Le ratio de chaleur sensible (SHR) est le refroidissement sensible divisé par le refroidissement total : SHR = Qs / (Qs + Ql). Il décrit la part du refroidissement utilisée pour la réduction de la température. La part restante, 1 − SHR, correspond au refroidissement latente selon la même base comptable. Pour la sélection de l'évaporateur, vérifiez séparément les capacités sensibles et latentes requises ; une puissance totale élevée en kW peut toujours laisser un déficit en élimination d’humidité.
Une pièce peut atteindre son point de consigne de température tout en restant trop humide. Avant de commander un évaporateur plus grand, examinez la répartition de sa capacité, les conditions d’air d’entrée et la séquence de contrôle. La capacité totale du catalogue seule n’explique pas ce que l’équipement fera avec les charges sensibles et latentes réelles.
Ce guide s’adresse aux ingénieurs et acheteurs techniques examinant les sélections de serpentins de refroidissement. Il distingue le ratio de charge du ratio d’équipement et utilise des calculs hypothétiques pour montrer comment une offre peut satisfaire une exigence et échouer à une autre. Les illustrations sont des concepts de conception originaux, non des photographies de tests de performance Domi. Leurs dispositions ne remplacent pas une sélection de serpentins spécifique au projet ou un plan de test.
Que signifie le ratio de chaleur sensible ?
Le refroidissement sensible réduit la température de l’air. Le refroidissement latent élimine l’énergie associée à la condensation de l’humidité lors d’un processus de refroidissement avec serpentins humides. Le refroidissement total inclut les deux composants dans la limite indiquée. La Explication de Lennox sur la chaleur sensible et latente fournit une introduction du fabricant à cette distinction entre température et humidité.
Utilisez ces relations lorsque le refroidissement sensible et latent sont tous deux non négatifs et que le refroidissement total est positif :
Qt = Qs + Ql
SHR = Qs / Qt
Ql = Qt × (1 − SHR)
Le ratio n’a pas d’unité. Une valeur de 0,70 signifie 70 % de refroidissement sensible et 30 % de refroidissement latent sur cette base. Le graphique suivant illustre cette répartition particulière ; ce n’est pas un ratio recommandé pour toutes les applications. Utilisez la même unité de puissance pour tous les termes de capacité, que ce soit kW, W ou Btu/h.
SHR n'est pas la COP, une cote d'efficacité ou le pourcentage d'eau éliminé de l'air. Deux serpentins peuvent avoir le même SHR et des capacités totales très différentes. Le ratio ne spécifie pas non plus directement l'humidité relative de sortie, qui dépend de la température et de la teneur en humidité de l'air sortant.
Calculer le SHR à partir d'un exemple de 20 kW
Supposons qu'un serpentins illustratif fournisse 20 kW de refroidissement total, comprenant 14 kW de refroidissement sensible à un point de fonctionnement indiqué. Ce sont des valeurs pédagogiques hypothétiques, non une cote de produit Domi.
Le ratio de chaleur sensible est 14 / 20 = 0.70. La capacité latente est 20 − 14 = 6 kW, ce qui équivaut aussi à 20 × (1 − 0,70). L'équilibre de capacité se ferme : 14 + 6 = 20 kW.
Si un fournisseur ne donne que la capacité totale et le SHR, calculez les deux composants avant de comparer les offres. Si le fournisseur donne la capacité totale et sensible, calculez le reste latent et confirmez la base de cotation commune. Une soustraction entre différents points d'essai ou définitions brute/net produit un chiffre avec peu de valeur technique.
Convertir entre kW et Btu/h ne modifie pas le SHR lorsque chaque terme est converti de manière cohérente. Vérifiez également si une feuille de calcul stocke 70% comme 0,70 ou comme 70. Une erreur de format pourcentage peut transformer une entrée correcte en un résultat impossible. À zéro refroidissement total, la division est indéfinie ; ne forcez pas un calcul de SHR pour une condition hors service avec zéro sortie.
Distinguer le ratio de charge du ratio de serpentins
Le SHR de charge décrit la fraction sensible d'une pièce, d'un processus ou d'une autre exigence de refroidissement définie. Le SHR du serpentins décrit la fraction sensible de la sortie du serpentins à ses conditions indiquées. Ce sont des entrées de conception liées, non des étiquettes interchangeables.
Un calcul de pièce peut exclure le traitement de l'air extérieur, la chaleur des conduits ou la chaleur du ventilateur que doit gérer un serpentins sélectionné. Inversement, un terminal peut ne servir que la partie sensible tandis qu'un autre système gère la ventilation et l'humidité. Écrivez la limite à côté du ratio pour que l'équipe d'achat puisse voir ce qui est inclus.
Par exemple, une exigence sensible de 16 kW plus une exigence latente de 4 kW a un SHR de charge de 16 / 20 = 0.80. Avant de comparer cette valeur avec un SHR de catalogue, confirmez que les 20 kW représentent la charge à la même limite de serpentins. Ajoutez ou attribuez d'autres charges explicitement plutôt que de les cacher dans une marge de surdimensionnement générale.
L’existant Guide du diagramme psychrométrique explique les relations plus larges de l'état de l'air. Ici, la décision est plus restreinte : quelles tâches sensibles et latentes ce composant de refroidissement particulier doit-il satisfaire ?
Testez la capacité sensible et latente en tant qu'exigences séparées
Considérez deux offres hypothétiques de serpentins retournés dans le même état d'air entrant, avec des conditions d'écoulement d'air, de fluide ou de réfrigérant et une limite de capacité brute. Les devoirs de serpentins requis sont de 16 kW sensible et 4 kW latent. Les offres ci-dessous sont des entrées de calcul, non des performances mesurées du fournisseur.
Cas
Total kW
SHR
KW sensible
KW latent
Cas : Devoir requis
Total kW : 20.00
SHR : 0.80
KW sensible : 16.00
KW latent : 4.00
Cas : Offre A
Total kW : 25.00
SHR : 0.85
KW sensible : 21.25
KW latent : 3.75
Cas : Offre B
Total kW : 22.00
SHR : 0.75
KW sensible : 16.50
KW latent : 5.50
L'offre A dépasse l'exigence sensible mais ne répond pas à l'exigence latente de 0,25 kW. Sa capacité totale plus grande ne compense pas cette insuffisance au point indiqué. L'offre B répond aux deux devoirs indiqués à ce point : 16,50 ≥ 16,00 et 5,50 ≥ 4,00.
Évaluez chaque offre par rapport à deux exigences : capacité sensible disponible ≥ charge sensible requise, ainsi que capacité latente disponible ≥ charge latente requise. La capacité totale et un seul ratio ne devraient pas remplacer ces deux vérifications. Ces inégalités n'établissent pas un contrôle de l'humidité sur toute la saison, un son acceptable, une chute de pression, une utilisation d'énergie ou une stabilité de contrôle.
L'offre B reste une candidate, pas une décision d'achat automatique. Demandez comment le système module lorsque la charge sensible diminue, si les limites de fonctionnement de l'air et du fluide sont satisfaites, et quels conditions de charge partielle doivent être vérifiées. Une correspondance de capacité en régime permanent ne peut pas à elle seule prédire un cycle de fonctionnement piloté par un thermostat.
Lisez le point de fonctionnement derrière le SHR cité
Un SHR sans ses conditions est une évaluation incomplète. Enregistrez la température sèche de l'air entrant et une seconde propriété d'humidité indépendante, le débit d'air ou la masse d'air, la pression si pertinent, et les conditions de l'eau ou du fluide frigorigène qui déterminent l'état de la bobine. Enregistrez les conditions de sortie d'air lorsque disponibles.
Le point nominal peut être utile pour une comparaison dans un catalogue tout en différant du processus réel du fabricant. Demandez une sélection aux conditions d'entrée d'air et de débit prévues. N'appliquez pas un ratio de catalogue à une condition ambiante ou d'humidité différente simplement parce que le numéro de modèle reste le même.
Le Référence d'ingénierie des bobines EnergyPlus 26.1 distingue les entrées de SHR nominales des calculs aux conditions de fonctionnement actuelles. Ses modèles documentés sont un rappel utile pour indiquer le point de fonctionnement. Ils ne prouvent pas qu'une bobine commerciale particulière reproduira un résultat logiciel sans données d'entrée appropriées et validation.
Gardez les données retournées liées à la géométrie proposée. Un changement dans les rangées, l'espacement des ailettes, le circuit ou le débit peut nécessiter une sélection révisée. La guide de dimensionnement des batteries de réfrigération commerciale couvre les questions liées à la géométrie associée et à la chute de pression.
Révisez les changements de débit d'air avec une sélection révisée
Modifier le débit d'air modifie le point de fonctionnement de la bobine. Cela peut changer la température de sortie, l'humidité, la chute de pression et la répartition sensible/latente. Le résultat dépend de la géométrie de la bobine, des conditions d'entrée d'air, du liquide de refroidissement ou du réfrigérant, et des contrôles du système. Une affirmation générale selon laquelle un ajustement du débit d'air produit toujours le SHR requis est insuffisante pour une version OEM.
Demandez une petite carte de fonctionnement utilisant la plage de débit prévue du projet. À chaque point, comparez la sortie totale, sensible et latente, l'état de l'air de sortie et la chute de pression. Demandez au fournisseur d'identifier les conditions de fonctionnement interdites et quels résultats sont calculés versus testés.
Le ventilateur doit également fonctionner contre la résistance installée, y compris les filtres, grilles, caractéristiques de la bobine et du conduit. Un débit nominal du ventilateur n'est pas nécessairement le débit à travers la bobine assemblée. Modifier un réglage du ventilateur pour poursuivre l'élimination de l'humidité doit rester dans la plage de fonctionnement approuvée de l'équipement et nécessite une vérification au niveau du système, y compris toute limite de gel ou de transfert.
Comprenez ce qu'une bobine sèche modifie
Une bobine qui refroidit l'air sans condenser d'humidité n'a pas de refroidissement latente lié à la condensation dans cette condition de fonctionnement. Sur la base de refroidissement positif habituel, son refroidissement sensible est égal à son refroidissement total et le SHR est de 1. Cela peut être approprié pour une application délibérément sensible uniquement.
Pour que la condensation se produise, les surfaces pertinentes de la bobine doivent être suffisamment froides par rapport au point de rosée de l'air. Une bobine humide peut alors avoir des composants sensibles et latents. La véritable élimination d'humidité dépend toujours de l'état de l'air, de la distribution de la température de surface et des conditions de fonctionnement. Une photographie de gouttelettes ne peut pas quantifier la capacité latente.
Ne supposez pas que SHR = 1 signifie une bobine défectueuse. Identifiez d'abord si l'équipement est destiné à éliminer l'humidité à ce point précis. De même, un état de fonctionnement sec n'est pas une preuve acceptable d'une tâche latente que le projet exige. Vérifiez quelle condition la sélection représente avant de modifier le matériel.
Cette distinction est également importante lors de la comparaison sélections de serpentins d'eau refroidie. Une charge de refroidissement sensible à sec et une charge d'humidification humide nécessitent des enregistrements d'acceptation différents, même lorsque les cadres semblent similaires.
Vérifier le comportement de l'humidité lors du fonctionnement en charge partielle
La charge sensible maximale et la condition critique de contrôle de l'humidité peuvent survenir à des moments différents. Un cabinet ou un système de traitement de l'air peut satisfaire son contrôle de température tout en recevant encore de l'humidité provenant de la ventilation, de l'infiltration ou d'un processus. Le comportement dépendant du temps de l'équipement est alors important aux côtés du rapport en régime permanent.
Lorsqu'une bobine humide retient de l'eau, certaines séquences de fonctionnement peuvent permettre à l'humidité de s'évaporer à nouveau dans le flux d'air après l'arrêt du refroidissement. EnergyPlus documente des modèles de dégradation latente qui prennent en compte le cycle et le comportement associé de la bobine. Cela établit une considération de modélisation, non un pourcentage universel de perte d'humidité ou une prédiction directe pour un appareil non testé.
Demandez la séquence de contrôle avec la capacité nominale : modulation du compresseur ou de la vanne, fonctionnement du ventilateur lorsque le refroidissement est arrêté, drainage de la condensat et contrôle pertinent de l'humidité. Le bulletin d'information technique de 2019 sur la CVC en agriculture intérieure fournit un exemple du fabricant traitant les charges sensible et latente comme des préoccupations de conception séparées. Son contexte d'application ne doit pas être considéré comme une spécification générique de bobine.
Mesurez les états d'air appariés plutôt que la température seule
Une différence de température à l'air sec ne mesure pas la capacité totale de refroidissement de la bobine humide ni le SHR. Une revue de capacité côté air nécessite un débit d'air ou un débit massique ainsi que les états d'entrée et de sortie de l'air. Les mesures d'humidité doivent être représentatives, et non simplement prises dans un coin humide pratique du conduit.
Pour une base de débit massique d'air sec déclarée, une relation courante de capacité totale est Qt = mda × (hin − hout). En utilisant des kg d'air sec par seconde et des kJ par kg d'air sec, cela donne des kW. La capacité sensible nécessite une méthode psychrométrique cohérente ou une approximation de la capacité thermique adéquate, avec ses hypothèses clairement indiquées. La capacité latente est alors la différence entre la sortie totale et sensible sur cette même base.
Définissez les emplacements des capteurs, le mélange, l'étalonnage, les critères d'état stationnaire et la limite entre le ventilateur et le conduit dans le plan de test. Une mesure de collecte de drainage peut aider à étudier l'élimination de l'humidité, mais le stockage d'eau transitoire et le retard de drainage signifient qu'elle n'est pas automatiquement interchangeable avec un résultat latent instantané côté air.
Traitez une petite remainder latente avec prudence lorsqu'elle est obtenue en soustrayant deux grandeurs mesurées plus importantes. Une différence rapportée doit être évaluée par rapport à l'incertitude de mesure avant de déclarer qu'une bobine a réussi ou échoué. Conservez les mesures brutes avec les capacités calculées afin qu'un autre ingénieur puisse reproduire le résultat.
Évitez d'inclure la chaleur du ventilateur dans une comparaison de capacité mixte
La capacité brute de la bobine et la capacité de refroidissement nette fournie peuvent rendre compte de la chaleur du ventilateur de manière différente. Indiquez où se trouve le ventilateur et où la limite de capacité est tracée. Ne soustrayez pas une valeur sensible nette d'une valeur totale brute pour créer une capacité latente apparente.
Supposez que l'exemple précédent de refroidissement brut de 20 kW ait 14 kW de capacité sensible et 6 kW de capacité latente. Maintenant, supposez qu'un ventilateur en aval ajoute 0,6 kW de chaleur à l'air livré, sans changement d'humidité, et négligez d'autres gains. Il s'agit d'un exemple comptable hypothétique distinct, non d'une revendication d'efficacité du ventilateur ou de performance du produit.
Base de capacité
Capacité sensible et latente en kW
SHR
Base de capacité : Bobine brute
Puissances sensible et latente (kW) : 14,0 sensible + 6,0 latente = 20,0 au total
SHR : 0.700
Base de capacité : Air net fourni
Puissances sensible et latente (kW) : 13,4 sensible + 6,0 latente = 19,4 au total
SHR : 13,4 / 19,4 ≈ 0,691
La batterie n'est pas devenue un dispositif d'extraction de l'humidité différent. C'est la limite comptable qui a changé, car l'air fourni a reçu de la chaleur sensible après son passage dans la batterie. Dans cet exemple, la valeur de la chaleur du ventilateur correspond à la chaleur réellement transmise au flux d'air, et non à l'hypothèse selon laquelle l'énergie électrique absorbée par chaque moteur suit le même parcours. Demandez au fournisseur de préciser la base utilisée pour chaque champ du devis.
Adapter le choix à l'application plutôt que de viser un SHR universel
Un SHR plus faible indique une proportion latente plus importante au point de refroidissement positif spécifié. Cela ne rend pas une batterie universellement meilleure. Un système présentant principalement des charges sensibles et une gestion séparée de l'humidité peut nécessiter une configuration différente de celle d'une centrale de traitement d'air traitant de l'air extérieur humide.
Les discussions de Price Industries sur les’ applications des poutres froides illustrent une approche utilisant des terminaux à refroidissement sensible, dans laquelle le système global doit prendre en charge la gestion de l'humidité. Cette application ne définit pas de seuil SHR universel pour les batteries de refroidissement. Définissez les limites de traitement de l'humidité et les contraintes de condensation propres à l'application concernée.
Pour les équipements frigorifiques fonctionnant en dessous du point de congélation, étendez l'analyse à l'accumulation de givre, au dégivrage et à l'intervalle de temps pertinent. Le rapport d'une batterie humide en refroidissement de confort ne décrit pas toutes les phases de changement d'état ni les effets de stockage dans un évaporateur givré. De même, la charge de rejet thermique d'un condenseur ne doit pas être confondue avec la répartition entre refroidissement sensible et latent de l'air évoquée ici. N'utilisez ce rapport que dans le cadre d'un processus clairement défini.
Indiquer la répartition des capacités dans la demande de devis (RFQ) pour la batterie
Fournissez au fournisseur suffisamment d'informations pour qu'il puisse communiquer séparément les puissances sensible et latente pour un même point de fonctionnement. Une demande visant un SHR faible sans préciser la charge, le débit d'air et l'état de l'air à l'entrée laisse l'objectif de conception incomplet.
Champ à examiner
Entrée de l’acheteur
Réponse du fournisseur
Champ à examiner : Limite de la charge thermique
Données à fournir par l'acheteur : Charges sensible et latente requises ; base brute ou nette
Réponse du fournisseur : Équilibre de capacité et inclusions déclarées
Champ à examiner : État de l'air
Données à fournir par l'acheteur : Entrée de la propriété de température sèche plus humidité ; pression si pertinent
Réponse du fournisseur : État de sortie et hypothèses de sélection
Champ à examiner : Flux d'air et de fluide
Données à fournir par l'acheteur : Conditions de débit d'air installé et d'eau ou de réfrigérant
Réponse du fournisseur : Répartition de la capacité et chutes de pression dans ces conditions
Champ à examiner : Plage de fonctionnement
Données à fournir par l'acheteur : Humidité critique, pic sensible et cas de charge partielle
Réponse du fournisseur : Carte de référence, limitations et hypothèses de contrôle
Champ à examiner : Construction
Données à fournir par l'acheteur : Enveloppe, matériaux, rangées, connexions et disposition de drainage
Réponse du fournisseur : Géométrie proposée et révision du dessin
Champ à examiner : Validation
Données à fournir par l'acheteur : Preuve requise, portée de l'échantillon et méthode d'acceptation
Réponse du fournisseur : Statut calculé/testé et éléments de validation ouverts
Examinez les offres concurrentes dans les mêmes conditions d'air et de fluide avant de comparer les prix. Si un champ est manquant, enregistrez-le comme une hypothèse non résolue. Confirmez quelle révision l'échantillon représente et ce qui doit être réévalué après un changement. Maintenez la notation et l'inspection de l'échantillon liées à la même révision du dessin.
Questions fréquemment posées
Quelle est la formule du ratio de chaleur sensible ?
SHR égal au refroidissement sensible divisé par le refroidissement total : Qs / (Qs + Ql). Tous les termes de capacité doivent utiliser la même unité, le même point de fonctionnement et la même limite de comptabilisation. Le ratio est sans dimension et nécessite un refroidissement total positif.
Que signifie un SHR de 0,70 ?
Cela signifie que 70% de refroidissement total est sensible et que 30% est latent sur la base indiquée. Pour une sortie totale hypothétique de 20 kW, ces composants sont de 14 kW et 6 kW. Cela ne signifie pas que 30% de l’humidité de l’air est éliminé.
Un ratio de chaleur sensible plus faible est-il toujours meilleur ?
Non. Il indique une fraction latente plus importante à ce point, mais l’équipement sélectionné doit répondre à la fois aux besoins en chaleur sensible et latente de l’application prévue. Évaluez la capacité, les conditions, les contrôles et les limites du système ensemble.
Un coil peut-il atteindre la capacité totale mais échouer à répondre à l’exigence d’humidité ?
Oui. Un coil hypothétique de 25 kW à SHR 0,85 ne fournit que 3,75 kW de refroidissement latent à ce point. Il manque une exigence latente de 4 kW même si sa capacité totale dépasse une charge combinée de 20 kW.
Pourquoi le SHR de la pièce est-il différent du SHR du coil ?
Ils décrivent des limites différentes. Le coil peut également gérer la ventilation, les gains du ventilateur ou des conduits, ou l’humidité peut être traitée par un autre composant. Harmonisez ces charges avant de comparer le ratio de la pièce avec la capacité du coil.
Le SHR change-t-il avec le débit d’air ou l’humidité ?
Cela peut arriver. Les conditions de l’air entrant, le débit d’air, les conditions du fluide ou du réfrigérant, la géométrie du coil et les contrôles influencent le point de fonctionnement. Demandez des résultats réévalués pour la plage prévue plutôt que de considérer la valeur du catalogue comme constante.
Le SHR est-il identique au COP ou à l’efficacité ?
Non. Le SHR décrit la fraction sensible de la sortie de refroidissement. Le COP compare la sortie de refroidissement à l’énergie d’entrée. Une simple répartition de capacité ne permet pas d’établir l’efficacité ou le coût d’exploitation de l’équipement.
Que dois-je fournir pour une sélection de coil impliquant le contrôle de l’humidité ?
Fournissez des devoirs séparés sensibles et latents, en indiquant la température et l’humidité de l’air entrant, le débit d’air installé, les conditions du fluide ou du réfrigérant, la limite brute/net, la géométrie et les cas critiques de fonctionnement. Incluez les preuves et la validation d’échantillons que vous exigez.
Validez les deux composants de capacité sur une seule base
Utilisez le SHR pour révéler la répartition du refroidissement, puis revenez aux besoins réels en kW sensible et latent. Comparez les offres dans des conditions correspondantes, maintenez explicites la chaleur du ventilateur et autres changements de limite, et testez les cas de contrôle importants pour l’élimination de l’humidité. Un ratio est utile lorsque ses entrées et limites restent visibles dans le dossier d’approbation.
Envoyez les devoirs sensibles et latents avec votre dessin de coil
La page des service de fabrication de serpentins personnalisés offre une voie pour examiner un dessin, un échantillon ou une fiche de paramètres. Pour une application de refroidissement et de déshumidification, envoyez séparément les devoirs sensibles et latents avec la température de l’air entrant, l’humidité, le débit d’air installé et les conditions de l’eau ou du réfrigérant. Incluez l’enveloppe du coffret ou du gestionnaire d’air, les matériaux, les connexions et l’arrangement de la condensation.
Demandez une sélection retournée indiquant la sortie totale, la répartition de capacité et la limite de classification. La page du laboratoire d'essais est un point de départ pour discuter de la portée de validation dont le projet a besoin ; ce n’est pas une preuve qu’un résultat SHR ou d’humidité particulier a déjà été certifié. Identifiez quels cas de charge partielle, vérifications d’échantillons et dossiers d’acceptation restent à convenir avant la production.
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