باربرودتی مقدار گرمایی است که ساختمان در روز فصل تابستان در واحد زمان می گیرد. برخلاف بار حرارتی ساختمان که عوامل بوجود آورنده آن محدود است، مؤلفه های تشکیل دهنده بار برودتی متعدد و شامل عوامل مختلف در داخل و خارج ساختمان می باشد. قدم اول در طراحی سیستمهای برودتی، بررسی اولیه شرایط ساختمان می باشد.
۱- تعیین شرایط آب و هوایی، طرح خارج
۲- تعیین شرایط طرح داخل طبق منحنی آسایش
۳- جنس دیوارها و مقاومت حرارتی
۴- جهت ساختمان در مقابل باد یا خورشید
۵- موقعیت ساختمان نسبت به ساختمانهای اطراف
۶- نحوه تابش آفتاب
۷- مشخصات پنجره ها (ابعاد، قاب، مواد تشکیل دهنده، تعداد جدارشیشه ها)
۸- تعداد افراد حاضر در ساعت طرح و نوع فعالیت و مدت زمان حضور
۹- سیستم روشنایی
۱۰- مشخصات وسائل برقی و حرارتی
۱۱- مشخص بودن بهره برداری از فضا
۱۲- تعیین مسیر کانال کشی ها و جایگاه تجهیزات
۱۳- بررسی نحوه نصب تجهیزات
۱۴- تعیین مشخصات سیستم های برق و آب
۱۵- سیستم فاضلاب
الف) بارهای دریافتی از خارج ساختمان:
۱- بار تابش خورشیدی بر پنجره ها
۲- بار تابش خورشید بر جدار غیر شفاف ساختمان
۳- اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان
۴- بار نفوذ هوای خارجی
ب) بارهای تولید شده در داخل ساختمانیکی دیگر از عوامل موثر در طراحی سیستمهای برودتی
۱- بار برودتی ناشی از حضور افراد (تعریق، تشعشع و همرفت (بار سیستم روشنایی)
۲- باردستگاه ها و وسائل حرارتی (حرارت بصورت محسوس و نهان است) در صورت استفاده از هود مناسب، به مقدار قابل توجهی از این بار کم می شود.
۳- بار موتورهای الکتریکی (یخچال و….)،حرارت تولیدی محسوس است.
۴- بار لوله ها و تانکهای داغ
۵- بارهای متفرقه (عبور کانال از منطقه و . . .)
حرارت خورشیدی
فاصله خورشید تا زمین در نیمکره شمالی در تابستان کمتر از زمستان است و برای نیمکره شمالی که ما در آن قرار داریم خورشید در زمستان کمترین فاصله تا زمین و در تابستان بیشترین فاصله را دارد . اما علت اینکه در زمستان انرژی کمتری نسبت به تابستان به زمین می رسد، تابش خورشید به زمین در زمستان بصورت مایل و در تابستان بصورت عمود است. در زمستان گرچه فاصله خورشید تا زمین کمتر از فصول دیگر سال است، اما به علت تابش مایل، بیشتر انرژی آن در برخورد با لبه بیرونی اتمسفر (یا جو زمین) بازتابش یا جذب شده و از شدت تابش آن به زمین کاسته می شود.
در زاویه ۳۰ درجه تابش، بیشترین تابش از شیشه ها وارد فضای داخل می شود. زیرا چنانچه زاویه تابش از۳۰ درجه کمتر باشد حرارت بیشتری توسط اتمسفر جذب می شود و اگر بیشتر از۳۰ درجه باشد درصد بیشتری از انرژی تابیده شده بازتابش می شود.
بخش بزرگی از اشعه های خورشیدی در برخورد با ذرات مختلف به فضای ماورا اتمسفر باز تابش میکند و یک بخش هم توسط خود اتمسفر جذب می شود. بخشی از اشعه خورشید هم در داخل محیط پراکنده می شود. حرارت خورشیدی وارد شده به شیشه پنجره ها، بستگی به موقعیت آن در روی سطح زمین، روز، ساعت، جهت و موانع مختلف بستگی دارد.
عکس العمل شیشه ها :
شیشه های معمولی بخش کوچکی از حرارت خورشیدی را جذب (۵تا ۶ درصد)و بقیه را بازتابش یا عبور می دهند که مقدار آن بستگی به زاویه تابش دارد. در زاویه ۳۰ درجه، انرژی دریافتی اتاق از طریق شیشه ها بیشینه است.
مقدار حرارت خورشیدی دریافتی از یک شیشه معمولی در یک ساعت با زاویه تابش۳۰ درجه برای جهت های مختلف پنجره (شمالی، جنوبی، غربی یا شرقی)، ماه های مختلف سال، تمام ساعات روز و به ترتیب عرضهای جغرافیائی۳۰ و۴۰ درجه شمالی آورده شده است. در مقادیر این جداول، انتقال حرارتی که در اثر اختلاف دمای هوای دو طرف شیشه از ضخامت آن عبور کرده و وارد اتاق می شود، لحاظ نشده است.
۱- قاب پنجره چوبی (%۸۵ پنجره شیشه و مابقی چوب است)
۲- عدم وجود مه و گرد و غبار در هوا
۳- ارتفاع سطح دریا
۴- نقطه شبنم در نظر گرفته شده
از دیگر عوامل موثر در طراحی سیستمهای برودتی میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
۱) نوع منبع انرژی
۲) چگونگی توزیع و انتقال سیال واسطه سرمایش و گرمایش
3) دستگاه های پایانه یا مصرف کننده (terminals)
صورت می گیرد . یک کوره سوز (gas furnace) متشکل از دستگاه تهویه مطبوع دو تکه(split system) رطوبت زن و هوا می باشد . نحوه عملکرد سیستم چنین است که هوا از طریق کانال هوای برگشت به دستگاه بر می گردد این هوا ابتدا از روی هوا می گذرد و در زمستان توسط بادزن گردش هوا که جزئی از کوره است حرارت را به فضا مورد نظر تغذیه می کند یک رطوبت زن ، رطوبت مورد نیاز را به هوای گرم که از طریق کانال رفت در درون ساختمان توزیع می شود اضافه می کند در طول فصل سرمایش با عبور هوای در حال گردش از روی کویل اواپراتور (evaporator) حرارت و رطوبت از هوا خارج می شود . توسط لوله مبرد (refrigerant line ) که در بیرون قرار دارد ارتباط می یابد . رطوبت تقطیر شده بر روی سطح کویل اواپراتور از طریق لوله تخلیه (drain ) خارج می شود . تجهیزات سرمایشی و گرمایشی در منازل که به صورت مجتمع های تک واحدی یا آپارتمانی چند طبقه ساخته می شوند معمولاً مشابه ساختمان های تک واحدی است استفاده از سیستم مجزا برای هر واحد این مکان را می دهد که کنترل هر واحد به صورت مستقل انجام و مقدار انرژی مصرفی هر واحد را بتوان اندازه گیری کرد، البته سیستم مرکزی مانند GHP نیز وجود دارند که قابلیت تفکیک سازی و استقلال هر فضا از فضاهای دیگر را دارد.