Chapter hvac engineering Fundamentals: Part 1 Introduction

76
Chapter Three
While this discussion concerns comfort cooling, it should be appar-
ent that these phenomena become even more important in systems for
process cooling, especially those requiring close control of temperature
and humidity. Then reheat becomes a necessity, but the need for en-
ergy conservation requires a careful look at the coil TD.
It is relatively easy to control either room temperature or room rel-
ative humidity, but to control both at the same time requires a more
complex control system and expends more energy.
When the cooling CFM is compared to the heat loss, the tempera-
ture difference for heating will be found to vary from room to room or
from zone to zone. If the variation is small, this will not be a problem;
if large, it may be necessary to provide supplemental heating in some
rooms or zones. The tabulated heat loss is a gross heat loss at design
conditions, but with no credit for the internal heat gains which occur
when the room is occupied. Because of all these factors, the tabulated
‘‘heating temperature difference’’ is not really meaningful except in an
unoccupied building at about 6 a.m.
This discussion helps explain why some building systems have a
hard time satisfying the tenants. Owner pressure, or designer inex-
perience, often results in large area control zones with loads that vary
across the zone due to occupancy, use, or exposure. This guarantees
subsequent dissatisfaction, and different personal comfort expecta-
tions exacerbates the problem.
The CFM per square foot tabulation in the summary is a very useful
check item for both manual and computer calculations. Values below
about 0.7 in an occupied space are suspect and will usually result in
inadequate ventilation rates with complaints of ‘‘stuffiness’’ and high
humidity. For VAV a minimum design rate should be about 0.75 to 1.0
(ft
3
/ min) / ft
2
, which will result in a building average actual circulation
rate of 0.5 to 0.6 (ft
3
/ min) / ft
2
. Values above 3.0 (ft
3
/ min) / ft
2
can create
distribution problems, with high-velocity drafts on the occupants. If a
recheck of the calculations shows that these high airflows are neces-
sary, then special attention should be paid to the air distribution tech-
nique. Clean rooms and large computer rooms typically need airflow
rates of 8 to 10 (ft
3
/ min) / ft
2
. See Chap. 5 for methods of dealing with
these rates.
Experience has shown that small adjustments of high rates down
to 3.0 and low rates up to 0.75 (ft
3
/ min) / ft
2
will cause fewer problems
than using the calculated rates. Again, judgment and common sense
are needed.
The above comments imply that the system concept must precede
the calculations. That is, the types of HVAC systems to be used, zon-
ing, location of equipment, and control strategies must be at least ap-
proximated before the summaries are made. While this is not an ab-
Design Procedures: Part 1
Downloaded from Digital Engineering Library @ McGraw-Hill (www.digitalengineeringlibrary.com)
Copyright © 2004 The McGraw-Hill Companies. All rights reserved.
Any use is subject to the Terms of Use as given at the website.

---