مقالات تخصصي تاسيسات



موضوع مقاله

انواع سيستم هاي تهويه مطبوع :

متن :

يک سيستم تهويه مطبوع (Air Conditioning System)، سرمايش (Cooling)، تهويه (Ventilation) و کنترل رطوبت (Humidity Control) را فراهم مي‌کند.

هدف تهويه مطبوع، تامين شرايط مطلوب آسايش در داخل ساختمان و يا تامين شرايطي خاص در يک فضاي مورد نظر است. فضاي مورد نظر مي‌تواند ساختمان مسکوني، اداري، هتل، بيمارستان، داخل وسايل نقليه مانند هواپيما، اتومبيل، قطار و نيز فضاهاي خاص توليدي مانند فضاهاي توليد تراشه‌هاي الکترونيکي، دارويي و بهداشتي باشد. به اين منظور سيستم‌هاي مختلف و مخصوص هر مکان طراحي و اجرا مي‌شوند.


اجزاي يک سيستم تهويه مطبوع به چهار بخش تقسيم مي‌شوند:

منبع (Source):
تامين‌کننده اثر سرمايش و گرمايش اوليه است که شامل چيلرها (Chillers)، بويلرها (Boilers)، برج‌هاي خنک کننده (Cooling Towers) و تجهيزات مانند آن مي‌باشد.

بخش توزيع (Distribution):
وظيفه آن انتقال اثر گرمايشي و سرمايشي از منبع به فضاهاي نيازمند به تهويه مطبوع است که شامل کانال‌کشي (Ductwork)، فن‌ها (Fans)، لوله‌کشي (Piping) و پمپ‌ها (Pumps) مي‌شود.

بخش تحويل (Delivery):
وظيفه‌ي آن وارد کردن اثر گرمايشي يا سرمايشي به فضاهاي تهويه شده است که شامل ديفيوزرها (Diffusers)، رادياتورها (Radiators)، فن کويل‌ها (Fan-Coil Units) و ديگر وسايل ترمينالي (Terminal Devices) مي‌شود.

المان‌هاي کنترلي (Control Elements):
دستگاه‌هاي کنترلي وظيفه تنظيم کارکرد تجهيزات و سيستم‌ها را براي آسايش، ايمني و مصرف بهينه انرژي دارا مي‌باشند.

در سيستم‌هاي مرکزي، اين اجزا مي‌توانند در کل ساختمان پراکنده باشند، در حالي که در سيستم‌هاي محلي اين اجزا در يک محفظه به نسبت کوچک متمرکز شده‌اند.

يکي از مهم‌ترين مراحل طراحي يک سيستم تهويه مطبوع، انتخاب نوع سيستم تهويه مطبوع است. در انتخاب يک سيستم تهويه مطبوع بايد ملاحظات زير را در نظر گرفت:

 - چگونگي تامين شرايط آسايش و يا شرايط خاص مورد نظر
 - چگونگي کارکرد سيستم
 - ميزان و درجه آسايش مورد نظر
 - ظرفيت سيستم
 - وضعيت جانمايي و اشغال فضا توسط سيستم
 - هزينه‌هاي اوليه
 - هزينه‌هاي بهره برداري مانند هزينه‌هاي مصرف گازوييل، آب، برق و تعمير و نگهداري
 - قابل اتکا بودن سيستم
 - قابل انعطاف بودن سيستم
 - وضعيت تملک و استفاده از فضاها

قبل از هر اقدامي لازم است که اطلاعات جامعي از ميزان بودجه، درجه آسايش مورد نظر و گسترش آتي در اختيار داشت. براي انتخاب بهينه يک سيستم تهويه مطبوع، طراح بايد در مورد انواع سيستم‌هاي تهويه مطبوع اطلاعات مناسبي داشته باشد. سيستم‌هاي تهويه مطبوع به چهار دسته تقسيم مي‌شوند:

 - سيستم‌هاي تهويه مطبوع تمام هوايي
 - سيستم‌هاي تهويه مطبوع هوا-آب
 - سيستم‌هاي تهويه مطبوع تمام آبي
 - سيستم‌هاي تهويه مطبوع تمام مبرد يا انبساط مستقيم DX



سيستم‌هاي تمام هوا
سيستم‌هاي تمام هوايي (All Air Systems) هواي گرم يا سرد شده را از دستگاه مرکزي (Central Unit) به وسيله داکت‌ها (Ducts) منتقل و هوا را از راه تعدادي گريل (Grill) يا ديفيوزر (Diffuser) در اتاق‌ها توزيع مي‌کنند. سيستم‌هاي تمام هوايي داراي کم‌ترين هزينه تجهيزات هستند ولي نصب آن‌ها به دليل سايز کانال‌کشي مورد نياز و هزينه نصب تجهيزات مشکل و گران است. همچنين ممکن است کنترل مناسب دما مشکل باشد و سيستم کارايي انرژي مناسبي نداشته باشد. سيستم تمام هوايي در ميان سيستم‌هاي تهويه از نظر ميزان انرژي مورد نياز براي رسيدن به نتيجه دلخواه در رتبه دوم قرار مي‌گيرد.

انواع مهم سيستم‌هاي تمام هوايي، شامل کولر آبي، ايرواشر (Air Washer) و هواساز (Air Handling Unit) يا AHU مي‌باشد.

سيستم‌هاي تمام هوا، ظرفيت سرمايش محسوس و نهان را تنها از راه تامين هواي سرد به فضاي تهويه شده تامين مي‌کنند. هيچ سرمايش کمکي از منابع سرمايش به فضاها منتقل نمي‌شود و هيچ آب سردي به سمت فضاها نمي‌رود. گرمايش را نيز مي‌توان از طريق همان جريان هوا تامين کرد،‌ به صورتي که منبع گرمايش مي‌تواند در محل تجهيزات مرکزي و يا در نزديکي زون باشد.


مزاياي سيستم‌هاي تمام هوا
 - تجهيزات اصلي به صورت مرکزي در يک فضاي سرويس متمرکز شده‌اند که امکان نگهداري مناسب در فضاهاي غير مسکوني فراهم مي‌شود.
 - تجهيزات اصلي توليد کننده صدا به صورت مرکزي در فضاي داراي عايق صوتي قرار گرفته‌اند که امکان کاهش نويز را فراهم مي‌کند.
 - نياز به لوله‌کشي تخليه کندانس و يا سيم‌کشي برق قدرت در فضاهاي مسکوني نيست.
 - اين سيستم‌ها براي اکونومايزرهاي سمت هوا (To Air-Side Economizer)، بازيافت حرارت (Heat Recovery)، رطوبت زني زمستاني (Winter Humidification) و تامين حجم زياد هواي خارج مناسب هستند.
 - سيستم‌هاي تمام هوا بهترين انتخاب براي کنترل دما و رطوبت زون هستند.
 - سيستم‌هاي تمام هوايي معمول انتخاب مناسبي براي کاربردهايي هستند که در آن کيفيت هواي داخل بسيار مهم است.
 - کاربرد سيستم‌هاي تمام هوايي با سيستم‌هاي کنترل دود (Smoke Control Systems) مناسب است.
 - تغيير فصلي در سيستم‌هاي تمام هوايي ساده است.
 - سيستم‌هاي تمام هوايي معمولا امکان تامين همزمان گرمايش و سرمايش را در زون‌هاي مختلف فراهم مي‌کنند.


سيستم‌هاي تمام هوايي را مي‌توان به دو دسته تقسيم کرد:
سيستم‌هاي با حجم هواي ثابت (Constant-Air-Volume Systems) يا سيستم‌هاي CAV:
در سيستم‌هاي CAV، کنترل سرمايش و گرمايش به وسيله تغيير دماي هواي تاميني انجام مي‌شود و حجم هواي ورودي به فضا ثابت است.

سيستم‌هاي با حجم هواي متغير (Variable-Air-Volume Systems) يا سيستم‌هاي VAV:
در سيستم‌هاي VAV، کنترل سرمايش و گرمايش با ثابت نگه داشتن دماي هواي ورودي و تغيير حجم هوا انجام مي‌شود.



سيستم‌هاي هوا–آب
سيستم‌هاي هوا–آب (Air & Water systems) به وسيله توزيع همزمان هواي تهويه شده و آب به ترمينال يونيت‌هاي (Terminal Units) نصب شده در فضاها، تهويه را انجام مي‌دهند. هوا و آب در اتاق مکانيک مرکزي گرم و يا سرد مي‌شوند. به هواي تاميني، هواي اوليه (Primary Air) گفته مي‌شود که از هواي سيرکوله شده (Recirculated Air) يا هواي ثانويه اتاق مشخص شود.


مزايا و معايب سيستم‌هاي هوا–آب
به علت ظرفيت حرارتي بالاتر و دانسيته بسيار بالاتر آب در مقايسه با هوا، سطح مقطع لوله‌ها براي يک ميزان ظرفيت سرمايش يا گرمايش بسيار کوچک‌تر از کانال‌کشي است. به دليل اين که بخش زيادي از بار سرمايشي يا گرمايشي فضا به وسيله بخش آبي سيستم‌هاي هوا و آب تامين مي‌شود، نياز به کانال توزيع در اين سيستم‌ها بسيار کم‌تر از سيستم‌هاي تمام هوا مي‌باشد که باعث صرفه‌جويي در فضاي ساختمان مي‌شود. اگر سيستم به صورتي طراحي شده باشد که تامين هواي اوليه با نياز تهويه برابر باشد و يا با ميزان اگزاست مورد نياز برابر باشد، سيستم هواي برگشت را مي‌توان حذف کرد.

سيستم هواساز در يک سيستم هوا–آب نسبت به يک سيستم تمام هوا کوچک‌تر است، در حالي که ونتيلاسيون مثبت ايجاد مي‌کند. مي‌توان زون‌هاي مختلف را به صورت جداگانه کنترل کرد و از تامين مستقل نيازهاي سرمايش و گرمايش آن‌ها مطمئن بود. در زمان‌هاي مناسب و يا در ساعت‌هاي غير مسکوني، مي‌توان نيازهاي گرمايشي را تنها به وسيله بخش آب سيستم بدون استفاده از سيستم هواي مرکزي تامين کرد. زماني که تمام هواي اوليه از خارج تامين مي‌شود، مي‌توان از حرکت آلاينده‌ها در بين اتاق‌ها جلوگيري کرد.

طراحي سيستم هوا–آب براي فصل‌هاي گذار بسيار بحراني است. انجام تغييرات فصلي مي‌تواند مشکل و به بهره‌برداران ماهر نياز داشته باشد. کنترل سيستم‌هاي هوا–آب پيچيده‌تر از سيستم‌هاي تمام هوا است و امکان کنترل کامل رطوبت وجود ندارد. ترمينال يونيت‌ها و فن‌کويل‌ها نياز به تعمير و نگهداري در محل دارند.



سيستم‌هاي تمام آب
در سيستم‌هاي تمام آب (All Water Systems)، سرمايش و يا گرمايش فضا به وسيله آب سرد و يا گرم سيرکوله شده از دستگاه سرمايش مرکزي و يا بويلر به ترمينال يونيت‌هاي موجود در فضاهاي تهويه شده و يا در کنار آن‌ها انجام مي‌شود. انتقال حرارت از يا به اتاق به وسيله جابه‌جايي اجباري و يا طبيعي انجام مي‌شود. سيستم‌هاي تمام آب را مي‌توان براي سرمايش و گرمايش استفاده کرد. آب گرمايش را مي‌توان از همان شبکه لوله‌کشي مورد استفاده براي آب سرد در تابستان و يا سيستم مجزاي لوله‌کشي تامين کرد.


مزاياي سيستم‌هاي تمام آب
 - نياز به فضاي کم‌تري براي اجزاي توزيع مي‌باشد.
 - به دليل کارايي مناسب در توزيع، براي انجام نوسازي مناسب هستند.
 - نياز به فضاي کم و يا بدون نياز به فضا براي اتاق فن مرکزي هستند.
 - قابليت کنترل جداگانه اتاق و عدم حرکت آلاينده‌ها بين اتاق‌ها وجود دارد.
 - به دليل امکان استفاده از آب کم دما براي گرمايش، سيستم‌هاي تمام آب براي گرمايش خورشيدي و يا کاربردهاي بازيافت حرارت مناسب هستند.


معايب سيستم‌هاي تمام آب
 - نياز به تعمير و نگهداري زيادي وجود دارد و تعميرات روي ترمينال‌ها بايد درون فضاي مسکوني انجام شود.
 - نياز به سيني‌هاي تخليه کندانس و يک سيستم درين وجود دارد، علاوه بر آن بايد به صورت دوره‌اي تميز شوند.
 - تامين يا کنترل تهويه به صورت مرکزي انجام نمي‌شود و اغلب به وسيله باز کردن پنجره‌ها و يا ورودي هواي خارج در هر يک از ترمينال يونيت‌ها انجام مي‌شود، بنابراين تامين کيفيت مناسب هواي داخل يک مساله مهم است.
 - در تابستان رطوبت نسبي فضاها بالا است، مخصوصا اگر شيرهاي تنظيم آب سرد براي تنظيم دماي اتاق به کار رفته باشند.



سيستم‌هاي انبساط مستقيم
در سيستم‌هاي کويل انبساط مستقيم (DX Coil Systems/Direct Expansion Systems) يا سيستم‌هاي تمام مبرد (All Refrigerant Systems) هواي مورد نياز براي سرمايش فضا به صورت مستقيم به وسيله مبرد موجود در کويل‌هاي سرمايشي سيستم هواساز سرد مي‌شود. از آن‌جايي که هوا به صورت مستقيم به وسيله مبرد سرد مي‌شود، کارايي سرمايش سيستم‌هاي DX بالاتر است. البته هميشه انجام لوله‌کشي مبرد به فواصل دور امکان‌پذير نيست و سيستم‌هاي سرمايش مرکزي انبساط مستقيم يا DX تنها در ساختمان‌هاي کوچک و يک طبقه انجام مي‌شوند. انواع مهم سيستم‌هاي انبساط مستقيم، شامل کولر گازي و اسپليت مي‌شود.


بازگشت
مطالب مرتبط با این مقاله

•  اينورترها همان اسپليت ها هستند؟
•  اطلاعات کاربردي پيرامون عايق‌ها
•  طراحي سيستم تهويه ساختمان مختلف
•  انواع بويلرهاي تجاري
•  تاريخچه چيلرهاي جذبي
•  چگونه مغزي شير آب آشپزخانه خود را تعويض کنيم؟
•  برتري پکيج شوفاژ ديواري نسبت به موتور خانه
•  تفاوت بين سيستم VRF و VRV چيست؟
•  فن سانتريفيوژ
•  موتور خانه يا پکيج؟
•  نحوه محاسبه BTU
•  برج خنک کننده
•  اجرا و فوايد گرمايش از کف
•  نصب صحيح داکت اسپليت چگونه است؟
•  معرفي انواع پکيج و مزاياي آن

دانستنيهاي فني و تاسيساتي : گردآوری گروه تهویه مطبوع مهاجر