Θέρμανση - ψύξη - κλιματισμός

Abstract

Το βιβλίο φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα πλήρες επιστημονικό και τεχνικό εγχειρίδιο για: α. τον υπολογισμό των φορτίων κλιματισμού χώρων και των φορτίων παραγωγής ζεστού νερού, β. τη διαστασιολόγηση συστημάτων παραγωγής και διανομής θερμικής ισχύος για κλιματισμό χώρων και παραγωγή ζεστού νερού, γ. την παρουσίαση των αρχών εγκατάστασης των συστημάτων παραγωγής και διανομής θερμικής ισχύος. Αρχικά αναπτύσσονται βασικές σχετικές θεωρητικές έννοιες από τη θερμοδυναμική και τη μεταφορά θερμότητας. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικοί υπολογισμοί συστημάτων κλιματισμού με τη βοήθεια του ψυχρομετρικού χάρτη. Εισάγονται οι βασικές έννοιες της ψυχρομετρίας, καταλήγοντας στην επίλυση πραγματικών περιπτώσεων κλιματισμού χώρων σε θέρμανση και ψύξη. Ακολουθεί η παρουσίαση εννοιών από την ηλιακή γεωμετρία και ακτινοβολία, η οποία, μέσω της εισαγωγής των συντελεστών ηλιακών κερδών, καταλήγει στον υπολογισμό των ηλιακών κερδών από διαφανείς και αδιαφανείς επιφάνειες. Στο επόμενο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μεθοδολογίες υπολογισμού θερμικών και ψυκτικών φορτίων. Παρουσιάζονται οι κατηγορίες θερμικών απωλειών και δίνονται μεθοδολογίες εκτίμησής τους. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με χαρακτηριστικά αποτελέσματα φορτίων θέρμανσης και ψύξης για διαφορετικούς τύπους κτηρίων σε διαφορετικές γεωγραφικές θέσεις. Ακολουθεί η παρουσίαση συστημάτων παραγωγής και διανομής θερμικής ισχύος (καυστήρες, αντλίες θερμότητας, αεραγωγοί, μονοσωλήνιο και δισωλήνιο σύστημα κλπ.). Δίνονται οι μέθοδοι διαστασιολόγησης και οι αρχές εγκατάστασής τους. Στη συνέχεια παρουσιάζονται ο βασικός κύκλος ψύξης και οι παραλλαγές του (υπόψυξη, υπερθέρμανση, πολυβάθμια συμπίεση). Ακολουθεί η παρουσίαση του βασικού εξοπλισμού παραγωγής ψύξης με αναλυτική περιγραφή των τμημάτων τους και της διαστασιολόγησής τους. Τέλος, δίνεται η αναλυτική διαδικασία διαστασιολόγησης των δικτύων αεραγωγών. Το βιβλίο ολοκληρώνεται με βασικές αρχές και μεθόδους μεγιστοποίησης της απόδοσης συστημάτων κλιματισμού, ενώ παρέχονται και σχετικά παραδείγματα.

The book aspires to be a complete scientific and technical manual for: a. the calculation of space conditioning loads and hot water production loads, b. the sizing of thermal power generation and distribution systems for space conditioning and hot water production, c. the presentation of the principles of installation of thermal power generation and distribution systems. First, basic relevant theoretical concepts from thermodynamics and heat transfer are developed. Then the basic calculations of air conditioning systems are presented with the help of the psychrometric chart. The basic concepts of psychrometry are introduced, leading to the solution of real cases of space air conditioning in heating and cooling. This is followed by the presentation of concepts from solar geometry and radiation, which, through the introduction of solar gain coefficients, leads to the calculation of solar gains from transparent and opaque surfaces. The next chapter presents the methodologies for calculating thermal and cooling loads. The categories of thermal losses are presented and methodologies for their estimation are given. The chapter concludes with typical results of heating and cooling loads for different types of buildings in different geographical locations. This is followed by a presentation of thermal power generation and distribution systems (boilers, heat pumps, air ducts, single-pipe and double-pipe systems, etc.). Sizing methods and principles of their installation are given. The basic refrigeration cycle and its variants (supercooling, superheating, multistage compression) are then presented. This is followed by a presentation of the basic refrigeration production equipment with a detailed description of their components and their sizing. Finally, the detailed sizing procedure of the air duct networks is given. The book concludes with basic principles and methods for maximizing the efficiency of air conditioning systems, and relevant examples are provided.