LECTURE
ACMV eBooks
FACEBOOK DISCUSSION
FORUM

 

 

Cooling Loads

ေအာက္ပါ ရည္ရြယ္ခ်က္မ်ားျဖင့္ cooling load calculation ျပဳလုပ္ၾကသည္။

(က) Equipment မ်ား ေရြးခ်ယ္ျခင္း (selection)ျပဳလုပ္ရန္ ၊ system sizing ႏွင့္ system design တို႔ ျပဳလုပ္ရန္ အတြက္ လံုေလာက္သည့္ အခ်က္အလက္မ်ား (information) ရရွိရန္

(ခ) Load reduction ျပဳလုပ္ရန္ အတြက္ လိုအပ္သည့္ data မ်ားရရွိရန္ ႏွင့္

(ဂ) Partial Loads အေျခအေနတြင္ ျဖစ္ေပၚမည့္ system design ၊ operation ႏွင့္ control လုပ္ငန္းမ်ား အတြက္ ဆန္းစစ္ (analysis)ရန္ တုိ႔ ျဖစ္သည္။

ဤအခန္းတြင္ စာရြက္ျဖင့္တြက္ခ်က္ျခင္း (manual calculation) ျပဳလုပ္ရန္ ၊ cooling load တြက္ရန္ လိုအပ္ေသာ တြက္နည္း အဆင့္မ်ား(procedure)ကို ေဖာ္ျပထားသည္။
စက္မႈလုပ္ငန္းမ်ား၌ လက္ခံက်င့္သံုးေနသည့္နည္းမ်ား(published methods)၊ ဇယားမ်ား(tables) ႏွင့္ chart မ်ား ရရွိရန္အတြက္ industry handbooks၊ manufacturer’s engineering data ႏွင့္ manufacturer’s catalog data တို႔သည္ ဒီဇုိင္းအခ်က္အလက္မ်ား(design information)ရရွိႏိုင္သည့္ ေနရာမ်ားျဖစ္ၾကသည္။

HVAC load calculation ျပဳလုပ္ရန္ ျပင္ဆင္သည့္အခါ
ျဖတ္ညႇတ္ကပ္လုပ္(duplicate)ရန္ မရည္ရြယ္ဘဲႏွင့္ information မ်ားကို ထိုစာရြက္စာတမ္းမ်ားမွ သင့္ေလ်ာ္သည့္ အခ်က္အလက္မ်ား မည္ကဲ့သို႔ ဖတ္႐ႈရမည္။ ေဒတာမ်ားကို အသံုးျပဳ၍ မည္ကဲ့သို႔ တြက္ခ်က္မႈမ်ား ျပဳလုပ္ရမည္ကို နားလည္ သေဘာေပါက္ေစရန္ ရည္ရြယ္ပါသည္။
တြက္ခ်က္ရန္အတြက္ လိုအပ္သည့္ေဒတာမ်ား စုေဆာင္းသည့္အခါ ဆံုးျဖတ္ခ်က္မ်ား ျပဳလုပ္ရသည္။ အင္ဂ်င္နီယာႏွင့္ ဒီဇုိင္နာမ်ားသည္ တြက္ခ်က္ရန္အတြက္ ေဒတာမ်ား စုေဆာင္းသည့္အခါ ခ်ိန္ဆမႈမ်ား(engineering judgment) ျပဳလုပ္ရသည္ကို သိေစလိုသည္။ Table မ်ား ဖတ္တတ္႐ံုျဖင့္ တြက္ခ်က္ရန္အတြက္ ယံုၾကည္ စိတ္ခ်ရသည့္ ေဒတာမ်ား မရရွိႏိုင္ပါ။ ပိုမိုရွင္းလင္းစြာ နားလည္သေဘာေပါက္ရန္ ဥပမာ(၂)ခုျဖင့္ ေဖာ္ျပထားသည္။

Cooling load တြက္ခ်က္မႈမ်ားျပဳလုပ္တြင္ အသံုးျပဳမည့္ အေခၚအေဝၚ မ်ားကို ASHRAE Standard 12-75 ၏ Refrigeration Terms and Definitions မ်ားမွ ေကာက္ႏႈတ္ ေဖာ္ျပထားသည္။

Room
အခန္း(room) ဆုိသည္မွာ နံရံေလးဘက္ ကာရံထားသည့္ ေနရာတစ္ခု(an enclosed space) ျဖစ္သည္။

Space
Space ဆုိသည္မွာ အလံုပိတ္ေနသည့္ ေနရာ သို႔မဟုတ္ ခန္းစီးကန္႔ထားသည့္ အခန္း(partitioned room) တစ္ခန္းျဖစ္ႏုိင္သလုိ၊ ခန္းဆီး မကာရံထားသည့္ အခန္း သို႔မဟုတ္ အခန္းမ်ားစြာ ပါဝင္သည့္ ထုထည္ (volume)သတ္မွတ္ႏုိင္သည့္ ေနရာတစ္ခု ျဖစ္သည္။ Load တစ္ခုတည္း(single load)အျဖစ္ ယူဆတြက္ခ်က္၍ ရႏိုင္သည့္ေနရာကို space အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။

Zone
Zone ဆုိသည္မွာ အေဆာက္အဦ အတြင္းရွိ heating ႏွင့္ cooling လိုအပ္ခ်က္မ်ားအရ စုေဝးထားသည့္ တစ္ခုထက္ ပိုမ်ားသည့္ ေနရာ(group of spaces)မ်ားကို ဇုန္(zone)ဟု သတ္မွတ္သည္။ အလံုပိတ္ေနသည့္ ေနရာ သို႔မဟုတ္ ကာရံထားသည့္ ေနရာမ်ား ျဖစ္ၾကသည္။
Comfort cooling အတြက္ တူညီသည့္ေနရာကို control device တစ္ခုတည္းျဖင့္ အတူတကြ ထိန္းခ်ဳပ္ႏိုင္သည့္ ေနရာ အစုအေဝး ျဖစ္သည္။

British thermal unit (Btu)
BTU ဆုိသည္မွာ ေရအေလးခ်ိန္ (၁)ေပါင္ကုိ အပူ (၁) ဒီဂရီဖာရင္ဟိုက္ျမင့္တက္ေစရန္ အတြက္ထည့္ေပးရ မည့္ အပူပမာဏျဖစ္သည္။ (59ºF မွ 60 ºF သုိ႔)။ Air Con unit မ်ား၏ capacity ကုိ Btu ျဖင့္ ေဖာ္ျပၾကသည္။ Air Con unit မွ တစ္နာရီအတြင္း ဖယ္ထုတ္ေပးႏုိင္သည့္ အပူပမာဏ (Btu/hr) ျဖင့္ ေဖာ္ျပၾကသည္။ Refrigeration ton သည္ air con ဘာသာရပ္တြင္ အသုံးျပဳသည့္ နည္းပညာေဝါဟာရ တစ္ခုျဖစ္သည္။ RT ဟု အတုိေခါက္ေရးသား ေလ့ရိွသည္။

1 ton is equivalent to 12,000 BTU/hr. and
12,000 BTU/hr is equivalent to 3,516 Watts - or 3.516 kW (kilo-Watts)

Cooling Load Temperature Difference (CLTD)
Cooling Load Temperature Difference (CLTD) ဆုိသည္မွာ အခန္းအတြင္းႏွင့္ အခန္းအ ျပင္(ျပင္ပ) အပူခ်ိန္ကြာျခားခ်က္(equivalent temperature difference) ျဖစ္သည္။ Instantaneous external cooling load တြက္ရန္အတြက္ အသံုးျပဳသည္။ အေဆာက္အဦ နံရံ(wall) သို႔မဟုတ္ ေခါင္မိုး(roof)ကို ျဖတ္၍ အပူမ်ား စီးဆင္းရန္အတြက္ လုိအပ္သည့္ အပူခ်ိန္ ကြာျခားခ်က္(equivalent temperature difference) ျဖစ္သည္။

Sensible Heat Gain(SGH)
Sensible Heat Gain (SGH) ဆုိသည္မွာ conduction ၊ convection ႏွင့္ radiation နည္းတို႔ျဖင့္ အခန္း (space) အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္လာမည့္ အပူစြမ္းအင္(heat energy) ျဖစ္သည္။

Latent Heat Gain(LGH)
Latent Heat Gain(LGH) ဆုိသည္မွာ အခန္း(space) အတြင္းသို႔ ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား ေရာက္ရွိသြားျခင္း ေၾကာင့္ တုိးလာသည့္ စြမ္းအင္ (energy) ျဖစ္သည္။ အခန္းတြင္းရွိေနသူမ်ား(occupants)မွ ထြက္လာ သည့္ေရခိုး ေရေငြ႕မ်ား၊ process မ်ားမွ ထုတ္လႊတ္သည့္ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ား သို႔မဟုတ္ ျပင္ပ(outside) ေနရာ၊ ေဘးဘက္ အခန္း၊ ေနရာ (adjacent areas)တို႔မွ စိမ့္ဝင္(infiltration) လာသည့္ ေလထဲတြင္ရိွ ေနသည့္ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ားေၾကာင့္ ဝင္ေရာက္လာသည့္ စြမ္းအင္(energy) မ်ား ျဖစ္သည္။

Radiant Heat Gain
ဆုိသည္မွာအပူဟတ္ျခင္းေၾကာင့္ တုိးလာသည့္အပူမ်ားျဖစ္သည္။ ပတ္ဝန္းက်င္ အပူခ်ိန္ ျမင့္သည့္အခါတြင္ အရာဝတၴဳမ်ား အပူဟတ္ျခင္းခံရသည္။အရာဝတၴဳမ်ား၏ မ်က္ႏွာျပင္မွ အပူစုပ္ယူသည္။Radiation နည္းျဖင့္ ဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ား၊ space အတြင္းရွိ အရာဝတၳဳမ်ားက စုပ္ယူလိုက္သည့္ အပူ(absorbed heat) ျဖစ္သည္။

Space Heat Gain
Space Heat Gain ဆုိသည္မွာ conditioned space အတြင္းသို႔ ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ား သို႔မဟုတ္ သတ္မွတ္ထားသည့္ အခ်ိန္အတိုင္းအတာအတြင္း(given time interval) conditioning space အတြင္းမွ ထုတ္လြတ္သည့္ အပူမ်ားကို ဆိုလိုသည္။ ျပင္ပမွဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ားေၾကာင့္အခန္းအတြင္းအပူ မ်ား မ်ားလာသည္။ အခန္းအတြင္းမွ အပူမ်ားထုတ္လြတ္ေသာေၾကာင့္လည္း အပူမ်ားတုိးလာသည္။

Space Cooling Load
Space Cooling Load ဆိုသည္မွာ space အတြင္းရွိေလ၏ အပူခ်ိန္(air temperature)ကို မေျပာင္းလဲေအာင္ ထိန္းထားရန္ အတြက္ ထို space အတြင္းမွ ဖယ္ထုတ္ပစ္ရမည့္ အပူပမာဏ သို႔မဟုတ္ အပူစြမ္းအင္ ျဖစ္သည္။

Space Heat Extraction Rate
Space Heat Extraction Rate ဆိုသည္မွာ အခန္းအပူခ်ိန္(room temperature) မေျပာင္းလဲ ေစရန္ အတြက္ သုိ႔မဟုတ္ ထိန္းထားႏိုင္ရန္ အတြက္ conditioned space မွ ဖယ္ထုတ္လိုက္သည့္ အပူပမာဏျဖစ္သည္။ Space Heat Extraction Rate သည္ space cooling load ႏွင့္ ညီမ်ွသည္။

Temperature (Dry Bulb)
အပူခ်ိန္တိုင္း ကိရိယာ သာမိုမီတာ(thermometer)မွ ေဖာ္ျပသည့္ အပူခ်ိန္သည္ Dry Bulb အပူခ်ိန္ ျဖစ္သည္။ဆရာဝန္သုံး သာမိုမီတာမွဖတ္ယူ၍ရသည့္ တန္ဖုိးသည္ Dry Bulb အပူခ်ိန္ျဖစ္သည္။

Temperature, Wet Bulb -
WB ဆုိသည္မွာ ေရစြပ္ထားသည့္ သာမုိမီတာမွ ဖတ္ယူရသည့္တန္ဖုိးျဖစ္သည္။WB တန္ဖိုး ဖတ္ယူ ရန္အ တြက္သာမုိမီတာကို ဝါဂြမ္း သုိ႔မဟုတ္ အဝတ္ျဖင့္ ေရစုိေအာင္ျပဳလုပ္ရသည္။ စိုေနသည့္ ေရမ်ားအေငြ႔ပံ် (evaporation)ေသာေၾကာင့္ အေအးဓါတ္ျဖစ္ေပၚသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ WB သည္ DB ထက္ပုိနိမ့္သည္။

ေရေငြ႔ပ်ံသည့္ႏႈန္း(rate of evaporation) သည္ ေရထဲတြင္ ရိွေနသည့္ ေရခုိ္းေရေငြ႔ပမာဏ(humidity of the air)အေပၚတြင္ မူတည္သည္။
ေလထဲတြင္ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ား ျပည့္ဝေနသည့္အခါ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation) ျဖစ္ေပၚသည့္ႏႈန္း ေႏွးသြားသည္။ နည္းသြားသည္။ ထို႔ေၾကာင့္ အပူခ်ိန္ ႏွစ္မ်ိဳး(Dry bulb ႏွင့္ Wet bulb)ျဖင့္ ေလထုအတြင္းရွိ ေရေငြ႔ ပမာဏ သို႔မဟုတ္ စိုထိုင္းဆကို ေဖာ္ျပျခင္း ျဖစ္သည္။

Temperature, Dewpoint
Saturation ျဖစ္ေပၚမည့္ အပူခ်ိန္ သို႔မဟုတ္ အခန္း တစ္ခု အတြင္းရွိ သတ္မွတ္ထားသည့္ ဖိအားတြင္ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ား စတင္၍ ေရအျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲ (condensation)မည့္ အပူခ်ိန္ ျဖစ္သည္။

Relative humidity
Relative humidity ဆိုသည္မွာ saturation ျဖစ္မည့္ အေျခအေနမွ မည္မ်ွကြာေဝးသည္ကို ေဖာ္ျပသည္။ ေလထဲရွိ ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ(amount of water vapor)ကို ေဖာ္ျပရာတြင္ အသံုးျပဳသည့္ ေဝါဟာရ ျဖစ္သည္။
ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ ႏွင့္ ေရေငြ႕ပ်ံႏႈန္း(rate of evaporation)ကို ေဆြးေႏြးရာတြင္ saturation ကို နာလည္ေစႏိုင္သည့္ နည္းတစ္မ်ိဳး ျဖစ္သည္။ Relative humidity 100% သည္ ေရခုိးေရေငြ႔မ်ားရာ ႏႈန္းျပည့္ရိွေနသည့္ေလ (saturated air) ျဖစ္သည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ saturation ျဖစ္ေစရန္အတြက္ အေအးဓာတ္ ထည့္မည္ မထည့္ေပးရမည္ကို ေဖာ္ျပရာတြင္ သုံးသည္။

Thermal Transmittance or Heat Transfer Coefficient (U-factor)
building envelope တည္ေဆာက္ထားသည့္ material သို႔မဟုတ္ assembly, boundary film အပါအဝင္ တစ္ယူနစ္ ဧရိယာ(unit area)တြင္ အတြင္းဘက္(inside)ႏွင့္ အျပင္ဘက္(outside) ေလ(air)၏ အပူခ်ိန္ျခားနားခ်က္(temperature difference) ျဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားသည့္ အပူပမာဏ(rate of heat flow)
U-factor ၏ ယူနစ္သည္ Btu/ (hr 0F ft2) ျဖစ္သည္။ Heat Transfer Coefficient ကို U-factor သုိ႔မဟုတ္ ယူတန္ဖုိး(U-value) ဟုေခၚသည္။

Thermal Resistance (R)
Thermal Resistance (R)သည္ heat transfer coefficient ၏ ေျပာင္းျပန္ (reciprocal) ျဖစ္သည္။ ယူနစ္သည္ (hr 0F ft2)/Btu ျဖစ္သည္။ ဥပမာ- နံရံ (wall) တစ္ခု၏ ယူတန္ဖုိး(U-value)သည္ 0.25 ျဖစ္သည္။ အပူခုခံမႈတန္ဖုိး(Resistance value)သည္ R = 1/U = 1/0.25=4.0 VR တန္ဖိုးသည္ အပူ ခုခံ ႏုိင္စြမ္း(Thermal Resistivity) ျဖစ္ၿပီး အပူေလွ်ာက္ကူးႏိုင္စြမ္း(thermal conductivity) ၏ ေျပာင္း ျပန္ (reciprocal) ျဖစ္သည္။ အပူခုခံမႈ တန္ဖုိး(resistance value)ကို R တန္ဖုိး(R value)ဟု ေခၚသည္။

Sizing your air-conditioning system
Air conditioner အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ျခင္း(sizing)ႏွင့္ သက္ဆိုင္သည့္ သေဘာတရား(concept) ႏွင့္ အေျခခံ အခ်က္မ်ား(fundamentals)သည္ အပူမ်ားစုပ္ယူျခင္း(heat gain)၊ အပူမ်ားဆံုး႐ႈံးသြားျခင္း(heat loss)ကို အေျခခံသည္။ အေဆာက္အဦ၏ အျပင္ဘက္တြင္ ပူအိုက္ေနပါက(အပူခ်ိန္ျမင့္ေနပါက) ျပင္ပမွ အပူမ်ား အခန္း သုိ႔မဟုတ္ အေဆာက္အဦ အတြင္းသုိ႔ ဝင္ေရာက္ လာလိမ့္မည္။ ထိုဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ားကို ဖယ္ထုတ္ပစ္ျခင္း သည္ “cooling” ျဖစ္သည္။

ထို႔အတူ အျပင္ဘက္၌ ေအးေနပါက(အပူခ်ိန္နိမ့္ေနပါက) အခန္းတြင္းမွ အပူမ်ား အျပင္သို႔ စီးဆင္းသြားလိမ့္မည္။ ထိုဆံုး႐ံႈးသြားသည့္ အပူမ်ား ထည့္ေပးရန္အတြက္ “heating” လုပ္ရန္ လိုအပ္သည္။ အျပင္ဘက္မွ အပူမ်ား ဝင္ေရာက္လာျခင္းသည္ အခန္းအတြင္းရွိေလမ်ားအတြက္ “heat gain” ျဖစ္သည္။ ထုိအတူ အပူမ်ား ထြက္သြားျခင္း အခန္းအတြင္းရွိေလမ်ားအတြက္ “heat loss” ျဖစ္သည္။

အပူခန္းအပူခ်ိန္ကို အလုိရွိသည့္ အေျခအေနတြင္ ထိန္းထားရန္အတြက္ ညီမ်ွသည့္ အပူပမာဏ ထည့္ေပးရန္ သုိ႔မဟုတ္ ထုတ္ေပးရန္ လုိအပ္သည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ အေဆာက္အဦ တစ္ခု သုိ႔မဟုတ္ အခန္းကို အလုိရိွသည့္ သက္ေသာင့္သက္သာ ျဖစ္ေစမည့္ အပူခ်ိန္တြင္ ထိန္းထားႏိုင္ရန္ အတြက္ cooling သုိ႔မဟုတ္ heating လုပ္ေပးရန္ လုိအပ္သည္။

Heat gain သို႔မဟုတ္ heat loss ျဖစ္ေပၚေစသည့္ အခ်က္မ်ားသည္ ေအာက္ပါ အခ်က္မ်ားေပၚတြင္ မူတည္သည္။

(၁) အပူခ်ိန္ ျခားနားခ်က္ (Temperature Difference)
ျပင္ပအပူခ်ိန္(outside temperature)ႏွင့္ အခန္းအတြင္းရွိ အလိုရွိသည့္ အပူခ်ိန္ (desired temperature) တုိ႔၏ အပူခ်ိန္ ျခားနားခ်က္(temperature difference)ပိုမ်ားေလ အပူဆံုး႐ံႈးျခင္း(heat loss) ႏွင့္ အပူတုိးျခင္း(heat gain) ပမာဏ ပိုမ်ားေလ ျဖစ္သည္။

(၂) Ceiling ႏွင့္ wall တည္ေဆာက္ပံု အမ်ိဳးအစား (type of construction) ႏွင့္ amount of insulation
ဥပမာ- ပံုစံတူ အေဆာက္အဦ ႏွစ္ခုတြင္ တစ္ခုကို မွန္မ်ားျဖင့္ တည္ေဆာက္၍ က်န္တစ္ခုကို အုပ္ျဖင့္ တည္ေဆာက္ထားသည္။ မွန္ျဖင့္ ေဆာက္သည့္ အေဆာက္အဦအနီး၌ heat gain ႏွင့္ heat loss ပမာဏ ပိုမ်ားလိမ့္မည္။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆိုေသာ္ glass သည္ thermal conductivity (U-value) ပိုျမင့္ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ အုတ္ျဖင့္ႏိႈင္းယွဥ္လ်ွင္ ၾကည္လင္(transparent)ေသာေၾကာင့္ ေနေရာင္(solar heat) မ်ား တိုက္ရိုက္ ထိုးေဖာက္ဝင္ေရာက္(direct transmission)ႏိုင္ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။

(၃) Shading and orientation
ဥပမာ- ပံုစံတူ အေဆာက္အဦႏွစ္လံုးကို အေဆာက္အဦ(building)၏ ျပဳတင္းေပါက္(windows)၊ နံရံ(wall) ႏွင့္ ေခါင္မုိး(roof) တို႔တြင္ အရိပ္က်ျခင္း(shade ရွိျခင္း)၊ မ်က္ႏွာမႈရာအရပ္ မတူညီၾကျခင္း(different orientation) တုိ႔ေၾကာင့္ air conditioner အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ရာ(sizing)တြင္ အက်ိဳးသက္ေရာက္မႈ ရွိသည္။ ေနထြက္ရာ ။ ေနဝင္ရာ ႏွင့္ ေနသြားလမ္းေၾကာင္း မတူညီျခင္း၊

(၄) အရြယ္အစား မ်က္ႏွာျပင္ ဧရိယာေပၚ မူတည္၍ အပူဆံုး႐ံႈးျခင္း(heat loss) ႏွင့္ အပူတုိးျခင္း(heat gain) ပမာဏ ကြဲျပားသည္။ မ်က္ႏွာျပင္ဧရိယာ(surface area walls)က်ယ္ေလ အပူဆံုး႐ံႈးျခင္း(heat loss) သို႔မ ဟုတ္ အပူတုိးျခင္း(heat gain)ပမာဏ ပိုမ်ားေလ ျဖစ္သည္။ (surface area walls)

(၅) ျပင္ပေလ(outdoor air)မ်ား
ျပင္ပေလ(outdoor air)မ်ား အခန္းအတြင္းသို႔ အေၾကာင္းအမ်ိဳးမ်ိဳးေၾကာင့္ ဝင္ေရာက္ ႏိုင္သည္။ ျပင္ပမွေလမ်ား အခန္း(indoor space) အတြင္းသုိ႔ စိမ့္ဝင္သည့္ ေလပမာဏအေပၚတြင္ မူတည္သည္။ air conditioner အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ (sizing)ရာတြင္ တံခါးေပါက္၌ ဟ,ေနသည့္ေနရာမ်ား(door gaps) ၊ ျပဳတင္းေပါက္ အက္ေၾကာင္းမ်ား(cracked window) တံခါးဖြင့္သည့္အခါမ်ားႏွင့္ မီးခုိးေခါင္းတုိင္(chimney)မ်ားမွ ေလမ်ား (infiltration air) ဝင္ေရာက္လာႏုိင္သည္။ ျပင္ပေလ (outdoor air)မ်ား အခန္းအတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္ႏိုင္သည္။

(၆) အခန္းအတြင္းရွိေနသူမ်ား(occupants)
အခန္းအတြင္း၌ ရွိေနမည့္ လူအေရအတြက္သည္ aircon အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ရာတြင္ အက်ိဳးသက္ေရာက္မႈ ရွိသည္။

(၇) လႈပ္ရွားမႈမ်ား (Activities) ႏွင့္ တျခားေသာ equipment မ်ား
အေဆာက္အဦ အတြင္းရိွ လႈပ္ရွားမႈမ်ား (Activities) ႏွင့္ တျခားေသာ equipment မ်ားေၾကာင့္ A/C အရြယ္အ စား ေရြးခ်ယ္ရာတြင္ အက်ိုဳးသက္ေရာက္မႈ ရိွႏုိင္သည္။

(၈) မီးလံုး မီးေခ်ာင္း အေရအတြက္ (amount of lighting in the room)
အခန္းအတြင္းရွိ မီးလံုး၊ မီးေခ်ာင္း အေရအတြက္ (amount of lighting in the room) တုိ႔ေၾကာင့္ High efficiency lighting fixture မ်ားသည္ အပူအနည္းငယ္ (less heat) ကိုသာ ထုတ္လြတ္ၾကသည္။

(၉) Appliances
Appliances မ်ားမွ ထုတ္လြတ္သည့္ (generate heat) အပူပမာဏသည္ power equipment မ်ား အေပၚ မူ တည္၍ ထုတ္လြတ္သည့္ အပူပမာဏ ကြဲျပားသည္။မီးဖုိ၊ အဝတ္ေလွ်ာ္စက္၊ ကြန္ပ်ဴတာ၊ တယ္လီဗီြးရွင္း(oven, washing machine, computers, TV) တို႔၏ space; အတြင္းရွိ all contribute to heat.

Air conditioner's efficiency performance durability ႏွင့္ cost ကုန္က်စရိတ္ တို႔သည္ တပ္္ဆင္ ထားသည့္ အရြယ္အစား(size) အေပၚတြင္ မူတည္သည္။ဒီဇိုင္နာအမ်ားစုသည္ တစ္စတုရန္းေပတြင္ ရွိႏိုင္မည့္ အပူ ပမာဏကို အေျခခံ၍ (simple square foot method) ကို air-conditioners အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ၾကသည္။ အမ်ားဆံုး အသံုးျပဳေလ့ရွိသည္။ အၾကမ္းအားျဖင့္(rule of thumb) ၾကမ္းခင္း(၅၀၀)စတုရန္းေပရွိလ်ွင္ refrigeration ton ႏွင့္ ညီမ်ွသည္။(1 ton for every 500 square feet of floor area)။ ထိုနည္းသည္ အၾကမ္းဖ်ဥ္း ခန္႔မွန္းရာတြင္ (preliminary estimation) အသံုးျပဳသည္။ equipment အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္(sizing)ရန္ rules-of-thumb methods နည္းသည္ အေဆာက္အဦ ဒီဇုိင္းေၾကာင့္ မည့္သည့္ကြာျခားခ်က္မ်ွ မျဖစ္ေပၚႏိုင္သည့္ ယူဆခ်က္ ေပၚတြင္ အေျခခံထားသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ဒီဇိုင္းေကာင္းသည့္ ျဖစ္ေစ၊ ဆိုးသည္ ျဖစ္ေစ ၾကမ္းခင္း စတုရန္းေပ(၅၀၀)ရွိလ်ွင္ 1RT လိုအပ္သည္။ စနစ္တက် မွန္ကန္သည့္ ခန္းမွန္းသည့္ တြက္နည္းသည္ အဓိက ၾကသည္။

Heat gain သို႔မဟုတ္ heat loss တြက္နည္း (estimating procedure) ကို Air Conditioning Contractors of America (ACCA) ႏွင့္ American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE)— တို႔မွ ထုတ္ေဝထားသည့္ စာအုပ္တြင္ တြက္နည္း(calculation procedures) (၂) မ်ိဳးျဖင့္ေဖာ္ျပ ထားသည္။ central air conditioners အရြယ္အစား ေရြးခ်ယ္ရန္ အတြက္ ကန္ထ႐ုိက္တာ(air conditioning contractor)မ်ားသည္ ထို အဖြဲ႕အစည္း ႏွစ္ခုတို႔မွ လက္ခံ အသိအမွတ္ျပဳထားသည့္ နည္းႏွစ္နည္း အနက္မွ ႀကိဳက္ႏွစ္ သက္သည့္နည္းျဖင့္ ယခုအခါ တြက္ခ်က္ၾကသည္။ ယခုအခါ Computer ကို အသံုးျပဳ၍ တြက္ခ်က္ၾကသည္။

Heating Load Vs Cooling Load Calculations
ေဆာင္းရာသီတြင္ အေဆာက္အဦမွ ဆံုး႐ံႈးသြားမည့္ အပူပမာဏကို ခန္႔မွန္းရန္ အတြက္ heat load တြက္ျခင္း ျဖစ္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ heating equipment မ်ား၏ အရြယ္အစားကို ေရြးခ်ယ္ႏိုင္သည့္ ေဆာင္းရာသီလမ်ား၌ ေနမထြက္ခင္ အခ်ိန္တြင္ peak heating load ျဖစ္ေပၚေသာေၾကာင့္ heating equipment မ်ား၏ အရြယ္အစားကို ။ ေဆာင္းရာသီ တစ္ေလွ်ာက္လံုး outdoor conditions မ်ားစြာ ေျပာင္းလဲမႈ မျဖစ္ေပၚေပ။ Internal heat sources မ်ားသည္ occupants သို႔ appliances စသည့္ ျဖစ္ေပၚေနသည့္ heat loss ကို ေလ်ာ့နည္းေစသည္။ heat load calculations သည္ steady state conditions အတြက္သာတြက္ျခင္း ျဖစ္သည္။ (no solar radiation and steady outdoor conditions) internal heat sources မ်ား အားလံုးကို ထည့္မတြက္ေခ်။ Internal heat load မ်ားကို ထည့္မတြက္ျခင္းေၾကာင့္ အနည္းငယ္ေလ်ာ့၍ခန္႔မွန္းျခင္း (under estimate) ျဖစ္ႏိုင္သည္။ သို႔ေသာ္ စိတ္ခ်ရသည္။

Heat load ကို အတိအက် တြက္လိုလ်ွင္ thermal capacity of the walls ႏွင့္ internal heat sources မ်ားကို ထည့္သြင္း တြက္ခ်က္ရန္ လိုအပ္သည္။
Cooling load တြက္ရာတြင္ unsteady state processes အျဖစ္ တြက္ရသည္။ Peak cooling load ျဖစ္ေပၚသည့္ ေန႔(day)၊ အခ်ိန္(time) ႏွင့္ ျပင္ပအေျခအေန(outside condition)တုိ႔၏ ကြာျခားမႈ အလြန္မ်ားသည္။ Solar radiation ေၾကာင့္ Internal heat load မ်ားကို ခ်န္ထားခဲ႔ပါက internal source မ်ားအးလံုးကို မျဖစ္မေန ထည့္တြက္ရသည္။ cooling loads တြက္ရာတြင္ ေလ်ာ့တြက္မိျခင္း(underestimation cooling capacity)ေၾကာင့္ လို အပ္သည့္ အခန္းအပူခ်ိန္ (required indoor conditions) ရရွိရန္ မျဖစ္ႏိုင္ေတာ့ေပ။ ထို႔ေၾကာင့္ cooling load calculations သည္ရႈပ္ေထြး ခက္ခဲသည္။

Heating load တြက္နည္းတြင္ solar heat gain သို႔မဟုတ္ internal heat gains ကို ထည့္တြက္ေလ့ မရွိေပ။ အေဆာက္အဦ၏ thermal storage effect ကိုလည္း ထည့္မတြက္ၾကေပ။ Cooling load calculation တြင္ thermal storage characteristics of the building သည္ အဓိကၾကသည့္အခ်က္ ျဖစ္သည္။ အဘယ္ေၾကာင့္ ဆိုေသာ္ နံရံမ်ား၊ ေခါင္းမိုးမ်ားမွ အပူမ်ားကို စုပ္ယူထားေသာေၾကာင့္ အခန္းအတြင္းသို႔ အပူမ်ားဝင္ေရာက္ျခင္း (heat gain) ခ်က္ခ်င္းဝင္ေရာက္ျခင္းမျဖစ္ေပၚေပ။အခ်ိန္ခဏၾကာ(time offset)ၿပီးမွ နံရံႏွင့္ ေခါင္းမိုးမွ စုပ္ယူထားသည့္ အပူမ်ားကို ျပန္စြန္႔ထုတ္ေသာေၾကာင့္ heat gain ပိုမ်ားလာႏုိင္သည္။

Heat Flow Rates
Air-conditioning ဒီဇိုင္း ျပဳလုပ္ရာတြင္ heat flow rate ၄ မ်ိဳး ႏွင့္ သက္ဆိုင္သည့္ အခ်က္မ်ား

(၁) Space heat gain
Space အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူစြမ္းအင္ (heat energy) ပမာဏ

(၂) Space cooling load
space အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ စုိထို္င္းဆ(relative humidity မေျပာင္းေစဘဲ ထိန္းထားရန္ အတြက္ ဖယ္ထုတ္ရမည့္ အပူစြမ္းအင္ ပမာဏ

(၃) Space heat extraction
HVAC system က space အတြင္းမွ ဖယ္ထုတ္ရမည့္ အပူပမာဏ

(၄) Cooling load (coil) - Colling coil မွ ဖယ္ထုတ္ရမည့္ အပူစြမ္းအင္(heat energy)ပမာဏ


Space Heat Gain

instantaneous rate of heat gain ကုိဆုိလုိသည္။မိမိတြက္လုိသည့္ မိနစ္(သုိ႔မဟုတ္)နာရီတြင္ ဝင္ေရာက္လာ မည့္အပူမ်ားအားလုံး၏ ပမာဏျဖစ္သည္။rate at which heat enters into and/or is generated within a space at a given instant.။ အခန္းအတြင္းသို႕ အပူမ်ား ဝင္ေရာက္ႏိုင္သည့္နည္း သို႔မဟုတ္ heat gain ျဖစ္ေပၚႏိုင္သည္ မ်ားကို ေအာက္တြင္ ေဖာ္ျပထားသည္။

(၁) ျပတင္းေပါက္မွန္ စသည္တို႔ ကဲ့သို႔ ၾကည္လင္ေနသည့္ မ်က္ႏွာျပင္မ်ားကို ျဖတ္သန္းရန္ လာမည့္ ေနေရာင္ျခည္(solar radiation through transparent surfaces such as windows)

(၂) နံရံမ်ားႏွင့္ ေခါင္းမိုးမ်ားကို ျဖတ္သန္း၍ စီးကူးလာမည့္ အပူမ်ား(heat conduction through exterior walls and roofs)

(၃) အတြင္းနံရံ ၊ မ်က္ႏွာၾကက္ႏွင့္ ၾကမ္းခင္း တို႔ကို ျဖတ္၍ စီးကူးလာမည့္ အပူမ်ား(heat conduction through interior partitions, ceilings and floors)

(၄) အပူမ်ား ၊ မီးလံုး၊ မီးေခ်ာင္း အသံုးအေဆာင္မ်ား process မ်ားမွ ထြက္လာမည့္ အပူမ်ား (heat generated within the space by occupants, lights, appliances, equipment and processes)

(၅) ထည့္ေပးသည့္ ေလႏွင့္ စိမ့္ဝင္လာသည့္ ျပင္ပေလမ်ားေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာသည့္ အပူမ်ား (loads as a result of ventilation and infiltration of outdoor air)

(၆) အေၾကာင္းေၾကာင္းေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာလာမည့္ အပူမ်ား(Other miscellaneous heat gains)

အခန္းအျပင္မွ ဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ား(external heat gain)ႏွင့္ အတြင္းမွ ထြက္လာသည့္ အပူမ်ား(internal heat gain)ဟူ၍ ႏွစ္မ်ိဳးခြဲျခားႏိုင္သည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ heat gain ကို နည္းႏွစ္မ်ိဳးျဖင့္ တြက္ယူသည္။ (၁) မွ (၃) သည္ external heat gain ျဖစ္ၿပီး (၄) မွ (၆) သည္ internal heat gain ျဖစ္သည္။

Sensible heat –ဆိုသည္မွာ(State မေျပာင္းလဲဘဲ) အပူမ်ားကို စုပ္ယူလိုက္သည့္ အခါ အပူခ်ိန္ ျမင့္တက္သြားလ်ွင္ Sensible heat ဟုသတ္မွတ္သည္။ Sensible heat gain သည္ conditioned space အတြင္းသို႔ conduction၊ convection ႏွင့္ radiation နည္းတို႔ျဖင့္ ဝင္ေရာက္လာသည့္အပူမ်ား ျဖစ္သည္။ sensible heat gain entering the conditioned space သည္ sensible cooling load ႏွင့္မတူညီေပ။ သတ္မွတ္ထားသည့္ အခ်ိန္တူညီလ်ွင္ (during the same time interval) အဘယ္ေၾကာင့္ဆိုေသာ္ building envelope ကအပူမ်ားကို စုတ္ယူထားေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ Convective heat မ်ားသာ cooling load အျဖစ္သို႔ ခ်က္ခ်င္း (instantaneously.) ျဖစ္ႏိုင္သည္။

Sensible heat load မ်ားမွာ
(က) Heat transmitted thru floors, ceilings, walls (နံရံ၊ မ်က္ႏွာၾကက္၊ ၾကမ္းခင္းတုိ႔ကုိ ျဖတ္၍ဝင္ေရာက္သည့္ အပူမ်ား)

(ခ) Occupant’s body heat(အခန္းတြင္းရိွ လူတုိ႔မွ ထြက္လာသည့္အပူမ်ား)

(ဂ) Appliance & Light heat(မီးလုံး မီးေခ်ာင္း၊ အသုံးအေဆာင္ ကိရိယာမ်ားမွ ထြက္လာသည့္အပူမ်ား)

(ဃ) Solar Heat gain thru glass(မွန္မ်ားကုိျဖတ္၍ ဝင္ေရာက္ လာသည့္ ေနေရာင္မ်ား)

(င) Infiltration of outside air ႏွင့္(စိမ့္ဝင္လာသည့္ ျပင္ပေလမ်ားမွ အပူမ်ား

(စ) Air introduced by Ventilation (ထည့္ေပးသည့္ ျပင္ပေလမ်ားမွ အပူမ်ားး)တို႔ျဖစ္သည္။

Latent heat load -ဆိုသည္မွာ အခန္းအတြင္းရွိ ေလထဲသို႔ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ား ထည့္သြင္းလိုက္သည့္အခါ သို႔မဟုတ္ ေရာက္ရွိသြားသည့္ အခါ latent heat gain ျဖစ္ေပၚသည္။ လူမ်ားမွ ထြက္လာသည့္ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား(vapor emitted by occupants)ႏွင့္ equipment စသည့္ internal source တို႔ေၾကာင့္ LHG ျဖစ္ေပၚသည္။

Indoor air quality (IAQ)ထိန္းထားရန္ အတြက္ ထည့္ေပးရသည့္ ventilation air ႏွင့္ infiltration (စိမ့္ဝင္လာသည့္ ျပင္ပေလႏွင့္ထည့္ ေပးသည့္ျပင္ပေလတုိ႔မွ ပါလာသည့္ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား) တို႔ေၾကာင့္ LHG ျဖစ္ေပၚသည္။ Latent heat load မ်ားမွ

(၁) Moisture-laden outside air form Infiltration & Ventilation

(၂) Occupant Respiration & Activities ႏွင့္ (အခန္းအတြင္းရိွလူမ်ားမွ ထြက္လာသည့္ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား)

(၃) အသုံးအေဆာင္ကိရိယာပစၥည္းတုိ႔မွ ထြက္လာသည့္ ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား (Moisture from Equipment & Appliances) တို႔ျဖစ္သည္။

Humidity ratio ကို ပုံမွန္ ထိန္းထားရန္အတြက္ cooling coil ၌ ေရခိုးေရေငြ႕မ်ား ေရအျဖစ္သုိ႔ေျပာင္းလဲ (condensation) သြားရမည္။

ဝင္ေရာက္လာသည့္ ေရခိုးေရေငြ႕ပမာဏႏွင့္ condensation ျဖစ္သြားသည့္ ပမာဏ တို႔ တူညီမွသာ အခန္းအတြင္း၌ RH ေျပာင္းလဲ လိမ့္မည္ မဟုတ္ေပ။ေရေငြ႔မ်ားဖယ္ထုတ္ပစ္ျခင္း( dehumidification) ဟုေခၚသည္။ အေလးခ်ိန္တစ္ကီလုိဂရမ္ ေရေငြ႔မ်ားကုိ (1 kg of humidity) ဖယ္ထုတ္ရန္ အတြက္ 0.7 kWh of energy လို အပ္ သည္။ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈမ်ားသည့္ process ျဖစ္သည္။

Space Heat Gain V/s Cooling Load (Heat Storage Effect)

Conduction ၊ convection ၊ solar radiation ၊ lightning ၊ people ၊ equipment စသည့္ heat source မ်ားမွ ဝင္ေရာက္လာသည့္ အပူမ်ားအားလံုးသည္ အခန္းအတြင္းရွိ ေလထဲ(conditioned space)သို႔ ခ်က္ခ်င္း (instantaneously)ေရာက္ရွိ မသြားေပ။ တစ္ခ်ဳိ႕တစ္ဝက္သာ အခန္းအတြင္းရွိ ေလထဲသို႔(conditioned space) ခ်က္ခ်င္း ေရာက္ရွိသြားသည္။ sun, lighting, people စသည့္ တို႔မွ ထြက္လာသည့္ radiation heat မ်ားကို အခန္း အတြင္းရွိ မ်က္ႏွာျပင္မ်ား(internal surfaces)မွ ပထမဦးစြာ စုပ္ယူသည္။

မ်က္ႏွာၾကက္(ceiling)၊ ၾကမ္းခင္း (floor)၊ အခန္းအတြင္းနံရံမ်ား(internal walls) ၊ ပရိေဘာဂ(furniture)စသည္တုိ႔သည္ အပူစုပ္ယူ သုိေလွာင္ႏိုင္စြမ္း(thermal capacity)မ်ားေသာေၾကာင့္ ဝင္လာသည့္ အပူမ်ားကို ဦးစြာစုပ္ယူ သုိေလွာင္ၿပီး တျဖည္းျဖည္းျခင္း (temperature) အပူခ်ိန္ ျမင့္တက္လာသည္။ Radiant heat မ်ားကို စုပ္ယူၿပီး အခ်ိန္အနည္းငယ္ေနာက္က်(time lag) ၿပီးမွ ျပန္ထုတ္ေပးသည္။ ျဖစ္ေပၚသည့္ အခ်ိန္ေနာက္က်ျခင္း(Time lag) သည္ မ်က္ႏွာျပင္ဧရိယာ၊ ထုထည္ႏွင့္ အပူပမာဏ အေပၚတြင္ မူတည္သည္။

Instantaneous heat gain ႏွင့္ cooling load တို႔ မတူညီရသည့္ အေၾကာင္းမွာ heat storage affect ေၾကာင့္ျဖစ္သည္။

Heat gain ႏွင့္ cooling load စပ္ဆက္ေနပံုကို ေဖာ္ျပထားသည္။ Effect of the mass of the structure (light, medium &heavy) ေၾကာင့္ (figure) ျပထားသည့္ အတိုင္း delay in the peak heat ျဖစ္ေပၚသည့္ အခ်ိန္ေနာက္က်သည္။ အထူးသျဖင့္ ထုထည္ၾကီးမားသည့္ အေဆာက္အဦ heavy construction မ်ားတြင္ အခ်ိန္ေနာက္က်မႈျဖစ္ေပၚသည္။

Space Cooling V/s Cooling Load (Coil)
Space cooling ဆိုသည္မွာ အခန္းအပူခ်ိန္(spaces air temperature)ကို အလိုရွိသည့္ အတိုင္းအတာ ထိန္းထားရန္ အတြက္ ဖယ္ထုတ္ရမည့္ အပူပမာဏ ျဖစ္သည္။ Cooling load ဆိုသည္မွာ cooling coil မွ ဖယ္ထုတ္ရမည့္ အပူစြမ္းအင္ ပမာဏ ျဖစ္သည္။

COMPONENTS OF COOLING LOAD

Total building cooling load တြင္ of heat transferred through the building envelope (walls, roof, floor, windows, doors etc.) ႏွင့္ (heat generated) occupants, equipment, and lights တို႔မွထုတ္လြတ္ သည့္အပူတုိ႔ပါဝင္သည္။ Heat transfer through the envelope ေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာသည္။ျပင္ပမွဝင္ေရာက္လာ သည့္အပူမ်ားကုိ “external load” ဟုေခၚသည္။Space အတြင္းမွထုတ္လြတ္သည့္ အပူမ်ားကို “internal loads” ဟု ေခၚသည္။ external ႏွင့္internal load တို႔၏ ကြာျခားသည့္ပမာဏသည္ အေဆာက္အဦ အမ်ိဳးအစား(building type) ရာသီဥတု(climate) ႏွင့္ အေဆာက္အဦ ဒီဇုိင္းတို႔ အေပၚတြင္ မူတည္သည္။

Total cooling load တိုင္းတြင္ sensible ႏွင့္ latent heat load ႏွစ္မ်ိဳးလံုး ပါဝင္သည္။ Sensible load သည္ dry bulb temperature အေပၚတြင္ မူတည္သည္။ Latent load သည္ ေရခိုးေရေငြ႕ ပါဝင္မႈ (moisture content) အေပၚတြင္ မူတည္သည္။ (the conditioned space ၏ ေလထဲရွိ )
Externally loaded ႏွင့္ internall load ဟူ၍ ႏွစ္မ်ိဳးကြဲျပားသည္။ External cooling load သည္ surroundings ႏွင့္ internal conditioned space တို႔အၾကားတြင္ surrounding conditions သည္ cooling load သည္လည္း အတက္အက် အလြန္မ်ားသည္။ (Internal heat generating sources) occupants, lights appliances စသည္တို႔မွ ထုတ္လြတ္သည့္ အပူမ်ား ျဖစ္သည္။ ေယဘုယ်အားျဖင့္ internal heat source မ်ားမွ ထုတ္လြင့္သည္ အပူပမာဏသည္ အျမဲတမ္း တူညီေနေသာေၾကာင့္ internal cooling load သည္ အျမဲတမ္း တူညီသည္။ Exeternal Load ပိုမ်ားသည့္ အေဆာက္အဦကို “externally loaded” ဟုေခၚသည္။ Internal cooling load ပိုမ်ားသည့္ အေဆာက္အဦကို “internally loaded” ဟုေခၚသည္။

COOLING LOAD CALCULATION METHOD

အခန္းတစ္ခု သို႔မဟုတ္ အေဆာက္အဦတစ္ခု၏ cooling load ကုိတဲြရန္အတြက္ ေအာက္ပါ နည္း(၃) နည္းအနက္မွ မိမိႏွင့္သင့္ေလ်ာ္သည့္ နည္းတစ္မ်ိဳးမ်ိဴးကို အသံုးျပဳႏိုင္သည္။ [တြက္နည္းမ်ားကူးယူရန္]

(၁) Transfer Function Method (TFM)
Transfer Function Method (TFM) သည္ အခက္ဆံုးႏွင့္ အရႈပ္ေထြးဆံုးနည္း (complex of the methods) ျဖစ္သည္။ ASHRAE မွ ေထာက္ခံၿပီး အသံုးျပဳရန္ တိုက္တြန္းထားသည့္ နည္းျဖစ္သည္။ computer program သို႔မဟုတ္ advanced spreadsheet ကို အသံုးျပဳ၍ တြက္ခ်က္ရသည့္ နည္းျဖစ္သည္။

(၂) Cooling Load Temperature Differential/Cooling Load Factors (CLTD/CLF)

Cooling Load Temperature Differential/Cooling Load Factors (CLTD/CLF)နည္းသည္ TFM method မွ ခြဲထြက္လာသည့္ နည္းျဖစ္သည္။ tabulated data ကို အသံုျပဳ၍ တြက္ရသည့္နည္း calculation process ျဖစ္သည္။ ဤနည္းကို အသံုးျပဳ၍ simple spreadsheet programs ျဖင့္တြက္ႏိုင္သည္။ Tabulated data ကို အသံုးျပဳေသာေၾကာင့္ ကန္႕သတ္ခ်က္ (limitation) မ်ားရွိသည္။

(၃) Total Equivalent Temperature Differential/Time-Averaging (TETD/TA):
Total Equivalent Temperature Differential/Time-Averaging (TETD/TA): နည္းသည္ preferred method for hand သို႔မဟုတ္ simple spreadsheet ႏွင့္တြက္ႏိုင္သည့္ နည္းျဖစ္သည္။ CLTD/CLF method နည္း မတိုင္ခင္က အသံုးျပဳသည့္ နည္းျဖစ္သည္။
အထက္ပါနည္း (၃)နည္းကို ASHRAE Handbook Fundamentals, 2001 တြင္ အေသးစိတ္ ေဖာ္ျပ ထားသည္။

Accuracy and Reliability of Various Calculation Methods
Cooling load တြက္နည္း(calculation method) မ်ားအားလံုးတြင္ အားသာခ်က္၊ အားနည္းခ်က္ႏွင့္ ကန္႔သတ္ခ်က္မ်ား ကိုယ္စီ ရွိၾကသည္။ ႐ုိးရွင္းလြယ္ကူစြာ တြက္ခ်က္ႏိုင္သည့္ နည္းသည္ တိက်မႈ မေကာင္းႏိုင္ေပ။ ထို႔အတူ တိက်မႈ ေကာင္းေကာင္း ရရွိရန္ အတြက္ ရႈပ္ေထြးခက္ခဲသည့္ နည္းကို အသံုးျပဳ ရမည္။

Handbook မ်ားတြင္ heat gain တန္ဖိုးကို ေဖာ္ျပထားသည့္ ဇယား(table)မ်ား ပါရွိသည္။

Internal sources ကို တြက္ရန္အတြက္ tables မ်ားသည္ ၿပီးျပည့္စံုသည့္ ဇယားမ်ား မဟုတ္ၾကေပ။ ဥပမာ- တခ်ိဳ႕ေသာ equipment မ်ားကို ဇယားတြင္ ေဖာ္ျပမထားေပ။ တခ်ိဳ႕ေသာ ဇယားးတြင္ ကန္႔သတ္ထားသည့္ အခ်က္အလက္မ်ားကိုသာ ေဖာ္ျပေပးႏိုင္သည္။ တစ္ခါတစ္ရံ 25% to 50% of the nameplate power consumption ကို အသံုးျပဳရန္ တိုက္တြန္းထားသည္။ အသံုးျပဳရမည့္ တန္ဖုိး အတိအက်သည္ ဒီဇိုင္နာ၊ Consultant မ်ား၏ ဆံုးျဖတ္ခ်က္သာ ျဖစ္သည္။ ထို႔အျပင္ equipment မ်ားကို အသံုးျပဳမည့္ အခ်ိန္(နာရီေပါင္း)ကို တိက်စြာ ခန္႔မွန္းရန္ လိုအပ္သည္။ accurate predictability of the occurrence ကို တြက္ရန္အတြက္ equipment မွ အပူစြန္႔ထုတ္သည့္ႏႈန္း(rate of heat generation)ႏွင့္ အသံုးျပဳသည့္နာရီေပါင္း(စေမာင္းခ်ိန္မွ ရပ္နားခ်ိန္ အထိ) တို႔ လိုအပ္သည္။ ရလဒ္ မ်ား၏တိက်မႈသည္ တြက္နည္း(method)၏ ႐ႈပ္ေထြးျခင္း ခက္ခဲျခင္း သာမက ရရွိႏိုင္သည့္ input data ၏ မေရရာမႈ(uncertainties in the input data) အေပၚတြင္ မႈတည္သည္။

Cooling load ကို တြက္ရန္ အတြက္ input data မ်ား၏ တိက် ေသခ်ာမႈ အလြန္အေရးႀကီးသည္။ unpredictability of occupancy human behavior၊၊ outdoors weather variations ၊ lack of heat gain data for modern equipments ႏွင့္ introduction of new building products ႏွင့္ HVAC equipmentswith unknown characteristics မ်ားေၾကာင့္ accuracy မေကာင္းျခင္းျဖစ္သည္။ These generate uncertainties that far exceed the errors generated by simple methods compared to more complex methods. ထို႔ေၾကာင့္ time/effort ႏွင့္ complex calculation methods ကို ေရြးခ်ယ္ပါက အက်ိဳးမ်ားလိမ့္မည္ မဟုတ္ေပ။ ထိုကဲ့သို႔ အေျခအေနမ်ိဳးတြင္ simplified methods ေက်နပ္ဖြယ္ေကာင္းသည့္ တိက်မႈ (satisfactory accuracy) ကို ထုတ္ေပးႏိုင္လိမ့္မည္။

Manual cooling load calculation method နည္းျဖင့္ တြက္လိုလ်ွင္ 1997 ASHRAE Fundamentals တြင္ ေဖာ္ျပထားသည့္ CLTD/SCL/CLF method သည္ လက္ေတြ႔အက်ဆံုးႏွင့္ အသင့္ေလ်ာ္ဆံုး ျဖစ္သည္။ ဤနည္းသည္ အေကာင္းဆံုး မဟုတ္ေသာ္လည္း ယံုၾကည္စိတ္ခ်ရသည့္နည္း ျဖစ္သည္။ peak load values ကို ထုတ္ေပးရန္ sizing equipment ျပဳလုပ္ရန္ CLTD/CLF method နည္းမွ ထုတ္ေပးလိုက္သည့္ ရလဒ္မ်ားသည္ characteristics of the space being considered ႏွင့္ how they vary from the model used to generate the CLTD/CLF data shown on the various tables အေပၚတြင္ မႈတည္သည္။ ခ်ိန္ဆမႈ (Engineering judgment) လိုအပ္သည္။ interpretation of the custom tables ႏွင့္ applying appropriate correction factors မ်ားအသံုးျပဳရာတြင္ အေတြ႕အၾကံဳေကာင္းမ်ားႏွင့္ ဗဟုသုတ ၾကြယ္ဝမႈတို႔ လိုအပ္သည္။

DESIGN INFORMATION

Space cooling load တြက္ရန္ အတြက္ အေဆာက္အဦ၏ အေသးစိတ္အခ်က္အလက္မ်ား(detailed building information)၊ တည္ေနရာ(location)ႏွင့္ ရာသီဥတု အခ်က္အလက္မ်ား(weather data) ၊ အခန္းအတြင္း ဒီဇိုင္း အခ်က္အလက္မ်ား(internal design information) ၊ အသံုးျပဳအခ်ိန္(operating schedule)စသည္တို႔ လိုအပ္သည္။ ဒီဇုိင္းလုပ္မည့္ ျပင္ပအေျခအေန(outdoor design conditions)ႏွင့္ အလုိရွိသည့္ အခန္းအတြင္း အေျခအေန(desired indoor conditions)တို႔သည္ load calculation စတင္ျပဳလုပ္ရန္ အတြက္ ပထမဆံုး လိုအပ္သည့္ အခ်က္အလက္ ျဖစ္သည္။

Outdoor Design Weather Conditions

ASHRAE Handbook 1993 Fundamentals (Chapter 26)တြင္ ရာသီဥတု အေျခအေနမ်ား(climate conditions)ကို ေဖာ္ျပထားသည့္ ဇယား(table)မ်ား ပါရွိသည္။ ထို ဇယားမ်ား(table 1a, 2a and 3a)တြင္ အေမရိက(US)၊ ကေနဒါ(Canada) ႏွင့္ တျခားေသာႏုိင္ငံမ်ား(other International locations)၏ heating design conditions ႏွင့္ သက္ဆိုင္သည့္ အခ်က္အလက္ မ်ားကို ေဖာ္ျပထားသည္။

(က) အပူခ်ိန္ Dry Bulb temperatures corresponding to 99.6% ႏွင့္ 99% ႏွစ္စဥ္ ျဖစ္ေပၚႏိုင္သည့္ annual cumulative frequency of occurrence,

(ခ) ေလတိုက္ႏႈန္း (wind speeds) corresponding to 1%, 2.5% and 5% annual cumulative frequency of occurrence,

(ဂ) ေလဦးတည္ရာ လမ္းေၾကာင္း (wind direction) most frequently occurring with 99.6% and 0.4% dry-bulb temperatures and

(ဃ) ႏွစ္စဥ္ ပ်ွမ္းမ်ွ အျမင့္ဆံုး ႏွင့္ အနိမ့္ဆံုးအေျခအေန Average of annual extreme maximum and minimum dry-bulb temperatures ႏွင့္ standard deviations.

 

 

Cooling Load အပုိင္း(၂)

၁.၀ Cooling Plant Load
Cooling plant မ်ားအတြက္ ဒီဇုိင္းလုပ္ရမည့္ cooling load ကို အေဆာက္အဦအသစ္ ျဖစ္လ်ွင္ cooling load software ကို အသံုးျပဳ၍ တြက္ႏုိင္သလုိ လက္ရွိ အေဆာက္အဦျဖစ္လ်ွင္ energy audit ေဒတာ မ်ားမွ ရရွိႏုိင္သည္။ Cooling load သည္ အေဆာက္အဦ၏ heat gain ျဖစ္သည္။

မည္သည့္နည္းကို သုံုးသည္ျဖစ္ေစ cooling load တြင္ ေအာက္ပါ heat gain မ်ား ပါဝင္သည္။
(က) Outdoor air load
(ခ) System losses/gains
(ဂ) External gains
(ဃ) Internal gains
(င) Zone load ႏွင့္
(စ) Peak simultaneous building or zone loads တုိ႔ျဖစ္သည္။

၁.၁ Outdoor Air Load
ျပင္ပေလအပူခ်ိန္(outdoor air temperature)သည္ အခန္းအပူခ်ိန္(indoor air temperature) ထက္ ပိုျမင့္ေသာေၾကာင့္ cooling plant လုိအပ္သည္။ လူမ်ား ေလေကာင္းေလသန္႔ရရန္၊ Indoor Air Quality (IAQ) ေကာင္းမြန္ေစရန္ စသည့္ အေၾကာင္းမ်ားေၾကာင့္ အေဆာက္အဦ သုိ႔မဟုတ္ အခန္းအတြင္းသုိ႔ ျပင္ပေလ(outdoor air)မ်ား ထည့္ေပးရန္ လိုအပ္သည္။ ျပင္ပေလအပူခ်ိန္(outdoor air temperature)သည္ အခန္းအပူခ်ိန္(indoor air temperature) ထက္ ပိုျမင့္ေသာေၾကာင့္ ျပင္ပေလ(outdoor air)ေပးျခင္းသည္ heat gain ကို ပိုမ်ားေစကာ cooling load လည္း ပိုမ်ား လာလိမ့္မည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ထည့္ေပးသည့္ ျပင္ပေလ(outdoor air) အနည္းအမ်ား ပမာဏကို လုိက္၍ cooling load လုိက္မ်ားလာလိမ့္မည္။

၁.၂ System Losses/Gains
Fan ေမာ္တာမွ ထြက္သည့္ အပူ(heat) မ်ားေၾကာင့္ system heat gain ျဖစ္ေပၚလာသည္။ ေလမ်ားသည္ fan သုိ႔မဟုတ္ blower ကို ျဖတ္ၿပီးေနာက္ အပူခ်ိန္ (၁)ဒီဂရီ မွ (၃)ဒီဂရီ စင္တီဂရိတ္အတြင္း ျမင့္တက္ ႏုိင္သည္။ Duct အတြင္းရွိ supply air temperature သည္ duct အျပင္ရွိ အခန္း အပူခ်ိန္ထက္နိမ့္ ေနေသာေၾကာင့္ လည္း system heat gain ျဖစ္ေပၚသည္။ ထုိ system heat gain မ်ားကို ေသခ်ာစြာ တြက္ခ်က္ႏုိင္မွ cooling load တန္ဖိုး မွန္ကန္ေပလိမ့္မည္။

၁.၃ External gains
အေဆာက္အဦ၏ ေနရာ(location)၊ မ်က္ႏွာမူရာဘက္(orientation)၊ တည္ေဆာက္ထားသည့္ ပစၥည္း အမ်ိဳးအစား(material)၊ ျပဳတင္းေပါက္မ်ား၏အက်ယ္(window to wall ratio)၊ တပ္ဆင္ထားသည့္ sun shade ႏွင့္ walls ၊ glazing၊ roofs and floor စသည္တုိ႔ကိုလုိက္၍ external heat gain တန္ဖိုး အနည္း အမ်ားကြဲျပားသည္။

၁.၄ Internal gains
Internal heat gain မ်ားသည္ လူအေရအတြက္(occupancy and activity details)? lighting မွထြက္သည့္ heat gain ႏွင့္ တျခားေသာ equipment မ်ားမွ ထြက္ေသာ heat gain မ်ား ပါဝင္ၾကသည္။

၁.၅ Zone load
အေဆာက္အဦ အတြင္းတြင္ အခန္းမ်ားစြာ၊ အထပ္မ်ားစြာ ရွိႏုိင္သည္။ သုိ႔ေသာ္ အခန္းမ်ား အထပ္မ်ားကို လုိက္၍ ခြဲျခားေျပာဆုိျခင္းထက္ ဇုန္(zone)မ်ားအျဖစ္ ခြဲျခားေျပာဆုိျခင္းက ပုိ၍ သင့္ေလ်ွာ္သည္။ အထပ္တစ္ခုလံုးကို ဇုန္တစ္ဇုန္ အျဖစ္ သတ္မွတ္နိုင္သည္။ Set point အပူခ်ိန္တူသည့္ အခန္းမ်ားအားလံုးကို ဇုန္တစ္ဇုန္အျဖစ္ သတ္မွတ္ႏုိင္သည္။ External heat gain တူသည့္ အခန္းမ်ားအားလံုးကို ဇုန္တစ္ဇုန္အျဖစ္ သတ္မွတ္ႏုိင္သည္။ ဥပမာ-အထပ္တစ္ထပ္အတြင္းရွိ အေရွ႕ဘက္ေနေရာင္ အထိုးခံရေသာ အခန္းမ်ား အားလံုးကို ဇုန္တစ္ဇုန္အျဖစ္ သတ္မွတ္ႏုိင္သည္။ ဇုန္တစ္ဇုန္၌ ရွိသည့္ heat gain ကို zone load အျဖစ္ သတ္မွတ္ႏုိင္သည္။

၂.၀ Peak Simultaneous Building Loads သုိ႔မဟုတ္ Zone Load

ဇုန္တစ္ဇုန္ခ်င္းစီ၏ peak load ျဖစ္ေပၚသည့္ အခ်ိန္သည္ မတူညီၾကေပ။ အေရွ႕ဘက္ေနေရာင္ အထိုးခံရေသာဇုန္ (အခန္းမ်ား)၏ peak load သည္ မြန္းမတည့္မီ ျဖစ္ႏုိင္သည္။ အေနာက္ဘက္ေနေရာင္ အထိုးခံရေသာ ဇုန္(အခန္းမ်ား) ၏ peak load သည္ မြန္းလြဲၿပီးခ်ိန္၌ ျဖစ္ႏုိင္သည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ဇုန္မ်ားအားလံုးေပါင္းၿပီး ရရွိသည့္ total peak load ျဖစ္ေပၚမည့္ မည့္အခ်ိန္ကို သိရန္လုိသည္။ “Peak simultaneous load” ဟုလည္း ေခၚဆုိသည္။ Sensible heat gain ႏွင့္ Latent heat gain ႏွစ္မ်ိဳးလံုးကို ထည့္စဥ္းစားရန္ လိုသည္။

Design information required

Zones
ဇုန္မ်ားအျဖစ္ ပုိင္းပုိင္းၿပီးခြဲျခားထားျခင္းေၾကာင့္ အထူးသျဖင့္ ဇုန္တစ္ဇုန္ႏွင့္ တစ္ဇုန္ heat gain မ်ားစြာ ကြဲျပားၾကသည့္အခါ ဇုန္တစ္ခုခ်င္းစီကုိ ပိုေကာင္းစြာ control လုပ္ႏုိင္သည္။ (ျပဳတင္းေပါက္မ်ား၊ နံရံမ်ား ကို အတိအက် ေဖာ္ျပထားသည့္ architect’s layout drawing မ်ားမွ ဇုန္တစ္ခုခ်င္းစီ၏ အက်ယ္အဝန္းႏွင့္ ဇုန္အေရ အတြက္ကို တြက္ယူႏုိင္သည္။ ဇုန္တစ္ဇုန္ကို AHU တစ္လံုး သုိ႔မဟုတ္ ႏွစ္လံုး တပ္ဆင္ေပးႏုိင္သည္။ သုိ႔မဟုတ္ fan coil မ်ားစြာ တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။

Zone heat gains
ဇုန္တစ္ခုခ်င္းစီ၏ heat gain ကို တြက္ခ်က္ရန္ လိုအပ္သည္။ ဇုန္မ်ားအျဖစ္ ပိုင္းျခားထားသည့္ internal wall သည္ အပူခ်ိန္ မတူညီသည့္ ဇုန္ႏွစ္ခုအၾကားတြင္ရွိလ်ွင္ ထုိ wall မွ heat gain ကိုလည္း ထည့္တြက္ရန္ လုိအပ္သည္။

Hourly cooling loads
Zone load မ်ားကို နာရီအလုိက္(hourly basis)တြက္ရမည္။ ဂရပ္ေပၚတြင္ zone load တန္းဖိုးမ်ားကို ခ်၍ ေရးဆြဲျခင္းျဖင့္ peak simultaneous load ကို ရရွိႏုိင္သည္။
Approximate peak time of loads တြက္ၿပီးေနာက္ ဇုန္အားလံုးအတြက္ တစ္ဇုန္ခ်င္းစီ ၏ နာရီတုိင္းကို တြက္ရန္လည္း မလုိအပ္ေပ။ အကယ္၍ peak time သည္ 14:00 hr (မြန္းလြဲ ၂နာရီ) ျဖစ္ပါက 13:00 hr ႏွင့္ 15:00 hr တုိ႔ရွိ load စစ္ေဆး႐ုံျဖင့္ လုံေလာက္သည္။ Peak time ႏွင့္ peak load တုိ႔ကို မွန္ကန္စြာ တြက္ခ်က္ၿပီးသား ျဖစ္ေၾကာင္း မွတ္ယူ ႏုိင္သည္။ Computer software ကို အသံုးျပဳၿပီး တြက္ပါက maximum load ျဖစ္ေပၚသည့္အခ်ိန္ကို အလြယ္တကူ သိႏုိင္သည္။

ဥပမာ --
အေရွ႕ဘက္ဇုန္(east zone) ႏွင့္ အေနာက္ဘက္ဇုန္(west zone) ဟူ၍ ဇုန္ႏွစ္ဇုန္ ရွိသည့္ အေဆာက္ အဦတစ္ခုကို နမူနာအျဖစ္ တြက္ျပထားသည္။ ဇုန္တစ္ဇုန္လ်ွင္ fan coil unit(FCU) (၁၅)လံုး တပ္ဆင္ထားသည္။ အေရွ႕ဘက္ဇုန္(east zone)ရွိ FCU တစ္လံုးစီ၏ cooling capacity မွာ 1.5 kW ျဖစ္သည္။ West Zone ရွိ FCU တစ္လံုးစီ၏ cooling capacity မွာ 2.0 kW ျဖစ္သည္။

အေဆာက္အဦ၏ total capacity မွာ 175 kW ျဖစ္သည္။ Primary cooling system အျဖစ္ fan coil unit အားလံုး ၏ capacity ကို 175 kW ႏွင့္အညီ ျဖစ္ေအာင္ တပ္ဆင္ရန္ မလုိအပ္ေပ။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ fan coil unit မ်ား အားလံုးသည္ full capacity ျဖင့္ တျပဳိင္တည္း ေမာင္းေနမည့္ အခ်ိန္မရွိႏုိင္ေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ ဇုန္တစ္ခုခ်င္းစီတြင္ ျဖစ္ေပၚမည့္ cooling load ကို နာရီအလုိက္(hourly basis) ေဖာ္ျပထားသည္။ အေရွ႕ဘက္ဇုန္ (east zone) ႏွင့္ အေနာက္ဘက္ဇုန္(west zone) တုိ႔တြင္ နာရီအလုိက္ျဖစ္ေပၚေသာ load မ်ားကို ေပါင္းျခင္းျဖင့္ အေဆာက္အဦတြင္ ျဖစ္ေပၚမည့္ building load ကို ရရွိႏုိင္သည္။ ထုိေနာက္ peak simultaneous load ကို သိႏုိင္သည္။ ဤဥပမာတြင္ peak simultaneous load မွာ 145 kW ျဖစ္သည္။

ဂရပ္ေပၚတြင္ အေဆာက္အဦ၏ peak simultaneous load ထင္ရွားစြာ သိျမင္ႏုိင္သည္။ အေဆာက္အဦတစ္ခုတြင္ အခန္းေပါင္းမ်ားစြာ ဇုန္ေပါင္းမ်ားစြာ ရွိႏုိင္ေသာေၾကာင့္ maximum simultaneous load ကို သိရန္ အတြက္ ဇုန္အားလံုး၏ cooling load ကို တြက္ရန္ လုိအပ္သည္။

Design Watch Points
(၁) Solar gain တစ္ခုတည္းသာ အခ်ိန္ကို လုိက္၍ ေျပာင္းလဲသည္မဟုတ္ occupancy rate ႏွင့္ equipment တုိ႔သည္လည္း အခ်ိန္ကို လုိက္၍ ေျပာင္းလဲေနၾကသည္။ Equipment မ်ားသည္ လူမ်ားသံုးမေနသည့္အခ်ိန္တြင္ ပိတ္မထားပဲ standby mode ျဖစ္ေနေသာေၾကာင့္ heat reject လုပ္ၾကသည္။

အေရးႀကီးေသာအခ်က္မွာ heat gain မ်ားကို အခ်ိန္ႏွင့္ လုိက္၍ တြက္ရန္လိုသည္။
(၂) အခ်ိဳ႕ေသာ computer programme မ်ားနွင့္ software တုိ႔သည္ cooling load ကိုသာ တြက္ခ်က္ ေပးၿပီး outdoor air load ကို ထည့္သြင္း တြက္ခ်က္ျခင္း မျပဳလုပ္ႏုိင္ၾကေပ။ တခ်ိဳ ့ေသာ software မ်ားသည္ outdoor air load ကို ထည့္သြင္း တြက္ခ်က္ေပးႏုိင္ေသာ္လည္း လုိအပ္သည့္ information မ်ားကို အတိအက် ထည့္သြင္း ေပရန္ လိုအပ္သည္။

References:
CIBSE Guide A, Environmental Design, 2006, ISBN 1 903287 66 9
Lawrence Race G, Pennycook K, Design Checks for HVAC – A Quality Control Framework for Building Services Engineers – sheets 19-23, BG 4/2007, BSRIA 2007, ISBN 978 086022 669 7

ေကာင္းထက္ညြန္႔

 

 

Fire Alarm Systems Book

Fire Alarm Systems Chapter 1

Fire Alarm Systems Chapter 2

Fire Alarm Systems Chapter 3

Fire Alarm Systems Chapter 4

 

 

 

 

ထုတ္ေဝၿပီးစာအုပ္ ဒီဇင္ဘာလ ၂၀၁၄

ဆက္လက္ထုတ္ေဝမည့္ စာအုပ္မ်ား


   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventialtiaon for Young Myanmar Engineers

ACMV LECTURES