Szüksége van -e a HVAC matematikára?

A HVAC (fűtés, szellőzés és légkondicionáló) rendszerek magukban foglalják a hőmérsékletet, a páratartalom és a levegőminőséget szabályozó berendezések tervezését, felszerelését, karbantartását és javítását. Azok számára, akik a HVAC karrierjét fontolgatják, a következő kérdés: "A HVAC -nak szükség van -e matematikára?" A válasz az, hogy míg a HVAC munkája matematikát foglal magában, ez elsősorban praktikus, alkalmazott matematikai, nem pedig fejlett elméleti számítások. Az alapvető számtani, a mérések és néhány alapvető fogalom megragadásával a legtöbb HVAC feladat sikeresen elvégezhető.
A mindennapi HVAC munkában használt alapvető matematikai készségek
Mérés és egységkonverzió
A mérés a HVAC munka alapvető része, és az alapvető matematikára támaszkodik. A technikusok gyakran mérik a terek méretét (a szükséges berendezések méretének meghatározásához), a légcsatorna hosszát vagy az alkatrészek, például a csövek és a szűrők méretét. Ez magában foglalja az olyan eszközök használatát, mint például a szalagmérés, az uralkodók és a féknyereg, valamint a kiegészítés és a kivonás a teljes hossz vagy rés kiszámításához. Például, amikor a vezetékmunkát telepíti, egy technikusnak meg kell mérnie egy szoba 15 láb hosszú részét, és kivonnia kell a meglévő vezetékek által már lefedett 3 lábat, hogy meghatározza, mennyi új vezetés szükséges.
Az egységkonverzió szintén elengedhetetlen, mivel a HVAC rendszerek mind a birodalmi (hüvelyk, láb, font), mind a metrikus (milliméter, méter, kilogramm) egységeket használják, a régiótól vagy a felszereléstől függően. Ezen egységek közötti konvertálás általános feladat: például, ha tudjuk, hogy az 1 hüvelyk megegyezik a 25,4 milliméterrel, amikor egy metrikus - méretű szűrőt egy birodalmi - méretű házhoz illesztve, vagy percenként konvertálva (CFM) másodpercenként a légáram kiszámításához. Ezeket a konverziókat gyakran megjegyezzük vagy hivatkoznak a táblázatokban az ismételt használat után, így az idő múlásával második természetűvé teszik őket.
Hőmérsékleti és nyomásszámítás
A HVAC rendszerek a hőmérséklet szabályozására összpontosítanak, tehát a hőmérséklet -leolvasásokkal és a kapcsolódó számításokkal való munka rutin. A technikusoknak kiszámítaniuk kell például a - hőmérsékleti különbségeket, amelyek meghatározzák a kívánt szobahőmérséklet (72 fok) és az aktuális hőmérséklet (80 fok) közötti különbséget a termosztát vagy a hűtőegység méretének beállításához. Alapvető aritmetikát is használnak a hőmérsékleti skálák, például a Fahrenheit Celsius -ra történő átalakításához (a képlet felhasználásával:=fok (F - 32}) × 5/9), amikor a nemzetközi gyártók berendezéseivel dolgozik.
A nyomás egy másik kulcsfontosságú paraméter a HVAC -ban, különösen a hűtőrendszerekben és a légcsatornákban. A technikusok mérőeszközökkel mérik a nyomást, és lehet, hogy kiszámolják a légcsatornákban vagy a hűtőközeg -vezetékekben a nyomáseséseket. Például, ha a mérő egy cső egyik végén 50 psi -t (font / négyzet hüvelyk), a másikban pedig 45 psi -t olvas, akkor az 5 psi csepp egy potenciális korlátozást jelez, amelyet meg kell oldani. Ezek a számítások egyértelműek, és az értékek összehasonlítására összpontosítanak, nem pedig a komplex képletekre.
Légáramlás és térfogat -számítások
A légáram (a CFM -ben mérve) és a térfogat kritikus fontosságú annak biztosítása érdekében, hogy a HVAC rendszerek hatékonyan terjesszék a levegőt. A szoba helyes CFM -jének meghatározásához a technikusok a szoba hangerejét (hossz × szélesség × magasság) használják, és szorozzuk meg egy tényezővel az óránkénti levegőváltozások száma alapján (egy standard iránymutatás, például a nappali 6–8 levegőváltozása). Például egy 10 méteres, 12 méteres szoba, amelynek 8 méteres mennyezete van, 960 köbméter; Szorozzuk meg az óránkénti 6 levegőváltozással 5760 köbméter / órát, ami 96 cfm -re alakul át (60 percig elosztva). Ez a számítás segíti a ventilátorok méretét vagy a lengéscsillapítókat a megfelelő légáramlás eléréséhez.
Ezek a térfogat- és légáramlás -számítások az alapvető szorzásra és az osztásra támaszkodnak, és sok technikus a Pre - diagramokat vagy mobilalkalmazásokat használ a folyamat egyszerűsítésére. Az idő múlásával megtanulják ezeket az értékeket a tapasztalatok alapján becsülni, csökkentve az állandó kézi számítások szükségességét.
Elektromos matematika a vezetékekhez és az alkatrészekhez
A HVAC rendszerek olyan elektromos alkatrészeket tartalmaznak, mint a motorok, a termosztátok és a kondenzátorok, amelyekhez néhány alapvető elektromos matematika szükséges. A technikusoknak meg kell érteniük az Ohm törvényét (v =} i × r, ahol v feszültség, i aktuális, és r ellenállás) az elektromos problémák elhárításához. Például, ha egy motornak állítólag 120 volton kell futnia, és 20 ohm ellenállása van, kiszámítva a várt áramot (120 V ÷ 20Ω=6 amps) segít meghatározni, hogy a motor megfelelően működik -e.
Ezenkívül a Wattage (Power) számításokkal (Watts=Volt × AMP -k) is működnek, hogy az áramkörök ne terheljenek. Például egy 500 - watt fűtés és egy 300 wattos ventilátor (összesen 800 watt) hozzáadásával, és ellenőrizze, hogy az áramkör (1000 watt értékű) képes-e kezelni a terhelést. Ezek az elektromos számítások alapvetőek, de nem túl bonyolultak, és ezeket gyakran a gyakorlati edzés révén erősítik meg.
Ha szükség lehet még fejlettebb matematikára
Noha az alapvető matematika elegendő a legtöbb telepítési, karbantartási és javítási feladatot, néhány speciális HVAC -szerepet fejlettebb matematikához igényel:
HVAC tervezés és mérnöki munka
Az épületek (lakossági, kereskedelmi vagy ipari) HVAC rendszerek tervezése összetettebb számításokat foglal magában. A mérnökök és a tervezők a matematikát használják a hőterhelés meghatározására (a kívánt hőmérséklet fenntartásához szükséges fűtés vagy hűtés mennyisége), amely megköveteli az olyan tényezők elszámolását, mint a szigetelés, az ablakméret és a kihasználtság. Ez magában foglalja azokat a képleteket, amelyek figyelembe veszik a felszíni felületeket, a hőátadási sebességet és a hővezető képességet - fogalmak, amelyek az algebrára és az alapfizikára támaszkodnak. Például, ha a hőveszteséget egy falon keresztül kiszámítják, magában foglalja a fal területének szorzását, a belső és kívüli hőmérsékleti különbséget, valamint a fal szigetelési értékét (R - érték).
A csatornatervezéshez a matematika is megköveteli a megfelelő légáram biztosítása és a nyomásesések minimalizálása érdekében. Ez magában foglalhatja a - csatornák szekcionált területének kiszámítását, a súrlódásvesztést (mekkora légáramot csökkent a légcsatorna anyag) és a sebesség (légsebesség). Ezek a számítások diagramokat és szoftvert használnak, de a mögöttes matematika (például a négyzetgyökerek használata a légcsatorna átmérőjének területről történő felhasználására) fontos a pontos kialakításhoz.
Hűtés és fejlett hibaelhárítás
A hűtőközegek, amelyek hűtőközegeket használnak a hő átviteléhez, a - hőmérsékleti kapcsolatokat magában foglalják, amelyek pontosabb matematikát igényelnek. Lehetséges, hogy a komplex hűtőrendszereken dolgozó technikusoknak kiszámítaniuk kell a túlhevítést (a forráspontja feletti gőz hőmérséklete) vagy az alhűtés (a folyadék hőmérséklete a kondenzációs pont alatt) a - hőmérsékleti táblázatok segítségével. Például, ha egy hűtőközeg telítettségi hőmérséklete 40 F fokú F egy bizonyos nyomáson, és a tényleges hűtőközeg hőmérséklete 50 F fok, akkor a túlhevítés 10 fokos F. Ez a számítás segít diagnosztizálni olyan problémákat, mint például a hűtőközeg alulteljesítését vagy túlterhelését.
Az elektromos alkatrészek fejlett hibaelhárítása több matematikát is magában foglalhat, például az ellenállás sorrendben vagy párhuzamos áramkörökben történő kiszámítását vagy képletek használatát a kondenzátor értékeinek meghatározására. Ezeket a feladatokat azonban általában tapasztalt technikusok vagy szakemberek kezelik, és sokan olyan diagnosztikai eszközökre támaszkodnak, amelyek egyszerűsítik a matematikát (pl. Multiméter, amely közvetlenül az ellenállást mutatja).
Miért kezelhető a HVAC matematika?
A HVAC matematikát alkalmazzák, és a - kontextus meghajtja, ami megkönnyíti a tanulás, mint az absztrakt matematika. A papíron történő egyenletek megoldása helyett a technikusok a matematikát használják, miközben fizikai berendezéssel dolgoznak - A szoba mérése, a termosztát beállítása vagy a hűtőközeg nyomásának ellenőrzése. Ez a kezelés - a megközelítésben segít a számok összekapcsolásában a valós - világ eredményeivel, így a matematika intuitívabbá válik.
Ezenkívül az eszközök és a technológia csökkenti a kézi számítások szükségességét. Sok HVAC technikus használja:
• Mobil alkalmazások, amelyek kiszámítják a hőterhelést, a légáramot vagy a hűtőközeg -túlhevítést.
• PRE - Nyomtatott diagramok nyomáshoz - Hőmérsékleti kapcsolatok, huzalméret vagy vezeték súrlódási vesztesége.
• Digitális eszközök, mint például a programozható termosztátok vagy a diagnosztikai mérők, amelyek automatikusan megjelenítik a számításokat (pl. Egy mérő, amely kézi számítás nélkül mutatja a feszültséget, az áramot és az ellenállást).
Ezek az erőforrások lehetővé teszik a technikusok számára, hogy arra összpontosítsanak, hogy megértsék, mit jelent a számok, ahelyett, hogy időt töltenek a komplex aritmetikára.
"Jó a matematikában", hogy a HVAC -ban dolgozzon?
Nem - Nem kell matematikai szakértőnek lennie ahhoz, hogy a HVAC -ban dolgozzon. Ami a kényelmet az alapvető aritmetika, a mérések és a - lépés követésének képessége a - lépésszámításokkal követi. Számos sikeres HVAC technikus korlátozott matematikai készségekkel kezdődik, de a - - munkaképzés és gyakorlás révén felépíti a jártasságot. A hibák (mint például a vezetékhosszúság téves kiszámítása) a tanulási folyamat részét képezik, és megerősítik a pontosság fontosságát.
A HVAC képzési programok a gyakorlati matematikai készségekre összpontosítanak, és arra tanítják a hallgatókat, hogy alkalmazzák a képleteket a valós forgatókönyvekre, ahelyett, hogy elszigetelten memorizálnák őket. Például, ahelyett, hogy csak a terület képletét megtanulnák, a hallgatók gyakorolják a helyiséget, és kiszámítják annak mennyiségét, hogy meghatározzák a jobb - méretű légkondicionálót. Ez a megközelítés növeli a bizalmat és a kompetenciát az idő múlásával.
Következtetés
A HVAC -nak matematikát igényel, de elsősorban az alapvető, alkalmazott matematika, amely a mérésekre, a konverziókra, a hőmérsékletre, a nyomásra és az egyszerű elektromos számításokra összpontosít. A legtöbb telepítési, karbantartási és javítási feladatot ezekkel a készségekkel lehet elvégezni, olyan eszközökkel és táblázatokkal, amelyek egyszerűsítik a bonyolultabb lépéseket. A speciális szerepek, mint például a tervezés vagy a fejlett hűtés, további matematikát igényelhetnek, de ezek nem szükségesek a - szint vagy az általános HVAC munkához.
Ha érdekli a HVAC, de aggódik a matematika miatt, akkor biztos lehet benne, hogy az érintett matematika a gyakorlatban kezelhető. Mint minden készség esetén, a ismeretek használatával járnak, és a HVAC -munka gyakorlati jellege lehetővé teszi a szükséges matematika megtanulását mind hozzáférhető, mind pedig kifizetődővé. Az alapfogalmak megtanulására és alkalmazására való hajlandósággal sikeres karriert építhet a HVAC -ban.