A oes angen mathemateg ar HVAC?

Mae systemau HVAC (gwresogi, awyru a thymheru) yn cynnwys dylunio, gosod, cynnal a chadw ac atgyweirio offer sy'n rheoli tymheredd, lleithder ac ansawdd aer. I'r rhai sy'n ystyried gyrfa yn HVAC, cwestiwn cyffredin yw: "A oes angen mathemateg ar HVAC?" Yr ateb yw, er bod gwaith HVAC yn cynnwys mathemateg, mae'n fathemateg gymhwysol ymarferol yn bennaf yn hytrach na chyfrifiadau damcaniaethol datblygedig. Gyda gafael ar rifyddeg sylfaenol, mesuriadau, a rhai cysyniadau sylfaenol, gellir cwblhau'r mwyafrif o dasgau HVAC yn llwyddiannus.
Y sgiliau mathemateg sylfaenol a ddefnyddir mewn gwaith HVAC bob dydd
Mesur a throsi uned
Mae mesur yn rhan sylfaenol o waith HVAC, ac mae'n dibynnu ar fathemateg sylfaenol. Mae technegwyr yn aml yn mesur dimensiynau lleoedd (i bennu maint yr offer sydd ei angen), hyd y dwythell, neu faint cydrannau fel pibellau a hidlwyr. Mae hyn yn cynnwys defnyddio offer fel mesurau tâp, llywodraethwyr a chalipers, ynghyd ag adio a thynnu i gyfrifo cyfanswm hyd neu fylchau. Er enghraifft, wrth osod dwythell, efallai y bydd angen i dechnegydd fesur rhan 15 troedfedd o ystafell a thynnu'r 3 troedfedd sydd eisoes wedi'i gorchuddio â dwythellau presennol i bennu faint o ddwythell newydd sydd ei angen.
Mae trosi unedau hefyd yn hanfodol, gan fod systemau HVAC yn defnyddio unedau ymerodrol (modfedd, traed, punnoedd) a metrig (milimetrau, metrau, cilogram) yn dibynnu ar y rhanbarth neu'r offer. Mae trosi rhwng yr unedau hyn yn dasg gyffredin: er enghraifft, mae gwybod bod 1 fodfedd yn hafal i 25.4 milimetr wrth baru hidlydd metrig - o faint i dai imperialaidd - o faint, neu drosi traed ciwbig y funud (cfm) i lyfrau yr eiliad ar gyfer cyfrifo llif aer. Mae'r trawsnewidiadau hyn yn aml yn cael eu cofio neu eu cyfeirio mewn siartiau ar ôl eu defnyddio dro ar ôl tro, gan eu gwneud yn ail natur dros amser.
Cyfrifiadau tymheredd a phwysau
Mae systemau HVAC yn canolbwyntio ar reoli tymheredd, felly mae gweithio gyda darlleniadau tymheredd a chyfrifiadau cysylltiedig yn arferol. Mae angen i dechnegwyr gyfrifo gwahaniaethau tymheredd - er enghraifft, gan bennu'r gwahaniaeth rhwng tymheredd yr ystafell a ddymunir (72 gradd f) a'r tymheredd cyfredol (80 gradd f) i addasu thermostat neu faint uned oeri. Maent hefyd yn defnyddio rhifyddeg sylfaenol i drosi rhwng graddfeydd tymheredd, fel Fahrenheit i Celsius (gan ddefnyddio'r fformiwla: gradd=(gradd f - 32) × 5/9) wrth weithio gydag offer gan wneuthurwyr rhyngwladol.
Mae pwysau yn baramedr allweddol arall yn HVAC, yn enwedig mewn systemau rheweiddio a dwythell. Mae technegwyr yn mesur pwysau gan ddefnyddio mesuryddion ac efallai y bydd angen iddynt gyfrifo cwympiadau pwysau mewn dwythellau neu linellau oergell. Er enghraifft, os yw mesurydd yn darllen 50 psi (pwys y fodfedd sgwâr) ar un pen pibell a 45 psi yn y llall, mae'r cwymp 5 psi yn nodi cyfyngiad posibl y mae angen mynd i'r afael ag ef. Mae'r cyfrifiadau hyn yn syml ac yn canolbwyntio ar gymharu gwerthoedd yn hytrach na fformwlâu cymhleth.
Cyfrifiadau llif aer a chyfaint
Mae llif aer (wedi'i fesur yn CFM) a chyfaint yn hanfodol ar gyfer sicrhau bod systemau HVAC yn dosbarthu aer yn effeithiol. I bennu'r CFM cywir ar gyfer ystafell, mae technegwyr yn defnyddio cyfaint yr ystafell (hyd × lled × uchder) a'i luosi â ffactor yn seiliedig ar nifer y newidiadau aer sydd eu hangen yr awr (canllaw safonol, megis 6–8 newid aer ar gyfer ystafell fyw). Er enghraifft, mae gan ystafell 10 troedfedd wrth 12 troedfedd gyda nenfwd 8 troedfedd gyfrol o 960 troedfedd giwbig; Mae lluosi â 6 newid aer yr awr yn rhoi 5,760 troedfedd giwbig yr awr, sy'n trosi i 96 cfm (gan rannu â 60 munud). Mae'r cyfrifiad hwn yn helpu cefnogwyr maint neu addasu damperi i gyflawni llif aer cywir.
Mae'r cyfrifiadau cyfaint a llif aer hyn yn dibynnu ar luosi a rhannu sylfaenol, ac mae llawer o dechnegwyr yn defnyddio siartiau wedi'u gwneud cyn - neu apiau symudol i symleiddio'r broses. Dros amser, maent yn dysgu amcangyfrif y gwerthoedd hyn yn seiliedig ar brofiad, gan leihau'r angen am gyfrifiadau â llaw yn gyson.
Mathemateg Drydanol ar gyfer Gwifrau a Chydrannau
Mae systemau HVAC yn cynnwys cydrannau trydanol fel moduron, thermostatau a chynwysyddion, sy'n gofyn am ryw fathemateg drydanol sylfaenol. Mae angen i dechnegwyr ddeall cyfraith Ohm (v=i × r, lle mae V yn foltedd, I yn gyfredol, ac mae R yn wrthwynebiad) i ddatrys problemau trydanol. Er enghraifft, os yw modur i fod i redeg ar 120 folt a bod ganddo wrthwynebiad o 20 ohms, mae cyfrifo'r cerrynt disgwyliedig (120V ÷ 20Ω=6 amps) yn helpu i benderfynu a yw'r modur yn gweithredu'n gywir.
Maent hefyd yn gweithio gyda chyfrifiadau wattage (pŵer) (watiau=folt × amps) i sicrhau nad yw cylchedau'n cael eu gorlwytho. Er enghraifft, mae adio wattage gwresogydd Watt 500 - a ffan 300-wat (cyfanswm 800 wat) a gwirio y gall y gylched (sydd â sgôr am 1,000 wat) drin y llwyth yn golygu ychwanegiad syml. Mae'r cyfrifiadau trydanol hyn yn sylfaenol ond nid yn rhy gymhleth, ac maent yn aml yn cael eu hatgyfnerthu trwy hyfforddiant ymarferol.
Pan fydd angen mwy o fathemateg datblygedig
Er bod mathemateg sylfaenol yn ddigonol ar gyfer y mwyafrif o dasgau gosod, cynnal a chadw ac atgyweirio, mae angen mathemateg fwy datblygedig ar rai rolau HVAC arbenigol:
Dyluniad a Pheirianneg HVAC
Mae dylunio systemau HVAC ar gyfer adeiladau (preswyl, masnachol neu ddiwydiannol) yn cynnwys cyfrifiadau mwy cymhleth. Mae peirianwyr a dylunwyr yn defnyddio mathemateg i bennu llwythi gwres (faint o wresogi neu oeri sydd ei angen i gynnal tymheredd a ddymunir), sy'n gofyn am gyfrif am ffactorau fel inswleiddio, maint ffenestri, a deiliadaeth. Mae hyn yn cynnwys fformwlâu sy'n ystyried arwynebedd, cyfraddau trosglwyddo gwres, a dargludedd thermol - cysyniadau sy'n dibynnu ar algebra a ffiseg sylfaenol. Er enghraifft, mae cyfrifo'r golled gwres trwy wal yn golygu lluosi arwynebedd y wal, y gwahaniaeth tymheredd rhwng y tu mewn a'r tu allan, a gwerth inswleiddio'r wal (gwerth r -).
Mae angen mathemateg ar ddyluniad dwythell hefyd i sicrhau llif aer cywir a lleihau cwympiadau pwysau. Gall hyn gynnwys cyfrifo'r groes - ardal adrannol dwythellau, colli ffrithiant (faint o lif aer sy'n cael ei leihau gan ddeunydd dwythell), a chyflymder (cyflymder aer). Mae'r cyfrifiadau hyn yn defnyddio siartiau a meddalwedd, ond mae deall y fathemateg sylfaenol (megis defnyddio gwreiddiau sgwâr i ddod o hyd i ddiamedr dwythell o'r ardal) yn bwysig ar gyfer dylunio cywir.
Rheweiddio a datrys problemau uwch
Mae systemau rheweiddio, sy'n defnyddio oeryddion i drosglwyddo gwres, yn cynnwys pwysau - perthnasoedd tymheredd sy'n gofyn am fathemateg fwy manwl gywir. Efallai y bydd angen i dechnegwyr sy'n gweithio ar systemau rheweiddio cymhleth gyfrifo uwchgynhesu (tymheredd yr anwedd uwchlaw ei ferwbwynt) neu is -gyfrifo (tymheredd yr hylif islaw ei bwynt cyddwyso) gan ddefnyddio siartiau tymheredd pwysau -. Er enghraifft, os oes gan oergell dymheredd dirlawnder o 40 gradd F ar bwysedd penodol, a'r tymheredd oergell gwirioneddol yw 50 gradd F, mae'r uwch -wret yn 10 gradd F. Mae'r cyfrifiad hwn yn helpu i wneud diagnosis o faterion fel tan -godi neu godi gormod o oergell.
Gall datrys problemau datblygedig cydrannau trydanol hefyd gynnwys mwy o fathemateg, megis cyfrifo ymwrthedd mewn cyfres neu gylchedau cyfochrog, neu ddefnyddio fformwlâu i bennu gwerthoedd cynhwysydd. Fodd bynnag, mae'r tasgau hyn fel arfer yn cael eu trin gan dechnegwyr neu arbenigwyr profiadol, ac mae llawer yn dibynnu ar offer diagnostig sy'n symleiddio'r fathemateg (ee, multimedrau sy'n arddangos ymwrthedd yn uniongyrchol).
Pam mae mathemateg HVAC yn hylaw
Mae mathemateg HVAC yn cael ei gymhwyso a chyd -destun - wedi'i yrru, sy'n ei gwneud hi'n haws dysgu na mathemateg haniaethol. Yn lle datrys hafaliadau ar bapur, mae technegwyr yn defnyddio mathemateg wrth weithio gydag offer corfforol - yn mesur ystafell, addasu thermostat, neu wirio pwysau oergell. Mae'r dwylo - hyn ar ddull yn helpu i gysylltu rhifau â chanlyniadau'r byd -, gan wneud y fathemateg yn fwy greddfol.
Yn ogystal, mae offer a thechnoleg yn lleihau'r angen am gyfrifiadau â llaw. Mae llawer o dechnegwyr HVAC yn defnyddio:
• Apiau symudol sy'n cyfrifo llwyth gwres, llif aer, neu uwchgynhesu oergell.
• Siartiau printiedig cyn - ar gyfer pwysau - perthnasoedd tymheredd, sizing gwifren, neu golled ffrithiant dwythell.
• Offer digidol fel thermostatau rhaglenadwy neu fetrau diagnostig sy'n arddangos cyfrifiadau yn awtomatig (ee metr sy'n dangos foltedd, cerrynt a gwrthiant heb gyfrifiant â llaw).
Mae'r adnoddau hyn yn caniatáu i dechnegwyr ganolbwyntio ar ddeall beth mae'r niferoedd yn ei olygu yn hytrach na threulio amser ar rifyddeg cymhleth.
Oes angen i chi fod yn "dda mewn mathemateg" i weithio yn HVAC?
Na - Nid oes angen i chi fod yn arbenigwr mathemateg i weithio yn HVAC. Yr hyn sy'n bwysig yw cysur gyda rhifyddeg sylfaenol, mesuriadau, a'r gallu i ddilyn cam - gan - cyfrifiadau cam. Mae llawer o dechnegwyr HVAC llwyddiannus yn dechrau gyda sgiliau mathemateg cyfyngedig ond yn adeiladu hyfedredd drwodd ar - yr - hyfforddiant ac ymarfer swydd. Mae camgymeriadau (fel camgyfrifo hyd dwythell) yn rhan o'r broses ddysgu ac yn helpu i atgyfnerthu pwysigrwydd cywirdeb.
Mae rhaglenni hyfforddi HVAC yn canolbwyntio ar sgiliau mathemateg ymarferol, gan ddysgu myfyrwyr i gymhwyso fformwlâu i senarios go iawn yn hytrach na'u cofio ar eu pennau eu hunain. Er enghraifft, yn lle dysgu'r fformiwla ar gyfer ardal yn unig, mae myfyrwyr yn ymarfer mesur ystafell a chyfrifo ei gyfrol i bennu'r cyflyrydd aer maint - maint. Mae'r dull hwn yn magu hyder a chymhwysedd dros amser.
Nghasgliad
Mae angen mathemateg ar HVAC, ond yn bennaf, mathemateg gymhwysol sylfaenol ydyw sy'n canolbwyntio ar fesuriadau, trawsnewidiadau, tymheredd, pwysau a chyfrifiadau trydanol syml. Gellir cwblhau'r mwyafrif o dasgau gosod, cynnal a chadw ac atgyweirio gyda'r sgiliau hyn, wedi'u cefnogi gan offer a siartiau sy'n symleiddio camau mwy cymhleth. Efallai y bydd angen mathemateg ychwanegol ar rolau arbenigol fel dyluniad neu oergell uwch, ond nid yw'r rhain yn angenrheidiol ar gyfer mynediad - lefel neu waith HVAC cyffredinol.
Os oes gennych ddiddordeb mewn HVAC ond yn poeni am fathemateg, byddwch yn dawel eich meddwl bod y fathemateg dan sylw yn hylaw yn ymarferol. Yn yr un modd ag unrhyw sgil, daw cynefindra â defnydd, ac mae natur ymarferol gwaith HVAC yn golygu bod dysgu'r fathemateg ofynnol yn hygyrch ac yn werth chweil. Gyda pharodrwydd i ddysgu a chymhwyso cysyniadau sylfaenol, gallwch chi adeiladu gyrfa lwyddiannus yn HVAC.