感覚熱比:計算、除湿、冷却コイルの選択

目次

感覚熱比(SHR)は、感覚冷却除く総冷却量に対する感覚冷却量の比率です:SHR = Qs / (Qs + Ql)。これは温度低減に使用される冷却の割合を示します。残りの割合、1 − SHRは潜熱冷却であり、同じ計算基準に基づいています。コイル選定の際には、必要な感覚容量と潜熱容量を個別に確認してください。高い総kW定格でも、湿気除去不足になることがあります。.

部屋は設定温度に達しても湿度が高すぎる場合があります。より大きなコイルを注文する前に、その容量の分割、入口空気条件、制御シーケンスを確認してください。カタログの総容量だけでは、実際の感覚および潜熱負荷に対して機器が何をするかを説明できません。.

このガイドは、冷却コイルの選定を行うエンジニアや技術的購買担当者向けです。負荷比と機器比を区別し、仮想計算を用いて見積もりが一つの要件を満たし、もう一つを満たさない例を示します。これらの図はオリジナルの設計コンセプトであり、Domiの性能試験の写真ではありません。これらの配置は、プロジェクト固有のコイル選定や試験計画の代替にはなりません。.

感覚熱比とは何ですか?

感覚冷却は空気温度を下げます。潜熱冷却は、湿気凝縮に伴うエネルギーを除去します。総冷却は、これら両方の成分を含みます。これを境界とします。 レノックスによる感覚熱と潜熱の説明 は、その温度と湿度の区別についてのメーカーの紹介を提供します。.

感覚冷却と潜熱冷却の両方が非負であり、総冷却が正の値である場合にこれらの関係を使用します:

Qt = Qs + Ql

SHR = Qs / Qt

Ql = Qt × (1 − SHR)

この比率には単位がありません。0.70の値は、その基準で感覚冷却が70%、潜熱冷却が30%であることを意味します。以下の図は、その特定の分割を示していますが、すべての用途に推奨される比率ではありません。すべての容量用語に同じ電力単位(kW、W、またはBtu/h)を使用してください。.

ドミ冷凍の図解で、70%の顕熱成分と30%の潜熱成分を示す.

SHRはCOP(性能係数)、効率評価、または空気から除去される水分の割合ではありません。二つのコイルは同じSHRを持っていても、総容量は大きく異なることがあります。また、この比率は、出口空気温度や湿度含有量に依存するため、出口相対湿度を直接示すものではありません。.

20 kWの例からSHRを計算する

仮想的なコイルが、運転点で14 kWの感覚冷却を含む合計20 kWの冷却を提供すると仮定します。これらは仮定の教育用値であり、Domi製品の評価値ではありません。.

感覚熱比は 14 / 20 = 0.70. 潜熱容量は 20 − 14 = 6 kW, これも 20 × (1 − 0.70). 容量のバランスは閉じる:14 + 6 = 20 kW。.

Domi Refrigerationの合計20kWの図面で、感覚的に14kWと潜熱6kWの内訳を示しています。.

供給者が総容量とSHRのみを提供する場合、提案を比較する前に両方の成分を計算してください。供給者が総容量と感覚容量を提供する場合、潜熱の残りを計算し、共通の評価基準を確認してください。異なる試験点やグロス/ネット定義間の差し引きは、工学的価値の少ない数値を生じさせます。.

kWとBtu/hの間の変換は、すべての項を一貫して変換すればSHRを変更しません。また、スプレッドシートが70%を0.70としているか70としているかも確認してください。パーセンテージ形式の誤りは、正しい入力を不可能な結果に変えることがあります。総冷却量がゼロの場合、除算は未定義です。出力がゼロの状態でSHR計算を強制しないでください。.

負荷比とコイル比を区別する

負荷SHRは、部屋、プロセス、または他の定義された冷却要求の感覚部分を表します。コイルSHRは、定められた条件下でのコイルの出力の感覚部分を表します。これらは関連する設計入力であり、交換可能なラベルではありません。.

部屋の計算には、屋外空気処理、ダクトの熱、ファンの熱など、選択されたコイルが処理しなければならないものが除外される場合があります。逆に、端末は感覚部分のみを担当し、換気や湿度は別のシステムが処理することもあります。比の横に境界線を書いて、購買チームが何が含まれているかを確認できるようにしてください。.

商業冷却システム向けのDomi Refrigerationの室負荷とコイル容量の図解。.

例えば、感覚要求16 kWと潜熱要求4 kWを持つ場合の負荷SHRは 16 / 20 = 0.80. その値をカタログのSHRと比較する前に、20 kWが同じコイル境界での負荷を表していることを確認してください。その他の負荷は明示的に追加または割り当て、一般的な過大容量許容範囲に隠さないでください。.

既存のもの サイコロメトリックチャートガイド より広い空気状態の関係性を説明します。ここでは、より狭い決定:この特定の冷却コンポーネントが満たすべき感覚および潜熱の役割は何かです。

感覚容量と潜熱容量を別々の要求としてテストする

同じ入口空気状態、風量、流体または冷媒条件、総容量境界で返された2つの仮想的なコイル提案を考慮してください。必要なコイルの役割は、16 kWの感覚と4 kWの潜熱です。以下の提案は計算入力であり、測定された供給者の性能ではありません。.

ケース

合計kW

SHR

感覚的kW

潜在的kW

ケース: 必要な負荷

合計kW: 20.00

SHR: 0.80

感覚的kW: 16.00

潜在的kW: 4.00

ケース: オファーA

合計kW: 25.00

SHR: 0.85

感覚的kW: 21.25

潜在的kW: 3.75

ケース: オファーB

合計kW: 22.00

SHR: 0.75

感覚的kW: 16.50

潜在的kW: 5.50

オファーAは感覚的要件を超えていますが、潜在的要件を次のように逃しています: 0.25 kW. 。そのより大きな総容量は、そのポイントでの不足を解決しません。オファーBは、そのポイントで両方の要件を満たしています:16.50 ≥ 16.00 かつ 5.50 ≥ 4.00。.

現代のサービスラボの作業台に置かれたDomi Refrigerationのコイルコンデンサー。.

各オファーを二つの要件に対して比較してください: 利用可能な感覚容量 ≥ 必要な感覚負荷, 、および 利用可能な潜在容量 ≥ 必要な潜在負荷. 合計能力と比率だけで、この2つの確認事項を代替することはできません。これらの不等式だけでは、シーズンを通じた湿度制御、許容可能な騒音、圧力損失、エネルギー消費、制御安定性が確保されることを証明できません。.

オファーBは引き続き候補の一つであり、自動的に購入を決定できるものではありません。顕熱負荷が低下した際にシステムがどのように能力調整を行うのか、空気および流体の運転限界を満たしているか、どの部分負荷条件を検証する必要があるかを確認してください。定常状態での能力の一致だけでは、サーモスタットによって駆動される運転サイクルを予測することはできません。.

提示されたSHRの背後にある運転点を確認する

条件が明示されていないSHRは、不完全な性能評価値です。入口空気の乾球温度と、独立した2つ目の湿度特性、風量または空気質量流量、必要に応じた圧力、およびコイルの状態を決定する水または冷媒の条件を記録してください。入手可能な場合は、出口空気の状態も記録してください。.

定格運転点はカタログ比較には役立つ場合がありますが、OEMの実際のプロセスとは異なる可能性があります。想定する入口空気条件と流量条件に基づく選定を依頼してください。モデル番号が同じだからといって、異なる周囲環境や湿度条件にカタログ上の比率をそのまま適用しないでください。.

ラベル付きのDBおよびWB接続と気流サインを備えたDomi Refrigerationの空気処理ユニット。.

この EnergyPlus 26.1 コイル設計技術リファレンス では、定格SHRの入力値と、現在の運転条件に基づく計算値が区別されています。文書化されたモデルは、運転点を明示することの重要性を示す参考資料です。ただし、適切な入力データと検証なしに、特定の商用コイルがソフトウェアの計算結果を再現することを証明するものではありません。.

返却されたデータは、提案された形状仕様と関連付けて管理してください。列数、フィン間隔、回路構成、または流量を変更すると、選定の再実施が必要になる場合があります。 業務用冷凍コイル選定ガイド は、関連する形状仕様および圧力損失に関する問題を網羅しています。.

風量変更時には選定を見直して評価する

風量を変更すると、コイルの運転点も変化します。出口温度、湿潤状態、圧力損失、および顕熱・潜熱の配分が変わる可能性があります。その結果は、コイルの形状、入口空気の状態、冷却媒体または冷媒の条件、システム制御によって異なります。風量を一度調整すれば必ず必要なSHRが得られるという一般的な主張だけでは、OEMへの正式承認には不十分です。.

青い矢印で示す低気流と高気流を示すDomi Refrigerationの空気処理ユニット。.

プロジェクトで想定している流量範囲を網羅する、小規模な運転マップを要求してください。各運転点について、全冷却能力、顕熱能力、潜熱能力、出口空気の状態、および圧力損失を比較してください。また、禁止されている運転条件と、計算値と試験実測値のどちらに該当するかをサプライヤーに明示してもらってください。.

ファンは、フィルター、グリル、コイル、ダクト構造などを含む、設置後の抵抗に対しても動作する必要があります。公称ファン風量が、組み立てられたコイルを実際に通過する風量と一致するとは限りません。除湿を目的としてファン設定を変更する場合は、機器の承認済み運転範囲内に収める必要があり、凍結や水滴飛散などの制限も含めたシステム全体の確認が必要です。.

乾式コイルによる変化を理解する

水分を凝縮させずに空気を冷却するコイルでは、その運転条件下で凝縮に伴う潜熱冷却は発生しません。通常の正の冷却能力を基準とする場合、顕熱冷却能力は全冷却能力と等しくなり、SHRは1になります。これは、顕熱のみを意図した用途では適切な状態です。.

凝縮が発生するには、関連するコイル表面が空気の露点に対して十分に低温である必要があります。湿潤コイルでは、その結果、顕熱成分と潜熱成分の両方が発生します。ただし、実際の除湿量は、空気の状態、表面温度の分布、および運転条件によって決まります。水滴の写真だけでは潜熱能力を定量化できません。.

銅管と冷却フィンを用いた乾式コイルと湿式コイルの比較、Domi Refrigeration。.

SHR = 1だからといって、コイルが故障していると判断しないでください。まず、現在の運転点において、その機器が除湿を目的としているかどうかを確認してください。同様に、プロジェクトで潜熱処理が必要とされている場合、乾式運転状態はその能力を満たす証拠にはなりません。ハードウェアを変更する前に、選定結果がどの運転条件を表しているかを確認してください。.

この違いは、次の比較においても重要です。 冷水コイルの選定. 乾燥した感覚冷却負荷と湿潤除湿負荷には、フレームが類似していても異なる受理記録が必要です。.

部分負荷運転中の湿度挙動を確認してください

ピークの感覚負荷と重要な湿度制御条件は異なる時間に発生することがあります。キャビネットや空気処理システムは、温度制御を満たしながらも換気、浸透、またはプロセスからの湿気を受け続けることがあります。そのため、機器の時間依存性の挙動は、定常状態の比率とともに重要となります。.

青い気流矢印付きの冷却コイル、エネルギー効率の良い運転を示すDomi Refrigeration。.

湿ったコイルが水を保持している場合、冷却停止後に一部の運転シーケンスでは湿気が空気流に蒸発して戻ることがあります。EnergyPlusは、サイクルや関連するコイルの挙動を考慮した潜熱劣化モデルを記録しています。これはモデル化の考慮事項であり、普遍的な湿気損失の割合や未検証の機器の直接的な予測ではありません。.

制御シーケンスをリクエストしてください:コンプレッサーまたはバルブの変調、冷却停止時のファン運転、凝縮水排水および関連する湿度制御。トレーンの 2019年の室内農業HVACに関するエンジニアリングニュースレター 感覚的および潜在的負荷を個別の設計課題として扱う製造業者の例を提供します。その適用文脈は一般的なコイル仕様として扱うべきではありません。.

温度だけでなくペアの空気状態を測定する

乾球温度差だけでは総湿潤コイル冷却やSHRを測定できません。空気側の容量レビューには、気流または質量流量と進入および退出空気状態が必要です。湿度測定は代表的でなければならず、ダクトの便利な湿った角で測定されるだけではありません。.

宣言された乾空気質量流量基準の場合、一般的な総容量関係式は Qt = mda × (hin − hout). 秒あたりの乾燥空気のkgとkgあたりのkJを使用するとkWになります。感覚容量には、一貫したサイクロメトリック法または適切に資格を持つ熱容量の近似が必要で、その仮定も明記されている必要があります。潜在容量は、その同じ基準での総容量から感覚容量を差し引いたものです。.

上流プローブと冷却コイルを備えたDomi Refrigerationの産業用冷却システム。.

試験計画には、センサーの位置、混合、較正、定常状態の基準、およびファン/ダクトの境界を定義してください。排水収集測定は湿気除去の調査に役立つ場合がありますが、過渡的な水の貯蔵と排水遅延により、瞬時の空気側潜在結果と自動的に交換できるわけではありません。.

2つの大きな測定値を差し引いて得られる小さな潜在残差には注意してください。報告された差異は、測定の不確かさと比較して評価されるべきであり、コイルの合格または不合格を宣言する前に、原始測定値と計算された容量を保持し、他の技術者が結果を再現できるようにしてください。.

ファンの熱を混合容量の比較から除外する

総コイル容量と純粋な冷却能力は、ファンの熱を異なる方法で考慮する場合があります。ファンの位置と容量境界がどこにあるかを明示してください。純感覚値を総合計値から差し引いて潜在容量を見せかけることは避けてください。.

以前の20kWの総冷却例では、感覚容量が14kW、潜在容量が6kWと仮定します。次に、下流のファンが 0.6kWの熱を供給空気に加え, 、湿度の変化はなく、他の増加を無視します。これは別の仮想的な会計例であり、ファン効率や製品性能の主張ではありません。.

能力の基準

感覚および潜在kW

SHR

容量基準: 総コイル

感覚および潜在kW: 14.0 感覚 + 6.0 潜熱 = 20.0 合計

SHR: 0.700

容量基準: 純送風空気

感覚および潜在kW: 13.4 感覚 + 6.0 潜熱 = 19.4 合計

SHR: 13.4 / 19.4 ≈ 0.691

効率的な冷却のためにコイルとファンを通る空気の流れを示すDomi Refrigerationのユニット図。.

コイルは異なる湿度除去装置にはなりませんでした。計算境界は、コイル後に感覚熱を受け取った送風空気のために変更されました。この例のファン熱値は、実際に空気流に入る熱量であり、すべてのモーターの電気入力が同じ経路をたどるという仮定ではありません。各見積もりフィールドで使用された基準をサプライヤーに確認してください。.

普遍的なSHRをターゲットにするのではなく、適用に合わせて調整してください

低いSHRは、指定された正の冷却点での潜熱割合が大きいことを示します。これはコイルを普遍的に優れたものにするわけではありません。主に感覚負荷と別管理された湿気を持つシステムは、湿った外気を処理する空気処理機とは異なる配置が必要な場合があります。.

湿式コイルと感覚的端末HVACシステムのDomi Refrigerationによる実演。.

Price Industriesの’ 冷却ビームの適用に関する議論 湿気に対応する必要がある感覚端末アプローチを示しています。その適用は冷却コイルのための普遍的なSHRカットオフを設定しません。実際の適用に対して湿気境界と結露制約を設定してください。.

冷凍機器が氷点下で動作する場合は、霜の蓄積、霜取り、および関連する時間間隔についてもレビューを拡大してください。快適冷却用の湿式コイル比率は、霜付いた蒸発器のすべての相変化や蓄積効果を説明しません。同様に、コンデンサーの熱排出能力は、ここで議論されている空気冷却の感覚/潜熱分割と混同しないでください。この比率は、明確に定義されたプロセス内でのみ使用してください。.

コイルRFQに容量分割を記載してください

サプライヤーに、共通点で感覚と潜熱の出力を分けて返すのに十分な情報を提供してください。負荷、風量、入口空気状態なしで低SHRを要求すると、設計目標が不完全になります。.

レビュー用フィールド

購入者からの入力

サプライヤー回答

レビュー用フィールド: Duty boundary

購入者入力: 必要な感覚および潜熱負荷;総計または純計

サプライヤーの回答: 容量バランスと明示された包含内容

レビュー用フィールド: 空気状態

購入者入力: 乾球温度と湿度特性の入力;関連する場合は圧力も

サプライヤーの回答: 出口状態と選択の前提条件

レビュー用フィールド: 空気と流体の流れ

購入者入力: 設置された風量と水または冷媒の状態

サプライヤーの回答: 容量の分割とその条件での圧力降下

レビュー用フィールド: 運転範囲

購入者入力: 臨界湿度、感覚ピークおよび部分負荷ケース

サプライヤーの回答: 定格マップ、制限事項および制御の前提条件

レビュー用フィールド: 構造

購入者入力: 外殻、材料、列、接続および排水配置

サプライヤーの回答: 提案された幾何学と図面の改訂

レビュー用フィールド: 検証

購入者入力: 必要な証拠、サンプル範囲および受け入れ方法

サプライヤーの回答: 計算済み/試験済みの状態とオープン検証項目

設計ブループリントとツールを備えた商業冷却システム用のDomi Refrigerationの熱交換器。.

価格比較前に同じ空気および流体条件で競合提案をレビューする。フィールドが欠落している場合は未解決の前提として記録する。サンプルがどの改訂を表しているか、変更後に再評価が必要な点を確認する。評価とサンプル検査は同じ図面の改訂に結びつけて維持する。.

よくあるご質問

感覚熱比の計算式は何ですか?

SHRは感覚冷却除以総冷却:Qs / (Qs + Ql)。すべての容量用語は同じ単位、動作点、および会計境界を使用しなければならない。この比率は次元を持たず、正の総冷却が必要です。.

SHRが0.70の場合、何を意味しますか?

これは、総冷却の70%が感覚的で、30%が潜熱であることを意味します。仮に総出力が20kWの場合、その構成要素は14kWと6kWです。これは空気の水分が30%だけ除去されることを意味しません。.

感覚熱比が低いほど常に良いですか?

いいえ。これはそのポイントで潜熱成分が大きいことを示していますが、選択された機器は対象の用途の感覚的および潜熱的な負荷の両方を満たす必要があります。容量、条件、制御、およびシステムの制限を一緒に評価してください。.

コイルは総容量を満たすことができても、湿度要件を満たさないことがありますか?

はい。仮にSHR 0.85の25 kWコイルは、そのポイントでわずか3.75 kWの潜熱冷却を提供します。総容量が20 kWの合計負荷を超えていても、4 kWの潜熱要件を満たしません。.

なぜ部屋のSHRとコイルのSHRは異なるのですか?

それらは異なる境界を示しています。コイルは換気、ファンやダクトのゲイン、または湿気が他のコンポーネントによって処理される場合もあります。これらの負荷を調整してから、部屋の比率とコイルの定格を比較してください。.

SHRは風量や湿度とともに変化しますか?

変化します。入口空気条件、風量、流体または冷媒の条件、コイルの形状と制御は動作点に影響します。カタログ値を一定とみなすのではなく、対象範囲の再評価結果をリクエストしてください。.

SHRはCOPや効率と同じですか?

いいえ。SHRは冷却出力の感覚的な割合を示します。COPは冷却出力とエネルギー入力を比較します。容量の分割だけでは、機器の効率や運用コストを確立しません。.

湿度制御を含むコイル選定のために何を送ればよいですか?

感覚的および潜熱的な負荷、入口空気温度と湿度、設置風量、流体または冷媒の条件、総/純境界、形状、および重要な運用ケースを別々に提供してください。必要な証拠やサンプル検証も含めてください。.

容量コンポーネントの両方を一つの基準で承認してください

SHRを使用して冷却分割を明らかにし、その後実際の感覚的および潜熱的なkW要件に戻します。条件が一致する提案を比較し、ファンの熱やその他の境界の変更を明示し、湿気除去に関係する制御ケースをテストしてください。比率は、その入力と制限が承認記録に見える状態であれば有用です。.

コイルの図面とともに感覚的および潜熱的負荷を送ってください

Domiの カスタムコイル製作サービス 図面、サンプル、またはパラメータシートのレビューのためのルートを提供します。冷却と除湿の用途の場合、入口空気温度、湿度、設置風量、水または冷媒の条件とともに、感覚的および潜熱的負荷を別々に送ってください。キャビネットまたは空気処理装置のエンベロープ、材料、接続、および凝縮水の配置も含めてください。.

合計出力、容量分割、定格境界を記載した選定結果を返却してください。 試験所ページ これは、プロジェクトに必要な検証範囲について議論する出発点です。特定のSHRや湿度結果が既に認証されている証拠ではありません。部分負荷ケース、サンプルチェック、および受け入れ記録のうち、合意が必要な部分を特定してください。.

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