مرکز دانش صنعت تاسیسات

ورود داده های آب و هوا در کریر hap
مروری بر آب و هوا و فرم ورودی داده های آب و هوا

داده های آب و هوا نشان دهنده شرایط دما، رطوبت و تشعشع خورشیدی برای موقعیتهای جغرافیایی مختلف می باشد که بر بارهای حرارتی و برودتی ساختمان و تجهیزات حرارتی، برودتی و تهویه مطبوع آن اثر می گذارد.

در برنامه HAP داده های آب و هوا همچنین در بر گیرنده موقعیت جغرافیایی ساختمان، خواص خاک و موقعیت زمانی محل می باشد. داده های آب و هوایی تاثیر به سزایی بر بارهای ساختمان و عملکرد تجهیزات دارد بنابراین نقش کلیدی در محاسبات بار و کاراآیی سیستم ها بازی می کند. برنامه HAP دارای دو نوع مختلف داده های آب و هوایی می باشد:

 

داده های آب و هوایی طراحی (Design Parameters)

در HAP داده های آب و هوایی طراحی جهت تخمین و محاسبه بارهای حرارتی و برودتی به کار می روند. داده های آب و هوایی برودتی شامل نمودار ۲۴ ساعته دما و رطوبتی است که گرمتر از حالت عادی می باشند. همچنین نمودار تشعشع خورشیدی در آسمان صاف را که بیان کننده

ماکزیمم تابش خورشید برای هر ماه می باشد در بر می گیرد. این داده ها جهت تخمین بارهای برودتی طراحی به کار می روند. داده های آب و هوایی حرارتی شامل اطلاعات در مورد دما و رطوبت در زمستان می باشد. این داده ها برای تخمین بارهای حرارتی استفاده می شوند.

شبیه سازی داده های آب و هوا (Simulation)

در HAP شبیه سازی داده های آب و هوا برای شبیه سازیهای انرژی در طول عملکرد ۸۷۶۰ ساعته یک سال مورد نیاز است. در این شبیه سازی، داده های آب و هوایی در ساعات مختلف شبانه روز و در طول سال جهت شبیه سازی بارهای ساختمان و عملکرد تجهیزات حرارتی، برودتی و تهویه مطبوع در هر دوره سالیانه استفاده می شود. نتایج حاصل از این شبیه سازیها نشان دهنده میزان مصرف انرژی می باشد و برای محاسبه هزینه های سالیانه مورد استفاده قرار می گیرد.

فرم ورودی داده های آب و هوا

در شکل ۳-۱ فرم ورودی داده های آب و هوا نشان داده شده است این فرم جهت تعریف داده هایی در بر گیرنده اجزاء زیر است:

پارامتر های طراحی (Design Parameters)

این بخش شامل اطلاعات در مورد موقعیت جغرافیایی ساختمان، شرایط طراحی زمستانی و تابستانی، شرایط خاک محل، مشخصات زمانی محلی می باشد. این بخش در بر گیرنده موارد زیر است:

آموزش کریر 3

۱-ناحیه و موقعیت و شهر (Region, Location and City)

جهت تعریف داده های آب و هوایی طراحی با استفاده از پایگاه اطلاعات برنامه HAP به کار می رود. در صورت عدم وجود شهر مورد نظر در داده های پایگاه اطلاعاتی برنامه، می توان داده ها را مستقیما وارد ساخت.

این بنا که قصد انجام آن را داریم در ناحیه خاور میانه (Middle East)، موقعیت ایران (Iran) و شهر نطنز (Natanz) واقع شده است.
۲-عرض و طول جغرافیایی (Latitude and Longitude)

این پارامترها معرف مختصات جغرافیایی برای موقعیت ساختمان می باشند. این مقادیر برای محاسبات انرژی خورشیدی بکار می روند.

طول و عرض جغرافیایی نطنز با توجه به تارنمای (Isfahanportal.ir) به ترتیب عبارتند از -۵۱٫۹ ، ۳۳٫۵ درجه.
۳-ارتفاع (Elevation)

این پارامتر بر محاسبات سایکرومتریک ساختمان تاثیر می گذارد زیرا چگالی و خواص سایکومتریک هوا با تغییر ارتفاع نسبت به سطح دریا تغییر می کنند.

شهر نطنز با توجه به تارنمای (Isfahanportal.ir) در ارتفاع ۱۶۰۰ متر بالاتر از سطح دریا واقع شده است.
۴-درجه حرارت خشک طرح تابستانی، درجه حرارت مرطوب تابستانی و تغییرات دمایی روزانه در تابستان

(Summer Design DB, Summer Coincident WB and Summer Daily Range)

جهت پیکره بندی نمودارهای دما و رطوبت جهت محاسبات بار برودتی بکار می روند. درجه حرارت خشک طراحی تابستان نشان دهنده حداکثر دمای هوا در روز و درجه حرارت مرطوب تابستانی نمایانگر دمای مرطوب هوا در زمان حداکثر دمای خشک تابستانی می باشد.

– درجه حرارت خشک طرح زمستانی و درجه حرارت مرطوب طراحی زمستانی

(Winter Design DB, Winter Coincident WB)

این پارامترها شرایط دما و رطوبت برای محاسبات بار حرارتی را تعیین می کنند. درجه حرارت خشک طراحی زمستانی نشان دهنده حداقل دمای هوا در روز و درجه حرارت مرطوب زمستانی نمایانگر دمای مرطوب هوا در زمان حداقل دمای خشک زمستانی می باشد.

با میانگین گیری اطلاعات جدول ۳-۱ و با توجه به نمودار سایکرومتریک (پیوست ۲)، درجه حرارت خشک مینیمم ۷٫۹-، و درجه حرارت مرطوب مینیمم را ۹٫۲-، در نظر گرفته می شود.
۶-عدد تمیزی هوا (Atmospheric Clearness)

جهت تنظیم داده های خورشیدی روزانه در حالت استاندارد نسبت به شرایطی که هوا کثیف یا مه گرفته است بکار می رود. مقادیر این عدد برای شرایط مختلف در جدول ۳-۲ نشان داده شده است.

شرایط تمیزی هوا ضریب تمیزی هوا

شرایط تمیزی هوا	ضریب تمیزی هوا
هوای خیلی تمیز هوای معمولی هوای کثیف و مه آلوده	۱٫۱۵ ۱ ۰٫۸۵

ضربب تصحیح مه آلودگی هوا (تمیزی هوا) را با توجه به جدول عدد ۱ فرض می شود.
۷-ضریب انعکاس میانگین زمین (Average Ground Reflectance)

محاسبه تشعشعات انعکاس حاصل از برخورد انرژی خورشیدی به زمین که توسط ساختمان جذب می شود بکار می رود. مقادیر این پارامتر در جدول زیر نشان داده شده است.

نوع سطح ضریب انعکاس زمین

نوع سطح	ضریب انعکاس زمین
بتن تازه	۰٫۳۱	۰٫۳۱	۰٫۳۲	۰٫۳۲	۰٫۳۳	۰٫۳۴
بتن قدیمی	۰٫۲۲	۰٫۲۲	۰٫۲۲	۰٫۲۳	۰٫۲۳	۰٫۲۵
چمن سبز	۰٫۲۱	۰٫۲۲	۰٫۲۳	۰٫۲۵	۰٫۲۸	۰٫۳۱
خرده سنگ	۰٫۲۰	۰٫۲۰	۰٫۲۰	۰٫۲۰	۰٫۲۰	۰٫۲۰
سقف قیر گونی شده با شن پاشیده شده	۰٫۱۴	۰٫۱۴	۰٫۱۴	۰٫۱۴	۰٫۱۴	۰٫۱۴
پارکینگ قیر گونی شده	۰٫۰۹	۰٫۰۹	۰٫۱۰	۰٫۱۰	۰٫۱۱	۰٫۱۲

محیط اطراف بنا را فضای سبز در نظر گرفته و با توجه به جدول برای دمای ۴۰ درجه عدد ۰٫۲۳ برای انعکاس از زمین به ساختمان بدست می آید.
۸-ضریب انتقال همرفتی زمین (Soil Conductivity)

این قسمت برای محاسبه انتقال حرارت از زمین استفاده می شود و مقادیر آن از جدول زیر استخراج می شود.

hermal Conductivity,			Soil Moisture Content, mass
Clay	Silt	Sand
۰٫۰۸	۰٫۰۸	۰٫۱۷	Low, <4%
۰٫۵۸	۰٫۷۵	۱٫۰۸	Medium, 4to20%
۱٫۲۵	۱٫۲۵	۱٫۲۵	High, >20%

زمین ساختمان را شن فرض کرده و از جدول ۳-۴ عدد ۱٫۰۸ برای شرایط متوسط بدست می آید.
۹-ماههای محاسبه بار برودتی (Design Cooling Calculation Months)

این پارامتر ماههایی را که تحلیلهای بار برودتی برای آنها انجام می شود، مشخص می کند. در صورتی که کاربر در این گزینه تغییری به وجود نیاورد، محاسبات بار برودتی یرای کل ماههای سال انجام می گیرد.

در این قسمت تمام ماههای سال را انتخاب می شود.
۱۰-منطقه زمانی (Time Zone)

جهت تنظیم نمودارهای خورشیدی برای زمان محلی بکار می رود.این پارامتر نشان دهنده اختلاف زمانی مکان پروژه با زمان مبدا (گرینویچ) می باشد.

اختلاف زمانی منطقه با زمان مبدا (گرینویچ) ۳٫۵+ ساعت است.
۱۱-زمان ذخیره روزانه، آغاز و پایان

(Daylight Saving Time, DST Begins and DST Ends)

این پارامتر نشان می دهد که آیا ساعت محلی مکان پروژه در ماههایی از سال تغییر می کند یا خیر. مثلا در ایران در ماه فروردین یک ساعت،ساعتها به جلو کشیده می شوند و در پایان شهریور دوباره ساعتها به حالت اولیه بر می گردند. این پارامتر بر رابطه بین نمودار خورشیدی و ساعت محلی تاثیر می گذارد.

در این قسمت بیان می شود که منطقه تغییر ساعت دارد و این تغییر در تاریخ های ۲۱ مارچ و ۲۱ سپتامبر اتفاق می افتد
۱۲-منبع داده ها (Data Source)

این پارامتر منبع یا مرجع استفاده شده جهت وارد کردن داده های آب و هوایی را نشان می دهد. هنگامی که داده های آب و هوایی بطور مستقیم توسط کاربر وارد شوند منبع داده ها (User Modified) می باشد.

همانطور که بیان شد به دلیل وارد کردن اطلاعات به صورت مستقیم منبع داده ها (User Modified) درج شده است.
۳-۳-۲ دماهای طراحی (Design Temperatures)

این قسمت در بر گیرنده اطلاعات در مورد تغییرات رطوبت و دمای روزانه در ساعات مختلف شبانه روز جهت محاسبات بار برودتی می باشد. جداول این بخش می توانند جهت مشاهده یا اصلاح دما یا رطوبت طراحی بکار برده شوند. این بخش در بر گیرنده دو جدول می باشد:

الف-جدول حداکثر/حداقل ماهیانه (Monthly Max/Min)

این جدول در سمت چپ فرم ورودی داده های آب و هوا (بخش دماهای طراحی) قرار گرفته و خلاصه پروفیل های دما و رطوبت طراحی را توسط حداکثر و حداقل دماهای خشک و مرطوب ارائه می دهد. این خلاصه داده ها برای مرور سریع تغییرات رطوبت و دما در طول یکسال بسیار مفید می باشند. در این جدول هر ردیف در بر گیرنده داده ها برای یک ماه از سال و ستونهای جدول نشان دهنده حداکثر و حداقل دماهای خشک و مرطوب برای هر ماه می باشند. برای تنظیم و تغییر پروفیل های دما و رطوبت نسبی به آسانی می توان مقادیر حداکثر و حداقل دما را مستقیما اصلاح کرد. پروفیل طراحی فورا طوری تغییر می یابد که بین مقادیر حداکثر و حداقل جدید گسترده می شود. داده های تغییر یافته را می توان در جدول Hourly Detail View (مرور ساعتی) در سمت راست صفحه مشاهده کرد.

ب-جدول مرور ساعتی (Hourly detail view)

این جدول در سمت راست فرم داده های آب و هوایی قرار دارد و به طور کامل پروفیل های دمای خشک و مرطوب را در تمام دوازده ماه سال نشان می دهد. این جدول به شما اجازه می دهد تا پروفیلهای ساعتی را مشاهده کرده و آنها را بصورت ساعتی تغییر دهید. ردیف های این جدول نشان دهنده ۲۴ ساعت شبانه روز بوده و ستونها در بر گیرنده پروفیلهای دمای خشک و مرطوب برای هر ماه می باشند. برای تغییر دادن هر داده از میله های افقی و عمودی (Scroll bars) استفاده کنید تا زمان و ماه مورد نظر خود را بیابید. سپس مقادیر مورد نظر خودتان را وارد کنید.