Online számológép a hűtési teljesítmény kiszámításához
Az otthoni légkondicionáló teljesítményének önálló kiválasztásához használja a számológépben megvalósított egyszerűsített módszert a hűtött helyiség területének kiszámításához. Az online program árnyalatait és a megadott paramétereket az alábbiakban ismertetjük.
Jegyzet. A program alkalmas a kis irodákban telepített háztartási hűtők és split rendszerek teljesítményének kiszámítására. Az ipari épületek helyiségeinek légkondicionálása összetettebb feladat, amelyet speciális szoftverrendszerek vagy az SNiP számítási módszere segítségével oldanak meg.
Utasítások a program használatához
Most lépésről lépésre elmagyarázzuk, hogyan kell kiszámítani a légkondicionáló teljesítményét a bemutatott számológépen:
- Az első 2 mezőbe írja be a szoba területe négyzetméterben és a mennyezet magasságának értékét.
- Válassza ki a megvilágítás mértékét (napsugárzás) az ablaknyílásokon keresztül. A szobába behatoló napfény emellett felmelegíti a levegőt - ezt a tényezőt figyelembe kell venni.
- A következő legördülő menüben válassza ki a szobában sokáig tartózkodó bérlők számát.
- A fennmaradó füleken válassza ki a tévék és személyi számítógépek számát a légkondicionáló zónában. Működés közben ezek a háztartási készülékek hőt is termelnek és elszámolás alá esnek.
- Ha hűtőszekrény van felszerelve a helyiségbe, az utolsó előtti mezőbe írja be a háztartási készülék elektromos teljesítményének értékét. A jellemző könnyen megtanulható a termék használati útmutatójából.
- Az utolsó fül lehetővé teszi, hogy figyelembe vegye a szellőztetés miatt a hűtési zónába belépő befújt levegőt. A szabályozási dokumentumok szerint a lakóhelyiségek ajánlott sokasága 1-1,5.
Referenciaként. A levegő árfolyama megmutatja, hogy egy óra alatt hányszor újul meg teljesen a levegő a szobában.
Magyarázzuk el a mezők helyes kitöltésének és a fülek kiválasztásának néhány árnyalatát. A számítógépek és televíziók számának meghatározásakor vegye figyelembe azok egyidejű működését. Például egy bérlő ritkán használja mindkét készüléket egyszerre.
Ennek megfelelően a split rendszer szükséges teljesítményének meghatározásához a háztartási készülékek egységét választják ki, amely több energiát fogyaszt - számítógépet. A TV-vevő hőelvezetését nem vesszük figyelembe.
A számológép a következő értékeket tartalmazza a háztartási készülékek hőátadásához:
- TV-készülék - 0,2 kW;
- személyi számítógép - 0,3 kW;
- Mivel a hűtőszekrény az elfogyasztott villamos energia mintegy 30% -át hővé alakítja, a program a bevitt ábra 1/3-át tartalmazza a számításokban.
A hagyományos hűtőszekrény kompresszora és radiátora hőt ad a környezeti levegőbe.
Tanács. A berendezés hőelvezetése eltérhet a megadott értékektől. Példa: Az erőteljes videoprocesszorral rendelkező játékgépek fogyasztása eléri az 500-600 W-ot, egy laptop pedig 50-150 W-ot. A programban szereplő számok ismeretében könnyű megtalálni a szükséges értékeket: játék PC-hez 2 szabványos számítógépet válasszon, laptop helyett vegyen 1 TV-vevőt.
A számológép lehetővé teszi, hogy kizárja a hőellátást a befújt levegőből, de ennek a fülnek a kiválasztása nem teljesen helyes. A légáramok mindenképpen keringenek a lakásban, hőt hozva más helyiségekből, például a konyhából. Jobb játszani biztonságosan, és be kell vonni őket a légkondicionáló számításába, hogy teljesítménye elegendő legyen a kényelmes hőmérséklet megteremtéséhez.
A fő teljesítményszámítási eredményt kilowattban mérik, a másodlagos eredmény brit hőegységekben (BTU). Az arány a következő: 1 kW ≈ 3412 BTU vagy 3,412 kBTU. Hogyan válasszuk ki a split-rendszert a kapott ábrák alapján, olvass tovább
Mi az ipari helyiségek SCR-je
Nagyobb nem jobb
Az ipari helyiségekben szükséges légkondicionáló rendszerek (ACS) szükségesek az ipari helyiségekben a szükséges levegő paraméterek biztosításához. A beltéri légkondicionálást szellőzéssel és néha fűtéssel együtt végezzük. A legfejlettebb rendszerek azonban mindhárom funkciót képesek kezelni.
Az építőipari cégek szerint az adatközpontok és komplex technológiai folyamatokkal rendelkező vállalkozások építésére fordított pénz körülbelül 15% -a fedett légkondicionálás szervezésére megy. Az ipari helyiségek modern légkondicionálása drága feladat, amely az épület fenntartására fordított pénzeszközök 60% -át is igénybe veszi.
Számítási módszer és képletek
Egy gondos felhasználó részéről teljesen logikus, hogy nem bízik az online számológépen kapott számokban. Az egység teljesítményének kiszámításának eredményének ellenőrzéséhez használja a hűtőberendezések gyártói által javasolt egyszerűsített módszert.
Tehát a háztartási légkondicionáló szükséges hideg teljesítményét a következő képlettel számolják:
A jelölések magyarázata:
- Qtp - az utcáról a szobába az épületszerkezeteken (falakon, padlókon és mennyezeteken keresztül) beáramló hőáram, kW;
- Ql - hőelvezetés a lakásbérlőktől, kW;
- Qbp - háztartási készülékek hőbevitele, kW.
Könnyű kideríteni a háztartási elektromos készülékek hőátadását - nézze meg a termékútlevelet, és keresse meg az elfogyasztott elektromos teljesítmény jellemzőit. Szinte az összes felhasznált energia hővé alakul.
Fontos pont. A szabály alól kivételt képeznek a hűtőegységek és a start / stop üzemmódban működő egységek. 1 órán belül a hűtőszekrény kompresszora a helyiségbe olyan hőmennyiséget bocsát ki, amely megegyezik az üzemeltetési utasításban meghatározott maximális fogyasztás 1/3 részével.
Az otthoni hűtőszekrény kompresszora az összes felhasznált villamos energiát hővé alakítja, de szakaszos üzemmódban működik
Az emberek hőbevitelét a szabályozási dokumentumok határozzák meg:
- 100 W / h nyugalmi személytől;
- 130 W / h - séta vagy könnyű munka közben;
- 200 W / h - nagy fizikai megterhelés alatt.
A számításokhoz az első értéket vesszük - 0,1 kW. A képlettel meg kell határozni a falakon keresztül kívülről behatoló hőmennyiséget:
- S - a lehűtött helyiség négyzete, m²;
- h a mennyezet magassága, m;
- q a szoba térfogatára vonatkoztatott fajlagos termikus jellemző, W / m³.
A képlet lehetővé teszi a hőáram összesített számítását a magánház vagy lakás külső kerítésein keresztül a q sajátos jellemző felhasználásával. Értékeit a következőképpen fogadjuk el:
- A szoba az épület árnyékos oldalán található, az ablakok területe nem haladja meg a 2 m²-t, q = 30 W / m³.
- Átlagos megvilágítási és üvegezési területtel a jellemző jellemzői 35 W / m³.
- A szoba a napos oldalon található, vagy sok áttetsző szerkezettel rendelkezik, q = 40 W / m³.
Miután meghatározta az összes forrás hőnövekedését, adja hozzá az első képlettel kapott számokat. Hasonlítsa össze a kézi számítás eredményeit az online számológép eredményeivel.
A nagy üvegezési terület a légkondicionáló hűtőkapacitásának növekedését vonja maga után
Ha figyelembe kell venni a szellőző levegőből származó hőbevitelt, akkor az egység hűtési kapacitása az árfolyamtól függően 15-30% -kal nő. A levegő környezetének óránként 1 alkalommal történő frissítésekor szorozzuk meg a számítás eredményét 1,16-1,2-es szorzóval.
Az alaplap hőforrásként.
A legtöbb számára nem titok, hogy az alaplap, biztosítva a rá telepített csomópontok működését, maga is áramot fogyaszt és hőt termel. A hőt a lapkakészlet északi és déli hídja, a számítógépes csomópontok tápegységei és egyszerűen rajta elhelyezkedő elektronikus alkatrészek bocsátják ki. Sőt, ez a hőelvezetés annál nagyobb, annál produktívabb a számítógépe. És még üzem közben is változik a hő leadása a csomópontok terhelésétől függően.
Chipset.
A Northbridge chip rendelkezik a legnagyobb hőelvezetéssel, amely buszokkal látja el a processzort. És gyakran memóriamodulokkal dolgoznak (a modern processzorok egyes modelljeiben ők maguk is ellátják ezt a funkciót). Ezért hőelvezetési teljesítményük elérheti a 20-30 W-ot. A gyártó általában nem jelzi a hőelvezetésüket, mivel általában az alaplap teljes hőelvezetése.
A magas hőtermelés közvetett jele az inverter jelenléte a közvetlen közelében történő áramellátáshoz és a továbbfejlesztett hűtőrendszer (ventilátor, hőcsövek). Ne feledje, hogy az áramellátásnak és a hűtésnek a chipset csúcsteljesítményen kell tartania.
Most egy ilyen áramforrás egy fázisa 35 watt kimeneti teljesítményt jelent. A tápfázis tartalmaz egy pár MOSFET-t, egy induktivitást és egy vagy több oxid kondenzátort.
Memória.
A modern nagysebességű memóriamodulok hőelvezetése is meglehetősen magas. Ennek közvetett jele a külön áramforrás és a memóriachipekre telepített további hűtőborda (fémlemezek) jelenléte. A memóriamodulok hőelvezetési teljesítménye annak kapacitásától és működési frekvenciájától függ. Elérheti modulonként 10 - 15 W-ot (vagy a teljesítménytől függően 1,5 - 2,5 W-ot a modulon elhelyezett memóriachipenként). A memória tápegysége memóriamodulonként 2–3 watt teljesítményt bocsát ki.
PROCESSZOR.
A modern processzorok energiafogyasztása akár 125, sőt 150 W is lehet (az áramfogyasztás eléri a 100 A-t), ezért egy külön áramforrásról táplálják őket, amely legfeljebb 24 fázist (elágazást) tartalmaz egy terheléssel. Az ilyen processzorok által a processzor tápellátása által elvezetett teljesítmény eléri a 25-30 wattot. A processzor dokumentációja gyakran meghatározza a TDP (termikus tervezési teljesítmény) paramétert, amely a processzor hőelvezetését jellemzi.
Videokártya.
A modern alaplapokon nincsenek további tápegységek a videokártyák számára. Maguk a videokártyákon helyezkednek el, mivel teljesítményük jelentősen függ az üzemmódtól és az alkalmazott grafikus processzoroktól. A kiegészítő tápegységekkel (inverterekkel) rendelkező videokártyák táplálása egy további tápegység ágon történik, +12 V feszültséggel.
Az alaplap elemalapja hőforrásként.
A külső eszközök számának növekedése miatt a külső portok száma is növekszik, amelyekkel olyan külső eszközök csatlakoztathatók, amelyek nem rendelkeznek saját tápegységgel (például külső merevlemezek az USB-portokon). Egy USB port legfeljebb 0,5 A, és legfeljebb 12 ilyen port lehet, ezért a karbantartás érdekében gyakran további tápegységeket telepítenek az alaplapra.
Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy az alaplapra telepített összes rádióelem így vagy úgy hőt termel. Ezek speciális chipek, ellenállások, diódák, sőt kondenzátorok is. Miért is? Mivel úgy gondolják, hogy az egyenárammal működő kondenzátorokon nem szabadul fel áram (kivéve a szivárgási áramok okozta jelentéktelen teljesítményt). De egy igazi alaplapon nincs tiszta egyenáram - a tápegységek pulzálnak, a terhelések dinamikusak és áramkörökben mindig vannak váltakozó áramok. Ezután elkezd szabadulni a hő, amelynek teljesítménye a kondenzátorok minőségétől (ESR érték) és ezen áramok nagyságától és frekvenciájától (harmonikusaiktól) függ.És a processzor inverteres tápellátásának fázisainak száma elérte a 24-et, és a magas színvonalú alaplapokon nincsenek előfeltételek azok csökkentésére.
Az alaplap teljes hőelvezetési teljesítménye (csak egy!) Csúcsán elérheti a 100 W-ot.
Az alaplapba épített tápegységek hőelvezetése.
Az a helyzet, hogy most, a számítógépes csomópontok (videokártya, processzor, memóriamodulok, az északi és déli híd chipkészletei) által fogyasztott energia növekedésével az áramellátás az alaplapon elhelyezett speciális tápegységekből származik. Ezek a források az 5 - 12 V-os forrásból működő többfázisú (1 - 12 fázis) inverterek meghibásodását jelentik, amelyek egy adott áramú (10 - 100 A) fogyasztókat látnak el 1 - 3 V kimeneti feszültséggel. Ezeknek a forrásoknak a hatékonysága körülbelül 72 - 89%, a bennük használt elemalaptól függően. Különböző gyártók különböző módszereket alkalmaznak a keletkező hő elvezetésére. Az egyszerű hőelvezetéstől az alaplapig a MOSFET kulcstranzisztorok forrasztásával a táblán lévő nyomtatott vezetőig, a speciális hőcsőhűtőkig, speciális ventilátorok segítségével.
A beépített tápegység hagyományos inverter, többfázisú csatlakozással, ezek több (a szám a fázisok számának felel meg) szinkronizált és fázisú inverterek ugyanazon a terhelésen működnek.
Példa a hőelvezetés értékelésére a "processzor - többfázisú inverter - tápegység" láncban.
A "processzor - többfázisú inverter - áramellátás" láncban a hőelvezetési teljesítmény kiszámítása a "processzor" láncban lévő végfelhasználó teljesítménye alapján történik.
Az a helyzet, hogy most, a számítógépes csomópontok (videokártya, processzor, memóriamodulok, az északi és déli híd chipkészletei) által fogyasztott energia növekedésével az áramellátás az alaplapon elhelyezett speciális tápegységekből származik. Ezek a források az 5 - 12 V-os forrásból működő többfázisú (1 - 12 fázis) inverterek meghibásodását jelentik, amelyek egy adott áramú (10 - 100 A) fogyasztókat látnak el 1 - 3 V kimeneti feszültséggel. Ezeknek a forrásoknak a hatékonysága körülbelül 72 - 89%, a bennük használt elemalaptól függően. A beépített tápegység hagyományos inverter, többfázisú csatlakozással, ezek több (a szám a fázisok számának felel meg) szinkronizált és fázisú inverterek ugyanazon a terhelésen működnek. Különböző gyártók különböző módszereket alkalmaznak a keletkező hő elvezetésére. Az egyszerű hőelvezetéstől az alaplapig a MOSFET kulcstranzisztorok forrasztásával a táblán lévő nyomtatott vezetőig, a speciális hőcsőhűtőkig, speciális ventilátorok segítségével. A hőelvezetés hozzávetőleges kiszámítása az áramellátási lánc mentén.
Vegyük fontolóra ezt a láncot.
A mérlegelés eredménye a következő kérdésre adott válasz: "Milyen energiát osztanak ki az alaplapon található eszköz tápegysége?"
Vegyük az AMD Phenom ™ II X4 3200 processzort, amelynek 125 W csúcsfogyasztása (TDP) van. Ez, amint azt már fentebb említettük, hőfelszabadításának kellően nagy pontossággal.
A többfázisú inverter, amelyből a fenti processzor táplálja, gyakorlatilag a fázisok számától függetlenül, 78% -os (általában) hatásfokkal, csúcsán 27,5 W hőt termel.
Összességében az AMD Phenom ™ II X4 3200 processzor és az áramellátás (inverter) áramkörében a teljes hőelvezetés eléri a 152,5 W-ot.
Ennek a processzornak tulajdonítható a hőelvezetés aránya a tápegységben (az áramellátás hatékonyságát figyelembe véve) több mint 180 W lesz a processzor terhelésének csúcsán.
Az adott áramkörhöz táplált teljesítmény (áram) részarányának kiszámításához egy PSU-hoz összesen 152,5 watt teljesítményt használnak. Ennek a teljesítménynek a fordításához tudnia kell, hogy az áramkör milyen feszültségektől származik. És ez nem annyira a processzortól és a tápegységtől (PSU), hanem az alaplap kialakításától függ.Ha az áramot 12 V feszültségről táplálják, akkor azt az ebben az áramkörben elfogyasztott teljes teljesítményből számítják ki, ezt az energiát áramokká alakítva, és 12 V kapcsolási feszültség mellett megkapjuk a teljes áramot, amelyet a processzor tápellátásához használunk áramkör 12,7A.
Példa egy 20 négyzetméteres szobára. m
Mutassuk meg a 20 m² alapterületű, 2,7 m mennyezeti magasságú, kis lakás - stúdió légkondicionáló kapacitásának kiszámítását. A kezdeti adatok többi része:
- megvilágítás - közepes;
- lakosok száma - 2;
- plazma TV panel - 1 db;
- számítógép - 1 db;
- hűtőszekrény áramfogyasztása - 200 W;
- a légcsere gyakorisága anélkül, hogy figyelembe kellene venni az időszakosan működő konyhai páraelszívót - 1.
A lakosok hőkibocsátása 2 x 0,1 = 0,2 kW, háztartási készülékekből, az egyidejűség figyelembevételével - 0,3 + 0,2 = 0,5 kW, a hűtőszekrény oldaláról - 200 x 30% = 60 W = 0,06 kW. Átlagos megvilágítású szoba, fajlagos jellemző q = 35 W / m³. Figyelembe vesszük a falak hőáramlását:
Qtp = 20 x 2,7 x 35/1000 = 1,89 kW.
A légkondicionáló teljesítményének végső kiszámítása a következőképpen néz ki:
Q = 1,89 + 0,2 + 0,56 = 2,65 kW, plusz hűtésigény a szellőzéshez 2,65 x 1,16 = 3,08 kW.
A levegőáramok mozgása a ház körül a szellőztetési folyamat során
Fontos! Ne keverje össze az általános szellőzést az otthoni szellőzéssel. A nyitott ablakokon keresztül beáramló légáramlás túl nagy, és a széllökések megváltoztatják. A hûtõberendezésnek nem szabad és nem lehet normál körülmények között olyan helyiséget kondicionálnia, ahol ellenõrzhetetlen mennyiségû külsõ levegõ szabadon áramlik.
A légkondicionáló kiválasztása erővel
Az osztott rendszereket és más típusú hűtőegységeket modellvonalak formájában állítják elő szabványos teljesítményű termékekkel - 2,1, 2,6, 3,5 kW és így tovább. Egyes gyártók több ezer brit hőegységben (kBTU) - 07, 09, 12, 18 stb. Mutatják a modellek teljesítményét. A légkondicionáló egységek kilowattban és BTU-ban kifejezett megfelelőségét a táblázat mutatja.
Referencia. A kBTU megnevezéseiből a különféle hideg, "kilenc" és mások hűtőegységek népszerű neve származik.
A szükséges teljesítmény kilowattban és angolszász mértékegységben való ismeretében válassza ki az osztott rendszert az ajánlásoknak megfelelően:
- A háztartási légkondicionáló berendezés optimális teljesítménye a számított érték -5 ... + 15% -a között mozog.
- Jobb, ha kis margót ad, és az eredményt felfelé kerekíti - a modelltartomány legközelebbi termékéig.
- Ha a számított hűtőteljesítmény kilowatt századdal meghaladja a szokásos hűtő kapacitását, akkor nem szabad felfelé kerekíteni.
Példa. A számítások eredménye 2,13 kW, a sorozat első modellje 2,1 kW, a második - 2,6 kW hűtési teljesítményt fejleszt. Az 1. opciót választjuk - egy 2,1 kW-os légkondicionálót, amely 7 kBTU-nak felel meg.
Második példa. Az előző szakaszban kiszámoltuk az egység teljesítményét egy stúdió apartman esetében - 3,08 kW, és a 2,6-3,5 kW-os módosítások közé esett. Nagyobb teljesítményű (3,5 kW vagy 12 kBTU) osztott rendszert választunk, mivel a kisebbre történő visszagörgetés nem tartja meg az 5% -ot.
Referenciaként. Felhívjuk figyelmét, hogy bármely légkondicionáló energiafogyasztása háromszor kisebb, mint a hűtőkapacitása. A 3,5 kW-os egység mintegy 1200 W villamos energiát "fog" kihozni a hálózatból maximális üzemmódban. Ennek oka a hűtőgép működési elvében rejlik - a "split" nem hideget generál, hanem hőt juttat az utcára.
Az éghajlati rendszerek túlnyomó többsége 2 üzemmódban képes működni - hűtés és fűtés a hideg évszakban. Sőt, a hőhatékonyság nagyobb, mivel az áramot fogyasztó kompresszor motor emellett felmelegíti a freon áramkört. A hűtési és fűtési mód teljesítménykülönbségét a fenti táblázat mutatja.
Vegyük fontolóra egy példát:
Meg kell állapítani egy 2000x800x600mm méretű, acélból készült, szabadon álló elektromos szekrény hőmérlegét, amelynek védelmi foka nem alacsonyabb, mint az IP54. A szekrény összes alkatrészének hővesztesége Pv = 550 W.
Az év különböző időszakaiban a környezeti hőmérséklet jelentősen változhat, ezért két esetet veszünk figyelembe.
Számítsuk ki a szekrény belsejében a hőmérséklet fenntartását Ti = + 35 ° C a külső hőmérsékleten
télen: Ta = -30оС
nyáron: Ta = + 40оС
1. Számítsa ki az elektromos szekrény tényleges területét.
Mivel a terület m2-ben van megadva, méreteit méterekre kell átszámítani.
A = 1,8 H (Sz + M) + 1,4 W D = 1,8 2000/1000 (800 + 600) / 1000 + 1,4 800/1000 600/1000 = 5,712 m2
2. Határozza meg a hőmérséklet-különbséget a különböző időszakokra:
télen: ∆T = Ti - Ta = 35 - (-30) = 65оK
nyáron: ∆T = Ti - Ta = 35 - 40 = -5оK
3. Számítsuk ki a teljesítményt:
télen: Pk = Pv - k A ∆T = 550 - 5,5 5,712 65 = -1492 W.
nyáron: Pk = Pv - k · A · ∆T = 550 - 5,5 · 5,712 · (-5) = 707 W.
A klímaberendezések megbízható működése érdekében rendszerint körülbelül 10% -os "terheléssel" terhelik őket, ezért hozzávetőlegesen 10% -kal egészítik ki a számításokat.
Így a téli hőegyensúly elérése érdekében 1600 - 1650 W teljesítményű fűtőtestet kell használni (feltéve, hogy a szekrény belsejében lévő berendezések folyamatosan működnek). A meleg időszakban a hőt el kell távolítani körülbelül 750-770 W teljesítménnyel.
A fűtést több fűtőelem kombinálásával lehet végrehajtani, a lényeg az összes szükséges fűtőteljesítmény összegyűjtése. Előnyösebb ventilátorral ellátott fűtőtesteket venni, mivel azok kényszerű konvekció miatt jobb hőelosztást biztosítanak a szekrény belsejében. A fűtőkészülékek működésének szabályozásához normálisan zárt érintkezőjű termosztátokat használnak, amelyeket a szekrény belsejében lévő karbantartási hőmérsékletnek megfelelő válaszhőmérsékletre kell beállítani.
A hűtésre különféle eszközöket használnak: szűrőventilátorok, levegő / levegő hőcserélők, hőszivattyú elven működő légkondicionálók, levegő / víz hőcserélők, hűtők. Ennek vagy annak az eszköznek a speciális alkalmazását különféle tényezők okozzák: a hőmérséklet-különbség ∆T, a szükséges IP-védelmi fok stb.
Példánkban meleg időszakban ∆T = Ti - Ta = 35 - 40 = -5оK. Negatív hőmérséklet-különbséget kaptunk, ami azt jelenti, hogy nem lehet szűrőventilátorokat használni. Szűrőventilátorok és levegő / levegő hőcserélők használatához a ∆T-nek legalább 5oK-nak kell lennie. Vagyis a környezeti hőmérsékletnek legalább 5oK-kal alacsonyabbnak kell lennie, mint a szekrényben előírt hőmérséklet (a hőmérséklet-különbség Kelvin-ben megegyezik a Celsius-fokban mért hőmérséklet-különbséggel).
