محاسبات انتخاب مبدل استخر و جکوزی-اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر سطحی آب جکوزی
گرمایش اولیه آب استخر در هنگام راه اندازی بسته به حجم آب استخر دارد ..
محاسبات انتخاب مبدل استخر و جکوزی :
برای محاسبه بار حرارتی آب استخروجکوزی براساس فرمول زیر عمل خواهیم کرد.
8.33 x Vlx Δt/T Q1=
:Q1بار حرارتی آب استخر یا جکوزی بر حسب btu/hr
: VIحجم آب استخر یا جکوزی به gal 8.33: چگالی آب بر حسب Lb/gal
: Δtدمای آب ورودی یا آب شهر - منهای دمای آب نهایی استخر یا جکوزی - دمای آب شهری عموما 40 تا 60 | فارنهایت و دمای آب استخر و جکوزی به ترتیب 80 و 104 فارنهایت در نظر گرفته می شود.
: Tمدت زمان پیش راه اندازی
برای استخرهای خانگی و ویلایی می توان 24 ساعت در نظر گرفت، مگر آنکه کارفرما قصد داشته باشد كل حجم آب استخر در زمان کمتری (به طور مثال 16، 12، 8 ساعت ) گرم کند و برای جکوزی نیز عموما 2 ساعت در نظر گرفته می شود (مگر آنکه حجم آب داخل جکوزی بالا باشد که در آنصورت می توان تا 6 ساعت در نظر گرفت(.
اتلاف حرارتی از سطح استخر یا جکوزی:
Q2 = Ax UX (Tp - Ta)
:Q2 اتلاف حرارتی از سطح استخر یا جکوزی بر حسب btu/hr
: Aمساحت سطح کاسه استخر یا جکوزی بر حسب فوت مربع
:Tp دمای آب استخر یا جکوزی بر حسب فارنهایت
:Ta دمای محیط داخل مجموعه استخر بر حسب فارنهایت
.: Uضریب کلی انتقال حرارت از سطح آب استخر یا جکوزی10.5 Btu/hr.F.ft2
رابطه فوق مربوط به اتلاف حرارت از سطح استخرهای روبازی است که در آن سرعت متوسط باد در حدود 3.5 تا 5مایل بر سرعت می باشد.در صورتی که استخر مورد نظر در مکان های محصور و یا در مجاورت ساختمان های بلند قرار داشته باشد سرعت باد کاهش پیدا خواهد کرد و می توان 75٪ مقدار کل را در نظر گرفت.
محاسبات انتخاب مبدل استخر:
طبق محاسبات انجام شده حجم آب استخر این پروژه 14850 گالن می باشد، دمای اولیه آب در زمستان معادل 5 درجه سانتیگراد یا 40 فارنهایت و دمای ثانویه آب طبق Ashrae ، 80 فارنهایت در نظر گرفته می شود. براساس پیشنهاد کارفرما در این پروژه زمان پیش راه اندازی برای استخر 24 ساعت در نظر گرفته شده است. این در صورتی است که هرچه زمان پیش راه اندازی کمتر شود ظرفیت مبدل و ظرفیت دیگ بیشتر خواهد شد.
BTU/hr 206000= 24/ (40 – 80) × 14850 Q1=8.33 x
اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر سطحی آب استخر:
مساحت استخر طبق توضیحات قبلی37.5متر مربع می باشد که برای تبدیل به فوت مربع بایستی عدد فوق را در 10.76
ضرب کرد که حاصل 403 فوت مربع می شود. )دمای هوای استخر 2 تا 4 فارنهایت از دمای آب استخر بیشتر در نظر گرفته می شود.(
Q2=A×U× (Tp - Ta)
Q2= 403x 10.5 × (84 - 80)
= 17000BTU/hr
از آنجایی که استخر سرپوشیده می باشد مقدار گرمای محاسبه شده در 0.75 ضرب میشود.
Q2= 17000BTU/hr X 0.75 = 12710 BTU/hr
لذا بار مبدل براساس جمع بار گرمایی آب و اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر سطحی بدست می اید.
Qtotal= Q1 + Q2
Qtotal =206000 + 12710 = 218700 BTU/hr
محاسبات انتخاب مبدل جکوزی:
طبق محاسبه انجام شده حجم آب جکوزی 621گالن می باشد، دمای اولیه آب در زمستان معادل 5 درجه سانتیگراد یا 40 فارنهایت و دمای ثانویه آب طبق Ashrae ، 104 فارنهایت در نظر گرفته می شود. براساس پیشنهاد کار فرما زمان پیش راه اندازی برای جکوزی 2 ساعت در نظر گرفته می شود. این در صورتی است که هرچه زمان پیش راه اندازی کمتر شود ظرفیت مبدل و ظرفیت دیگ بیشتر خواهد شد.
Q1=8.33 × 621 X (104 - 40) /2= 165500 BTU/hr
اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر سطحی آب جکوزی:
باتوجه به محاسبه انجام شده مساحت جکوزی براساس قطر بزرگ (2 متر) خواهد شد:
A=∏r2
لذا مساحت جکوزی3.14متر مربع محاسبه می گردد که این عدد باید بر حسب فوت مربع محاسبه گردد، کافیست عدد فوق را در عدد10.76ضرب گردد و مساحت جکوزی 34 فوت مربع محاسبه می گردد.
Q2 = Ax U× (Tp- Ta)
Q2= 34x 10.5 x (104 - 84)
= 7140BTU/hr
از انجایی که استخر سرپوشیده می باشد مقدار گرمای محاسبه شده در0.75 ضرب می شود.
Q2=7140BTU/hr X 0.75 = 5400 BTU/hr
لذا بار مبدل بر اساس جمع بار جمع بار گرمایی آب و اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر سطحی بدست می آید:
Qtotal= Q1 + Q2
Ototal= 165500 + 5400 = 171000 BTU/hr
لذا بر حسب محاسبات انجام شده ظرفیت حرارتی مبدل استخر 218700بی تی یو بر ساعت و مبدل جکوزی 171000بی تی یو بر ساعت محاسبه می گردد لذا طبق کاتالوگ نزدیک ترین ظرفیت به ظرفیت محاسبه شده ملاک محاسبات قرار می گیرد.
شرکت فنی مهندسی فرنام انرژی