دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
إعداد المهندس أسـامـة عـاطف خيـاطـة
م .أسامة عاطف خياطة
HAP 4.6 E1.0-13
2
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
بــســم هللا الرحمن الرحيم الحمد هلل رب العالمين والصالة والسالم على سيدنا محمد النبي األمي الطاهر وعلى آله وصحبه أجمعين
أما بعد, فنتيجة للتطور العلمي المتسارع خاصة في المجال الهندسي ,كان حتما ً علينا نحن المهندسين أن نواكب هذا التطور من خالل اعتماد البرامج الهندسية في حساباتنا. ونتيجة الفتقار المكتبة العربية إلى كتب تشرح استخدام هذه البرامج ,فقد أرتأيت أن أبدأ بشرح أحد أهم برامج حساب األحمال الحرارية الخاصة بتكييف الهواء أال وهو برنامج HAP 4.6الشهير ,لعل أن تكون هذه الخطوة لبنة في تأسيس قاعدة للكتب الهندسية العربية. وبما أن هذا العمل جاء بمجهود فردي استغرق عدة سنوات بعد اإلضافة والتعديل والتهذيب والمراجعة ,فإنني أعتذر عن أية أخطاء علمية أو مطبعية وردت سهوا ً أو تقصيراً. بل وأرجو من الزمالء األكارم تنبيهي إلى أي خطأ ورد في هذا الشرح عن طريق البريد االلكتروني.
وأسأل هللا تعالى أن يجعلها خالصة لوجهه ,وأن يحسن نياتنا وأعمالنا ,إنه ولي ذلك ومواله.
جمادى اآلخر 4141
-أبريل 3144
م .أسـامة عاطـف خيـاطة
[email protected]
3
م .أسامة عاطف خياطة
المحـــتويــــات
الفصل األول :مقدمة في برنامج HAP -4مقدمة -3استخدام برنامج HAPفي تصميم األنظمة واألجهزة -4استخدام برنامج HAPفي تقدير استهالك وكلفة الطاقة -1وصف البرنامج HAP 4.6
الفصل الثاني :دراسة مشروع جديد -4إنشـاء مشروع جديـد -3إدخال بيانات الطقس -4إدخال البيانات الخاصة بمكتبة المشروع -1إدخال البيانات الخاصة بالحيزات
الفصل الثالث :البيانات الخاصة بإنشاء نظام تكييف الهواء -4القائمة General -3القائمة System Components -4القائمة Zone Components -1القائمة Sizing Data -5القائمة Equipment -6تقارير حسابات النظام
4
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الفصل الرابع :البيانات الخاصة بالمحطة والمبنى -4تعريف المبردات Chillers -3تعريف أبراج التبريد Cooling Tower -4تعريف المراجل Boilers -1تعريف المحطة Plant -5تقارير حسابات المحطة -6إنشاء معدالت استهالك الكهرباء والوقود Electric & Fuel Rates -7تعريف المبنى Building -8تقارير استهالك الكهرباء والوقود للنظام والمحطة والمبنى
الفصل الخامس :استخدام المعالج Wizardفي تعريف مشروع -4استخدام المعالج Wizardفي تعريف الطقس -3استخدام المعالج Wizardفي تعريف حيزات المبنى -4استخدام المعالج Wizardفي تعريف األنظمة -1استخدام المعالج Wizardفي تعريف معدالت الطاقة
الملحق :Iأنواع أنظمة الهواء المستخدمة في برنامج HAP
5
م .أسامة عاطف خياطة
.1مقـدمـة: يعتبر برنامج (Hourly Analysis Program) HAPمن شركة Carrierمن أهم البرامج المتوفرة التي تساعد المهندسين على تصميم أنظمة التدفئة والتكييف للمباني التجارية ,حيث يقوم البرنامج بتقدير األحمال الحرارية وتصميم أنظمة الهواء كما يقوم بتقدير الطاقة المستهلكة وبالتالي تكاليفها السنوية. يعتمد برنامج HAPالطرق المعتمدة من جمعية ASHRAEفي حساب األحمال الحرارية وتقدير الطاقة المستهلكة ,و بتفصيل أكثر فإن برنامج HAPيقوم بما يلي: .4حساب حموالت التبريد والتدفئة التصميمية لكل من الحيزات والمناطق والوشائع (األجهزة). .3تحديد معدالت تدفق الهواء المطلوب للحيزات والمناطق في النظام. .4تحديد مواصفات وشائع التدفئة والتبريد. .1تحديد مواصفات مراوح التدوير. .5تحديد مواصفات أجهزة تبريد الماء ) (Chillersوالمراجل. كما أن برنامج HAPبإمكانه القيام بما يلي: .4محاكاة أنظمة تدفئة وتكييف الهواء في المبنى على مدار الساعة. .3محاكاة جميع األجهزة (التي تستهلك كهرباء أو وقود) في المبنى على مدار الساعة. .4محاكاة أجهزة اإلنارة وغيرها على مدار الساعة. .1استخدام نتائج المحاكاة على مدار الساعة في حساب معدل استهالك الطاقة السنوية وكلفة هذا االستهالك. .5توليد تقارير عن المعلومات الساعية واليومية والشهرية والسنوية. ويتكون البرنامج من أداتين :األولى لتقديراألحمال وتصميم األنظمة ,والثانية لمحاكاة استهالك الطاقة وحساب تكاليف التشغيل.
6
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.2استخدام برنامج HAPفي تصميم األنظمة واألجهزة: الستثمار البرنامج بالشكل األمثل في تصميم األنظمة واألجهزة على المستخدم القيام بالخطوات التالية: .4تحديد حالة المشروع: في البداية يجب إلقاء نظرة عامة على المشروع وتحديد المميزات الخاصة له ,على سبيل المثال :ما هو نوع البناء المدروس؟ ما هو نوع النظام والتجهيزات التي يمكن استخدامها؟ ما هي المتطلبات الخاصة التي تؤثر على ميزات النظام؟ .3جمع المعلومات: قبل القيام بتصميم النظام يجب جمع المعلومات الخاصة بالمبنى وطبيعته وتجهيزات التدفئة والتكييف, ويمكن تلخيصها بالتالي: معلومات المناخ لموقع المبنى المدروس. تفصيالت البناء للجدران واألسقف والنوافذ واألبواب والمظالت الخارجية واألرضيات والقواطع الداخلية بين المناطق المكيفة وغير المكيفة. أبعاد المبنى والمساقط األفقية بما في ذلك الجدران واألسقف والنوافذ واألبواب ومساحة األرضيات وجهة المبنى وأبعاد المظالت الخارجية. تحديد الحموالت الداخلية للمبنى كاألشخاص ونظام اإلنارة والتجهيزات المكتبية واألجهزة واآلالت المتواجدة في المبنى ,ويتم تحديد كل ما سبق بواسطة قيم مباشرة مع جداول عمل. المعلومات الخاصة بأجهزة التدفئة والتكييف وعناصر التحكم والمكونات المستخدمة. .4إدخال البيـانـات: من النافذة الرئيسية للبرنامج ,يتم أوال إنشاء مشروع جديد أو فتح مشروع سابق ثم يتم إدخال البيانات التالية: إدخال بيانات الطقس :Weather data إن البيانات الخاصة بالطقس تحدد شروط درجة الحرارة والرطوبة واإلشعاع الشمسي التي تؤثر على المبنى على مدار السنة ،وإن هذه الشروط تلعب دورا هاما في التأثير على الحموالت .وإلدخال بيانات الطقس يمكن اختيار المدينة من قاعدة البيانات المتوفرة مع البرنامج ،أو يمكن إدخال بيانات الطقس مباشرة ضمن كل حقل.
7
م .أسامة عاطف خياطة
إدخال بيانات الحيز :Space data الحيز عبارة عن جزء من المبنى ،وعادة ما يدل الحيز على غرفة واحدة ،لكن يمكن التوسع في معنى الحيز ليشمل عدة غرف في حال دراسة الغرف ككتلة واحدة. لتعريف الحيز في البرنامج ،يجب إدخال جميع العناصر التي تؤثر على الحمل الحراري للحيز كالجدران والنوافذ واألبواب واألسقف واألرضيات واألشخاص واإلنارة واألجهزة الكهربائية ومصادر الحرارة المتنوعة والتسرب والقواطع الداخلية. إدخال بيانات نظام الهواء المستخدم :Air system data إن نظام الهواء هو عبارة عن مجموعة األجهزة وعناصر التحكم المستخدمة لتأمين التبريد والتدفئة لمنطقة ما في المبنى ،حيث يمكن لنظام الهواء أن يخدم منطقة واحدة ) (Zoneأو أكثر ،والمنطقة عبارة عن مجموعة من الحيزات التي لها عنصر تحكمي ترموستاتي واحد. لتعريف نظام الهواء في البرنامج يجب اختيار جميع المكونات وعناصر التحكم والمناطق المتعلقة بالنظام. إدخال بيانات المحطة المستخدمة :Plant data المحطة عبارة عن مجموعة التجهيزات وعناصر التحكم التي تؤمن التبريد والتدفئة للوشائع في نظام هواء أو أكثر ،كمبردات الماء ) (Chillersومراجل الماء الساخن أو البخار. وتعتبر هذه الخطوة اختيارية ،وهي مطلوبة فقط إذا أردت تحديد مواصفات المبرد أو المرجل المستخدم ،ولتعريف المحطة في البرنامج يجب إدخال نوع المحطة والنظام الهوائي الذي تخدمه. .1استخدام برنامج HAPفي توليد التقارير: بعد إدخال المعلومات الخاصة بالطقس والحيز ونظام الهواء والمحطة المستخدمة ،يمكن استخدام برنامج HAPلتوليد تقارير التصميم لكل من أنظمة الهواء والمحطات. .5اختيار األجهزة: أخيرا ً يتم استخدام المعلومات الواردة من التقارير لتحديد تجهيزات التبريد والتدفئة المناسبة من النشرات الفنية.
8
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.3استخدام برنامج HAPفي تقدير استهالك وكلفة الطاقة: لتقدير استهالك وكلفة الطاقة على المستخدم القيام بنفس الخطوات العامة المتبعة في تصميم األنظمة واألجهزة, مع االنتباه إلى أنه في الخطوة الثالثة (إدخال البيانات) يجب إدخال البيانات اإلضافية التالية: إدخال بيانات معدالت االستهالك :Utility Rate إن الغاية من تحديد معدالت االستهالك هي تسعير استهالك الطاقة الكهربائية والوقود وذلك لجميع األجهزة. إدخال بيانات المبنى :Building Data إن المبنى عبارة عن جميع التجهيزات المستهلكة للطاقة والموجودة في المشروع وذلك من أجل تحليل استهالك الطاقة .وتتضمن معلومات المبنى مجموعة المحطات واألنظمة الموجودة في المبنى ,ومعدالت االستهالك المستخدمة في تحديد التكاليف ,والمعلومات الخاصة بالطاقة لتجهيزات أخرى غير تجهيزات الـ .HVAC والخطوة األخيرة هي استخدام البرنامج في توليد تقارير المحاكاة ودراسة النتائج.
.4وصف البرنامج :HAP 4.6 عند تشغيل برنامج HAP 4.6تظهر النافذة الرئيسية كما في الشكل ( ,)4-4تتألف النافذة الرئيسية من األقسام الستة التالية: .4شريط العنوان: يبين اسم البرنامج ورقم اإلصدار واسم المشروع الحالي. .3شريط القوائم: يتألف شريط القوائم من ست قوائم هي: قائمة المشروع (:)Project توفر خيارات خاصة بالمشروع بشكل عام وهذه الخيارات هي: :Newإلنشاء مشروع جديد. :Openلفتح مشروع سابق. :Saveلحفظ المشروع.9
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()4-4
:Save asلحفظ المشروع باسم جديد. :Deleteلحذف مشروع. :Propertiesإلدخال معلومات عن المشروع. :Archive HAP v4.6 Dataلحفظ المشروع على شكل ملف مضغوط بامتداد E3Aوذلك بهدفنقل الملف من جهاز حاسب إلى آخر ,ويتم حفظ الملف ضمن مجلد باسم .Archive :Retrieve HAP v4.6 Dataالسترجاع ملف تم حفظه على شكل ملف مضغوط. :Convert HAP v3.2 Dataلتحويل ملف محفوظ من النسخة v3.2إلى النسخة .v4.6 :Convert HAP v4.x Data -لتحويل ملف محفوظ من أي نسخة v4.0أو أحدث إلى النسخة .v4.6
10
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()3-4
:Publish Equipment Sizing Requirementلتحويل نتائج المشروع بحيث يتم قراءتهابواسطة برنامج اختيار األجهزة االلكتروني E-CATمن .carrier :Send E-Mail to Sales Engineerإلرسال الملف المضغوط للمشروع بواسطة البريدااللكتروني إلى مهندس المبيعات في شركة كاريير ليقوم باختيار األجهزة الالزمة. :Export to Engr. Economic Analysisيستخدم هذا الخيار لتصدير بيانات المشروع إلى برنامجالتحليل االقتصادي الهندسي ) (EEAمن كاريير للمساعدة في تصميم وتنفيذ دراسات أكثر جدوى. :Import HAP Project Dataالستيراد بيانات معينة من مشاريع تم إنشاؤها مسبقا ً .فبعد اختياراألمر تظهر لوحة اختيار المشروع المراد استيراد بيانات منه ,وعند اختيار المشروع والموافقة تكون لديك الخيارات التالية الستيرادها: الطقس جداول العمل ()Schedules الجدران 11
م .أسامة عاطف خياطة
األسطح النوافذ األبواب المظالت الخارجية مبردات الماء ()Chillers أبراج التبريد المراجل معدالت االستهالك الكهربائي معدالت استهالك الوقود :Import gbXMLالستيراد ملف بصيغة gbXMLمنشأ بواسطة برنامج آخر واستخدام هذا الملففي إنشاء الحيز والجدران واألسطح والنوافذ واألبواب وجداول العمل. :Exitللخروج من البرنامج. قائمة التحرير :Edit تحوي خيارات مساعدة للحيزات واألنظمة والجدران واألسقف ...الخ ,وهي: :Duplicateلنسخ العنصر باسم جديد. :Deleteلحذف العنصر. :Select Allالختيار جميع العناصر ضمن نافذة البرنامج. :Invert Selectionلعكس االختيار. :Replaceالستبدال معلومات محددة لعدة حيزات معا ً. :Rotateلتدوير جهة الحيز إلى جهة جديدة. ) :Duplicate Building (with Spaces and HVAC Eqptإلنشاء نسخة من المبنى بما فيهأنظمة الهواء والمحطات والحيزات ومبردات الماء وأبراج التبريد والمراجل. 12
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Perform LEED (90.1 -PRM) Rotationsإلنشاء ثالث نسخ من المبنى بعد تدويره ˚01و ˚481و ˚371وذلك لمقارنة النتائج مع بعضها البعض وتحديد أقلها استهالكا.
قائمة العرض :View لتغيير طريقة ظهور العناصر على النافذة الرئيسية للبرنامج حسب الخيارات المتاحة Large :أو Smallأو Listأو Detailsويمكن إظهار أو إخفاء شريط األدوات أو شريط الحالة. أما الخيارات Preferencesفهي لتغيير واحدة النظام (انكليزي – متري) وإلضافة البريد االلكتروني لمهندس المبيعات في شركة كاريير أو إلظهار أو إخفاء التاريخ والساعة في شريط الحالة ,باإلضافة إلى إظهار أو إخفاء القوائم المستخدمة في وضعية تحليل الطاقة ,ومن القائمة Projectيمكن اختيار كود التهوية المتبع من ASHRAEوذلك عند اختيار التهوية ضمن الحيز ,وكذلك اختيار كود الطاقة وكود نظام LEED والعملة المستخدمة في البرنامج.
قائمة التقارير :Reports لتوليد التقارير المتوفرة في البرنامج ,وتتضمن تقارير بيانات اإلدخال Input Dataوذلك لكل من الطقس أو الحيز أو النظام والجدران واألسقف ...الخ ,وتقارير التصميم والمحاكاة للنظام.
قائمة الحسابات السريعة :Wizards إن استخدام األمر Weather Wizardيسمح باختيار مدينة المشروع من الخريطة ,أما Building Wizard فيتيح إنشاء حيز بواسطة طريقة النوافذ المتالحقة ,كما أن األمر Equipment Wizardيتيح إنشاء تجهيز معين بنفس طريقة النوافذ ,واألمر Utility Rate Wizardيسمح بتعريف معدالت استهالك الكهرباء والوقود, أما األمر Full Wizard Sessionفإنه يضم األوامر السابقة معا ً ,وسيتم شرحها بالتفصيل في الفصل الثاني والثالث.
قائمة المساعدة .Help
13
م .أسامة عاطف خياطة
-4شريط األدوات: يتألف من مجموعة من األوامر على هيئة أزرار ,كل أمر يقوم بمهمة معينة.
-1لوحة العرض الشجري: عبارة عن مجموعة مجلدات مرتبطة مع بعضها البعض بشكل شجري ,وتعمل لوحة العرض الشجري كلوحة تحكم بمعلومات البرنامج.
-5لوحة عرض المكونات (اللوحة الرئيسية): تحتوي على قائمة من المعلومات الخاصة بكافة عناصر المشروع ,ومن هذه اللوحة يمكن إنشاء عنصر جديد أو تعديل الخصائص أو حذف العنصر وغيره من المهمات.
-6شريط الحالة: يظهر عليه الساعة والتاريخ على الزاوية اليمنى ,كما تظهر رسائل مساعدة خاصة بكل عنصر في الزاوية اليسرى.
14
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
دراسة مشروع جديد .1إنشـاء مشروع جديـد .3إدخال بيانات الطقس .3إدخال البيانات الخاصة بمكتبة المشروع .4إدخال البيانات الخاصة بالحيزات
15
م .أسامة عاطف خياطة
.1إنشـاء مشروع جديـد: للبدء بمشروع جديد انقر على األمر Newمن القائمة Projectأو انقر على أيقونة Create a new projectمن شريط األدوات ,ثم من القائمة Projectاختر األمر Propertiesإلدخال المعلومات الخاصة بخصائص المشروع كاسم المشروع ورقمه وتاريخ إنشائه واسم مدير المشروع وغيره. مالحظة :بإمكانك تغيير الواحدات المستخدمة من القائمة Viewاألمر Optionثم من النافذة Measurement Unitsيتم تغيير الواحدة من Englishإلى .SI Metric
.2إدخال بيانات الطقس: انقر على أيقونة Weatherمن لوحة العرض الشجري ثم انقر بشكل مزدوج على أيقونة خصائص الطقس Weather Propertiesفي المجموعة الرئيسية تظهر لوحة البيانات الخاصة بالطقس. -التبويب :Design Parameters
الشكل ()4-3
16
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من القائمة المنسدلة Regionاختر القارة أوالمنطقة. من القائمة Locationاختر الدولة أو الوالية. من القائمة Cityاختر المدينة ,تظهر البيانات الخاصة بالمدينة المختارة ,أو يمكنك إدخال اسم مدينة جديدة وبالتالي إدخال البيانات الخاصة بهذه المدينة. أدخل خط العرض بالدرجات في الحقل ,Latitudeويأخذ قيمة سالبة تحت خط االستواء أدخل خط الطول بالدرجات في الحقل ,Longitudeويأخذ قيمة سالبة شرق غرينتش. أدخل ارتفاع المدينة عن سطح البحر في الحقل .Elevation في الحقل Summer Design DBأدخل درجة الحرارة الجافة التصميمية صيفا ً. في الحقل Summer Design WBأدخل درجة الحرارة الرطبة التصميمية صيفا ً. في الحقل Summer Daily Rangeأدخل المدى اليومي صيفا ً. في الحقل Winter Design DBأدخل درجة الحرارة الجافة التصميمية شتاءا ً. في الحقل Winter Design WBأدخل درجة الحرارة الرطبة التصميمية شتاءا ً. في الحقل Atmospheric Clearance Numberأدخل درجة صفاء الطقس ,ويستخدم هذا الرقم لتصحيح قيمة اإلشعاع الشمسي تبعا ً لصفاء السماء أو تلبدها بالغيوم ووجود الضباب ,ويأخذ هذا الرقم القيمة /4145/للسماء الصافية تماما ً والقيمة /4/للظروف العادية والقيمة /1185/في حال وجود غيوم أو ضباب كثيف .مع مالحظة أن زيادة عامل الطقس من القيمة 1.0إلى القيمة 1.15يزيد من الكسب الحراري االشعاعي بمقدار %45مما يزيد من الحمل المحسوب,أما تخفيض عامل الطقس من القيمة 1.0إلى القيمة 0.85يقلل من الكسب الحراري االشعاعي بمقدار .%45 في الحقل Average Ground Reflectanceأدخل نسبة انعكاسية اإلشعاع الشمسي عن األرض المحيطة بالمبنى ,وتحدد هذه النسبة قيمة اإلشعاع الشمسي المنعكس عن السطوح المحيطة بالمبنى المدروس والتي تؤثر بالتالي على الحمل الحراري للمبنى ,وتتغير هذا النسبة تبعا ً لطبيعة األرض المحيطة بالمبنى ,والجدول ( )4-3يوضح قيمة االنعكاسية تبعا ً لزاوية سقوط االشعاع الشمسي على األرض المحيطة:
17
م .أسامة عاطف خياطة
نوع السطح اسمنت جديد اسمنت قديم عشب أخضر صخور مكسرة بيتومين وسقف من الحصى مواقف بيتومينية
20° 0.31 0.22 0.21 0.20 0.14 0.09
زاوية السقوط الشمسية 50° 40° 30° 0.32 0.32 0.31 0.23 0.22 0.22 0.25 0.23 0.22 0.20 0.20 0.20 0.14 0.14 0.14 0.10 0.10 0.09 جدول ()4-3
70° 0.34 0.25 0.31 0.20 0.14 0.12
60° 0.33 0.23 0.28 0.20 0.14 0.11
مع مالحظة أن زيادة قيمة االنعكاسية من 0.2إلى 0.3سيزيد من الحمل المكتسب بواسطة الجدران الخارجية والنوافذ مما يزيد من الحمل المحسوب. في الحقل Soil Conductivityأدخل قيمة الناقلية الحرارية لألرض المحيطة بالمبنى ,وتستخدم هذه القيمة عند احتساب األحمال الحرارية ألرضية القبو وجدرانه ,وتتغير قيمة الناقلية تبعا ً لتركيب التربة واألرض المحيطة ,والجدول التالي يعطي قيمة الناقلية الحرارية لألرضية حسب مادة األرضية: نوع األرض
قيمة الناقلية الحرارية W/m.K المجال التصميمي
()1
الحد األدنى
() 2
الحد األعلى
رمل
315 – 116
1178
3135
طمي
315 – 110
4161
3135
طين
416 – 110
4143
4156
طفال رملي
315 – 110
1105
3135
() 3
جدول ()3-3 ( )4يستخدم هذا المجال في حال عدم توفر معلومات مفصلة عن طبيعة األرض. ( )3القيمة المقبولة للحد األدنى للناقلية الحرارية. ( )4القيمة المقبولة للحد األعلى للناقلية الحرارية.
من القائمة Design Cooling Calculation Monthsاختر أشهر الصيف وذلك بتحديد أول شهر وآخر شهر .وعندها سيتم تصميم حمل الذروة ضمن األشهر المحددة فقط حتى لو كان الحمل األعظمي يقع خارج المجال .والفائدة الوحيدة من تقليل مجال األشهر هي تقليل زمن الحسابات. في الحقل Time Zoneأدخل فرق التوقيت مع غرينتش ,ويأخذ الرقم قيمة موجبة في حال كان الموقع غرب غرينتش وقيمة سالبة إذا كان الموقع شرق غرينتش. 18
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الحقل Daylight Savings Timeمخصص للتوقيت الصيفي إن وجد ,وفي حال اختيار ""Yes أدخل تاريخ بداية التوقيت الصيفي ونهايته باليوم والشهر.
التبويب :Design Temperaturesبعد إدخال البيانات الخاصة بالمدينة يقوم البرنامج بتوليد درجات الحرارة التصميمية الجافة والرطبة العظمى والصغرى لكل شهر وعلى مدار الساعة ,ويمكن االطالع عليها من هذا التبويب.
التبويب :Design Solarيقوم البرنامج بتوليد شدة اإلشعاع الشمسي األعظمي حسب االتجاه لكل شهر ويمكن االطالع عليها من التبويب ,Design Solarويمكن تعديل قيم شدة االشعاع لكل شهر -إن لزم األمر -بتعديل قيمة العامل Multiplier حيث يقوم البرنامج بضرب قيمة شدة االشعاع بالعامل ليحسب القيمة الجديدة.
التبويب :Simulationيتم إدخال البيانات في هذا التبويب في حال كان المطلوب تقدير استهالك الكهرباء والوقود ,حيث يتم اختيار مدينة "المحاكاة" للمشروع من خالل المدن الموجودة ضمن البرنامج (وهي عبارة عن ملف بامتداد )HW1 وذلك من خالل األمر Select From HAP Libraryأو استيراد ملف خارجي بامتداد مختلف عن طريق األمر Import a Weather Fileمع مالحظة أن اختيار المدينة في هذا التبويب يمكن أن يكون مختلفا ً عن المدينة التي تم اختيارها من التبويب ,Design Parametersثم نحدد في أي يوم من أيام األسبوع ستكون بداية السنة من خالل القائمة ,Day of Week for January 1stثم نحدد جميع العطل المتوقعة في السنة من خالل جدول األيام وذلك بالنقر المزدوج على كل يوم يكون فيه عطلة ,وال داعي لتحديد العطلة األسبوعية ألنها متضمنة ضمن جدول العمل والذي سنتحدث عنه الحقاً .بعد االنتهاء من إدخال البيانات الخاصة بالطقس انقر على .O.Kويمكن طباعة التقارير الخاصة بالطقس بالنقر بالزر األيمن للفأرة على Weather Propertiesثم اختيار األمر .Print/View Input Data
19
م .أسامة عاطف خياطة
.3إدخال البيانات الخاصة بمكتبة المشروع: من المهم جدا ً قبل البدء بتعريف الحيزات في المشروع أن يقوم المهندس بتصميم مكتبة المشروع والتي تتضمن جدول العمل والجدران واألسقف واألبواب والنوافذ والمظالت الخارجية والتي سيتم مناقشتها في هذا الفصل ,أما باقي المكتبة فسيتم دراستها في فصول أخرى. جداول العمل :Schedules إن الغاية من جدول العمل هي تحديد حالة العنصر المدروس (أشخاص ,إنارة ,حموالت داخلية ,مروحة ... الخ) فيما إذا كان في حالة نشاط وفاعلية أم ال ,أو تحديد نسبة فاعلية هذا العنصر مع تغير الزمن. على سبيل المثال :إن افتراض وجود كامل عدد األشخاص وتشغيل كامل اإلنارة على مدار 31ساعة في مكتب هو احتمال ضعيف يؤدي إلى زيادة الحمل الحراري المكتسب ,لذلك إن توفرت المعلومات الدقيقة عن تواجد األشخاص وشدة اإلنارة الحقيقية على مدار الساعة يتم تعريف جدول عمل خاص باألشخاص وآخر باإلنارة.
الشكل ()3-3
لتعريف جدول عمل جديد: انقر على أيقونة Schedulesمن لوحة العرض الشجري. انقر بشكل مزدوج على األيقونة New Default Scheduleتظهر لوحة البيانات الخاصة بجدولالعمل كما هو في الشكل (.)3-3 20
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من التبويب Schedule Typeيتم إدخال اسم جدول العمل ونوع هذا الجدول ,حيث يتم اختيار نوع Fractionalفي حال كان الجدول مدروس من أجل أحمال داخلية متمثلة بنسب مئوية مثل :أشخاص, إنارة ,أجهزة كهربائية ,أحمال محسوسة ,أحمال كامنة أو هواء تهوية وغيرها ,أو يمكن اختيار النوع Fan/Thermostatفي حال كان الجدول مدروس من أجل مروحة أو ترموستات (جهاز تكييف). أما النوع الثالث Utility Rate Time-of-Dayفهو مخصص لتعريف تسعير أوقات الذروة وخارج الذروة للكهرباء في حال كان المطلوب تقدير االستهالك الكهربائي. من التبويب Hourly Profileيتم إدخال جدول عمل الساعات (البروفايل) المقابل للعنصر المدروس,ويمكن إدخال حتى 8جداول. مثـال :حيز ضمن مكتب يحتوي 8أشخاص يبدأ دخولهم في الساعة الثامنة صباحا ً ثم ينصرف نصف األشخاص الساعة الرابعة عصرا ً ثم ينصرف األربعة المتبقين عند الساعة الثامنة مساءا ً ,لذلك لتعريف جدول عمل يصف نسبة تواجد األشخاص مع الزمن نختار نوع Fractionalثم من تويب البروفايل نقوم باختيار البروفايل األول Profile Oneمن القائمة المنسدلة وندخل النسبة %1من الساعة 11 حتى الساعة 17والنسبة %411من الساعة 18حتى الساعة 45ثم النسبة %51من الساعة 46 حتى الساعة 40ثم النسبة %1من الساعة 31حتى الساعة , 34كما هو مبين في الشكل (,)4-3 وعلى افتراض أن هذا المكتب يتوقف نهائيا ً عن العمل أيام الجمعة والسبت والعطل لذلك نستدعي الجدول الثاني Profile Twoونجعل النسبة %1لجميع الساعات.
الشكل ()4-3
21
م .أسامة عاطف خياطة
من القائمة Assignmentنالحظ وجود جدول مقسم إلى أشهر (المحور األفقي) وأيام(المحورالشاقولي) وهنا نختار رقم الجدول المناسب حسب اليوم والشهر ,ومن المثال السابق نختار البروفايل رقم /4/من أجل جميع األشهر لجميع األيام عدا أيام الجمعة والسبت والعطل ,بينما نختار الجدول رقم /3/من أجل أيام الجمعة والسبت والعطل كما هو مبين في الشكل (.)1-3
الشكل ()1-3 مالحظات: تستخدم التعيينات في صف (التصميم )designعند اعتماد حسابات التبريد فقط للبروفايل األكثراستخداما ,بينما تستخدم الصفوف الثمانية المتبقية عند حسابات تحليل الطاقة المستهلكة فقط.
-
في حال اختيار جدول عمل نوع Fan/Thermostatفإن خيارات البروفايل لدينا تكون إما حالة مشغولية Occupiedأو ال مشغولية Unoccupied
-
في حال اختيار جدول عمل نوع Utility Rateفإن خيارات البروفايل لدينا تكون Peakأو Mid- Peakأو Normalأو Off-Peak
-
عند البدء بمشروع جديد يجب أن يتم تعريف جدول واحد على األقل من نوع Fractionalو ,Fan/Thermostatوفي حال دراسة الكلفة الكهربائية يجب تعريف جدول واحد على األقل أيضا ً من نوع Utility Rate
الجدران :Walls الغاية من تعريف الجدران هو تحديد عامل انتقال الحرارة الكلي للجدران الخارجية فقط المعرضة ألشعة الشمس .لتعريف جدار خارجي جديد: 22
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
انقر على أيقونة Wallsمن لوحة العرض الشجري. انقر بشكل مزدوج على األيقونة New Default Wallتظهر لوحة البيانات الخاصة بتركيب الجدرانالخارجية كما هو مبين في الشكل (.)5-3 من القائمة المنسدلة Wall Assembly Nameبإمكانك اختيار تركيب جدار معرف مسبقا ً ضمنالبرنامج ,وفي حال أردت تعريف جدار جديد غير موجود ادخل اسم الجدار ضمن هذه القائمة. من القائمة المنسدلة Outside Surface Nameاختر حالة لون سطح الجدار الخارجي (كاشف –متوسط – غامق) والذي يؤثر على قيمة عامل االمتصاصية ,أو أدخل قيمة عامل االمتصاصية للسطح الخارجي للجدار مباشرة ضمن الحقل .Absorptivity من الجدول Layersبإمكانك إضافة أو إزالة طبقة من طبقات الجدار وذلك بالنقر بالزر األيمن للفأرةمكان المثلث األسود الصغير المومض على يسار الجدار.
الشكل ()5-3
بإمكانك اختيار نوع المادة الخاصة بكل طبقة من طبقات الجدار مع تغير المواصفات الخاصة منسماكة وكثافة وسعة حرارية أو مقاومة حرارية أو إدخال اسم طبقة جديدة غير موجودة ضمن القائمة مع تعريف البيانات الخاصة بها. 23
م .أسامة عاطف خياطة
إن قيمة المقاومة الحرارية R-Valueهي عبارة عن حاصل قسمة سماكة الطبقة بواحدة المتر علىعامل التوصيل الحراري للمادة ,أي أن واحدة المقاومة الحرارية هي m2.K/W ستالحظ تغير قيمة عامل انتقال الحرارة الكلي للجدار Overall U-Valueبتغيير أحد المواصفات,ثم انقر .O.Kفي حال وجود أكثر من نوع للجدران الخارجية في نفس المشروع بإمكانك تعريف جدار خارجي جديد بنفس الطريقة. مالحظة: الحظ أنه في أي حقل من الحقول يقوم شريط الحالة بإعالمك عن القيمة الصغرى والقيمة العظمىالمسموح بهما لهذا الحقل.
األسقف :Roofs الغاية من تعريف األسقف النهائية هو تحديد عامل انتقال الحرارة للسقف النهائي المعرض للشمس فقط. -يتم تعريف السقف النهائي في البرنامج بنفس الطريقة التي يتم فيها تعريف الجدار الخارجي.
الشكل ()6-3
24
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
النوافذ :Windows الغاية من تعريف النوافذ هو تحديد عامل انتقال الحرارة الكلي للنافذة سواءا ً كانت شاقولية أو أفقية أو حتى مائلة ,ولتعريف نافذة جديدة: انقر على أيقونة Windowsضمن لوحة العرض الشجري. انقر بشكل مزدوج عى األيقونة New Default Windowتظهر لوحة البيانات الخاصة بمواصفاتالنافذة كما في الشكل (.)7-3 أدخل اسم النافذة في الحقل .Name أدخل ارتفاع النافذة في الحقل Heightوعرض النافذة في الحقل . Width إذا لم يكن لديك تفاصيل النافذة بإمكانك إدخال عامل انتقال الحرارة الكلي للنافذة في الحقل Overall( U-Valueمع االنتباه إلى الواحدة المستخدمة).
الشكل ()7-3
أدخل عامل التظليل الكلي في الحقل Overall Shade Coefficientوالذي يتغير حسب عدد طبقاتالزجاج ولون وشفافية الزجاج ونوع الستائر الستخدمة ولونها ونوع اإلطار. 25
م .أسامة عاطف خياطة
في حال وجود تفاصيل عن النوافذ المستخدمة انقر المربع Detailed Inputواختر نوع إطار النافذةمن القائمة المنسدلة Frame Typeونوع التظليل الداخلي (الستائر) من القائمة المنسدلة Internal Shade Typeومن الجدول Glass Detailsاختر عدد طبقات الزجاج والسماكة واللون لكل طبقة مع اختيار نوع وسماكة الفراغ الهوائي بين الطبقات من القائمة Gap Typeعندها يقوم البرنامج بحساب عامل انتقال الحرارة وتقدير عامل التظليل. -بإمكانك تعريف أكثر من نافذة في المشروع باتباع نفس الخطوات.
األبواب :Doors الغاية من تعريف األبواب هو تحديد عامل انتقال الحرارة الكلي للباب الخارجي المعرض ألشعة الشمس مثل باب الشرفة أو باب المنزل ,ولتعريف باب جديد: انقر على أيقونة Doorsضمن لوحة العرض الشجري. انقر بشكل مزدوج عى األيقونة New Default Doorتظهر لوحة البيانات الخاصة بمواصفاتالباب كما في الشكل (.)8-3
الشكل ()8-3 26
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
أدخل اسم الباب في الحقل .Name أدخل مساحة الباب الكلية في الحقل .Gross Area أدخل قيمة عامل انتقال الحرارة لمادة الباب في الحقل .Door U-Value في حال كان الباب يحوي مساحة زجاجية ,أدخل قيمة المساحة في الحقل Glass Areaوقيمة عاملانتقال الحرارة للزجاج في الحقل Glass U-Valueوقيمة عامل تظليل الزجاج في الحقل Glass ,Shade Coefficientوفي حال كان زجاج الباب مغطى بستائر خارجية طوال الوقت بإمكانك تفعيل المربع Glass Shaded All Dayثم انقر .O.K -بإمكانك تعريف أكثر من باب بنفس الطريقة.
المظالت الخارجية :Shades المظالت الخارجية عبارة عن عناصر إنشائية صغيرة تتوضع على الجدار الخارجي للغرفة من الخارج على يمين أو يسار النافذة أو أعالها وذلك لتقليل اإلشعاع الشمسي الداخل إلى الغرفة ,والغاية من تعريف المظالت الخارجية هو تحديد كمية اإلشعاع الشمسي الداخل إلى الغرفة بدقة مع تغير الساعة.
الشكل ()0-3 27
م .أسامة عاطف خياطة
انقر على أيقونة Shadesمن لوحة العرض الشجري. انقر بشكل مزدوج على األيقونة New Default Shading Geometryتظهر لوحة البياناتالخاصة بتعريف المظلة الخارجية كما هو مبين في الشكل (.)0-3 أدخل اسم المظلة الخارجية في الحقل .Name ضمن الحقل Reveal Depthأدخل عمق كشف النافذة ,وهو المسافة بين السطح الخارجي للجداروالسطح الخارجي للنافذة. ضمن الجدول Overhangأدخل األبعاد الخاصة بالمظلة العلوية إن وجدت: البعد Projection from surfaceيمثل المسافة بين الجدار والحد الخارجي البعيد للمظلة العلوية والمقاس بشكل عمودي على سطح البناء. البعد Height above windowيمثل المسافة بين الحد العلوي للنافذة والحد السفلي للمظلة العلوية. البعد ( Ext. past RH side of windowالبعد )Ext. past LH side of windowيمثل المسافة بين الحد األيمن (األيسر) للنافذة وامتداد المظلة العلوية االيمن (األيسر) مقاسا ً بشكل أفقي ,ويتم تحديد االتجاه يميني أو يساري وذلك بالنظر إلى النافذة من الخارج.
الشكل ()41-3
28
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ضمن الجدول (Left Fin) Right Finأدخل األبعاد الخاصة بالمظلة اليمينية (اليسارية) إن وجدت. البعد Projection from Surfaceيمثل المسافة بين سطح البناء والحد الخارجي البعيد للمظلة مقاسا ً بشكل عمودي على سطح المبنى. البعد Height above Windowيمثل المسافة بين الحد العلوي للنافذة والحد العلوي للمظلة مقاسا ً بشكل موازي للمظلة. البعد Dist. From edge of windowيمثل المسافة بين حد النافذة اليميني (اليساري) والحد الداخلي القريب للمظلة.
الشكل ()44-3 مالحظة: في حال وجود شرفة (بلكون) فوق نافذة ,وكانت تحجب أشعة الشمس عن النافذة فيمكن تعريفالشرفة على أنها مظلة خارجية.
29
م .أسامة عاطف خياطة
.4إدخال البيانات الخاصة بالحيزات: الحيز هو عبارة عن الفراغ المحدود بجدران وسقف وأرضية ويتبادل الحرارة مع الوسط الخارجي أو مع الحيزات المجاورة ,ويمكن أن تتولد كميات من الحرارة الداخلية ناتجة عن األشخاص أو اإلنارة أو األجهزة الكهربائية ...الخ .ويمكن أن يكون الحيز عبارة عن غرفة واحدة أو أكثر ,كما يمكن دراسة المبنى بالكامل على أنه حيز واحد ,ويتكون الحيز من مجموعة عناصر كالجدران والسقف واألبواب والنوافذ وعدد من مصادر الكسب الداخلي والتي تؤثر بمجموعها على انتقال الحرارة من وإلى الحيز. لتعريف حيز ما انقر على أيقونة Spaceمن لوحة العرض الشجري. انقر مرتين على أيقونة New default spaceتظهر لوحة البيانات الخاصة بتعريف الحيز ,وهيمقسمة إلى عدة تبويبات: عام :General أدخل اسم الحيز في الحقل Nameويفضل أن يبدأ االسم برقم تسلسلي ,ومساحة أرضية الحيز في الحقل Floor Areaومتوسط ارتفاع السقف في الحقل ( Avg Ceiling Heightوهو يمثل ارتفاع السقف المستعار في حال وجوده ,والذي يستخدم في حساب عدد مرات تغير الهواء عند حساب التسرب) ووزن المبنى في الحقل .Building Weight مالحظة:
-
يؤثر وزن المبنى بشكل مباشر على انتقال الحرارة إلى الحيز ,ففي المباني الثقيلة تمتص الجدران الحرارة وتخزنها لفترات أطول من الجدران الخفيفة مما يؤثر على ساعة الذروة وقيمة حمل الذروة. ففي حال كان المبنى زجاجيا ً بالكامل نحرك المنزلقة إلى وضع ,Lightأما المبنى الذي يحوي نوافذ بمساحات اعتيادية فنحرك المنزلقة إلى وضع Med.
ضمن المجموعة :OA Ventilation Requirementمن القائمة Space Usageاختر نوع الحيز المدروس فيما إذا كان عبارة عن غرفة في فندق أو صف دراسي أو مخبر أو ردهة أو مكتبة ...الخ ,وسيقوم البرنامج بتحديد كمية هواء التهوية الالزم للحيز وذلك حسب توصيات ,ASHRAEأو بإمكانك اختيار User – Definedوإدخال قيمة هواء التهوية في الحقل األول OA Requierment1مع االنتباه إلى الواحدة, 30
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ويمكن إدخال قيمة إضافية لهواء التهوية في الحقل OA Requierment2وسيقوم البرنامج بحساب هواء التهوية على أساس مجموع القيمتين .ويالحظ بأن قيمة هواء التهوية قد تختلف حسب الستاندرد الذي تم اختياره مسبقا من قائمة العرض.
الشكل ()43-3 مالحظة:
-
في أي حقل من الحقول يقوم شريط الحالة بإعالمك عن القيمة الصغرى والقيمة العظمى المسموح بهما لهذا الحقل.
حموالت داخلية :Internal oالمجموعة Overhead Lightingالخاصة بإنارة الحيز: اختر طريقة تثبيت اإلنارة المستخدمة من القائمة المنسدلة ,Fixture Typeوهي على ثالثة أنواع :إما ضمن سقف مستعار وجهاز اإلنارة مهوى ( )Recessed, Ventedوذلك في حال كان جهاز اإلنارة مركب ضمن السقف المستعار وله فتحة من األعلى تؤدي إلى تخفيف الحمل 31
م .أسامة عاطف خياطة
الحراري المنعكس على الحيز مباشرة ,أو ضمن سقف مستعار وجهاز اإلنارة غير مهوى ( )Recessed, Unventedوذلك في حال كان جهاز اإلنارة مركب ضمن السقف المستعار وليس له فتحة من األعلى كما هو في الشكل ( ,)44-3أو تعليق حر ( )Free Hangingفي حال كانت اإلنارة خارج السقف المستعار مثل الثريات أو المصابيح المتوهجة أو كانت اإلنارة مركبة على الجدران.
الشكل ()44-3
ثم أدخل شدة اإلنارة في الحقل Wattageبعد اختيار الواحدة ,ثم أدخل قيمة عامل اإلنارة Ballast Multiplierوذلك حسب نوع اإلنارة المستخدمة ,وهذا العامل يأخذ القيمة /4/من أجل المصابيح المتوهجة ,والقيمة /4.45/من أجل إنارة الفلوريسانت وذلك بسبب انتشار حرارة إضافية ناتجة عن وجود المحول الكهربائي ,وعادة ما تتراوح قيمته بين /4/و ,/4135/ويقوم البرنامج بحساب الحرارة الناتجة عن اإلنارة كحاصل جداء شدة اإلنارة بعامل اإلنارة. ثم اختر نوع جدول العمل الخاص باإلنارة من القائمة Scheduleوالذي قمت بإنشائه مسبقا ً ,أو انقر على الزر Scheduleإلنشاء جدول عمل جديد من نوع Fractionalحصرا ً. oالمجموعة Task Lightingالخاصة بإنارة المفروشات: أدخل شدة اإلنارة اإلضافية (إن وجدت) ضمن الحقل Wattageوالتي عادة ما تكون إنارة ذات تعليق حر أو إنارة نقطية على الجدران أو إنارة ضمن المفروشات ,واختر جدول العمل الخاص بها. 32
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oالمجموعة :Electrical Equipment أدخل قيمة استطاعة الجهاز الكهربائي الموجود ضمن الحيز في الحقل Wattageكآلة طباعة أو جهاز حاسوب أو تجهيزات المطبخ أو آالت صناعية ,واختر جدول العمل الموافق للجهاز.
الشكل ()41-3
oالمجموعة Peopleالخاصة بحمولة األشخاص: أدخل عدد األشخاص (أو كثافة األشخاص) المتواجدين في الحقل Occupancyواختر نوع نشاط هؤالء األشخاص من القائمة المنسدلة Activity Levelأو اختر User – Definedوأدخل قيمة الحرارة المحسوسة والكامنة الصادرة عن كل شخص ضمن الحقلين Sensibleو Latent واختر جدول العمل الخاص باألشخاص. oالمجموعة Miscellaneous Loadsللحموالت اإلضافية: أدخل قيمة الحرارة المحسوسة والكامنة وجدول العمل المقابل لكل حرارة ضمن الحقل المخصص ,وتعبر هذه المجموعة عن حموالت حرارية إضافية ناتجة عن أجهزة غير كهربائية كأفران الغاز أو المجمدات أو غاليات القهوة .القيم الموجبة ضمن الحقلين السابقين تعني الكسب الحراري ,والقيم السالبة تعني الضياع الحراري. 33
م .أسامة عاطف خياطة
الجدران والنوافذ واألبواب الخارجية :Walls, Windows, Doors يتيح البرنامج إدخال 8جدران خارجية للحيز الواحد حيث يتم اختيار الجهة التي يتعرض لها الجدار من القائمة ,Exposureثم يتم إدخال المساحة الكلية للجدار (تتضمن مساحة النوافذ واألبواب) والتي تساوي جدار عرض الجدار باالرتفاع الكلي للجدار حتى السقف المستعار ضمن الحقل Wall Grass Areaثم عدد النوافذ الموجودة ضمن الجدار في الحقل Window 1 Quantityوإن وجد نوع آخر من النوافذ على نفس الجدار ندخل عدد هذه النوافذ ضمن الحقل Window 2 Quantityوعدد األبواب الموجودة ضمن الجدار في الحقل ,Door Quantityثم من المجموعة Construction Types for Exposureاختر القيم المالئمة من القوائم المنسدلة لكل من تركيب الجدار Wallونوع النافذة األولى Window1والمظلة الخارجية للنافذة األولى Shade1ونوع النافذة الثانية Window2والمظلة الخارجية للنافذة الثانية Shade2ونوع الباب المستخدم ,Doorوذلك كله في حال وجود أكثر من تركيب جدار أو نافذة أو باب معرفة. مالحظة: في حال وجود أكثر من نوعين من النوافذ على جدار واحد عندها يمكنك تقسيم الجدار إلى جدارين وإضافة كل واحد على حدة لكن بنفس الجهة .وفي حال كانت النوافذ المتعددة من نفس التركيب والمادة ولكن بأبعاد مختلفة فيمكن – بتقريب مقبول -تعريف نافذة واحدة فقط في المكتبة بأبعاد 1 x 1وعندها يكون عدد النوافذ المدخل يساوي المساحة اإلجمالية للنوافذ.
الشكل ()45-3 34
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
األسقف النهائية والنوافذ السماوية :Roofs, Skylights يمكن إدخال /1/أسقف نهائية للحيز الواحد ,حيث يتم اختيار فيما إذا كان الجدار أفقيا ً Hأو يميل باتجاه معين وعندها يتوجب إدخال زاوية الميل في الحقل Roof Slopeومن ثم إدخال المساحة الكلية للسقف في الحقل Roof Gross Areaوعدد النوافذ السماوية للسقف في الحقل Skylight Quantityثم في المجموعة Construction Types for Exposuresيتم اختيار تركيبة السقف ونوع النافذة السماوية.
الشكل ()46-3
التسرب :Infiltration يقصد بالتسرب الهواء المتسرب من الوسط الخارجي أو الحيز المجاور إلى الحيز المدروس نتيجة وجود شقوق حول النوافذ واألبواب ,ويمكن إدخال قيمة التسرب بإحدى قيم ثالثة: oكتدفق مطلق L/sوعندها يتم إدخال قيمة التسرب ضمن الحقل التابع للعمود .L/s oكتدفق بالنسبة لمساحة الجدران الخارجية L/s/m2ويتم إدخال قيمة التسرب ضمن الحقل التابع للعمود ,L/s/m2وفي حال عدم وجود جدران خارجية للحيز فلن يتم تفعيل قيم هذا العمود. oحسب عدد مرات تغير الهواء في الحيز وعندها يتم إدخال قيمة التسرب ضمن الحقل التابع للعمود .ACH 35
م .أسامة عاطف خياطة
مالحظة :يمكن إدخال قيمة التسرب لكل صف من الصفوف الثالثة: تبريد :Coolingويستخدم في حساب وشيعة التبريد فقط تدفئة :Heatingويستخدم في حساب وشيعة التدفئة فقط تحليل طاقة :Energy Analysisإذا كان المطلوب حساب استهالك الكهرباء والوقود.وعند إدخال قيمة تسرب في عمود ما ,يتم حساب القيمة المقابلة في العمودين المتبقيين تلقائيا ً.
الشكل ()47-3
في حال كان التسرب يحدث طوال الوقت نختار الخيار All Hoursأما إذا كان التسرب يحدث عندماتكون المروحة في حالة توقف (أي جدول عمل المروحة في وضعية "غير مشغول") نختار الخيار ,Only When Fan Offحيث يستخدم الخيار األخير عندما يكون المبنى مصمما ً على أساس ضغط إيجابي في ساعات عمل المروحة Occupied Hoursوبالتالي يحدث التسرب فقط عند توقف المروحة أي في حالة .Unoccupied Hoursويالحظ أن الفرق بين الحمل المحسوب في الحالتين كبير إذا كانت قيمة التسرب كبيرة.
36
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
األرضيات :Floors هناك /1/خيارات ألرضية الحيز المدروس: oاألرضية فوق حيز مكيف :Floor Above Conditioned Space وفي هذه الحالة ال يوجد تبادل حراري بين الحيز المدروس والحيز الذي تحته. oاألرضية فوق حيز غير مكيف :Floor Above Unconditioned Space أدخل مساحة األرضية في الحقل Floor Areaوعامل انتقال الحرارة لألرضية في الحقل Total .Floor U – Value أدخل قيمة درجة حرارة الحيز غير المكيف صيفا ً في الحقل Unconditioned Space Max Temp.وقيمة درجة حرارة المحيط المجاور للحيز غير المكيف المقابلة للدرجة السابقة في الحقل .Ambient at Space Max Temp أدخل قيمة درجة حرارة الحيز غير المكيف شتاءا ً في الحقل Unconditioned Space Min Temp.وقيمة درجة حرارة المحيط المجاور للحيز غير المكيف المقابلة للدرجة السابقة في الحقل .Ambient at Space Min Temp مالحظة: يقصد بمساحة األرضية مساحة التبادل الحراري فقط ,فإذا كان الحيز المدروس يقع فوق حيزين أحدهما مكيف واآلخر غير مكيف ,عندها نحدد مساحة األرضية بمساحة الجزء الواقع فوق الحيز غير المكيف فقط .وهذه المساحة ال يمكن أن تكون أكبرمن مساحة أرضية الحيز التي تم إدخالها في التبويب .General
الشكل ()48-3 37
م .أسامة عاطف خياطة
oاألرضية فوق أرض طبيعية :Slab Floor on Grade باإلضافة لمساحة األرضية وقيمة عامل انتقال الحرارة لألرض الطبيعية ,أدخل قيمة محيط األرضية المدروسة في الحقل Exposure Perimeterوالذي يتعرض للمحيط الخارجي فقط, أي مجموع أطوال الجدران الخارجية. أدخل قيمة مقاومة العازل المستخدم في الحقل Edge Insulation R-Valueويتم تركيب العازل على محيط األرضية لتقليل الضياعات شتاءا ً ,وفي حال عدم استخدام العازل أدخل قيمة الصفر.
الشكل ()40-3
الشكل ()31-3 38
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oأرضية طابق قبو :Slab Floor Below Grade في هذه الحالة يتم حساب انتقال الحرارة ألرضية وجدران القبو المجاورة لتربة طبيعية. باإلضافة لمساحة األرضية والمحيط الخارجي وعامل انتقال الحرارة ألرضية القبو ,أدخل عمق القبو في الحقل Floor Depthوهو المسافة العمودية بين أرضية القبو واألرض الطبيعية وأدخل قيمة عامل انتقال الحرارة لجدران القبو في الحقل Basement Wall U-Valueوقيمة مقاومة العازل الحراري الجداري المستخدم إن وجد في الحقل .Wall Insulation R-Valueأدخل عمق عازل الجدران في الحقل Depth of Wall Insulationوهو المسافة بين أخفض نقطة من العازل واألرض الطبيعية.
الشكل ()34-3
القواطع الداخلية :Partitions يقصد بالقاطع الداخلي :الحاجز األفقي أو الشاقولي الذي يفصل الحيز المدروس عن حيز مجاور غير مكيف مثل الجدران الداخلية واألبواب والنوافذ الداخلية واألسقف المكررة. يتيح البرنامج HAPإدخال نوعين من القواطع الداخلية للحيز الواحد .اختر فيما إذا كان القاطع عبارة عن جدار (شاقولي) أو سقف (أفقي) ,ثم أدخل مساحة القاطع في الحقل ,Areaثم أدخل قيمة عامل انتقال الحرارة في الحقل U-Valueبعد حسابه يدويا ً ,ثم أدخل القيم لباقي الحقول كما هو بالنسبة لألرضية فوق حيز مكيف.
39
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()33-3
مالحظـــــــــات: بعد االنتهاء من من تعريف الحيزات بإمكانك القيام بإحدى العمليات التالية: -4استبدال قيمة معينة لعدة حيزات بقيمة جديدة بواسطة األمر Replaceمن القائمة Editأو بواسطة الزر األيمن للفأرة ,ويتم ذلك بطريقتين: استبدال قيمة معينة :بعد اختيار نوع القيمة المراد استبدالها من القوائم وتحديدها من القائمة المنسدلة Type of Data to Replaceأدخل القيمة المراد استبدالها فقط ضمن الحقل Specific Value to Replaceوذلك في حال وجود أكثر من قيمة لنفس البند ,ثم أدخل القيمة الجديدة في الحقل .Replace with Value مثال :إذا أردت استبدال قيمة استطاعة اإلنارة من 40 w/m2إلـى 30 w/m2واإلبقاء على القيمة المخالفة لـ 40على ما هي عليه اختر جميع الحيزات المدروسة ثم من القائمة Editاختر Replace ثم من القائمة Internalاختر Overhead Lighting w/m2ثم أدخل القيمة 40في الحقل Specific Value to Replaceوالقيمة 30في الحقل .Replace with Value
40
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
االستبدال بالكامل :بنفس الطريقة السابقة ,ولكن هذه الطريقة يتم استخدامها عندما تريد استبدال كافة القيم الموافقة لبند محدد بقيمة جديدة موحدة. مثال :إذا أردت استبدال قيمة استطاعة اإلنارة لكل الحيزات بقيمة جديدة هي 25 w/m2اترك الحقل Specific Value to Replaceفارغا ً وأدخل القيمة 25في الحقل .Replace with Value
الشكل ()34-3
-3تدوير الحيز بحيث يأخذ اتجاهات جديدة حيث يمكنك اختيار الحيز أو الحيزات ثم من القائمة Edit اختر األمر Rotateثم حدد زاوية التدوير بواسطة الفأرة.
الشكل ()31-3
-4استعراض البيانات المدخلة للحيز :بعد اختيار الحيز ,من القائمة Reportsاختر األمر View Input Dataالستعراض بيانات اإلدخال للحيز ضمن جدول كما هو مبين في الشكل ()35-3 41
م .أسامة عاطف خياطة
-1نسخ الحيز :بعد اختيار الحيز المراد نسخه من القائمة Editاختر األمر Duplicateسيتم نسخ الحيز وتسميته باسم جديد.
الشكل ()35-3
42
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
-5حذف حيز باختيار الحيز ومن ثم من القائمة Editاختر األمر .Delete -6الجدول التالي يبين الحد األعظمي لعدد اإلدخاالت لكل عنصر من مكونات المشروع: الحد األعظمي لعدد اإلدخاالت
اسم المكون
43111
الحيز Space
5111
نظام الهواء System
/ 411نظام هواء
المنطقة Zone
351
المحطة Plant
411
البناء Building
غير محدود
جدول العمل Schedule
غير محدود
الجدار Wall
غير محدود
السقف Roof
غير محدود
النافذة Window
غير محدود
الباب Door
غير محدود
مظلة خارجية External Shading
غير محدود
مبرد الماء Chiller
غير محدود
برج تبريد Cooling tower
غير محدود
مرجل Boiler
غير محدود
معدل استهالك الكهرباء Electric Rate
غير محدود
معدل استهالك الوقود Fuel Rate
جدول ()4-3
43
م .أسامة عاطف خياطة
البيانات الخاصة بإنشاء نظام تكييف الهواء -1
القائمة General
-2
القائمة System Components
-3
القائمة Zone Components
-4
القائمة Sizing Data
-5
القائمة Equipment
-6
تقارير حسابات النظام
44
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
قبل البدء بتعلم إنشاء نظام تكييف جديد سنقوم بتوضيح بعض التعريفات الهامة: نظام الهواء :Air Systemهو مجموعة التجهيزات وعناصر التحكم التي تؤمن التبريد والتدفئة لمكانما في المبنى ,ويمكن أن يخدم النظام منطقة أو أكثر. المنطقة :Zoneتتكون كل منطقة من حيز واحد أو أكثر يتم التحكم بها بواسطة ترموستات واحد. نظام ذو حجم هواء ثابت : CAV Systemيكون النظام بحجم هواء ثابت إذا كان تدفق هواء اإلرسالثابتا ً مع تغير الحمل الحراري. نظام ذو حجم هواء متغير :VAV Systemيكون النظام بحجم هواء متغير إذا كان تدفق هواء اإلرسالمتغيرا ً مع تغير الحمل الحراري ويتم ذلك باستخدام صناديق VAVمزودة بمعيرات تدفق. هواء تهوية معالج :Tempered Ventilation Airويقصد به هواء التهوية الخارجي الذي يتم تعديلدرجته إما بالتبريد صيفا ً أو التسخين شتاءاً. هواء تهوية غير معالج :Untempered Ventilation Airويقصد به هواء التهوية الخارجي الذي يتمتقديمه للنظام بدون تعديل درجة حرارته. فترة المشغولية :Occupied Periodخالل فترة المشغولية (أي تواجد األشخاص في الحيز المرادتكييفه) تعمل أجهزة التكييف على تهوية وتكييف المبنى. فترة الالمشغولية :Unoccupied Periodخالل فترة الالمشغولية تعمل أجهزة التكييف على تكييفالهواء فقط بدون تهوية وحسب الحاجة إن لزم األمر. لتعريف نظام جديد انقر على أيقونة Systemsفي لوحة العرض الشجري ثم انقر مرتين على األيقونة New Default Systemتظهر لوحة إدخال البيانات الخاصة بنظام الهواء.
.1التبويب :General أدخل اسم النظام في الحقل Air System Nameواختر نوع الجهاز المستخدم في عملية التكييف من القائمة المنسدلة ,Equipment Typeولدينا الخيارات التالية: :Undefined يتيح لك هذا الخيار تجنب اختيار جهاز تكييف معين وذلك عند الحاجة إلى تقدير الحمل الحراري بشكل تقريبي وعدم معرفة نوع جهاز التكييف المراد استخدامه.
45
م .أسامة عاطف خياطة
:Packaged Rooftop Units عبارة عن جهاز تكييف بكج من نوع DXذو مكثف مبرد بالهواء يتم تركيبه خارج البناء ,ويمكن أن يكون جهاز تبريد فقط أو أن يزود بتدفئة عن طريق وشيعة كهربائية أو ماء ساخن أو بخار أو مضخة حرارية. :Packaged Vertical Units عبارة عن جهاز تكييف بكج مثل النوع السابق لكن يمكن تركيبه داخل المبنى حيث يمكن اختيار المكثف من النوع المبرد بالماء. :Split Air Handling Units عبارة عن وحدة معالجة هواء من نوع DXمع وحدة تكثيف ,ويمكن أن تكون للتبريد فقط ,أو أن تزود بتدفئة عن طريق وشيعة كهربائية أو ماء ساخن أو بخار أو مضخة حرارية. :Chilled Water Air Handling Units عبارة عن وحدة معالجة هواء مزودة بوشيعة ماء مبرد, ويمكن أن تكون للتبريد فقط ,أو أن تزود بتدفئة عن طريق وشيعة كهربائية أو ماء ساخن أو بخار. :Terminal Units عبارة عن وحدات تبريد/تسخين مستقلة متوضعة في كل منطقة ,مثل وحدات مروحة – وشيعة نوع DXبكج (مكيف الشباك) أو وحدات DXسبليت أو وحدات VRFذات وسيط تبريد متغير التدفق ,أو وحدات مروحة – وشيعة تستخدم مصدر مائي للتبريد والتدفئة.
الشكل ()4-4 46
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
اختر نوع نظام الهواء من القائمة المنسدلة ,Air System Typeوفي حال اختيار نظام الهواء من النوع متغير الحجم VAVأو CAVيخدم عدة مناطق عندها يجب إدخال عدد المناطق التي تخدم المشروع ضمن الحقل .Number of Zones وفي حال كان نوع الجهاز المستخدم Terminal Unitsعندها يتم اختيار عدد المناطق باإلضافة إلى اختيار طريقة التهوية ولدينا خيارين: تهوية مباشرة :Direct Ventilationوفيها يتم تقديم هواء التهوية غير المعالج إلى الوحدة مباشرةعن طريق أي جدار خارجي وذلك لكل وحدة موجودة في المشروع على حدة. تهوية مشتركة :Common Vent. Systemوفيها يتم استخدام وحدة مركزية تقوم بتوزيع الهواءالمعالج (عن طريق وحدة تكييف) أو غير المعالج (عن طريق مروحة فقط) إلى جميع الوحدات الموجودة في المشروع .وعند اختيار هذه الطريقة يتفعل التبويب .Vent System Components ويحتوي الملحق Iعلى أنواع أنظمة الهواء التي يمكن اختيارها بواسطة البرنامج بالتفصيل.
47
م .أسامة عاطف خياطة
.2التبويب :System Components تسمح هذه القائمة بإدخال معلومات عن مكونات النظام كالوشائع والمراوح وكذلك معلومات عن نظام توزيع الهواء ,وهي مكونة من القوائم التالية: هواء التهوية :Ventilation Air من القائمة المنسدلة Airflow Controlبإمكانك اختيار طريقة التحكم بتدفق الهواء حسب الخيارات التالية: oثابت :Constantحيث أن قيمة هواء التهوية ثابتة على مدار الساعة في حالة المشغولية Occupiedأو عدم المشغولية Unoccupiedإذا كان معير تدفق الهواء في وضعية الفتح. مالحظة: إذا كان النظام المستخدم CAVفيمكن تأمين هواء التهوية الثابت بدون أدوات تحكم خاصة ,أما إذا كان النظام المستخدم VAVفيجب استخدام معير تدفق خاص يحافظ على تدفق هواء التهوية مع تغير تدفق هواء اإلرسال
oمجدول :Scheduledعندها عليك اختيار جدول عمل خاص بطريقة التحكم بهواء التهوية من القائمة ,Scheduleويستخدم هذا الخيار عند الحاجة لتغيير هواء التهوية وفقـا ً لجدول عمل معروف مسبقـا ً. oتناسبي :Proportionalوهو خاص بأنظمة VAVفقط ,حيث يتغير معدل هواء التهوية بشكل تناسبي مع تغير هواء اإلرسال .وعند اختيار هذا النوع من التحكم أدخل ضمن الحقل Minimum Airflowالنسبة المئوية لتدفق هواء التهوية األصغري المسموح به كنسبة من التدفق التصميمي لهواء اإلرسال. oحسب الحاجة :Demand Controlledوذلك حسب كمية غاز Co2المتواجد في كل منطقة والذي يتم تقديره بواسطة حساسات ,حيث يتم تغيير معدل التهوية بتغير عدد األشخاص المتواجدين .وعند اختيار هذا النوع من التحكم أدخل ضمن الحقل Base Ventilation Rate النسبة المئوية لتدفق هواء التهوية األصغري المسموح به كنسبة من التدفق التصميمي لهواء اإلرسال ,وغالبا ً ما تتراوح هذه النسبة بين .% 41 - 31 من القائمة المنسدلة Ventilation Sizing Methodيتم اختيار طريقة حساب التهوية وذلك وفق الخيارات التالية: oمجموع تدفقات الهواء الخارجي للحيزات :Sum of Space OA Airflowsأي أن تدفق الهواء الخارجي المطلوب للجهاز يساوي مجموع تدفقات الهواء الخارجي الالزم لكل غرفة ,وعادة ما نستخدم هذه الطريقة عندما ال يكون المبنى خاضعا ً لكود تهوية معين. 48
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oطريقة :ASHRAE Standard 62-2001تقوم هذه الطريقة بحساب معدل هواء التهوية الالزم باعتماد الطريقة المتبعة في الفصل 6-1من ستاندرد ,ASHRAE 62-2001فمن أجل أنظمة VAVيقوم البرنامج بحساب معدالت التهوية عند حالتين :في حال كانت جميع صناديق الـ VAV مفتوحة بالكامل ,وفي حال كانت جميع الصناديق في الوضعية الصغرى ثم اختيار التدفق األكبر بين القيمتين كقيمة تصميمة للنظام .وهذا الخيار يظهر فقط في حال تم اختيار الستاندرد 62- 2001كمرجع لتصميم التهوية من القائمة .View/Preferences oطريقة ) :ASHRAE Standard 62-2001 (max onlyتستخدم هذه الطريقة ألنظمة VAV فقط ,حيث تتبع نفس خطوات الطريقة السابقة ,لكن فقط يتم اعتبار حالة جميع صناديق الـ VAV مفتوحة .وهذا الخيار يظهر فقط في حال تم اختيار الستاندرد 62-2001كمرجع لتصميم التهوية من القائمة .View/Preferences oطريقة : :ASHRAE Standard 62.1-2004تقوم هذه الطريقة بحساب معدل هواء التهوية الالزم باعتماد الطريقة المتبعة في الفصل 6-2من ستاندرد .ASHRAE 62.1-2004وهذا الخيار يظهر فقط في حال تم اختيار الستاندرد 62.1-2004كمرجع لتصميم التهوية. oطريقة :ASHRAE Standard 62.1-2007تقوم هذه الطريقة بحساب معدل هواء التهوية الالزم باعتماد الطريقة المتبعة في الفصل 613من ستاندرد .ASHRAE 62.1-2007وهذا الخيار يظهر فقط في حال تم اختيار الستاندرد 62.1-2007كمرجع لتصميم التهوية. يتم اختيار توضع معير الهواء الخارجي ) (Damperفي حالة عدم المشغولية ( )Unoccupiedبين مفتوح أو مغلق (هذا الخيار غير موجود عند اختيار طريقة تحكم مجدولة) ,فإذا تم اختيار توضع المعير على وضعية مفتوح فإن تدفق هواء التهوية سيتم التحكم به بنفس الطريقة التي تم اختيارها أعاله ,أما إذا تم اختيار توضع المعير على وضعية مغلق خالل ساعات الالمشغولية ,فإن تدفق هواء التهوية خالل تلك الفترة سيصبح فقط مقدار التسرب المتوقع من المعير حسب النسبة المشروحة في البند التالي. في الحقل Damper Leak Rateأدخل معدل تسرب الهواء من المعير Damperكنسبة من تدفق هواء التهوية التصميمي وذلك في حال كانت المعيرات مغلقة وليست محكمة اإلغالق ,فإذا اخترنا وضعية "مفتوح" خالل ساعات الالمشغولية في الخيار السابق فإن البرنامج لن يستخدم قيمة معدل التسرب. في الحقل Damper Leak Rateأدخل معدل تسرب الهواء من المعير Damperكنسبة من تدفق هواء التهوية التصميمي وذلك في حال كانت المعيرات مغلقة وليست محكمة اإلغالق ,فإذا اخترنا وضعية "مفتوح" خالل ساعات الالمشغولية في الخيار السابق فإن البرنامج لن يستخدم قيمة معدل التسرب. 49
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()3-4
في الحقل Damper Leak Rateأدخل معدل تسرب الهواء من المعير Damperكنسبة من تدفق هواء التهوية التصميمي وذلك في حال كانت المعيرات مغلقة وليست محكمة اإلغالق ,فإذا اخترنا وضعية "مفتوح" خالل ساعات الالمشغولية في الخيار السابق فإن البرنامج لن يستخدم قيمة معدل التسرب. في الحقل Outdoor Air Co2أدخل القيمة الوسطية لكمية Co2المتواجد في الهواء الخارجي بواحدة ,[Parts per Million] ppmويستخدم البرنامج هذه القيمة في تقدير مستويات Co2داخل المنطقة المدروسة وذلك من خالل تقرير البسايكرومتري .في حال عدم توفر معلومات عن هذه القيمة يفضل استخدام القيمة 400 ppmكرقم وسطي. في حال اختيار طريقة تحكم بهواء التهوية "حسب الطلب" ,في الحقل Minimum Co2 Differentialأدخل فرق المستوى األصغري المطلوب بين كميتي Co2في الداخل والخارج وذلك بواحدة .ppm مثــال :إذا كان مستوى Co2في الخارج 400 ppmوفرق المستوى األصغري لـجزيئات Co2هو 100 ppmلذلك عندما يصبح مستوى Co2في الداخل 500 ppmأو أقل ,تعمل أجهزة التحكم على ضبط معيرات الهواء الخارجي بحيث تعمل على معدل التهوية األصغري ,Base Rateوفوق القيمة 50
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
500تعمل أجهزة التحكم على ضبط تدفق الهواء الخارجي كتابع خطي بالنسبة لمستوى Co2كما هو موضح بالشكل (.)4-4 في الحقل Maximum Co2 Differentialأدخل فرق المستوى األعظمي المطلوب بين كميتي Co2 في الداخل والخارج وذلك بواحدة .ppm مثــال :إذا كان مستوى Co2في الخارج 400 ppmوفرق المستوى األعظمي لـجزيئات Co2هو 700 ppmلذلك عندما يصبح مستوى Co2في الداخل 1100 ppmأو أكثر تعمل أجهزة التحكم على ضبط معيرات الهواء الخارجي بحيث تعمل على معدل التهوية التصميمي Design Airflow وعند كمية أقل من 1100 ppmتعمل أجهزة التحكم على ضبط تدفق الهواء الخارجي كتابع خطي بالنسبة لمستوى Co2كما هو موضح بالشكل (.)4-4
الشكل ()4-4
الجهاز االقتصادي :Economizer يعمل الجهاز االقتصادي على تغيير تدفق الهواء الخارجي الداخل إلى النظام لتقليل (أو إلغاء) الحاجة إلى تبريد ميكانيكي ,ففي بعض األيام المعتدلة عندما يكون الهواء الخارجي أبرد من الحيز المراد تبريده ,نلجأ إلى إدخال هواء خارجي فقط دون استخدام التبريد الميكانيكي مما يوفر من استهالك 51
م .أسامة عاطف خياطة
الطاقة ,وتتم هذه العملية بشكل تلقائي باستخدام الجهاز االقتصادي باالعتماد على حساسات لالنتالبي أو درجة الحرارة. من القائمة المنسدلة Controlاختر نوع التحكم بالجهاز االقتصادي ,وهو على ثالثة خيارات: :Integrated Enthalpy عندها يعمل الجهاز االقتصادي عندما يكون انتالبي الهواء الراجع أكبر من انتالبي الهواء الخارجي. :Integrated Dry – Bulb عندها يعمل الجهاز االقتصادي عندما تكون درجة الحرارة الجافة للهواء الراجع أكبر من درجة الحرارة الجافة للهواء الخارجي. :Non Integrated Dry – Bulb عندها يعمل الجهاز االقتصادي عندما تقل درجة الحرارة الخارجية عن درجة حرارة الهواء الخارج من وشيعة التبريد. في بعض األحيان يتم تحديد استخدام الجهاز االقتصادي بين درجتي حرارة معينتين للهواء الخارجي تسميان بدرجتي القطع ,Cutoffوفي هذه الحالة يجب تحديد درجة حرارة القطع العليا Upper Cutoffحيث ال يعمل الجهاز في حال كانت درجة الحرارة الخارجية أعلى من هذه القيمة ,كما يجب تحديد درجة حرارة القطع الدنيا Lower Cutoffحيث ال يعمل الجهاز في حال كانت درجة الحرارة الخارجية أدنى من هذه القيمة. في حال عدم الرغبة بتقييد عمل الجهاز ,أدخل قيم درجات حرارة حدية (مثالً)-51˚C , 71˚C :
االسترجاع الحراري :Ventilation Reclaim يعمل جهاز االسترجاع الحراري على مبادلة الحرارة بين الهواء الخارجي وهواء الطرد وذلك لتقليل الحمولة الحرارية للهواء الخارجي ,وهذا الجهاز يمكن أن يكون على شكل مبادل حراري (هواء – هواء) أو أنابيب حرارية أو دواليب حرارية أو الدواليب المجففة أو غير ذلك. في البدء يتم اختيار نوع االسترجاع فيما لو كان للحرارة المحسوسة فقط Sensible Heatكما هو بالنسبة للمبادالت الحرارية (هواء – هواء) ,أو للحرارة المحسوسة والكامنة & Sensible Latent Heatكما هو بالنسبة للدواليب المجففة والتي تتبادل الحرارة والرطوبة. في الحقل Thermal Efficiencyأدخل مردود الجهاز أي نسبة الحرارة التي يمكن نقلها ضمن الجهاز والتي تتراوح عادة بين .% 81 – 51
52
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
في الحقل Input Kwأدخل قيمة استهالك الطاقة الالزمة لتشغيل جهاز االسترجاع الحراري وذلك بالنسبة للدواليب الحرارية والدواليب المجففة ,أما المبادل (هواء – هواء) واألنابيب الحرارية فال تستهلك أي طاقة. في الحقل Scheduleحدد األشهر التي يتم فيها استخدام جهاز االسترجاع الحراري. التبريد األولي :Precool Coil تعمل وشيعة التبريد األولي على تبريد وتجفيف الهواء الخارجي كمرحلة أولى ,ففي األيام الحارة والرطبة يتم تجفيف الهواء عى مرحلتين حيث تقوم وشيعة التبريد األولي بتبريد وتجفيف الهواء في المرحلة األولى ثم تقوم وشيعة التبريد الرئيسية بالمرحلة الثانية. في الحقل Setpointأدخل قيمة درجة حرارة التحكم بوشيعة التبريد األولي ,حيث يفترض البرنامج بأن الوشيعة يتم التحكم بها بواسطة ترموستات موجود بعد الوشيعة مباشرة ,فعلى سبيل المثال إذا كانت درجة حرارة التحكم 32˚Cفإن وشيعة التبريد األولي تعمل طالما أن الهواء الخارج من الوشيعة أعلى من القيمة .32˚C في الحقل Coil Bypass Factorأدخل قيمة عامل اإلمرار الجانبي للوشيعة ,مع مالحظة أنه كلما كان عامل اإلمرار الجانبي أصغر كلما اقتربت درجة حرارة الهواء بعد الوشيعة من نقطة الندى للجهاز .وعادة ما تتراوح قيمة هذا العامل بين 1145 – 1115 من القائمة المنسدلة Cooling Sourceاختر مصدر التبريد للوشيعة ,مع العلم أنه مقيد حسب نظام التبريد الذي تم اختياره من القائمة .General ضمن الحقل Scheduleحدد األشهر التي يتم استخدام الوشيعة فيها ,واختر مكان توضع الوشيعة فيما لو كانت قبل نقطة المزج Upstream of Mixing Pointأي يتم تبريد الهواء الخارجي في الوشيعة األولية ثم تتم عملية مزجه مع الهواء الراجع ,أو بعد نقطة المزج Downstream .of Mixing Pointحيث يؤثر مكان توضع الوشيعة على رطوبة ودرجة حرارة الدخول إلى الوشيعة ,وبالتالي يحدد متى تعمل الوشيعة ومقدار الحرارة المحسوسة والكامنة التي تقدمها. التسخين األولي :Preheat Coil تعمل وشيعة التسخين األولي على تسخين الهواء الخارجي كمرحلة أولى ,ففي أيام البرد القارس شتاءا ً يتم تسخين الهواء على مرحلتين حيث تقوم وشيعة التسخين األولي بتسخين الهواء في المرحلة األولى بينما تقوم وشيعة التسخين الرئيسية بالمرحلة الثانية.
53
م .أسامة عاطف خياطة
كما هو الحال في وشيعة التبريد األولي ,يتم إدخال قيمة درجة حرارة التحكم Setpointواختيار مصدر التسخين واختيار أشهر التسخين ومكان توضع الوشيعة. مالحظة: إن خيارات مصدر التسخين المتاحة هي :وشيعة كهربائية أو احتراق بواسطة الغاز الطبيعي أو وقود الفيول أو البروبان أو بواسطة الماء الساخن أو البخار.
وشيعة التبريد :Cooling Coil يتم استخدام وشيعة التبريد للهواء الخارجي فقط في أنظمة Fan Coilعندما يكون هواء التهوية مشتركا ً لجميع الوحدات ,أو إذا كان نظام الهواء من نوع ,Tempering Ventilationوعندها تظهر هذه القائمة ضمن التبويب ,Vent System Componentsوبيانات اإلدخال مطابقة للبيانات في وشيعة التبريد األولي بدون وجود خيار توضع الوشيعة. وشيعة التسخين :Heating Coil يتم استخدام وشيعة التسخين للهواء الخارجي فقط في أنظمة Fan Coilعندما يكون هواء التهوية مشتركا ً لجميع الوحدات ,أو إذا كان نظام الهواء من نوع ,Tempering Ventilationوعندها تظهر هذه القائمة ضمن التبويب ,Vent System Componentsوبيانات اإلدخال مطابقة للبيانات في وشيعة التسخين األولي بدون وجود خيار توضع الوشيعة. الترطيب :Humidification يقوم المرطب بإضافة الرطوبة إلى الهواء للتحكم في الرطوبة النسبية ,في األنظمة المركزية يقوم حساس الرطوبة بقياس رطوبة الهواء الراجع للجهاز ويعطي اإلشارة للمرطب بالعمل أو التوقف, بينما في أنظمة الفانكويل التي تعمل بالتهوية المشتركة أو نظام Tempering Ventilationيقوم حساس الرطوبة بقياس رطوبة الهواء الخارج من الجهاز ويعطي اإلشارة للمرطب. في الحقل Minimum RH setpointأدخل قيمة الرطوبة النسبية الصغرى للنظام ,فعلى سبيل المثال في األنظمة المركزية إذا كانت قيمة الرطوبة النسبية الصغرى المحددة %41فإن النظام سيضيف الرطوبة للهواء لمنع رطوبة الهواء الراجع من االنخفاض تحت القيمة %41فإذا زادت الرطوبة النسبية عن %41يقوم المرطب بتمرير الهواء دون زيادة رطوبته. بينما في األنظمة ذات تهوية %411إذا كانت قيمة الرطوبة النسبية الصغرى المحددة %41 فإن النظام سيضيف الرطوبة للهواء لمنع رطوبة الهواء الخارج من الجهاز من االنخفاض تحت 54
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
القيمة %41فإذا زادت الرطوبة النسبية عن %41يقوم المرطب بتمرير الهواء دون زيادة رطوبته. من القائمة المنسدلة Humidifier Typeاختر نوع المرطب المستخدم ,علما ً أن اختيار نوع المرطب يؤثر في استطاعة محطة المراجل كما أنه يحدد نوع الطاقة المستهلكة هل هي كهرباء أم وقود. :Self-Contained Steam – Electric oيتم توليد بخار الترطيب بواسطة وشيعة كهربائية تقوم بتسخين ماء موجود ضمن حوض ثم يتم حقن هذا البخار في هواء اإلرسال. :Self-Contained Steam – Natural Gas oيتم توليد بخار الترطيب بواسطة ماء مسخن يتبادل الحرارة مع مبادل حراري يعمل على الغاز الطبيعي. :Self-Contained Steam – Propane oيتم توليد بخار الترطيب بواسطة ماء مسخن يتبادل الحرارة ضمن مبادل حراري يعمل على البروبان. :Direct Steam Injection oيتم توليد البخار المرطب بواسطة مولد بخار مركزي ومن ثم يتم حقن البخار مباشرة ضمن هواء اإلرسال. :Heated Pan – Steam HX oيقوم مولد البخار بتوليد البخار وتمريره ضمن مبادل حراري مغموس في خزان ماء لتوليد بخار نظيف يتم حقنه ضمن هواء اإلرسال. :Heated Pan – Hot Water HX oيقوم مرجل ماء بتوليد ماء ساخن وتمريره ضمن مبادل حراري مغموس في خزان ماء لتوليد بخار نظيف يتم حقنه ضمن هواء اإلرسال. ضمن الحقل Input Powerأدخل قيمة الطاقة الكهربائية الالزمة لتوليد كغ من البخار لكل ساعة ,أي بواحدة ,Kwh/Kgوذلك للخيارات الثالثة األولى ,أي الموجودة ضمن جهاز التكييف, وهذا الحقل يستخدم في حساب كلفة الطاقة للنظام. التجفيف :Dehumidification يقوم المجفف بإزالة الرطوبة من الهواء حسب حاجة النظام .في األنظمة المركزية يقوم حساس الرطوبة بقياس رطوبة الهواء الراجع للجهاز ويعطي اإلشارة لوشيعة التبريد المركزية مع وشيعة إعادة التسخين للمحافظة على الرطوبة النسبية للمنطقة المكيفة عند القيمة العظمى المحددة ,بينما في أنظمة الفانكويل التي تعمل بالتهوية المشتركة أو نظام Tempering Ventilationيقوم حساس الرطوبة بقياس رطوبة الهواء الخارج من الجهاز ويعطي اإلشارة لوشيعة التبريد ووشيعة التسخين للمحافظة على الرطوبة النسبية للهواء الخارج من الجهاز عند القيمة العظمى المحددة. 55
م .أسامة عاطف خياطة
ضمن الحقل Minimum RH setpointأدخل قيمة الرطوبة النسبية العظمى المسموح بها, فعلى سبيل المثال :في األنظمة المركزية إذا كانت قيمة الرطوبة النسبية العظمى المحددة %61 فإن وشيعة التبريد ستقوم بتجفيف هواء اإلرسال لمنع رطوبة الهواء الراجع من االرتفاع فوق القيمة %61كما أن وشيعة التسخين تقوم بالمحافظة على درجة حرارة الحيز ضمن المجال المحدد حتى ال يحدث تبريد زائد ,فإذا انخفضت الرطوبة النسبية تحت %61تقوم الوشائع بتمرير الهواء دون تغيير رطوبته. بينما في األنظمة ذات تهوية %411إذا كانت قيمة الرطوبة النسبية العظمى المحددة %61فإن وشيعة التبريد ستقوم بتجفيف هواء اإلرسال لمنع رطوبة الهواء الخارج من الجهاز من االرتفاع فوق القيمة %61كما أن وشيعة التسخين تقوم بالمحافظة على درجة حرارة اإلرسال ضمن المجال المحدد حتى ال تنخفض ويحدث تبريد زائد ,فإذا انخفضت الرطوبة النسبية تحت %61 تقوم الوشائع بتمرير الهواء دون تغيير رطوبته. في حال عدم استخدام تدفئة مركزية Central Heatingمن القائمة System Components تظهر قائمة منسدلة الختيار مصدر التسخين Heating Sourceوعندها يجب اختيار المصدر من القائمة ,علما ً أن خيارات مصدر التسخين المتاحة هي :وشيعة كهربائية أو احتراق بواسطة الغاز الطبيعي أو وقود الفيول أو البروبان أو بواسطة الماء الساخن أو البخار. التبريد المركزي :Central Cooling يعمل التبريد المركزي على تبريد الهواء في الوشيعة المركزية. في البداية يتم اختيار بارامتر التغذية المراد التحكم به من القائمة المنسدلة ,وهنا يوجد ثالثة خيارات: :Supply Temp. oوهنا تعتبر درجة حرارة هواء اإلرسال الخارج من فتحات اإلرسال هي معيار التصميم ,ويتم إدخال قيمة درجة الحرارة في الحقل المقابل .وهذا الخيار هو الوحيد المتاح في حال تم اختيار نظام نوع CAV Dual Ductأو 2-Deckأو 3-Deckأو نظام نوع .VAV مالحظة: يجب االنتباه أنه في حال وجود كسب حراري لمجرى الهواء فإن درجة حرارة الهواء الخارج من جهاز التبريد تكون أقل من درجة حرارة هواء التغذية التصميمية التي تم تحديدها.
:Supply L/s oوهنا يعتبر تدفق الهواء المطلق بواحدة L/sهو معيار التصميم ويتم إدخال قيمة تدفق هواء التغذية الخارج من مروحة اإلرسال في الحقل المقابل ,هذا التدفق سيتم توزيعه للمناطق في األنظمة متعددة المناطق وذلك اعتمادا ً على نسبة حموالت الذروة للحرارة 56
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
المحسوسة لكل منطقة ,وهذا التدفق يستخدم في حساب درجة حرارة هواء اإلرسال التصميمية. مالحظة: يجب االنتباه أنه في حال وجود تسرب من مجرى الهواء فإن كمية الهواء الواصل إلى فتحات إرسال الهواء تكون أقل من كمية تدفق الهواء التي تم تحديدها ,لذلك عند تحديد تدفق الهواء يجب إضافة هامش للتسرب.
:Supply L/s/m2 oفي هذه الحالة يعتبر تدفق الهواء بالنسبة لمساحة األرضية أي بواحدة L/s/m2هو معيار التصميم ,وهنا يقوم البرنامج باحتساب تدفق النظام الكلي كحاصل جداء قيمة التدفق L/s/m2بمساحة األرضية الكلية ,وهنا يكون تدفق كل منطقة حسب مساحة األرضية للمنطقة .وينطبق ما تم ذكره سابقا ً عن التسرب المطلق على هذه الحالة أيضاً. ضمن الحقل Coil Bypass Factorأدخل قيمة عامل اإلمرار الجانبي للوشيعة ,مع مالحظة أنه كلما كان عامل اإلمرار الجانبي أصغر كلما اقتربت درجة حرارة الهواء الخارج من نقطة الندى للجهاز وبالتالي نقصت قيمة الرطوبة النسبية الناتجة في الحيز .وعادة ما تتراوح قيمة هذا العامل بين 1145 – 1115 من القائمة المنسدلة Cooling Sourceاختر مصدر التبريد المستخدم مع العلم أن الخيارات مقيدة حسب نوع نظام التبريد المستخدم. من الحقل Scheduleحدد أشهر التبريد للنظام. من القائمة المنسدلة Capacity Controlاختر طريقة التحكم بسعة التبريد ,وهنا لدينا الخيارات التالية: :Constant Temp, Fan Cycled oأي يتم تغيير سعة التبريد بتشغيل أو إيقاف مروحة اإلرسال مع ثبات درجة حرارة اإلرسال ,وهذا الخيار متاح فقط لوحدات المعالجة التي تستخدم الماء البارد مع نظام CAVلمنطقة واحدة. :Constant Temp, Fan On oخالل ساعات المشغولية تعمل المروحة بشكل مستمر للتكييف والتهوية ,ويتم إرسال الهواء إلى فتحات اإلرسال عند درجة حرارة اإلرسال التصميمية ,ونتيجة ألن هذا النوع من التحكم يؤمن تبريدا ً أعظميا ً في كل األوقات ,لذا يجب تغيير سعة التبريد إما بتغيير تدفق هواء اإلرسال كما هو الحال في أنظمة ,VAVأو بإعادة التسخين كما هو الحال في أنظمة CAVمع إعادة تسخين ,أو مجاري ثنائية Dual Ductأو مناطق متعددة .Multizone
57
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()1-4
:Cycled or Staged Compressor, Fan On oخالل ساعات المشغولية تعمل مروحة اإلرسال بشكل مستمر للتكييف والتهوية بينما يتم تغيير سعة التكييف في نظام DXبإيقاف وتشغيل الضواغط أو تشغيل الضاغط على مراحل ,وفي نظام CWيتم ذلك من خالل تغيير تدفق الماء أو درجة حرارة الماء. :Temperature Reset by Greatest Zone Demand oخالل ساعات المشغولية تعمل المروحة بشكل مستمر ,ويتم ضبط درجة حرارة هواء اإلرسال وفقا ً ألكبر حمولة تبريد محسوس بين المناطق ,وعند اختيار هذا النوع من التحكم يجب تحديد درجة حرارة هواء اإلرسال العظمى المسموح بها ضمن الحقل .Max Supply Temperature :Temperature Reset by Outdoor Air Schedule oيتم ضبط درجة حرارة هواء اإلرسال وفقا ً لجدول عمل درجة حرارة الهواء الخارجي ,وعند اختيار هذا النوع من التحكم يجب تحديد درجة حرارة هواء اإلرسال الصغرى والعظمى الموافقة لدرجات الحرارة الخارجية .إن درجة حرارة هواء اإلرسال األصغرية هي دائما ً القيمة التصميمية ,لذا يتبقى إدخال قيمة درجة حرارة اإلرسال العظمى ,ودرجة حرارة الهواء الخارجي الموافق لدرجة حرارة اإلرسال الصغرى (التصميمية) ضمن الحقل OAT for Min. Supply Temp.
58
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ودرجة حرارة الهواء الخارجي الموافقة لدرجة حرارة اإلرسال العظمى ضمن الحقل OAT for Max. Supply Temp. مثال :درجة حرارة هواء اإلرسال التصميمية (الصغرى) 13˚Cودرجة حرارة هواء اإلرسال العظمى ,18˚Cتستخدم درجة حرارة اإلرسال التصميمية عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي 33˚Cأو أكثر ,وتستخدم درجة حرارة اإلرسال العظمى عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي 10˚Cأو أقل ,بين القيمتين 33˚Cو 10˚Cفإن درجة حرارة هواء اإلرسال تتغير بشكل تابع خطي لدرجة الحرارة الخارجية.
الشكل ()5-4
في حال اختيار النظام VVTيظهر لدينا حقالن جديدان: :Bypass Airflow ويعبر عن نسبة تدفق هواء اإلمرار الجانبي من هواء اإلرسال إلى الهواء الراجع ,ويستخدم اإلمرار الجانبي في هذا النظام عندما ينخفض معدل تدفق هواء اإلرسال تحت قيمة معينة ,وتتم هذه العملية للمحافظة على معدل التدفق األصغري وللمحافظة على ضغوط مقبولة للنظام ,ويتم إدخال القيمة كنسبة مئوية من معدل تدفق هواء التغذية األعظمي. 59
م .أسامة عاطف خياطة
مثال :إذا كان معدل تدفق هواء التغذية التصميمي 1000 l/sوكان تدفق اإلمرار الجانبي ,%75 فإن الهواء سيتم تمريره جانبيا ً طالما أن معدل تدفق هواء اإلرسال الالزم للمناطق يقل عن القيمة .750 l/s :Changeover Time يعبر عن الوقت الالزم للتغيير من وضعية التبريد إلى التدفئة بواحدة الدقيقة .إن أنظمة VVTتعمل بأربع وضعيات كل ساعة :تبريد ,تدفئة ,تغيير وضعية وتوقف, لذلك فإن زمن فترة التغيير يؤثر على الفترات المتبقية للوضعيات الثالثة األخرى وبالتالي يؤثر على استهالك الطاقة أي الكلفة. في حال اختيار النظام Four Pipe Inductionتظهر لدينا القائمة Ventilation Sizing Method لتحديد طريقة حساب التهوية لهذا النظام. التدفئة المركزية :Central Heating تعمل التدفئة المركزية على تدفئة الهواء في الجهاز المركزي. في الحقل Design Temperatureأدخل قيمة درجة حرارة هواء اإلرسال التصميمية الالزمة للتدفئة. من القائمة المنسدلة Heating Sourceاختر مصدر التدفئة المستخدم مع مالحظة أن الخيارات تتغير بتغير جهاز التكييف الذي تم اختياره ,والخيارات المتاحة هي :مضخة حرارية ووشيعة كهربائية أو احتراق بواسطة الغاز الطبيعي أو وقود الفيول أو البروبان أو بواسطة الماء الساخن أو البخار. من الحقل Scheduleحدد أشهر التدفئة. من القائمة المنسدلة Capacity Controlاختر طريقة التحكم بسعة التدفئة ,وهي مشابهة لخيارات التحكم بسعة التبريد. في الحقل Min Supply Temp.أدخل قيمة درجة حرارة اإلرسال الصغرى. في الحقل OAT for Min. Supply Temp.أدخل قيمة درجة حرارة الهواء الخارجي المقابلة لدرجة حرارة اإلرسال الصغرى. في الحقل OAT for Max. Supply Temp.أدخل قيمة درجة حرارة الهواء الخارجي المقابلة لدرجة حرارة اإلرسال العظمى. مروحة اإلرسال :Supply Fan هذه اللوحة مخصصة إلدخال البيانات الخاصة بمروحة اإلرسال ,ويمكن أن يكون اسم اللوحة Hot Deck Fanعند اختيار النظام VAV 2-Fan Dual Ductأو أن يكون Vent. Fanعند اختيار النظام .Tempering Ventilation 60
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من القائمة المنسدلة Fan Typeاختر نوع المروحة المستخدمة في النظام ,والغاية من اختيار نوع المروحة في أنظمة CAVهو إظهار وتحديد مردود المروحة ,أما بالنسبة ألنظمة VAV فالغاية من اختيار نوع المروحة هو إظهار كل من مردود المروحة ومنحني أداء الحمولة الجزئية, لكن بالطبع فإن المستخدم غير ملزوم باستخدام هذه القيم ويمكن التعديل عليها .وإن الخيارات المتاحة لنوع المروحة هي: -4شفرات منحنية لألمام .Forward Curved -3شفرات منحنية لألمام مع معيرات تدفق .FC with Dampers -4شفرات منحنية لألمام مع محور متغير التردد .FC with Variable Frequency Drive -1شفرات منحنية لألمام مع محور متغير السرعة .FC with Variable Speed Drive -5شفرات منحنية لألمام مع شفرات توجيه للدخول .FC with Inlet Guide Vanes -6شفرات مستقيمة للخلف أو ذات شكل انسيابي .Backward Inclined or Airfoil -7شفرات مستقيمة للخلف مع شفرات توجيه للدخول .BI with Inlet Guide Vanes -8شفرات مستقيمة للخلف مع محور متغير التردد .BI with Variable Freq. Drive -0شفرات مستقيمة للخلف مع محور متغير السرعة .BI with Variable Speed Drive -41محورية ذات ميل شفرات متحكم به .Controlled Pitch Axial -44مروحة نوع .ASHRAE Std 90.1-2004 Appendix G Fan -43مروحة معرفة من قبل المستخدم .User-Defined Fan يمكن االختيار فيما لو كانت المروحة مروحة سحب Draw-Thruأي بعد وشيعة التبريد ,أو مروحة دفع Blow-Thruأي قبل وشيعة التبريد. ويؤثر توضع المروحة على الحمولة الكامنة لوشيعة التبريد بما أنها تؤثر على درجة حرارة الدخول للوشيعة (بالنسبة لمروحة الدفع) أو درجة حرارة الخروج من الوشيعة (بالنسبة لمروحة السحب) ,وكالهما يؤثر على نقطة الندى للجهاز .يالحظ أنه بالنسبة لبعض األنظمة مثل Dual Ductأو غيرها ال يمكن تغيير توضع المروحة.
61
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()6-4
يقوم البرنامج بحساب مقدار الكسب الحراري الناتج عن مرور الهواء على محرك المروحة وبالتالي مقدار االرتفاع في درجة حرارة هواء اإلرسال ,كما يقوم بحساب االستهالك الكهربائي للمروحة ,ويتم ذلك من القائمة المنسدلة ألداء المروحة حيث نحدد أحد الخيارات التالية: :BHP oأدخل قيمة استطاعة الكبح الميكانيكية لمحرك المروحة بالحصان ,وهذه القيمة تستخدم لتحديد استطاعة الدخل لمحرك المروحة والكسب الحراري للمروحة. :Total Static oأدخل قيمة الضغط االستاتيكي للمروحة ,وهذه القيمة تستخدم مع المردود في تحديد استطاعة الدخل لمحرك المروحة والكسب الحراري للمروحة. :Motor Kw oأدخل قيمة االستطاعة الكهربائية لمحرك المروحة ,وتستخدم هذه القيمة لتحديد الكسب الحراري للمروحة. :W/ (L/s) oأدخل قيمة االستطاعة الكهربائية لمحرك المروحة لواحدة تدفق المروحة L/s عند الشروط التصميمية. :App G Fan KW 0114 oهذا الخيار يحدد االستطاعة الكهربائية للمروحة باستخدام الحسابات المتبعة في الملحق Gمن الكود .ASHRAE 90.1 في الحقل Overall Efficiencyأدخل قيمة المردود الكلي للمروحة في حال اعتماد هبوط الضغط الستاتيكي كقيمة مرجعية ,ويصبح اسم الحقل Motor Efficiencyفي حال اعتماد استطاعة الكبح الميكانيكية كقيمة مرجعية وعندها نحدد مردود محرك المروحة. عند استخدام نظام VAVمع اختيار مروحة بتعريف المستخدم User Definedيمكن عندها إدخال قيم استطاعة محرك المروحة كتابع للتدفق.
62
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
عند استخدام نظام CAV Tempering Ventilationيصبح اسم القائمة Vent. Fanوعندها يجب اختيار جدول عمل المروحة ضمن الحقل ,Scheduleمع تحديد القيمة الوسطية لدرجة حرارة المنطقة ضمن الحقل ,Average Zone Temperatureوباعتبار أن هذا النوع من األنظمة ال يتصل بأي ترموستات ضمن المنطقة فإنه ال يتحكم بدرجة حرارة المنطقة لذلك يتم تحديد درجة حرارة المنطقة بشكل وسطي وهي القيمة التي تتأرجح حولها درجة حرارة اإلرسال لهذا النظام.
الشكل ()7-4
مالحظة: إن تقدير استطاعة المروحة أو هبوط الضغط الالزم قبل معرفة استطاعة الجهاز أمر صعب جداً ,لذلك غالبا ً ما نقوم بتقدير هبوط الضغط الستاتيكي مع المردود ,واألمر يحتاج إلى خبرة كبيرة.
نظام مجاري الهواء :Duct System تحتوي هذه القائمة على معلومات عن الكسب الحراري (الضياع) أو تسربات مجرى هواء اإلرسال أو معلومات خاصة بالهواء الراجع.
63
م .أسامة عاطف خياطة
ضمن الحقل Duct Heat Gainأدخل نسبة الكسب الحراري للمجرى (أو الضياع) لمجرى هواء اإلرسال بالنسبة للحرارة المحسوسة الكلية وذلك نتيجة مرور هذا المجرى ضمن حيز السقف المستعار أو األماكن غير المكيفة والتي تتراوح عادة بين .%3 - 4يجب االنتباه عند إدخال نسبة الكسب الحراري للمجرى أن نخفض درجة حرارة اإلرسال التصميمية (صيفاً) لتعويض كمية الكسب المضاف وذلك في القائمة .Central Cooling ضمن الحقل Duct Leakageأدخل نسبة تسرب الهواء من تدفق الهواء الكلي والتي تتراوح عادة بين %4 – 4فيما لو كان تصميم وتركيب المجرى جيدا ً وقد ترتفع النسبة إلى %41أو أكثر في حال كان تصميم أو تركيب المجرى سيئا ً .ويجب االنتباه إلى أنه عند إدخال نسبة تسرب الهواء فإن كمية تدفق الهواء التي تصل إلى المناطق المدروسة ستكون أقل من تدفق الهواء الخارج من المروحة لذلك يجب زيادة تدفق هواء اإلرسال لتعويض هذا التسرب. يمكن اختيار حالة الهواء الراجع إما ضمن مجرى هوائي Ducted Returnأو ضمن السقف المستعار .Return Air Plenum عند اختيار هواء راجع ضمن مجرى هوائي فإن الكسب الحراري الناتج عن الجدران والسقف واإلنارة سينعكس بالكامل على الغرفة وال يتم تحميله على الهواء الراجع أما في حال استخدام السقف المستعار كراجع (عدم وجود مجرى راجع) فإن جزءا ً من الكسب الحراري الناتج عن الجدران والسقف واإلنارة يتحمله الهواء الراجع مما يخفف من الكسب الحراري للحيز ,لذلك يجب تحديد نسبة هذا الكسب ضمن الحقول: :Wall Heat Gain to Plenum oهنا يجب إدخال نسبة الحرارة المنعكسة إلى فراغ السقف المستعار من الحرارة المكتسبة الكلية للجدار وذلك في حال كان السقف بجوار جدار خارجي, ويمكن حساب هذه النسبة بتقسيم مساحة الجدارالخارجي المجاور للسقف المستعار على مساحة الجدار الخارجي الكلية ,وبالتالي الكسب الحراري الكلي للجدار الخارجي سينقسم إلى جزئين :جزء ينعكس على الحيز المكيف مباشرة وجزء ينعكس على حيز السقف المستعار. مثال :مجموعة غرف ارتفاعها ,4 mوتدلي السقف المستعار 1 mفإذا كان مجموع أطوال الجدران الخارجية يبلغ 20 mفإن مساحة الجدران الكلية تساوي 80 m2ومساحة الجدران الخارجية المجاورة لفراغ السقف المستعار تبلغ 20 m2لذلك فإن نسبة الكسب الحراري للسقف المستعار من الجدار تبلغ .20x100/80 = 25%أو يمكن تقسيم طول تدلي السقف المستعار على االرتفاع الكلي للجدار للحصول على نفس النسبة أي 1x100/4 :Roof Heat Gain to Plenum oعادة ما تتراوح نسبة الحرارة المنعكسة من السقف النهائي إلى فراغ السقف المستعار بين %61و %05وذلك تبعا ً لتدلي السقف المستعار وأبعاده وسرعة الهواء وتدفقه ,وبشكل وسطي يمكن اعتماد النسبة .%71 64
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Lighting Heat Gain to Plenum oبالنسبة لإلنارة غير المهواة والمركبة ضمن سقف مستعار فإن نسبة الحرارة المنتقلة إلى السقف المستعار تتراوح ما بين 41و ,%11بينما بالنسبة لإلنارة المهواة المركبة ضمن سقف مستعار فتصل النسبة إلى 11و ,%51أما بالنسبة لإلنارة ذات التعليق الحر فإن النسبة تصبح صفرا. مروحة السحب :Return Fan هذه القائمة مخصصة إلدخال البيانات الخاصة بمروحة الهواء الراجع إن وجدت .والبيانات الخاصة بهذه القائمة مطابقة للبيانات المخصصة لمروحة األرسال. مروحة الطرد :Exhaust Fan هذه القائمة مخصصة إلدخال البيانات الخاصة بمروحة الطرد إن وجدت .والبيانات الخاصة بهذه القائمة مطابقة للبيانات المخصصة لمروحة األرسال .وتستخدم هذه القائمة حصرا ً عند اختيار جهاز نوع Terminal Unitsمع نظام تهوية نوع .Common Ventilation
65
م .أسامة عاطف خياطة
.3التبويب :Zone Components تحتوي على معلومات عن الحيزات الموجودة ضمن المنطقة والتجهيزات الموجودة في كل منطقة مثل عناصر إرسال الهواء أو الترموستات أو وحدات التسخين اإلضافية. الحيزات :Spaces هذه القائمة مخصصة لتحديد الحيزات الموافقة لكل منطقة مع االنتباه إلى عدد المناطق الذي تم تحديده من القائمة .General في حال تم اختيار منطقة واحدة ) (Single zoneعندها من القائمة Spacesاختر مجموعة الحيزات التي تضمها هذه المنطقة ثم انقر على الزر >>>( Addأو انقر بشكل مزدوج على الحيز المراد إضافته) واكتب اسم المنطقة ضمن القائمة المنسدلة .Zone مالحظة: يمكن اختيار أكثر من حيز بمساعدة المفتاح Controlثم إضافة مجموع الحيزات المختارة إلى المنطقة بنفس الطريقة.
الشكل ()8-4
66
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
أما في حال اختيار عدة مناطق للنظام ,عندها يجب تحديد الحيزات الموافقة لكل منطقة بنفس الطريقة, ثم انقر على الزر >>> Nextلالنتقال إلى المنطقة التالية وتحديد الحيزات الموافقة للمنطقة الجديدة. مالحظة: oيمكن حذف حيز معين من منطقة بعد إضافته وذلك باختيار الحيز المراد حذفه والنقر على زر <<
>> Addعندها يظهر رقم على يمين الحيز يبين عدد مرات تكرار هذا الحيز ضمن نفس المنطقة أو كتابة عدد مرات تكرار الحيز مباشرة ,ويمكن استخدام هذه الميزة عند وجود عدة غرف متطابقة بالمواصفات ويراد تخديمها بنفس المنطقة كما هو الحال في الفنادق والمشافي.
الترموستات :Thermostats تحتوي لوحة الترموستات على معلومات عن درجات الحرارة المطلوبة داخل المنطقة وعامل التواجد, وهواء الطرد المباشر. أوالً حدد فيما إذا كانت معلومات اإلدخال بالنسبة لهذه القائمة مطبقة لجميع المناطق الموجودة في النظام أو أن كل منطقة لها بيانات خاصة ,فإذا تم وضع عالمة √ ضمن المربع All Zones are the Sameعندها سيتم تطبيق بيانات اإلدخال على جميع المناطق. في حال كانت كل منطقة لها بيانات خاصة ,عندها يمكن االنتقال بين المناطق بواسطة الزرين ► و ◄ أو باختيار المنطقة من القائمة المنسدلة .Zone Name ضمن الحقل Cooling T-stat Setpointsحدد درجة حرارة الحيز (أو المنطقة) التصميمية صيفا ً وذلك خالل فترة المشغولية Occوعدم المشغولية .Unocc ضمن الحقل Heating T-stat Setpointsحدد درجة حرارة الحيز (أو المنطقة) التصميمية شتاءا ً وذلك خالل فترة المشغولية Occوعدم المشغولية .Unocc مالحظة: oإن درجة الحرارة المحددة في الحقول السابقة هي درجة الحرارة التي يبقى الجهاز يعمل حتى الوصول إليها وعند تحسس الترموستات الموجود في المنطقة لدرجة الحرارة المطلوبة يعطي إشارة للجهاز إليقافه عن العمل oخالل فترة المشغولية Occupiedفإن النظام يعمل لتأمين التكييف والتهوية الالزمين للمنطقة, بينما خالل فترة عدم المشغولية Unoccupiedفإن النظام يعمل لتأمين التكييف فقط.
67
م .أسامة عاطف خياطة
ضمن الحقل Throttling Rangeأدخل قيمة مجال عمل الترموستات. مثالCooling Setpoint = 24 °C : Heating Setpoint = 22 °C Throttling Range = 2 °C بالنسبة للبيانات السابقة فإن النظام يحافظ على درجة حرارة المنطقة صيفا ً بين القيمتين 31درجة و 36درجة مئوية ,عندما تكون درجة حرارة المنطقة 31درجة يعمل النظام على سعة التبريد الصغرى ,وعندما تكون درجة حرارة المنطقة 36درجة يعمل النظام على سعة التبريد العظمى. كما أن النظام يحافظ على درجة حرارة المنطقة شتاءا ً بين القيمتين 33درجة و 31درجة مئوية وذلك بنفس الطريقة.
الشكل ()0-4
ضمن الحقل Diversity Factorأدخل قيمة عامل التواجد (التنوع) والذي يعتمد تغيير حمولة كل من األشخاص واإلنارة لتصبح أقرب إلى الواقع ,فعند حساب تدفق الهواء المطلوب للمنطقة يقوم البرنامج بحساب حمولة األشخاص واإلنارة وفقا ً لبيانات اإلدخال في الحيز وجدول العمل الخاص لكل منهما ,لكن عند حساب حمولة وشيعة التبريد فإن البرنامج يأخذ بعين االعتبار عامل
68
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
التواجد مما يقلل من حمولة األشخاص واإلنارة .فعند حساب حمل وشيعة التبريد يتم ضرب حمولة األشخاص واإلنارة بعامل التواجد لكل منطقة. فعلى سبيل المثال إذا كان جدول العمل للكسب الحراري الناتج عن األشخاص من أجل الحيزات يحدد نسبة %01من كامل األشخاص عند ساعة معينة ,وكان عامل التواجد ,%61فعند حساب حمولة وشيعة التبريد يتم استخدام %51فقط من حمولة األشخاص الكلية وهي حاصل جداء %01بـ .%61 وغالبا ً ما يستخدم عامل التواجد في المناطق التي يتغير فيها عدد األشخاص بشكل ملحوظ ,فعلى سبيل المثال يتغير عدد األشخاص المتواجدين في غرفة االجتماعات على مدار الساعة من ممتلئة بالكامل إلى فارغة ,فعند حساب تدفق هواء اإلرسال الالزم للغرفة يتم اعتبار عدد األشخاص األعظمي (حسب جدول العمل) ,لكن عند حساب حمولة الوشيعة للنظام فليس من الضروري اعتبار كامل عدد األشخاص في الحساب ألن األشخاص المتواجدين في الغرفة سينتقلون إلى مكان آخر في المبنى مما يقلل من حموالت الوشائع .وتتراوح قيمة عامل التواجد من %411 وذلك عند اعتبار كامل حمولة اإلنارة واألشخاص إلى %1في حال إهمال حمولة اإلنارة واألشخاص بالكامل ,وغالبا ً ما يستخدم عامل التواجد في المشافي والفنادق ألن امتالء الفندق أو المشفى بالكامل في جميع الغرف والصاالت في نفس الوقت قليل الحدوث. ضمن الحقل Direct Exhaust Airflowأدخل قيمة تدفق هواء الطرد المباشر والذي يتم طرده مباشرة من المنطقة دون المرور بحيز السقف المستعار أو مجرى هواء العودة ,كما هو الحال في المختبرات أو المطابخ أو دورات المياه أو حتى في حالة تسرب الهواء إلى خارج المبنى من خالل األبواب .ويتم إدخال قيمة تدفق هواء الطرد المباشر بواحدة ,L/sهذا التدفق يفترض أن يحدث على مدار الساعة طالما أن مروحة اإلرسال في حالة عمل ومعيرات الهواء مفتوحة ,مع العلم أن تدفق هواء الطرد يجب أن يكون مساو أو أقل من تدفق التهوية الخارجية. وفي حال عدم وجود طرد مباشر في النظام فأدخل قيمة الصفر عندها يفترض البرنامج بأن كامل هواء التهوية الخارجية سيتم طرده بعد مروره على حيز السقف المستعار أو مجرى هواء العودة. مالحظة: أثناء حسابات تصميم النظام ,إذا تجاوز معدل تدفق هواء الطرد المباشر قيمة معدل تدفق هواء التهوية ,فإن البرنامج يزيد من قيمة معدل التهوية حتى يساوي تدفق هواء الطرد الماشر.
ضمن الحقل Direct Exhaust Fan Kwأدخل قيمة طاقة الدخل لمروحة الطرد المباشر ,ويتم احتساب هذه الطاقة في كلفة التشغيل للمشروع. من القائمة المنسدلة Thermostat Scheduleاختر جدول العمل الخاص بالترموستات والذي يعبر عن فترات العمل في حال المشغولية والالمشغولية ,فخالل ساعات المشغولية يعمل الجهاز 69
م .أسامة عاطف خياطة
على درجات الحرارة Setpointsالمخصصة للمشغولية ,كما أن مروحة اإلرسال تعمل بشكل مستمر لتأمين كل من التهوية والتكييف الالزمين للمبنى ,أما خالل ساعات الالمشغولية فإن الجهاز يعمل على درجات الحرارة Setpointsالمخصصة لالمشغولية ,أما مروحة اإلرسال فتتوقف عن العمل إال في حال الحاجة إلى تبريد أو تدفئة المنطقة للوصول إلى درجة حرارة الالمشغولية. يمكن االختيار فيما إذا كان التبريد في حالة الالمشغولية ممكنا ً أو ال ,فعند اختيار الخيار " "Availableيعمل النظام عى تحقيق درجات الحرارة في فترة الالمشغولية ,لكن عند اختيار الخيار " "Not Availableفإن النظام سيتوقف عن العمل في فترة الالمشغولية مما يؤدي إلى زيادة الحمل الحراري للمبنى خالل هذه الفترة ,وبالتالي يؤثر على فترة اإلقالع التالي للنظام. مالحظة: يتم تطبيق جدول عمل الترموستات وخيار المشغولية للتبريد على كافة المناطق المتوفرة في النظام ,لذلك يعتبران من البيانات المشتركة .Shared Data
عناصر اإلرسال الطرفية :Supply Terminals هذه القائمة مخصصة إلدخال معلومات عن عناصر اإلرسال الموجودة في المنطقة مثل فتحات اإلرسال أو الفتحات الناشرة Diffusersأو صناديق .VAV في البداية يمكن االختيار فيما إذا كانت بيانات اإلدخال خاصة بكل منطقة أو يتم تطبيقها على جميع المناطق بوضع إشارة √ على المربع .All zones are the same من القائمة المنسدلة Terminal Typeاختر نوع عنصر اإلرسال المستخدم وذلك حسب نوع الجهاز والنظام المستخدم ,والخيارات المتوفرة هي التالية: :Diffuser oناشر هواء بحجم ثابت ,غالبا ً ما يستخدم مع أنظمة .CAV :Diffuser with Reheat oناشر هواء ذي حجم ثابت مع وشيعة إعادة تسخين ,غالبا ً ما يستخدم مع أنظمة .CAV :CAV Mixing Box oصندوق مزج هواء ذي حجم ثابت ,يستخدم مع أنظمة CAV-Dual .Duct :CAV Mixing Box with Reheat oصندوق مزج هواء ذي حجم ثابت مع وشيعة إعادة تسخين ,يستخدم مع أنظمة .CAV-Dual Duct
70
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()41-4
:VAV Box oصندوق إرسال هواء ذي حجم متغير كما في الشكل ( ,)44-4يستخدم مع أنظمة .VAV
الشكل ()44-4
71
م .أسامة عاطف خياطة
:VAV Box with Reheat oصندوق إرسال هواء ذي حجم متغير مع وشيعة إعادة تسخين, يستخدم مع أنظمة .VAV :Series FPMBX1 with Reheat oصندوق مزج مع مروحة على التسلسل كما في الشكل ( ,)43-4حيث يقوم الصندوق بمزج هواء اإلرسال الرئيسي مع الهواء الراجع للمحافظة على حجم هواء ثابت لهواء اإلرسال ,كما يحتوي على مروحة مربوطة على التسلسل مع مجرى الهواء الرئيسي باإلضافة إلى وشيعة إعادة تسخين ,يستخدم مع أنظمة .VAV
الشكل ()43-4
:Parallel FPMBX with Reheat oصندوق مزج مع مروحة على التفرع كما في الشكل ( ,)44-4حيث يعمل هذا الصندوق على إرسال هواء ذي حجم متغير مع وشيعة إعادة تسخين مع وجود مروحة مربوطة على التفرع مع مجرى الهواء الرئيسي ,يستخدم مع أنظمة .VAV
الشكل ()44-4
FPMBX = Fan Powered Mixing Box.
72
1
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:VAV Mixing Box oصندوق مزج هواء متغير الحجم يستخدم في أنظمة مجاري الهواء الثنائية .Dual Duct System :VVT oعنصر إرسال هواء ذي حجم ودرجة حرارة متغيرين ,يستخدم مع أنظمة .VVT ضمن الحقل Minimum Airflowأدخل قيمة تدفق الهواء األصغري الالزم للمنطقة ,وعندها يقارن البرنامج بين تدفق اإلرسال المحسوب والتدفق المحسوب عن طريق هذه القيمة ويعتمد القيمة األكبر بينهما. في حال اختيار عنصر إرسال نوع صندوق مزج مع مروحة على التسلسل (أو التفرع) وذلك في أنظمة ,VAVيمكن اختيار مواصفات المروحة وفق التالي: oمن القائمة المنسدلة يتم اختيار استطاعة المروحة أو الضغط االستاتيكي مع تحديد القيمة المقابلة في الحقل المجاور. oفي الحقل :Fan Overall Efficiencyأدخل قيمة مردود المروحة. oفي الحقل :Design Supply Temperatureأدخل قيمة درجة حرارة اإلرسال الالزمة للتدفئة فقط ,حيث تعمل المروحة في حال انخفاض درجة الحرارة عن القيمة المحددة في الحقل ,وتستخدم هذه القيمة في حساب تدفق هواء المروحة ضمن الصندوق والتي تعمل في حالة التدفئة فقط. من القائمة المنسدلة :Reheat Coil Heat Sourceاختر طريقة إعادة التسخين الموجود ضمن النظام والذي يؤثر على نوع الطاقة المستهلكة وقيمتها ,ومن الجدول Reheat Coil Schedule حدد أشهر التدفئة الخاصة بوشيعة إعادة التسخين ,علما ً أن الحقلين السابقين مشتركان لجميع المناطق. مالحظة: في حال اختيار جهاز نوع Chilled Water Air Handling Unitsمع نظام CAV – Four Pipe Inductionمن القائمة ,Generalعندها تظهر لوحة عناصر إرسال طرفية خاصة بهذا النوع ,إال أنها ال تختلف عن القائمة السابقة سوى أنه تم تثبيت نوع عنصر اإلرسال بالنوع 4-Pipe Induction ومصدر التبريد بالنوع .Chilled Waterويتم تحديد أشهر التبريد الخاصة بهذه الوحدة
وحدات التدفئة اإلضافية :Zone Heating Units هذه القائمة مخصصة لوحدات تدفئة إضافية موجودة في المنطقة المكيفة مستقلة عن نظام التكييف مثل وحدات (مروحة -وشيعة) أو ,Baseboardوهذه القائمة متوفرة لجميع أنواع األجهزة باستثناء .Terminal Units
73
م .أسامة عاطف خياطة
في البداية يمكن االختيار فيما إذا كانت بيانات اإلدخال خاصة بكل منطقة أو يتم تطبيقها على جميع المناطق بوضع إشارة √ على المربع .All zones are the same من القائمة المنسدلة Zone Heating Unit Typeاختر نوع وحدة التسخين اإلضافية, والخيارات المتوفرة هي: :None oوذلك في حال عدم وجود وحدة تسخين إضافية في المنطقة. :Baseboard OAT Control oعبارة عن وحدة تسخين أرضية يتم التحكم بها بواسطة ترموستات خارجي ,حيث تتغير كمية الحرارة الصادرة عن اللوحة كتابع خطي لدرجة الحرارة الخارجية ,حيث تبدأ الوحدة بدون إصدار حراري عند درجة الحرارة Trip Temperatureالتي يحددها المصمم وتبدأ باالرتفاع إلى القيمة العظمى عند درجة الحرارة الجافة التصميمية شتاءا ً ,ومن المالحظ أن هذا النوع من الوحدات ال يستجيب مباشرة إلى تغيرات حمولة تسخين المنطقة ألن التحكم يتم بواسطة ترموستات خارجي وليس داخلي. :Fan-Coil OAT Control oعبارة عن وحدة (مروحة – وشيعة) يتم التحكم بها بواسطة ترموستات خارجي ,وهي مشابهة للنوع السابق ,لكن مع وجود مروحة. :Baseboard Room Tstat Control oعبارة عن وحدة تسخين أرضية يتم التحكم بها بواسطة ترموستات داخلي ,ونتيجة لذلك تستجيب الوحدة لتغيرات حمولة تدفئة المنطقة بشكل أسرع. :Fan-Coil Room Tstat Control oعبارة عن وحدة (مروحة – وشيعة) يتم التحكم بها بواسطة ترموستات داخلي ,ونتيجة لذلك تستجيب الوحدة لتغيرات حمولة تدفئة المنطقة. ضمن الحقل Trip Temperatureأدخل قيمة درجة الحرارة الخارجية التي تبدأ عندها وحدة التسخين اإلضافي بالعمل في حال كانت تستخدم ترموستات خارجي. مثال :إذا كانت درجة الحرارة Trip Temperatureفي منطقة ما تساوي +2˚Cوكانت استطـاعة وحدة التسخين األعظـمية 2500 Wوكـانت درجـة الحرارة التصمـيمية شتـاءا ً -3˚C فإن عملية التسخين اإلضافي تبدأ عندما تقل درجة الحرارة الخارجية عن القيمة ,+2˚Cومع هبوط درجة الحرارة الخارجية تزداد استطاعة وحدة التسخين اإلضافية بشكل خطي تبعا ً لدرجة الحرارة حتى تصل إلى القيمة العظمى 2500 Wعندما تصبح درجة الحرارة الخارجية .-3˚C في حال اختيار وحدة نوع (مروحة – وشيعة) عندها يمكن إدخال بيانات خاصة بها وهي:
74
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oفي الحقل :Design Supply Temperatureأدخل قيمة درجة حرارة اإلرسال لوحدة التسخين (مروحة – وشية) ,وعلى أساس هذه القيمة يقوم البرنامج بتحديد تدفق هواء اإلرسال الالزم للتدفئة اإلضافية. oمن القائمة المنسدلة الخاصة بتوصيف مروحة اإلرسال اختر الضغط االستاتيكي الكلي Total Staticمع إدخال القيمة المقابلة له عندها يقوم البرنامج بحساب طاقة الدخل لمحرك المروحة والكسب الحراري للمروحة مع األخذ بعين االعتبار المردود .أما إذا تم اختيار استطاعة محرك المروحة بالحصان فيتم استخدام هذه القيمة في حساب طاقة المروحة والكسب الحراري للمروحة ,وإذا تم اختيار استطاعة المحرك بالكيلو الواط فتكون هذه القيمة تمثل طاقة الدخل لمحرك المروحة ,وبالتالي يقوم البرنامج في حساب الكسب الحراري فقط .أو يمكن إدخال قيمة استطاعة محرك المروحة بواحدة ) W/(L/sمن تدفق المروحة عند الشروط التصميمية. oفي الحقل Fan Overall Efficiencyأدخل قيمة مردود المروحة في حال اعتماد هبوط الضغط الستاتيكي كقيمة مرجعية ,ويصبح اسم الحقل Fan Motor Efficiencyفي حال اعتماد استطاعة الكبح الميكانيكية كقيمة مرجعية وعندها نحدد مردود محرك المروحة. من القائمة المنسدلة Zone Unit Heat Sourceاختر طريقة التسخين اإلضافي :إما مقاومة كهربائية أو ماء ساخن أو بخار. من الحقل Zone Unit Heat Scheduleحدد أشهر تشغيل التسخين اإلضافي. علما ً أن الحقلين السابقين مشتركان لجميع المناطق. بيانات عامة :Common Data تظهر هذه القائمة في حال اختيار الجهاز نوع Terminal Unitsوهي مخصصة إلدخال البيانات العامة (المشتركة) لجميع وحدات (مروحة – وشيعة) الموجودة في النظام. ضمن القائمة Cooling Coilأدخل البيانات الخاصة بوشيعة التبريد ,وقد تم شرحها سابقا ً. ضمن القائمة Heating Coilأدخل البيانات الخاصة بوشيعة التسخين وقد تم شرحها سابقا ً. يمكن اختيار نظام التحكم بتشغيل وإيقاف التكييف إما Cycledوعندها تعمل وتتوقف المروحة لتغير استطاعة التبريد والتسخين للوحدة ,أو Onوعندها تدور المروحة بشكل مستمر ويتم تغيير استطاعة التكييف بإيقاف ضاغط الجهاز في حال كان النظام نوع DXأو تغيير تدفق الماء أو درجة حرارته في حال كان النظام .CW من القائمة المنسدلة Ventilation Sizing Methodاختر طريقة حساب التهوية. 75
م .أسامة عاطف خياطة
وحدات طرفية :Terminal Units تظهر هذه القائمة في حال اختيار الجهاز نوع Terminal Unitsوهي مخصصة إلدخال بيانات مخصصة لجميع وحدات (مروحة – وشيعة) الموجودة في النظام ,وهي مكملة للقائمة السابقة. في البداية يمكن االختيار فيما إذا كانت بيانات اإلدخال خاصة بكل منطقة أو يتم تطبيقها على جميع المناطق بوضع إشارة √ على المربع .All zones are the same في حال كانت كل منطقة لها بيانات خاصة ,عندها يمكن االنتقال بين المناطق القائمة المنسدلة .Zone القائمة Terminal Typeتحدد نوع الوحدة المستخدمة ,علما ً أنه في هذه الحالة فإن جميع الوحدات لها خيار واحد فقط هو .Fan Coil ضمن الحقل Minimum Airflowحدد معدل تدفق هواء اإلرسال األصغري المطلوب للمنطقة وذلك بعد اختيار الواحدة المناسبة من القائمة المجاورة ,وعندها يقارن البرنامج بين تدفق اإلرسال المحسوب والتدفق المحسوب عن طريق هذه القيمة ويعتمد القيمة األكبر بينهما. من القائمة المنسدلة الخاصة بتوصيف مروحة اإلرسال اختر الضغط االستاتيكي الكلي Total Staticمع إدخال القيمة المقابلة له عندها يقوم البرنامج بحساب طاقة الدخل لمحرك المروحة والكسب الحراري للمروحة مع األخذ بعين االعتبار المردود .أما إذا تم اختيار استطاعة محرك المروحة بالحصان فيتم استخدام هذه القيمة في حساب طاقة المروحة والكسب الحراري للمروحة, وإذا تم اختيار استطاعة المحرك بالكيلو الواط فتكون هذه القيمة تمثل طاقة الدخل لمحرك المروحة ,وبالتالي يقوم البرنامج في حساب الكسب الحراري فقط .أو يمكن إدخال قيمة استطاعة محرك المروحة بواحدة ) W/(L/sمن تدفق المروحة عند الشروط التصميمية ,أو اختيار مروحة مطابقة للملحق .ASHRAE Standard 90.1 Appendix G في الحقل Fan Overall Efficiencyأدخل قيمة مردود المروحة في حال اعتماد هبوط الضغط الستاتيكي كقيمة مرجعية ,ويصبح اسم الحقل Fan Motor Efficiencyفي حال اعتماد استطاعة الكبح الميكانيكية كقيمة مرجعية وعندها نحدد مردود محرك المروحة.
76
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.4التبويب :Sizing Data هذه القائمة مخصصة إلظهار أو تعديل بعض البارامترات التصميمية الخاصة بحسابات النظام ,ويمكن إظهار هذه البارامترات بواسطة الحاسب (البرنامج) Computer-Generatedأو تعديلها بواسطة المستخدم User-Definedوذلك من الحقل .Sizing Data is إن ترك الخيار السابق على Computer-Generatedيعني قبول المصمم بالحسابات التي قام بها البرنامج, وفي حال رغبة المصمم بتعديل بارامترات تصميمية عندئذ ينقل الخيار إلى .User-Defined إن القائمة Sizing Dataمقسمة إلى لوحتين: حسابات النظام :System Sizing وفي هذه اللوحة يتم إدخال البيانات الخاصة بالنظام ,وهو مقسم إلى: بيانات الحسابات :Sizing Data إلدخال معلومات عن درجة حرارة اإلرسال وتدفق المروحة وتدفق التهوية ,وإن قيم هذه القائمة تظهر بعد إجراء الحسابات ,والقيم التي يمكن تعديلها هي: oفي الحقل :Cooling Supply Temperatureحدد درجة حرارة اإلرسال في حالة التبريد, وهي عبارة عن درجة حرارة الهواء الواصل إلى المنطقة ,وفي حال وجود كسب حراري لمجاري الهواء فإن درجة حرارة الهواء الخارج من وحدة معالجة الهواء (أو جهاز التبريد) أقل من درجة حرارة اإلرسال التصميمية .قد يظهر هذا الحقل باسم Cold Deck Supply Temperatureفي حال استخدام أنظمة هواء أخرى. oفي الحقل :Supply Airflow Rateأدخل قيمة معدل تدفق هواء اإلرسال الخارج من المروحة ,ويتم تعديل هذا الحقل من القائمة ,Zone Sizingوالمالحظ أن هذا الحقل غير متاح لجميع األجهزة واألنظمة. oفي الحقل :Ventilation Airflow Rateأدخل قيمة معدل تدفق هواء التهوية ,وهو غير متاح ألجهزة .Terminal Units oفي الحقل Heating Supply Temperatureأدخل قيمة درجة حرارة اإلرسال في حالة التدفئة ,ويمكن أن يكون اسم الحقل .Hot Deck Supply Temperature oفي الحقل :Hot Deck Supply Airflow Rateأدخل معدل تدفق هواء اإلرسال الساخن, وهذا الخيار متاح فقط عند اختيار نظام .VAV – 2 Fan Dual Duct
77
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()41-4
المجموعة Hydronic Sizing Specificationsمخصصة لمواصفات الماء في األنظمة التي تستخدم الماء كوسيط تبريد أو تسخين. oضمن الحقل Chilled Water Delta – Tأدخل قيمة فرق درجات الحرارة بين الماء الذاهب والراجع من وشيعة التبريد وذلك لتحديد غزارة الماء البارد الالزم لوشيعة التبريد. oضمن الحقل Hot Water Delta – Tأدخل قيمة فرق درجات الحرارة بين الماء الذاهب والراجع من وشيعة التسخين وذلك لتحديد غزارة الماء البارد الالزم لوشيعة التسخين. تستخدم عوامل األمان Safety Factorsإلضافة هامش أمان على حسابات التصميم ,وذلك على شكل ثالثة نسب: :Cooling Sensible oفي هذا الحقل أدخل عامل األمان للحرارة المحسوسة في الحمل الصيفي ,وهذا العامل سيطبق على الحمل المحسوس لوشيعة التبريد وتدفق اإلرسال. :Cooling Latent oفي هذا الحقل أدخل عامل األمان للحرارة الكامنة في الحمل الصيفي, هذا العامل سيطبق على الحمل الكامن لوشيعة التبريد. :Heating oفي هذا الحقل أدخل عامل األمان للحمل الشتوي ,هذا العامل سيطبق على حمل وشيعة التسخين. 78
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
حسابات المنطقة :Zone Sizing في هذا الجدول يتم إدخال وتعديل بيانات خاصة بالمنطقة. من القائمة المنسدلة Zone Airflow Sizing Methodاختر طريقة حساب التدفق الالزم للمنطقة ,والمالحظ أن هذا الخيار يطبق في حال اختيار درجة حرارة هواء اإلرسال كقيمة مرجعية في حساب التدفق ,لكن عند اختيار التدفق L/sأو التدفق L/s/m2فإن تدفق الهواء الالزم للمنطقة يتم احتسابه مباشرة من هذه القيم. من القائمة المنسدلة Space Airflow Sizing Methodاختر طريقة حساب تدفق الحيز. من القائمتين السابقتين نجد أنه عندما يكون لدينا أكثر من منطقة وكل منطقة تضم أكثر من حيز ونرغب في حساب التدفق الكلي وتوزيعه على المناطق والحيزات ,فيمكن للمستخدم اختيار أحد الحاالت التالية: Zone Method = Peak Zone Sensible Load -4 Space Method = Coincident Space Loads في هذه الحالة يتم حساب معدل تدفق هواء اإلرسال لكل منطقة على أساس الحمولة المحسوسة العظمى للمنطقة ,ثم يتم توزيع تدفق هواء المنطقة على الحيزات على أساس حموالت التبريد المحسوسة للحيزات المقابلة للساعة والشهر التي تكون فيها ذروة الحمولة بالنسبة للمنطقة. مثال :منطقة حمولتها المحسوسة العظمى 3 Tonrefوتحتاج لتدفق هواء ,600 l/sتحدث الحمولة العظمى للمنطقة عند الساعة الرابعة عصرا ً من شهر آب ,وعلى فرض أن هذه المنطقة تضم حيزين ,حمولة كل منهما عند الساعة الرابعة عصرا ً من شهر آب هي 1 Tonrefو2 Tonref على التوالي لذلك فإن التدفق الالزم لكل حيز: 600 x 1 / 3 = 200 l/s 600 x 2 / 3 = 400 l/s مع مالحظة أنه تم استخدام القيم عند الساعة الرابعة عصرا ً من شهر آب بالرغم من أنه يمكن أن يكون للحيز حمولة أكبر في أوقات أخرى. Zone Method = Peak Zone Sensible Load -3 Space Method = Individual Peak Space Loads في هذه الحالة يتم حساب معدل تدفق هواء اإلرسال للمنطقة على أساس الحمولة المحسوسة العظمى للمنطقة ,بينما يتم حساب معدالت تدفق الهواء لكل حيز على أساس الحمولة المحسوسة العظمى لكل حيز على حدة. 79
م .أسامة عاطف خياطة
عندما تحدث الحموالت العظمى للحيزات في نفس وقت الذروة للمنطقة ,عندها يكون معدل تدفق الهواء للمنطقة يساوي مجموع تدفقات الهواء للحيزات ,لكن إذا اختلفت ساعات الذروة للحيزات, فإن مجموع تدفقات الهواء للحيزات سيزيد عن معدل تدفق الهواء للمنطقة. مثال :منطقة حمولتها العظمى تحدث عند الرابعة عصرا ً من شهر آب وتحتاج لتدفق هواء مقداره ,1700 l/sوتحتوي المنطقة على حيزين :الحيز األول تحدث حمولته العظمى عند الواحدة ظهرا ً من شهر آب ويحتاج لتدفق هواء 950 l/sبينما تحدث الحمولة العظمى للحيز الثاني في الساعة الخامسة عصرا ً من شهر آب ويحتاج الحيز لتدفق مقداره .1020 l/s
الشكل ()15-4
Zone Method = Peak Zone Sensible Load -4 Space Method = Zone L/s/m2 يتم حساب معدل تدفق هواء اإلرسال للمنطقة في هذه الحالة على أساس الحمولة المحسوسة العظمى للمنطقة ,بينما يتم توزيع هذا التدفق بين الحيزات على أساس التدفق L/s/m2من مساحة أرضية كل حيز.
80
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
مثال :منطقة تحتاج لتدفق هواء مقداره 450 L/sمحسوب على أساس الحمولة المحسوسة العظمى لهذه المنطقة ,وتضم المنطقة حيزين بمساحة 65 m2و 85 m2لذلك فإن التدفق الكلي للمنطقة يساوي 3 L/s/m2 The required airflow for the first space = 65 x 3 = 195 l/s The required airflow for the second space = 85 x 3 = 255 l/s Zone Method = Sum of Space Airflow Rates -1 Space Method = Individual Peak Space Loads يتم حساب معدل تدفق هواء اإلرسال لكل حيز في هذه الحالة على أساس الحمولة المحسوسة العظمى للحيز ,أما معدل تدفق هواء اإلرسال للمنطقة فيساوي مجموع معدالت تدفق الهواء للحيزات. مثال :منطقة تضم حيزين :األول تحدث حمولته المحسوسة العظمى في الواحدة ظهرا ً من شهر آب ويحتاج لمعدل تدفق هواء 250 l/sوالثاني تحدث حمولته المحسوسة العظمى في الخامسة عصرا ً من شهر آب ويحتاج لتدفق هواء ,300 l/sلذلك فإن تدفق هواء اإلرسال للمنطقة يساوي .550 l/s بالنسبة للجدول يمكن تغيير قيمه في حال كان المستخدم من يقوم بالحساب وليس الحاسب .الحقول في الجدول تكون فارغة في حال لم يتم إجراء حسابات التصميم للنظام ,بينما إذا تم إجراء الحسابات للنظام نجد أن الحقول تحوي قيما ً معينة ,وبالتالي يمكن للمستخدم تغيير هذه القيم كما يلي: :Supply Airflow oيعبر عن معدل تدفق الهواء للمنطقة. :Zone Heating Unit oيعبر عن السعة الالزمة لوحدة التسخين اإلضافية الموجودة في هذه المنطقة مهما كان نوعها. :Reheat Coil oيعبر عن السعة الالزمة لوشيعة إعادة التسخين الموجودة في وحدة اإلرسال الطرفية في المنطقة. :FPMBX Fan oيعبر عن تدفق الهواء الالزم للمروحة الطرفية في النظام الذي يستخدم صندوق مزج مع مروحة على التوازي. :Ventilation oوهو ألنظمة ,Terminal Unitsويعبر عن معدل تدفق هواء التهوية الالزم لكل منطقة ,وفي حال استخدام طريقة التهوية المباشرة للنظام عندها تعبر هذه القيمة عن معدل تدفق الهواء الخارجي لكل وحدة طرفية ,بينما إذا تم استخدام طريقة التهوية المشتركة عندها تعبر هذه القيمة عن تدفق الهواء الخارجي لكل منطقة.
81
م .أسامة عاطف خياطة
.5التبويب :Equipment تحتوي هذه القائمة على معلومات عن أجهزة التبريد بنظام التمدد المباشر والمضخات الحرارية والتدفئة باالحتراق الموجودة ضمن النظام ,وإن عناصر هذه القائمة تظهر بعد إجراء تصميم النظام ,والغاية منها تعريف األجهزة الموجودة ضمن النظام والتي تؤمن التبريد والتدفئة للمبنى وذلك لتقدير استهالك الطاقة ضمن المشروع ,وتختلف القائمة حسب النظام الذي تم اختياره ,وفي حال لم تظهر هذه القائمة فيمكن إظهارها من خالل األمر Preferencesوتغيير وضعية التشغيل من خالل الخيار Enable Energy Analysis .Featuresوفيما يلي جميع القوائم التي من الممكن أن تظهر: :Central Cooling Unit – Air cooled DX يحتوي هذا التبويب على بيانات األداء ألجهزة التبريد المركزي ذات التمدد المباشر والمبردة بالهواء, والبيانات الالزمة هي: :Estimated Maximum Load هذا الحقل يبين حمولة الذروة لوشيعة التبريد المركزي وذلك من خالل حسابات تصميم النظام التي أجراها البرنامج وال يمكن تغيير هذه القيمة ,وإنما تعتبر كدليل في تحديد استطاعة التبريد الكلية ,وإذا لم يتم تنفيذ حسابات تصميم نظام الهواء فإن الحقل يبقى فارغا ً. :Design OAT عبارة عن درجة الحرارة الخارجية والتي يقدم عندها الجهاز استطاعة التبريد الكلية الفعلية ,ويفضل أن يتم إدخال درجة الحرارة الموافقة لحمل وساعة الذروة. من القائمة المنسدلة Equipment Sizingحدد فيما إذا كان المطلوب من البرنامج حساب استطاعة التبريد الكلية أو أن يقوم المستخدم بحساب االستطاعة. :Gross Cooling Capacity لتحديد استطاعة التبريد الكلية لوحدة التبريد ذات التمدد المباشر عند درجة حرارة الهواء الخارجية التصميمية في حال تم اختيار User-Defined Capacity من القائمة السابقة. :Capacity Oversizing Factor يحدد في هذا الحقل االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية عند اختيار الحساب بواسطة البرنامج وذلك كعامل أمان. القائمة :Equipment Performance Ratingلتعريف األداء التصميمي لطاقة الوحدة ,ولدينا الخيارات التالية: :AHRI Performance Rating oلتحديد نسبة مردود الطاقة EERأو النسبة الفصلية لمردود الطاقة SEERوالتي تشمل طاقة الضاغط والمروحة الداخلية والمروحة الخارجية وتحدد عند درجة حرارة خارجية قياسية (°45م) 82
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Compressor & OD Fan kW oعبارة عن مجموع طاقة الضاغط والمروحة الخارجية بواحدة Kwعند درجة الحرارة الخارجية التصميمية المحددة سابقا ً. :ASHRAE 90.1 Minimum Eqpt Efficiency oباختيار هذا الخيار يقوم البرنامج تلقائيا ً بتقدير مردود الطاقة EERأو SEERوفقا ً لتوصيات .ASHRAE Standard 90.1 :DX System Configuration لتحديد فيما إذا كان ضاغط وحدة التكييف يعمل بمرحلة واحدة أو مرحلتين. :Conventional Cutoff OAT هي درجة حرارة الهواء الخارجية والتي -عند تجاوزها -يعمل جهاز التمدد المباشر بالهواء في النمط العادي ,فمن أجل األجهزة المزودة بعناصر تحكم خاصة بدرجة حرارة محيطة منخفضة فإن الوحدة تعمل بشكل عادي عند قيمة أعلى من درجة حرارة القطع Cutoffوتقوم بالتحكم بالمراوح الخارجية لتأمين ضغط رفع ثابت عند درجة حرارة أقل, أما بالنسبة لألجهزة غير المزودة بعناصر التحكم خاصة بدرجة حرارة محيطة منخفضة ,فإن الوحدة تعمل بشكل طبيعي عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة القطع ,وتتوقف عن العمل عند درجات حرارة أقل من هذه القيمة. :Low Temperature Operation يتم اختيار هذا المربع في حال وجود أجهزة تحكم خاصة تسمح للوحدة بالعمل عند درجات حرارة خارجية منخفضة. :Low Temperature Cutoff OAT عند استخدام تحكم بدرجة الحرارة المنخفضة يجب تحديد درجة حرارة القطع المنخفضة ,ومن أجل درجات الحرارة الواقعة بين درجة حرارة القطع الخارجية العادية ودرجة حرارة القطع الخارجية المنخفضة فإن وحدة التمدد المباشر تعمل مستخدمة عناصر تحكم خاصة بدرجة حرارة محيطة منخفضة ,لكن عندما تنخفض درجة الحرارة عن درجة حرارة القطع الخارجية المنخفضة فإن الوحدة تتوقف عن العمل. مالحظة: جداول األجهزة التالية مشابهة لجدول الجهاز السابق: Precool Unit – Air Cooled DX Ventilation Cooling Unit – Air Cooled DXTerminal Cooling Units – Air Cooled DX -
83
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()46-4
:Central Cooling Unit – Water Cooled DX يحتوي هذا التبويب على بيانات األداء ألجهزة التبريد المركزي ذات التمدد المباشر والمبردة بالماء, والبيانات الالزمة هي: :Design EWT هي عبارة عن درجة حرارة الماء الداخل ,والتي تقدم عنده وحدة التبريد االستطاعة الكلية. باقي الحقول مشابهة للبيانات الموجودة لوحدة التبريد المركزي ذات التمدد المباشر والمبردة بالهواء. مالحظة: جداول األجهزة التالية مشابهة لجدول الجهاز السابق: Ventilation Cooling Unit – Water Cooled DXTerminal Cooling Units – Water Cooled DX -
84
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Central Heating Unit – Combustion يحتوي هذا التبويب على بيانات األداء ألجهزة التسخين المركزي المسخنة بواسطة الغاز أو البروبان أو وقود الديزل. :Estimated Maximum Load هذا الحقل يبين حمولة الذروة لوشيعة التسخين ,وال يمكن تعديل هذه القيمة. من القائمة المنسدلة Equipment Sizingحدد فيما إذا كان المطلوب من البرنامج تحديد استطاعة التسخين الكلية أو أن يقوم المستخدم بتحديد االستطاعة. :Gross Heating Capacity لتحديد استطاعة التسخين الكلية للوحدة. :Capacity Oversizing Factor يحدد في هذا الحقل االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية عند اختيار الحساب بواسطة البرنامج وذلك كعامل أمان.
الشكل ()47-4
85
م .أسامة عاطف خياطة
:Central Heating Unit - ASHP يحتوي هذا التبويب على بيانات األداء ألجهزة التسخين المركزي التي تستخدم المضخة الحرارية. :Estimated Maximum Load هذا الحقل يبين حمولة الذروة لوشيعة التسخين وذلك من خالل حسابات تصميم النظام وال يمكن تغيير هذه القيمة ,وإنما تعتبر كدليل في تحديد استطاعة التسخين الكلية ,وإذا لم يتم تنفيذ حسابات تصميم نظام الهواء فإن الحقل يبقى فارغا ً. :Design OAT عبارة عن درجة الحرارة الخارجية والتي يقدم عندها الجهاز استطاعة التسخين الكلية. من القائمة المنسدلة Equipment Sizingحدد فيما إذا كان المطلوب من البرنامج تحديد استطاعة التسخين الكلية أو أن يقوم المستخدم بتحديد االستطاعة. :Gross Heating Capacity لتحديد استطاعة التسخين الكلية للجهاز عند درجة حرارة الهواء الخارجية التصميمية. :Capacity Oversizing Factor يحدد في هذا الحقل االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية عند اختيار الحساب بواسطة البرنامج ويعتبر كعامل أمان. :Equipment Performance Rating لتعريف األداء التصميمي لطاقة الجهاز ,ولدينا خياران: :AHRI Performance Rating oنحدد فيه عامل األداء COPأو عامل HSPFويشمل هذا العامل قيمة طاقة الضاغط والمروحة الداخلية والمروحة الخارجية ويحدد عند درجة حرارة خارجية قياسية (°814م) :Compressor & OD Fan kW oعبارة عن مجموع طاقة الضاغط والمروحة الخارجية عند درجة الحرارة الخارجية المحددة سابقا ً ويقاس بواحدة .Kw :ASHRAE 90.1 Minimum Eqpt Efficiency oعندها يقوم البرنامج بتقدير مردود الجهاز وفقا ً لتوصيات .ASHRAE 90.1 :Cutoff OAT عبارة عن أدنى درجة حرارة خارجية تعمل عندها المضخة الحرارية ,وتتوقف المضخة الحرارية عن العمل إذا قلت درجة الحرارة الخارجية عن القيمة المحددة .ويعمل الجهاز بأجهزة التدفئة االحتياطية. :Type of Auxiliary Heating حدد نوع التدفئة االحتياطية المستخدمة ,وفي حال اختيار سخان كهربائي فال يتم إدخال أي قيمة إضافية في الحقول التالية. 86
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()48-4
:Gross Heating Capacity لتحديد استطاعة التسخين الكلية لجهاز التسخين االحتياطي. :Average Efficiency حدد مردود الجهاز ليقوم البرنامج بحساب استطاعة الدخل ,أو يمكن اختيار الخيار ASHRAE 90.1 Minimum Eqpt Efficiencyوعندها يقوم البرنامج بتقدير مردود الجهاز وفقا ً لتوصيات .ASHRAE 90.1 :Misc. Electric حدد االستطاعة الكهربائية للعناصر الكهربائية الموجودة في جهاز التسخين االحتياطي كمراوح االحتراق ومضخات الوقود. : Auxiliary Heating Upper Cutoff حدد درجة الحرارة الخارجية التي يتوقف التسخين اإلضافي عن العمل في حال تجاوزها. مالحظة: جداول األجهزة التالية مشابهة لجدول الجهاز السابق: Terminal Heating Units - ASHP87
م .أسامة عاطف خياطة
:Ventilation Heating Unit - WSHP يحتوي هذا التبويب على بيانات األداء لوحدات تهوية بالهواء الساخن تستخدم المضخة الحرارية. :Design EWT هي عبارة عن درجة حرارة الماء الداخل والتي تقدم وحدة التسخين عندها االستطاعة الكلية. باقي الحقول مشابهة للبيانات الموجودة لوحدة التسخين المركزي التي تستخدم المضخة الحرارية. مالحظة: جداول األجهزة التالية مشابهة لجدول الجهاز السابق: Terminal Heating Units - WSHP -
:Miscellaneous Components – Water-Cooled VPAC تظهر هذه القائمة عند اختيار جهاز نوع باكج مبرد بالماء. :Cooling Tower حدد من القائمة برج التبريد المستخدم أو أنشأ برج تبريد جديد. :Min. Return Water Temp حدد درجة حرارة الماء الصغرى الراجع من برج التبريد إلى جهاز التكييف. :Condenser Pump من هذه القائمة حدد مواصفات مضخة المكثف بإحدى طرق ثالث: :KPa oفي هذه الحالة نحدد قيمة رفع المضخة الالزم للتغلب على الضياعات ,ويقوم البرنامج بتقدير استطاعة الدخل الالزمة للمضخة. :Kw oوفي هذه الحالة نحدد قيمة استطاعة الدخل لمحرك المضخة. :W/ (L/s) oفي هذه الحالة نحدد قيمة االستهالك الكهربائي للمضخة نسبة للتدفق. :Cond. Pump Mech. Efficiency ضمن هذا الحقل حدد المردود الميكانيكي للمضخة. :Cond. Pump Elec. Efficiency ضمن هذا الحقل حدد المردود الكهربائي للمضخة.
88
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Miscellaneous Components – WSHP تظهر هذه القائمة عند اختيار وحدة Terminalمع نظام .Water Source Heat Pump :Cooling Tower حدد من القائمة برج التبريد المستخدم أو أنشأ برج تبريد جديد. :Auxiliary Boiler حدد من القائمة مرجل التدفئة المساعدة المستخدم أو أنشأ مرجل جديد. :Circulation Pump من هذه القائمة حدد مواصفات مضخة التسريع بإحدى طرق ثالث: :KPa oفي هذه الحالة نحدد قيمة رفع المضخة الالزم للتغلب على الضياعات ,ويقوم البرنامج بتقدير استطاعة الدخل الالزمة للمضخة. :Kw oوفي هذه الحالة نحدد قيمة استطاعة الدخل لمحرك المضخة. :W/ (L/s) oفي هذه الحالة نحدد قيمة االستهالك الكهربائي للمضخة نسبة للتدفق. :Circulation Pump Mech. Efficiency ضمن هذا الحقل حدد المردود الميكانيكي للمضخة. :Circulation Pump Elec. Efficiency ضمن هذا الحقل حدد المردود الكهربائي للمضخة. :Loop Maximum Setpoint, Loop Minimum Setpoint ضمن هذين الحقلين حدد درجتي الحرارة العظمى والصغرى لدارة الماء ,فعندما تحتوي الدارة حرارة زائدة يقوم برج التبريد بطرح الحرارة الزائدة بحيث ال تزيد درجة الحرارة عن القيمة العظمى المحددة ,وعندما تكون الدارة بحاجة إلى حرارة يقوم المرجل المساعد بتأمين الحرارة الالزمة بحيث ال تقل درجة حرارة الماء عن القيمة الصغرى المحددة. مالحظة: جداول األجهزة التالية مشابهة لجدول الجهاز السابق مع فروق بسيطة Miscellaneous Components – GSHP -
89
م .أسامة عاطف خياطة
.6تقارير حسابات النظام: بعد االنتهاء من تعريف النظام يمكن القيام بتوليد تقارير الحسابات الخاصة بهذا النظام والمناطق والحيزات التابعة له حيث يمكن توليد 0تقارير مجدولة و 4تقارير مخططات ,ولتوليد التقرير يتم ذلك عن طريق قائمة Reportsأو بالنقر بالزر األيمن للفأرة على النظام أو األنظمة المطلوبة واختيار األمر Print/View ,Design Resultsثم نحدد مجموعة التقارير المطلوب توليدها كما هو موضح في الشكل ()40-4
الشكل ()40-4
وإن مجموعة التقارير التي يمكن توليدها هي كالتالي: تقرير حسابات النظام :System Sizing Summary يقوم هذا التقرير بإظهار الحسابات الخاصة بالمكونات األساسية الموجودة في النظام كوشائع التبريد والتسخين والمرطب والمراوح كما هو موضح بالشكل ()31-4 فالمجموعة Air System Informationتبين معلومات عامة عن النظام كاسم النظام ونوع الجهاز والنظام الهواءي المستخدم وعدد المناطق والمساحة اإلجمالية التي يخدمها النظام والمدينة. أما المجموعة Sizing Calculation Informationفتبين طريقة حساب هواء اإلرسال للمنطقة والحيز وأشهر الحسابات التي تم اعتمادها.
90
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()31-4
والمجموعة Central Cooling Coil Sizing Dataتعطي جميع الحسابات الالزمة لوشيعة التبريد المركزية ووشيعة التبريد األولي إن وجدت وفق البيانات التالية: oالقيمة Total Coil Loadتبين استطاعة وشيعة التبريد الكلية. oالقيمة Sensible Coil Loadتبين االستطاعة المحسوسة للوشيعة. oالقيمة Coil Airflow at Timeتبين قيمة تدفق الهواء المار في الوشيعة وقت الذروة المحددة. oالقيمة :Max Block Airflow at Timeتبين قيمة تدفق الهواء األعظمي Block Airflowالمار في الوشيعة والذي يمكن أن يحدث في ذروة مختلفة عن الوقت الذروة المبينة في القيمة السابقة وذلك حسب النظام. oالقيمة Sum of Peak Zone Airflowsتبين قيمة مجموع تدفقات الذروة لجميع المناطق ,بالنسبة لنظام CAVفإن هذه القيمة تساوي القيمة السابقة ,أما بالنسبة لنظام VAVفإن هذه القيمة أكبر من القيمة السابقة باعتبار أنها ال تشمل قيمة التوزع .Diversity
91
م .أسامة عاطف خياطة
oالقيمة Sensible Heat Ratioتمثل نسبة الحرارة المحسوسة للوشيعة. oالقيمة sqm/Kwتمثل نسبة المساحة المخدمة على استطاعة الوشيعة. oالقيمة W/sqmهي مقلوب القيمة السابقة لكن بواحدة .W oالقيمة Water Flow Rateتمثل معدل تدفق الماء الالزم تأمينه للوشيعة ,وهذه القيمة تظهر فقط للوشائع التي تستخدم الماء كوسيط تبريد. oالقيمة Load Occurs Atتبين الشهر والساعة التي تحدث عندها ذورة حمل الوشيعة. oالقيمة OA DB / WBتبين درجة الحرارة الجافة والرطبة للهواء الخارجي وقت حدوث الذروة. oالقيمة Entering DB / WBتبين درجة الحرارة الجافة والرطبة للهواء الداخل لوشيعة التبريد وقت حدوث الذروة. oالقيمة Leaving DB / WBتبين درجة الحرارة الجافة والرطبة للهواء الخارج من وشيعة التبريد وقت حدوث الذروة. oالقيمة Coil ADPتبين نقطة الندى للجهاز وقت حدوث الذروة وهي تمثل درجة الحرارة النظرية للهواء الخارج من الوشيعة فيما لو كان مشبعا ً بالكامل (أي لو كان عامل اإلمرار الجانبي BF يساوي الصفر). oالقيمة Bypass Factorتبين عامل اإلمرار الجانبي الذي تم تعريفه مسبقاً. oالقيمة Resulting RHتبين الرطوبة النسبية المتوقعة للمناطق المكيفة وقت حدوث الذروة. oالقيمة Design Supply Temperatureتبين قيمة درجة حرارة اإلرسال التصميمية عند فتحات اإلرسال ,فإن كان معيار التصميم الذي تم تحديده أثناء تصميم الوشيعة هو درحة الحرارة ,تكون هذه القيمة هي نفسها التي تم تحديدها ,وإن كان معيار التصميم هو التدفق ,تكون هذه القيمة هي درجة الحرارة المطلوبة. oالقيمة Zone T-stat Checkتبين حالة درجة حرارة جميع المناطق المخدمة وقت حدوث الذروة, حيث يمثل الحد األول عدد المناطق التي لم تتجاوز الحد األعلى لمجال الخنق ,ويمثل الحد الثاني عدد المناطق اإلجمالي. مثال :إذا كانت درجة الحرارة المطلوبة داخل المنطقة 24 °Cومجال الخنق 1.5 °Kفإن البرنامج يعمل على تأمين درجة حرارة داخل المنطقة ضمن المجال 24 – 25.5 °Cفإن وجد منطقة واحدة مثالً من أصل خمس مناطق مخدمة ضمن النظام خارج هذا المجال ,فإن القيمة التي ستظهر في 92
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
التقرير هي " "4 of 5 OKأي أن 1مناطق ضمن المجال وواحدة خارج المجال بسبب استحالة حل المسألة بسايكرومترياً. oالقيمة Max Zone Temperature Deviationتستخدم مع القيمة السابقة في تحديد أكبر فرق في درجات الحرارة بين درجة حرارة المنطقة الفعلية والحد األعلى لمجال الخنق وذلك إن وجدت منطقة تجاوزت المجال المسموح. مثال :إذا كانت درجة الحرارة المطلوبة داخل المنطقة 24 °Cومجال الخنق ,1.5 °Kووجدت منطقة درجة حرارتها 26.1 °Cفإن القيمة التي ستظهر في التقرير 0.6 °Kعلى اعتبار أنها تمثل الفارق بين 25.5و .3614أما إذا كانت جميع المناطق ضمن المجال المسموح به فإن القيمة التي ستظهر هي الصفر. بالنسبة للمجموعة Central Heating Coil Sizing Dataفإنها تعطي جميع الحسابات الالزمة لوشيعة التدفئة المركزية ووشيعة التسخين األولي إن وجدت وفق البيانات التالية: oالقيمة Max coil loadتبين حمل وشيعة التسخين األعظمي. oالقيمة Coil Airflow at Peak Load Timeتبين تدفق الهواء المار من وشيعة التدفئة وقت حدوث الذروة. oالقيمة Max Coil Airflowتمثل أكبر قيمة لتدفق الهواء يمكن أن يحدث في النظام.
الشكل ()34-4
oالقيمة Water Flow Rateتمثل معدل تدفق الماء الالزم تأمينه للوشيعة ,وهذه القيمة تظهر فقط للوشائع التي تستخدم الماء كوسيط تسخين. oالقيمة Load Occurs Atتبين الشهر والساعة التي تحدث عندها ذورة حمل الوشيعة .بالنسبة لوشيعة التسخين األولي والوشائع المركزية فإن بيانات وشيعة التدفئة العظمى تحدد على أساس شروط التدفئة التصميمية لذلك تظهر جملة " "Des Htgفي التقرير. oالقيمة W/sqmتمثل حاصل نسبة حمل وشيعة التدفئة بواحدة Wعلى المساحة اإلجمالية. oالقيمة :Ent. DB / Lvg DBتمثل قيمة درجة الحرارة الجافة الداخلة إلى الوشيعة ودرجة الحرارة الجافة الخارجة من الوشيعة وقت حدوث الذروة. 93
م .أسامة عاطف خياطة
بالنسبة للمجموعة Humidifier Sizing Dataفإنها تعطي جميع الحسابات الالزمة لجهاز الترطيب إن وجد وفق البيانات التالية: oالقيمة Max Steam Flowتبين معدل تدفق البخار الالزم إضافته إلى هواء اإلرسال لتأمين الرطوبة النسبية المطلوبة. oالقيمة Airflow Rateتبين معدل تدفق هواء اإلرسال عند شروط التسخين التصميمية. oالقيمة Air Mass Flowتبين قيمة معدل التدفق الكتلي لهواء اإلرسال. oالقيمة Moisture Gainتبين قيمة الزيادة الحاصلة في الرطوبة النوعية للهواء الماء خالل جهاز الترطيب.
الشكل ()33-4
بالنسبة للمجموعة Fan Sizing Dataفإنها تعطي جميع الحسابات الالزمة لمروحة اإلرسال ومروحة الهواء الراجع إن وجدت وفق البيانات التالية: oالقيمة Actual Max. Airflow at Peak Airflowتبين القيمة الفعلية العظمى لتدفق هواء المروحة وقت حدوث الذروة ,والمقصود بالفعلية أي عند االرتفاع الحقيقي عن مستوى البحر. oالقيمة Standard Airflowتبين القيمة العظمى لتدفق هواء المروحة عند مستوى البحر. oالقيمة Actual Max L/s/sqmتبين حاصل قسمة تدفق الهواء الفعلي على المساحة اإلجمالية. oالقيمة Fan Motor BHPتمثل استطاعة الكبح الميكانيكية لمحرك المروحة. oالقيمة Fan Motor kWتمثل استطاعة الدخل الكهربائية لمحرك المروحة. oالقيمة Fan Staticتمثل هبوط الضغط الستاتيكي للمروحة المحدد أثناء تعريف النظام.
بالنسبة للمجموعة Outdoor Ventilation Air Dataفإنها تعطي جميع الحسابات الالزمة لهواء التهوية وفق البيانات لتالية: oالقيمة Design Airflowيبين قيمة هواء التهوية الالزم للنظام. oالقيمة L/s/sqmتبين حاصل قسمة تدفق هواء التهوية على المساحة اإلجمالية. oالقيمة L/s/Personتمثل حاصل قسمة تدفق هواء التهوية على عدد األشخاص اإلجمالي. 94
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
تقرير حسابات المنطقة :Zone Sizing Summary يقوم هذا التقرير بإظهار الحسابات الخاصة بكل منطقة وما تحتويه من حيزات. المجموعة Air System Informationتبين معلومات عامة عن النظام كاسم النظام ونوع الجهاز والنظام الهواءي المستخدم وعدد المناطق والمساحة اإلجمالية التي يخدمها النظام والمدينة. المجموعة Sizing Calculation Informationفتبين طريقة حساب هواء اإلرسال للمنطقة والحيز وأشهر الحسابات التي تم اعتمادها. المجموعة Zone Sizing Dataتحوي معلومات عن أحمال الذروة للتبريد والتدفئة لكل منطقة على حدى.
الشكل ()34-4
حيث يبين العمود Zone Nameاسم المنطقة ,والعمود Maximum Cooling Sensibleيمثل حمل التبريد المحسوس ,والعمود Design Air Flowتدفق هواء اإلرسال الالزم للمنطقة ,والعمود Minimum Air Flowتدفق هواء اإلرسال األصغري المسموح به للمنطقة ,والعمود Time of Peak Loadزقت حدوث الذروة الخاص بكل منطقة ,والعمود Maximum Heating Loadحمل التدفئة األعظمي لكل منطقة ,والعنود Zone Floor Areaمساحة المنطقة ,والعمود Zone L/s/sqmحاصل قسمة تدفق الهواء التصميمي على مساحة المنطقة. المجموعة Zone Terminal Sizing Dataتحوي معلومات عن وحدات اإلرسال الطرفية لكل منطقة مثل حمل وشيعة إعادة التسخين وتدفق الماء الالزم إلعادة التسخين وحمل التدفئة الالزم للمنطقة وتدفق الماء الالزم للتدفئة وتدفق مروحة صندوق المزج. المجموعة Space Load and Airflowsتوضح توزيع الحيزات ضمن كل منطقة مع البيانات الخاصة بكل حيز: oالعمود Zone Name / Space Nameيبين كل منطقة ما الذي تضمه من حيزات. oالعمود Multيبين عدد تكرار الحيز ضمن المنطقة ,علما ً أن جميع البيانات الالحقة هي فقط لحيز واحد ,لكن تكرار الحيزات متضمن في الحسابات. 95
م .أسامة عاطف خياطة
oالعمود Cooling Sensibleيبين حمل التبريد المحسوس األعظمي لكل حيز. oالعمود Time of Loadيبين وقت الذروة الخاص بالحيز بمفرده. oالعمود Airflowيبين تدفق الهواء الالزم لكل حيز. oالعمود Heating Loadيبين حمل التدفئة الالزم لكل حيز. oالعمود Floor Areaيبين مساحة كل حيز. oالعمود Space L/s/sqmيمثل حاصل قسمة تدفق الهواء الالزم لكل حيز على مساحة الحيز.
الشكل ()31-4
أما في حال كانت جهاز التكييف الذي تم اختياره هو Terminal Unitsفيظهر في التقرير مجموعة Terminal Unit Sizing Data – Coolingوالتي تتضمن حمل وشيعة التبريد الكلي والمحسوس ودرجة الحرارة الهواء الداخل والخارج من الوشيعة وتدفق الماء الالزم ووقت حدوث الذروة. وتظهر كذلك المجموعة Terminal Unit Sizing Data – Heating, Fan, Ventilationوالتي تتضمن الحسابات الخاصة بوشيعة التدفئة مثل حمل الوشيعة ودرجة حرارة الهواء الداخل والخارج من الوشيعة وتدفق الماء الالزم ,وكذلك الحسابات الخاصة بالمروحة مثل التدفق التصميمي واستطاعة الكبح الميكانيكية والكهربائية لمحرك المروحة ,باإلضافة إلى تد فق التهوية التصميمي.
96
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
تقرير حسابات التهوية :Ventilation Sizing Summary يقوم هذا التقرير بإظهار الحسابات الخاصة بالتهوية ,حيث ضمن المجموعة Summaryتظهر طريقة حساب تدفق التهوية الالزم وقيمة تدفق التهوية التصميمي. أما المجموعة Space Ventilation Analysis Tableفتبين حسابات التهوية الخاصة بكل حيز كالتالي: oالعمود Zone Name / Space Nameيبين المناطق والحيزات التابعة لها بالتفصيل. oالعمود Multiplierيبين مقدار تكرار الحيز علما ً أن جميع الحسابات التي تظهر في باقي األعمدة هي لحيز واحد فقط ,لكن تكرار الحيزات متضمن في الحسابات. oالعمود Floor Areaيبين مساحة كل حيز على حدى. oالعمود Maximum Occupantsيبين عدد األشخاص األعظمي المحدد لكل حيز وفقا ً لجدول العمل المرتبط به. oالعمود Maximum Supply Airيبين مقدار تدفق هواء اإلرسال األعظمي لكل حيز ,وفي نهاية العمود يظهر مقدار تدفق هواء اإلرسال اإلجمالي متضمنا ً تكرار الحيزات. oالعمود Required Outdoor Airوالمكون من 1واحدات يبين قيمة هواء التهوية التي تم إدخالها عند تعريف الحيز. oالعمود Uncorrected Outdoor Airيبين تدفق هواء التهوية الالزم لكل حيز ,وهو يساوي مجموع القيم في األعمدة األربعة السابقة ,وفي نهاية العمود يظهر مقدار تدفق هواء التهوية اإلجمالي المطلوب.
الشكل ()35-4
97
م .أسامة عاطف خياطة
تقرير أحمال النظام :System Load Summary يقوم هذا التقرير بإظهار األحمال التفصيلية للتبريد وللتدفئة وذلك من أجل ساعة معينة يتم تحديدها عند اختيار هذا التقرير لتوليده .ونالحظ أن الجدول مقسم إلى ثالثة أقسام رئيسية وهي أحمال المنطقة وأحمال النظام وأحمال الوشيعة ,كما أن الجدول مقسم إلى ثالثة أعمدة :عمود Detailsالخاص بإظهار تفصيل كل سطر كالمساحة أو استطاعة اإلنارة والتدفقات ,وعمود األحمال المحسوسة وعمود األحمال الكامنة. وأسطر الجدول توضح البيانات التالية:
الشكل ()36-4
98
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oالقيمة Window and Skylight Solar Loadsتمثل حمل اإلشعاع الشمسي النافذ عبر نوافذ الجدران والنوافذ السماوية. oمجموع قيم Transmissionللجدران واألسقف والنوافذ والتي تمثل حمل التوصيل لها. oالقيمة Door Loadsتمثل الحمل الحراري عبر األبواب. oالقيمة Floor Transmissionيمثل الحمل الحراري عبر األرضيات .وفي حال وجود أرضية تحت مستوى األرض فإن هذا البند يتضمن أيضا ً الجدران االستنادية الواقعة تحت األرض .ويجب االنتباه إلى أنه في حال كانت األرضية فوق أرض طبيعية أو أرضية قبو فإنها ال تؤخذ بعين االعتبار في حال التبريد. oالقيمة Partitionيمثل الحمل الحراري عبر القواطع الداخلية. oالقيمة Ceilingيمثل الحمل الحراري عبر األسقف المتكررة. oالقيمة Overhead Lightingتمثل الحمل الحراري الناتج عن اإلنارة السقفية حسب جدول العمل المرتبط مع اإلنارة والمنعكس على المنطقة فقط ,وال تتضمن الحرارة المحمولة مع الهواء الراجع ضمن حيز السقف المستعار .ونالحظ أن القيمة المذكورة ضمن العمود Detailsتمثل الحمل الكلي المنعكس على المنطقة والمحمول مع الهواء الراجع. oالقيمة Task Lightingتمثل الحمل الحراري الناتج عن إنارة المفروشات حسب جدول العمل. oالقيمة Electric Equipmentتمثل الحمل الحراري الناتج عن األجهزة الكهربائية حسب جدول العمل. oالقيمة Peopleتمثل الحمل الحراري المحسوس والكامن الناتج عن األشخاص وحسب جدول العمل. oالقيمة Infiltrationتمثل الحمل الحراري المحسوس والكامن الناتج عن تسرب الهواء. oالقيمة Miscellaneosتمثل الحمل الحراري المحسوس والكامن الناتج عن األحمال اإلضافية وذلك حسب جدول العمل. oالقيمة Safety Factorتمثل عوامل األمان كنسبة مئوية من مجموع القيم السابقة والتي تم تحديدها عند تعريف النظام. oالقيمة Total Zone Loadsتمثل مجموع األحمال السابقة مع عوامل األمان ,وبالتالي فهي تمثل حمل المنطقة بالكامل. 99
م .أسامة عاطف خياطة
oالقيمة Zone Conditioningتمثل حمل المنطقة المعدل عن Total Zone Loadsسواءا ً بالزيادة أو النقصان والناتج عن عدد ساعات تشغيل أقل من 31ساعة في اليوم وبالتالي وجود فترة إقالع للنظام .وإن هذه القيمة تختلف للحمل المحسوس فقط وال تؤثر على الحمل الكامن ,كما أنها تؤثر بشكل طفيف على حمل التدفئة. oالقيمة Plenum Wall Loadتمثل الحمل الحراري عبر الجدران والناتج عن مرور الهواء الراجع ضمن حيز السقف المستعار. oالقيمة Plenum Roof Loadتمثل الحمل الحراري عبر السقف النهائي والناتج عن مرور الهواء الراجع ضمن حيز السقف المستعار. oالقيمة Plenum Lighting Loadتمثل الحمل الحراري لإلنارة والناتج عن مرور الهواء الراجع ضمن حيز السقف المستعار. oالقيمة Return Fan Loadتمثل الحمل الحراري الناتج عن مرور الهواء عبر محرك مروحة الهواء الراجع إن وجدت. oالقيمة Ventilation Loadتمثل الحمل الحراري الناتج عن التهوية الخارجية. oالقيمة Supply Fan Loadتمثل الحمل الحراري الناتج عن مرور الهواء عبر مروحة اإلرسال oالقيمة Space Fan Coil Fansتمثل الحمل الحراري الناتج عن مرور هواء اإلرسال عبر مراوح وحدات الفانكويل في حال تم استخدامها. oالقيمة Duct Heat Gain / Lossتمثل الحمل الحراري الناتج عن مرور مجرى هواء اإلرسال عبر حيز غير مكيف. oالقيمة Total System Loadsتمثل مجموع األحمال اعتبارا ً من Zone Conditioningوحتى القيمة السابقة ,وبالتالي فهي قيمة الحمل الحراري اإلجمالي الواجب إزالته (في حال التبريد) أو إضافته (في حال تدفئة) للحصول على شروط الراحة داخل المنطقة المكيفة. oالقسم األخير من الجدول يبين كيفية توزع مجموع أحمال النظام Total System Loadsبين الوشائع المستخدمة في النظام كوشيعة التبريد المركزي والتبريد األولي ومقدار الترطيب وغيره.
تقرير أحمال المنطقة :Zone Load Summary هذا التقرير مشابه للتقرير السابق إال أنه يعطي تفاصيل األحمال للمناطق فقط دون األحمال اإلضافية التي ال تؤثر في المنطقة مباشرة ,ويالحظ أن ساعة ذروة المنطقة ربما تكون مختلفة عن ساعة ذروة النظام. 100
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
تقرير أحمال الحيز :Space Load Summary هذا التقرير مشابه للتقرير السابق إال أنه يعطي تفاصيل األحمال لكل حيز على حدى ,باإلضافة إلى تفاصيل األحمال الحرارية لكل من الجدران واألسقف والنوافذ حسب الجهة .ويالحظ أن ساعة ذروة كل حيز ربما تكون مختلفة عن ساعة ذروة المنطقة.
تقرير أحمال النظام على مدار الساعة :Hourly Air System Loads يقوم هذا التقرير بإظهار األحمال التفصيلية للنظام وتدفق الهواء على مدار الـ 31ساعة لشهر واحد أو أكثر يحددها المصمم عند توليد التقرير ,وهو مقسم إلى جدول ومخطط ,بيانات الجدول هي كالتالي:
الشكل ()37-4
oالعمود :Hourيمثل الساعة التي تبدأ من 1111منتصف الليل وحتى .3411 oالعمود :OA Tempيمثل درجة الحرارة الجافة للهواء الخارجي عند تلك الساعة. oالعمود :Supply Airflowيمثل معدل تدفق هواء اإلرسال الفعلي.
101
م .أسامة عاطف خياطة
oالعمود :Central Cooling Sensibleيمثل الحمل المحسوس لوشيعة التبريد المركزية. oالعمود :Central Cooling Totalيمثل الحمل الكلي لوشيعة التبريد المركزية. oالعمود :Central Heatingيمثل حمل وشيعة التدفئة المركزية. oالعمود :Precool Coilيمثل الحمل الكلي لوشيعة التبريد األولي. oالعمود :Preheat Coilيمثل الحمل الكلي لوشيعة التدفئة األولية. oالعمود :Terminal Coolingيمثل مجموع أحمال وشائع التبريد الطرفية في كل المناطق كما هو في نظام .4-pipe induction oالعمود :Terminal Heatingيمثل مجموع أحمال وشائع التدفئة الطرفية في كل المناطق كما هو في وشائع إعادة التسخين. oالعمود :Zone Heating Unitيمثل مجموع أحمال وشائع التدفئة اإلضافية الموجودة في جميع المناطق. وفي حال كان النظام المستخدم عبارة عن Terminal Unitفإن بيانات الجدول تصبح كالتالي: oالعمود :Hourيمثل الساعة التي تبدأ من 1111منتصف الليل وحتى .3411 oالعمود :OA Tempيمثل درجة الحرارة الجافة للهواء الخارجي عند تلك الساعة. oالعمود :Common Vent Airflowيمثل معدل تدفق هواء وحدة التهوية المشتركة. oالعمود :Vent Cooling Coilيمثل حمل وشيعة التبريد الكلي لوحدة التهوية المشتركة. oالعمود :Vent Heating Coilيمثل حمل وشيعة التدفئة الكلي لوحدة التهوية المشتركة. oالعمود :Terminal Coolingيمثل مجموع أحمال وشائع التبريد الطرفية في كل المناطق كما هو في نظام .4-pipe induction oالعمود :Terminal Heatingيمثل مجموع أحمال وشائع التدفئة الطرفية في كل المناطق كما هو في وشائع إعادة التسخين. oالعمود :Zone Heating Unitيمثل مجموع أحمال وشائع التدفئة اإلضافية الموجودة في جميع المناطق. كما يمكن إظهار الجداول السابقة على شكل مخطط كما هو موضح بالشكل ()38-4 102
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()38-4
تقرير أحمال المنطقة على مدار الساعة :Hourly Zone Loads يقوم هذا التقرير بإظهار األحمال التفصيلية وتدفق الهواء لكل منطقة على مدار الـ 31ساعة لشهر واحد أو أكثر يحددها المصمم عند توليد التقرير ,وهو مقسم إلى جدول ومخطط ,وبيانات الجدول مشابهة لبيانات الدول السابق مع اإلضافات التالية: oالعمود :Zone Tempيمثل درجة حرارة الهواء الجافة الحاصلة ضمن المنطقة. oالعمود :RHيمثل الرطوبة النسبية الحاصلة ضمن المنطقة.
تقرير المخطط البسايكرومتري :System Psychrometrics يقوم هذا التقرير بإظهار نقاط الحالة لجميع العمليات البسايكرومترية للنظام وذلك عند ساعة معينة يتم تحديدها من قبل المصمم ,وهذا التقرير مكون من جدول في حالة التبريد وحالة التدفئة ومخطط ,الجدول يعطي عدة بيانات لنقطة الحالة تشمل :درجة الحرارة الجافة والرطوبة النوعية وتدفق الهواء ومستوى CO2وقيمة مركبة الحمل المحسوس للعملية ومركبة الحمل الكامن .والنقاط الممثلة على المخطط هي: 103
م .أسامة عاطف خياطة
oنقطة :Ventilation Airتمثل حالة هواء التهوية الخارجي. oنقطة :Ventilation Reclaimتمثل حالة الهواء الخارج من جهاز االسترجاع الحراري إن وجد. oنقطة :Preheat Coilتمثل حالة الهواء الخارج من وشيعة التسخين األولي إن وجدت. oنقطة :Precool Coilتمثل حالة الهواء الخارج من وشيعة التبريد األولي إن وجدت. oنقطة :Vent – Return Mixingتمثل حالة هواء المزج بين الهواء الخارجي والهواء الراجع. oنقطة :Central Cooling Coilتمثل حالة الهواء الخارج من وشيعة التبريد المركزية. oنقطة :Central Heating Coilتمثل حالة الهواء الخارج من وشيعة التدفئة المركزية. oنقطة :Supply Fanتمثل حالة الهواء الخارج من مروحة اإلرسال والتي تؤدي إلى اكتساب حرارة محسوسة ناتجة عن محرك المروحة وبالتالي ارتفاع درجة حرارة الهواء. oنقطة :Humidifierتمثل حالة الهواء الخارج من جهاز الترطيب. oنقطة :Cold Supply Ductتمثل حالة الهواء عند فتحات اإلرسال بعد اكتساب الهواء لكمية حرارة نتيجة مرور المجرى ضمن حيز غير مكيف. oنقطة :Zone Airتمثل حالة الهواء ضمن المنطقة ,وحال وجود أكثر من منطقة ضمن النظام فإن درجة الحرارة والرطوبة التي تظهر تكون قيما ً وسطية ,أما التدفق فيكون مجموع تدفقات المناطق. oنقطة :Zone Direct Exhaustتمثل حالة الهواء المطرود من المنطقة إن وجد. oنقطة :Return Plenumتمثل حالة الهواء المار ضمن حيز السقف المستعار في حال كان الهواء الراجع يمر ضمنه وليس ضمن مجرى راجع. oنقطة :Duct Leakage Airتمثل حالة الهواء المتسرب من مجرى اإلرسال إلى حيز السقف المستعار. oنقطة :Return Ductتمثل حالة الهواء الراجع بنهاية حيز السقف المستعار ,علما ً أن هذا الهواء يكون ناتجا ً عن المزج بين حالة Return Plenumوالهواء المتسرب .Duct Leakage Air oنقطة :Return Fanتمثل حالة الهواء الخارج من مروحة الراجع إن وجدت.
104
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()30-4
وفي حال وجود أكثر من منطقة ضمن النظام فإن الجدول الثاني المسمى Zone Dataيبين نقاط الحالة لكل منطقة تشمل :الحمل المحسوس للمنطقة وحالة الترموستات (تبريد أو تدفئة) ومقدار حمل المنطقة الكلي ودرجة الحرارة الجافة الحاصلة ضمن المنطقة ومستوى CO2وحمل وشيعة التدفئة الطرفية إن وجدت وحمل وحدة التدفئة اإلضافية إن وجدت ,والجدول موضح بالشكل (.)41-4
الشكل ()41-4
كما يقوم هذا التقرير برسم المخطط البسايكرومتري عند حالة محددة بحيث تمثل النقاط المحددة على المخطط ما يلي: ( )4تمثل حالة الهواء الخارجي ( )3تمثل نقطة المزج بين الهواء الخارجي والهواء الراجع ( )4تمثل حالة الهواء الخارج من وشيعة التبريد
105
م .أسامة عاطف خياطة
( )1تمثل حالة الهواء بعد مروحة اإلرسال ,ونالحظ ارتفاع درجة الحرارة نتيجة اكتساب الهواء لحرارة محسوسة ناتجة عن محرك المروحة. ( )5تمثل حالة الهواء عند فتحات اإلرسال وذلك بعد اكتسابه لحرارة محسوسة ناتجة عن مرور مجرى هواء اإلرسال ضمن حيز غير مكيف. ( )6تمثل حالة هواء المنطقة المكيفة. ( )7تمثل حالة الهواء بعد مروره ضمن الحيز المستعار واكتسابه حرارة محسوسة وذلك في حال كان الهواء راجع عن طريق حيز السقف المستعار وليس عن طريق مجرى هواء. ( )8تمثل حالة الهواء الراجع نتيجة امتزاج هواء السقف المستعار مع الهواء المتسرب البارد نسبيا ً لذلك نالحظ انخفاض درجة الحرارة من الحالة ( )7إلى الحالة (.)8
الشكل ()44-4
106
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
البيانات الخاصة بالمحطة والمبنى -1
تعريف المبردات Chillers
-2
تعريف أبراج التبريد Cooling Towers
-3
تعريف المراجل Boilers
-4
تعريف المحطة Plant
-5
تقارير حسابات المحطة
-6
إنشاء معدالت استهالك الكهرباء والوقود Electric & Fuel Rates
-7
تعريف المبنى Building
-8
تقارير استهالك الكهرباء والوقود للنظام والمحطة والمبنى
107
م .أسامة عاطف خياطة
يقصد بالمحطة مجموعة التجهيزات وعناصر التحكم التي تؤمن الماء البارد لوشائع التبريد أو الماء الساخن أو البخار لوشائع التسخين وذلك من خالل نظام هواء واحد أو أكثر كما هو الحال بالنسبة لمبرد المياه ) (Chillerأو مرجل الماء الساخن ,أما المبنى فيقصد به جميع أنظمة الـ HVACوغيرها ممن يستهلك طاقة من أجل حالة تصميمية واحدة تتم دراستها من أجل تحليل استهالك الطاقة. قبل البدء بتعريف محطة أو مبنى جديدين يجب تعريف مكونات المحطة من مبردات مياه وأبراج تبريد ومراجل إن وجدت ضمن مكتبة المشروع.
.1تعريف المبردات :Chillers لتعريف مبرد مياه جديد انقر على أيقونة Chillersمن مكتبة المشروع ,ثم انقر فوق New Default .Chiller التبويب :Generalأدخل اسم مبرد الماء ضمن الحقل Chiller Nameواختر نوع المبرد من القائمة Chiller Typeوذلك حسب نوع الضاغط والمكثف حيث يشير الرمز W/Cإلى أن المكثف مبرد بالماء والرمز A/Cيعني أن المكثف مبرد بالهواء ,ويمكن تسجيل بعض المالحظات الخاصة بهذا المبرد ضمن الحقل .Notes يتيح األمر Chiller Templateإدخال بيانات تفصيلية للحمولة الجزئية والكاملة للمبرد وذلك الستخدامها في تقدير استهالك الطاقة على مدار العام ,حيث يتم اختيار نوع المبرد من القائمة Chiller Template وإدخال البيانات التالية عند الحمولة الكاملة :درجة حرارة الماء البارد الخارج من المبرد ضمن الحقل Full ,Load LCHWTودرجة حرارة الماء الداخل إلى المكثف ضمن الحقل ,Full Load ECWTواستطاعة المبرد ضمن الحقل Full Load Capacityواالستطاعة الكهربائية (استطاعة الدخل) ضمن الحقل Full ,Load Powerكما يتم إدخال درجة الحرارة األصغرية للدخول للمكثف ضمن الحقل Minimum ECWT Setpointوأصغر حمولة جزئية يمكن أن يقدمها المبرد كنسبة مئوية ضمن الحقل Minimum Loadوحدد عدد نقاط بيانات الحمولة الجزئية التي سيتم إدخالها ضمن الحقل Number of Part-Load Data Points ومن ثم أدخل قيمة درجة حرارة الدخول إلى المكثف ECWTمع الحمولة الجزئية Kwفي الحقول المقابلة لكل نسبة ضمن الجدول .Part Load Performance Data أما األمر Import Chillerفيتيح للمستخدم قراءة بيانات األداء لمبرد تم إنشاؤه من قبل برامج Carrier الختيار المبردات.
108
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
التبويب :Design Inputsفي حال عدم استخدام قالب جاهز ,Templateأدخل البيانات التالية عند الحمولة العظمى علما ً أن بعض البيانات متغيرة حسب نوع المبرد الذي تم اختياره: ضمن اللوحة Fluid Temperaturesحدد درجة حرارة الماء البارد الخارج من المبرد ضمن الحقل ,Full Load LCHWTودرجة حرارة الماء الداخل إلى مكثف المبرد ضمن الحقل Full Load ECWTإذا كان المبرد ذو مكثف مبرد بالماء ,ودرجة حرارة الماء الداخل إلى المكثف/جهاز االمتصاص ضمن الحقل Full Load EACWTفي حال كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية, ودرجة حرارة الهواء الداخل إلى المكثف ضمن الحقل Full Load OATفي حال كان المبرد ذو مكثف مبرد بالهواء. ضمن اللوحة Capacityحدد استطاعة المبرد ضمن الحقل Full Load Capacityأو اختر المربع Auto-Sizeليقوم البرنامج بحساب االستطاعة الالزمة. اللوحة Input Powerتتغير حسب نوع المبرد الذي تم اختياره من اللوحة :General oإذا كان المبرد ذو مكثف مبرد بالماء أو مبرد بالهواء :حدد االستطاعة الكهربائية (استطاعة الدخل) ضمن الحقل .Full Load Power oإذا كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية ذات التأثير األحادي أو الثنائي :حدد كمية حرارة البخار المولد الالزم للمبرد في الحقل ,Full Load Steam Inputوأدخل استطاعة األجهزة الكهربائية مثل مضخة المحلول ومضخة وسيط التبريد وعناصر التحكم ضمن الحقل ,Electric Input وحدد المحتوى الحراري لبخار الماء ضمن الحقل .Steam Heat Content oإذا كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية باإليقاد المباشر :حدد كمية حرارة وقود الحراق الالزم للمبرد في الحقل ,Full Load Burner Inputومن القائمة Fuel Typeحدد نوع الوقود المستخدم للحراق ,وأدخل استطاعة األجهزة الكهربائية مثل مضخة المحلول ومضخة وسيط التبريد وعناصر التحكم ضمن الحقل .Electric Input oإذا كان المبرد يعمل عن طريق محرك :حدد استطاعة المحرك الالزم للمبرد في الحقل Full ,Load Engine Inputومن القائمة Fuel Typeحدد نوع الوقود المستخدم للمحرك ,وحدد قيمة مردود المحرك ضمن الحقل Average Engine Efficiencyوأدخل استطاعة األجهزة الكهربائية مثل نظام اإلشعال وعناصر التحكم ضمن الحقل .Electric Input مالحظة: في حال إدخال االستطاعة من قبل المصمم (أي عدم تفعيل مربع )Auto-Size Capacity عندها يسمح البرنامج بتحديد الواحدة المستخدمة في الحقل .Full Load Input
109
م .أسامة عاطف خياطة
ضمن اللوحة ) :Flow Rate(sحدد معدل تدفق ماء المبخر في الحقل ,Cooler Flow Rateوحدد معدل تدفق ماء المكثف في الحقل Condenser Flow Rateفي حال كان المبرد ذو مكثف مبرد بالماء ,أو حدد معدل تدفق الماء المكثف في الحقل Abs/Cond Flow Rateإذا كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية .والقيم السابقة يمكن إدخالها حسب الواحدات التالية: :L/s oيتم تحديد قيمة التدفق بشكل مباشر. :L/s/Kw oوعندها يقوم البرنامج بحساب التدفق وفقا ً الستطاعة المبرد. oفرق درجات الحرارة :°Kوعندها يقوم البرنامج بحساب التدفق وفقا ً الستطاعة المبرد وفرق درجات الحرارة.
الشكل ()4-1
110
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ضمن اللوحة Controls and Featuresحدد القيم التالية: :Minimum ECWT Setpoint oدرجة حرارة الماء الصغرى الداخلة للمكثف وذلك بالنسبة للمبرد ذي مكثف مبرد بالماء .وفي حال كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية تصبح القيمة .Minimum EACWT Setpoint :Minimum Load oأصغر حمولة جزئية يمكن أن يقدمها المبرد كنسبة مئوية من االستطاعة األعظمية. :DX Free Cooling oفي حال كان المبرد ذو مكثف مبرد بالهواء تظهر هذه القائمة ,وهي لتحديد فيما لو كان المبرد يتم تبريده بالتمدد المباشر المجاني أو ال ,وفي حال إضافة التبريد المجاني فلدينا خيارين :إما Integratedأو .Non-Integrated :Hot Gas Bypass oيظهر هذا الخيار بالنسبة لبعض المبردات ,وتفعيله يعني أن المبرد يقوم بتمرير الغاز الساخن وذلك للمحافظة على ضغط السحب ضمن الحدود المقبول.
التبويب Performance Mapمخصص لتوصيف أداء المبرد عند الحموالت الجزئية: الجدول :Chiller Performanceمخصص لتوصيف أداء المبرد عند الحموالت الجزئية ,حيث يتمإدخال عدد صفوف الجدول ضمن الحقل Condenser Temp. Rowsوالتي تمثل درجات حرارة المكثف ,وتحديد عدد األعمدة ضمن الحقل Part Load Columnsوالتي تمثل النسبة المئوية للحمولة الجزئية. ضمن الحقل Performance LCHWT Factorsأدخل قيم عاملي تصحيح درجة حرارة الماءالخارج من المبرد وذلك لجدول أداء المبرد ,حيث يتم حساب قيمة عامل التصحيح من المعادلة: Input kW at new LCHWT = Correction x Input kW at Design LCHWT Correction = 1 + a x (LCHWT - Design LCHWT) + b x (LCHWT - Design LCHWT) 2
الجدول :Chiller Capacityمخصص لتحديد استطاعة المبرد عند الحموالت الجزئية ,ويظهر فيحال عدم تفعيل الحقل Auto-Size Capacityمن القائمة ,Design Inputويقسم هذا الجدول إلى نفس عدد الصفوف واألعمدة التي تم تحديدها في الجدول السابق. ضمن الحقل Capacity LCHWT Factorsأدخل قيم عاملي تصحيح درجة حرارة الماء الخارجمن المبرد وذلك لجدول استطاعة المبرد.
111
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()3-1
الجدول :DX Free Cooling Performanceمخصص لتحديد أداء التبريد بالتمدد المباشر المجاني وذلك في حال تم استخدامه من القائمة ,Design Inputحيث يمثل السطر LCHWT – OATفرق درجات الحرارة بين درجة حرارة الماء الخارج من المبرد ودرجة الحرارة الجافة الخارجية ,بينما يمثل السطر Capacityاستطاعة التبريد المجاني ,والسطر Powerيمثل استطاعة الدخل للمبرد في حال العمل بوضعية التبريد المجاني
112
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.2تعريف برج التبريد :Cooling Tower لتعريف برج تبريد جديد انقر على أيقونة Cooling Towersمن مكتبة المشروع ,ثم انقر فوق New .Default Cooling Tower ضمن الحقل Nameأدخل اسم برج التبريد ,واختر نوع التبريد من الخيارات التالية: oبواسطة برج تبريد Cooling Tower Model oبواسطة مبادل مبادل حراري نوع ماء – هواء يدعى Dry Cooler oبواسطة ماء بئر أو بحر أو نهر .River, Sea or Well Water أدخل معدل تدفق مياه التكثيف ضمن الحقل Condenser Water Flow Rateوذلك حسب الواحدة: :L/s oيتم تحديد قيمة التدفق بشكل مباشر. :L/s/Kw oوعندها يقوم البرنامج بحساب التدفق وفقا ً الستطاعة التبريد. oفرق درجات الحرارة :°Kوعندها يقوم البرنامج بحساب التدفق وفقا ً الستطاعة المبرد وفرق درجات الحرارة. في حال اختيار التبريد بواسطة برج تبريد :أدخل درجة الحرارة التصميمية الخارجية الرطبة ضمن الحقل Design Wet Bulbوفرق درجات الحرارة بين الماء الداخل والخارج من البرج ضمن الحقل ,Range at Designوفرق درجات الحرارة التصميمي بين الماء الخارج من البرج ودرجة الحرارة الرطبة الخارجية عند الحمولة الكاملة للبرج ضمن الحقل ,Design Approachوحدد االستطاعة الكهربائية لمروحة البرج عند الحمولة الكاملة ضمن الحقل .Full Load Fan Kw يجب تحديد طريقة التحكم بالبرج عند الحمولة الجزئية ,ولدينا أربع خيارات من القائمة المنسدلة :Type of Control :Fan Cycling وذلك بإيقاف وتشغيل مروحة البرج. :Water Bypass حيث يتم تمرير جزء من الماء الدافئ خارج البرج وإعادة مزجه مع الماء البارد الخارج من البرج. :2-Speed Fan حيث يتم استخدام مروحة بسرعتين مرتفعة ومنخفضة ,وعندها يجب إدخال المردود الكهربائي للمروحة ضمن الحقل ,Fan Electrical Efficiencyكما يتم إدخال نسبة تدفق الهواء عند السرعة الصغرى إلى تدفق الهواء عند السرعة العظمى ضمن الحقل ,%Airflow at Low Fan Speedوعادة ما تكون النسبة %67أو .%51 113
م .أسامة عاطف خياطة
:Variable Speed Fan حيث يتم استخدام مروحة بسرعة متغيرة ,وهنا يجب إدخال قيمة المردود الكهربائي للمروحة ضمن الحقل .Fan Electrical Efficiency
الشكل ()3-1
في حال كان التبريد بواسطة المبادل :Dry Coolerفإن جميع اإلدخاالت الخاصة بالمبادل تشبه تلك الخاصة ببرج التبريد باإلضافة إلى الحقل Full Load Airflowوالذي نحدد فيه تدفق الهواء الذي يتبادل الحرارة مع الماء ضمن المبادل عند الحمل الكامل ويتم ذلك بخيارين: oتدفق مباشر :L/sحيث نحدد في هذه الحالة تدفق الهواء المباشر. oتدفق ) :L/(s-Kwحيث نحدد تدفق الهواء المتوقع بالنسبة للحرارة المنبوذة من المبادل. أما في حال اختيار التبريد بواسطة مياه بئر أو بحر أو نهر فيجب إدخال القيمة الوسطية لدرجة حرارة المنبع المائي لكل شهر من السنة وذلك ضمن الجدول ,والتي تفيد في حساب استهالك الطاقة.
114
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.3تعريف المرجل :Boiler لتعريف مرجل جديد انقر على أيقونة Boilersمن مكتبة المشروع ,ثم انقر فوق .New Default Boiler ضمن الحقل Nameأدخل اسم المرجل. اختر نوع المصدر الحراري أو الوقود المستخدم من القائمة المنسدلة .Fuel or Energy Type حدد نوع المرجل من القائمة Boiler Typeهل هو مرجل بخار أم ماء ساخن. حدد االستطاعة الكلية للمرجل ضمن الحقل Gross Outputأو اختر المربع Auto-Sizeليقوم البرنامج بحساب االستطاعة الالزمة.
الشكل ()4-1
ضمن الحقل Design HWSTحدد درجة حرارة الماء الساخن الخارج من المرجل. ضمن الحقل Hot Water Flow Rateحدد معدل تدفق الماء الساخن بإحدى الطريقتين: oكتدفق مباشر :L/sوعندها نحدد قيمة تدفق الماء الساخن عند الشروط التصميمية. oفرق درجات حرارة K°بين الماء الخارج والداخل إلى المرجل. 115
م .أسامة عاطف خياطة
حدد المردود الكلي ضمن الحقل .Overall Efficiency حدد استطاعة ملحقات المرجل كالمضخة والحراق ضمن الحقل .Boiler Accessories من القائمة المنسدلة Part Load Modelالخاصة بتوصيف أداء المرجل عند الحمولة الجزئية يمكن االختيار بين الخيارات التالية: :Constant Efficiency oأي أن مردود المرجل ثابت خالل ساعات التشغيل. :User Defined Curve - Efficiency = f (PLR) oفي هذه الحالة يقوم المصمم بتحديد مردود المرجل المقابل لكل نسبة جزئية من الحمل الكلي في الجدول .Part Load Performance :Condensing Boiler - Efficiency = F (PLR, HWST) oفي هذه الحالة يكون المرجل من النوع التكثيفي ويكون أداء المرجل تابعا ً لنسبة الحمولة الجزئية ولدرجة حرارة الماء الخارج من المرجل. :Non-Condensing Boiler - Efficiency = F (PLR, HWST) oفي هذه الحالة يكون المرجل من النوع غير التكثيفي ويكون أداء المرجل تابعا ً لنسبة الحمولة الجزئية ولدرجة حرارة الماء الخارج من المرجل.
.4تعريف المحطة :Plant يقصد بالمحطة مجموعة التجهيزات وعناصر التحكم التي تؤمن الماء المبرد لوشائع التبريد أو الماء الساخن أو البخار لوشائع التسخين وذلك من خالل نظام هواء واحد أو أكثر كما هو الحال بالنسبة لمبرد المياه ) (Chillerأو مرجل الماء الساخن .لتعريف محطة انقر على Plantsثم انقر على .New Default Plant التبويب :General أدخل اسم المحطة في الحقل Plant Nameواختر نوع المحطة المستخدمة من القائمة المنسدلة ,Plant Typeوالخيارات المتاحة هي: :Generic Chilled Water Plant يستخدم في تصميم محطات الماء المبرد بشكل عام حيث ال تحتاج في هذا الخيار إلى إدخال بيانات تفصيلية حول مكونات المحطة أو عناصر التحكم ,لذلك فإن هذا الخيار سريع وسهل ,ويستخدم فقط لتحديد استطاعة المحطة دون الحاجة لتقدير استهالك الطاقة. :Generic Hot Water Plant يستخدم في تصميم محطات الماء الساخن بشكل عام ,وهذا الخيار مشابه للخيار األول حيث أنه ال يحتاج إلدخال معلومات تفصيلية. 116
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Generic Steam Plant يستخدم في تصميم محطات البخار ,ومشابه للخيارين السابقين. :Chiller Plant يتألف من مبرد مياه ) (Chillerواحد أو أكثر على التوازي لتأمين الماء البارد لدراة الحمل .ويتم إضافة مبردات الماء وأبراج التبريد المعرفة في المكتبة إلى هذا النظام ,وبالتالي نستطيع من خالل هذه الخيار حساب استطاعة المحطة باإلضافة إلى تقدير استهالك الطاقة المستهلكة. :Remote Source Chilled Water يستخدم في تطبيقات التبريد كما هو في الحي أو الحرم الجامعي ,حيث يتم في هذا النوع من المحطات تأمين الماء البارد إلى أنظمة هواء من منبع خارجي, وبالتالي يقوم البرنامج بتحليل الجزء الخاص بتوزيع الماء البارد للنظام وليس عملية التبريد المركزية. :Hot Water Boiler Plant تتألف من مرجل مركزي يغذي وشائع ماء ساخن لنظام هوائي واحد أو أكثر ,ويتم إضافة مرجل معرف في مكتبة المشروع ,وبالتالي نستطيع من خالل هذه الخيار حساب استطاعة المحطة باإلضافة إلى تقدير استهالك الطاقة المستهلكة. :Steam Boiler Plant تتألف من مرجل مركزي يغذي الوشائع بالبخار لنظام هوائي واحد أو أكثر ,ويتم إضافة مرجل معرف في مكتبة المشروع ,وبالتالي نستطيع من خالل هذه الخيار حساب استطاعة المحطة باإلضافة إلى تقدير استهالك الطاقة المستهلكة. :Remote Source Hot Water يستخدم في تطبيقات التسخين كما هو في الحي أو الحرم الجامعي ,حيث يتم في هذا النوع من المحطات تأمين الماء الساخن إلى أنظمة هواء من منبع خارجي ,أي تقوم بتحليل الجزء الخاص بتوزيع الماء الساخن للنظام وليس عملية التسخين المركزية. :Remote Source Steam يستخدم في تطبيقات التسخين كما هو في الحي أو الحرم الجامعي, حيث يتم في هذا النوع من المحطات تأمين البخار إلى أنظمة هواء من منبع خارجي .أي تقوم بتحليل الجزء الخاص بتوزيع البخار للنظام وليس عمل المراجل المركزية. التبويب :Systems من هذا التبويب اختر مجموعة األنظمة التي تخدمها المحطة وانقر فوق الزر >>> Addفيتم إضافة هذه األنظمة إلى المحطة ,وفي حال أردت إلغاء أي نظام تم إضافته اختر النظام المطلوب وانقر فوق الزر <<< .Removeوهنا يجب االنتباه إلى أن األنظمة التي تظهر في القائمة تكون حسب نوع المحطة التي تم اختيارها ,فمثالً إذا تم اختيار محطة مبرد مائي تظهر فقط مجموعة األنظمة التي تستخدم الماء في التبريد ,وإذا تم اختيار محطة بخار تظهر فقط مجموعة األنظمة التي تستخدم البخار كوسيط تسخين. 117
م .أسامة عاطف خياطة
التبويب :Configuration في حال اختيار نوع المحطة Chiller Plantأو Hot Water Plantأو Steam Plantتتفعل هذه القائمة. في حال اختيار :Chiller Plant ضمن اللوحة Chiller Configurationومن القائمة المنسدلة Chiller Sizingحدد فيما إذا كنت ترغب بحساب استطاعة المبرد بواسطة البرنامج أو المستخدم ,ثم اختر عدد مبردات الماء العاملة الموصولة على التوازي من الحقل ( Number of Chillersبدون إضافة المبردات االحتياطية) حيث يمكن اختيار حتى 43مبرد ماء ,ومن القائمة المنسدلة المجاورة لعدد المبردات حدد نسب توزيع االستطاعة بين المبردات ,وهي مختلفة حسب عدد المبردات ,وضمن الحقل Capacity Oversizing Factorحدد قيمة عامل زيادة االستطاعة (عامل األمان) والذي يتم تطبيقه على كامل االستطاعة المحسوبة. ضمن اللوحة Cooling Tower Configurationاختر من القائمة المنسدلة طريقة تصميم برج التبريد في المحطة (إن وجد) ,وهنا لدينا خياران: :One Tower for Each W/C Chillerحيث يقوم برج تبريد منفصل بتبريد كل مبرد ماءموجود في المحطة ,وضمن الجدول الموجود في قائمة Schedule of Equipmentيقوم المستخدم بتحديد برج التبريد المناسب لكل مبرد ماء ,وتعمل مضخة ماء تكاثف منفصلة ضمن كل مجموعة مبرد /برج .ويستخدم هذا الترتيب عندما تقوم عدة أبراج منفصلة بتبريد كل مبرد, أو أن يكون البرج مؤلف من عدد من الخاليا المنفصلة ,كل خلية متصلة بمبرد ماء واحد. :One Tower Shared by All W/C Chillers in Systemحيث يقوم برج تبريد كبيربتبريد جميع المبردات الموجودة في المحطة ويتم استخدام مضخة ماء تكاثف واحدة فقط.
مالحظة: في حال استخدام مبردات ماء ذات مكثف مبرد بالهواء أهمل هذين الخيارين فليس لهما أي تأثير على حسابات المحطة.
118
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()5-1
ضمن اللوحة Controlsالخاصة بطريقة التحكم بمجموعة المبردات حدد بارامترات التحكم كما يلي: من القائمة المنسدلة Plant Controlاختر نوع التحكم بهذه المبردات ,وهنا لدينا ثالثةخيارات: :Sequenced .4أي أن جميع المبردات في المحطة تعمل بشكل متتالي بالترتيب الذي يتم تعريفه في الجدول التابع للقائمة Equipmentفي حال وجود أكثر من مبرد ضمن المحطة ,أي أن المبرد CH-1يعمل أوالً فإذا كانت استطاعة المبرد غير كافية لتأمين الحمل يعمل المبرد CH-2وهكذا .وتدخل المبردات في الخدمة الواحدة تلو األخرى حتى تصبح االستطاعة الكلية كافية لتأمين حمل المبنى ,وخالل عملها تتقاسم المبردات العاملة حمل المبنى بالتساوي وذلك عند الحموالت الجزئية كما هو موضح بالمثال التالي لثالثة مبردات استطاعة الواحد :500-Ton
119
م .أسامة عاطف خياطة
Chiller CH-3 Tons 500 417 Off Off Off Off
Chiller CH-1 Tons 500 417 500 375 500 250
Chiller CH-2 Tons 500 417 500 375 Off Off
Building Load Tons 1500 1250 1000 750 500 250
:Sequenced with Part-Load Chiller: High + Low Loads .3في هذه الحالة يوجد مبرد خاص بالحمولة الجزئية حيث تعمل جميع المبردات على التوالي كما هو في الحالة األولى بينما يعمل مبرد الحمولة الجزئية كآخر مبرد ,وفي حال كانت الحمولة الجزئية لهذا المبرد كافية لتغطية حمل المبنى تتوقف باقي المبردات عن العمل ويعمل مبرد الحمولة الجزئية وحده ,لذلك يعمل مبرد الحمولة الجزئية في الحموالت الكبيرة والصغيرة ويتوقف عن العمل في الحموالت المتوسطة ,كما هو موضح بالمثال التالي لمبردين استطاعة الواحد 500-Tonمع مبرد حمولة جزئية واحد باستطاعة :200-Ton Part Load Tons 200 Off Off Off Off Off 200 100
Chiller CH-1 Tons 500 500 400 300 500 400 Off Off
Chiller CH-2 Tons 500 500 400 300 Off Off Off Off
Building Load Tons 1200 1000 800 600 500 400 200 100
:Equal Unloading .4في هذه الحالة تعمل جميع المبردات في كافة األحمال حيث ال يوجد تتابع لعمل المبردات وتتوزع الحمولة الكلية بالتساوي بين جميع المبردات ,كما هو موضح بالمثال التالي لثالثة مبردات استطاعة الواحد :100-Ton Chiller CH-3 Tons 100 80 60 40 20
Chiller CH-1 Tons 100 80 60 40 20
Chiller CH-2 Tons 100 80 60 40 20
120
Building Load Tons 300 240 180 120 60
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من القائمة المنسدلة LCHWT Controlحدد طريقة التحكم بدرجة حرارة الماء الخارجمن المبرد ,ولدينا ثالثة خيارات: :Constant LCHWT .4في هذه الحالة تبقى درجة حرارة الماء الخارج من المبرد ثابتة خالل ساعات التشغيل. :Reset by OAT Schedule .3في هذه الحالة يتم ضبط درجة حرارة الماء الخارج من المحطة تبعا ً لدرجة الحرارة الجافة الخارجية ولكن ضمن مجال معين يتم تحديده. :Reset by Load (Constant RWT) .4في هذه الحالة يتم ضبط درجة حرارة الماء الخارج من المحطة تبعا ً الستطاعة المحطة حيث يتم ضبطها بحيث تحافظ على قيمة ثابتة لدرجة حرارة الماء الراجع .RWT ضمن الحقل Design LCHWTحدد قيمة درجة حرارة الماء التصميمية (الصغرى)الخارج من المبرد والتي تحدث عندما تكون محطة المبردات بكامل حمولتها التصميمية. ضمن الحقل Maximum LCHWTحدد قيمة درجة حرارة الماء العظمى الخارج منالمبرد والتي ال تسمح المحطة بتجاوز هذه القيمة ,وهذا الحقل يكون متاحا ً مع الخيار الثالث لطريقة التحكم. في حال اختيار الخيار الثاني من التحكم ,هناك أربع قيم يجب تحديدها:درجة حرارة الماء البارد التصميمية الخارج من المبرد Design LCHWTوالمستخدمة عند درجة حرارة خارجية أعلى من قيمة معينة يتم تحديدها في الحقل المجاور ,ودرجة حرارة الماء البارد الخارج العظمى Maximum LCHWTوالمستخدمة عند درجة حرارة خارجية أقل من قيمة معينة يتم تحديدها في الحقل المجاور. مثال: درجة حرارة الماء التصميمية الخارج من المبرد = 7°Cتستخدم عندما تكون درجة الحرارة الخارجية أعلى من ,20°Cودرجة حرارة الماء العظمى الخارج من المبرد = 12°Cتستخدم عندما تكون درجة الحرارة الخارجية أقل من .5°C عندما تكون درجة الحرارة الخارجية تساوي أو أعلى من 20°Cتكون درجة حرارة الماء الخارج من المبرد ,7°Cوعندما تكون درجة الحرارة الخارجية تساوي أو أقل من 5°Cتكون درجة حرارة الماء الخارج من المبرد ,12°Cوعندما تكون درجة الحرارة الخارجية بين القيمتين 20°Cو 5°Cتكون قيمة درجة حرارة الماء الخارج من المبرد خطية كما هو موضح في الشكل:
121
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()6-1
ضمن اللوحة Use Free Coolingيمكن للمحطة أن تستخدم التبريد المجاني من أبراج التبريد وفي هذه الحالة نحدد ما يلي: حدد نوع التبريد من القائمة Type of Free Coolingوهي على عدة أنواع: :Strainer Cycle .4عندما يكون الماء الراجع من برج التبريد بارد بشكل كاف ,يتم تمريره إلى شبكة الماء البارد وذلك لتبريد الوشائع وتتوقف جميع مبردات الماء عن العمل ,وليتم العمل بشكل جيد يتم تركيب مصفاة ماء لتصفية الماء المار من شبكة المكثف إلى شبكة الماء البارد. :Non-Integrated Waterside Economizer .3عندما يكون الماء الراجع من برج التبريد بارد بشكل كاف ,يتم تمريره إلى شبكة الماء البارد من خالل مبادل حراري صفائحي ليقوم بتبريد الماء ,وتتوقف جميع مبردات الماء عن العمل .أي أنه إما أن يتم استخدام هذا الجهاز االقتصادي الصفائحي لكامل الحمل أو أن يتم استخدام مبردات الماء وال يعمالن مع بعضهما البعض .وهذا النوع موضح بالشكل (:)7-1
122
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()7-1
:Integrated Waterside Economizer .4عندما يكون الماء الراجع من برج التبريد باردا ً بشكل كاف ,يتم تمريره إلى شبكة الماء البارد من خالل مبادل حراري صفائحي ليقوم بتبريد الماء بشكل أولي مما يخفف الحمل عن مبردات الماء ,وعندما تنخفض درجة حرارة الماء الراجع من برج التبريد بشكل كاف لالستغناء عن المبردات يقوم المبادل بتغطية الحمل كامالً .أي أن المبادل في هذه الحالة يمكن أن يؤمن حمولة جزئية كمن حمل التبريد أو الحمولة كاملة .وهذا النوع موضح بالشكل (:)8-1
الشكل ()8-1
ضمن الحقل Heat Exchanger Approachأدخل قيمة فرق درجات الحرارة بين الماءالراجع من برج التبريد بعد دخوله المبادل الحراري ودرجة حرارة الماء في شبكة الماء البارد الخارج من المبادل الحراري. 123
م .أسامة عاطف خياطة
في حال اختيار Hot Water Plantأو :Steam Plant من الحقل Boiler Sizingحدد فيما إذا كنت ترغب بحساب استطاعة المرجل بواسطة البرنامج أوالمستخدم ,ثم اختر عدد المراجل العاملة الموصولة على التوازي من الحقل ( Number of Boilersبدون إضافة المراجل االحتياطية) حيث يمكن اختيار حتى 43مرجل ,ومن القائمة المنسدلة المجاورة لعدد المراجل حدد نسب توزيع االستطاعة بين المراجل ,وهي مختلفة حسب عدد المراجل ,وضمن الحقل Capacity Oversizing Factorحدد قيمة عامل زيادة االستطاعة (عامل األمان) والذي يتم تطبيقه على كامل االستطاعة المحسوبة.
الشكل ()0-1
ضمن اللوحة Controlsالخاصة بطريقة التحكم بالمراجل حدد بارامترات التحكم كما يلي: -من القائمة المنسدلة Plant Controlاختر نوع التحكم بهذه المراجل ,وهنا لدينا خياران:
124
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:Sequenced -4أي أن جميع المراجل في المحطة تعمل بشكل متتالي بالترتيب الذي يتم تعريفه في الجدول التابع للقائمة Equipmentفي حال وجود أكثر من مرجل ضمن المحطة ,أي أن المرجل B-1يعمل أوالً ,فإذا كانت استطاعة المرجل غير كافية لتأمين الحمل ,يعمل المرجل B- 2وهكذا .وهي مطابقة لطريقة Sequencedالمشروحة سابقا ً في مبردات الماء. :Equal Unloading -3في هذه الحالة تعمل جميع المراجل في كافة األحمال حيث ال يوجد تتابع لعمل المراجل وتتوزع الحمولة الكلية بالتساوي بين جميع المبردات .وهي مطابقة لطريقة Equal Unloadingالمشروحة سابقا ً في مبردات الماء. من القائمة HWST Controlحدد طريقة التحكم بدرجة حرارة الماء الساخن الخارج من المرجل,ويمكن االختيار بين ثالثة طرق: :Constans HWST -4حيث تبقى درجة حرارة الماء الساخن الخارج من المرجل ثابتة خالل ساعات عمل المرجل. :Reset by OAT Schedule -3في هذه الحالة يتم ضبط درجة حرارة الماء الخارج من المحطة تبعا ً لدرجة الحرارة الجافة الخارجية ولكن ضمن مجال معين يتم تحديده. :Reset by Load (Constant RWT) -4في هذه الحالة يتم ضبط درجة حرارة الماء الخارج من المحطة تبعا ً الستطاعة المحطة حيث يتم ضبطها بحيث تحافظ على قيمة ثابتة لدرجة حرارة الماء الراجع .RWT ضمن الحقل Design HWSTحدد قيمة درجة حرارة الماء التصميمية (العظمى) الخارج منالمرجل والتي تحدث عندما تكون محطة المراجل بكامل حمولتها التصميمية. ضمن الحقل Minimum HWSTحدد قيمة درجة حرارة الماء الصغرى الخارج من المرجلوالتي ال تسمح المحطة للماء بالهبوط أقل من هذه القيمة ,وهذا الحقل يكون متاحا ً مع الخيار الثالث لطريقة التحكم. في حال اختيار الخيار الثاني من التحكم ,هناك أربع قيم يجب تحديدها:درجة حرارة الماء الساخن التصميمية الخارج من المرجل Design HWSTوالمستخدمة عند درجة حرارة خارجية أقل من قيمة معينة يتم تحديدها في الحقل المجاور ,ودرجة حرارة الماء البارد الخارج الصغرى Minimum HWSTوالمستخدمة عند درجة حرارة خارجية أعلى من قيمة معينة يتم تحديدها في الحقل المجاور .وهي مشابهة اما تم شرحه في مبردات الماء.
125
م .أسامة عاطف خياطة
التبويب :Schedule of Equipment هذا التبويب مخصص لمحطات التبريد لتحديد كل مبرد ماء مع أي برج تبريد متصل ,أو لمحطات المراجل وتحديد ترتيبها.
الشكل ()41-1
كما هو موضح بالشكل ( )41-1فإن العمود األول Sequenceللداللة على ترتيب المبرد ضمن التتابع الخاص بتشغيل المبردات في النظام وذلك باستخدام الترقيم … CH-1, CH-2, CH-4,وفي حال كانت طريقة التحكم بالمبردات تتضمن وجود مبرد للحمولة الجزئية فإن آخر مبرد ضمن القائمة يأخذ االسم .Part Loadومع طريقة التحكم Sequencedفإن المبرد CH-1هو أول مبرد يقلع ضمن المجموعة وهو آخرها توقفا ً. من العمود الثاني Chiller Nameحدد المبرد المطلوب من القائمة المنسدلة التي تحوي مبردات تم تعريفها مسبقا ً أو قم بإنشاء مبرد جديد.
126
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
العمود Full Load Capacityيبين استطاعة التبريد التصميمية للمبرد ,فإذا تم اختيار حساب استطاعة المبرد عن طريق البرنامج تظهر جملة >
م .أسامة عاطف خياطة
التبويب :Distribution يستخدم هذا التبويب لتعريف نظام التوزيع المائي وعناصر التحكم لمحطات الماء البارد والماء الساخن, وبالنسبة لمحطات البخار فإنها تستخدم لتعريف عامل فقد الحرارة لألنابيب.
الشكل ()44-1
من اللوحة Distribution Systemاختر نظام التوزيع المائي المستخدم والمعيارات التصميمية لوشائع النظام. من القائمة المنسدلة Typeحدد نظام التوزيع المستخدم ,ولدينا ثالث خيارات::Primary-Only, Constant Speed .4 هذا النظام يغطي االحتمالين التاليين: محطة تحتوي على مبرد ماء (أو مرجل واحد) ,أو تحتوي عدة مبردات تستخدم طريقة تحكم :Equal Unloadingيتألف نظام التوزيع من مضخة واحدة ذات سرعة ثابتة مربوطة مع 128
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
كل مبرد ,تقوم المضخات بتدوير تدفق ثابت من الماء إلى جميع وشائع النظام ,ويتم استخدام صمامات ثالثية 3-way valvesلتنظيم التدفق خالل الوشائع ,ونظرا ً ألن سرعة المضخة ثابتة والتدفق ثابت فإن المضخات تعمل على النقطة التصميمية خالل جميع ساعات التشغيل. هذا التصميم موضح بالشكل (.)43-1
الشكل ()43-1
محطة تتألف من عدة مبردات وتستخدم نظام تحكم متتابع :Sequenceيتألف نظام التوزيع من مضخة واحدة ذات سرعة ثابتة مربوطة مع كل مبرد أو مرجل ,ويستخدم صمام ثنائي 2-way valveلتنظيم التدفق خالل وشائع النظام مما يؤدي إلى تغير التدفق في النظام .وبما أن المضخات المستخدمة ذات سرعة ثابتة فإن كل مضخة تغير منحنى المضخة الخاص بها مع تغير التدفق .هذا التصميم مشابه للتصميم السابق مع استخدام صمامات ثنائية بدالً من الثالثية. :Primary-Only, Variable Speed .3 يتم استخدام مضخة واحدة متغيرة السرعة أو مجموعة مضخات على التوازي متغيرة السرعة لتدوير الماء ضمن النظام ,ويتم استخدام صمامات ثنائية لتنظيم التدفق خالل وشائع النظام ,كما يتم استخدام حساس ضغط تفاضلي بين األنبوب الرئيسي الذاهب والراجع للتحكم بسرعة المضخة وللمحافظة على
129
م .أسامة عاطف خياطة
ضغط تفاضلي ثابت ,وبسبب هذا التحكم فإن المضخات الرئيسية تغير منحنى النظام مع تغير التدفق. هذا التصميم موضح بالشكل (.)44-1
الشكل ()44-1
:Primary/Secondary, Variable Speed Secondary .4 يتم وصللل مضللخة واحدة ذات سللرعة ثابتة مع كل مبرد أو مرجل في النظام ,هذه المضللخات تقوم بالمحافظة على تدفق ثابت خالل المبرد أو المرجل ضمن الشبكة الرئيسية ,Primaryلذلك فإن كل مضلخة رئيسلية تعمل عند النقطة التصلميمية .كما تقوم مضخة ذات سرعة متغيرة أو عدة مضخات على التوازي بسلللرعة متغيرة بتدوير الماء في الشلللبكة الثانوية ,Secondaryويقوم صلللمام ثنائي بتنظيم التدفق خالل وشلللائع النظام ,كما يقوم حسلللاس ضلللغط تفاضللللي بقياس الضلللغط بين أنبوبي الذاهب والراجع في الشلبكة الثانوية للتحكم بسرعة المضخة الثانوية والمحافظة على ضغط تفاضلي ثابت وبالتالي تقوم المضخة الثانوية بتغيير منحني النظام بتغير التدفق .هذا التصميم موضح بالشكل (.)41-1
130
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()41-1
الحقل Coil Delta-T at Designيمثل ارتفاع درجة حرارة الماء المار عبر وشائع التبريد فينظام الماء المبرد ,أما في أنظمة الماء الساخن فإنها تمثل انخفاض درجة حرارة الماء المار ضمن وشائع التدفئة .وتستخدم هذه القيمة في تقدير تغير تدفق الماء عندما يقوم الصمام الثنائي بتغيير التدفق المار عبر الوشيعة ,حيث يقوم الصمام بتغيير التدفق مع تغير حمل الوشيعة للمحافظة على فرق درجات حرارة ثابتة للوشيعة. ضمن الحقل Pipe Heat Gain or Heat Loss Factorحدد نسبة الكسب الحراري لشبكةأنابيب الماء البارد أو الفقد الحراري لشبكة أنابيب الماء الساخن. من القائمة المنسدلة Pump Performanceحدد الواحدة المطلوب اعتمادها ألداء المضخة: :KPa مع تحديد رفع المضخة (هبوط الضغط) يقوم البرنامج بحساب استطاعة الدخل للمضخة باالعتماد على التدفق والرفع والمردود الميكانيكي والكهربائي.
131
م .أسامة عاطف خياطة
:W/L/s بتحديد هذه القيمة يقوم البرنامج بحساب استطاعة الدخل للمضخة باالعتماد على هذه القيمة باإلضافة إلى تدفق المضخة. :KW عند تحديد قيمة استطاعة محرك المضخة تستخدم هذه القيمة مباشرة في حسابات تقدير الطاقة المستهلكة. ضمن الحقل _ Pipe Heat Loss Factorوالذي يظهر باستخدام محطة مرجل بخاري_ حددنسبة الفقد الحراري لشبكة األنابيب.
اللوحة Fluid Propertiesمخصصة لتحديد الخواص الحرارية للمائع المستخدم في نظام التوزيع. من القائمة المنسدلة Nameحدد المائع المستخدم في النظام التوزيع ,أو أدخل اسم المائع الذيتستخدمه إن لم يكن ضمن القائمة ,وباختيار مائع معين تتغير قيمة الكثافة والحرارة النوعية الخاصتان بالمائع تلقائيا ً. ضمن الحقل Densityحدد كثافة المائع عند درجة الحرارة المتوسطة المتوقعة في النظام. ضمن الحقل Specific Heatحدد الحرارة النوعية للمائع عند درجة الحرارة المتوسطة المتوقعةفي النظام.
اللوحة Primary Loopمخصصة إلدخال البيانات الخاصة بدارة المضخات الرئيسية مع التحكم, وهي متغيرة حسب نوع نظام التوزيع المتبع. في حال كان نظام التوزيع المتبع في المحطة هو Primary-Only, Constant Speedأو Primary/Secondary, Variable Speedتظهر هذه اللوحة كما في الشكل (.)45-1 يوضح العمود األول Pump forالمضخة المرتبطة مع كل مبرد أو مرجل. العمود Flow Rateيبين التدفق التصميمي الخاص بالمبرد أو المرجل. ضمن العمود Pumpحدد قيمة أداء المضخة والتي تم اختيار واحدتها من اللوحة السابقة. ضمن العمود Mechanical Efficiency %حدد المردود الميكانيكي للمضخة عند الشروط التصميمية والذي يستخدم في حساب االستطاعة الكهربائية للمضخة.
132
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ضمن العمود Electrical Efficiency %حدد المردود الكهربائي لمحرك المضخة عند الشروط التصميمية والذي يستخدم في حساب الكسب الحراري لشبكة الماء وكذلك حساب االستطاعة الكهربائية لمحرك المضخة عند الشروط التصميمية.
الشكل ()45-1
في حال كان نظام التوزيع المتبع في المحطة هو Primary-Only, Variable Speedتظهرهذه اللوحة كما في الشكل (.)46-1
الشكل ()46-1
133
م .أسامة عاطف خياطة
هذا النوع من أنظمة التوزيع يمكن أن يتألف من مضخة رئيسية واحدة أو عدة مضخات على التوازي ,يقوم البرنامج بالحسابات الالزمة من أجل مضخة واحدة ذات سرعة متغيرة ,وفي حال استخدام عدة مضخات فيجب دمج بيانات األداء في مضخة واحدة. إن الجدول الخاص بهذا النوع من أنظمة التوزيع مشابه لألنواع األخرى المشروحة سابقا ً, باإلضافة إلى البيانات التالية: ضمن الحقل Control Headحدد الضغط التفاضلي المطلوب للتحكم بعمل المضخة متغيرة السرعة . ضمن الحقل Minimum Pump Flowحدد معدل التدفق األصغري المسموح به بالنسبة للمضخة ذات السرعة المتغيرة وذلك كنسبة من التدفق التصميمي ,وعادة ما تكون النسبة .%41 ضمن الحقل Minimum Chiller Flowحدد معدل التدفق األصغري المسموح به ضمن المبرد كنسبة من تدفق الحمل الكامل وذلك في محطة الماء البارد. ضمن الحقل Minimum Boiler Flowحدد معدل التدفق األصغري المسموح به ضمن المرجل كنسبة من تدفق الحمل الكامل وذلك في محطة الماء الساخن. اللوحة Secondary Loopمخصصة إلدخال البيانات الخاصة بالمضخات الثانوية مع التحكم ,وهي متغيرة حسب نوع المحطة ونوع نظام التوزيع المتبع. في حال كانت المحطة من نوع Chiller Plantأو Hot Water Boiler Plantوكان نظامالتوزيع المتبع Primary/Secondary Variable Speed Secondaryتظهر اللوحة كما في الشكل ( .)47-1وكما هو بالنسبة للمضخات الرئيسية يتم إدخال جميع البيانات الخاصة بالمضخات الثانوية بنفس الطريقة.
مالحظة: في حال كانت المحطة من النوع Remote source chilled waterأو Remote source Hot waterيكون لدينا خيارين لنظام التوزيع: Secondary-only / constant speedأو secondary-only / variable speedوهي مشابهة للوحة الخاصة لمحطات المبردات أو المراجل.
134
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()47-1
التبويب :Cond. Water يستخدم هذا التبويب في توصيف مضخة المكثف ويتم إدخال البيانات التالية: من القائمة المنسدلة Pumo Controlحدد طريقة التحكم بمضخة التكائف ,وهي إما ذات تدفق ثابت بسرعة ثابتة ,أو تدفق متغير بسرعة متغيرة. ضمن الحقل Minimum Pump Flowحدد معدل التدفق األصغري المسموح به بالنسبة للمضخة ذات السرعة المتغيرة وذلك كنسبة من التدفق التصميمي. ضمن الحقل Static Headحدد الرفع الستاتيكي المطلوب عند اختيار مضخة متغيرة السرعة, وهو يمثل فرق المنسوب الشاقولي في الدارة. من القائمة المنسدلة Pump Performance Unitحدد الواحدة المطلوب اعتمادها ألداء المضخة, وهي مشابهة للمشروحة في لوحة المضخات الرئيسية في التبويب السابق. ضمن الجدول Condenser Water Loopحدد أداء مضخات التكثيف كالتالي: العمود Flow Rateيبين التدفق التصميمي الخاص بالمبرد أو المرجل. ضمن العمود Pumpحدد قيمة أداء المضخة والتي تم اختيار واحدتها من اللوحة السابقة. ضمن العمود Mechanical Efficiency %حدد المردود الميكانيكي للمضخة. -ضمن العمود Electrical Efficiency %حدد المردود الكهربائي لمحرك المضخة.
135
م .أسامة عاطف خياطة
.5تقارير حسابات المحطة: بعد االنتهاء من تعريف المحطة يمكن توليد تقارير حسابات مبردات الماء والمراجل ,حيث يمكن توليد 4 تقارير مجدولة و تقرير مخطط واحد ,ولتوليد التقرير يتم ذلك عن طريق قائمة Reportsأو بالنقر بالزر األيمن للفأرة على المحطة المطلوبة واختيار األمر ,Print/View Design Resultsثم نحدد مجموعة التقارير المطلوب توليدها كما هو موضح في الشكل ()48-1
الشكل ()48-1
وإن مجموعة التقارير التي يمكن توليدها هي كالتالي: تقرير حسابات محطة التبريد :Cooling Plant Sizing Summary يقوم هذا التقرير بإظهار الحسابات الخاصة بمحطة التبريد هو موضح بالشكل ()40-1 حيث تبين المجموعة Plant Informationاسم المحطة ونوعها ومدينة المشروع. أما المجموعة Cooling Plant Sizing Dataفتبين قيمة استطاعة التبريد العظمى للمحطة ووقت حدوث ذروة الحمل ,وحاصل قسمة المساحة اإلجمالية التي تخدمها المحطة على استطاعة التبريد باإلضافة إلى المساحة اإلجمالية التي تخدمها المحطة. أما الجدول Coincident Air System Cooling Loads for Timeفيبين عدد تكرار لكل نظام باإلضافة إلى قيمة حمل التبريد لكل نظام تابع للمحطة عند ذروة المحطة ,وليس بالضرورة أن تكون هذه القيمة هي ذروة النظام نفسه على اعتبار إمكانية اختالف ساعة ذروة النظام عن ذروة المحطة. 136
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()40-1
تقرير حسابات محطة التدفئة :Heating Plant Sizing Summary يقوم هذا التقرير بإظهار الحسابات الخاصة بمحطة التدفئة ,وهو مشابه لتقرير حسابات محطة التبريد.
تقرير حمل مبرد الماء على مدار الساعة :Hourly Chiller Load Profiles يقوم هذا التقرير بإظهار تفاصيل حمل مبرد الماء على مدار الساعة ووفقا ً ألشهر معينة يتم تحديدها عند توليد التقرير. حيث تبين المجموعة Plant Informationاسم المحطة ونوعها ومدينة المشروع. أما الجدول Chiller Load Profiles from Time to Timeفيبين تغير حمل المبرد مع تغير الساعة: العمود :Hourيبين تغير الساعة من 1111منتصف الليل إلى الساعة .3411 العمود :OA Temoيبين درجة الحرارة الجافة التي تحدث في الساعة المقابلة. -العمود Total Coolingيبين استطاعة التبريد الكلية للمبرد في الساعة المقابلة.
137
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()31-1
138
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.6إنشاء معدالت استهالك الكهرباء والوقود: يستتتت دع معدل االسلللتهالك الكهربائي في تسلللعير الطاقة الكهربائية المسلللتهلكة في المبنى ,أما معدل اسلللتهالك الوقود فيستخدم في تسعير الوقود المستهلك في المبنى1 في البداية يتم تحديد العملة المسللللتخدمة في التسللللعير من القائمة Viewاألمر Preferencesثم من القائمة Projectومن خالل القائمة المنسدلة Currency Unitsيتم تحديد العملة أو كتابة اسم عملة معينة. إلنشللاء معدل كهرباء جديد انقر على القائمة Electric Ratesثم على ,Sample Electric Rateو إلنشللاء معدل وقود جديد انقر على القائمة Fuel Ratesثم على 1Sample Fuel Rate
التبويب :General تحوي معلومات أساسية عن األسعار وواحدة القياس وجدول العمل واالنبعاثات ,علما ً أنه في حال تم اختيار المعدل Simpleفإن هذا التبويب سيكون هو الوحيد المفعل من كل التبويات1 ضمن اللوحة Generalأدخل اسم معدل االستهالك ضمن الحقل 1Name اختر نوع إدخال البيانات للمعدل هل هو مبسلللللط Simpleأم موسلللللع ,Complexففي المعدل المبسللط يتم تحديد تسللعير ثابت وموحد للطاقة أو الوقود ويتم إدخال جميع البيانات الالزمة ضللمن القائمة ,Generalأما في المعدل الموسع فيتم إدخال بيانات أكثر دقة وتفصيالً1 ضمن الحقل Energy Unitsحدد واحدة طاقة الوقود المراد استخدامها في التسعير1 ضمن الحقل Conversionحدد عامل التحويل بين واحدة الطاقة المحددة والواحدات القياسية أي KWhو ,KBTUوالحقالن األخيران غير قابلين للتغيير عند حساب المعدل الكهربائي1 ضلمن الحقل Demand Unitsالخاص بالمعدل الكهربائي الموسلع حدد واحدة القياس بـللللللل KW والتي تمثل االسلللتطاعة الفعلية التي يقيسلللها مقياس االسلللتطاعة أو KVAوالتي تمثل االسلللتطاعة الظاهرية المؤلفة من االسلللللللتطاعة الفعلية والردية ,لكن باعتبار أن المباني تسلللللللتخدم مقاييس االسلللتطاعة الفعلية فإن الخيار KWيسلللتخدم أكثر من 1KVAبينما في هذا الحقل ومن أجل معدل اسلللتهالك الوقود الموسللللع يمكن االختيار بين الحسللللاب على أسللللاس اسللللتهالك الذروة السللللاعية Hourly peakأو استهالك الذروة اليومية 1Daily peak ضلمن الحقل _ Flat Priceوعند اسلتخدام المعدل المبسط_ حدد السعر الثابت الستهالك الكهرباء أو الوقود في الشهر1
139
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()21-4
ضللمن الحقل Customer Chargeحدد قيمة الرسللوم الثابتة المدفوعة من قبل المسللتهلك في كل فاتورة سواءا ً أكان هناك استهالكا ً للطاقة أو الوقود أم لم يكن1 أحيانا ً تحدد بعض األنظمة قيمة صلللغرى للفاتورة يجب دفعها وتحدد ضلللمن الحقل Minimum 1Charge ضمن الحقل Tax Rateحدد نسبة الضريبة المفروضة على قيمة االستهالك الكلي إن وجدت1 من خالل الجدول الفصلللللي Seasonal Schedulingيمكن تحديد الشللللهر في أي فصللللل ,ففي بعض األحيان يكون سللعر الفاتورة في الصلليف مختلفا ً عن الشللتاء لذلك من خالل هذا الجدول حدد األشللهر الص ليفية واألشللهر الشللتوية وفي بعض األحيان يتم تحديد األشللهر المتوسللطة Midوالتي تكون فواتيرها مختلفة عن األشهر الصيفية والشتوية1 من خالل القائمة المنسدلة Time – of – Day Schedulingيمكن تفصيل تسعير الفاتورة خالل اليوم الواحد ,حيث يمكن أن تختلف قيمة سلعر االسلتهالك بين ساعات الذروة والالذروة ,وتتم هذه 140
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
العملية بتعريف جدول عمل خاص بالمعدل من خالل األمر Scheduleواختيار النوع Utility Rate Time-of-Dayثم من القلائمة Hourly Profilesحدد البروفايل الخاص بالمعدل مع االنتباه أنه يوجد أربع خيارات ضللللمن البروفايل :الذروة Peakومتوسللللط الذروة Mid-peak والحالة العادية Normalوالالذروة ,Off-peakويمكن تعيين بروفايل لألشلللهر الصللليفية وآخر لألشهر الشتوية من خالل القائمة 1Assignment من اللوحة Emissions Analysisيمكن تحديد معدل انبعاث الغازات الملوثة ضلللللللمن الحقل ,CO2e Factorوعندها سللليقوم البرنامج بتقدير انبعاث غاز CO2تبعا ً لالسلللتهالك الكلي للطاقة الكهربائية أو الوقود خالل العام1
التبويب :Energy / Fuel Charges هذا التبويب يحوي معلومات عن تفاصيل فاتورة الكهرباء أو الوقود كشرائح متراكمة حسب فصل السنة1 يتألف هذا التبويب من جدول قابل للتمدد (زيادة عدد الصللفوف) كل صللف من الصللفوف يحوي معلومات معينة وتفصليلية عن تسعير عنصر ما ,كل عنصر يعرف التسعير لفترة معينة من الزمن وكمية محددة من االستهالك ,يمكن زيادة عدد الصفوف باختيار المربع إلى يسار كل صف1 في البداية يتم االختيار بين التسللعيرة النظامية أو المركبة بالنسلبة لمعدل االسلتهالك الكهربائي من خالل اختيار أحد الخيارين Standardأو 1Compound في حال اختيار تسللللعيرة من نوع Compundاختر من القائمة المنسللللدلة Step Typeطريقة تسللعير الشللريحة إما ( Demand Blockوتأخذ واحدة )Kwh/Kwأو ( Energy Stepوتأخذ واحدة ,)Kwوسيتم شرحها بالتفصيل في األمثلة الحقاً. من القائمة المنسللدلة Seasonاختر الفصللل المطلوب تعريفه Summerأو Winterأو Mid- Seasonوذلك في حال تم تعريفهم من خالل الجدول الفصلللللي Seasonal Schedulingمن القائمة Generalأو اختر الخيار All Seasonsفي حال كانت التعرفة موحدة لجميع الفصول1 من القائمة المنسللللدلة Periodحدد الوقت (من اليوم) الذي يتم تطبيق التسلللللعيرة عنده ,فإذا تم تعريف جدول عمل خاص ضللللللمن القائمة ,Generalعندها يتم اختيار الوقت المحدد حسللللللب اللذروة أو وسلللللللط الذروة أو الالذروة ,أو يمكن اختيار الخيار All Periodsإذا كان المطلوب تطبيق التسعيرة لكل الفترات. ضلمن الحقل Block Sizeحدد كمية الطاقة (كشريحة) المراد تطبيق التسعيرة عليها ,ففي حال كانت التسللعيرة ثابتة مع اسللتهالك الطاقة يتم إدخال القيمة 0000000كحد أعظمي وهذه القيمة يفسللرها البرنامج على أنها "كامل االسللتهالك" ,أما في حال كانت التسللعيرة تختلف مع اختالف 141
م .أسامة عاطف خياطة
الشللريحة ,مثالً تسللعيرة أول 511وحدة مختلفة عن باقي الشللريحة عندها يتم تعريف الشللريحة األولى ضمن هذا العمود ويأخذ القيمة ,511ويتم تعريف شريحة ثانية وثالثة ...الخ ,مع االنتباه أنه يجب تحديد القيمة 0000000آلخر شريحة. من القائمة المنسلللدلة Block Unitحدد واحدة اسلللتهالك الطاقة وعادة ما تكون بالـللللللللل ,Kwh وبالنسبة الستهالك الوقود ال يمكن تغيير الواحدة التي تم تحديدها في القائمة .General ضللمن العمود األخير حدد تسللعيرة الشللريحة بالنسللبة لواحدة الطاقة ,وذلك حسللب العملة التي تم اختيارها.
أنواع تسعير الفواتير مع أمثلة عنها: فيما يلي شللرح لطرق تسللعير فواتير اسللتهالك الطاقة المنتشللرة في العالم ,وعلى المصللمم أن يقارن بين طريقة التسعير المتبعة في مدينة المشروع مع الطرق المشروحة وإدخال البيانات بنفس الطريقة المتبعة في كل مثال. التسللللعير الثابت :Flat Pricingهذه الطريقة تسللللتخدم تسللللعيرا ً ثابتا ً لكافة األوقات ,أو لفترات محددة من السنة أو اليوم. مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: All Kwh during summer billing months = 0.077 $/Kwh All Kwh during winter billing months = 0.049 $/Kwh على فرض أنه تم استهالك 40000 Kwhخالل شهر صيفي واحد ,فإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
x
Block Size
Kwh Range
$3080
= =
0.077 $/Kwh Total
x
40000 Kwh
All
$3080
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج ,اختر طريقة تسعير نظامية ,Standardثم حدد بيانات الجدول كالتالي:
142
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()22-4
التسللعير التراكمي :Declining Blockهذه الطريقة تسللتخدم تسللعيرا ً مختلفا ً لكل شللريحة من شرائح االستهالك. مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: For the first 8000 Kwh= 0.101 $/Kwh For the next 15000 Kwh = 0.063 $/Kwh For all remaining Kwh= 0.044 $/Kwh على فرض أنه تم استهالك 40000 Kwhخالل شهر واحد ,فإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
X
Block Size
kWh Range
$808
=
0.101 $/Kwh
X
8000 Kwh
1-8000
$945
=
0.063 $/Kwh
X
15000 Kwh
8001-23000
$748
=
$2501
=
0.044 $/Kwh Total
X
17000 Kwh
23001-40000
143
م .أسامة عاطف خياطة
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج ,اختر طريقة تسعير نظامية ,Standardثم حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()34-4
التسللللعير حسللللب الطلب :Demand Blockهذه الطريقة تسللللتخدم تسللللعيرا ً مشللللابها ً للتسللللعير التراكمي إال أن شللرائح التسللعير تتغير أيضلا ً حسللب الشللهر لذلك يتم اسللتخدام واحدة االسللتهالك الساعي /استهالك الكهرباء أي .Kwh/Kw مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: For the first 150 Kwh/Kw demand= 0.085 $/Kwh For the next 100 Kwh/Kw demand = 0.062 $/Kwh For all additional Kwh= 0.038 $/Kwh 144
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
على فرض أنه تم استهالك 200 Kwبمقدار 60000 Kwhخالل شهر واحد ,فإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
X
Block Size
kWh Range
$2550
=
0.085 $/Kwh
X
30000 Kwh
1-30000
$1240
=
0.062 $/Kwh
X
20000 Kwh
30001-50000
$380
=
$4170
=
0.038 $/Kwh Total
X
10000 Kwh
50001-60000
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج ,اختر طريقة تسعير نظامية ,Standardثم حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()31-4
145
م .أسامة عاطف خياطة
التسللعير المشللترك :Mixed Blockهذه الطريقة تسللتخدم تسللعيرا ً يجمع بين التسللعير التراكمي والتسعير حسب الطلب ,لذلك نستخدم في نفس التسعير واحدة Kwhوواحدة .Kwh/Kw مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: For the first 150 Kwh/Kw demand =0.075 $/ Kwh For the next 15000 Kwh =0.050 $/ Kwh For the next 100 Kwh/Kw demand =0.047 $/ Kwh For all additional Kwh =0.042 $/ Kwh على فرض أنه تم استهالك 120 Kwبمقدار 50000 Kwhخالل شهر واحد ,فإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
X
Block Size
kWh Range
$1350
=
0. 075 $/Kwh
X
18000 Kwh
1-18000
$750
=
0. 050 $/Kwh
X
15000 Kwh
18001-33000
$564
=
0. 047 $/Kwh
X
12000 Kwh
33001-45000
$210
=
$2874
=
0. 042 $/Kwh Total
X
5000 Kwh
45001-50000
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج ,اختر طريقة تسعير نظامية ,Standardثم حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()25-4
146
HAP 4.6 دليل المستخدم لبرنامج
هذه الطريقة تسلللتخدم تسلللعيرا ً مركبا ً يسلللتخدم واحدة:Compound Block التسلللعير المركب :الطاقة وواحدة االستهالك وذلك من عدة مراحل كما هو موضح في المثال : لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي:مثال For the first 125 kWh/kW demand For the first 3000 kWh= 0.087 $/kWh For the next 87000 kWh = 0.043 $/kWh For the all additional kWh = 0.034 $/kWh For the next 200 kWh/kW demand For the first 6000 kWh = 0.060 $/kWh For the next 85000 kWh = 0.044 $/kWh For the all additional kWh = 0.042 $/kWh For all over 325 kWh/kW demand For all kWh = 0.039 $/kWh : فإن قيمة الفاتورة ستكون, خالل شهر واحد20000 Kwh بمقدار500 Kw على فرض أنه تم استهالك kWh Range
Block Size
X
Price
=
Cost
First 125 kWh/kW
62500 kWh
1-3000
3000 kWh
x
0.087 $/kWh
=
$261.00
3001-62500
59500 kWh
x
0.043 $/kWh
=
$2558.50
Next 200 kWh/kW
100000 kWh
1-6000
6000 kWh
x
0.060 $/kWh
=
$360.00
6001-100000
94000 kWh
x
0.044 $/kWh
=
$4136.00
All Above 325 kWh/kW
37500 kWh
1-37500
37500 kWh
x
0.039 $/kWh Total
=
$1462.50
=
$8778.00
147
م .أسامة عاطف خياطة
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج ,اختر طريقة تسعير نظامية ,Compoundثم حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()26-4
القائمة :Demand Charges هذه القائمة مخصلصة لتعريف شرائح االستهالك (الطلب) وهي قائمة اختيارية تستخدم عند تعريف معلدالت االسلللللللتهالك عنلد اللذروة ,وبيلانلات اإلدخلال لهذه القائمة مشلللللللابهة لبيانات اإلدخال لقائمة .Energy / Fuel Charges من القائمة المنسلللدلة Seasonاختر الفصلللل المطلوب تعريفه Summerأو Winterأو Mid- Seasonوذلك في حال تم تعريفهم من خالل الجدول الفصلللللي Seasonal Schedulingمن القائمة Generalأو اختر الخيار All Seasonsفي حال كانت التعرفة موحدة لجميع الفصول1 من القائمة المنسللللدلة Periodحدد الوقت (من اليوم) الذي يتم تطبيق التسلللللعيرة عنده ,فإذا تم تعريف جدول عمل خاص ضللللللمن القائمة ,Generalعندها يتم اختيار الوقت المحدد حسللللللب
148
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
اللذروة أو وسلللللللط الذروة أو الالذروة ,أو يمكن اختيار الخيار All Periodsإذا كان المطلوب تطبيق التسعيرة لكل الفترات. ضلمن الحقل Block Sizeحدد كمية الطاقة (كشريحة) المراد تطبيق التسعيرة عليها ,ففي حال كانت التسللعيرة ثابتة مع اسللتهالك الطاقة يتم إدخال القيمة 0000000كحد أعظمي وهذه القيمة يفسللرها البرنامج على أنها "كامل االسللتهالك" ,أما في حال كانت التسللعيرة تختلف مع اختالف الشللريحة ,مثالً تسللعيرة أول 511وحدة مختلفة عن باقي الشللريحة عندها يتم تعريف الشللريحة األولى ضمن هذا العمود ويأخذ القيمة ,511ويتم تعريف شريحة ثانية وثالثة ...الخ ,مع االنتباه أنه يجب تحديد القيمة 0000000آلخر شريحة. الحقل Block Unitيظهر واحدة اسللتهالك الطاقة الكهربائية بـلللللللل Kwhأو KVAحسللب ما تم تحديده في القائمة , Generalأما بالنسلللللبة السلللللتهالك الوقود فالواحدة هي Thermأو ما تم تحديده في القائمة .General ضللمن العمود األخير حدد تسللعيرة الشللريحة بالنسللبة لواحدة الطاقة ,وذلك حسللب العملة التي تم اختيارها. أنواع تسعير فواتير االستهالك للقائمة :Demand Charges يوجد نوعان لتسعير الفواتير ضمن هذه القائمة: التسللللعير الثابت :Flat Pricingهذه الطريقة تسللللتخدم تسللللعيرا ً ثابتا ً لكافة األوقات ,أو لفترات محددة من السنة أو اليوم. مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: All kw of on-peak demand during summer months= 10.45 $/kw All kw of mid-peak demand during summer months= 8.65 $/kw All kw of on-peak demand during winter months= 7.40 $/kw على فرض أنه خالل شهر صيفي واحد تم استهالك 370 Kwعند ساعات الذروة ,و 207 Kw عند ساعات منتصف الذروة Mid-Peakفإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
X
Block Size
kWh Range
$3866.50
=
10.45 $/kw
x
370 Kw
All
$1790.55
=
$5657.05
=
8.65 $/kw Total
X
207 Kw
All
149
م .أسامة عاطف خياطة
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()37-4
التسللعير التراكمي :Stepped Pricingهذه الطريقة تسللتخدم تسللعيرا ً تراكميا ً مشللابها للتسللعير Declining Blockالمشروح في القائمة السابقة مثال :لدينا أسعار استهالك كهرباء كالتالي: For the first 50 kw of billing demand= 10.18 $/kw For the next 100 kw of billing demand= 7.00 $/kw For all remaining billing demand= 5.44 $/kw على فرض أنه تم استهالك 400 Kwخالل شهر واحد ,فإن قيمة الفاتورة ستكون: Cost
=
Price
X
Block Size
kWh Range
$509
=
10.18 $/kw
x
50 Kw
1-50
$700
=
7.00 $/kw
x
100 Kw
51-150
$1360
=
$2569
=
5.44 $/kw Total
x
250 Kw
151-400
إلدخال بيانات المثال السابق في البرنامج حدد بيانات الجدول كالتالي:
الشكل ()38-4
150
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.7تعريف المبنى :Building يقصد بالمبنى جميع أنظمة الـ HVACوغيرها من أجل حالة تصميمية واحدة تتم دراستها لتحليل استهالك الطاقة .ولتعريف مبنى جديد انقر على Buildingثم انقر على .New Default Building
التبويب :Plants
هذا التبويب مخصص لتحديد جميع محطات الماء المبرد أو الماء الساخن أو محطات البخار الموجودة في المبنى. ضمن اللوحة Generalأدخل اسم المبنى المدروس ضمن الحقل .Building Name ضمن اللوحة Plants Included in Buildingاختر المحطات الموجودة ضمن هذا المبنى بواسطة اختيار المربع المجاور لكل محطة ,عند اختيار أي محطة يقوم البرنامج تلقائيا ً بإضافة جميع األنظمة الموجودة ضمن المحطة إلى المبنى ,ويظهر هذا ضمن القائمة .Systems
الشكل ()30-1
151
م .أسامة عاطف خياطة
التبويب :Systems
هذا التبويب مخصص إلضافة األنظمة إلى المبنى ,فعند إضافة أي محطة يقوم البرنامج تلقائيا ً بإضافة جميع األنظمة المحتواة في هذه المحطة إلى قائمة األنظمة في المبنى ,لكن يستطيع المستخدم أيضا ً إضافة األنظمة المعرفة سابقا ً وغير المحتواة في أي محطة مثل أجهزة Packageأو أنظمة ,DXعندها يمكن إضافة هذه األنظمة إلى المبنى من القائمة .Systems توضح اللوحة Systems in Current Projectجميع األنظمة الموجودة في البرنامج ,بينما تبين اللوحة Systems Included in This Buildingاألنظمة التي تم إضافتها إلى المبنى مع التكرارية بجانب كل نظام.
الشكل ()41-1
التبويب :Misc. Energy هذا التبويب يحوي البيانات الخاصة بأنظمة الطاقة الموجودة بالمبنى غير أنظمة التكييف وذلك ليقوم البرنامج بإضافة الطاقة المستهلكة بواسطة هذه األنظمة إلى طاقة التكييف وتقدير استهالك المبنى من الطاقة بالكامل, ويمكن إضافة 41أنظمة ضمن هذه القائمة حيث يمثل كل صف من الصفوف البيانات الخاصة بالنظام. 152
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ضمن العمود Nameحدد اسم النظام. من القائمة المنسدلة Energy or Fuel Typeحدد نوع النظام هل هو ذو استهالك كهربائي أو وقودي واختر النوع المناسب. ضمن الحقل Peak Useحدد الطاقة العظمى التي يستهلكها النظام. من القائمة المنسدلة Sheduleحدد جدول العمل الخاص بالنظام أو أنشأ جدول عمل جديد ,ويمكن تعديل جدول العمل بواسطة األمر Editالموجود بجانب جدول العمل.
الشكل ()44-1
مالحظة :إن البرنامج يأخذ بعين االعتبار الطاقة المستهلكة من األنظمة الموجودة غير أنظمة التكييف والتي تم تعريفها ضمن أنظمة التكييف ,وهي: طاقة اإلنارة الكهربائية التي تم تعريفها ضمن الحيزات المدروسة. طاقة األجهزة الكهربائية التي تم تعريفها ضمن الحيزات المدروسة.
153
م .أسامة عاطف خياطة
ال يأخذ البرنامج أحمال الكسب الحراري بعين االعتبار والتي تم تعريفها في الحيز إال إذا تم إضافتها كطاقة إضافية ضمن القائمة ,Misc. Energyفعلى سبيل المثال الحرارة المكتسبة من أجهزة الطبخ الغازية التي يتم تعريفها ضمن حيز المطبخ تؤخذ بعين االعتبار كحمل حراري لكن ال تحسب ضمن حسابات الطاقة المستهلكة ,لذلك لحساب كمية الغاز المستهلكة يجب إضافة هذه الطاقة ضمن القائمة .Misc. Energy يجب إضافة األنظمة المستهلكة للطاقة الموجودة خارج المبنى مثل إنارة المدخل أو اإلنارة الخارجية ومحركات المصاعد.
التبويب :Meters هذا التبويب يحوي البيانات الخاصة بمعدالت استهالك الطاقة الكهربائية والوقود للمبنى.
الشكل ()43-1
154
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
اللوحة Metersمخصصة إلضافة معدالت االستهالك حيث يمكن اختيار معدل االستهالك من القائمة المنسدلة أو إنشاء معدل جديد أو تعديل معدل استهالك تم إنشاؤه سابقا ً بالنقر على األمر الموجود يسار القائمة المنسدلة. مالحظة :4يجب اختيار معدل استهالك كهربائي لكل مبنى. مالحظة :3يتم إضافة معدالت استهالك الوقود فقط في حال وجود مصادر الستهالك الوقود في المبنى ,وفي حال وجود مصدر الستهالك الوقود ولم يتم تحديد أي معدل الستهالك الوقود فإن كلفة الوقود ستكون صفرا ً. ضمن الحقل Average Building Power Factorحدد قيمة عامل االستطاعة للتحويل بين KWو KVA كنسبة مئوية .وهذا العامل يطبق فقط في حال كان معدل االستهالك الكهربائي يستخدم الواحدة .KVA ضمن الحقل Source Electric Generating Efficiencyحدد قيمة المردود الوسطي لمحطات توليد الطاقة الكهربائية التي تغذي الطاقة للمبنى ,وتستخدم هذه القيمة في حساب الطاقة الكهربائية الالزمة من المنبع. ضمن الحقل Additional Floor Areaحدد مساحة األرضية غير المكيفة والتي لم تؤخذ بعين االعتبار, وتستخدم هذه القيمة مع مساحة األرضية المكيفة في حساب كلفة الطاقة للمتر المربع.
155
م .أسامة عاطف خياطة
.8تقارير استهالك الكهرباء والوقود للنظام والمحطة والمبنى: يسمح البرنامج بمحاكاة أداء أجهزة التكييف على مدار السنة وبالتالي تقدير استهالك الكهرباء والوقود للنظام أو المحطة أو المبنى.
تقارير استهالك الكهرباء والوقود للنظام: يمكن توليد تقارير استهالك الكهرباء والوقود للنظام من القائمة Reportsأو بالنقر بالزر األيمن للفأرة على النظام المطلوب واختيار Print/View Simulation Resultsفتظهر نافذة اختيار التقارير كما هو في الشكل ( .)44-1علما ً أن تقارير المخططات Graph Specificationsتظهر بعد توليد التقارير لمرة واحدة على األقل.
الشكل ()44-1
وإن مجموعة التقارير التي يمكن توليدها هي كالتالي: 156
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
oتقرير المحاكاة الشهرية :Monthly Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء النظام واستهالكه للكهرباء والوقود على مدار السنة وذلك لكل شهر, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة, وتشمل البيانات التالية:
الشكل ()41-1
االستهالك الكهربائي لوشيعة التبريد األولي ووشيعة التدفئة األولية. االستهالك الكهربائي لوشيعة التبريد المركزي ووشيعة التدفئة المركزية. االستهالك الكهربائي لوشيعة التدفئة الطرفية ووشيعة إعادة التسخين. االستهالك الكهربائي لمروحة اإلرسال والراجع والتهوية.
االستهالك الكهربائي لجهاز الترطيب.
االستهالك الكهربائي لجهاز االسترجاع الحراري. االستهالك الكهربائي للمضخة الحرارية التي تستخدم المياه الجوفية.
157
م .أسامة عاطف خياطة
oتقرير المحاكاة اليومية :Daily Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء النظام واستهالكه للكهرباء والوقود على مدار الشهر وذلك لكل يوم, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة ,وهو مشابه لتقرير المحاكاة الشهرية. oتقرير المحاكاة الساعية :Hourly Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء النظام واستهالكه للكهرباء والوقود على مدار اليوم وذلك لكل ساعة, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة ,وهو مشابه لتقرير المحاكاة الشهرية. oتقرير األحمال غير الكافية :Unmet Loads Report يقدم تقرير األحمال غير الكافية معلومات عن عدد الساعات التي لم تكن خاللها استطاعة الجهاز كافية لتأمين حمل النظام وذلك ألنظمة DXأو التدفئة بنظام المضخة الحرارية أو االحتراق. والبيانات التي يظهرها هذا التقرير هي: العمود :Equipment Capacity is Sufficientيبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة الجهاز كافية تماما ً لتأمين حمل وشيعة التبريد أو التدفئة. العمود :Capacity insufficient by 0%-5%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة الجهاز أقل من حمل الوشيعة بنسبة تتراوح من 0%-5% العمود :Capacity insufficient by 5%-10%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة الجهاز أقل من حمل الوشيعة بنسبة تتراوح من 5%-10% العمود :Capacity insufficient by >10%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة الجهاز أقل من حمل الوشيعة بنسبة تزيد عن 10% العمود :Total Hours with Unmet Loadsيبين عدد الساعات اإلجمالي التي تكون فيها استطاعة الجهاز غير كافية ,وهو يساوي مجموع القيم الثالثة السابقة. العمود :Total Hours with Equipment Loadsيبين عدد الساعات اإلجمالية للجهاز, وهو يساوي مجموع ساعات العمود السابق مع العمود األول. 158
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()45-1
oتقرير درجة حرارة المنطقة :Zone Temperature Report يقدم تقرير درجة حرارة المنطقة احصائيات تفصيليلة عن درجات الحرارة ضمن المناطق المخدمة من قبل النظام وذلك خالل ساعات المشغولية Occupiedوالال مشغولية .Unoccupied والبيانات التي يظهرها هذا التقرير هي: العمود :Max Zone Temperatureيبين أعلى درجة حرارة تحدث ضمن المنطقة, ونالحظ أن هذا العمود موجود لساعات المشغولية والالمشغولية. العمود :Hours More Than 2.8°K above Throt. Rangeيبين عدد الساعات التي تزيد فيها درجة حرارة المنطقة عن 2.8°Kفوق الحد األعلى للترموستات في حالة التبريد. العمود :Hours 0.6 to 2.8°K above Throt. Rangeيبين عدد الساعات التي تزيد فيها درجة حرارة المنطقة عن 0.6 - 2.8°Kفوق الحد األعلى للترموستات في حالة التبريد. العمود :Cooling Setpoint Plus Throt. Rangeوهو يمثل مجموع درجة الحرارة المطلوبة في حالة التبريد Setpointمع مجال الخنق ,أي الحد األعلى لدرجة الحرارة المسموح به ضمن المنطقة في حالة التبريد.
159
م .أسامة عاطف خياطة
العمود :Hours Within Throt. Range or Deadbandيبين عدد الساعات التي تتراوح خاللها درجة حرارة المنطقة بين الحد األعلى لدرجة حرارة في حالة التبريد والحد األدنى لدرجة الحرارة في حالة التدفئة ,أي عدد الساعات التي تكون فيها درجة حرارة المنطقة ضمن مجال الراحة .ونالحظ أن العمود موجود لساعات المشغولية والالمشغولية. العمود :Heating Setpoint Minus Throt. Rangeوهو يمثل درجة الحرارة المطلوبة في حالة التدفئة Setpointمطروحا ً منها مجال الخنق ,أي الحد األدنى لدرجة الحرارة المسموح به ضمن المنطقة في حالة التدفئة .ونالحظ أن هذا العمود موجود لساعات المشغولية والالمشغولية. العمود :Hours 0.6 to 2.8°K below Throt. Rangeيبين عدد الساعات التي تقل فيها درجة حرارة المنطقة عن 0.6 - 2.8°Kتحت الحد األدنى للترموستات في حالة التدفئة. العمود :Hours More Than 2.8°K below Throt. Rangeيبين عدد الساعات التي تزيد فيها درجة حرارة المنطقة عن 2.8°Kتحت الحد األدنى للترموستات في حالة التدفئة. العمود :Min Zone Temperatureيبين أقل درجة حرارة تحدث ضمن المنطقة ,ونالحظ أن هذا العمود موجود لساعات المشغولية والالمشغولية.
الشكل ()46-1
160
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
تقارير استهالك الكهرباء والوقود للمحطة: يمكن توليد تقارير استهالك الكهرباء والوقود للمحطة من القائمة Reportsأو بالنقر بالزر األيمن للفأرة على المحطة المطلوبة واختيار Print/View Simulation Resultsفتظهر نافذة اختيار التقارير .علما ً أن تقارير المخططات Graph Specificationsتظهر بعد توليد التقارير لمرة واحدة على األقل .وإن مجموعة التقارير التي يمكن توليدها هي كالتالي:
oتقرير المحاكاة الشهرية :Monthly Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء المحطة واستهالكها للكهرباء والوقود على مدار السنة وذلك لكل شهر, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة ,وتشمل البيانات التالية: الحمل الحراري لمحطة مبرد الماء بما فيها وشائع التبريد لألنظمة التي تخدمها المحطة واستطاعة المحطة واالستطاعة الحرارية لخرج المبرد واالستطاعة الكهربائية لدخل المبرد واستطاعة الحراق في حال كان المبرد يعمل بالدارة االمتصاصية واالستطاعة الكهربائية للمضخات واستطاعة مروحة برج التبريد. الحمل الحراري لمحطة مرجل ماء ساخن بما فيها وشائع التدفئة لألنظمة التي تخدمها المحطة واستطاعة المحطة واالستطاعة الحرارية لخرج المرجل واالستطاعة الكهربائية لدخل المرجل أو استهالك الوقود ضمن الحراق واالستطاعة الكهربائية للمضخات. الحمل الحراري لمحطة مرجل بخار بما فيها وشائع التدفئة لألنظمة التي تخدمها المحطة واستطاعة المحطة واالستطاعة الحرارية لخرج المرجل واالستطاعة الكهربائية لدخل المرجل أو استهالك الوقود ضمن الحراق.
oتقرير المحاكاة اليومية :Daily Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء المحطة واستهالكها للكهرباء والوقود على مدار الشهر وذلك لكل يوم, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة ,وهو مشابه لتقرير المحاكاة الشهرية.
161
م .أسامة عاطف خياطة
oتقرير المحاكاة الساعية :Hourly Simulation Results يقدم هذا التقرير محاكاة ألداء المحطة واستهالكها للكهرباء والوقود على مدار اليوم وذلك لكل ساعة, حيث يتم توليد جدول بهذه البيانات ويمكن توليد مخطط وملف نصي TXTيحفظ مباشرة ضمن مجلد المشروع ,وتتغير البيانات التي يظهرها التقرير حسب نوع أجهزة التكييف المستخدمة ,وهو مشابه لتقرير المحاكاة الشهرية.
oتقرير األحمال غير الكافية :Unmet Loads Report يقدم تقرير األحمال غير الكافية معلومات عن عدد الساعات التي لم تكن خاللها استطاعة المحطة كافية لتأمين حمل النظام وذلك ألنظمة DXأو التدفئة بنظام المضخة الحرارية أو االحتراق. والبيانات التي يظهرها هذا التقرير هي: العمود :Equipment Capacity is Sufficientيبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة المحطة كافية تماما ً لتأمين حمل المحطة. العمود :Capacity insufficient by 0%-5%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة المحطة أقل من حمل المحطة بنسبة تتراوح من 0%-5% العمود :Capacity insufficient by 5%-10%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة المحطة أقل من حمل المحطة بنسبة تتراوح من 5%-10% العمود :Capacity insufficient by >10%يبين عدد الساعات التي تكون خاللها استطاعة المحطة أقل من حمل المحطة بنسبة تزيد عن 10% العمود :Total Hours with Unmet Loadsيبين عدد الساعات اإلجمالي التي تكون فيها استطاعة المحطة غير كافية ,وهو يساوي مجموع القيم الثالثة السابقة. العمود :Total Hours with Equipment Loadsيبين عدد الساعات اإلجمالية للمحطة, وهو يساوي مجموع ساعات العمود السابق مع العمود األول.
162
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
تقارير استهالك الكهرباء والوقود للمبنى: يمكن توليد تقارير استهالك الكهرباء والوقود للمبنى من القائمة Reportsأو بالنقر بالزر األيمن للفأرة على المبنى المطلوب واختيار Print/View Simulation Resultsفتظهر نافذة اختيار التقارير كما هو في الشكل ( .)47-1علما ً أن تقارير المخططات Graph Specificationsتظهر بعد توليد التقارير لمرة واحدة على األقل .وإن مجموعة التقارير التي يمكن توليدها هي كالتالي:
الشكل ()47-1
ونالحظ أن النافذة مقسمة إلى تبويبين: .4التبويب :Standard Reportsمن خالل هذا التبويب يمكن إظهار تقارير مقارنة أو تقارير كلفة التشغيل السنوية أو تقارير تفصيلية الستهالك الطاقة شهريا ً أو تفاصيل استهالك الطاقة على مدار الساعة بدءا ً من تاريخ محدد إلى تاريخ معين ,ويمكن توليد التقارير التالية: oتقرير الكلفة السنوية :Annual Cost Summary يقوم هذا التقرير بعرض نتائج كلفة الطاقة السنوية ,وهو مكون من 4جداول: الجدول األول Annual Costيوضح الكلفة السنوية لكل عنصر موجود في المبنى.163
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()48-1
الجدول Annual Cost per Unit Floor Areaيوضح الكلفة السنوية لكل عنصر نسبةلواحدة المساحة المكيفة وغير المكيفة. الجدول Component Cost as a Percentage of Total Costيوضح الكلفة السنويةلكل عنصر كنسبة مئوية من الكلفة اإلجمالية.
oتقرير الطاقة واالنبعاثات السنوية :Annual Energy & Emissions Summary يقوم هذا التقرير بعرض كلفة الطاقة وتقدير انبعاثات CO2وهو يتكون من 5جداول: الجدول Annual Costsيبين كلفة الطاقة السنوية لكل نوع من أنواع الطاقة أو الوقودألجهزة التكييف و لغير أجهزة التكييف. الجدول Annual Energy Consumptionيبين استهالك الكهرباء والوقود ألجهزةالتكييف و لغير أجهزة التكييف. الجدول Annual Emissionsيقوم بتقدير انبعاثات CO2السنوية من المبنى. الجدول Annual Cost per Unit Floor Areaيوضح الكلفة السنوية لكل عنصر نسبةلواحدة المساحة المكيفة وغير المكيفة. 164
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الجدول Component Cost as a Percentage of Total Costيوضح الكلفة السنويةلكل عنصر كنسبة مئوية من الكلفة اإلجمالية.
oتقرير كلفة المكونات السنوية :Annual Components Costs يقدم هذا التقرير كلفة الطاقة لمكونات النظام وغيره على شكل جدول ومخطط قرصي.
الشكل ()40-1
165
م .أسامة عاطف خياطة
oتقرير كلفة الطاقة السنوية :Annual Energy Costs يقدم هذا التقرير كلفة الطاقة المستهلكة في المبنى حسب نوع الطاقة والوقود على شكل جدول ومخطط قرصي.
oتقرير الكلفة اإلجمالية للتكييف وغير التكييف :HVAC and Non-HVAC Costs Totals يقدم هذا التقرير كلفة الطاقة اإلجمالية لكل مبنى وذلك ألجهزة التكييف ولغير أجهزة التكييف على شكل جدول ومخطط قرصي.
oاستهالك الطاقة حسب مكونات النظام :Energy Budget by System Components
الشكل ()11-1
166
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
يوضح هذا التقرير استهالك الطاقة اإلجمالية للمبنى والطاقة المستهلكة نسبة لواحدة المساحة اإلجمالية للمبنى ,ونالحظ أن الجدول يبين الطاقة المستهلكة في المبنى والطاقة المستجرة من محطة الطاقة الكهربائية للمقارنة بينهما.
oاستهالك الطاقة حسب نوع الطاقة :Energy Budget by Energy Type يوضح هذا التقرير استهالك الطاقة اإلجمالية للمبنى والطاقة المستهلكة نسبة لواحدة المساحة اإلجمالية للمبنى والجدول مرتب حسب نوع الطاقة والوقود ,ونالحظ أن الجدول يبين الطاقة المستهلكة في المبنى والطاقة المستجرة من محطة الطاقة الكهربائية للمقارنة بينهما.
oتقرير كلفة المكونات الشهري :Monthly Components Costs يبين هذا التقرير الكلفة الشهرية للطاقة المستهلكة ضمن مكونات النظام ,وهذا التقرير مقسم إلى مخطط أعمدة وجداول.
الشكل ()14-1
oتقرير الطاقة الشهري :Monthly Energy Costs يبين هذا التقرير الكلفة الشهرية للطاقة المستهلكة وذلك حسب نوع الطاقة والوقود المستخدم, وهذا التقرير مقسم إلى مخطط أعمدة وجداول. 167
م .أسامة عاطف خياطة
oاستهالك الطاقة الشهري حسب مكونات النظام Monthly Energy Use By System :Components يبين هذا التقرير الكلفة الشهرية للطاقة المستهلكة وذلك حسب مكونات النظام وحسب نوع الطاقة أو الوقود المستخدم.
oاستهالك الطاقة الشهري حسب نوع الطاقة :Monthly Energy Use By Energy Type يبين هذا التقرير الكلفة الشهرية للطاقة المستهلكة وذلك حسب نوع الطاقة أو الوقود المستخدم لكل من أجهزة التكييف وغير أجهزة التكييف.
oتفاصيل الفاتورة :Billing Details يبين هذا التقرير كيفية حساب فاتورة استهالك الطاقة بكافة التفاصيل المطلوبة وذلك لكل شهر, ويمكن أن نختار نوع الفاتورة هل هي للكهرباء أو أي نوع من أنواع الوقود عند توليد التقرير.
oبروفايالت االستهالك :Use Profiles يبين هذا التقرير بروفايالت استهالك الطاقة على مدار الساعة ولعدد معين من األيام يتم تحديده عند توليد التقرير وذلك إما للطاقة الكهربائية أو الوقود ,ويمكن أن يتضمن التقرير جداول أو مخططات أو ملفات نصية TXTيتم تحديدها عند توليد التقرير.
.3التبويب :LEEDمن خالل هذا التبويب يمكن عمل مقارنة بين المبنى المدروس ,ونفس المبنى بعد إجراء تدوير له بمقدار 01أو 481أو 371درجة وذلك الستنتاج أي من هذه النسخ هي األقل كلفة ويتم هذا األمر وفقا ً لطريقتين مرجعيتين :إما وفقا ً لمرجع LEED-NC 2.2أو وفقا ً لمرجع ,LEED 2009ويتم تحديد أي من هذه الطريقتين هي المتبعة من القائمة Viewالخيار Preferencesالتبويب Peojectsثم من القائمة المنسدلة .LEED ® Rating System وإلجراء عدة نسخ من المبنى وتدويره نختار المبنى المطلوب ثم من القائمة Editاختر األمر Perform LEED (90.1-PRM) Rotationsأو يمكن النقر بالزر األيمن للفأرة على المبنى المطلوب واختيار األمر ,فيقوم البرنامج بإجراء ثالثة نسخ إضافية للمبنى بعد تدويره.
168
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
ويمكن توليد هذا التقرير باختيار المبنى األصلي والنسخ اإلضافية المراد مقارنتها مع األصلي ثم من القائمة Reportsنختار األمر Print/View Simulation Reportsوننتقل إلى التبويب LEED Reportفتظهر نافذة كما هو مبين بالشكل (.)13-1
الشكل ()13-1
قبل توليد التقرير نختار المربع Generate LEED Summary Reportإلظهار الحسابات ضمن تقرير ,ثم من خالل مجموعة القوائم Designation for LEED Reportنحدد المبنى األساسي المدروس من القائمة ,Proposed Designونحدد النسخ المطلوب مقارنتها مع المبنى األساسي من خالل باقي القوائم حسب زاوية التدوير. بعد توليد التقرير نالحظ أنه مقسم لعدة مجموعات كالتالي: المجموعة General Informationتبين اسم ونسخة البرنامج واسم ملف محاكاة الطقس. المجموعة Building Designationsتبين اسم المبنى المدروس ومجموعة النسخ التيتقارن معه.
169
م .أسامة عاطف خياطة
المجموعة Floor Areas and Wall-to Window Ratiosتبين مساحة األرضيةالمكيفة والمساحة اإلجمالية ومساحة الجدران ومساحة النوافذ ونسبة النوافذ إلى الجدران من أجل المبنى المدروس.
الشكل ()14-1
المجموعة Advisory Messagesتبين عدد الساعات التي تكون فيها حمولة األجهزةغير كافية لتأمين الحمل وذلك في حالة التدفئة والتكييف. المجموعة Table 1.5 Energy Type Summaryتعطي معلومات عن اسم وواحداتمعدالت استهالك الكهرباء والوقود التي تم تعريفها في المبنى. -
المجموعة Baseline Performance - Performance Rating Method Compliance
تحوي معلومات عن استجرار الطاقة لكافة نسخ المبنى. المجموعة Baseline Energy Costsتبين كلفة الطاقة المستهلكة للمبنى وللنسخالمتضمنة بعد التدوير وذلك لكل من الطاقة الكهربائية والوقود. -
المجموعة Performance Rating Table - Performance Rating Method Compliance
تبين استجرار الطاقة للمبنى المدروس فقط مقارنة مع متوسط االستهالك الموضح في التقرير السابقBaseline Performance - Performance Rating Method Compliance : المجموعة Energy Cost and Consumption by Energy Type -Performance Rating Method Complianceتبين استهالك الطاقة النهائي وكلفة الطاقة كمقارنة بين المبنى المدروس ومتوسط االستهالك.
170
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
استخدام المعالج Wizardفي تعريف المشروع .1استخدام المعالج Wizardفي تعريف الطقس .2استخدام المعالج Wizardفي تعريف حيزات المبنى .3استخدام المعالج Wizardفي تعريف األنظمة .4استخدام المعالج Wizardفي تعريف معدالت الطاقة
171
م .أسامة عاطف خياطة
.1استخدام المعالج Wizardفي تعريف الطقس: تستخدم طريقة "المعالج" Wizardإذا كان المطلوب تعريف المشروع بشكل سريع وتقريبي ,حيث يمكن اختيار المدينة التي يوجد فيها المشروع المدروس باستخدام طريقة المعالج وذلك عن طريق القائمة Wizards واختيار األمر Weather Wizardفتظهر الخريطة كما هو في الشكل ()4-5
الشكل ()4-5
ثم من القائمة Regionاختر المنطقة أو انقر على الخريطة بشكل مزدوج الختيار المنطقة ,ثم من القائمة Locationاختر البلد أو من الخريطة مباشرة ,ثم من القائمة Cityاختر المدينة أو حدد المدينة من الخريطة ثم انقر OKيقوم البرنامج بتوليد تقرير المدينة كما يقوم مباشرة بإضافة المدينة إلى قائمة الطقس وقائمة المحاكاة .Simulation
172
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.2استخدام المعالج Wizardفي تعريف الطقس: يمكن تعريف مبنى كحيز بواسطة ميزة الـ Wizardوذلك إلنشاء مبنى (مجموعة حيزات) بطريقة سريعة وتقريبية. من القائمة Wizardانقر على ...Building Wizard من المجموعة General Informationاختر نوع المبنى من القائمة Building Typeواختر عدد الطوابق من القائمة Building Subcategoryوأدخل الرمز التعريفي للمبنى ضمن الحقل .Building Identifier من المجموعة Building Informationاختر شكل المبنى من القائمة Building Shapeوطريقة توزيع المناطق من القائمة Zoning Methodوحدد جهة الشمال بواسطة البوصلة. من المجموعة Building Dimensionsأدخل أبعاد المبنى ضمن الحقول المخصصة .وأدخل العمق المحيطي للمنطقة ضمن الحقل perimeter Zone Depthوعدد الطوابق بدقة ضمن الحقل Number of Floorsواالرتفاع بين طابقين متجاورين ضمن الحقل ,Floor-to-Floor Height وارتفاع السقف المستعار ضمن الحقل Floor-to-Ceiling Heightونسبة مساحة النوافذ التقريبية من مساحة الجدران ضمن الحقل .Window Areaفي حال كان عدد الطوابق 1أو أكثر يمكنك إظهار كل طابق من الطوابق المتوسطة على حدى أو اعتبار الطوابق المتوسطة عبارة عن طوابق متكررة وذلك من الخيار .Typical Intermediate Floorسترى أن النتائج سوف تنعكس على المجموعة .Summaryبعد االنتهاء من النافذة األولى انقر فوق .Next من المجموعة Ventilation per ASHRAEاختر نوع الحيزات في المبنى من القائمة Space Usageلتحديد كمية التهوية أو أدخل القيم مباشرة في الحقلين OA Requirement 1&2 من المجموعة Occupancyأدخل كثافة األشخاص المتواجدين في المبنى واختر جدول العمل لألشخاص من القائمة Occupancy Scheduleودرجة النشاط من القائمة .Activity Level
173
م .أسامة عاطف خياطة
من المجموعة Overhead Lightingاختر نوع اإلنارة من القائمة Fixture Typeوأدخل شدة اإلنارة ضمن الحقل Lighting Densityواختر جدول العمل الخاص باإلنارة من القائمة .Overhead Schedule
الشكل ()3-5
من المجموعة Construction Typeاختر تركيبة الجدران والسطح والنوافذ من القوائم المقابلة. من المجموعة Electrical Equipmentأدخل شدة االستطاعة الكهربائية لألجهزة المتوفرة في المبنى ضمن الحقل Powerواختر جدول العمل لألجهزة من القائمة .Electrical Schedule من المجموعة Infiltrationأدخل عدد مرات تغير الهواء ضمن الحقل .Infiltration ثم انقر فوق .Finish
174
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()4-5
يقوم البرنامج بتوليد تقرير بيانات اإلدخال للمبنى المدروس باإلضافة إلى إنشاء جميع الحيزات وجداول العمل والجدران والسطح والنوافذ. ويمكنك التأكد من الحيزات التي تم توليدها ضمن أيقونة .Space
175
م .أسامة عاطف خياطة
.3استخدام المعالج Wizardفي إنشاء األنظمة: تؤمن طريقة Wizardتعريف سريع ألنظمة التكييف والمحطات إذا كان المطلوب الحصول على صورة تقريبية لنتائج وحسابات األنظمة .من القائمة Wizardsانقر على الخيار Equipment Wizardتظهر اللوحة الخاصة بتوزيع المناطق كما هو موضح بالشكل ()1-5
الشكل ()1-5
ضمن الحقل No. of Floorsحدد عدد الطوابق الموجودة في المبنى المدروس. في حال كان عدد الطوابق 1أو أكثر يمكن اختيار الخيار Use Typical Intermediate Floor وبالتالي يتعامل البرنامج مع الطوابق المتكررة على أنها متشابهة ,مثالً إذا كان المبنى بعشر طوابق فإن الطوابق من 3إلى 0تعامل كأنها طابق واحد مكرر. تبين القائمة Unassigned Spacesجميع الحيزات المعرفة في المشروع ,وبعد توزيع الحيزات ضمن المناطق تبين القائمة الحيزات التي لم يتم توزيعها. القائمة Configuration of Floors/Zones/Spacesتبين التوزيع الشجري للطوابق والمناطق والحيزات ضمن المبنى. 176
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
إلنشاء منطقة جديدة ضمن طابق انقر بالزر األيمن للفأرة على الطابق واختر Add One Zoneأو حدد الطابق المطلوب ثم من القائمة Floorاختر ,Add One Zoneفي حال وجود أكثر من منطقة في الطابق اختر Add Multiple Zonesبنفس الطريقة وحدد عدد المناطق المراد إضافتها. لحذف منطقة ما انقر بالزر األيمن على المنطقة المطلوبة واختر ,Delete Zoneوإلعادة تسمية منطقة ما اختر األمر ,Rename Zoneويمكن القيام باألمرين السابقين من القائمة .Zone إلضافة حيز إلى منطقة ما اسحب الحيز من القائمة Unassigned Spacesواسقطه على المنطقة المطلوبة ,أو بواسطة األمر Assign to Zoneمن القائمة .Space لتكرار الحيز عدة مرات ضمن نفس المنطقة انقر على الحيز المطلوب بالزر األيمن للفأرة واختر Specify Multiplierوحدد عدد مرات تكرار الحيز ,ولحذف الحيز من المنطقة اختر Remove ,Spaceويمكن القيام باألمرين السابقين من القائمة .Space بعد االنتهاء من توزيع المناطق والطوابق انقر فوق OKتظهر اللوحة الخاصة بالجهاز كما هو موضح بالشكل (.)5-5
الشكل ()5-5
177
م .أسامة عاطف خياطة
من المجموعة Descriptionحدد اسم النظام ضمن الحقل Nameوالرمز التعريفي للنظام ضمن الحقل Identifierوالذي يستخدم كبادئة عند إنشاء كل نظام أو محطة أو مبرد ماء ...الخ. يمكن بواسطة األمر Notesإضافة مالحظات على النظام. من المجموعة Equipmentيتم تحديد مواصفات الجهاز المستخدم: من القائمة المنسدلة Equipment Typeحدد نوع الجهاز المستخدم. من القائمة المنسدلة Heating Typeحدد نوع التدفئة المستخدمة. من القائمة المنسدلة System Typeحدد نوع نظام الهواء. من القائمة المنسدلة Configurationاختر طريقة تخديم الجهاز :جهاز واحد لكامل المبنى أم جهاز واحد لكل طابق أم جهاز لكل منطقة؟ من القائمة المنسدلة Operating Scheduleاختر جدول العمل المناسب للجهاز ,ويمكن االختيار بين جداول عمل ASHRAEأو أي جدول معرف سابقا ً من نوع .fan/thermostat من المجموعة Performanceحدد أداء أجهزة ,DXوهذه المجموعة ال تظهر في حال استخدام وحدات ماء بارد: ضمن الحقل ARI Cooling Ratingحدد قيمة نسبة مردود الطاقة EERفي حالة التبريد. ضمن الحقل ARI Heating Ratingحدد قيمة عامل األداء في حالة التدفئة عند استخدام مضخة حرارية. ضمن الحقل Heating Efficiencyحدد مردود التدفئة في حال استخدام التدفئة باالحتراق. من المجموعة Key Featuresحدد العناصر والمزايا اإلضافية الموجودة ضمن نظام الهواء ,وهذه المجموعة متغيرة حسب نوع الجهاز ونظام الهواء اللذان تم اختيارهما. من القائمة المنسدلة OA Economizerحدد نوع الجهاز االقتصادي المستخدم إن وجد. من القائمة المنسدلة DCV Controlحدد للبرنامج هل يقوم النظام باستخدام التهوية حسب الحاجة أم ال ( Demand Controlled Ventilationأي حسب كمية .)Co2 من القائمة المنسدلة Ventilation Reclaimحدد نوع االسترجاع الحراري المستخدم في النظام إن وجد. من القائمة المنسدلة Indoor Fanحدد نوع مروحة اإلرسال المستخدمة. من القائمة المنسدلة Common Ventilationاختر نوع التهوية العامة إن وجدت (هذه القائمة توجد فقط لجهاز نوع Fan-Coilأو .Water Source Heat Pump من القائمة المنسدلة Dehumidificationالخاصة بنوع التجفيف المستخدم اختر Passiveإذا كان تجفيف وشيعة التبريد غير متحكم به ,أو اختر Humidistatإذا كان التجفيف يتم عن طريق
178
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
وشيعة إعادة تسخين مع مقياس رطوبة .وهذه القائمة خاصة بجهاز نوع Chilled Water .AHUs من القائمة المنسدلة Humidifierحدد نوع المرطب المستخدم إن وجد ,وهي كذلك خاصة بجهاز نوع .Chilled Water AHUs من القائمة المنسللللللدلة Cooling Tower Fan Controlاختر طريقة التحكم بمروحة برج التبريد بالنسبة لنظام Water-Cooled Vertical Packaged Units من األمر Detailsيمكنك إدخال تفاصلللللليل أكثر دقة للنظام والجهاز مع االنتباه إلى أن لوحة التفاصيل تختلف حسب نوع الجهاز الذي تم اختياره. من أجل األجهزة المركزية تظهر لوحة كما في الشلكل ( )6-5مع بعض االختالفات حسب نوع الجهاز وطريقة التدفئة. oمن المجموعة Coolingحدد مواصفات جهاز التبريد المركزي. ▪ ضمن الحقل Design SATحدد درجة حرارة هواء اإلرسال أثناء التبريد. ▪ من القائمة SAT Controlحدد طريقة التحكم بدرجة حرارة هواء اإلرسال. ▪ ضمن الحقل ARI Clg Ratingحدد نسبة مردود الطاقة .EER ▪ ضللمن الحقل Minimum Airflowالخاص بنظام VAVحدد التدفق األصللغري لصللناديق .VAV ▪ ضمن الحقل Oversizing Factorحدد االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية. oمن المجموعة Heatingحدد مواصفات جهاز التدفئة المركزية. ▪ ضمن الحقل Design SATحدد درجة حرارة إرسال الهواء في حالة التدفئة. ▪ ضمن الحقل ARI Htg Ratingحدد قيمة عامل األداء COPبالنسبة للمضخة الحرارية. ▪ ضمن الحقل Efficiencyحدد مردود جهاز االحتراق المستخدم. ▪ ضمن الحقل Oversizing Factorحدد االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية. oمن المجموعة Preheat Coilحدد مواصللفات جهاز التسللخين األولي بالنسللبة ألنظمة الحجم الثابت مع إعادة تسخين وأنظمة .VAV ▪ ضمن الحقل Setpointحدد درجة حرارة الوشيعة. 179
م .أسامة عاطف خياطة
▪ ضمن الحقل Efficiencyحدد مردود جهاز االحتراق المستخدم. ▪ ضمن الحقل Oversizing Factorحدد االستطاعة اإلضافية المراد إضافتها كنسبة مئوية.
الشكل ()6-5
oمن المجموعة Supply Fanحدد مواصفات مروحة اإلرسال. ▪ من القائمة المنسدلة Typeحدد نوع مروحة إرسال الهواء. ▪ ضمن الحقل Supply Fan Performanceحدد أداء المروحة إما بواسطة الضغط االستاتيكي Paأو االستطاعة KWأو بواحدة ).W/(L/s ▪ ضمن الحقل Terminal Fan Performanceالخاصة للصناديق الطرفية ذات المروحة حدد أداء هذه المروحة بواسطة الضغط االستاتيكي Paأو االستطاعة KWأو بواحدة ).W/(L/s ▪ من القائمة المنسدلة Fan Controlحدد عدد سرعات المروحة. 180
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
▪ ضمن الحقل Low Speed Fan Flowحدد نسبة تدفق السرعة المنخفظة من السرعة المرتفعة في حال وجود سرعتين للمروحة. oمن المجموعة Thermostatsحدد درجات الحرارة المطلوبة ضمن الحيز. ▪ ضمن الحقول Setpointsحدد درجات الحرارة المطلوبة ضمن الحيز صيفا ً وشتاءا ً في حالة المشغولية والالمشغولية. ▪ من القائمة المنسدلة Operating Scheduleحدد جدول العمل الخاص بالترموستات.
oمن المجموعة Outdoor Air Economizerحدد مواصفات الجهاز االقتصادي. ▪ من القائمة المنسدلة Typeحدد نوع الجهاز االقتصادي. ▪ ضمن الحقل Upper Cutoff OADBحدد درجة حرارة القطع العليا.
oمن المجموعة Demand Controlled Ventilationحدد المواصلللفات الخاصلللة بالتهوية عند الحاجة (نسبة .)CO2 ▪ ضمن الحقل Base Ventilation Rateحدد نسبة تدفق هواء التهوية األصغري. ▪ ضمن الحقل Min CO2 Differentialsحدد فرق كمية CO2األصغري المسموح به بين الداخل والوسط الخارجي. ▪ ضمن الحقل Max CO2 Differentialsحدد فرق كمية CO2األعظمي المسموح به بين الداخل والوسط الخارجي. ▪ ضمن الحقل Outdoor Air CO2 Levelحدد كمية CO2الموجود في الوسط الخارجي.
oمن المجموعة Ventilation Reclaimحدد المواصفات الخاصة باالسترجاع الحراري. ▪ من القائمة المنسدلة Typeحدد نوع جهاز االسترجاع الحراري. ▪ ضمن الحقل Efficiencyحدد مردود الجهاز. ▪ ضمن الحقل Input Powerحدد الطاقة الكهربائية للجهاز. 181
م .أسامة عاطف خياطة
oمن المجموعة Humidity Controlحدد مواصفات التجفيف والترطيب. ▪ من القائمة المنسدلة Dehumidificationاختر Passiveللداللة على أن التجفيف غير متحكم به أو Humidistatللداللة على أن التجفيف متحكم به. ▪ ضمن الحقل Max RH Setpointحدد نسبة الرطوبة العظمى المسموح بها. ▪ من القائمة المنسدلة Humidifierحدد نوع المرطب المستخدم. ▪ ضمن الحقل Min RH Setpointحدد نسبة الرطوبة الصغرى المسموح بها.
oمن المجموعة Cooling Towerحدد مواصفات برج التبريد وذلك لألجهزة المبردة بالماء. ▪ ضمن الحقل Design OAWBحدد درجة الحرارة الرطبة الخارجية التصميمية. ▪ من القائمة المنسدلة Fan Controlحدد طريقة التحكم بمروحة البرج. ▪ ضمن الحقل Fan Powerحدد استطاعة مروحة برج التبريد كنسبة من استطاعة التبريد. ▪ ضمن الحقل Condenser Water Flowحدد مواصفات ماء التكثيف وذلك إما بواحدة L/sأو بواحدة ) L/(s-KWمن استطاعة التبريد أو فرق درجات الحرارة .°K ▪ ضمن الحقل Condenser Water Pumpحدد أداء مضخة المكثف إما بواسطة الضغط االستاتيكي Paأو االستطاعة KWأو بواحدة ).W/(L/s ▪ ضمن الحقل Minimum ECWTحدد درجة الحرارة األصغرية للماء الراجع إلى البرج.
من أجل األجهزة الطرفية تظهر لوحة مشابهة للوحة األجهزة المركزية مع فروقات بسيطة. وبهذا ينتهي تعريف األنظمة بالطريقة السللريعة ,وعندها يمكن النقر على األمر Finishلتوليد األنظمة التي تم إدخال بياناتها ضلللمن البرنامج عندها يقوم البرنامج بتوليد تقرير بجميع بيانات اإلدخال للنظام المعرف, كما يقوم بإنشللاء األنظمة المعرفة ضللمن قائمة ,Systemsباإلضللافة إلى المحطات والمبنى والتي سللنتكلم عنها في الفصل الرابع.
182
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
.4استخدام الطريقة التسلسلية Wizardفي إنشاء المحطات والمبنى: بعد تعريف األنظمة بالطريقة السريعة والتي تحدثنا سابقا ً ,ومن اللوحة الرئيسية لبرنامج Wizardوفي حال اختيار نوع الجهاز Chilled Water AHUsأو Hydronic Fan Coil Unitsيمكن تعريف مبرد الماء المستخدم في المحطة وذلك بعد النقر على األمر Nextحيث تظهر اللوحة الخاصة بتعريف مبردات الماء كما هو في الشكل (.)7-5
الشكل ()7-5
من المجموعة Chiller Plantحدد مواصفات مبرد الماء. من القائمة المنسدلة Number of Chillersحدد عدد المبردات العاملة في المحطة الموصولة على التوازي ونسبة توزع االستطاعة بين المبردات. من القائمة المنسدلة Chiller Typeحدد نوع المبرد المستخدم ,والنوع الذي يتم اختياره يطبق على كافة المبردات.
183
م .أسامة عاطف خياطة
ضمن الحقل Input Powerحدد الطاقة الكهربائية للمبرد الواحد.
من اللوحة Key Plant Featuresحدد مواصفات نظام التوزيع والتحكم وأي عناصر أخرى. من القائمة المنسدلة CHW Distribution Systemحدد نظام توزيع الماء في المحطة. من القائمة المنسدلة CHW Reset Controlحدد طريقة التحكم بالمبرد. من القائمة Cond. Pump Controlحدد طريقة التحكم بمضخة التكثيف لبرج التبريد. من القائمة المنسدلة Heat Rejector Typeحدد طريقة التخلص من حرارة التكثيف من القائمة المنسدلة Fan Controlحدد طريقة التحكم بعمل مروحة برج التبريد. من القائمة المنسدلة Water Side Economizerحدد نوع الجهاز االقتصادي إن وجد. من اللوحة الرئيسية لبرنامج Wizardفي حال اختيار نوع الجهاز Water Source Heat Pumpتظهر اللوحة الخاصة بتعريف المضخة الحرارية بمنبع مائي كما هو موضح بالشكل (.)8-5
الشكل ()8-5
184
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من اللوحة Water Loopحدد مواصفات دارة الماء. ضمن الحقل Loop Water Flowحدد تدفق الماء حسب الواحدة. ضمن الحقل Loop Pumpحدد أداء مضخة التدوير حسب الواحدة. ضمن الحقل Maximum Setpointحدد درجة حرارة الماء العظمى التصميمية. ضمن الحقل Minimum Setpointحدد درجة حرارة الماء الصغرى التصميمية. من اللوحة Cooling Towerحدد مواصفات برج التبريد. ضمن الحقل Design OAWBحدد درجة الحرارة الرطبة للوسط الخارجي. من اللوحة المنسدلة Fan Controlحدد طريقة التحكم بمروحة برج التبريد. ضمن الحقل Fan Powerحدد استطاعة مروحة برج التبريد. من اللوحة Auxiliary Boilerحدد مواصفات المرجل المساعد. من القائمة المنسدلة Fuel or Energy Typeحدد نوع الوقود وطريقة التسخين. ضمن الحقل Boiler Efficiencyحدد مردود المرجل.
من اللوحة الرئيسلللللية لبرنامج Wizardفي حال اختيار نوع الجهاز Ground Source Heat Pump تظهر اللوحة الخاصة بتعريف المضخة الحرارية بمنبع أرضي كما هو موضح بالشكل (.)0-5 من اللوحة Source Waterحدد مواصفات ماء التكاثف. ضمن الحقل Loop Water Flowحدد تدفق الماء حسب الواحدة. ضمن الحقل Loop Pumpحدد أداء مضخة التدوير حسب الواحدة. ضمن الجدول Source Water Temperaturesحدد درجة حرارة الماء الوسطية لكل شهر من أشهر السنة.
185
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()0-5
من اللوحة الرئيسللية لبرنامج Wizardفي حال اختيار التدفئة بواسللطة الماء السللاخن تظهر اللوحة الخاصللة بتعريف المرجل كما هو موضح بالشكل (.)41-5 من اللوحة Boiler Plantحدد مواصفات المرجل. من القائمة المنسلللدلة No. of Boilersحدد عدد المراجل العاملة في المحطة الموصلللولة على التوازي ونسبة توزع االستطاعة بين المراجل. من القائمة المنسدلة Fuel or Energy Typeحدد نوع الوقود وطريقة التسخين. ضمن الحقل Boiler Efficiencyحدد مردود المرجل. من اللوحة Key Plant Featuresحدد مواصفات التحكم والعناصر األخرى. من القائمة المنسدلة HW Distribution Systemحدد نوع نظام توزيع الماء الساخن. 186
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
من القائمة المنسدلة HWST Reset Controlحدد طريقة التحكم بعمل المرجل.
الشكل ()41-5
بعد االنتهاء من تعريف مبرد المياه والمرجل وبرج التبريد انقر على األمر Finishيقوم البرنامج بتوليد تقرير لبيانات اإلدخال للمحطة كما يقوم البرنامج بإضللافة المحطات ضللمن القائمة Plantsوالمبنى ضللمن القائمة .Building
187
م .أسامة عاطف خياطة
الملحق I
أنواع أنظمة الهواء المستخدمة في برنامج HAP
188
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
يوفر برنامج HAPخيارات عديدة ألنظمة الهواء وذلك لتحليلها بدقة ومحاكاة الواقع قدر اإلمكان ,وإن اختيار نظام الهواء بدقة أمر ضروري ألن كل نظام يحتوي على عناصر مختلفة ويعمل بشكل مختلف ويؤثر على النتائج والحسابات ,واألنظمة التي يمكن اختيارها بواسطة البرنامج هي: :CAV – Single Zone عبارة عن نظام ذي حجم هواء ثابت يخدم منطقة واحدة فقط متصل مع وحدة معالجة مركزية لتأمين حجم ثابت من الهواء المكيف ,والنظام موضح بالشكل ()4-6
الشكل ()4-6
:CAV – Terminal Reheat عبارة عن نظام يخدم عدة مناطق ويستخدم مروحة مركزية لتأمين حجم ثابت من الهواء المكيف لكافة المناطق ,ويقوم ترموستات كل منطقة بالتحكم بوشيعة تسخين موجودة ضمن كل منطقة وذلك لضبط درجو حرارة اإلرسال وبالتالي المحافظة على شروط االرتياح .والنظام موضح بالشكل (.)3-6
189
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()3-6
:CAV 2-Deck Multizone عبارة عن نظام هواء متعدد المناطق يستخدم وحدة معالجة مركزية بمجريين رئيسيين واحد يحوي وشيعة تبريد واآلخر يحوي وشيعة تسخين لتأمين حجم ثابت من الهواء المكيف لكافة المناطق .كل منطقة لها مجرى إرسال واحد خاص بها ,ويقوم الترموستات بالتحكم بنسبة المزج بين المجرى البارد والمجرى الساخن الرئيسيان وتأمين الهواء الممزوج لمجرى اإلرسال الخاص بالمنطقة وذلك لتحقيق درجة حرارة كافية لتأمين االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)4-6 :CAV 3-Deck Multizone عبارة عن نظام هواء متعدد المناطق يستخدم وحدة معالجة مركزية بثالثة مجار رئيسية األول يحوي وشيعة تبريد والثاني يحوي وشيعة تسخين والثالث هواء بدرجة حرارة عادية (حيادي) لتأمين حجم ثابت من الهواء المكيف لكافة المناطق .كل منطقة لها مجرى إرسال واحد خاص بها ,ويقوم الترموستات بالتحكم بنسبة المزج بين المجرى الحيادي والمجرى البارد أوالمجرى الساخن الرئيسيان وتأمين الهواء الممزوج لمجرى اإلرسال الخاص بالمنطقة وذلك لتحقيق درجة حرارة كافية لتأمين االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)1-6
190
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()4-6
الشكل ()1-6
191
م .أسامة عاطف خياطة
:CAV Dual Duct عبارة عن نظام هواء متعدد المناطق يستخدم وحدة معالجة مركزية بمجريين رئيسيين واحد يحوي وشيعة تبريد واآلخر يحوي وشيعة تسخين لتأمين حجم ثابت من الهواء المكيف لكافة المناطق .كل منطقة لها مجريان فرعيان لإلرسال ,حيث يقوم المجرى الفرعي الساخن بتأمين الهواء الساخن للمنطقة ويقوم المجرى الفرعي البارد بتأمين الهواء البارد للمنطقة ,ويقوم الترموستات بالتحكم بنسبة المزج بين المجرى البارد والمجرى الساخن الفرعيان وذلك لتحقيق درجة حرارة كافية لتأمين االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)5-6
الشكل ()5-6
:CAV Tempering Ventilation هذا النظام يستخدم هواء تهوية خارجي بنسبة %411مع تعديل درجة حرارته (تبريد أو تسخين) لكن ال يمكن عن طريق هذا النظام التحكم بدرجة حرارة الحيز ,أي أن المنطقة المخدومة بواسطة هذا النظام ال تحوي ترموستات يتحكم بالنظام .ويستخدم هذا النظام عادة في المصانع والمخازن والصالت الرياضية التي تستخدم هواء خارجي بالكامل درجة حرارته معدلة .والنظام موضح بالشكل (.)6-6
192
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()6-6
:CAV 4-Pipe Induction هذا النظام يستخدم هواء تهوية خارجي بنسبة %411مع تعديل درجة حرارته (تبريد أو تسخين) بوساطة وحدة معالجة لتأمين هواء التهوية إلى وحدات الحث .Induction Terminalsحيث تقوم وشيعة تبريد مركزية بتبريد وتجفيف الهواء الخارجي الرئيسي والذي يتم إرساله إلى وحدات الحث ليقوم بتحريك الهواء الثانوي في المنطقة وتمريره على وشائع التسخين الموجودة في وحدة الحث, ويقوم ترموستات بالتحكم بوشائع التبريد أو التسخين الموجودة ضمن الوحدة لتبريد أو تسخين الهواء الثانوي للمحافظة على شروط االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)7-6
193
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()7-6
:VAV System عبارة عن نظام يخدم عدة مناطق ويستخدم مروحة مركزية لتأمين حجم متغير من الهواء المكيف لكافة المناطق ,ويقوم ترموستات كل منطقة بالتحكم بجهاز اإلرسال الموجود في كل منطقة لتعديل تدفق الهواء للمنطقة وتأمين شروط االرتياح الحراري. ويمكن أن يكون جهاز اإلرسال أحد األشكال التالية: صناديق .VAV صناديق VAVمع إعادة تسخين. صناديق مزج مع مروحة على التسلسل وإعادة تسخين. صناديق مزج مع مروحة على التفرع وإعادة تسخين. والنظام موضح بالشكل (.)8-6
194
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
الشكل ()8-6
:VAV 1-Fan Dual Duct عبارة عن نظام هواء متعدد المناطق يستخدم وحدة معالجة مركزية بمجريين رئيسيين واحد يحوي وشيعة تبريد واآلخر يحوي وشيعة تسخين لتأمين حجم متغير من الهواء المكيف لكافة المناطق .كل منطقة لها مجريان فرعيان لإلرسال ,حيث يقوم المجرى الفرعي الساخن بتأمين الهواء الساخن للمنطقة ويقوم المجرى الفرعي البارد بتأمين الهواء البارد للمنطقة ,ثم يقوم الهواء الممزوج ضمن صندوق بتأمين هواء اإلرسال للمنطقة ,كما يقوم الترموستات بالتحكم بنسبة المزج بين المجرى البارد والمجرى الساخن الفرعيان ضمن الصندوق وذلك لتحقيق درجة حرارة كافية لتأمين االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)0-6 :VAV 2-Fan Dual Duct عبارة عن نظام هواء متعدد المناطق يستخدم وحدة معالجة مركزية بمروحتين وبمجريين رئيسيين واحد يحوي وشيعة تبريد للمروحة األولى واآلخر يحوي وشيعة تسخين للمروحة الثانية لتأمين حجم متغير من الهواء المكيف لكافة المناطق ,كل منطقة لها مجريان فرعيان لإلرسال ,حيث يقوم المجرى الفرعي الساخن بتأمين الهواء الساخن للمنطقة ويقوم المجرى الفرعي البارد بتأمين الهواء البارد للمنطقة ,ثم يقوم الهواء الممزوج ضمن صندوق بتأمين هواء اإلرسال للمنطقة ,كما يقوم الترموستات بالتحكم بنسبة المزج بين المجرى البارد والمجرى الساخن الفرعيان ضمن الصندوق وذلك لتحقيق درجة حرارة كافية لتأمين االرتياح الحراري .والنظام موضح بالشكل (.)41-6
195
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()0-6
الشكل ()41-6
196
دليل المستخدم لبرنامج HAP 4.6
:)Variable Volume / Temperature) VVT عبارة عن نظام متغير الحجم ودرجة الحرارة ,حيث تقوم مجموعة من التجهيزات وعناصر التحكم بتأمين النبريد والتدفئة للمنطقة حسب الحاجة .فخالل العمل يقوم النظام بتأمين التبريد لعدة مناطق لمدة زمنية معينة والتدفئة لعدة مناطق أخرى خالل فترة زمنية مغايرة وتأمين التهوية لكافة المناطق خالل فترة أخرى .والنظام موضح بالشكل (.)44-6
الشكل ()44-6
:Terminal Unit يشمل هذا النظام وحدات وشيعة – مروحة نوع DXبكج أو منفصلة ,DX Fan coil unitsأو المضخات الحرارية بمنبع مائي ,Water source heat pumpsأو وحدات وشيعة – مروحة تستخدم أنبوبان 2-pipe fan coilsأو أربع أنابيب .4-pipe fan coils تقوم هذه الوحدات بتأمين هواء مكيف ذي حجم ثابت للمنطقة ,ويمكن تأميت التهوية مباشرة من الوسط الخارجي كما هو موضح بالشكل ( ,)43-6أو يمكن تأمين هواء التهوية المعدل (مبرد أو مسخن) أو غير المعدل بواسطة وحدة تهوية مركزية لكافة الوحدات ,وفي حال استخدام هذه الوحدة يتم تأمين هواء التهوية إلى مدخل كل وحدة كما هو موضح بالشكل (.)44-6
197
م .أسامة عاطف خياطة
الشكل ()43-6
الشكل ()44-6
انتهى بعون هللا تعالى م .أسامة عاطف خياطة
198