Chapter-11 Cooling Load Estimation Example

ေကာငးထကၫြန႔ Chapter-11 Cooling Load Estimation Example

11-1

Chapter-11 Cooling Load Estimation Example

(ဤအခနးသည Trane Air Conditioning Clinic series မ cooling and heating load estimation အခနးက ကးကား၍ ေရးသားသည။ လြယကစြာနားလည သေဘာေပါကေစရနအတြက ဆေလာေအာင ျဖညစြက ဘာသာျပန ဆထားသည။)

အခနးတစခနး၏ cooling load တြကနညး မားစြာရသညအနက မညသညနညးျဖင တြကသညျဖစေစ အပစးကးမႈ(heat transfer) အေျခခသေဘာတရားမား တြကနညးမား၊ ဖတ႐ႈရမညဇယားမားက နားလည သေဘာ ေပါကထားသငသည။ ဒဇငးသေဘာတရားမား၊ ရာသဥတႏင ေနသြားလမးေၾကာငးမား၊ ေဒတာဇယားမားတြင မပါရသည ေဆာကလပေရးပစၥညးမား၏ R တနဖး ႏင U တနဖး ခန႔မနးပ၊ လဝင လထြကပစ(pattern) စသညတ႔က ေလလာထားသငသည။

ပ ၁၁-၁ Indoor design conditions

ASHRAE မ တထြငထားသည Cooling Load Temperature Difference/Solar Cooling Load/ Cooling Load Factor (CLTD/SCL/CLF) စသည load estimation method က အသးျပ၍ ယနစႏစမးျဖင ဥပမာက တြကျပ ထားသည။ ေလးေထာငကြငးမား(square brackets)အတြငးရ တနဖးမား(values)၊ပေသနညးမား(formulae)သည

Cooling Load Calculations ေကာငးထကၫြန႔

11-2

SI ယနစအတြက ျဖစသည။ Cooling load တြကရာတြင ႐းရငးၿပး အသးမားသည CLTD/SCL/CLF တြကနညးက အသးျပ၍ တြကျပထားသည။

Human Comfort

ပ ၁၁-၂ Factor affecting human comfort ပ ၁၁-၃ Indoor air design condition

အခနးအတြငး ရေနသမား၏ ၈၀% က လကခႏငသည thermal comfort အေျခအေန(range of conditions) ျဖစေအာင ျပလပေပးရန(delivering acceptable thermal comfort to 80% of the people in a space) လအပသည။ “Comfort zone” ႏငပတသကသည ယဆခကမား(associated assumptions)က ASHRAE Standard 55, Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy တြင ေဖာျပထားသည။ အခနး(၁)ႏင(၃)တြင အေသးစတ ဖတ႐ႈႏငသည။

ဤဥပမာအတြက cooling load ႏင heating load တြကရန ပထမဆးအဆငသည space အတြငးရ လလားသည၊ ရလသညအေျခအေန(desired condition)က သတမတျခငး ျဖစသည။ တစနညးအားျဖင အခနး အပခနႏင စထငးဆက သတမတျခငး ျဖစသည။ ဤဥပမာတြင 78°F [25.6°C] Dry-Bulb temperature ႏင 50% relative humidity က space ၏ desired indoor condition အျဖစ သတမတသည။

Desired condition ႏင ပတသကသည အခက အလကမားက ရရရန ႏငငအလက ျပဌာနး ထားသည code မားက မျငမးႏငပါသည။ ဥပမာ- စငကာပႏငငအတြက Code of Practice for Air-Conditioning and Mechanical Ventilation in Buildings (SS 553 : 2016)က မျငမးရသည။ ျမနမာႏငငအတြက ACMV code မျပဌာနးေသးပါ။

ပ ၁၁-၄ အပကးေျပာငးနညးမား (methods of heat transfer) ၁၁.၁ အပကးေျပာငးနညးမား(Heat Transfer Methods)

အပစြမးအငမားက ဖကစး၍ မရႏငပါ။ အပစြမးအငသည အပခနျမငသည အရာ၀တမ အပခနနမသည အရာ၀တသ႔သာ ကးေျပာငးသြားႏငသည။ (Heat energy cannot be destroyed; it can only be transferred to another substance.)။ အပခနျမငသည အရာ၀တမားမ အပသည အပခနနမသည အရာ၀တမားဆသ႔ အလ အေလာက စးဆငးသည။ (Heat always flows from a higher temperature substance to a lower temperature substance.)

အပကးေျပာငးနညး (၃)မး(three basic principles of heat transfer) မာ (၁) အေအးဓာတရရနအတြက အပမားက ဖယရားပစရမည။ တျခားအရာ၀တဆသ႔ အပမား ကးေျပာငးသြားေအာင

ျပလပရမည။ စြမးအငမား မေပာကပကဘ တစေနရာမ တျခားေနရာသ႔ ကးေျပာငးသြားျခငးက "conservation


11-3

of energy" ဟေခၚသည။ (၂) အပစြမးအင(heat energy)မားသည သဘာ၀အတငး အပခနျမငသညေနရာ သ႔မဟတ အရာ၀တ(higher-

temperature substance)မ အပခနနမသညေနရာ၊ အရာ၀တ(lower-temperature substance) ဆသ႔ ကးေျပာငးသြားသည။ တစနညးအားျဖင ပသညေနရာမ အပမား ေအးသည ေနရာသ႔ ကးေျပာငးသြားသည။ အပစြမးအင(heat energy)မားသည conduction ၊ convection ၊ radiation စသည အပမား ကးေျပာငး ႏငသည အေျခခနညး(၃)မး(three basic heat transfer processes)အနကမ အနညးဆး နညးတစမးမးျဖင ကးေျပာငးၾကသည။ အရာ၀တမား၏ အပခနကြာျခားခကက လက၍ နညး(၂)နညး သ႔မဟတ (၃)နညး တစၿပငနက ျဖစေပၚႏငသည။

ပ ၁၁-၅ Cooling load components

Desired condition တြင ထနးထားရန(maintain)အတြက space မ အပဖယထတပစရမညႏႈနး(heat removal rate)သည space cooling load ျဖစသည။ Desired space condition ဆသညမာ ေယဘယအားျဖင အလရသည အခနးအပခန(dry-bulb temperature)ႏင စထငးဆ(relative humidity)က ဆလသည။ Space ၏ cooling load တြင ေအာကပါ component မားစြာ ပါ၀ငသည။

(၁) ေခါငမး(roof)၊ ျပငပနရမား(exterior walls) ၊ အလငးေရာငရရန ေခါငးမးတြင တပထားသညမနမား (skylights)ႏင ျပတငးေပါကမား(windows)က ျဖတေကာ၍ conduction နညးျဖင ၀ငေရာက(through) လာသည ျပငပမ အပမား(conduction heat gain)

(၂) အလငးေရာငရရန ေခါငးမးတြင တပထားသညမနမား(skylights)ႏင ျပတငးေပါကမား(windows)မ ျဖတသနး ဝငေရာကလာသည ေနေရာငျခညမ အပမား(solar radiation heat gain)

(၃) မကႏာၾကက(ceiling)၊ အတြငးနရမား(interior partition walls)ႏင ၾကမးခငး(floor)မားက ျဖတေကာ၍ conduction နညးျဖင ၀ငေရာကလာမညေဘးအခနး(adjoining spaces)မ အပမား(conduction heat gain)

(၄) Space အတြငးရ လမား(people)၊ မးလး၊မးေခာငးမား(lights)၊ appliances ႏင equipment တ႔မ ထြကေပၚ လာသည အပမား(internal heat gains)

(၅) တခါးမား(doors)၊ ျပတငးေပါကမား(windows) ႏင building envelope ၏ အကေနသညေနရာ၊ ဟေနသည ေနရာမား(small cracks)မ space အတြငးသ႔ စမ၀ငလာသည ျပငပမ ပေႏြးသည ေလမား(hot, humid infiltrating air)မ အပ(heat gain)

ထ႔အျပင တျခားေသာ system heat gain မားကလညး ထညသြငး တြကခကရန လအပသည။ Total building cooling load အေပၚမတည၍ building HVAC system မ အရြယအစား ေရြးခယသတမတရသည။ Total building cooling load တြင ေအာကပါ cooling load မား ပါဝငသည။


11-4

(၁) Ventilation အတြက အေဆာကအဥ(building)အတြငးသ႔ ထညေပးသည ျပငပေလ(outdoor air)ေၾကာင ျဖစပၚလာမည အပမား(heat gain)

(၂) System တြင တပဆငထားသည fan မားမ ထြကေပၚလာသည အပမား(generated heat)ႏင တျခားေသာ system မ ထြကေပၚလာသည အပမား(heat gain)

ဤဥပမာ တြကရာတြင space အတြငး၌ ေခါငမး(roof) ႏင မကႏာၾကက(ceiling)အၾကားတြင plenum မရဟ ယဆသတမတ(assume လပ)ထားသည။ တစနညးအားျဖင ေခါငမး(roof) ႏင မကႏာၾကက (ceiling) အၾကားေနရာက plenum အျဖစ အသးျပမထားျခငးေသာလညးေကာငး၊ မကႏာၾကက(ceiling) မတပဆငထားျခငး ေသာလညးေကာငးျဖစႏငသည။ ထ႔ေၾကာင ေခါငမး(roof)ႏင မးလးမးေခာငး(lighting)မာေၾကာင ျဖစေပၚသည heat gain အားလးသည space အတြငးသ႔ တက႐က(directly) ေရာကရသြားသည။

Cooling load component မားက sensible load ၊ latent load ၊ space load ၊ coil load စသညျဖင အပစရာ၊ မးတရာတ႔က ေအာကတြင ဇယားျဖင ေဖာျပထားသည။ Table 11-1 Cooling load components

Cooling load calculation ျပလပသညအခါ အလြနျမငသည ျပငပအပခန(outdoor temperature)က

အေျခခ၍ တြကလင HVAC system မား၏ အရြယအစားသည လအပသညထက ပႀကး(oversized) သြားလမမည။ ျပငပ ဒဇငးအပခန(outdoor design temperature)ေရြးခယမႈသည ျဖစေပၚသညႀကမႏႈနး(frequency of occurrence)က အေျခခထားသငသည။ မမ တြကလသည ေနရာေဒသ၏(locations) design outdoor condition မားက ရရရန ASHRAE Handbook—Fundamentals စာအပက မျငမးႏငသည။ ရနကနၿမ႕၏ ရာသဥတေဒတာ (weather data)က အခနး(၁၄)(Chapter-14 Appendix)၌ ေဖာျပထားသည။ ၁၁.၂ အေဆာကအဥတညရရာေနရာ(Location) ၁၁.၃ လအပသညအခကအလကမား

Room 101 က cooling load တြကမည space အျဖစသတမတ၍ ဥပမာတစခအျဖစ တြကျပထားသည။ ျပတငးေပါကသည အေနာကဘကက မကႏာမ(windows face west)ထားသည။ ျပတငးေပါကမား(windows)က ျဖတ၍ ျဖစေပၚလာသည solar heat gain သည ေန႔လယခငးေနာကပငး(late afternoon)တြင အမားဆး(peak) ျဖစသည။ ထအခနတြင ေန(sun)သည ျပတငးေပါကေပၚသ႔ တက႐ကကေရာကေန(setting and shining directly

Cooling load အမးအစားမားက ပမာဏနငတကြ သနားလညရန လအပသည။ ၎တ႔အနက မညသည အမးအစားက အမားဆး ျဖစေပၚႏငသည။ မညသညအမးအစားက အနညးဆး ျဖစေပၚႏငက သထားရန လအပသည။ သ႔မသာ လစလ႐ႈမည သ႔မဟတ မျဖစမေန ထညတြကရမညက ဆးျဖတႏငလမ မည။


11-5

into the windows)ေသာေၾကာင ျဖစသည။ ထ႔ေၾကာင ဤဥပမာတြင maximum cooling load ျဖစေပၚသည အခနသည ညေန(၄)နာရ(4 p.m)အျဖစ ယဆသတမတ(assume)သည။

ပ ၁၁-၆ Office space (Room 101)

Space cooling ႏင heating load က တြကခက(estimate)ရနအတြက ေအာကတြင ေဖာျပထားသည အခကမား(criteria)က အေျခခထားသည။ ဤအဆငသည တြကခကမႈမား မျပလပခင ေဒတာမား စေဆာငးျခငး ႏင သငေလာသည ယဆခကမားက ခမတျခငးတ႔က မျဖစမေန ျပလပရသညအဆင ျဖစသည။ ဤအဆငတြင အခကအလကမား စေဆာငးပက ေလလာႏငသည။

(၁) Open office space ဆသညမာ အခနးမား မဖြ႕ထားသည ဟငးလငးျပငအခနးမး ျဖစသည။ တစထပ႐းခနး အေဆာကအဥ(single-story office building) ျဖစသည။ St. Louis, Missouri အရပတြင တညရသည။

(၂) ၾကမးခငးဧရယာသည (၂၄၀၀) စတရနးေပ သ႔မဟတ (၂၅၀.၇) စတရနးမတာ ျဖစသည။ (Floor area = 45 ft x 60 ft [13.7 m x 18.3 m])။

(၃) Space အတြငး၌ plenum မရပါ။ (no plenum between the space and roof)။ ၾကမးခငးမ မကႏာၾကက အထ အျမငသည (၁၂)ေပ သ႔မဟတ (၃.၇)မတာ ျဖစသည။ (Floor-to-ceiling height = 12 ft [3.7 m])

(၄) Cooling season အတြက desired indoor condition သည 78°F[25.6°C] dry-bulb temperatureႏင 50% relative humidity ျဖစသည။ Heating season အတြက 72°F [22.2°C] dry-bulb temperature ျဖစသည။

(၅) အေနာကဘကက မကႏာမထားသညနရ(west-facing wall)၏ အတငးအတာသည 12 ft high x 45 ft long [3.7 m x 13.7 m] ျဖစသည။ 8 in. [203.2 mm] lightweight concrete block with aluminum siding on the outside, 3.5 in. [88.9 mm] of insulation, and 1/2 in. [12.7 mm] gypsum board on the inside ျဖင တညေဆာက(constructed)ထားသည။

(၆) ျပတငးေပါက(၈)ခရသည။ ျပတငးေပါကမား(windows)တြင မနအၾကညပါရၿပး(clear, double-pane (1/4 in. [6.4 mm]) အလမနယေဘာင (aluminum frames)ျဖင ျပလပထားသည။ ျပတငးေပါက(window)တငး၏ အတငးအတာမာ 4 ft wide x 5 ft high [1.2 m x 1.5 m] ျဖစသည။

(၇) ေခါငမးသည အျပား(flat)ျဖစၿပး 45 ft x 60 ft [13.7 m x 18.3 m] ကယသည။ ေခါငမး(roof)က 4 in. [100 mm] concrete with 3.5 in. [90 mm] insulation and steel decking တ႔ျဖင တညေဆာက(constructed) ထားသည။

(၈) ႐းခနးျဖစေသာေၾကာင နနက(၈)နာရမ ညေန(၅)နာရအထသာ အခနးက အသးျပသည။ (Space is occupied from 8:00 a.m. until 5:00 p.m) လ(၁၈)ေယာကအလပလပေနသည ႐းခနး ျဖစသည။ (18 people doing moderately active work)


11-6

(၉) မးေခာငးမားက အသးျပထားသည။ တစစတရနးေပလင 2 W သ႔မဟတ တစစတရနးမတာလင 21.5 W ႏႈနး ျဖစသည။ (Fluorescent lighting in space = 2 W/ft2 [21.5 W/m2])

(၁၀) Space အတြငးရ ကြနပတာႏင ကရယာမားအတြက တစစတရနးေပလင 0.5W သ႔မဟတ တစစတရနး မတာလင 5.4 W ႏႈနး ျဖစသည။ ေကာဖေဖာစက ရသည။

(Computers and office equipment in space = 0.5 W/ft2 [5.4 W/m2], plus one coffee maker.)

(၁၁) Room 101 ၌ West-facing exterior wall မလြ၍ ကနနရမား အားလး၏ ေဘး၌ air con အခနးမား ရသည။ တစနညးအားျဖင အပခနတညသည air con အခနးမားက ဝနးရထားသည။ (surrounded by spaces that are air conditioned to the same temperature as this space)။ အပခနတညသည air con အခနးမားက ဝနးရထားေသာေၾကာင တြကခကမႈ လြယကသည။ ဝနးရထားသညအခနးမား၏ အပခနမတညပါ ျဖစေပၚမည heat transfer က သးျခား ထညတြကရန လအပသည။

ပ ၁၁-၈ Conduction through Surfaces

၁၁.၄ Outdoor Design Conditions

ပ ၁၁-၇ Outdoor design conditions

ပ(၁၁-၇)သည St. Louis, Missouri ေဒသ၏ outdoor design condition ျဖစသည။ ေကာလ(columns) (၃)ခ ပါ၀ငသည။ ပထမေကာလ(first column heading)သည တစႏစပတလး အပဆးအခန 0.4% ၏ အပခန၊ ဒတယေကာလသည အပဆးအခန 1.0% ၏ အပခန ႏင တတယ ေကာလသည 2.0% အတြက ေဖာျပထားသည။

Dry Bulb temperatures and corresponding wet-bulb temperature မားျဖစသည။ 0.4% ဆသညမာ Dry Bulb temperature St. Louis ေဒသတြင ျဖစေပၚသည အပဆးအပခန ၄% သည 95˚F[35˚C] ျဖစသည။ (0.4% of all of the hours in an average year (or 35 hours))။ Dry Bulb temperature 95˚F [35˚C] ျဖစေနခနတြင တြလက အမားဆး ျဖစေပၚ သည(most frequently) wet-bulb temperature သည 76˚F [25˚C] ျဖစသည။ ၁% သ႔မဟတ နာရေပါငး (၈၇.၆)နာရ ေကာသည အပခနသည 95˚F [35˚C] ျဖစသည။

ဒတယ column(second column heading)သည အျမငဆးအပခန 1% ျဖစသည။ 1% ဆသညမာ 93˚F [34˚C] ထက ပျမငသည(အခနကာလအားျဖင နာရေပါငး ၈၇.၆ နာရ) အပခန ၁% ျဖစေပၚသည အပခနက ဆလသည။ (only 1% of all of the hours in an average year (or 87.6 hours))။ ထ Dry Bulb temperature 93˚F [34˚C] ျဖစေနသညအခနတြင အမားဆး ျဖစေပၚသည (occurs most frequently) wet-bulb temperature


11-7

သည 75˚F [24˚C] ျဖစသည။ ဤဥပမာအတြက 95˚F [35˚C] dry bulb နင 76˚F [25˚C] wet bulb က outdoor design condition အျဖစ အသးျပ၍ တြကခကမည။ Outdoor design condition အေၾကာငးက အခနး(၃)တြင အေသးစတ ဖတ႐ႈႏငသည။

တစႏစလး၏ ၁% သည (၈၇.၆)နာရ ျဖစသည။ အပခန DB 93˚F [34˚C]ထက ပပသည အခန ကာလသည တစႏစလးတြင (၈၇.၆)နာရ ျဖစသည။ DB 93˚F[34˚C] တြင အမားဆးတြလကျဖစပၚသည wet bulb သည 75˚F [24˚C] ျဖစသည။

၁၁.၅ U value သ႔မဟတ U factor တနဖးတြကပ

Overall heat transfer coefficient က U-value သ႔မဟတ U-factor ဟ ေခၚသည။ U-factor ဆသညမာ နရ၊ ေခါငမး စသည အေဆာကအဥ၏ structure မားက ျဖတ၍ ဝငေရာကလာသည အပစးကးမႈႏႈနး ျဖစသည။ နရ၊ ေခါငမးမားက ပစၥညး အမးမးျဖင အလႊာလကျပ လပထားၾကသည။ (Walls and roofs are typically made up of layers of several materials.)

ပ ၁၁-၉ Heat conduction through Surfaces

Shaded exterior surface က ျဖတ၍(through) ၀ငေရာကလာသည အပပမာဏ(amount of heat transferred)သည မကႏာျပငဧရယာ(area of the surface)၊ overall heat transfer coefficient (U တနဖး) ႏင အပခန ျခားနားခက(dry-bulb temperature difference from one side of the surface to the other)ေပၚတြင မတည(depends)သည။ Conduction ေၾကာင ျဖစေပၚသည heat gain က တြကရန ေအာကပါ ညမျခငး (equation)က အသးျပသည။

𝑸 = 𝑼 × 𝑨 × ∆𝑻

Where Q = heat gain by conduction, Btu/hr [W] U = overall heat-transfer coefficient of the surface, Btu/hr • ft2 • °F [W/m2 • K] A = area of the surface ft2 [m2] ∆𝑻 = dry-bulb temperature difference across the surface ˚F [°C]

အပခနျခားနားခက(temperature difference)က တြကရန design outdoor dry-bulb temperature မ desired indoor dry-bulb temperature (Ti)က ႏႈတယ ရသည။

Overall heat transfer coefficient က U-factor ဟေခၚသည။ U-factor ဆသညမာ အရာ၀တမားက အပမား ၀ငေရာကျဖတသနးသြားသညႏႈနး(rate at which heat will be transferred through the structure) ျဖစသည။ တစယနစ ဧရယာတြင အပခန (၁)ဒဂရ စငဂရတ သ႔မဟတ (၁)ဖာရငဟက ကြာျခားမႈရပါက ျဖတသနး ဝငေရာကသြားမည အပကးေျပာငးႏႈနး ျဖစသည။

ေယဘယအားျဖင နရမား(walls)ႏင ေခါငမးမား(roofs)က ေဆာကလပေရးပစၥညးမားျဖင အလႊာလက ျပလပ(typically made up of layers of several materials)ထားသည။ U-factor တနဖးက တြကရန နရမား (walls)ႏင ေခါငမးမား(roofs)တ႔၏ အလႊာ တစခခငးစ၏ R တနဖး(thermal resistances (R-values) of each of these layers)က ေပါငး၍ ေျပာငးျပနလနျခငး(taking the inverse) ျဖစသည။

ASHRAE Handbook—Fundamentals တြင နရမား(walls)၊ ေခါငမးမား(roofs)၊ မကႏာၾကကမား (ceilings) ႏင ၾကမးခငးမား(floors) တညေဆာကရာတြင အမားဆး အသးျပၾကသညပစၥညးမား(common materials)၏ R တနဖး(thermal resistance)က ဇယားမားျဖင ေဖာျပထားသည။


11-8

ယခတြကေနသည ဥပမာတြင နရ(wall)က ေအာကပါပစၥညးမားျဖင တညေဆာကထားသည။ ပစၥညးမား၏ R-value မားက ဇယားမ ဖတယရသည။

Aluminum siding (R = 0.61 ft2 • hr • ˚F/Btu [0.11 • m2 . ˚K/W]) 8 in. [200 mm] lightweight concrete block (R = 2.0 [0.35]) 3.5 in. [90 mm] of fiberglass insulation (R = 13.0 [2.29]) 1/2 in. [12.7 mm] gypsum board (R = 0.45 [0.08])

နရ၏ အျပငဘကမကႏာျပင(outside surface of the wall)တြင ေလအလႊာ(film of air)တစခ တညရသည။ နရ အျပငဘကမကႏာျပင ေလအလႊာ၏ R တနဖး(film of air on the outside surface of the wall)သည R = 0.25 [0.044] ျဖစသည။ ေႏြရာသ(summer)တြင ေလသည တစနာရလင (၇.၅)မငႏႈနး(air moving at 7.5 mph [12 km/hr])ျဖင တကေနသညဟ ယဆသတမတသည။ နရ၏ အတြငးဘကမကႏာျပငတြင ေနာကထပ ေလအလႊာ(၁)ခ (another film of air on the inside surface of the wall)ရသည။ အတြငးဘက ေလအလႊာ(film of air)၏ R တနဖး(R = 0.68 [0.12]) ျဖစသည။ အခနးအတြငး၌ ေလၿငမသညဟ ယဆ (assuming still air) ထားသည။

ဇယားျဖင U-factor တြကယပ

ပ ၁၁-၁၀ U value သ႔မဟတ U factor တနဖးတြကပ

ပေသနညး ျဖင U-factor တြကယပ

ဤဥပမာက ယနစ(၂)မးျဖင တြကခကေဖာျပထားသည။

ASHRAE Handbook—Fundamentals တြင အပခခမႈ(thermal resistance) တနဖးမားက ဇယား(table) မားျဖင ေဖာျပထားသည။ အသးမားသည ေဆာကလပေရး ပစၥညးမား(commonly used constructing materials) ႏင တညေဆာကထားသည နရမား(walls)၊ ေခါငမးမား(roofs)၊ မကႏာၾကကမား(ceilings)ႏင ၾကမးခငးမား (floors) စသည တ႔က ေဖာျပထားသည။

ထ႔ေၾကာင U-factor နရ(wall) သ႔မဟတ ေခါငမး(roof) တစခခငး(တစလႊာခငး)စ၏ အပခခႏငစြမး (thermal resistances (R-values))က ေပါငး၍ ေျပာငးျပနလနျခငးျဖင ရႏငသည။


11-9

1997 ASHRAE Handbook–Fundamentals, Chapter 24, Table 4 က ကးကား(reference) ထားသည။

အေနာကဘကက မကနာမသညနရ(west-facing wall)သည အခနျပည အရပကေနသည(completely shaded at all times)ဟ ယဆသည။ နရ(wall)၏ conduction heat gain သည 388 Btu/hr [133 W] ျဖစသည။

၁၁.၆ Conduction Heat Gain Through Shaded Wall

Conduction heat gain through the west-facing wall (assume shaded at all times)က တြကရန

ဤဥပမာတြင west-facing wall သည အခနတငး အျမအရပကေရာက(assume shaded at all times) ေနသည။

U-factor = 0.06 Btu/hr•ft2•F [0.33 W/m2 • K]

နရနင ျပတငးေပါကတ႔၏ ဧရယာသည Total area of wall + windows = 12 ft x 45 ft = 540 ft2 [3.7 m x 13.7 m = 50.7 m2]

ျပတငးေပါက(၈)ေပါက ဧရယာ(Area of windows) Area of windows= 8 windows x (4 ft x 5 ft) = 160 ft2 [8 x (1.2 m x 1.5 m) = 14.4 m2]

နရ၏ ဧရယာ နရနင ျပတငးေပါကမား၏ စစေပါငးဧရယာမ ျပတငးေပါက (၈)ေပါက၏ ဧရယာက ႏတလင နရဧရယာက ရသည။

Net area of wall = 540 – 160 = 380 ft2 [50.7 – 14.4 = 36.3 m2]

T = outdoor temperature (95˚F [35˚C]) – indoor temperature (78˚F [25.6C])

𝑸 = 𝑼 × 𝑨 × ∆𝑻 Q = 0.06 x 380 x (95 – 78) = 388 Btu/hr [Q = 0.33 x 36.3 x (35 – 25.6) = 113 W]

၁၁.၇ ေနေရာငထးျခငးခရသည မကႏာျပငမား(Sunlit Surfaces)

ပ ၁၁-၁၁ Time of peak cooling load

ဥပမာ- နနကခငးေနေရာငသည နရ၏ အျပငဘကမကႏာျပငေပၚသ႔ ကေရာက(sunlight that fell on the outer surface of the wall)ေသာေၾကာင sunlit wall က ျဖတ၍ အပမား space အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာသည။


11-10

Curve A သည အျပငဘကနရ(exterior wall)ေပၚသ႔ ကေရာကသည solar effect ၏ ပမာဏ (magnitude of the solar effect) ျဖစသည။

Curve B သည နရက ျဖတ၍(through the wall) space အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာသည အပမား(heat transferred) ျဖစသည။ အပတးလာမႈ ေနာကကျခငး(delay in the heat gain to the space)သည time lag ေၾကာင ျဖစသည။ Time lag ျဖစေပၚသည ပမာဏ(magnitude of this time lag)သည နရ(wall) သ႔မဟတ ေခါငမး(roof) စသညတ႔က ေဆာကလပထားသည ပစၥညးမား(materials used to construct) ၏ အပက စပယ သေလာငႏငစြမး(capacity to store heat)ႏင ထထည အေပၚတြင မႈတညသည။

အေဆာကအဥ၏ ျပငပနရမား၊ ျပတငးေပါကမားေပၚသ႔ အခနနာရအနညးငယခန႔ ေနေရာငတက႐က ကေရာကျခငး ခရသည။ (most exterior surfaces of a building, however, are exposed to direct sunlight during some portion of the day)။ Radiant heat ျဖာထြကမႈသည အလငးေရာင(light) ျဖာထြကမႈနင တညသည။ မဥးေျဖာင(straight line)အတငး ျဖာထြကသည။ ေတာကပသည မကႏာျပင(bright surface)ႏင ထေတြ႔သညအခါ အေရာငျပန(reflect ျဖစ)သည။ အလငး(light)ႏင radiant heat ႏစမးလးသည မနကသ႔ ၾကညလငသည မကႏာျပင(transparent surface)မားက ျဖတသနးသြားႏငသည။

ပ ၁၁-၁၂ ေနေရာငထးျခငးခရသည မကႏာျပငမား(Sunlit Surfaces)

ေနေရာငျခညမား(sun’s rays)သည တစဝကတစပက အလငးေရာငေဖာကသြားႏငသည မကႏာျပင

(opaque surface) မားေပၚသ႔ ကေရာကသညအခါ အပစြမးအင ပမာဏ(certain amount of radiant heat energy) တခ႕သည ထမကႏာျပင(surface)က ျဖတ၍ အတြငးဘကသ႔ ကးေျပာငးသြားကာ မကႏာျပငအပခန (surface temperature) ပမားလာသည။

ကးေျပာငးသြားသည အပပမာဏ(amount of heat transferred)သည အေရာင(color)ႏင မကႏာျပင ေခာေမြ႕မႈ(smoothness of the surface)၊ မကႏာျပငေပၚသ႔ ေနေရာငက ေရာကသညေထာင(angle at which the sun’s rays strike the surface) စသညတ႔ အေပၚတြင မတညသည။

Opaque surface မားသည မနကသ႔လညးၾကညလငျခငး မရ၊ သစသား၊ ကြနကရစ ကသ႔ အလငးေရာငက ပတဆ႔ႏငစြမး မရသည တစဝကတစပက အလငးေရာင ေဖာကသြား(ျဖတသနး)ႏငသည မကႏာျပင ျဖစသည။

ေနေရာငျခညတနးမား(sun’s rays)သည မကႏာျပငေပၚသ႔ တက႐က(၉၀)ဒဂရေထာင(90˚ angle)ျဖင က ေရာကလင ထမကႏာျပင(surface)ေပၚသ႔ radiant heat energy အမားဆး ကေရာကသည။ (၉၀) ဒဂရထက ပနညးေလ မကႏာျပငေပၚသ႔ကေရာကသည အပပမာဏ(radiant heat energy) ပနညးေလ ျဖစသည။ တစနညးအားျဖင (၉၀)ဒဂရေထာင(90˚ angle)သည မကႏာျပငေပၚတညတညတြငမ ေနေရာငထးသကသ႔ ျဖစေနေသာေၾကာင မကႏာျပင(surface)ေပၚသ႔ radiant heat energy အမားဆး ကေရာကျခငး ျဖစသည။


11-11

မကႏာျပင(surface) ေပၚသ႔ ေနေရာငျခညကေရာကသညေထာင(angle at which the sun’s rays)သည လတတြဒ(latitude)၊ ကေရာကသညအခန(time of day)ႏင ကေရာကသညလ(month of the year) စသညတ႔ အေပၚတြင မတညသည။ ကမာၻသည ေနက လညပတေနေသာေၾကာင ေနေရာငျခည ကေရာကသည ေထာငသည အျမတမး ေျပာငးလေနသည။ ေနသြားလမးေၾကာငး(sun path) ေျပာငးလေနေသာေၾကာင ေနေရာငျခညစးရမႈ ျပငးအား(intensity of the solar radiation) ေျပာငးလေနသည။ အေဆာကအဥျပငပ မကႏာျပင(exterior surface of a building)အေပၚ သ႔ကေရာကသည solar heat သည ထမကႏာျပင(surface) ထသ႔ ၀ငေရာကသြားကာ မကႏာျပင အပခန ျမငတကလာသည။

မကႏာျပငေပၚသ႔ ေနေရာငလး၀ကေရာကျခငးမရ(surface is completely shaded)လင radiation heat gain မျဖစေပၚေပ။ အေဆာကအဥမားအားလးနးပါးတြင(solar heat) ေနေရာငျခညေၾကာင ျဖစေပၚလာသည အပသည total cooling load တြင အေရးႀကးသည အစတအပငး ျဖစသည။(Solar heat is an important part of the total cooling load of most buildings.)

ပ ၁၁-၁၃ Time Lag ျဖစေပၚပ ဥပမာ အပ(heat)သည sunlit wall က ျဖတသနး၍ space အတြငးသ႔ ဝငေရာကလာသည။ ဝငလာသည

ေနေရာင(sunlight)သည နနကပငးအခန(earlier in the day)တြင နရ၏ ျပငပမကႏာျပင(outer surface of the wall) ေပၚသ႔ကေရာကသည။

Curve A သည solar effect ေၾကာင ျဖစေပၚသည ပမာဏ(magnitude)ျဖစသည။ ျပငပနရ(exterior wall)ေပၚသ႔ ေနေရာင ထးျခငးေၾကာင(solar effect ေၾကာင)ျဖစေပၚသည ပမာဏ(magnitude) ျဖစသည။ Curve B သည space အတြငးသ႔ နရက ျဖတ၍ ၀ငေရာကလာသည ပမာဏ(resulting heat that is transferred through the wall) ျဖစသည။ Space အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာသည အပမား(heat gain to the space)သည အခန အနညးငယ ေနာကက(delay)သည။ ထကသ႔ အခန ေနာကကၿပးမ ဝငလာသညအပမား heat gain အျဖစသ႔ ေျပာငးလသြားျခငးက “time lag” ဟေခၚသည။ ထကသ႔ အခနေနာကၿပး ျဖစေပၚလာသည အပပမာဏ (magnitude of this time lag)သည ေဆာကလပထားသည ပစၥညး အမးအစား(materials used to construct the)အေပၚတြင မတညသည။ နရ(wall) သ႔မဟတ ေခါငမး(roofs)တ႔ တညေဆာက ထားသည ပစၥညးမား၏ အပက စပယသေလာင ႏငစြမး(capacity to store heat)ေပၚတြင မတညသည။

ပ ၁၁-၁၄ CLTD table


11-12

၁၁.၇.၁ Conduction Heat Gain Through Sunlit Surface

𝐐 = 𝐔 𝐀 𝐂𝐋𝐓𝐃

CLTD သည နညးပညာေ၀ါဟာရ ျဖစသည။ ျပငပနရမား(exterior walls)၊ ေခါငမးမား(roofs)၊ ျပတငး ေပါကမား(windows) စသည မကႏာျပငမားေပၚသ႔ ေနရာငက ေရာကသညအခါ အပကးေျပာငးျခငး ျဖစေပၚသည။ ထအပမားက နရႏင ေခါငမးတ႔က သမးဆညး သေလာငထားျခငးေၾကာင time lag ျဖစေပၚသည။ ထအခက ႏစခကက ထညသြငးစဥးစား တြကခကလေသာေၾကာင Cooling Load Temperature Difference (CLTD) factor က အသးျပျခငး ျဖစသည။ T ေနရာတြင CLTD က ထညသြငး တြကခကျခငး ျဖစသည။

𝑸 = 𝑼 𝑨 𝑪𝑳𝑻𝑫 CLTD Factor For West Facing Wall

ညမျခငးတြင ပါရသည အပခနကြာျခားခက(temperature difference)သည capacity ႏင time lag က ထညသြငး စဥးစားထားျခငး မရေပ။

အေနာကဘကက မကႏာမသညနရ(west-facing wall)အတြက ဇယားတြင ေဖာျပထားသည CLTD factor တနဖးတြင ေအာကပါ အခကမားက assume လပထားသည။

78˚F [25.6˚C] indoor air 95˚F [35˚C] maximum outdoor air Average outdoor daily temperature range of 21˚F [11.7˚C] 21st day of July 40˚ north latitude Dark-colored surface

Cooling load တြကရန လအပသည အခကအလကမားက ဖတ႐ႈရမညဇယားမားက 1997 ASHRAE Handbook — Fundamentals and ASHRAE’s Cooling and Heating Load Calculation Principles manual တြင ရရႏငသည။ Table 11-1 သည IP ယနစ ဒဂရ ဖာရငဟကအတြကျဖစသည။ Table 11-2 သည SI ယနစ ဒဂရ စငတဂရတအတြက ျဖစသည။ မမတြကေနသည ယနစႏငကကညသည ဇယားက ေရြးခယဖတ႐ႈရမည။ ယနစ မတလင ဖတ႐ႈရမည ဇယားမားကြျပားပက သတျပသငသည။

Table 11-1 CLTDs for Sunlit Walls (40° North Latitude, July 21) (°F)

ေျမာကအရပကမကႏာမထားသည နရႏင ေခါငမး(west-facing wall and the roof)တြင ျဖစေပၚသည

conduction heat gain က တြကရန T ေနရာတြင CLTD က ထညသြငး တြကခကျခငး ျဖစသည။ (Using CLTD instead of T to calculate conduction heat gain)။ U-factor တနဖးတြကျခငးက ေရ႕တြင ေဖာျပၿပး ျဖစသည။

Conduction heat gain through the west-facing sunlit wall: U-factor = 0.06 Btu/hr • ft2 • °F [0.33 W/m2 • K] Net area of wall = 380 ft2 [36.3 m2]


11-13

CLTDhour=17 = 22˚F [12°C] Q = 0.06 x 380 x 22 = 502 Btu/hr [Q = 0.33 x 36.3 x 12 = 144 W]

Table 11-2 CLTDs for Sunlit Walls (40° North Latitude, July 21) (°C)

၁၁.၇.၂ Conduction Heat Gain Through the Roof

Table 11-3 [Table 11-4] တြင ေခါငမးအမးမး(several types of roofs) တ႔၏ CLTD factor က ေဖာျပ ထားသည။ ယခတြကေနသည ဥပမာမ ေခါငမး(roof)သည Roof Type 2 အမးအစားျဖစသညဟ သတမတ (classified)သည။ Table 3 [Table 4]မ ေဒတာမားသည CLTD table for walls table မ ယဆခကမားႏင တည (similar assumptions)သည။ Hour 17 အခနတြင ေခါငမးျပန႔(flat roof type)၏ အပခန 80˚F [44°C] အတြက CLTD တနဖးက ဖတယသည။ ဇယားမ 17hr တြင ေခါငမးျပန႔၏ CLTD အပခနက ဖတယလင 80˚F ရသည။ 17hr ေကာလႏင Roof type 2 အတနးတ႔ ဆသညေနရာမ ဖတယပါ။

Conduction heat gain through the roof: U-factor = 0.057 Btu/hr • ft2 • °F [0.323 W/m2 • K] Area of roof = 45 ft x 60 ft = 2,700 ft2 [13.7 m x 18.3 m = 250.7 m2] CLTDhour=17 = 80˚F [44°C]

Q = 0.057 x 2,700 x 80 = 12,312 Btu/hr

[Q = 0.323 x 250.7 x 44 = 3,563 W]

Table 11-3 CLTDs for Flat Roofs (40° North Latitude, July 21), °F

Table 11-4 CLTDs for Flat Roofs (40° North Latitude, July 21), (°C)


11-14

ဥပမာတြင ေဖာျပထားသည နရအမးအစား(wall type)သည 9 ျဖစသည။ 4 p.m. က ဇယားတြင ဖတယသည အခါ Hour 17 ေကာလ(Hour 17 in this table)တြင ဖတယရသည။ အေနာကဘကက မကႏာမသည နရ(west-facing wall)၏ CLTD သည 22˚F [12C] ျဖစသည။ သ႔ေသာ အမနတကယအပခနကြာျခားခက(actual Dry Bulb temperature difference)သည 17˚F (95˚F – 78˚F) [9.4˚C (35˚C – 25.6˚C)]သာ ျဖစသည။ ေနေရာငျခညသည အျပငမကႏာျပင ေနရာသ႔ ကေရာကေနေသာေၾကာင(sun shining on the outer surface of this wall increases the “effective temperature difference”) 22˚F [12C] အျဖစ တြကယရသည။

မြနးလြပငး(later in the day)တြင CLTD တနဖး ပမား(increases)လာသည။ ညေနပငး(evening)တြင CLTD တနဖး ေလာနညး(decrease)သြားသည။ နရမား(walls)အတြငး၌ သမးဆညးထားသည အပမား(stored heat) space အတြငးသ႔ ထတလႊတလကေသာေၾကာင ျဖစသည။

CLTD တနဖးမားသည ေန႔လယပငးအခနမားတြင ပမားလာၿပး ညေနခငးအခနမားတြင ေလာနညး သြားသည။ အဘယေၾကာငဆေသာ ညေနခငးတြင သမးဆညးထားသညအပ(stored heat)မားသည နရအတြငးမ အခနးထသ႔ လး၀ ၀ငေရာကသြားေသာေၾကာင ျဖစသည။

၁၁.၇.၃ Conduction heat gain through the west-facing west-facing windows

𝑸𝑾𝒊𝒏𝒅𝒐𝒘 = 𝑼 𝑨 𝑪𝑳𝑻𝑫 𝑸𝑾𝒊𝒏𝒅𝒐𝒘 = 𝟎. 𝟔𝟑 𝟏𝟔𝟎 𝟏𝟑 = 𝟏𝟑𝟏𝟎 𝑩𝒕𝒖/𝒉𝒓 [ 𝑸𝑾𝒊𝒏𝒅𝒐𝒘 = 𝟑. 𝟓𝟔 𝟏𝟒. 𝟒 𝟕 = 𝟑𝟓𝟗 𝑾 ]

U-factor က အသးျပ၍ conduction ေၾကာင ျဖစေပၚေသာ heat gain ပမာဏက တြကသည။ အေနာကဘကက မကႏာမေနေသာ ျပတငးေပါက(၈)ခ (eight west-facing windows)မ Table 5 [Table 6] က 1997 ASHRAE Handbook—Fundamentals and includes CLTD factors for glass မ ထတယထားသည။ အလားတ ယဆခကမား(similar assumptions)က အေျခခထားသည။ CLTD table မ နရႏင ေခါငမး(walls and roofs) ညေန(၅)နာရတြင ျဖစေပၚေသာ(Hour 17) မနျပတငးေပါက(glass window)မားအတြက CLTD တနဖးသည 13F [7C] ျဖစသည။

U Factor for Window


11-15

မနမားက ျဖတ၍ ဝငေရာကလာေသာ solar radiation ေၾကာင(solar radiation through glass) ျဖစေပၚသည အပပမာဏ(heat transferred through glass windows)က တြကခၿပး ျဖစသည။ ျပတငးေပါက (window)က ျဖတ၍ conduction ေၾကာင ၀ငေရာကလာသည heat gain က တြကသည တြကနညးသည နရမား (walls)ႏင ေခါငမးမား(roofs)က တြကသညနညးႏင တညသည။

ယခတြကေနသည ဥပမာမ ျပတငးေပါကမား(windows)သည double-pane window မားျဖစၾကၿပး မန(၂)ခပအၾကားတြင 1/4-inch [6.4 mm] air space ရသည။ ျပတငးေပါကမား(windows)သည ဖြင၍ ပတ၍ မရသည အေသ(fixed or not operable) တပထားသည အမးအစားျဖစသည။ အလမနယေဘာင(aluminum frames)ႏင thermal break ပါရသည။ U-factor သည 0.63 Btu/hr • ft2 • ˚F [3.56 W/m2• K] ျဖစသည။ 1997 ASHRAE Handbook— Fundamentals မ အသးမားသည ျပတငးေပါကမား(common window assemblies)၏ U-factor တနဖးမားက အသးျပထားသည။

အေနာကဘကက မကႏာမေနေသာ ျပတငးေပါက(west-facing window) (၈)ေပါက၌ ျဖစေပၚသည conduction heat gain ပမာဏ(conduction, through the eight west-facing windows ရရနအတြက)က တြကရနအတြက U-factor က အသးျပ၍ heat gain က တြကသည။

Table 11-5 [Table 11-6] 1997 ASHRAE Handbook—Fundamentals မ ေကာကႏတ ေဖာျပထားသည

ဇယားျဖစ သည။ မန(glass)အတြက CLTD factor ပါ၀ငသည။ အလားတယဆခကမား(similar assumptions)က အေျခခထားသည CLTD table မား ျဖစၾကသည။

Table မ ညေန(၅)နာရ(Hour 17)တြင ျပတငးေပါကမန(glass window)အတြက CLTD တနဖး (CLTD for a glass window is 13˚F [7˚C])က ဖတလင CLTD သည 13˚F ျဖစသည။

အေနာကဘကက မကႏာမေနေသာ ျပတငးေပါကမား(west-facing windows) ၏ conduction heat gain ပမာဏက တြကရန အတြက (Conduction heat gain through the west-facing windows)

U-factor = 0.63 Btu/hr • ft2 • ˚F [3.56 W/m2 • K] Total area of glass = 8 windows x (4 ft x 5 ft) = 160 ft2 [8 x (1.2m x 1.5 m) = 14.4 m2]


11-16

CLTDhour=17 = 13˚F [7˚C] Q = 0.63 x 160 x 13 = 1,310 Btu/hr [Q = 3.56 x 14.4 x 7 = 359 W]

Table 11-5. CLTDs for Glass, (°F)

Table 11-6. CLTDs for Glass (°C)

ပ ၁၁-၁၅ Solar radiation through glass

ပ ၁၁-၁၆ Time Lag

၁၁.၈ Solar Radiation through Glass

ျပတငးေပါက(window) သ႔မဟတ skylight ေပၚသ႔ ကေရာကသည ေနေရာင(radiated through the glass and transmitted directly into the space)ေၾကာင conduction ျဖစေပၚကာ solar heat energy အမားစသည မနကျဖတ၍ space အတြငးသ႔ တက႐က၀ငေရာကသည။ မနကေနေရာငထး၍ ျဖစေပၚသည အပ ပမာဏ(amount of solar heat radiated through the glass)သည မနအမးအစား(reflective characteristics of the glass)ႏင ေနေရာငထးသညေထာင(angle at which the sun’s rays strike the surface of the glass) အေပၚတြင မတညသည။


11-17

မန(၂)ထပ၊ (၃)ထပ ျပလပထားလင(glass windows of double- pane or triple-pane construction) conduction ေၾကာင ျဖစေသာ အပစးကးမႈ(heat transfer by conduction)က ေကာငးစြာ ေလာခႏငသည။ အခနး အတြငးသ႔ တက႐ကဝငေရာကလာသည solar heat (amount of solar directly into a space)ကေတာ ေလာခ ႏငစြမးမရေပ။ အခနးအတြငးသ႔ တက႐ကဝငေရာကလာသည ပမာဏ(amount of solar directly into a space)က ထနးခပရန၊ ေလာခရနအတြက heat-absorbing glass မား ၊ reflective glass မား သ႔မဟတ အရပကေအာင လပေပးႏငသည ကရယာမား(internal or external shading devices) စသညတ႔က အသးျပရမည။

1997 ASHRAE Handbook — Fundamentals တြင မနမားေၾကာင ျဖစေပၚသည solar heat gain က ခန႔မနးသည တြကနညးသစ(new, more advanced methods of estimating solar heat gain through glass) မားပါ၀ငသည။

မနက ျဖတ၍ ၀ငေရာကလာသည solar (solar heat gain through glass)က တြကသညညမျခငးမာ

𝑸 = 𝑨 × 𝑺𝑪 × 𝑺𝑪𝑳

where, Q = heat gain by solar radiation through glass, Btu/hr [W] A = total surface area of the glass, ft2 [m2] SC = shading coefficient of the window, dimensionless SCL = solar cooling load factor, Btu/hr. ft2 [W/m2]

Solar Cooling Load Factor(SCL) သည ေအာကပါအခကမားေပၚတြင မတညသည။ • Direction that the window faces • Time of day • Month • Latitude • Construction of interior partition walls • Type of floor covering • Existence of internal shading devices

Space အတြငးသ႔ တက႐က radiate လပသည solar energy သည အခနးအတြငးရ မကႏာျပငမားႏင ပရေဘာဂမားက ပေစ(heats up the surfaces and furnishings)သည။ တစနညးအားျဖင အပခနျမငတက ေစသည။ အပခနျမငတကလာၿပးေနာက sensible heat အျဖစထတလႊတ(later released to the space as a sensible heat gain)သည။ ထ႔ေနာက Solar Cooling Load(SCL) factor သည CLTD ကသ႔ပင SCL factor တြင အပစပယသေလာငႏငစြမး(capacity of the space to absorb and store heat)က ထညသြငးထားၿပးသား ျဖစသည။

SCL သည အခကအလကမားစြာ(several variables) အေပၚတြင မတညသည။ ျပတငးေပါက မကႏာမသည အရပ(direction that the window is facing)၊ အခန ၊ လ၊ လတတြဒ(time of day, month, and latitude)တ႔ ပါ၀ငသည။ ထအခကေလးမး(four variables)သည ျပတငးေပါက မကႏာျပငေပၚသ႔ ေနေရာင ထးသညေထာင(angle at which the sun’s rays strike the surface of the window)က သတမတေပးသည။ ျဖစေစသည။

တျခား(၂)ခမာ အခနးအတြငး နရမား တညေဆာကထားပ(construction of the interior partition walls) ႏင ၾကမးခငး သ႔မဟတ ၾကမးျပငက ကာရထားသည ေကာေဇာ အမးအစား(type of floor covering) တ႔၏ အပက သေလာငထားႏငစြမး(capacity of the space to store heat) ျဖစသည။ ၄ငးတ႔ေၾကာင Time lag ျဖစေပၚသည။


11-18

Time lag ျဖစေပၚသည အခနၾကာျမငမႈသည solar radiation ျဖစေပၚခနမ space အတြငးရ အရာမား (furnishings)က ပေႏြးေစရန ၾကာမည အခနႏင ထအပမား အခနးအတြငးသ႔ ထတလႊတရန ၾကာမည အခန(time that the heat is released into the space)တ႔ ျဖစသည။ ေနေရာငမထးေစရန ကာကြယႏငသည ကရယာမား (internal shading devices) တပဆငထားျခငးေၾကာင မနကျဖတ၍ ၀ငေရာကလာမည solar heat energy ပမာဏ ကြျပားသည။

ပ ၁၁-၁၇ Solar Radiation through Windows

Table 11-7 SCL for Sunlit Glass (40° North Latitude, July 21), Btu/hr • ft2

Table 11-8 SCL for Sunlit Glass (40° North Latitude, July 21), W/m2

1997 ASHRAE Handbook—Fundamentals တြင SCL တနဖး(value)မား ေဖာျပထားသည။ SCL က

အကးသကေရာကႏငသည အရာမားအားလး(combinations of these variables)က အထကတြင ေဖာျပခၿပး


11-19

ျဖစသည။ Table 7 [Table 8] က handbook မ ေကာကႏတေဖာျပထားသည။ ယခတြကေနသည ဥပမာ၏ space သည Space Type A အမးအစားျဖစသည။ ဇယား(table) ေဒတာမားမာ (၄၀)ဒဂရလတတြဒအရပအတြကႏင ဇလငလ(၂၁)ရကေန႔ (21st day of July and 40˚ north latitude)အတြက ျဖစသည။ ေျမာကအရပက မကႏာ မသည ျပတငးေပါကမား(west-facing windows)အတြက Hour 17 အခန၌ SCL တနဖးသည 192 Btu/hr • ft2 [605 W/m2] ျဖစသည။

ပ ၁၁-၁၈ Shading Coefficient (SC)

၁၁.၈.၁ Shading Coefficient (SC)

Shading Coefficient (SC) ဆသညမာ ေနေရာငျခညတနးမားသည ျပတငးေပါက အျပငဘက မကႏာျပင (outer surface of the window)က ႐ကခတၿပး သ႔မဟတ ထ႐ကၿပး(strike) ျပတငးေပါကက ျဖတ၍ space အတြငးသ႔ radiant solar energy ပမာဏ မညမ၀ငေရာကသြားသညက ေဖာျပသညကနး ျဖစသည။

Shading coefficient သည စ(standard reference)အျဖစသတမတၿပး ၄ငးႏင မမတြကလသည ျပတငးေပါက(particular window)တ႔၏ reflection property ႏႈငးယဥခက(comparing its reflective properties to a standard reference window) ျဖစသည။ တပဆငေလရသည ျပတငးေပါက အမးအစားမား(common window systems)၏ Shading Coefficient(SC)မားက ဇယားမ ဖတယႏငသည။

ဤဥပမာတြင တြကေနသည ျပတငးေပါကသည two panes of ¼-inch [6.4 mm]ျဖစၿပး မနအၾကည

(clear glass)ျဖစသည။ မနႏစခပအၾကားတြင ၾကားခေလ(an air space between the panes)ရသည။ မနက အလမနယ ေဘာငထတြင ထညထား(glass is mounted in an aluminum frame)သည။ အေသတပထားသည ျပတငးေပါက windows are fixed (not operable) ျဖစသည။ ဖြင၍၊ ပတ၍ မရႏငသည ျပတငးေပါက အမးအစား ျဖစသည။ ထျပတငးေပါက၏ SC တနဖးသည 0.74 ျဖစသည။ ျပတငးေပါကတညေဆာကထားပ အမးအစားမားႏင သကဆငသည shading coefficient မားက ပ(၁၁-၁၈)တြင ေဖာျပထားသည။

Shading coefficient တနဖးနညးေလ(more of the sun’s rays are reflected by the outer surface of the glass) မန၏ အျပငမကႏာျပငသ႔ ထ႐ကၿပး ျပနထြကသြားသည ေနေရာငျခညပမာဏ ပမားေလျဖစသည။


11-20

တြကေနသည ဤဥပမာတြင solar radiation ေၾကာင အေနာကဘကက မကႏာမထားသည ျပတငး ေပါကက ျဖတ၍ ၀ငေရာကလာသည အပပမာဏ(heat gain by solar radiation through the windows on the west-facing wall)က ေအာကပါအတငး တြကယႏငသည။

Solar radiation heat gain through the windows on the west-facing wall: Total area of glass = 8 windows x (4 ft x 5 ft) = 160 ft2 [8 x (1.2 m x 1.5 m) = 14.4 m2] SC = 0.74 SCLhour=17 = 192 Btu/hr • ft2 [605 W/m2]

𝐐 = 𝟏𝟔𝟎 × 𝟎. 𝟕𝟒 × 𝟏𝟗𝟐 = 𝟐𝟐, 𝟕𝟑𝟑 𝐁𝐭𝐮/𝐡𝐫 [𝐐 = 𝟏𝟒. 𝟒 × 𝟎. 𝟕𝟒 × 𝟔𝟎𝟓 = 𝟔, 𝟒𝟒𝟕 𝐖]

ပ ၁၁-၁၉ Shading device ပ ၁၁-၂၀ Internal heat gains

၁၁.၉ အခနးအတြငးမ ျဖစေပၚသညအပမား(Internal Heat Gains)

၁၁.၉.၁ လခႏၶာကယမထြကလာသည အပမား (Heat Generated by People)

လခႏၶာကယမ ထြကလာသည အပ၏ ၆၀% သည heat convection ႏင radiation နညးျဖင ေဘးပတ၀နးကင(surrounding environment)ဆသ႔ ေရာကသြားသည။ ကန ၄၀% သည perspiration ႏင respiration တ႔ေၾကာင ျဖစသည။ ထင၍ အလပလပေနသည ပမးမ လရြယတစေယာက(average adult, seated and working)သည အပ 450 Btu/hr [132 W] ႏႈနးျဖင ထတလႊတသည။

လမား(occupant)အတြက CFL တနဖးက ရာရနအတြက ထလတစေယာကသည အခနးအတြငး

မညသည အခနက ဝငေရာကခသည၊ မညမၾကာေအာငရေနမညဆသညအခကက သရနလအပသည။ Table 11-9 CLF Factors for People

လႈပရားမႈ ပမားေလ အပစြန႔ထတမႈ(heat rejection) ပမားေလ ျဖစသည။ အလပၾကမးသမား(heavy labor) တစဥးမ အပပမာဏ 1,450 Btu/hr [425 W] ခန႔ ထတလႊတသည။ လမ ထြကလာသညအပ(heat rejection)သည အခနး၏ heat gain ျဖစသည။


11-21

Conduction heat gain အတြက CLTD ႏင solar heat gain အတြက SCL တ႔ကသ႔ပင လမား (occupant)အတြက Cooling Load Factor (CLF)က အသးျပသည။ Space မ အပမား သေလာငသမးဆညး ထားသည(capacity of the space to absorb and store heat) အတြက Solar Cooling Load (SCL) factor က အသးျပသည။ ထ႔အတ space မ အပမား သေလာငသမးဆညးထားသည(capacity of the space to absorb and store heat) အတြက Cooling Load Factor (CLF)က အသးျပသည။

လ႔ခႏၶာကယမ ထတလႊတသည အပ(sensible heat)မားက နရ(walls)၊ ၾကမးခငး(floor)၊ မကႏာၾကက (ceiling)ႏင ပရေဘာဂ(furnishings of the space) စသညတ႔မ စပယသမးဆညးထားၿပး(absorbed and stored) ေနာငတစခနတြင ျပနလညထတ ေပးသည။ ျပငပနရတြင conduction နညးျဖင အပစးကးမႈ(heat transfer by conduction through an external wall)ျဖစေပၚသကသ႔ပင time lag ျဖစေပၚသည။ Space cooling load တြကရာတြင အပစတငထြကေပၚလာသည အခနႏင space အတြငးသ႔ ေရာကရခနအၾကားတြင အခနအနညးငယ ကြလြျခငး ျဖစေပၚသည။

လမား(people) မထြကလာသည heat gain အတြက CLF တနဖးသည (၁) အတြငးနရ(interior partition)၊ နရမား(walls) စသညတ႔တညေဆာကထားပ(space construction)

(၂) ၾကမးခငးက ဖးအပထားသည ေကာေဇာ၊ ဖေယာငးပဆး၊ အမးအစား(type of floor covering)

(၃) အခနးက အသးျပသည နာရစစေပါငး(total number of hours that the space is occupied) ႏင

(၄) Space အတြငး၌ လမားရေနသည နာရေပါငး(number of hours since the people entered the space)စသညတ႔ အေပၚတြင မတညသည။

Table 11-9 တြင air con အခနးအတြငးရ လမား(people)မ ထြကလာသည အပပမာဏက တြကရန အတြက လအပသည CLF Factor မားက ေဖာျပထားသည။ ထဇယားမ CLF Factor မားက 1997 ASHRAE Handbook—Fundamentals မ ေကာကႏတ ေဖာျပထားသည။

Space အတြငးသ႔ လတစေယာက ၀ငေရာကၿပးေနာက 65% သည space တြင actual cooling load ခကခငး ျဖစေပၚသည။ အခန(၁)နာရအၾကာတြင ထသ၏ sensible heat gain ၃၅%(1 – 0.65) ပမာဏသည space အတြငးရ မကႏာျပငမားႏင ပရေဘာဂမား(surfaces and furnishings)၏ စပယျခငးခရသည။ တစနညး အားျဖင ထ sensible heat gain ၃၅% သည cooling load အျဖစ ခကခငး မေျပာငးလေပ။

လမား space အတြငး ရေနသညအခန ၾကာျမငလာသညအခါ(people are in the space for a longer period of time) space အတြငးရ မကႏာျပငမားႏင ပရေဘာဂမား(surfaces and furnishings)က အပမားက စပယႏငစြမး မရေတာပါ။ ထအခါ အပမားက ျပနစြန႔ထတ(release the heat that was absorbed earlier in the day)သည။

ဥပမာ- လတစေယာကသည နနက(၈)နာရ အခနတြင အခနးအတြငးသ႔ ၀ငေရာကျပး မြနးလြ(၂)နာရ အထ ေနခသည။ Space အတြငး၌ (၆) နာရေနခသည။ ဇယားတြင လမထြကလာသည sensible heat gain ၏ ၉၁% သည space ၏ cooling load ျဖစသည။ Space အတြငးရ မကႏာျပငမားႏင ပရေဘာဂမားက ကန ၉% ကသာ စပယထားသည။ (91% of the sensible heat gain from the people is seen as a cooling load in the space. Only 9% is absorbed by the surfaces and furnishings of the space.)

Space က (၂၄)နာရပတလး အပခန တစသမတတညး(constant temperature)တြင ထနးမထားႏငလင CLF တနဖးသည (၁.၀)ျဖစသည။ တစနညးအားျဖင အပခနအတကအကျဖစေနလင CLF တနဖးက ၁.၀ ဟ ယဆ၍ တြကရမည။ ႐း၊ ေရာပငးေမာ စသညအေဆာကအဥမား(non-residential buildings)တြင တပဆင ထားသည air-conditioning system အမားစသည ညအခနတြင ပတထားေလရသည သ႔မဟတ စြမးအငသးစြမႈ ေလာနညးေစရနအတြက(reduce energy use) အပခနက ျမႇငထား(raise the temperature set point)ေလ


11-22

ရသည။ ထကသ႔ အေျခအေနမးျဖစလင CLF သည (၁.၀)ျဖစသည။ (1997 ASHRAE Handbook–Fundamentals, Chapter 28)

ဤဥပမာတြင space အတြငးရ လမားမ ထြကလာသည internal heat gain က တြကရန Table 11-10 မ ဖတယသည။ ထင၍ အလပလပေနသည လတစေယာက(moderately active office work) မ အပပမာဏ 250 Btu/hr [75 W] sensible heat ႏင 200 Btu/hr [55 W] latent heat က ထတလႊတသည။

လမထြကလာသည အပပမာဏက တြကျခငး(Internal heat gain from people) Number of people = 18 Sensible heat gain/person = 250 Btu/hr [75 W] Latent heat gain/person = 200 Btu/hr [55 W] CLF = 1.0 (because the space temperature set point is increased at night)

QS = No: of people x Sensible heat gain per person x CLF QS = 18 people x 250 Btu/hr per person x 1.0 = 4,500 Btu/hr [QS = 18 people x 75 W per person x 1.0 = 1,350 W]

QL = No: of people Latent heat gain/ person QL = 18 people x 200 Btu/hr per person = 3,600 Btu/hr [QL = 18 people x 55 W per person = 990 W]

Table 11-10 Heat generated by the peoples Level Of Activity Sensible Heat Gain Latent Heat Gain Moderately active work (Office) 250 BTU/hr (75W) 200 BTU/hr (55W) Standing, light work, walking (Store) 250 BTU/hr (75W) 200 BTU/hr (55W) Light bench work (Factory) 275 BTU/hr (80W) 475BTU/hr (140W) Heavy work (Factory) 580BTU/hr(170W) 870BTU/hr (255W) Exercise (Gymnasium) 710BTU/hr (210W) 1090BTU/hr (315W)

၁၁.၉.၂ Heat Gain from Lighting (မးလး၊ မးေခာငးမ ျဖစေပၚလာသညအပမား)

မးလး၊ မးေခာငးမားမ ျဖစေပၚလာသည အပပမာဏ(heat generated by lights)က တြကရန ေအာကပါ ပေသနညးက အသးျပသည။

Q = Btu/hr Ballast factor CLF [Q = watts Ballast factor CLF ] Ballast factor = 1.2 for fluorescent lights Ballast factor = 1.0 for incandescent lights

120-watt light မးသးမ 410 Btu/hr [120 W] ပမာဏအပ ထြကေပၚလာသည။ 120 W မးသး(၁)လးမ ထြကလာသည အပပမာဏသည ႐းထတြင ထင၍ အလပလပေနသတစေယာကမ ထြကေပၚလာသည ပမာဏ နးပါးခန႔ ျဖစသည။

မးလး၊ မးေခာငးမား(fluorescent lights)မ ထြကလာသညအပပမာဏ(heat gain generated)က ခန႔မနး သညအခါ ၂၀% အပထပေဆာငး၍ lighting heat gain ထသ႔ ေပါငးထညရမည။ Ballast မထြကလာသည အပမား (heat generated)ေၾကာင ျဖစသည။ မးလး၊ မးေခာငးမ ထြကလာသည အပပမာဏ(heat gain from lighting)က တြကရန၊ ခန႔မနး (estimate)ရန ပေသနညးမာ

𝐐 = 𝐰𝐚𝐭𝐭𝐬 × 𝟑. 𝟒𝟏 × 𝐁𝐚𝐥𝐥𝐚𝐬𝐭 𝐅𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 × 𝐂𝐋𝐅 [𝐐 = 𝐰𝐚𝐭𝐭𝐬 × 𝐁𝐚𝐥𝐥𝐚𝐬𝐭 𝐅𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 × 𝐂𝐋𝐅]

where, Q = sensible heat gain from lighting, Btu/hr [W]


11-23

Watts = total energy input to lights, W 3.41 = conversion factor from W to Btu/hr (when using I–P units) Ballast factor = 1.2 for fluorescent lights, 1.0 for incandescent lights CLF = cooling load factor, dimensionless

မးလးမားတြင ballast မပါရပါ။ မးေခာငးမားႏင မးေခာငးကသ႔ ထြနးလငးသည မးမားတြင ballast ပါ ၀ငေသာေၾကာင ballast မ ထြကလာသည အပပမာဏက ထညတြကရန လသည။ Ballast တြင သမာ႐းက (traditional) ballast ႏင electric ballast ဟ၍ (၂)မး ရသည။ ခြျခားတတရန လသည။

လမားမ ထြကလာသည sensible အပ(sensible heat gain from people)အတြက cooling load factor (CLF)က အသးျပသကသ႔ မးလးမးေခာငးမ ထြကလာသည အပမားက space မ စပယသေလာငထားေသာေၾကာင CLF ကထညတြကရသည။ (capacity of the space to absorb and store the heat generated by the lights.)။ အကယ၍ မးက(၂၄)နာရပတလး ဖြငထားၿပး ညဘကတြင air-conditioning system က ရပနား(shut off) ေသာလညးေကာငး set back ျပလပလငေသာလညးေကာငး CLF တနဖးသည (၁.၀) ျဖစသည။

မးလး၊ မးေခာငး မ ထြကလာသည အပမား(heat gain from lighting)က တြကရန Qlights = 5400 3.41 1.2 1.0 = 22097 Btu/hr

[ Qlights = 5400 1.2 1.0 = 6480 W ] မးလး၊ မးေခာငးမ ထြကလာသည အပမား(heat gain from lighting)က တြကျခငး

Amount of lighting in space = 2 W/ft2 [21.5 W/m2] Floor area = 45 ft x 60 ft = 2,700 ft2 [13.7 m x 18.3 m = 250.7 m2] Total lighting energy = 2 W/ft2 x 2,700 ft2 = 5,400 W [21.5 W/m2 x 250.7 m2 = 5,400 W ] Ballast factor = 1.2 (fluorescent lights) CLF = 1.0 (because the space temperature set point is increased at night)

Q = 5,400 x 3.41 x 1.2 x 1.0 = 22,097 Btu/hr [Q = 5,400 x 1.2 x 1.0 = 6,480 W]

Table 11-11 စကကရယာမားမ ထြကလာသည အပမား(heat generated by equipment) Equipment Sensible Heat Gain Latent Heat Gain

Coffee maker 3580 BTU/hr (1050 W) 1540 BTU/hr (450 W) Printer 1000 BTU/hr (292 W) Typewriter 230 BTU/hr (67 W)

ပရငတာမား(printer) ႏင ကြနပတာမားအတြက latent heat gain မရပါ။ တစနညးအားျဖင printer ႏင ကြနပတာမားမ latent heat မျဖစေပၚပါ။

၁၁.၁၀ Infiltration

တခါးျပတငးေပါကအၾကားရ လြတေနသညေနရာမ ေလမား အေဆာကအဥအတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာျခငးက Infiltration ဟေခၚသည။ (Air leaking into a space is called infiltration.) Infiltration ဆသညမာ အေဆာကအဥအတြငးမ အျပငသ႔ ေလမား ထြကသြားျခငး သ႔မဟတ အျပငမ ေလမား အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာျခငး ျဖစသည။ တခါးမား (doors)၊ ျပတငးေပါကမား(windows)၊ အကေနသည ေနရာမား(small cracks)မ အေဆာကအဥအတြငးသ႔ ေလမား ယစမဝငေရာကလာျခငးက ဆလသည။

ပ ၁၁-၂၁ Infiltration


11-24

ေဆာငးရာသ(cooling season)တြင ျပငပမ ေအးေနသညေလမား အခနးတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာျခငး(air leaks into a conditioned space) သ႔မဟတ အခနးအတြငးမ ပေႏြးေနသည ေလမား အျပငသ႔ ထြကသြားျခငး ေၾကာင ပ၍အပေပးရန(heating လပေပးရန) လအပသည။ တစနညးအားျဖင heating load ပမား လာသည။ အဘယေၾကာငဆေသာ ေလပမား(အပစြမးအငမား) ဆး႐ႈးသြားေသာေၾကာင ျဖစသည။ အပဆး႐ႈးမႈ(heat loss) ျဖစေပၚသည။ Infiltration ျဖစေပၚသညပမာဏက ခန႔မနး တြကခကႏငသညနညး (၃) မးရသည။ (က) Air change method (ခ) Crack method ႏင (ဂ) Effective leakage-area method တ႔ျဖစသည။

ပထမဥးစြာ infiltration ေၾကာငျဖစေပၚသည အပပမာဏ(heat gain)က တြကရနအတြက ယစမသည ေလပမာဏ(amount of air)က တြကရမည။

Air change method သည အလြယကဆးနညး ျဖစသည။ တကမႈ အနညးဆးနညး(least accurate methods) ျဖစသည။ ACH အေရအတြက(number of air changes per hour)က ခန႔မနး၍ တြကသညနညး ျဖစသည။ ေဆာကလပထားသည အရညအေသြး(construction quality) မတစဆင အခနးအတြငးသ႔ ၀ငလာမည ေလပမာဏ(quantity of infiltration air)က ေအာကပါညမျခငးမားျဖင တြကယႏငသည။

𝐈𝐧𝐟𝐢𝐥𝐭𝐫𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐚𝐢𝐫𝐟𝐥𝐨𝐰(𝐂𝐅𝐌) = (𝐕𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 𝐨𝐟 𝐬𝐩𝐚𝐜𝐞 × 𝐀𝐢𝐫 𝐜𝐡𝐚𝐧𝐠𝐞 𝐫𝐚𝐭𝐞) 𝟔𝟎 𝐈𝐧𝐟𝐢𝐥𝐭𝐫𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐚𝐢𝐫𝐟𝐥𝐨𝐰 = (𝐕𝐨𝐥𝐮𝐦𝐞 𝐨𝐟 𝐬𝐩𝐚𝐜𝐞 × 𝐀𝐢𝐫 𝐜𝐡𝐚𝐧𝐠𝐞 𝐫𝐚𝐭𝐞) 𝟑, 𝟔𝟎𝟎]

where, Infiltration airflow = quantity of air infiltrating into the space, cfm [m3/s] Volume of space = length x width x height of space, ft3 [m3]

Air change rate = air changes per hour 60 = conversion from hours to minutes 3,600 = conversion from hours to seconds

၁၁.၁၀.၁ Crack method

အေဆာကအဥတငးတြင ျပတငးေပါကမား၊ တခါးမားအၾကား၌ ဟ,ေနသည အကေၾကာငးမား၊ လြတေန သည ေနရာမားရသည။ ထလြတေနသည ေနရာဧရယာမ ၀ငလာသည ေလပမာဏက တြကယသညနညး ျဖစသည။ Crack method အနညးငယ ႐ႈပေထြးသည(complex)တြကနညး ျဖစသည။ ျပတငးေပါကမား(windows) ႏင တခါးမား(doors)၏ အကေၾကာငးမား(cracks)မ ၀ငလာသည ပမးမေလပမာဏ(average quantity of air)က တြကျခငး ျဖစသည။ ေလတကႏႈနး(wind velocity) မေျပာငးလ(constant)ဟ ယဆသတမတသည။ Table 11-12 Estimates of Infiltration Airflow, Air Changes Per Hour

Neutral pressure, poor construction 1.0 Neutral pressure, average construction 0.6 Neutral pressure, tight construction 0.3 Pressurized, poor construction 0.5 Pressurized, average construction 0.3 Pressurized, tight construction 0.0

Reprinted with permission from Commercial Load Calculation, Manual N, copyright ACCA Effective leakage-area method

Effective leakage-area method ျဖင infiltration ေလပမာဏ က တြကရန ေလတကႏႈနး(wind speed) ႏင “stack effect” စသညအခကမား အားလးက အေသးစတ ထညသြငးတြကခက(detailed calculation) ရသည။


11-25

၁၁.၁၀.၂ Infiltration Airflow

Infiltration

Air change method က အသးျပ၍ ျဖစေပၚမည infiltration ေလပမာဏက ခန႔မနးထားသည တနဖး မားက table 11-12 တြင ေဖာျပထားသည။ ဤဥပမာတြင ဒဇငးလပေနသည အေဆာကအဥသည သာမန အဆင (average construction) ျဖစသည။ အခနးတြငးဖအား(positive pressure relative to the outdoors)သည အခနး ျပငပဖအားထက အနညးငယ ပမားသည။ ထ႔ေၾကာင 0.3 air changes/hr infiltration ႏႈနးဟ ခန႔မနး(estimates) ၍ တြကခကသည။

အခနးထထည(volume of space) = 45 ft x 60 ft x 12 ft = 32,400 ft3 [13.7 m x 18.3 m x 3.7 m = 927.6 m3] Infiltration ေၾကာင ျဖစေပၚသည heat gain Qsensible = 1.085 air flow T Qlatent = 0.7 air flow W

[ Qsensible = 1210 air flow T ] [ Qlatent = 3010 air flow W ]

W = (Outdoor Humidity Ratio – Indoor Humidity Ratio) Air Flow – Quantity of air infiltrating the place T = (Outdoor D.B.T – Indoor D.B.T) Density x Specific Heat = 1.085 (1210) Btu•min/hr • ft3 • ˚F [J/m3 • K] Latent Heat Factor = 0.7 (3010) Btu•min•lb/hr • ft3 • gr [J • kg/m3 • g]

၁၁.၁၀.၃ Sensible Heat Gain from Infiltration

QS = 1.085 x airflow x T [QS = 1,210 x airflow x T]

where, QS = sensible heat gain from infiltration, Btu/hr [W] 1.085 [1,210] = product of density and specific heat, Btu • min/hr • ft3 • ˚F [J/m3 • K] Airflow = quantity of air infiltrating the space, cfm [m3/s] T =(design outdoor Dry Bulb temperature) – (desired indoor Dry Bulb temperature) ˚F [˚C]

၁၁.၁၀.၄ Latent Heat Gain from Infiltration

QL = 0.7 x airflow x W [QL = 3,010 x airflow x W]

where, QL = latent heat gain from infiltration, Btu/hr [W] 0.7 [3,010] = latent heat factor, Btu • min • lb/hr • ft3 • gr [J • kg/m3 • g] Airflow = quantity of air infiltrating the space, cfm [m3/s]

နညး(၃)နညးအနက မညသညအေဆာကအဥတြင မညသညနညးႏင တြကရမညက ဆးျဖတႏငရန ေလလာထားရန လအပသည။ မမ၏ အေတြ႕အၾကႏင ရရသည ေဒတာမား အေပၚမတည၍ အသငေလာဆး ေသာနညးက ေရြးခယအသးျပၾကသည။


11-26

W = design outdoor humidity ratio minus the desired indoor humidity ratio, grains of water/lb of dry air [grams of water/kg of dry air]

Outdoor ႏင indoor conditions တ႔၏ humidity ratio ရရန psychrometric chart က အသးျပသည။

၁၁.၁၀.၅ Heat gain from infiltration

Infiltration airflow = 162 cfm [0.077 m3/s] Outdoor conditions: 95˚F [35˚C] dry bulb and 76˚F [25˚C] wet bulb results in Wo = 105

grains of water/lb dry air [15 grams of water/kg dry air] Indoor conditions: 78˚F [25.6˚C] dry bulb and 50% relative humidity results in Wi = 70

grains of water/lb dry air [10 grams of water/kg dry air]

QS = 1.085 x 162 x (95 – 78) = 2,988 Btu/hr [QS = 1,210 x 0.077 x (35 – 25.6) = 876 W]

QL = 0.7 x 162 x (105 – 70) = 3,969 Btu/hr [QL = 3,010 x 0.077 x (15 – 10) = 1,159 W]

Summary of Space Cooling Loads

Space ၏ cooling load တြကရနအတြက ပထမဥးစြာ component မား အားလး၏ heat gain ခန႔မနးျခငး (estimation) ျပလပၿပး ျဖစရမည။

Space အတြက လအပေသာ supply air ေလပမာဏ ႏင အပခန(quantity and temperature of air)က တြကရနအတြက psychrometric analysis လပရန လအပသည။ Psychrometric analysis လပရနအတြက total space cooling load က အသးျပသည။

Plenum မပါ၀ငေသာေၾကာင ေခါငမး(roof)ႏင မးလး၊ မးေခာငး(lights)တ႔မ heat gain မား အားလးသည space အတြငးသ႔ တက႐က(directly) ေရာကရသည။

အထကတြင တြကၿပးခသည space cooling load မားအျပင cooling coil ႏငသကဆငသညအျခား load မားကလညး တြကရန လအပသည။ Building HVAC system တြင ျပငပေလ(outdoor air)ေၾကာင ျဖစေပၚသည load လညး ပါ၀ငသည။ အေဆာကအဥအတြငး ေလေကာငးေလသန႔ရရရန ရညရြယ၍ တမငသကသက ထညေပး သည ျပငပေလ(deliberately brought into the building for ventilation purposes) ျဖစသည။ Fan မ ထြကလာသည အပမား(heat generated by the fans in the system)က ထညေပါငးရသည။


11-27

အေဆာကအဥ(building)၏ total cooling load က ခန႔မနးရနအတြက ထ load မားက space load တြင ထညေပါငးသည။ Cooling coil အရြယအစားက မနကနစြာ ေရြးခယရန(properly size)အတြက additional component မား၏ heat gain က ခန႔မနး(estimate)ရန လအပသည။

Infiltration ေၾကာင ျပငပမ untreated air မား ၀ငေရာကလာသည။ ထ႔ေၾကာင heat gain ျဖစေပၚသည။ IAQ လအပခကအရ ျပငပေလ(outdoor air) ထညေပးရန လအပသည။ Space က အနညးငယ ဖအားပမား (positive pressure ျဖစေအာင)ေအာင ျပလပထားျခငးျဖင infiltration ပမာဏက ေလာခႏငသည။ တစခါတစရ infiltration ႏင ျပငပေလ(outdoor air) (၂)မးလးက ေပါငးထညျခငးေၾကာင cooling coil အရြယအစားက အနညးငယ လအပသညထက ပႀကးေအာင ျပလပမတတသည။

၁၁.၁၁ Ventilation

ပ ၁၁-၂၂ Ventilation

အခနးအတြငးရေလထမ အညစအေၾကး(contaminant)မား ဖယရားပစရန သ႔မဟတ ျပငးအား ေလာနညး သြားေစရန ရညရြယခကျဖင ျပငပမေလမား(outdoor air)က အခနး(space) အတြငးသ႔ တမငထညေပးျခငး (intentional introduction)က ventilation ဟေခၚသည။ ျပငပေလ(outdoor air)မားက မထညေပးခင ဥးစြာ ေအးေအာငျပလပ၍ ေရေငြ႕မား ဖယရားျခငး(cooling and dehumidification)လပေပးရသည။ ထ႔ေၾကာင system heat gain ပမားလာသည။

Infiltration ေၾကာင အခနးအတြငးသ႔ ျပငပမေလမား ၀ငေရာကလာေသာလညး ေလေကာငးေလသန႔ လအပခကက ျပညမ(satisfy the ventilation requirement of a space)လမမည၊ လေလာကလမမည မဟတေပ။ ေလမတကသညေန႔မားတြင infiltration ျဖစေပၚလမမည မဟတေပ။ Infiltration သညေလတကႏႈနး အေပၚတြင မတညသည။ ျပငပေလ(outdoor air) ထညေပးျခငးေၾကာင HVAC system တြင ventilation လအပခကမား ျပညစေစသည သာမက ဖအားအနညးငယ ျမငတကေနေအာင ထနးထားေပးျခငး(maintain a positive pressure relative to the outdoors) ျဖစသည။

အေဆာကအဥအတြငး positive pressure ျဖစေပၚျခငးေၾကာင infiltration ျဖစျခငး ေလာနညးေစသည။ ျပငပေလ(Unconditioned air from outdoors) ဖအားျမငတကေစရန(pressurize the building)ထညေပးရမည ေလပမာဏ(amount of outdoor air brought in for ventilation)သည စပထတသည ေလပမာဏ(amount of air exhausted through central and local exhaust fans)ထက ပမားရမည။ တစနညးအားျဖင ျပငပေလ ၀ငေရာကလာသည ပမာဏသည ထြကသြားသည ေလထကပမားမသာ အခနးသ႔မဟတ အေဆာကအဥ အတြငး၌ ဖအားအနညးငယ ျမငတကေနလမမည။

အခနးတစခနးအတြက လအပသည ျပငပေလပမာဏ(amount of outdoor air required for a space) က local building code မား သ႔မဟတ industry standard မားတြင ေဖာျပထားေလရသည။ ASHRAE Standard 62, Ventilation for Acceptable Air Quality တြင ေဖာျပထားသည။ ေနရာအမးမးအတြက လတစေယာက


11-28

သ႔မဟတ (၁)ယနစဧရယာ အတြက ထညေပးရမည ျပငပေလပမာဏက(quantity of outdoor air required per person (or per unit area)) လေလာကသည ေလေကာငးေလသန႔ရရန(provide adequate ventilation for various types of spaces) Table 11-13 တြင ေဖာျပထားသည ေဒတာမားက စခနစညႊနး(standard)မ ေကာကႏတ ေဖာျပသည။

ယခတြကေနသည ဥပမာတြင လအပသည ျပငပေလပမာဏကတြကရန(calculating the required quantity of outdoor air) space အတြငးရ လအေရအတြက(number of people in the space)ႏင 20 cfm [0.01 m3/s] outdoor air required per person က ေျမႇာကသည။ 20 cfm [0.01 m3/s] outdoor air required per person သည ႐ခနးမားတြက(office space)ျဖစသည။

ventilation airflow = 18 people × 20 cfm/person = 360 cfm [ventilation airflow = 18 people × 0.01 m3/s/person = 0.18 m3/s]

Table 11-13 Outdoor air requirements Type of Space Outdoor Air/ person Outdoor Air/ ft2 (m2)

Auditorium 15 CFM (0.008 m3/s)

Class rooms 15 CFM (0.008 m3/s)

Locker rooms 0.5 CFM (0.0025 m3/s) Office space 20 CFM (0.01 m3/s) Public restrooms 50 CFM (0.025 m3/s) Smoking lounge 60 CFM (0.03 m3/s)

၁၁.၁၁.၁ Cooling Load Due to Ventilation

ထညေပးသညျပငပေလ(ventilation) ႏင စမ၀ငလာသညေလ(infiltration) တ႔ေၾကာငျဖစေပၚသည heat gain က တြကသည ပေသနညး တညသည။ တစနညးအားျဖင V ႏင I ႏစမးလးအတြက ပေသနညး တစမး တညးသာ အသးျပရသည။

QSensible = 1.085 x airflow x T or [QSensible = 1,210 x airflow x T] QLatent = 0.7 x airflow x W or [QLatent = 3,010 x airflow x W]

Ventilation air ေၾကာငျဖစေပၚသည cooling load

Ventilation airflow = 360 cfm [0.18 m3/s] Outdoor conditions: To = 95˚F [35˚C],

Wo = 105 grains of water/lb dry air [15 grams of water/kg dry air] Indoor conditions: Ti = 78˚F [25.6˚C],

Wi = 70 grains of water/lb dry air [10 grams of water/kg dry air] QS = 1.085 x 360 x (95 – 78) = 6,640 Btu/hr [QS = 1,210 x 0.18 x (35 – 25.6) = 2047 W] QL = 0.7 x 360 x (105 – 70) = 8,820 Btu/hr [QL = 3,010 x 0.18 x (15 – 10) = 2,709 W]

၁၁.၁၂ System Heat Gains

HVAC system မားတြင ပမနျဖစေပၚေနသည heat gain မားအျပင တျခားေသာ heat gain မားစြာ ျဖစေပၚႏငသည။ ဥပမာ- fan ေၾကာင ျဖစေပၚေသာ အပ(heat gain)ျဖစသည။ Conditioned air stream တြင တည ရေသာ လပစစေမာတာ(electric motor)ျဖင ေမာငးသည supply fan မထြကလာသည အပမားသည ေလထသ႔ ၀ငေရာကသည။ ထ heat gain သည စြမးအငေျပာငးလျခငးျဖစေပၚသညဆး႐ႈးမႈ(energy conversion losses)


11-29

ျဖစသည။ လပစစစြမးအငမ စကမႈစြမးအငသ႔ ေျပာငးလျခငးေၾကာင စြမးအငအခ႕ ဆး႐ႈးသြားသည။ ထဆး႐ႈး သြားသည စြမးအငမားသည အပအျဖစ ေျပာငးလသြားသည။ လပစစစြမးအင(electrical energy, input energy to the motor)မ ဝင႐းက လညေစမည စကမႈစြမးအင(mechanical energy (rotation of the motor shaft)သ႔ ေျပာငးလျခငးေၾကာင ဆး႐ႈးသြားသည စြမးအငမား(energy lost due to conversion) ျဖစသည။ ေမာတာ efficiency မေကာငးျခငး(inefficiency of the motor)ေၾကာင ေမာတာ(motor)မ ထြကသြားသည အပ(dissipated as heat)ျဖစသည။

ယခဥပမာတြင Fan ေမာတာ(motor)မ ထြကလာသညအပ(heat)မားသည ေလထသ႔ ေရာကသြားသည။

𝐅𝐚𝐧 𝐦𝐨𝐭𝐨𝐫 𝐡𝐞𝐚𝐭 𝐠𝐚𝐢𝐧 = 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 𝐈𝐧𝐩𝐮𝐭 𝐭𝐨 𝐌𝐨𝐭𝐨𝐫 (𝟏 – 𝐌𝐨𝐭𝐨𝐫 𝐄𝐟𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐜𝐲)

ပ(၁၁-၂၃)တြင ျပထားသညအတငး fan motor သည ေလစးေၾကာငး(conditioned air stream) ထတြင ရေနလင (AHU cooling coil ၏ ေအာကဘကတြင တညရလင) air stream ထသ႔ instantaneous heat gain အျဖစ ၀ငေရာကလာသည။ Conditioned air stream ၏ အျပငဘကတြင space heat gain အျဖစ သတမတသည။

Fan ဒလက(blade)မား heat gain ျဖစေပၚသည။ စကမႈစြမးအင(mechanical energy)မ kinetic energy (moving of the air) အျဖစသ႔ ေျပာငးလျခငးေၾကာင ျဖစေပၚသညဆး႐ႈးမႈ(energy conversion losses) ျဖစသည။ Fan ဒလက(blade)မား၌ ေလမားပြတတကမႈေၾကာင အပ(dissipated heat)အျဖစထြကလာၿပး air stream ထသ႔ instantaneous heat gain အျဖစဝငေရာကသြားသည။ ထြကလာသည အပပမာဏသည fan ၏ efficiency ႏင သကဆငသည။

𝐅𝐚𝐧 𝐁𝐥𝐚𝐝𝐞 𝐇𝐞𝐚𝐭 𝐆𝐚𝐢𝐧 = 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 𝐈𝐧𝐩𝐮𝐭 𝐭𝐨 𝐅𝐚𝐧 (𝟏 – 𝐅𝐚𝐧 𝐄𝐟𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐜𝐲)

ေနာကဆး၌ အသးျပႏငသည စြမးအင(remaining useful energy)သည fan ထသ႔ input အျဖစ ေရာကရ သြားသည။ ေလက ဖအားျမငတကေအာင ျပလပေပးသည စြမးအင(energy used to pressurize the supply air)ျဖစသည။ Ductwork တစေလာကတြင ေလစးဆငးေနသမ ကာလပတလး (eventually converted to heat as the air travels through the ductwork) အပအျဖစသ႔ ေျပာငးလေနသည။ ဒဇငနာမား၊ အငဂငနယာမားသည fan ေၾကာင ျဖစေပၚသည heat gain က တြကရနအတြက fan ႏင ေမာတာ တညရေနသည ေနရာကလက၍ ဆးျဖတၾကသည။

𝐃𝐮𝐜𝐭 𝐅𝐫𝐢𝐜𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐇𝐞𝐚𝐭 𝐆𝐚𝐢𝐧 = 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 𝐈𝐧𝐩𝐮𝐭 𝐭𝐨 𝐅𝐚𝐧 𝐅𝐚𝐧 𝐄𝐟𝐟𝐢𝐜𝐢𝐞𝐧𝐜𝐲

(Reference: 1997 ASHRAE Handbook–Fundamentals, Chapter 28, page 28.16)

ပ ၁၁-၂၃ Components of fan heat

Fan heat gain ျဖစေပၚသညေနရာသည cooling coil တညရရာႏင သကဆငသည။ အကယ၍ fan သည upstream တြင တညရလင(cooling coil မတငခင တညရလင) fan heat gain ေၾကာင return air (on coil temperature)၏ အပခန ျမငတကလာသည။ အကယ၍ fan သည cooling coil ၿပးေနာက downstream တြင တညရလင fan heat gain ေၾကာင supply air အပခန ျမငတကလာလမမည။ Cooling coil မ ထြကလာသည


11-30

အပခနသည off coil temperature ျဖစသည။ Fan heat gain ေၾကာင off coil temperature အနညးငယ ျမငတကလာလမမည။

System အတြငး၌ တပဆငထားသည supply duct ႏင return duct နရမားတြင heat transfer ျဖစေပၚ ျခငးေၾကာင heat gain ျဖစေပၚသည။ Supply ductwork သည unconditioned space မားက ျဖတသြားလင ceiling plenum သ႔မဟတ attic အနး၀နးကငမ အပမားသည duct က ျဖတ၍ supply air ဆသ႔ စးကး သြားလမမည။

ထသ႔ heat gain ျဖစေပၚျခငးမ ကာကြယ(prevent this heat gain)ရန ႏင supply air အပခန(temperature) ျမငတက မလာေစရနအတြက ductwork မားက insulate လပထားရမည။ Supply air အပခန(temperature) ျမငတက လာျခငးေၾကာင အလရသညအခနးအပခန၊ အေျခအေန (desired space conditions)တြင ထနးထားရန အတြက ေလပမာဏ(amount of supply air) ပမားမား လအပသည။ Air flow rate မားလာေသာေၾကာင fan အတြက စြမးအင သးစြမႈ(energy use) ပမား လာလမမည။

ပ ၁၁-၂၄ Heat gain in ductwork Insulation မလေလာကလင duct မကႏာျပင(surface)ေပၚတြင condensation ျဖစေပၚႏငသည။ Return

duct မားက ပါးသည(thin) insulation ဖးအပထားေလရသည။ အပခနျမငသည အခန၊ ေနရာက ျဖတသနး သြားလင ပထသည insulation လအပသည။ Return air သ႔ ၀ငေရာကလာသည အပမားသည space cooling load ျဖစသည။ အေအးဓာတမား အလဟ ဆး႐ႈးသြားျခင မဟတေပ။ (cooling load caused by this heat gain to the return air is not wasted.)

ယခတြကေနသည ဥပမာတြင fan heat gain ႏငတျခား system heat gain မားက လစလ႐ႈ (negligible) ထားသည။ အလြနနညးေသာေၾကာင ထညသြငးတြကခကရန မလဟ ယဆသည။

Summary of Cooling Loads

အႏစခပအားျဖင ဤဥပမာမ total cooling load တြင ေအာကပါ component မား ပါ၀ငသည။ (က) ျပငပ(outdoors)မ ေခါငမး၊ အေနာကနရႏင ျပတငးေပါက(roof and west-facing exterior wall and

windows)က ျဖတ၍ ၀ငေရာကလာသည conduction heat gain မား


11-31

(ခ) အေနာကဘကက မကႏာမထားသည ျပတငးေပါကမား(west-facing windows)မ ၀ငေရာကလာသည Solar radiation heat gain မား

(ဂ) Space အတြငးရ လမား(people)၊ မးလးမးေခာငးမား(lights)၊ ႐းသးစကကရယာမား(office equipment)ႏင coffee maker မ ျဖစေပၚလာသည internal heat gain မား

(ဃ) ျပငပ(outdoor)မ ပ၍ စထငးမႈမားသည ေလမား space အတြငးသ႔ စမ၀ငလာျခငး(hot, humid air infiltrating)ေၾကာင ျဖစေပၚသည heat gain မား

ထ႔အျပင အေဆာကအဥတြင တပဆငထားသည HVAC system မား၌ ventilation လပရန ရညရြယခကျဖင ထညေပးသည ျပငပေလ(outdoor air)က cooling coil သည ေအးေအာငလပေပးရန တာ၀န ရသည။ Ventilation load က space heat gain တြကသညအခါတြင ထညတြကေလ မရေပ။ Air conditioining system ႏငသာ သကဆငေသာေၾကာင system load တြင ထညေပါငးသည။ တစခနးခငး သ႔မဟတ space တစခခငး တြကေနမညအစား အခနးအားလး၊ space အားလးအတြက ထညေပါငးျခငးသည ပ၍ လြယကသည။

Psychrometric analysis ဆကလကေလလာၾကမည။

၁၁.၁၃ Psychometric Analysis

Cooling load calculation မရသည ရလဒမားက အသးျပ၍ psychrometric analysis ျပလပသည။ (၁) Space ၏ sensible heat ratio က တြကရန

(၂) လအပသည space conditioning ရရရနအတြက supply airflow ႏင temperature တြကရန simplified psychrometric analysis ျပလပရန ႏင

(၃) Cooling coil capacity တြကျခငး တ႔ျဖစသည။

ထ႔ေနာက multiple space မားအတြက design airflow က ဆကတြကရန supply fan ႏင total building cooling load က ဆနးစစ(analyze လပ)သည။ Space မားက တြကရာတြင ေနရာတစခတညး(single space)အတြကသာ တြကျခငးႏင ေနရာမား(multiple space) အတြက cooling load တြကျခငးဟ၍ (၂)မးရသည။ Space Load versus Coil Load


11-32

၁၁.၁၃.၁ Single-Space Analysis

Psychrometric analysis ၏ ပထမဆးအဆငမာ မညသည component မ cooling load သည space load က ျဖစေစသည သ႔မဟတ မညသည heat gain သည coil load ျဖစေစသညက ဆးျဖတတတရန ေလလာသညအဆင ျဖစသည။ Building အတြငး၌ ျဖစေပၚသည heat gain မား အားလးသည total load က ျဖစေစ(contribute to the total load)သည။ ထ heat gain မားအားလးက space အတြငးရ supply cool air က ဖယထတ ေပးရမည။ Space ထသ႔ထညေပးမည space load မားအားလးသည coil load ျဖစသည။ Cooling coil load ကသာ AHU သ႔မဟတ FCU equipment အရြယအစား ေရြးခယရနအတြက အသးျပသည။

၁၁.၁၃.၂ Space Load versus Coil Load

အေဆာကအဥအမားစတြင ventilation air က space အတြငးသ႔ မထညသြငးခင ေအးေအာင ျပလပ ေလ ရသည။ Condition လပသည၊ Pre cooled လပသညဟ ေခၚဆသည။ ထသ႔ pre cooled လပသည air handling unit မားက pre cooled AHU ဟေခၚသည။ ထ႔ေၾကာင ventilation load သည total cooling coil load တြင ထညေပါငးသည။ သ႔ေသာ space cooling load တြင မထညသြငးေပ။ HVAC system တြင ျဖစေပၚသည fan heat gain ႏင duct heat gain သည coil load ျဖစသည။ Space load မျဖစေပ။

အခနးအတြငးသ႔ ထညေပးမညေလ(being supplied to cool the space)၏ အေျခအေန(proper condition)က တြကခက ခန႔မနးရနအတြက sensible ႏင latent heat တ႔၏ အခး(proportions) သရန လအပသည။

Sensible Heat Ratio (SHR) သည sensible heat gain က total (sensible plus latent) heat gain ႏင စားထားသညအခး(ratio) ျဖစသည။ ေအာကတြင ပေသနညးျဖင ေဖာျပထားသည။

SHR = Sensible heat gain

Sensible heat gain + Latent heat gain

SHR = 74,626

74,626 + 9109 = 0.89

[SHR = 21,623

21,623 + 2599 = 0.89]

Sensible Heat Ratio (SHR)က သတမတၿပးေနာက space အတြက psychrometric analysis စတင ျပလပႏငသည။ အခနးအတြငးသ႔ ထညေပးမည ေလပမာဏ(quantity of air)က သတမတႏငသည။ အထးသျဖင ထညေပးမည ေလအပခန(supply air temperature)ႏင ေလစးႏႈနး(supply air flow rate)က တြကရမည။

ဤဥပမာအတြက analysis ျပလပရန ယဆခက(assumption)မား ျပလပထားသည။ တစခနးအတြက သးသန႔ ကယပင air conditioning system (own dedicated air-conditioning system) တစခအျဖစ ဒဇငး လပမည ျဖစၿပး cooling coil ႏင supply fan တ႔ ပါ၀ငသည။ တစနညးအားျဖင အခနးတစခနးအတြက သးသန႔ FCU သ႔မဟတ AHU တစလးစ တပဆငထားမည။

၁၁.၁၄ Supply Airflow တြကျခငး

Space sensible heat gain က ဖယရားပစရန ထညေပးရမည ေလပမာဏ(quantity of air required to offset)က ေအာကတြင ေဖာျပထားသည ပေသနညး(following formula)ျဖင တြကယႏငသည။

Supply Air Flow (CFM) = Sensible heat gain

1.085 × (Room Air DB − Supply Air DB)

[Supply Air Flow (m3/s) = Sensible heat gain

1,210 × (Room Air DB − Supply Air DB)]


11-33

ပ ၁၁-၂၅ Single-Space Analysis

၁၁.၁၄.၁ Determine Supply Airflow တြကျခငး

Supply air dry-bulb temperature ယဆ(assume)၍ supply air စးႏႈနး(flow)က တြကျခငး သ႔မဟတ supply airflow က ယဆ(assume)၍ supply air temperature က တြကျခငး ျဖစသည။

ဤဥပမာတြင အခနးအတြငးသ႔ ဝငေရာကလာမည အပမားက ဖယရား(to offset the sensible heat gain in this space)ရနအတြက ထညေပးမည supply air အပခန(dry-bulb temperature)က 55˚[12.8˚C] အျဖစ ယဆ(assumeလပ)၍ ေလပမာဏက ေအာကပါအတငး တြကယသည။

Supply Air Flow (CFM) = 74,626

1.085 × (78 F − 55 F)= 2,990 𝐶𝐹𝑀

[Supply Air Flow (𝑚3 𝑠⁄ ) = 21,623

1,210 × (25.6 − 12.8)= 1.4 𝑚3 𝑠⁄ ]

လအပသညေလပမာဏ(quantity of air required)သည 2,990 cfm [1.40 m3/s] ျဖစသည။

၁၁.၁၄.၂ Entering Coil Conditions တြကျခငး

Cooling coil အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာမည ေလ၏အေျခအေန(condition of the air)က တြကရန လသည။ Space မ ျပနလာသည Return Air (RA)ႏင ျပငပေလ(outdoor air)တ႔ ေပါငးစပ(mixture)ကာ cooling coil အတြငးသ႔ ဝငေရာကၿပး mixed air အေျခအေန ျဖစေပၚသည။ အခနး(space)မ လအပသည ေလပမာဏ လေလာကေအာင ထညေပးရနအတြက ျပငပေလ(outdoor air) 360 cfm [0.18 m3/s]ႏႈနး ထညေပးရန လအပသည။ ျပငပေလ(outdoor air)ႏင ေရာထားသည ေလရာခငႏႈနး(percentage of the total supply airflow)က ေအာကပါအတငး တြကယႏငပါသည။

% OA = Ventilation Airflow

Total Supply Airflow

% of Outdoor Air = 360 CFM

2990 CFM = 0.12

[% of Outdoor Air = 0.18 𝑚3 𝑠⁄

1.40 𝑚3 𝑠⁄ = 0.12]

Space အတြငးထညေပးရမည ေလအေျခအေန(entering coil condition) တြကခကရနအတြက အခနး အတြငးမ ျပနလာသည ေလ(return air) အေျခအေနသည အခနးအတြငးရ ေလအေျခအေနႏင တညသညဟ ယဆ ထားသည။(assuming that the air being recirculated from the space is the same condition as the space)။


11-34

Cooling coil အတြငးသ႔ ၀ငေရာကလာသည ေလ၏ အေျခအေန(condition of the air entering the cooling coil)က ခန႔မနးႏငသည။ Air mixture အပခန(dry-bulb temperature)က ေအာကပါအတငး တြကယ ႏငသည။

Outdoor air conditions: 95˚F [35˚C] dry bulb, 76˚F [24.4˚C] wet bulb Recirculated air conditions: 78˚F [25.6˚C] dry bulb, 50% relative humidity

(95˚F 0.12) + (78˚F 0.88) = 80˚F [(35˚C 0.12) + (25.6˚C 0.88) = 26.7˚C]

Psychrometric chart က အသးျပ၍ air mixture(C) ၏အေျခအေန(condition)က recirculated air ၏ condition point(A) ႏင outdoor air condition point(B)တ႔ ဆကထားသည လငးသည(line connecting) အေပၚတြင ကေရာကရမည။

Wet-bulb temperature အမတ(mark)က ျဖတ(intersect)၍ connecting line ႏင 80°F [26.7°C] dry-bulb temperature သည ခန႔မနးေျခ(approximately) 66.5°F [19.2°C] ျဖစသည။ အဘယေၾကာင ဆေသာ recirculated air တြင ပါ၀ငေနသည ၈၈% larger percentage (88%) of the mixture, mixed-air condition (C)သည recirculated air condition (A)ႏင ပ၍ နးစပေနသည။ Outdoor design condition (B) အေျခအေန point ထက ပ၍ နးစပေနသည။

ပ ၁၁-၂၆

၁၁.၁၄.၃ Supply Air Temperature သတမတျခငး

ေနာကတစဆငသည အခနးအတြငးမ sensible အပမားႏင latent အပမား စပယရန အတြက(absorb the sensible and latent heat in the space) သ႔မဟတ စပယႏငမည supply-air condition (dry-bulb and wet-bulb temperatures) အေျခအေနက သတမတျခငး ျဖစသည။

SHR scale အေပၚရ 0.89 တနဖး(value) အမတက ဆကသြယေပး(connecting)သည sensible-heat-ratio line က ေရးဆြႏငသည။ Desired space condition point သည “index point” ျဖစသည။ တစနညးအားျဖင index point က desired space condition point အျဖစ သတမတျခငး ျဖစသည။ ဤဥပမာတြင အမတ (A)သည

index point သ႔မဟတ desired space condition point ျဖစသည။

ထလငးက saturation curveသ႔ ထသညတငေအာင ဆကဆြ(line is extended until it intersects the saturation curve) ရသည။ အကယ၍ desired space condition ႏင မတညခလင 0.89 SHR line ႏင


11-35

အၿပငလငးက space condition က ျဖတ၍ ေရးဆြရမည။ Coil curve (၂)ခက guide အျဖစထား၍ mixed air point (C)က SHR လငးထသညတငေအာင ဆကဆြပါ။

အနးစပဆး coil curve (၂) ခက guide အျဖစ အသးျပ၍ mixed-air condition (C)မ SHR line က ျဖတသြား(intersect)သည အမတတစခက ေရးဆြပါ။ ျဖတမတ(point of intersection) (D)သည supply-air condition ျဖစသည။ Space က အလရသည အေျခအေနတြင ထနးထားႏငရန(required to maintain the desired space condition) အတြက space sensible and latent heat gain တ႔က ဖယထတေပးႏငသည supply-air condition ျဖစသည။ Space sensible ႏင latent heat gain တ႔အတြက မနကနသည အခး(correct proportion) ျဖစသည။ Supply-air condition သည 59°F dry bulb ၊ 57.4°F wet bulb [15°C dry bulb, 14.1°C wet bulb] ျဖစသည။

ပ ၁၁-၂၇ Psychrometric chart ေပၚတြင point မားခ၍ ဆနးစစ(analysis) တြကခကပ

၁၁.၁၄.၄ Recalculate Supply Airflow

Supply air temperature သည အေရ႕ပငး၌ ယဆတြကခကခသည 55˚F[12.8˚C]ႏင မတည ေသာေၾကာင supply airflow က ျပနတြက(recalculated)ရန လအပသည။

ဒတယအႀကမတြကရန(to complete another iteration of this analysis) (၁) ျပငပေလရာခငႏႈနး(new percentage of outdoor air)က တြကပါ။ 10% ျဖစသည။

(၂) ၀ငေရာကလာမည ေလအေျခအေနအသစ(new entering coil conditions) 79.7˚F dry bulb, 66.2˚F wet bulb [26.5˚C dry bulb, 19˚C wet bulb]) က သတမတပါ။

(၃) အသစျဖစေပၚလာမည mixed-air condition မ 0.89 SHR line ႏင ျဖတသညအမတ(intersect point) curve ေရးဆြပါ။ ဒတယအႀကမတြကသည ရလဒသည ပထမအႀကမတြကစဥက ရရသည supply air condition ႏင တညသည။ (This second iteration will likely result in the same supply air condition as the first iteration.)

Space က လအပသည အခနးအေျခအေနတြင ထနးထားရနအတြက ေလ 3,620 cfm ႏႈနးႏင အပခန 59°F dry bulb ၊ 57.4°F wet bulb [1.69 m3/s of air at 15°C dry bulb, 14.1°C wet bulb] လအပသညဟ Psychrometric analysis မ ေဖာျပ(indicates)ေနသည။ Space ၏ sensible and latent heat gain က ဖယရားရန အတြက မနကနသညအခး(correct proportion) ျဖစသည။

Psychrometric chart ႏင psychrometric analysis အေၾကာငးက ACMV vol 1 မ အခနး(၂)တြင အေသးစတ ေလလာဖတ႐ႈ ႏငပါသည။


11-36

Supply Air Flow (CFM) = 74,626

1.085 × (78 F − 59 F)= 3,620 𝐶𝐹𝑀

[Supply Air Flow (𝑚3 𝑠⁄ ) = 21,623

1,210 × (25.6 − 15)= 1.69 𝑚3 𝑠⁄ ]

၁၁.၁၅ Total Cooling Load on Coil

Air conditioning system တြင တပဆငထားမည cooling coil သည space ၌ ျဖစေပၚမည sensible

and latent load က ေကာငးစြာ ဖယထတႏငရမည။ ထ႔အျပင cooling coil အေပၚတြင သကေရာကႏငသည additional load မားကလညး ထညသြငးတြကခကရမည။ ဤဥပမာတြင ventilation အတြက ထညေပးရသည ျပငပေလ(outdoor air)သည cooling coil ၏ additional load ျဖစသည။ Cooling coil ၏ total load သည 99,195 Btu/hr (8.3 refrigeration tons) [28,978 W] ျဖစသည။

ၿပးခသည ဥပမာသည အခနးတစခနး(room 101) အတြကသာ ျဖစသည။ သ႔ေသာ လကေတြ႕အေျခ အေနတြင အခနးတစခနးအတြကသာ တြကရသည အေျခအေနမးနင ၾကေတြ႕ရန အလြနရားသည။

Multiple-Space Analysis ဆသညမာ - အခနးမားစြာ၊ ေနရာမားစြာ၏ cooling load က တြကခကျခငး ျဖစသည။ တြကခကမႈ နားလညႏငရန၊ လြယကေစရနအတြက အခနး(၂)ခနး(room 101 and 102)က ဥပမာအျဖစ ေဖာျပထားသည။

ပ ၁၁-၂၈ Multiple-Space Analysis


11-37

Room 101 (Faces West)

Room 102 (Faces East)

၁၁.၁၅.၁ “Sum-of-Peaks” versus “Block”

ဤဥပမာတြင အခနး(၂)ခနး၏ peak space load သည တစခနတညး၌ တစၿပငနက မျဖစေပၚေပ။

System တစခအတြငးရ အခနးမားအားလး၏ peak space load သည တစခနတညး၌ တစၿပငနက မျဖစေပၚေပ။ Space အတြက လအပသည supply airflow က room 101 အတြက maximum sensible load 74,626 Btu/hr [21,623 W] ႏင room 102 အတြက 62,414 Btu/hr [18,087 W] က အေျခခ၍ တြကသည။ Supply fan သည ျမနႏႈနးပေသ(constant volume of air at all times)ျဖင ေမာငး၍ လအပသည ေလပမာဏ ထတေပးသည။ အခနး(၂)ခနး၏ peak sensible load က ေပါငး၍ ရသည 137,040 Btu/hr [39,710 W] ျဖင အရြယအစား ေရြးခယသငသည။ Sum-of-peaks load ဟေခၚသည။


11-38

အခနး(၁၀၁)ႏင (၁၀၂)(rooms 101 and 102) တ႔၏ peak load ျဖစေပၚသည အခနမတည(peak at different times of the day)ၾကေပ။ သ႔ေသာ အခနတစခနတြင အခနး(၂)ခနးေပါငး၏ အျမငဆး peak load ျဖစေပၚ(sum of these two space loads is highest)လမမည။ ထload က block load ဟေခၚသည။ ထ space ႏစခအတြက VAV system က အသးျပထားလင supply fan သည အခနးတစခခငးစအတြက လအပသေလာက သာ ေမာငးေပးေအာင control လပႏငသည။ Supply fan အရြယအစားက space sensible load ႏစခေပါငး အမားဆး ျဖစခန 129,939 Btu/hr [37,781 W] က အေျခခ၍ ေရြးခယႏငသည။

Sum-of-peaks = 74626 + 62414 = 137040 Btu/hr [21623 + 18087 = 39710 W] Block = 74626 + 55313 = 129939 Btu/hr [21623 + 16158 = 37781 W]

Psychrometric analysis လပေနခနတြင supply air အပခန dry bulb သည 59°F [15°C] ျဖစသညဟ ယဆ၍ တြကခၿပးျဖစသည။ Sum-of-peaks ႏင block airflows က supply fan အရြယအစားေရြးခယ(sizing)ရန ထအေျခအေနႏစမး(these two cases)က ေအာကပါအတငး တြကယႏငသည။

• Sum-of-peaks supply airflow = 6,648 CFM [3.10 m3/s]

• Block supply airflow = 6,303 CFM [2.95 m3/s]

၁၁.၁၅.၂ Block Cooling Load

အခနးတစခနးတညးက တြကသည ဥပမာ(single-space example) ကသ႔ပင HVAC system ၏ cooling coil သည spaces (၂) ခအတြက တပဆငမည cooling coil သည space sensible ႏင latent load က ဖယထတ ေပးႏငစြမးရရမည။ ထ႔အျပင ventilation အတြကထညေပးမည outdoor air မ ျဖစေပၚလာမည additional load ကလညး cooling coil က ဖယရားေပးႏငရမည။

ေယဘယအားျဖင multiple space မားအတြက cooling coil အရြယအစား ေရြးခယရာတြင block cooling load က အေျခခသည။ ဤဥပမာတြင block load သည 4 p.m. အခနတြင ျဖစေပၚသည။ ထအခနတြင 101 ႏင 102 တ႔၏ space load ႏင ventilation load တ႔ေပါငးျခငး အမားဆး(highest) ျဖစသည။

ဤဥပမာမ multiple-space system အတြက cooling coil အရြယအစားေရြးခယရန block load သည 179,077 Btu/hr (14.9 refrigeration tons) [52,491 W] ျဖစသည။

Block cooling load (4 p.m.) = 99195 + 79882 = 179077 Btu/hr [28978 + 23513 = 52491 W]

-End-

Documents

Chapter-11 Cooling Load Estimation Example