Introduction for some softwares
مقدمه
پيمانکاران مقاطعه کاران چند روش مختلف براي اندازه گيري تجهيزات HVAC و ساير محاسبات تأسيساتي ساختمان را مورد استفاده قرار مي دهند. برخي تنها مي توانند بر اساس حرفه و شغل خود، به ساختمان نگاهي بيندازند و موارد مورد نياز را بگويند. سايرين زحمت زيادتري به خود مي دهند و احتمالاً طرح ها را مورد سنجش قرار مي دهند؛ پنجره ها را محاسبه مي کنند و بخشي از خانه را به عنوان نمونه مورد محاسبه قرار مي دهند از روي نتايج حاصله، در خصوص ساير قسمت ها تصميم گيري مي کند. اين در واقع يک محاسبه ي سرانگشتي است؛ البته نمي توان گفت که همه ي پيمانکاران و طراحان برنامه هاي کامپيوتري را مورد استفاده قرا رنمي دهند، ولي اکثريت آن ها همچنان به برآوردهاي سريع ابتدايي تکيه دارند. برخي اعتقاد دارند که محاسبه ي برنامه ها و وارد کردن آن ها در کامپيوتر سريع و آسان است و محاسبات سرانگشتي نبايد مورد استفاده قرار گيرند. اگرچه هيچ چيزي سريع تر از محاسبات سرانگشتي نيست، ولي نرم افزارهاي مختلف مي توانند بسياري از محاسبات را با دقت بيش تر و سريع تري انجام دهند. خوشبختانه استفاده از کامپيوتر رو به افزايش است. هزينه ي سخت افزاري روز به روز کاهش مي يابد و نرم افزارهاي مختلف در زمينه هاي گوناگون به ياري طراحان مي آيند. يکي از دلايل مهم لزوم استفاده از نرم افزارهاي کامپيوتري، درستي و دقت نتايج حاصل از آن ها است، بنابراين از لحاظ اقتصادي، طرحي بهينه ارائه خواهد شد. اصولاً نرم افزارهاي تأسيساتي از طريق شرکت هاي مستقل رايانه اي و يا توليد کنندگان تجهيزات تأسيساتي، عرضه مي شوند. الگوهاي مورد استفاده در اين نرم افزارها غالباً از هندبوک ASHRAE استخراج مي شوند. نکته ي حائز اهميت اين است که اين نرم افزارها سريع و براي استفاده ساده باشند. اين سرعت هم در مرحله ي برداشت اطلاعات مورد نياز اوليه و هم در ارائه ي پاسخ ها و نتايج درخواستي بايد وجود داشته باشد. به علاوه بايد توازن کاملي بين فهرست ها و صفحه ي نمايش موجود باشد. در هر صورت، در مورد هر نرم افزاري، آموزش نقش به سزايي در گسترش کاربرد آن خواهد داشت؛ و در اين خصوص تنها اطلاعات مطرح در راهنماي نرم افزار کافي نخواهد بود. البته برخي از توليد کنندگان اين گونه نرم افزارها، نمونه هاي آزمايشي نرم افزار را در اختيار کاربر قرار مي دهند تا خود با نحوه ي کار آن آشنا گردند و يا مدت زماني را براي پس دادن نرم افزار خريداري شده، در صورت عدم رضايت نسبت به کاربري آن، تعيين مي کنند. همچنين برخي از اين شرکت ها، بسته هاي آموزشي همراه با نرم افزار را پيشنهاد مي کنند که قطعاً در به کارگيري آن مفيد واقع خواهد شد. با اين مقدمه در اين جا چند نرم افزار با کاربري هاي مختلف معرفي شده است.
نرم افزاري براي پنجره ها (RESFEN)
پنجره هاي مدرن امروزي نقش مهمي در کاهش هزينه هاي سرمايش و گرمايش ساختمان ها ايفا مي کنند. پنجره هاي جديد ضمن اين که شرايط آسايشي بهتري براي ساکنان فراهم مي آورند، از مشکلات تعريق بر شيشه ها نيز به دور هستند. اما گاهي مصرف کنندگان و يا مهندساني که در مورد نوع پنجره هاي ساختمان تصميم گيري مي کنند، با ابهاماتي مواجه مي شوند. مشخصاتي که معمولاً توسط سازندگان پنجره ها ارائه مي شود، عبارت اند از: مقادير U يا R شيشه، ضرايب بهره ي حرارتي خورشيدي و يا ضرايب سايه و نرخ هاي نشتي هوا. اما اهميت اين ارقام زماني مشخص مي شود که پنجره ها در شرايط واقعي ساختمان قرار گيرند، زيرا اين ارقام در شرايط کاملاً استاتيک به دست آمده اند. نرم افزار RESFEN مي تواند مصرف کنندگان و مهندسان را در انتخاب پنجره هاي مناسب، با کارايي بالا و به صرفه کمک نمايد. اين نرم افزار هزينه هاي سرمايشي و گرمايشي را بر اساس نوع پنجره انتخابي و نيز نقاط اوج بار محاسبه مي کند. کاربران مي توانند طرح کلي و يا يک سناريو از وضعيت مورد نظر را شبيه سازي کنند و در نرم افزار وارد سازند؛ به عنوان مثال نوع بنا (يک طبفه، چند طبقه، مسکوني، اداري و ...) موقعيت جغرافيايي، جهت گيري ساختمان بر اساس جهات اصلي، هزينه هاي برق و گاز محلي و مشخصات بنا (نوع ديوارها، کف ها يا سيستم هاي تهويه ي مطبوع) توسط کاربر درنرم افزار وارد مي شود و علاوه بر آن، اطلاعات مربوط به اندازه ها، سايه ها و خصوصيات حرارتي پنجره هاي دلخواه نيز به نرم افزار داده مي شود. حال نرم افزار RESFEN مي تواند با داشتن اطلاعات و داده هاي کافي، ميزان هزينه هاي انرژي را که پنجره هاي انتخابي به ساختمان تحميل مي کنند (در مقايسه با يک ديوار عادي عايق شده) محاسبه نمايد و حتي هزينه هاي دو نوع پنجره مختلف را با هم مقايسه کند.
نرم افزار سايکرومتريک (Psychart)
هوا مخلوطي از گازهاي مختلف است که بيش تر آن اکسيژن و ازت و مقدار کمي هم بخار آب است. اگرچه وزن بخار آب موجود در هواي جو کم تر از يک درصد وزن هوا در آب و هواي معتدل و کم تر از 3 درصد در بالاترين مقدار آن است، ولي تغيير آن در اين محدوده اثر قابل ملاحظه اي بر آسايش انسان و خواص و رفتار مواد دارد؛ بنابراين اندازه گيري ميزان رطوبت هوا و مطالعه ي اثر خواص هواي مرطوب در صنعت تهويه ي مطبوع از اهميت زيادي برخوردار است. در تهويه ي مطبوع، هوا به دو قسمت متفاوت تقسيم مي شود که عبارت اند از: هواي خشک و بخار آب. روش اندازه گيري رطوبت موجود در هوا را سايکرومتري مي نامند و علمي که خواص حرارتي هواي مرطوب را بررسي مي کند، اندازه گيري و کنترل رطوبت هوا را مورد توجه قرار مي دهد و اثر رطوبت هواي محيط را بر مواد و آسايش مطالعه مي کند، سايکرومتريک (Psychrometric) ناميده مي شود. مفاهيم اساسي در علم سايکرومتريک عبارت اند از: دماي هواي خشک (DB)، دماي مرطوب هوا (WB)، دماي اشباع آدياباتيک، دماي نقطه شبنم (DP)، رطوبت مخصوص، رطوبت مطلق هوا (w)، رطوبت نسبي (RH)، حجم مخصوص هوا (V) و آنتالپي (h). با معلوم بودن خاصيت از خواص هوا، مي توان خواص ديگر را از روابط و يا نمودار سايکرومتريک محاسبه نمود.
براي شروع تحليل يک فرآيند تهويه ي مطبوع به کمک نرم افزار Psychart، از قسمت بالاي نرم افزار گزينه chart و از آن جا Add Point or Process را انتخاب مي کنيم. در پنجره ي باز شده، 8 گزينه براي تعيين خواص و مشخصات چارت سايکرومتريک وجود دارد.
1- گزينه State point : با انتخاب اين گزينه و وجود دو مشخصه از منحني، ساير خواص محاسبه مي شوند.
2- گزينه General: در اين جا فرآيند مورد نظر براي رسيدن از يک نقطه به نقطه ي ديگر را مشخص مي کنيم.
3- گزينه Heat : براي تعريف و مشاهده ي يک فرآيند گرمايش از اين گزينه استفاده مي کنيم.
4- گزينه Zone : اين گزينه براي تعيين شرايط هواي تغذيه (Supply Air) که وارد فضا مي شود، مورد استفاده قرار مي گيرد. با داشتن بار برودتي فضا و شرايط ورودي کويل سرمايي و استفاده از اين گزينه مي توان مقدار هواي تغذيه مورد نياز و شرايط خروجي کويل را به دست آورد.
5- گزينه Cool : از اين گزينه براي تعريف يک فرآيند سرمايش استفاده مي شود.
6- گزينه Humidify: عمليات رطوبت زني توسط چند روش صورت مي گيرد که براي تعريف آن ها از اين گزينه استفاده مي شود.
7- گزينه Collection : براي تحليل فرآيندهايي که در آن ها بيش از دو جريان هوا با شرايط مختلف مخلوط مي شوند، از اين گزينه استفاده مي کنيم.
8- گزينه Mixing: براي تحليل و محاسبات مربوط به اختلاط دو نوع هوا از اين گزينه استفاده مي شود.
نرم افزار انتخاب چيلر کرير
استفاده صحيح از يک دستگاه در صورتي امکان پذير است که در شرايطي که براي آن ساخته شده، کار کند و پارامترهاي موثر و متغير دستگاه در حدي که سازنده آن برايش مجاز دانسته است، تغيير کند تا بتواند دستگاه را با بازده قابل قبول در شرايط اقتصادي مورد استفاه قرار داد. براي مثال، شرط آن که يک واحد چيلر کمپرسوري با بازده نزديک به حداکثر ممکن کار کند و هزينه ي سرمايه توليد شده از نظر اقتصادي قابل قبول باشد، آن است که ميزان درجه ي حرارت و دبي آب رفت و برگشت در قسمت خنک کننده و همين طور درجه ي حرارت و دبي آب رفت و برگشت به کندانسور، به مقداري بالا باشد که در کالانماي سازنده توصيه شده است. در اين جا به ضوابط محاسباتي جهت انتخاب صحيح چيلرها به کمک نرم افزار انتخاب چيلر Carrier مي پردازيم. چيلر از کلمه لاتين CHILL به معناي سرما گرفته شده است. کار اصلي چيلر ايجاد برودت جهت سرد کردن آب اواپراتور مي باشد که اين آب را مي توان به مصارف گوناگون مانند فن کويل ها، هواسازها و کارخانجات شيميايي و صنعتي رساند. چيلرها از لحاظ ساخت به چند نوع تقسيم مي شوند که عبارت اند از: چيلرهاي کمپرسوري (Reciprocating chiller)، چيلرهاي جذبي (چيلرهاي جذبي با مصرف بخار) (Steam obsorption chiller) و چيلرهاي جذبي با مصرف آب گرم (Hot water absorption chiller)، و چيلرهاي سانتريفوژ، کليه ي اطلاعات ورودي به نرم افزار در قسمت Input Data Cooler وارد برنامه مي شود. ظرفيت چيلر بر حسب تن در قسمت Capacity مشخص مي گردد. ضريب رسوب مبدل در قسمت Foul Factor وارد نرم افزار مي شود. علت استفاده از اين ضريب اين است که پس از مدتي علميات، سطوح انتقال حرارت مبدل حرارتي ممکن است با رسوبات مختلف موجود در جريان پوشيده شوند و يا در نتيجه ي تأثير متقابل ميان سيالات و مواد مورد استفاده در ساخت دستگاه، دچار خوردگي گردند. در هر حال، اين پوشش، مقاومت اضافي در مقابل جريان انتقال حرارت ايجاد مي کند بايد در محاسبات لحاظ گردد. ضريب رسوب گيري با تعيين مقادير u براي شرايط لوله هاي تميز و کثيف در م بدل ها به صورت زير تعيين مي شود: G.P.M=1/Udirty-1/Uclaen
دماي خروجي و ورودي چيلر در قسمت Leaving and Entering Temp و دبي جريان بر حسب gpm در قسمت Flow Rate مشخص مي شود. همچنين نوع چيلر در قسمت Chiller Type انتخاب مي شود. انواع چيلرهاي انتخابي به کار رفته در نرم افزار شامل اين موارد مي باشد: Air cooler Package، Water cooled Package، Carrier Remote، Other Remote و Condenserless. کاربر مي تواند در قسمت model نوع چيلر را انتخاب کند و يا با انتخاب Autoselect گزينه انتخاب چيلر را به برنامه واگذار نمايد. در صورت انتخاب اين گزينه، نرم افزار حداکثر دو نوع چيلر را انتخاب خواهد کرد.
نرم افزار محاسبه ي ضخامت عايق AEROFLEX
Aeroflex يک عايق الاستومريک برودتي - حرارتي سلول بسته از جنس EPDM جهت عايق کاري سيستم هاي حرارتي و برودتي مرکزي شامل لوله کشي آب سرد و گرم، کانال هاي هواي سرد و گرم، مخازن، لوله هاي انتقال سيالات و گازها در صنايع مختلف نظير نفت، گاز، پتروشيمي، شيميايي، خودروسازي، نيروگاهي، کشتي سازي، هواپيماسازي، داروسازي و ساختمان، به منظور ذخيره سازي انرژي و جلوگيري از ايجاد مشکلات ناشي از ميعان است. اين عايق کاربرد وسيعي در سيستم HVAC&R در ساختمان ها، کارخانجات و صنايع با استاندارد بين المللي بالا دارد و دليل آن خصوصيات برجسته ي زير است:
- مقاومت در برابر نفوذ بخار و رطوبت بدون نياز به استفاده از موانع اضافي.
- ساختار سلولي کاملاً بسته که نتيجه ي آن وجود ضريب هدايتي حرارتي (k-value) ثابت در زمان استفاده و همچنين جذب آب بسيار پايين و مقاومت بالا در برابر رطوبت است.
- ساختار غير قطبي با يک محور اشباع پليمري که نتيجه ي آن مقاومت عالي در برابر اشعه ي ماوراء بنفش (UV)، شرايط جوي و عدم جذب رطوبت است.
- فقدان مواد سمي، فيبر، ترکيبات نيتروژن دار (Non Formaldehyde) و CFC ها،
Nitrosamine ، Dioxin، PVC ، Halogenدر آن.
- ضريب انتقال حرارتي ثابت و پايين W/m.k 0/034 در دماي صفر درجه سانتيگراد.
- دامنه ي حرارتي در دماهاي بين 200- درجه سانتيگراد تا 125+ درجه سانتيگراد
- بدون ايجاد حساسيت براي پوست و سيستم تنفسي .
- داراي استانداردهاي بين المللي مقاومت در برابر دود و آتش گرفتگي.
- انعطاف پذيري و نصب آسان همراه با ظاهري تميز و مرتب.
- جذب موثر صدا (عايق صوتي 27db در ضخامت 20mm).
- وزن سبک.
- عدم ايجاد خوردگي زير عايق در لوله و مخازن و مقاوم به مواد شيميايي، اسيد ها و بازها.
کارخانه ي سازنده اين نوع عايق (Aeroflex International Co) نرم افزاري طراحي کرده است که ضخامت مناسب عايق براي جلوگيري از ايجاد ميعان را محاسبه مي کند. همچنين از نظر اقتصادي با کم ترين هزينه ي عايق کاري، حداقل اتلاف انرژي در لوله هاي سرد و گرم قابل محاسبه است. اين نرم افزار سريع، مناسب و مفيد مي باشد.
براي مثال با انتخاب گزينه Low Temperature ، ضخامت پيشنهادي عايق محاسبه مي گردد. اين منو شامل 3 گروه با 8 روش محاسباتي مي باشد که در شکل زير نشان داده شده است.
و در نهايت نتايج خروجي نرم افزار به دو شکل نمودار و جدول قابل رويت خواهد بود.
به همين شکل نرم افزار براي ساير سيستم ها مانند سيستم آب گرم، کانال کشي و مخازن ذخيره، قادر است ضخامت بهينه ي عايق را محاسبه نمايد.
پي‌نوشت‌ها:
1- مدير عامل شرکت مهندسي آسايش گستر آبتين.
2- مدير فني شرکت مهندسي آسايش گستر آبتين، AsayeshGostareAbtin@yahoo.com
منابع و مآخذ
- مجلات صنعت تأسيسات، تهويه ي مطبوع، تهويه و تبريد
-www.windows.ibl.gov
- www.carrier.com
-www.energy.state.nc.us
-www.shivasp.com
-www.aeroflex.co.th
-www.software.eng.com
-www.pshy.soft.ir
دانش نما شماره166-165
