انواع سیستم تهویه مطبوع و کارکرد آن‌ها
انواع سیستم تهویه مطبوع، در ساختمان‌های مسکونی و صنعتی اهمیت بسیاری دارند. این سیستم‌ها با تحت کنترل داشتن دما، رطوبت و جریان هوا، آسایش را برای ساکنین فراهم می‌کنند. سیستم‌های تهویه تنها وظیفه تغییر دما و تنظیم سرمایش یا گرمایش را برعهده ندارند، بلکه برای انتقال هوای آلوده به بیرون و تصفیه فضای داخلی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. شما می توانید انواع سیستم های تهویه را در کالا کیوسک مشاهده و سپس اقدام به خرید کنید. این سیستم‌ها از اجزای مختلفی که با انواع ورق فولادی ساخته شده‌اند، تشکیل شده‌اند.
سیستم تهویه مطبوع چیست؟
به طورکلی، به سیستم‌هایی که به منظور کنترل دما، رطوبت و جریان هوا، هوای محیط را تصفیه می‌کنند، سیستم تهویه مطبوع گفته می‌شود. قابلیت‌های این سیستم‌ها بر اساس هدف محیط مشخص می‌گردد. با استفاده از چنین سیستم‌هایی، هوای داخلی محیط دلپذیر و بهداشتی خواهد شد. چنین پکیج‌هایی، به هوای محیط سرما یا گرما منتقل کرده و هوای تازه ایجاد می‌کنند. سیستم‌های تهویه مطبوع این قابلیت را دارند که با کنترل دمای خاص، رطوبت و جریان هوا را تنظیم کنند.
وظیفه انواع سیستم تهویه مطبوع چیست؟
یک سیستم تهویه هوا، باید بتواند با تغییر دمای محیط، گرمایش یا سرمایش مطلوب را ایجاد کند. از طرف دیگر، با قابلیت خشک کردن یا رطوبت دهی به محیط، رطوبت فضا تنظیم می‌شود. کنترل سرعت وزش هوا، فیلتراسیون هوا، ایزوله‌سازی هوا در محیط‌های آلوده و بیمارستانی و همچنین از بین بردن گازهای سمی و بوی نامطبوع از دیگر وظایف این سیستم‌ها به شمار می‌روند.
سیستم تهویه مطبوع چگونه کار می کند؟ اجزای هر سیستم
هر سیستم از بخش‌هایی مختلفی تشکیل شده‌است که در ادامه با آن‌ها بیشتر آشنا خواهید شد:
بخش منبع
با توجه به این‌که یک سیستم گرمایشی یا سرمایشی است، منابع مختلفی برای یک سیستم تعریف می‌شود:
منابع برودتی: دسته‌ای از منابع که برای کاهش دما با استفاده از تبخیر مبرد مورد استفاده قرار می‌گیرند، در دسته منابع برودتی قرار دارند. انواع چیلر جذبی و ضربه‌ای به عنوان منابع برودتی در سیستم‌های سرمایشی کاربرد دارند.
منابع حرارت: انواع دیگ آبگرم و کوره در این دسته از منابع قرار دارند که وظیفه آن‌ها تولید گرماست. در صورتی‌که گرمایش به واسطه مایع تامین شود، منبع حرارتی دیگ و در صورت استفاده از گاز برای ایجاد گرما، منبع کوره نام می‌گیرد.
بخش توزیع
هوای لازم برای گرمایش یا سرمایش محیط با استفاده از کانالکشی‌ها، نصب لوله‌ها، انواع فن و پمپ منتقل می‌شود. ورق گالوانیزه در ساخت کانال‌های انتقالی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ورق‌ها، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی ناشی از رطوبت دارند، معروفند. بدین جهت با استفاده از انواع ورق فولادی گالوانیزه تا سال‌ها می‌توان از کارایی کانال‌کشی‌های سیستم تهویه مطبوع مطمئن بود.
در هر سیستم تهویه، پمپ‌ها با جریان هوا به صورت محوری یا عمودی به منظور حرکت دادن سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند. هوای گرم یا سرد در حال عبور از کویل‌ها و هوایی که به واسطه فیلتر تهویه شده است، با استفاده از هواکش‌ها جابه‌جا خواهد شد.
بررسی انواع سیستم تهویه مطبوع
سیستم های تهویه مطبوع را می‌توان از چند جهت دسته بندی کرد. در ادامه به معرفی دسته‌بندی این سیستم‌ها براساس نوع مولد و بر اساس محل نصب می‌پردازیم.
سیستم های تهویه مطبوع بر اساس نوع مولد
سیستم های تهویه مطبوع با توجه به نوع مولدی که دارند در یکی از دسته‌های مولد سرما، مولد گرما و سیستم مولد دو فصلی قرار می‌گیرند.
سیستم های مولد گرما
انواع دیگ آب گرم، دیگ آب داغ و دیگ بخار که به بویلرها نیز معروفند، در موتورخانه‌ها مورد استفاده قرارمی‌گیرند. این سیستم از جمله سیستم های تهویه مطبوع به شمار می‌روند. عملکرد آن‌ها بدین صورت است که با افزایش دمای آب آن را به آب گرم یا بخار آب تبدیل کرده و از طریق سیستم‌های گرمایش کف، هواساز و فن کویل فضای ساختمان را گرم می‌کنند. اهمیت دریچه زیر فن کوئل را نیز مدنظر قرار دهید. شوفاژ یا پکیج دیواری، محبوب دل‌ها در فصل سرما، نیز در این دسته قرار گرفته‌اند.
سیستم تهویه هوای سرمایشی
انواع اسپیلت،کولر آب و کولر گازی از جمله سیستم های تهویه مطبوع تابستانی به شمار می‌روند که در روزهای گرم سال، وظیفه کاهش دما را بر عهده دارند. انواع سیستم تبرید در ساخت این دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیستم تهویه مطبوع دو فصلی
یکی از بهترین انتخاب‌ها برای خرید، انواع سیستم تهویه هوای دو فصلی است. این نوع سیستم هم سیستم گرمایشی و هم سرمایشی است. انواع فن کویل، هواساز و چیلر در این دسته قرار می‌گیرند. از این دستگاه‌ها می‌توان در فصل سرما برای ایجاد گرمایی دلپذیر و در فصل گرما برای سرمایش استفاده کرد. این سیستم یکپارچه دو فصلی به عنوان یکی از انواع سیستم تهویه مطبوع ساختمان ضمن قابلیت‌های بالایی که دارند، به صرفه‌جویی در هزینه‌ها نیز کمک می‌کنند. البته در مناطق سردسیر یا گرمسیر، استفاده ازاین انواع توصیه نمی‌شود.
تهویه مطبوع چیست؟
تهویه مطبوع را نام های هوارسانی دلپزیر و یا هوایش دلپذیر نیز شنیده ایم. تهویه مطبوع شاخه ای از علم مهندسی مکانیک است و نقش آن ایجاد شرایطی است که انسان در محیط فعالیت و زندگی بتواند احساس راحتی نماید و بتواند در این فضا به راحتی به فعالیت های روز مره و یا فعالیت های صنعتی بپردازد و یا محصولی را فرآوری و یا نگهداری نماید به طوری که این فعالیت ها بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی صورت پذیرد.
شرایطی را که تهویه مطبوع باید در داخل محل زندگی فراهم نماید و برای انسان لذت بخش و مطلوب است دمای 22 درجه ی سانتی گراد و رطوبت 50% می‌باشد.
تهویه مطبوع را به اختصار HVAC می‌نامند که از مخفف شدن سه کلمه Heating,Ventilating And Air Conditioning به وجود آمده است که به معنای “گرمایش تهویه و تهویه مطبوع” می‌باشد.
هدف از تهویه مطبوع
تهویه ی مطبوع از طرق مختلف این شرایط را در محیط های مسکونی، صنعتی، تجاری، پزشکی، اداری و بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی برای انسان فراهم می‌کند که عبارتند از:
بوجود آوردن هوای پاک و سالم
کنترل سرعت وزش هوا و تصفیه ی هوا
کنترل رطوبت به وسیله ی خشک کردن ورطوبت دهی
کنترل دمای محیط به وسیله ی سرمایش و گرمایش دهی
ضد عفونی و ایزوله کردن هوا در محیط های پزشکی و بیمارستان ها
همچنین تهویه ی مطبوع نقش مهمی در آسمان خراش های بزرگ و محیط های دریایی مانند آکواریوم ها که ایمنی و سلامت محیط اشان وابسته به تغییرات دما و رطوبت است ایفا می‌کند.
در اصل طراحی سیستم های HVAC از یکی از زیر گروهای اصلی مهندسی مکانیک و بر اساس اصول ترمودینامیک، مکانیک شاره هاو انتقال گرما بوجود آمده است.
تقسیم بندی سیستم های تهویه مطبوع بر اساس درجه حرارت
زمستانی و تک فصلی گرم کننده
شوفاژ با دیگ آب گرم و پکیج دیواری از جمله سیستم هایی هستند که توانایی گرمایش در زمستان را دارند.همچنین سیستم های دارای حرارت مرکزی، بخاری و شومینه ها نیز از این قابلیت برخوردار هستند که کیفیت پاسخگوییپایین تر و نواقص بیشتری نسبت به سیستم های حرارت مرکزی دارند.
تابستانی و تک فصلی سرد کننده
اسپلیت (سرد کننده)، کولر گازی و کولر آبی از جمله سیستم های تک فصلی سرد کننده هستند که کارکرد آن ها بر اساس چرخه های تبرید بوده و سیستم های متفاوتی دارند.
دو فصلی گرم و سرد کننده
چیلر، مینی چیلر، فن کویل، سیستم VRF و هواساز از جمله سیستم هایی هستند که در دو فصل گرم و سرد سال قابل استفاده هستند. کاکرد آن ها به این صورت است که یا از سیستم یکپارچه ی دو فصلی و یا از دو سیستم مجزای زمستانی و تابستانی به صورت همزمان استفاده شده است. این نوع از سیستم ها در مناطق سردسیر یا گرمسیر کاربرد ندارد و باید از سیستم های تک فصلی استفاده شود. ولی در سایر مناطق استفاده از سیستم دو فصلی رواج بیشتری داشته زیرا قابلیت بیشتری دارد و در برخی هزینه ها صرفه جویی می شود.
تقسیم بندی سیستم های تهویه ی مطبوع بر اساس سیال
به طور معمول سیستم های تهویه ی مطبوع بر یک نوع سیال مشخصی استواراند و گرما و سرما را از این سیال مشخص به محل های مورد نظر منتقل مینماید.بر همین اساس می‌توان سیستم های تهویه ی مطبوع را بر طبق نوع سیالشان تقسیم بندی کرد که عبارتند از:
1) سیستم های تهویه مطبوع تمام هوا
2) سیستم های تهویه مطبوع آب و هوا
3) سیستم های مطبوع تمام آب
که اکنون به توضیح هر یک از این سیستم ها واجزای تشکیل دهنده ی آن ها می‌پردازیم.
اجزای یک سیستم تهویه مطبوع به چهار بخش تقسیم می‌شوند:
- 1. منبع (Source):
تامین‌کننده اثر سرمایش و گرمایش اولیه است که شامل چیلرها (Chillers)، بویلرها (Boilers)، برج‌های خنک کننده (Cooling Towers) و تجهیزات مانند آن می‌باشد.
- 2. بخش توزیع (Distribution):
وظیفه آن انتقال اثر گرمایشی و سرمایشی از منبع به فضاهای نیازمند به تهویه مطبوع است که شامل کانال‌کشی (Ductwork)، فن‌ها (Fans)، لوله‌کشی (Piping) و پمپ‌ها (Pumps) می‌شود.
- 3. بخش تحویل (Delivery):
وظیفه‌ی آن وارد کردن اثر گرمایشی یا سرمایشی به فضاهای تهویه شده است که شامل دیفیوزرها (Diffusers)، رادیاتورها (Radiators)، فن کویل‌ها (Fan-Coil Units) و دیگر وسایل ترمینالی (Terminal Devices) می‌شود.
- 4. المان‌های کنترلی (Control Elements):
دستگاه‌های کنترلی وظیفه تنظیم کارکرد تجهیزات و سیستم‌ها را برای آسایش، ایمنی و مصرف بهینه انرژی دارا می‌باشند. در سیستم‌های مرکزی، این اجزا می‌توانند در کل ساختمان پراکنده باشند، در حالی که در سیستم‌های محلی این اجزا در یک محفظه به نسبت کوچک متمرکز شده‌اند.
یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی یک سیستم تهویه مطبوع، انتخاب نوع سیستم تهویه مطبوع است. در انتخاب یک سیستم تهویه مطبوع باید ملاحظات زیر را در نظر گرفت:
- چگونگی تامین شرایط آسایش و یا شرایط خاص مورد نظر
- چگونگی کارکرد سیستم
- میزان و درجه آسایش مورد نظر
- ظرفیت سیستم
- وضعیت جانمایی و اشغال فضا توسط سیستم
- هزینه‌های اولیه
- هزینه‌های بهره برداری مانند هزینه‌های مصرف گازوییل، آب، برق و تعمیر و نگهداری
- قابل اتکا بودن سیستم
- قابل انعطاف بودن سیستم
- وضعیت تملک و استفاده از فضاها