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Como escolher os melhores componentes para o seu sistema HVAC doméstico

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Qual é o tamanho do condicionador de ar que você precisa?

Ao projetar um sistema HVAC, a primeira pergunta que precisa ser respondida é de quantas toneladas de ar condicionado a casa precisa? Claro, outras questões devem ser respondidas, mas primeiro, você precisa determinar o tamanho ideal da unidade A / C.

Neste artigo, discutiremos o projeto do sistema HVAC no contexto da construção de uma nova casa. No entanto, os princípios das informações aqui também se aplicam a casas antigas. A principal diferença é que você provavelmente não mudará todos os dutos ao substituir um sistema antigo. Em muitos casos, você se adaptará aos dutos existentes para a nova unidade e, embora isso possa limitar o desempenho do seu novo sistema em alguns casos, não é sensato rasgar toda a sua casa para atualizar seus dutos para caber em um sistema moderno , especialmente em uma casa de dois andares.

Sim, a triste verdade é que em casas mais antigas, a canalização é geralmente básica e destina-se apenas a direcionar o ar para salas diferentes. As casas mais antigas que usavam o calor da gravidade não precisavam se preocupar com ar-condicionado ou pressões estáticas porque, bem, elas ainda não haviam sido inventadas ou implementadas.

Como escolher o ar condicionado do tamanho certo

Existem algumas perguntas que precisam ser respondidas para descobrir isso:

  • Quantos metros quadrados tem a casa?
  • Quantas janelas e portas existem?
  • Que tipo de materiais foram usados ​​para construir a casa? (Isolamento, janelas, etc.) Nota: A composição da sua casa tem um grande impacto no funcionamento do sistema HVAC. É o tipo de coisa "Não culpe o carro se os pneus estiverem ruins".

Antigamente, um "J manual" (cálculo matemático da carga) seria feito para descobrir quantas toneladas de ar você precisava, mas tudo o que você precisa é um cálculo aproximado. Digamos que eu fiz um manual J e decidi que você precisa de 3,286 toneladas de ar, mas eles não fazem uma unidade de 3,286 toneladas, então você obtém 3 toneladas. Em outras palavras, uma estimativa aproximada teria sido suficiente.

A metragem quadrada tornou-se a maior questão e, com os anos de experiência em construção de casas, sei de que tamanho você precisa. Uma casa recém-construída com materiais isolantes decentes precisará de cerca de 1 tonelada de ar-condicionado por 600 pés quadrados. Isso vai subir e descer um pouco com base em quão bem isolada ou vedada sua casa está.

Começamos aqui com o A / C porque o resfriamento é a parte mais difícil de controlar o ambiente de nossa casa e é muito mais meticuloso em como funciona em comparação com outras partes do sistema. O ar frio também é mais difícil de movimentar e também se tornará um fator importante na forma como dimensionamos nosso duto.

Uma última observação sobre o nosso ar condicionado antes de passarmos para o nosso forno é que quanto mais perto colocarmos o nosso condensador de ar condicionado (unidade externa) próximo ao nosso forno, melhor ele funcionará. Isso também se aplica à sua proximidade com nosso painel elétrico, se possível. Gostaríamos de ter a unidade A / C perto do forno e do painel elétrico, mas se você não pode ter os dois, a prioridade para o forno é o mais importante.

Regra de ouro ao dimensionar um ar condicionado

Quando a chamada estiver no limite sobre qual unidade de tamanho usar, sempre escolha a menor. Uma unidade maior resfriará a casa mais rapidamente, mas não desumidificará a casa adequadamente. A desumidificação é muito importante quando falamos sobre o desempenho do ar condicionado.

Escolhendo um tamanho de forno

O tamanho do forno (ou BTU) será escolhido com base nas mesmas informações que você usou para escolher seus requisitos de A / C, mas considerar o potencial do ventilador do forno também é muito importante. O ventilador deve ser capaz de empurrar ar suficiente para auxiliar adequadamente o ar condicionado. Nesse caso, a regra prática é que 400 CFM (pés cúbicos por minuto) são necessários por tonelada de ar condicionado.

Discutimos a localização de sua unidade de ar condicionado o mais próximo possível de seu forno. Além disso, tente localizar seu forno centralmente em sua casa. Isso não apenas ajudará a fornecer mais opções para a localização do A / C, mas também dispersará de maneira mais uniforme o ar fornecido pelo forno. Isso, por sua vez, ajudará a manter a casa em uma temperatura mais uniforme.

Um último item a ser considerado com relação à localização da fornalha é onde você irá ventilar a chaminé. Com unidades de eficiência mais baixa, você vai querer estar perto da "chase" ou espaço emoldurado onde a chaminé passará pela casa. As unidades de maior eficiência serão ventiladas para fora da casa e, portanto, oferecerão menos limitações quanto à localização do forno.

Questionário

Para cada pergunta, escolha a melhor resposta. A chave da resposta está abaixo.

  1. Aproximadamente, quantos metros quadrados 1 BTU aquece?
    • 50 - 60
    • 60 - 100
    • 100 - 200
  2. O que BTU significa?
    • Unidade de encerramento de orçamento
    • Unidade Térmica Britânica
    • Traga o guarda-chuva
  3. Aproximadamente quantos BTU são fornecidos por porta do gravador?
    • 10,000
    • 25,000
    • 50,000

Palavra chave

  1. 50 - 60
  2. Unidade Térmica Britânica
  3. 25,000

Onde colocar seu termostato

O posicionamento do termostato não requer tanta reflexão quanto o resto do sistema. Aqui estão algumas regras a seguir ao escolher este local:

  • Localize a estatística centralmente na casa, se possível.
  • Não o coloque em uma parede onde ficará constantemente exposto à luz solar.
  • Não o coloque em uma sala fechada.
  • Coloque o termostato a aproximadamente 5 pés do chão.
  • Não o coloque diretamente acima de uma entrada de ar.

Ao instalar o fio do termostato para um sistema de aquecimento e resfriamento, você precisará de pelo menos 4 fios de baixa tensão. Você precisa de pelo menos 4 fios para operar o sistema. Pessoalmente, sugiro usar 8 fios, já que esta é uma instalação bastante permanente e com o avanço da tecnologia HVAC, os fios extras podem ser usados ​​para controlar "add-ons" que você pode escolher usar mais tarde.

Este é um plenum em "T" porque a fornalha fica no centro da casa e o ar precisará ir em 2 direções a partir daqui.

A canalização é muito importante para o desempenho do sistema HVAC

O dimensionamento adequado do duto tem muito a ver com o desempenho do seu sistema HVAC. Freqüentemente, quando as pessoas reclamam de cômodos ou áreas mais frias de sua casa, isso é resultado de dimensionamento inadequado do duto ou colocação de registro.

Atualmente, um duto-u-lator é frequentemente usado para dimensionar dutos, embora também exista o que é chamado de fórmula "D" manual para fazer isso. Para dimensionar o duto corretamente, devemos começar com o plenum; a canalização instalada diretamente no topo do forno e da bobina. Deve ser dimensionado para lidar com a quantidade total de ar que é produzido pelo forno. A partir daí, decidimos quanto está indo em uma direção e quanto está indo na outra.

As primeiras 2 peças de duto de suprimento horizontal agora serão dimensionadas para lidar com essa quantidade de fluxo de ar. À medida que o suprimento é retirado desta linha tronco principal, deduziremos a quantidade de ar que está deixando o tronco e reduziremos o tamanho da linha tronco para transportar o restante. Esse encolhimento do duto conforme ele desce na linha ajuda a manter a quantidade adequada de pressão e velocidade do ar até que finalmente cheguemos ao final do duto, onde será dimensionado para conter todo o ar que resta.

O duto de retorno funciona da mesma forma; no entanto, o último pedaço de duto é aquele localizado próximo ao forno, pois é onde o ar finalmente retorna para a unidade. Esta última peça é freqüentemente chamada de coletor e deve ser capaz de lidar com toda a quantidade de ar que retorna à unidade. O duto encolherá novamente à medida que se afasta da unidade, mas, neste caso, é porque está coletando mais e mais ar ao retornar para a unidade, em oposição ao fornecimento que está perdendo ar ao sair da unidade.

NOTA: A maioria dos suprimentos será esgotada para o registro em tubulação de 6 ". Algumas salas maiores podem usar tubulação de 7". Quanto às passagens de ar de retorno, é comum que todo o espaço da vigota proveniente do registro de retorno ao duto seja vedado para transportar o máximo de ar possível. "Você nunca pode ter muito ar de retorno", alguns podem dizer, e isso ajuda a unidade a funcionar mais silenciosamente e com mais facilidade.

Dica HVAC

Se sua tubulação fizer um "BANG!" ruído quando o forno é ligado, geralmente é porque o duto de retorno é muito pequeno e "latas de óleo". Ou seja, ele é sugado e faz um barulho de estouro como se alguém tivesse quebrado o duto. Adicionar suporte ao duto onde é feito o enlatamento de óleo é uma solução simples, mas adicionar mais registros de ar de retorno é melhor para o ventilador do forno.

Exemplo de matemática de dimensionamento de dutos

Digamos que você tenha um motor de ventilador CFM de 2.000 (5 toneladas) e o sistema tenha 10 execuções de aquecimento indo em cada direção da unidade. Você precisará de 1.000 CFM para cada caminho para um fluxo uniforme e que 1.000 CFM significará que cada execução terá 100 CFM. Novamente, este é um exemplo, mas vamos usar um duto de 20 "x 8" para cada lado. Nos primeiros 8 pés. do duto retirado de fornecimento de 4–6 ", cada um fornecendo 100 CFM.

Agora, em vez de precisar de seu duto para transportar 1.000 CFM, você só precisa transportar 700, portanto, reduzimos até o tamanho adequado para manter o fluxo de ar. Você continuaria fazendo isso à medida que avançava na linha até que todos os suprimentos fossem alimentados. A mesma linha de pensamento se aplicaria aos dutos de ar de retorno, no entanto, você estaria procurando atrair cerca de 200 CFM por retorno. Esses são números fáceis e agradáveis, mas a verdade é que se você tivesse apenas 20 abastecimentos, seu ventilador de 2.000 CFM provavelmente seria um pouco grande e não estaria funcionando tão bem quanto poderia.

Onde localizar registros de suprimentos e devoluções

Escolher o local certo para seus registros é importante para verificar se sua casa aquece e esfria uniformemente. Também é importante para suas contas de energia.

Colocar registros de suprimentos no meio de um cômodo não é uma boa ideia, embora você os encontre frequentemente em casas mais antigas. Agora, na defesa de nossos predecessores, eles trabalhavam com o calor da gravidade em oposição ao ar forçado, mas esse design permite que o frio ou o calor penetrem muito em nossas casas antes de serem confrontados. Os registros devem ser colocados estrategicamente em torno do perímetro dos quartos em nossas casas. Debaixo de janelas, ao lado de portas, etc ... isto evita que os elementos passem muito além das nossas paredes exteriores e ataquem os pontos mais frios dessas paredes exteriores. Outro benefício adicional desse posicionamento é que é menos provável que seja coberto por móveis e outros objetos.

Quanto aos nossos registros de ar de retorno, eles são melhor colocados nas paredes internas, o mais longe possível de nossos suprimentos, para ajudar a puxar o ar fornecido pela sala. É novamente importante tentar colocá-los onde não sejam encobertos. Como mencionei acima, você nunca pode ter muito ar de retorno e, quando os sufocamos, deixamos o ventilador do forno sem ar. Pense em sua fornalha um pouco como um pulmão, mas pode inspirar e expirar ao mesmo tempo. Não podemos fazer isso e seu fã não pode fazê-los separadamente. Tente expirar por um longo período de tempo sem trazer o ar de volta ... não funciona muito bem, não é? É isso que o ventilador está sentindo se não puxar o ar e com o tempo, ele vai superaquecer, trabalhar muito e, no final das contas, irá quebrar.

NOTA: É aqui também que entra o nosso filtro de forno. Você pode ter todo o ar de retorno do mundo, mas se o seu filtro estiver entupido, isso não significa nada, porque o ventilador não pode puxar o ar deles através de um filtro entupido.

Você está pronto para projetar o sistema HVAC de sua casa?

Ok, duvido muito que alguém vá sentar-se com a esposa e os filhos para elaborar um "J" manual ou calcular os números para as necessidades de BTU exatas, mas espero que se você estiver pensando em construir uma casa ou ter um novo sistema instalado em sua casa existente, essas informações serão úteis. Conhecimento é poder, e se você conhece pelo menos um pouquinho sobre os princípios de HVAC, você se sentirá mais seguro nas decisões que tomar e sabendo que seus olhos estão livres ao lidar com empreiteiros.

Feliz casa própria!

Perguntas e Respostas

Questão: Posso colocar um registro para um sistema HVAC em uma parede interna do meu quarto?

Responda: Sim você pode. O ideal é que você queira na parede externa, mas às vezes isso não é possível.

Questão: Posso executar o plenum do condicionador de ar até o sótão?

Responda: Sim, no entanto, qualquer coisa no sótão deve ser envolto em um isolamento revestido de folha de alumínio e você deseja ter certeza de que o soprador tem potência suficiente para superar a corrida vertical se você estiver indo muito longe.

© 2012 Dan Reed

David de Idaho em 13 de julho de 2012:

Vejo vários sistemas projetados comercialmente durante meu trabalho diário, mas não sabia como a tonelagem foi calculada.

Se alguém tiver alguma dúvida sobre um sistema HVAC, deve ler isto.

Votado e útil.

Nettlemere de Burnley, Lancashire, Reino Unido em 05 de julho de 2012:

Incrivelmente completo, mas você também o tornou acessível para iniciantes. Desejo que venha e resolva o ar condicionado do meu local de trabalho!

Melissa Flagg COA OSC da Rural Central Florida em 05 de julho de 2012:

lol isso é verdade! Na verdade, fiquei chocado quando olhei para a abertura e vi madeira em vez do metal brilhante padrão lol. Até me mudar para esta casa, nunca tinha ouvido falar de tal coisa. A casa dos meus pais foi construída em 1969 e não tinha dutos de madeira. Este foi construído em 1977! lol Homem dos anos 70 ....: D

Dan Reed (autor) em 05 de julho de 2012:

Obrigado DOM! Não posso dizer que já vi muitos dutos de madeira em meus dias. Já vi a estrutura de madeira ser usada para conter o ar, mas não o duto de madeira? Isso é interessante. Na verdade, não seria muito diferente de limpar dependendo de como está instalado. Onde há um testamento, há alguém teimoso o suficiente para tentar descobrir uma maneira!

Melissa Flagg COA OSC da Rural Central Florida em 05 de julho de 2012:

Eu amo seus hubs Cre8tor! Eu queria saber por que minha casa de 30 anos tem dutos de madeira! Estou assumindo que a madeira não é muito eficiente em termos de energia !! Aposto que limpar o duto do wod seria um chato também ... Aprendi um pouco com este !!

Dan Reed (autor) em 05 de julho de 2012:

Obrigada Marcy. Tenho algumas dicas sobre maneiras de ajudar com esses problemas e irei realmente escrever um hub sobre eles em um futuro muito próximo, uma vez que seria muito para escrever aqui.

Eu recomendo limpar dutos, especialmente em uma casa recém-construída. Há muita poeira na construção de casas e grande parte dela se acumula nos dutos. Eu escrevi um hub sobre isso para oferecer algumas maneiras DIY de fazer isso e onde concentrar nossa atenção, uma vez que grande parte da poeira se acumula em certos lugares que geralmente são bastante fáceis de alcançar.

Marcy Goodfleisch do Planeta Terra em 05 de julho de 2012:

Eu aprendi muito com isso! Os sistemas HVAC são muito confusos (e ainda assim são parte integrante de muitas casas que não pensamos neles ou tentamos entendê-los). Eu gostaria de saber sua opinião sobre como resfriar eficientemente uma casa com tetos altos (ou, por falar nisso, aquecê-la quando o ar quente subir). Além disso - você recomenda limpar os dutos? Muito para aprender .

Obrigado por compartilhar seus conhecimentos!


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