سیستم تهویه مطبوع چیست؟ آشنایی با انواع سیستمهای تهویه مطبوع
سیستم تهویه مطبوع (Heating, Ventilation and Air Conditioning) که به صورت اختصاری با نام « HVAC » نمایش داده میشود، یک فناوری پیشرفته در رشته مکانیک، با هدف ایجاد هوای مطلوب و دلپذیر، تامین نیازهای حرارتی و تهویه هوای ساکنان یک ساختمان است. این شرایط استاندارد میتواند شامل افزایش کیفیت هوا، دما، رطوبت و فشار باشد. سیستمهای تهویه مطبوع هوا در انواع سازمانها و مجتمعهای تجاری، مسکونی و صنعتی به کار گرفته میشوند. ما در این مقاله ضمن معرفی انواع سیستمهای تهویه مطبوع، عملکرد آنها را به طور کامل شرح خواهیم داد. برای آشنایی بیشتر تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
سیستم تهویه مطبوع چیست؟
اصطلاح “تهویه مطبوع” هوا به فرآیندی گفته میشود که در آن هوای تامین شده از بیرون را میتوان با کمک سیستمهای تهویه هوا، مطابق با نوع استفاده به هوای مطلوب برای راحتی زندگی تبدیل کرد. در واقع هدف از ایجاد این نوع سیستمها در ساختمان، کنترل کیفیت، دما و رطوبت فضای داخلی و تنظیم مناسب آن جهت آسایش و راحتی ساکنان آن محل است. بهترین و مهمترین استاندارد تهویه هوا در کشور آمریکا استاندارد اشری “ASHRAE” است که به عنوان یک مرجع بسیار مهم در کنار مباحث چهاردهم و شانزدهم نظام مهندسی از آن استفاده میشود. نرم افزار آنالیز ساعتی کریر Carrier HAPیکی از محبوبترین نرم افزارهای محاسبه بارهای برودتی و حرارتی بین مهندسان ایرانی شناخته میشود. سیستم HVAC از سهبخش سیستم گرمایشی، سیستم تهویه و سیستم تهویه مطبوع تشکیل شده است؛ از این رو میتوان موارد زیر را به آنها انتساب کرد.
• بخش گرمایی، وظیفه ایجاد گرما با استفاده از سیستمهای تولیدکننده گرما و رادیاتور را برعهده دارد.
• بخش تهویه، همانطور که آن پیداست وظیفه تهویه هوا از طریق نگهداری هوای تمیز در داخل و انتقال هوای آلوده به بیرون را برعهده دارد. انجام این فرآیند باعث حذف رطوبت اضافی هوای داخلی میشود.
• بخش تهویه مطبوع، وظیفه سرمایشی را از طریق کاهش دمای فضای مورد نظر و ایجاد هوای خنک را بر عهده دارد. کنترل رطوبت نیز از دیگر وظایف اینبخش میباشد.
سیستم تهویه مطبوع
انواع سیستمهای تهویه مطبوع و HVAC
براساس رویکردهای مختلفی میتوان انواع سیستمهای تهویه مطبوع هوا را دستهبندی کرد.
براساس قابلیت پیادهسازی؛ سیستم تهویه مطبوع را میتوان به سه دسته ترکیبی، مرکزی و مجزا، دستهبندی کرد
• سیستمهایی نظیر فن کویل و چیلر در دسته سیستمهای تهویه مطبوع مرکزی قرار میگیرند.
• کولرهای آّبی و اسپیلتهای سرمایشی به همراه رادیاتور و پکیجهای دیواری مستقل در دسته سیستمهای تهویه مطبوع سرمایشی قرار میگیرند.
• سیستمهای داکت اسپیلت، اسپیلتهای دیواری و موتورخانهی گرمایشی مرکزی به همراه رادیاتورها / کویلهای آب گرم برای گرمایش در دسته سیستمهای تهویه هوا ترکیبی قرار میگیرند.
براساس انرژی مصرفی سیستم تهویه مطبوع را میتوان به دو دسته دستهبندی کرد:
• سیستمهای یکپارچه سرمایشی و گرمایشی « VRF »، اسپیلت کانالی و چیلرهای تراکمی کاملا برقی هستند.
• چیلرهای جذبی و پمپهای حرارتی گازی « GHP » ترکیب گازی و برقی هستند.
براساس خنکسازی کندانسور سیستم تهویه مطبوع را میتوان به دو دسته دستهبندی کرد
• سیستمهای آب خنک، مانند چیلرهای جذبی یا متراکم که برای کارکرد صحیح نیاز به برج خنککننده دارند.
• سیستمهای هوا خنک از قبیل چیلرهای متراکم، اسپلیت کانالی، وی آر اف VRF و جی اچ پی GHP یا پمپ حرارتی گازی که با استفاده از فن کندانسور نیاز به خنکسازی دارند.
سیستمهای HVAC از لحاظ سیال انتقال حرارت را میتوان به دو دسته دستهبندی کرد:
• چیلر، بویلر و دیگ، سیستمهای آبی، شامل سیال انتقال حرارت آب را تولید کرده و از طریق پمپ به سوی واحد توزیع هدایت میکنند.
• سیستمهای شامل مایع مبرد که در قسمت اواپراتور خنک کنندگی هوا را برعهده دارند و با استفاده از سیال هوا؛ دما، رطوبت، کیفیت و فشار طرح داخل را تنظیم میکنند. نمونه بارز این نوع را میتوان سیستمهای VRF، اسپلیت کانالی و اسپلیت دیواری نام برد.
تجهیزات مورد استفاده در سیستم تهویه مطبوع
سیستمهای مطبوع باید یک یا ترکیبی از عملیات سرمایشی، گرمایشی و تهویه هوا را انجامدهند. از این رو برای انجام این عملیات به تجهیزاتی نیاز خواهند داشت، ما نحوه انجام عملیات و تجهیزات مورد نیاز برای این فرآیند را شرح خواهیم داد.
سیستمهای گرمایشی
مبدل حرارتی:
برای ایجاد گرما در یک محیط به یک دستگاه سیال ناقل گرما یا همان ایجادکننده گرما نیاز است. این تبادل گرما از طریق یک دستگاه به نام مبدل حرارتی میسر میشود. مهمترین و محبوبترین مبدل حرارتی را میتوان رادیاتور نام برد که از پرکاربردترین تجهیزات منازل مسکونی به شمار میرود.
بویلر (دیگ بخار)
برای گرم کردن مبدل حرارتی از دیگ بخار یا همان بویلر استفاده میشود. یک دیگ بخار شامل یک مشعل و منبع سوخت جهت تولید گرما، یک مبدل حرارتی برای انتقال به سیال ناقل گرما است.
پمپ
استفاده از پمپ برای انتقال انرژی مورد نیاز به سیال ناقل حرارت برای غلبه بر افت فشارهای طول مسیر و رسیدن به محل، بخصوص زمانی که منبع انتقال گرما فاصله زیادی با محیط دارد، لازم و ضروری است.
سیستمکنترل دما و رطوبت:
وظیفه کنترل دما برعهده سیستمهای کنترل دما و رطوبت است. ترموستاتها این وظیفه را در سیستم تهویه مطبوع انجام میدهند. در موارد پیشرفته سیستم تنظیم گرما را در طول سال برای ساعات و روزهای مختلف یک بار دمای موردنیاز به سیستمهای تهویه مطبوع هوا داده میشود.
سیستمهای سرمایشی
کولر آبی:
کولرهای آبی با سیستم سرمایش تبخیری کار میکنند، به صورتی که با محاصره شدن هوا میان پوشالهای مرطوب، فن کولر رطوبت سرد را جذب کرده و هوای خنک تولید میکند. استفاده از کولر آبی در مناطق مرطوب به دلیل عدم جذب رطوبت کافی برای خنکسازی محیط مناسب نمیباشد. این نوع سیستمهای سرمایشی کنترل دما ندارند و به دلیل سادگی تنها در منازل مورد استفاده قرار میگیرند.
کولرگازی:
رایجترین وسیله سرمایشی در مناطق مرطوب کولرگازی است. سیکل تبرید تراکمی اساس کار این نوع سیستم تهویه مطبوع است. نحوه کار این سیکل، اینگونه است که اپراتور هوای گرم را به داخل مبرد سیکل هدایت کرده و هوای خنک را از آن خارج میسازد.
کولر اسپیلت:
اساس کار کولر اسپیلت مانند کولرگازی است و از سیکل تبرید تراکمی برای ایجاد هوای خنک استفاده میکند. تفاوتی که بین نمونه مشابه خود یعنی کولر گازی دارد، در این است که اسپیلتها دارای قابلیت تنظیم دما هستند که در تنیجه کاهش مصرف انرژی و سروصدای کم را به دلیل فاصله زیاد از کمپرسور را به همراه دارند.
تهویه هوا:
نقش تهویه هوا در سیستم مطبوع تهویه هوا، این است که هوای تمیز و پاک بیرون را جایگزین هوای آلوده، بوی بد، گرد و خاک و به طور کلی آلودگیهای محیط بسته کند. در واقع، سیستم تهویه هوا نقش ایجاد هوای مطلوب و متناسب با محیط بدون تغییر عملکرد دمایی را عهده دار است. دستگاههای تهویه برای منازل خانگی در قسمتهایی نظیر آشپزخانه، دستشویی و .. مورد نیاز است، اما در کاربردهای صنعتی کاربرد پر رنگتری دارد به طوری که استفاده از آن در محلهایی مانند بیمارستان، سالنهای ورزشی و … الزامی است.
جمعبندی:
سیستم تهویه مطبوع هوا دارای انواع مختلفی است؛ که براساس نوع نیاز میتوان هر کدام را برای مصارف منازل مسکونی یا سازمانی مورد استفاده قرار داد. شناخت انواع سیستمهای HVAC به انتخاب نوع صحیح آن برای مصارف مختلف منجر میشود. ما در این مقاله شرح مختصری از سیستمهای مطبوع تهویه هوا به همراه معرفی انواع مختلف آن را ارائه دادیم.
محصولات مرتبط: