Vai HVAC nepieciešama matemātika?

HVAC (apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas) sistēmas ietver aprīkojuma projektēšanu, uzstādīšanu, uzturēšanu un atjaunošanu, kas kontrolē temperatūru, mitrumu un gaisa kvalitāti. Tiem, kas apsver HVAC karjeru, izplatīts jautājums ir: "Vai HVAC ir nepieciešama matemātika?" Atbilde ir tāda, ka, lai arī HVAC darbos ir saistīta ar matemātiku, tā galvenokārt ir praktiska, lietišķa matemātika, nevis progresīvi teorētiski aprēķini. Izpratnē par pamata aritmētiku, mērījumiem un dažiem pamatjēdzieniem lielāko daļu HVAC uzdevumu var veiksmīgi pabeigt.
Matemātikas pamatprasmes, ko izmanto ikdienas HVAC darbos
Mērīšana un vienības konvertēšana
Mērīšana ir HVAC darba būtiska sastāvdaļa, un tā ir atkarīga no matemātikas pamattenozes. Tehniķi bieži mēra atstarpes izmērus (lai noteiktu nepieciešamo aprīkojuma izmēru), gaisa vadu garumu vai tādu sastāvdaļu lielumu kā caurules un filtri. Tas ietver tādus rīkus kā lentes pasākumi, lineāli un suportieri, kā arī saskaitīšana un atņemšana, lai aprēķinātu kopējo garumu vai nepilnības. Piemēram, uzstādot kanālu, tehniķim, iespējams, būs jāizmēra 15 pēdu telpas posms un jāatskaita 3 pēdas, kuras jau ir uzklāti esošie kanāli, lai noteiktu, cik daudz jaunu vadu ir nepieciešams.
Vienības konvertēšana ir arī būtiska, jo HVAC sistēmas izmanto gan imperatora (collas, pēdas, mārciņas), gan metriskās (milimetrus, metrus, kilogrammas) vienības atkarībā no reģiona vai aprīkojuma. Pārveidošana starp šīm vienībām ir izplatīts uzdevums: piemēram, zinot, ka 1 collas ir vienāds ar 25,4 milimetriem, saskaņojot ar metriku - izmēra filtru ar imperatora - izmēra korpusu vai kubisko pēdu konvertēšanu minūtē (CFM) liberēs sekundē, lai aprēķinātu. Šie reklāmguvumi bieži tiek iegaumēti vai atsaucas diagrammās pēc atkārtotas lietošanas, padarot tos par otro raksturu laika gaitā.
Temperatūras un spiediena aprēķini
HVAC sistēmas ir vērstas uz temperatūras kontroli, tāpēc darbs ar temperatūras rādījumiem un ar to saistītajiem aprēķiniem ir ierasts. Tehniķiem ir jāaprēķina temperatūras atšķirības - Piemēram, noteikt atšķirību starp vēlamo istabas temperatūru (72 grādi F) un pašreizējo temperatūru (80 grādi F), lai pielāgotu termostatu vai izmēru dzesēšanas vienību. Viņi izmanto arī pamata aritmētiku, lai pārveidotu starp temperatūras skalām, piemēram, pēc Fārenheita uz Celsius (izmantojot formulu: grāds=(grāds F - 32) × 5/9), strādājot ar aprīkojumu no starptautiskiem ražotājiem.
Spiediens ir vēl viens galvenais parametrs HVAC, īpaši saldēšanas sistēmās un gaisa vados. Tehniķi mēra spiedienu, izmantojot mērinstrumentus, un, iespējams, būs jāaprēķina spiediena kritums kanālos vai aukstumaģenta līnijās. Piemēram, ja mērierīce nolasa 50 psi (mārciņas uz kvadrātcollu) caurules vienā galā un 45 psi otrā, 5 psi piliens norāda uz iespējamu ierobežojumu, kas jārisina. Šie aprēķini ir vienkārši un koncentrējas uz vērtību, nevis sarežģītu formulu salīdzināšanu.
Gaisa plūsma un tilpuma aprēķini
Gaisa plūsma (mēra CFM) un tilpums ir kritisks, lai nodrošinātu, ka HVAC sistēmas efektīvi sadala gaisu. Lai noteiktu pareizo istabas CFM, tehniķi izmanto telpas tilpumu (garums × platums × augstums) un reiziniet to ar koeficientu, pamatojoties uz nepieciešamo gaisa izmaiņu skaitu (standarta vadlīnija, piemēram, 6–8 gaisa izmaiņas viesistabai). Piemēram, 10 pēdu un 12 pēdu istabai ar 8 pēdu griestiem ir 960 kubikpēdas; Reizināšana ar 6 gaisa izmaiņām stundā dod 5760 kubikpēdas stundā, kas pārvēršas par 96 cfm (dalot ar 60 minūtēm). Šis aprēķins palīdz izmērīt ventilatorus vai pielāgot slāpētājus, lai sasniegtu pareizu gaisa plūsmu.
Šie apjoma un gaisa plūsmas aprēķini ir atkarīgi no pamata reizināšanas un dalīšanas, un daudzi tehniķi, lai vienkāršotu procesu, izmanto pirms - izgatavotas diagrammas vai mobilās lietotnes. Laika gaitā viņi iemācās novērtēt šīs vērtības, pamatojoties uz pieredzi, samazinot nepieciešamību pēc pastāvīgiem manuāliem aprēķiniem.
Elektriskā matemātika vadiem un komponentiem
HVAC sistēmās ietilpst tādi elektriskie komponenti kā motori, termostats un kondensatori, kuriem nepieciešama kāda pamata elektriskā matemātika. Tehniķiem ir jāsaprot Ohma likums (v=i × r, kur v ir spriegums, i ir strāva un r ir pretestība), lai novērstu elektrisko problēmu novēršanu. Piemēram, ja motoram vajadzētu darboties ar 120 voltiem un tā pretestība ir 20 omi, aprēķinot paredzamo strāvu (120v ÷ 20Ω=6 ampēri), palīdz noteikt, vai motors darbojas pareizi.
Viņi arī strādā ar jaudas (jaudas) aprēķiniem (Watts=volti × ampēri), lai nodrošinātu, ka shēmas nav pārslogotas. Piemēram, pievienojot 500 - vatu sildītāja un 300 vatu ventilatora (kopā 800 vatu) jaudu un pārbaudot, vai ķēde (novērtēta 1000 vatiem) var apstrādāt slodzi, kas saistīta ar vienkāršu pievienošanu. Šie elektriskie aprēķini ir pamati, bet ne pārāk sarežģīti, un tos bieži pastiprina praktiskas apmācības laikā.
Kad var būt nepieciešama progresīvāka matemātika
Kaut arī matemātikas pamata ir pietiekama lielākajai daļai uzstādīšanas, apkopes un remonta uzdevumu, dažām specializētām HVAC lomām ir nepieciešama progresīvāka matemātika:
HVAC dizains un inženierija
HVAC sistēmu projektēšana ēkām (dzīvojamām, komerciālām vai rūpnieciskām) ir saistītas ar sarežģītākiem aprēķiniem. Inženieri un dizaineri izmanto matemātiku, lai noteiktu siltuma slodzes (apkures vai dzesēšanas daudzums, kas nepieciešams vēlamās temperatūras uzturēšanai), kas prasa uzskaitīt tādus faktorus kā izolācija, loga lielums un noslogojums. Tas ietver formulas, kurās tiek ņemti vērā virsmas laukumi, siltuma pārneses ātrumi un siltumvadītspēja - jēdzieni, kas balstās uz algebru un pamata fiziku. Piemēram, siltuma zudumu aprēķināšana caur sienu ietver sienas laukuma reizināšanu, temperatūras starpību starp iekšpusi un ārpusi un sienas izolācijas vērtību (r - vērtība).
Lai nodrošinātu pareizu gaisa plūsmu un samazinātu spiediena kritumu, ir nepieciešama arī kanāla dizaina matemātika. Tas var ietvert krusta - kanālu sekcijas laukuma aprēķināšanu, berzes zudumu (cik daudz gaisa plūsmas samazina ar kanāla materiālu) un ātrumu (gaisa ātrums). Šajos aprēķinos tiek izmantotas diagrammas un programmatūra, bet precīza projektēšana ir svarīga izpratnei par pamata matemātiku (piemēram, kvadrātveida sakņu izmantošana, lai atrastu kanāla diametru no apgabala).
Saldēšana un uzlabota problēmu novēršana
Atdzesēšanas sistēmas, kurās siltuma pārnešanai izmanto aukstumnesējus, ietver spiedienu - temperatūras attiecības, kurām nepieciešama precīzāka matemātika. Iespējams, ka tehniķiem, kas strādā ar sarežģītām saldēšanas sistēmām, var būt jāaprēķina pārkarsēšana (tvaiku temperatūra virs tā viršanas temperatūras) vai subcooling (šķidruma temperatūra zem tā kondensācijas punkta), izmantojot spiedienu - temperatūras diagrammas. Piemēram, ja dzesēšanas šķidruma piesātinājuma temperatūra ir 40 grādi F ar noteiktu spiedienu un faktiskā aukstumaģenta temperatūra ir 50 grādi F, pārkarsēšana ir 10 grādu F. Šis aprēķins palīdz diagnosticēt tādas problēmas kā aukstumnesēja samazināšana vai pārmērīga uzlāde.
Elektrisko komponentu uzlabotā problēmu novēršana var ietvert arī vairāk matemātikas, piemēram, pretestības aprēķināšanu virknēs vai paralēlās ķēdēs vai formulas, lai noteiktu kondensatora vērtības. Tomēr šos uzdevumus parasti veic pieredzējuši tehniķi vai speciālisti, un daudzi paļaujas uz diagnostikas rīkiem, kas vienkāršo matemātiku (piemēram, multimetri, kas tieši parāda pretestību).
Kāpēc HVAC matemātika ir pārvaldāma
Tiek piemērota HVAC matemātika un konteksts - virzīts, kas atvieglo mācīšanos nekā abstrakta matemātika. Tā vietā, lai atrisinātu vienādojumus uz papīra, tehniķi izmanto matemātiku, strādājot ar fizisko aprīkojumu - Istabas mērīšana, termostata pielāgošana vai aukstumaģenta spiediena pārbaude. Šīs rokas - pie pieejas palīdz savienot numurus ar reāliem - pasaules rezultātiem, padarot matemātiku intuitīvāku.
Turklāt rīki un tehnoloģija samazina nepieciešamību pēc manuāliem aprēķiniem. Daudzi HVAC tehniķi izmanto:
• Mobilās lietotnes, kas aprēķina siltuma slodzi, gaisa plūsmu vai aukstumaģenta pārkaršanu.
• Pre - Drukātas diagrammas spiedienam - temperatūras attiecībām, stieples izmēru vai kanāla berzes zaudējumiem.
• Digitālie rīki, piemēram, programmējami termostati vai diagnostikas mērītāji, kas automātiski parāda aprēķinus (piemēram, skaitītājs, kas parāda spriegumu, strāvu un pretestību bez manuālas aprēķināšanas).
Šie resursi ļauj tehniķiem koncentrēties uz to, ko nozīmē skaitļi, nevis pavadīt laiku sarežģītai aritmētikai.
Vai jums jābūt “labam matemātikai”, lai strādātu HVAC?
Nē - Jums nav jābūt matemātikas ekspertam, lai strādātu HVAC. Svarīgi ir ērtības ar pamata aritmētiku, mērījumiem un spēju sekot darbībai - ar - soļa aprēķiniem. Daudzi veiksmīgi HVAC tehniķi sāk ar ierobežotām matemātikas prasmēm, bet veido prasmi, izmantojot - - darba apmācību un praksi. Kļūdas (piemēram, nepareizi aprēķinošs kanāla garums) ir daļa no mācību procesa un palīdz pastiprināt precizitātes nozīmi.
HVAC apmācības programmas koncentrējas uz praktiskām matemātikas prasmēm, mācot studentiem izmantot formulas reāliem scenārijiem, nevis iegaumējot tos izolēti. Piemēram, tā vietā, lai tikai apgūtu zonas formulu, studenti praktizē telpas mērīšanu un aprēķina tās skaļumu, lai noteiktu labo - izmēra gaisa kondicionieri. Šī pieeja laika gaitā palielina pārliecību un kompetenci.
Secinājums
HVAC ir nepieciešama matemātika, bet galvenokārt ir pamata, lietišķa matemātika, kas koncentrējas uz mērījumiem, konvertēšanu, temperatūru, spiedienu un vienkāršiem elektriskiem aprēķiniem. Lielāko daļu uzstādīšanas, apkopes un remonta uzdevumu var pabeigt ar šīm prasmēm, kuras atbalsta rīki un diagrammas, kas vienkāršo sarežģītākas darbības. Specializētām lomām, piemēram, dizainam vai uzlabotai saldēšanai, var būt nepieciešama papildu matemātika, taču tās nav vajadzīgas ievadīšanai - līmenim vai vispārējam HVAC darbam.
Ja jūs interesē HVAC, bet uztraucaties par matemātiku, esiet drošs, ka iesaistītā matemātika ir vadāma praksē. Tāpat kā jebkuras prasmes, arī pazīstamība nāk ar lietošanu, un HVAC darba praktiskais raksturs padara nepieciešamo matemātiku gan pieejamu, gan atalgojošu. Ar vēlmi mācīties un pielietot pamatjēdzienus, jūs varat veidot veiksmīgu karjeru HVAC.