Hvac Equations (U.S./Metric) - HVAC

O aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC)equações.

EQUAÇÕES DO AR

Velocidade

UNIDADES DOS EUA

ou para ar padrão (d = 0,075 lb/pés cúbicos)

Para resolver para “d”:

V = Velocidade (fpm)

Vp = Pressão de Velocidade (pol. wg)

d = Densidade (lb/pé cúbico)

P_b = Pressão Estática Absoluta (pol. Hg)
(Pressão barométrica + pressão estática)

T = Temperatura Absoluta. (460° + °F)

UNIDADES MÉTRICAS

ou para ar padrão (d = 1,204 kg/m³)

Para resolver para “d”:

V = Velocidade (m/s)

Vp = Velocidade Pressão (Pascal ou Pa)

d = Densidade (kg/m³)

P_b = Pressão Estática Absoluta (kPa)
(Pressão barométrica + pressão estática)

T = Temperatura Absoluta. (273° + °C = °K)

Fluxo de calor

UNIDADES DOS EUA

Q (sens.) = 60 x C_p xdx cfm x Δt

ou para ar padrão (C_p = 0,24 Btu/lb – °F):

Q (sens.) = 1,08 x cfm x Δt

Q (lat.) = 4750 x cfm x ΔW (lb.)

Q (lat.) = 0,67 x cfm x ΔW (gr.)

Q (total) = 4,5 x cfm x Δh

Q = A x U x Δt

R = 1/U

Q=Fluxo de calor (Btu/h)

C^p = Calor específico (Btu/lb · °F)

d = Densidade (lb/pé cúbico)

At = diferença de temperatura (°F)

AW = Taxa de umidade (lb ou gr H₂O/lb ar seco)

Ah = Diferença de Entalpia. (Btu/lb de ar seco)

A = Área da Superfície (pés quadrados)

U = Coeficiente de transferência de calor (Btu/pé quadrado · h * °F)

R = Soma das resistências térmicas (pés quadrados · h · °F/Btu)

P = Pressão Absoluta (lb/pés quadrados)

V = Volume Total (pés cúbicos)

T = Temperatura Absoluta. (460° + °F = °R)

R = Constante do Gás (ft/°R)

M = Massa (lb)

UNIDADES MÉTRICAS

Q (sens.) = 60 x C_p xdxl/sx Δt

ou para ar padrão (C_p = 1,005 kJ/kg – °C):

Q (sens.) = 1,23 xl/sx Δt

Q (lat.) = 3 xl/sx ΔW (lb.)

Q (total) = 1,2 xl/sx Δh

Q = A x U x Δt

R = 1/U

Q = Fluxo de calor (watts ou kW)

C_p = Calor Específico (kJ/kg – °C)

d = Densidade (kg/m³)

Em = diferença de temperatura (°C)

AW = Humidity Ratio (g H₂O/kg ar seco)

Ah = Diferença de Entalpia. (kJ/kg ar seco)

A = Área da Superfície (m²)

U = Coeficiente de transferência de calor (W/m² . °C)

R = Soma das Resistências Térmicas (m² . °C/W)

P = Pressão Absoluta (kPa)

V = Volume Total (m³)

T = Temperatura Absoluta. (273° + °C = °K)

R = Constante do Gás (kJ/kg °R)

M = Massa (kg)

Pressão Total

UNIDADES DOS EUA

TP = V_p + SP

cfm = A x V

TP = C x V_μ

TP = Pressão Total (pol. wg)
Vp = Pressão de Velocidade (pol. wg)
SP = Pressão Estática (pol. wg)
V = Velocidade (fpm)
V_m = Velocidade medida (fpm)
d = Densidade (lb/pé cúbico)
A = Área da seção transversal do duto (pés quadrados)
C = Coeficiente de Perda de Encaixe do Duto

UNIDADES MÉTRICAS

TP = V_p + SP

l/s = 1000 x A x V

TP = C x V_μ

TP = Pressão Total (Pa)
Vp = Pressão de Velocidade (Pa)
SP = Pressão Estática (Pa)
V = Velocidade (m/s)
V_m = Velocidade medida (m/s)
d = Densidade (kg/m³)
A = Área da seção transversal do duto (m²)
C = Coeficiente de Perda de Encaixe do Duto

EQUAÇÕES DO VENTILADOR

UNIDADES DOS EUA

cfm = Pés cúbicos por minuto

rpm = rotações por minuto

P = Pressão Estática ou Total (pol. wg)

bhp = Potência do freio

d = Densidade (lb/pé cúbico)

UNIDADES MÉTRICAS

I/s = Litros por segundo

m³/s = metros cúbicos por segundo

P = Pressão Estática ou Total (Pa)

kW = Quilowatts

d = Densidade (kg/m³)

EQUAÇÕES DA BOMBA

UNIDADES DOS EUA

gpm = galões por minuto

rpm = rotações por minuto

D = Diâmetro do impulsor

H = Cabeça (ft. wg)

bhp = Potência do freio

EQUIVALENTES HIDRÔNICOS

a. Um galão de água = 8,33 libras
b. Calor específico (Cp) da água = 1,00 Btu/lb °F (@ 68°F)
c. Calor específico (Cp) vapor de água = 0,45 Btu/lb °F (@ 68°F)
d. Um pé de água = 0,433 psi
e. Um pé de mercúrio (Hg) = 5,89 psi
f. Um pé cúbico. de água = 62,4 lb = 7,49 gal.
g. Uma polegada de mercúrio (Hg) = 13,6 pol.wg = 1,13 pés wg
h. Pressão atmosférica = 29,92 pol.Hg = 14,696 psi
eu. Um psi = 2,31 pés wg = 2,04 pol.Hg

UNIDADES MÉTRICAS

I/s = Litros por segundo

m³/s = metros cúbicos por segundo

rad/s = radianos por segundo

D = Diâmetro do impulsor

H = Cabeça (kPa)

BP = Potência de freio

EQUAÇÕES HIDRÔNICAS

UNIDADES DOS EUA

gpm = galões por minuto
Q = Fluxo de calor (Btu/h)
Δt = Diferença de temperatura. (°F)
ΔP = Dif. pressão. (psi)
C_v = Constante da válvula (adimensional)

whp = Potência da água
gpm = galões por minuto
bhp = Potência do freio
H = Cabeça (ft wg)
Sp. Gr. = Gravidade específica (use 1,0 para água)
Ep = Eficiência da bomba

NPSHA = Altura de sucção líquida positiva disponível
P_uma = Atm. imprensa. (use 34 pés wg)
P_s = Pressão na linha central da bomba (ft wg)

V²/2g = Cabeça de velocidade no ponto P_s (ft wg)
P_vp = Pressão absoluta de vapor (pés wg)
g = Aceleração da gravidade (32,2 pés/seg²)
h = Perda de carga (pés)
f = Fator de atrito (adimensional)
L = Comprimento do tubo (pés)
D = Diâmetro interno (pés)
V = Velocidade (pés/seg)

Convertendo a pressão em polegadas de mercúrio em pés de água em várias temperaturas da água

Graus de temperatura da água $F F F$	$60 \circ 60 \circ 60^(@)$	$150 \circ 150 \circ 150^(@)$	$200 \circ 200 \circ 200^(@)$	$250 \circ 250 \circ 250^(@)$	$300 \circ 300 \circ 300^(@)$	$340 \circ 340 \circ 340^(@)$
Pés. diferencial de cabeça por pol. Hg. diferencial	$1.046 1.046 1.046$	$1.07 1.07 1.07$	$1.09 1.09 1.09$	$1.11 1.11 1.11$	$1.15 1.15 1.15$	$1.165 1.165 1.165$

UNIDADES MÉTRICAS

Q = Fluxo de calor (quilowatts)

Δt = Diferença de temperatura. (°C)

ΔP = Diferencial de pressão. (Pa ou kpa)

C_v = Constante da válvula (adimensional)

m³/s = metros cúbicos por segundo

l/s = Litros por segundo

WP = Potência da água (kW) ou (W)
m³/s = metros cúbicos por segundo
I/s = Litros por segundo
Sp. Gr. = Gravidade específica (use 1,0 para água)
BP = Potência de frenagem (kW)
E, = Eficiência da Bomba
H = Cabeça (Pa) ou (m)

NPSHA = Altura de sucção líquida positiva disponível
P_uma = Atm. imprensa. (Pa – Pressão Atm padrão. = 101.325 Pa)
P_s = Pressão na linha central da bomba (Pa)

V²/2g = Cabeça de velocidade no ponto P_s (m)
P_vp = Pressão absoluta de vapor (Pa)
g = Aceleração da gravidade (9,807 m/seg²)
h = Perda de carga (m)
f = Fator de atrito (adimensional)
L = Comprimento do tubo (m)
D = Diâmetro interno (m)
V = Velocidade (m/seg)