HVAC 冷暖房負荷の推定: 屋外条件と気候データ

正確な屋外気候データは、HVAC 負荷計算の基礎、システムのサイジング、エネルギー消費、および運用パフォーマンスに直接影響します。プロのエンジニアは、標準化された気象データ ソースを利用して、さまざまな地理的場所や気候条件にわたって信頼性の高いシステム設計を保証します。

必須の気候データ標準

第一次産業当局は、専門的な HVAC 設計における正確な負荷推定に不可欠な包括的な気象データベースと方法論を提供しています。

主要な気候参照基準

標準セクションページ地理的範囲
2010 アシュレー 90.1付録 AD、表 B3145北米の気候帯と設計条件
2017 Ashrae Fundamentals第14章345UAE地域を含む国際気象データ
2006 CIBSEガイド環境デザインセクション 2.6、表 2.2660-63英国とヨーロッパの気候条件
キャリアパート1負荷推定第 02 章、表 112-19包括的な地球規模の気候データベース

ASHRAE 気候帯分類

エネルギーコードの気候帯

ASHRAE 90.1 方法論 establishes eight distinct climate zones based on heating degree days (HDD) and cooling degree days (CDD):

気候帯の特徴:

  • ゾーン1: Very Hot (CDD > 6300)
  • ゾーン2: Hot (4500 < CDD ≤ 6300)
  • ゾーン3: Warm (3000 < CDD ≤ 4500)
  • ゾーン4: Mixed (CDD ≤ 3000 and HDD ≤ 4000)
  • ゾーン5: Cool (4000 < HDD ≤ 6000)
  • ゾーン6: Cold (6000 < HDD ≤ 8000)
  • ゾーン7: Very Cold (8000 < HDD ≤ 12000)
  • ゾーン8: Subarctic (HDD > 12000)

設計温度アプリケーション

表B3の仕様重要な設計値を提供します。

パラメーターサマーデザイン冬のデザイン応用
乾球温度0.4%および1%の超過99.6% および 99% の値機器のサイズと容量
湿球温度0.4%および1%の超過適用できない冷却コイルとタワーの設計
湿度比0.4%および1%の超過適用できない除湿要件

国際的な気候データ

アシュラエ グローバル データベース

第 14 章の内容北米を超えて次のものが含まれます。

地域データベース:

  • 中東:UAE、サウジアラビア、カタール仕様
  • アジア太平洋地域: 大都市中心部および工業地帯
  • ヨーロッパ: 地域の気象基準との統合
  • アフリカ: 熱帯および砂漠の気候条件

設計条件の方法論

アシュラエのアプローチ長期の気象記録の統計分析を使用します。

  • 乾球温度: 年間の超過頻度に基づく
  • 湿球温度: 乾球条件と一致
  • 風速と風向:自然換気・浸透用
  • 日射: 開窓および包絡線荷重の計算用

CIBSE欧州基準

英国の気候変動手法

CIBSE ガイド A詳細なヨーロッパの気候分析を提供します。

主要なパラメータ:

  • 外部設計温度: 夏と冬の条件
  • 太陽放射データ: 水平および垂直面の値
  • 風のパターン: 季節変動と設計速度
  • 湿度条件: 蒸気圧と水分含有量

表2.26 アプリケーション

ヨーロッパの設計条件特定の地域要件に対応します。

場所の種類Summer DB (°C)Winter DB (°C)設計上の考慮事項
海岸の28-32-5対0海洋の影響、適度な揺れ
コンチネンタル30-35-10 ~ -15広い温度範囲
アーバン32-36-2 ~ -8ヒートアイランド現象

キャリア気候データベース

包括的なグローバルカバレッジ

キャリアの方法論複数のデータソースを統合します。

データベースの機能:

  • 世界中の拠点: 6,000 以上の気象観測所
  • 時間ごとの気象データ:詳細分析に年間8,760時間
  • 典型的な気象年: シミュレーションの代表的な条件
  • 極限状態: 機器のサイジングのための設計日プロファイル

負荷計算の統合

表1 仕様負荷推定を直接サポートします。

  • 温度プロファイル: ピーク負荷を決定するための時間変動
  • 太陽の状態: 直接垂直放射と拡散水平放射
  • 湿度データ: 潜在荷重の計算要件
  • 風の状況: 浸透と自然換気の影響

気候データの応用

負荷計算手順

設計温度の選択システムのパフォーマンスに影響を与える:

夏のデザイン条件:

  • 0.4%超過: 装置の最大サイズ
  • 1.0%超過: バランスの取れたデザインアプローチ
  • 2.5%超過: エネルギー効率の高いサイジング

冬の設計条件:

  • 99.6%:最大暖房能力
  • 99%: 標準加熱設計
  • 97.5%: 温暖な気候での用途

エネルギー分析の要件

気候データの統合以下を可能にします:

分析タイプデータ要件応用
ピーク負荷設計当日の条件機器のサイジング
年間エネルギー量時間ごとの気象データエネルギーモデリング
ライフサイクルコスト長期的なパターン経済分析

現代の気候に関する考慮事項

気候変動の影響

現代的なデザイン進化する状況に対処します。

  • 温度上昇: 冷却負荷の増加と季節の延長
  • 極端な出来事: ピーク状態がより頻繁に発生します
  • 湿度の変化: 潜在負荷パターンの変更
  • 再生可能エネルギーの統合: 変動する太陽光および風力資源

データソースの検証

品質保証信頼性の高い設計を保証します。

検証方法:

  • 複数のデータソース: 気象観測所の相互参照
  • 最近のデータ更新: 現在の気候傾向を組み込む
  • 地域の微気候: サイト固有の調整
  • 極端な現象の分析:設計マージン評価

プロフェッショナルの応募ガイドライン

サイト固有の調整

現地の状況設計変更が必要:

  • 高度補正:温度と圧力の調整
  • 都市部のヒートアイランド: 都心部の気温上昇
  • 海岸の影響: 温度と湿度に対する海洋の影響
  • 地形的影響: 山と谷の気候変動

文書化基準

専門的な実践適切な気候データの文書化が必要です。

  • データソースの識別: 気象観測所と期間
  • 設計条件の選択: 超過レベルの正当化
  • ローカル調整: サイト固有の変更
  • 検証方法: データの正確性の検証

正確な気候データの適用HVAC システムが性能要件を満たしていることを確認しながら、さまざまな動作条件や将来の気候シナリオにわたってエネルギー効率を最適化します。