بار حرارتی و بار برودتی – اهمیت و تفاوت آن ها در ساختمان

تعریف کلی

ساختمان برای رسیدن به تعادل حرارتی خود در فصول سرد، نیاز به گرمایش دارد. مقدار گرمایی که ساختمان در واحد زمان (ساعت) از دست می دهد، بار حرارتی گفته می‌شود.از طرفی ساختمان در فصول گرم برای رسیدن به تعادل حرارتی نیاز به سرمایش دارد. مقدار گرمایی که ساختمان در واحد زمان (ساعت) دریافت می کند، بار برودتی گفته می شود. به طور کلی انرژی گرمایی مورد نیاز برای نگهداری تعادل حرارتی (Sensible Loads) و کنترل حرارت ناشی از رطوبت (Latent Load) که به منظور آسایش ساکنین اضافه یا کم میشود، بار حرارتی یا برودتی گفته می شود.

 در نهایت بار به دو صورت کیفی و کمی در سرمایش و گرمایش تعریف شود.

تعریف کیفی:

ساختمان باید مقداری انرژی گرمایی یا سرمایی را در هر ساعت تولید کند تا تعادل حرارتی خود را ایجاد و حفظ کند.

تعریف کمی:

نسبت بار سرمایش و گرمایش به ضریب عملکرد سیستم (راندمان)، معادل انرژی مصرفی سیستم سرمایش یا گرماش است.

انرژی سرمایش: بار سرمایش/ راندمان سیستم سرمایش

انرژی گرمایش: بار گرماش/ راندمان سیستم گرمایش

عوامل موثر بر بارحرارتی و بار برودتی در ساختمان:

• برنامه و فعالیت های فیزیکی در یک ساختمان
• انتقال حرارت از پوسته بیرونی ساختمان
• نفوذ هوا به ساختمان (نشت ناخواسته)
• حرارت لازم برای رطوبت زنی هوای ورودی در داخل ساختمان (موثر در بار حرارتی)
• تابش دریافتی ساختمان
• گرمای حاصل از افراد، سیستم ها، روشنایی و سایر تجهیزات (موثر در بار برودتی)
• برنامه زمانی های تعریف شده در ساختمان

دسته بندی کلی بارهای حرارتی در ساختمان:

در بررسی کارایی انرژی ساختمان، تأثیر بارهای حرارتی و برودتی بسیار حائز اهمیت است و این بارها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

۱. بارهای داخلی:
این بارها از داخل ساختمان و تجهیزات به آن وارد می‌شوند.

۲. بارهای خارجی:
این بارها از شرایط جوی و عوامل خارجی به ساختمان وارد می‌شوند.

این شناخت کامل از بارهای حرارتی و برودتی، اساسی برای بهبود کارایی انرژی ساختمان و ایجاد تعادل حرارتی صحیح در فصول سرد و گرم می‌باشد.

همچنین حداکثر بار حرارتی مورد نیاز برای یک ساختمان، ۱.۷ برابر بار سرمایشی آن ساختمان است. به طور مثال اگر بار سرمایشی یک ساختمان برابر ۲۰ تن تبرید باشد، حداکثر بار حرارتی این ساختمان برابر با ۱۲۰ کیلووات خواهد بود.

برای محاسبه بارهای حرارتی می توان از نرم افزار های روز دنیا که درصد خطای کمتری دارند استفاده کرد. به عنوان مثال نرم افزارهایی از قبیل رویت، دیزاین بیلدر، کریر و دیگر نرم افزارهای مشابه. شما می توانید در پست معرفی و بررسی نرم افزار دیزاین بیلدر معرفی و بررسی نرم افزار دیزاین بیلدر با این ابزار به طور کامل آشنا شوید.

استراتژی‌های مدیریت بار:

۱. استفاده از عایق‌های حرارتی: برای کاهش بار انتقالی مورد استفاده قرار می گیرد البته عدم انتخاب درست عایق می تواند منجر به افزایش بار نیز شود.

۲. استفاده از سیستم‌های سایه‌اندازی: برای کاهش بار حرارتی تابشی مورد استفاده قرار می گیرد.

۳. استفاده از تکنولوژی‌های مدیریت انرژی: نظیر سیستم‌های خنک‌کننده و چراغ‌های هوشمند.

۴. مصرف بهینه انرژی: با انتخاب منابع نور و دستگاه‌های حرارتی با کارایی بالا.

بار های حرارتی و برودتی در ساختمان می‌ توانند تاثیر زیادی بر مصرف انرژی داشته باشند. استفاده از روش‌ های مدیریت حرارت، علاوه بر کاهش مصرف انرژی، به تأمین راحتی و بهبود کیفیت محیط داخلی کمک می‌کند.

سوال کلیدی در نرم افزارهای شبیه سازی انرژی ساختمان

تفاوت Zone sensible cooling یا Zone sensible heating با مقادیر Total و Zone در چیست ؟
در حالت sensible، گرمایش و سرمایش محسوس مد نظر بوده که رطوبت در آن دیده نشده است. این مقدار به صورت زون و کلی قابل بررسی است. در حالت Total نیز کل انرژی مصرفی سرمایش و گرمایش طرح است.

در نهایت برای تهیه فیلم های آموزشی نرم افزارهای مورد نظر می توانید به فیلم های جامع آموزشی فیلم های جامع آموزشی سایت رفته و قسمت های مورد نیاز را دریافت کنید.