tải nhiệt trong suốt cả ngày
◆ Không gian có khối lượng nhiệt đáng kể
◆ Các khu vực có mô hình tiếp xúc với ánh sáng mặt trời phức tạp
◆ Các quy trình có yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm chính xác
Mặc dù những tính toán nâng cao này thường yêu cầu phần mềm chuyên dụng và chuyên môn, nhưng chúng có thể mang lại các giải pháp làm mát hiệu quả hơn, có khả năng tiết kiệm đáng kể năng lượng và chi phí theo thời gian.
Kết luận
Việc định cỡ phù hợp các thiết bị điều hòa không khí công nghiệp là rất quan trọng để duy trì điều kiện môi trường tối ưu, đảm bảo tuổi thọ của thiết bị và tối đa hóa hiệu quả năng lượng. Mặc dù hướng dẫn này cung cấp nền tảng vững chắc để ước tính nhu cầu làm mát, nhưng các môi trường công nghiệp phức tạp có thể được hưởng lợi từ việc tham khảo ý kiến của các chuyên gia HVAC, những người có thể tính đến các yếu tố bổ sung như tải nhiệt của thiết bị, yêu cầu về quy trình và điều kiện khí hậu cụ thể.
Liên hệ hotline: 0378.366889 để được giải đáp tất cả thắc mắc về điều hóa không khí
