Equações Hvac (EUA/Métrica)

()

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

EQUAÇÕES DO AR

Velocidade

UNIDADES DOS EUA

ou para ar padrão (d = 0,075 lb/cu ft)

Para resolver para “d”:

V = Velocidade (fpm)

Vp = Pressão de Velocidade (pol. wg)

d = Densidade (lb/cu ft)

Pb = 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 = Pressão de Velocidade (Pascal ou Pa)

d = Densidade (kg/m3)

Pb = Pressão estática absoluta (kPa)
(pressão barométrica + pressão estática)

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


Fluxo de calor

UNIDADES DOS EUA

Q (sens.) = 60 x Cp xdx cfm x Δt

ou para ar padrão (Cp = 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)

Cp = Calor específico (Btu/lb · °F)

d = Densidade (lb/cu ft)

At = Diferença de temperatura (°F)

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

Ah = Entalpia Diff. (Btu/lb ar seco)

A = Área da Superfície (pés quadrados)

U = Coeficiente de transferência de calor (Btu/pés quadrados · 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 Cp xdxl/sx Δt

ou para ar padrão (Cp = 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)

Cp = Calor Específico (kJ/kg – °C)

d = Densidade (kg/m3)

At = Diferença de temperatura (°C)

AW = Taxa de Umidade (g H2O/kg ar seco)

Ah = Entalpia Diff. (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 = Vp + SP

cfm = A x V

TP = C x Vμ

TP = Pressão Total (pol. wg)
Vp = Pressão de Velocidade (pol. wg)
SP = Pressão Estática (pol. wg)
V = Velocidade (fpm)
Vm = Velocidade medida (fpm)
d = Densidade (lb/cu ft)
A = Área da seção transversal do duto (pés quadrados)
C = Coeficiente de perda de encaixe do duto

UNIDADES MÉTRICAS

TP = Vp + SP

l/s = 1000 x A x V

TP = C x Vμ

TP = Pressão Total (Pa)
Vp = Pressão de Velocidade (Pa)
SP = Pressão Estática (Pa)
V = Velocidade (m/s)
Vm = 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/cu ft)

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 HIDRONICOS

  • uma. 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 metro cúbico de água = 62,4 lb = 7,49 gal.
  • g. Uma polegada de mercúrio (Hg) = 13,6 polegadas de peso = 1,13 pés de peso
  • h. Pressão atmosférica = 29,92 in.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 do freio


EQUAÇÕES HIDRONICAS

UNIDADES DOS EUA



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


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


NPSHA = Altura líquida de sucção positiva disponível
Puma = Atm. pressione. (use 34 pés wg)
Ps = Pressão na linha central da bomba (ft wg)

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

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 ∘ 60 ∘ 60^(@)
150 ∘ 150 ∘ 150^(@)
200 ∘ 200 ∘ 200^(@)
250 ∘ 250 ∘ 250^(@)
300 ∘ 300 ∘ 300^(@)
340 ∘ 340 ∘ 340^(@)
Ft. 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 = Dif. temperatura. (°C)

ΔP = Dif. pressão. (Pa ou kpa)

Cv = 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
Esp. Gr. = Gravidade específica (use 1,0 para água)
BP = Potência de frenagem (kW)
E, = Eficiência da Bomba
H = Cabeça (Pa) ou (m)


NPSHA = Altura líquida de sucção positiva disponível
Puma = Atm. pressione. (Pa – Std. Atm. Press. = 101.325 Pa)
Ps = Pressão na linha central da bomba (Pa)

V2/2g = carga de velocidade no ponto Ps (m)
Pvp = Pressão de vapor absoluta (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/s)


EQUAÇÕES ELÉTRICAS

UNIDADES DOS EUA

I = Amps (A)

E = Volts (V)

PF = Fator de potência

R = ohms (Ω)

P = watts (W)

Bhp = potência do freio

UNIDADES MÉTRICAS

kW = Quilowatts

I = Amps (A)

E = Volts (V)

PF = Fator de potência

R = ohms (Ω)

P. = watts (W)

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