Category: تهویه مطبوع

با توجه به اینکه مناطق گرم و خشک در زمستان هوای سردی دارند، سیستم تهویه در اقلیم گرم و خشک باید هم جنبه سرمایشی داشته باشد و هم گرمایشی. همچنین دستگاه های تهویه در اقلیم گرم و خشک باید بتوانند در تمام روزهای سال (وقتی که رطوبت هوا کمتر از حد استاندارد است) رطوبت هوا را افزایش دهند و به همین خاطر بهتر است سیستم سرمایش آن از نوع تبخیری باشد و نه تبریدی. مناسب ترین دستگاه های تهویه در اقلیم گرم و خشک عبارتند از :

۱ . دستگاه ایرواشر یا دستگاه زنت
ایرواشر و زنت ساختار و عملکردی تقریبا مشابه هم دارند که در اینجا ساختار دستگاه ایرواشر را شرح می دهیم. ایرواشر دستگاه نسبتا بزرگی است که در ساختمان ها و سوله های متوسط تا بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم سرمایش آن شبیه کولر آبی است و با پاشش آب در مسیر عبور هوا عمل خنک کاری هوا انجام می شود. پاشش آب ضمن کاهش چند درجه ای دمای هوا موجب افزایش رطوبت هوا نیز می شود. ایرواشر برای گرمایش دارای کویل آبگرم است که به بویلر یا پکیج گازسوز متصل می شود. دمای هوا در اثر تماس با سطح داغ کویل آبگرم افزایش یافته و با کانال کشی هوای گرم در ساختمان توزیع می شود. دستگاه های تبخیری (مانند ایرواشر ، زنت و اکونوپک) نسبت به دستگاه های تبریدی که ذکر شد، هم مصرف انرژی کمتری دارند و هم قیمت اولیه کمتر زیرا در آنها از قطعاتی مانند کمپرسور، کندانسور و گاز مبرد استفاده نمی شود.

۲ . دستگاه اکونوپک
دیگر دستگاه مناسب برای تهویه در اقلیم گرم و خشک دستگاه اکونوپک است که سرمایش آن عینا مشابه دستگاه ایرواشر و زنت است ولی گرمایش آن متفاوت بوده و به جای کویل آبگرم و بویلر از یک مشعل گازسوز در آن استفاده می شود که مستقیما کوره داخل دستگاه اکونوپک را گرم می کند تا هوا در اثر تماس با سطح داغ کوره گرم شود.

مناسب ترین دستگاه های تهویه مطبوع در مناطق گرم و مرطوب دستگاه هایی هستند که بر پایه سیکل تبرید تراکمی موجب سرمایش و کاهش رطوبت هوا می شوند. منظور از سیکل تبرید تراکمی این است که در ساختار تمامی این دستگاه ها از کمپرسور ، کندانسور ، اواپراتور و مبرد (گاز فریون) استفاده شده است. با توجه به متراژ و ابعاد ساختمان یا سوله مورد نظر، به ترتیب یکی از این دستگاه ها به عنوان سیستم تهویه در مناطق مرطوب و گرم انتخاب می شود. مهمترین دستگاه هایی که بر اساس سیکل تبرید تراکمی کار می کنند عبارتند از :

۱ . اسپلیت یا کولر گازی
کمپرسور و کندانسور دستگاه اسپلیت در یونیت بیرونی و اواپراتور آن در یونیت داخل ساختمان نصب می شود که با لوله کشی به هم متصل می شوند. مبرد (گاز فریون) بین این اجزا به گردش درآمده و در قسمت اواپراتور (جاسازی شده در یونیت داخلی) ضمن کاهش دمای هوا، در اثر تماس هوا با سطح سرد لوله های اواپراتور، رطوبت هوا را نیز کاهش می دهد. رطوبت در واقع همان بخار آب موجود در هوا است که به شکل قطرات مایع بر سطح لوله های اواپراتور درآمده و بعد از چکه کردن در سینی کف آن از طریق یک مجرا خارج می شود.

۲ . داکت اسپلیت
داکت اسپلیت عینا مشابه اسپلیت است و با این تفاوت که یک اواپراتور بزرگ در سقف کاذب نصب شده و هوا را پس از سرد کردن و کاهش دادن دما با کانال کشی (داکت) در اتاق های مختلف توزیع می کند. از اسپلیت و داکت اسپلیت در ساختمان های با متراژ کم به عنوان دستگاه های تهویه در اقلیم گرم و مرطوب استفاده می شود.

۳ . مینی چیلر
مینی چیلر نیز از دیگر دستگاه های مناسب برای تهویه در مناطق مرطوب و گرم است که به همراه تعدادی فن کویل یا یک هواساز سایز متوسط در ساختمان های با متراژ و ابعاد متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه نیز دارای کمپرسور ، کندانسور ، اواپراتور ، مبرد و … است. در قسمت های مختلف یک ساختمان از تعدادی فن کویل به شکل زمینی ، دیواری یا سقفی ، کف خواب یا ایستاده استفاده می شود که همگی با لوله کشی به یک مینی چیلر متصل می شوند. هر فن کویل را می توان با یک کنترلر به صورت مجزا روشن و خاموش و کنترل نمود. داخل هر فن کویل یک اواپراتور جاسازی شده که ضمن کاهش دمای هوا، رطوبت را نیز کاهش می دهد.

۴ . چیلر
چیلر دیگر دستگاه مناسب جهت تهویه در اقلیم گرم و مرطوب است که به همراه تعداد زیادی فن کویل یا چند هواساز سایز بزرگ در ساختمان ها و سوله های با متراژ و ابعاد بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. چیلر با سرد کردن آب در اواپراتور که یک مبدل حرارتی پوسته و لوله ای (شل اند تیوب) ، آب سرد را با لوله کشی به تمامی فن کویل ها و هواسازهای مستقر در ساختمان پمپاژ می کند. هر فن کویل نیز که آب سرد در لوله های آن جاری می شود، ضمن کاهش دمای هوا، در اثر برخورد هوا با سطح سرد لوله ها، رطوبت هوا را کاهش می دهد. چنانچه چیلر به عنوان سیستم تهویه در اقلیم گرم و مرطوب انتخاب شود باید از نوع چیلر تراکمی هوا خنک باشد و نه چیلر تراکمی آب خنک زیرا چیلر تراکمی آب خنک به برج خنک کننده نیاز دارد که راندمان برج خنک کننده در مناطق مرطوب و گرم پایین است.

۵ . دستگاه VRF
دستگاه VRF بسیار شبیه چیلر است ولی با این تفاوت که به جای سرد کردن آب در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله ای و ارسال آن به فن کویل ها و هواساز ها، مبرد را مستقیما به فن کویل ها و هواساز ها ارسال می کند و مبرد با جاری شدن در لوله های فن کویل و هواساز، ضمن کاهش دمای هوا، رطوبت هوا را نیز می گیرد.

ویژگی های هر سازه ساختمانی سبب می شود که نوع تجهیزات و تاسیسات سازه ها با هم متفاوت باشد و سیستم های گرمایشی و سرمایشی و یا تهویه مطبوع، مخصوص و منحصر به همان سازه تعبیه شود. در این میان شرایط آب و هوایی مناطق تاثیر بسزایی در انتخاب مصالح مورد نیاز ساختمان ها دارد که به نوعی غیرمستقیم در انتخاب سیستم تهویه تاثیرگذار است. ویلاها نیز یکی از انواع ساختمان ها هستندکه ویژگی های مخصوص به خود را دارند و سیستم تهویه مطبوع ویلاها باید متفاوت ازسایر بناها انتخاب شود.
ویژگی های ویلاها:
ابعاد:
مساحت ساختمان یکی از مهم ترین عوامل دخیل درانتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها است.به طور معمول یک ویلا از آپارتمان ها بزرگ تر ساخته می شود وب نابراین برای گرم کردن یا خنک کردن آن نمی توان از سیستم های آپارتمانی استفاده نمود. علاوه بر مساحت در ویلاها اتاقهای مختلف ، استخر و قسمت های مختلف سرپوشیده و مرتبط و غیرمرتبط با هم تعبیه می شود. انتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها باید به گونه ای باشد که همه ی این بخش ها را بتواند پوشش دهد و هدررفت انرژی درآن کم باشد.
شرایط آب و هوایی:
شرایط آب و هوایی درانتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها از مهم ترین عوامل است.درکشور ما که اکثر ویلاها درمناطق شمال کشور ساخته می شوند علاوه برمیزان بارش ها ودمای کشور،عامل دیگررطوبت هوا است. استفاده از سیستم تهویه مطبوع ویلاها باید به گونه ای انتخاب شود که بتواند از میزان رطوبت هوا در محیط ویلا بکاهد و شرایط را برای ساکنین مطلوب ترکند.
عوامل موثر درانتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها:
هزینه :
هزینه های تهیه یک سیستم تهویه مطبوع برای ویلا علاوه بر هزینه ی خرید دستگاه به هزینه های نگهداری نیز مربوط می شود ، هزینه های نگهداری به عوامل محیطی همچون میزان آلودگی ها و رطوبت وابسته است.
آلودگی صوتی سیستم های تهویه مطبوع:
اگرچه مهم ترین وظیفه سیستم تهویه مطبوع ویلا ایجاد دمای مطلوب است اما حفظ آرامش و کاهش سروصدا می تواند فضای ویلاها را دلپذیر ترکند. درواقع یکی از کاربردهای مهم ویلاها ایجاد فضای آرام و دلپذیر است بنابراین استفاده از سیستم هایی مانند کولر های آبی که با سروصدای زیادی همراه هستند مناسب این فضاها نیست.
تعداد اتاق ها و فضاهای مجزا:
همان طورکه قبلا هم اشاره شد در ویلاها معمولا فضاهای مجزای بسیاری وجود دارد که نیاز به دریافت هوای مطبوع دارند.بنابراین نمی توان ازیک سیستم اسپیلت استفاده کرد وتوقع داشت تمام این فضاها تحت تاثیرقراربگیرند.
انتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها:
با توجه به عوامل مختلفی که درانتخاب سیستم تهویه مطبوع ویلاها اشاره شد و اطلاعاتی از ویژگی های سیستم های تهویه مطبوع می توان بهترین گذینه را برای این نوع فضاها استفاده نمود.
برای حفظ آرامش و کاهش آلودگی صوتی استفاده از سیستم هایی مانند کولر آبی و یا دستگاه زنت پیشنهاد خوبی نیستند از طرفی با توجه به اینکه این دستگاه ها به جذب رطوبت کمکی نمی کنند و حتی به افزایش رطوبت ازطریق پاشش آب منجرمی شوند استفاده ازآن در ویلاها به طورکامل منتفی می شود.
دراستفاده از اسپیلت هم باید توجه داشت که یک اسپیلت به هیچ وجه نمی تواند تمام اتاقها و فضاهای ویلا را پوشش دهد. بنابراین استفاده از یک اسپیلت و یا چند اسپیلت علاوه بر هزینه ی بالا نتیجه ی دلخواه را به دست نمی دهد ، ازطرفی داکت اسپیلت ها نیز انتخاب مناسبی نیست چرا که با کانال کشی های بسیار ممکن است فضای ویلاها را اشغال کند. از طرفی کنترلی برروی دمای اتاق های مختلف وجود ندارد و همه ی اتاقها باید هم دما باشند.
اما درمیان انواع مختلف سیستم تهویه مطبوع ویلاها بهترین گزینه مینی چیلر و فن کویل است، این سیستم ها علاوه براینکه میزان صدای کمتری دارند می توانند رطوبت را به خوبی جذب کنند و جدای از اینها می توان دمای هراتاق و فضایی رابه طور جداگانه تنظیم نمود.

سالن های اجتماعات مکان هایی هستند که به طورکلی پارتیشین بندی خاصی را برای آن درنظر نمی گیرند بنابراین به صورت یک فضای بزرگ که معمولا به سقف بلند منتهی می شود طراحی و ساخته می شوند.کنترل هوای ورودی به سالن ها و حفظ دمای مناسب برای برگزارکنندگان همایش ها و بازدیدکنندگان اهمیت بالایی دارد که رعایت استانداردها و ایجاد هوای مطبوع می تواند رضایتمندی برگزارکنندگان همایش ها را به دنبال داشته باشد.
برای تعیین میزان سرمایش یا گرمایش چنین سالن هایی از تخمین تعداد افراد در متر مربع استفاده می کنند به طور مثال ممکن است در هر یک متر مربع تعداد دو نفر درنظر گرفته شود و با توجه به متراژ کل سیستم تهویه مطبوع سالن های اجتماعات انتخاب شده و بازه ی دمایی آن تعیین می شود. اما به طورکلی دمای مطلوب طبق استانداردها بین 21تا 24درجه سانتی گراداست ورطوبت نیز نباید بالا باشد ومعمولا از 65 درصد تجاوز نمی کند.

عواملی موثر در انتخاب تهویه مطبوع سالن های اجتماعات:

میزان آلودگی صدا :
درسالن های اجتماعات معمولا اتفاقات مهمی درحال بررسی و عنوان است بنابراین تمامی تمرکز و حواس یک سخنران باید جمع متن سخنرانی و حاضرین درسالن باشد ؛ همانگونه که یک اختلال کوچک در سیستم صدا می تواند یک همایش را با مشکل رو به رو کند ایجاد سر و صدای اضافی در سالن نیزکیفیت همایش را پایین می آورد. در این رابطه باید سیستم تهویه مطبوع سالن های اجتماعات دارای کمترین آلودگی صوتی باشد و همچنین با قرار دادن آن در بهترین مکان ، ارتعاشات و نویزهای سالن را به حداقل رسانید.

کاهش مصرف انرژی:
یکی دیگر از عوامل انتخاب تهویه مطبوع سالن های اجتماعات میزان مصرف انرژی است. باتوجه به اینکه سالن های اجتماعات به طور پیوسته در ارتباط با محیط بیرون قرار می گیرد و رد و بدل هوا انجام می گیرد باید سیستم به جبران دمای از دست رفته ، بیشتر کارکند. ازطرف دیگر سالن های اجتماعات مکان هایی هستند که به طور روزانه بین 8 تا 12 ساعت دارای فعالیت هستند بنابراین مصرف انرژی دستگاه ها باید دارای کمترین میزان باشد تا بتوان از پس هزینه های آن برآمد. هر سیستم تهویه مطبوع میزان مصرف انرژی مخصوص به خود را دارد البته نباید به دلیل کاهش مصرف انرژی از آپشن های مورد نیاز سالن ها چشم پوشی کرد.

داشتن سیستم خودکار :
از ویژگی های دیگر سالن های همایش این است که تعداد افراد حاضر متغیر است ورود و خروج در این مکان ها زیاد است. با تغییرتعداد نفرات حاضر در سالن ها ، نیاز های گرمایشی و سرمایشی نیز تغییر می کند ؛ با درنظر گرفتن این موضوع نمی توان سیستم های تهویه مطبوع سالن های همایش را مدام به صورت دستی کنترل کرد . استفاده از فن های چند سرعته و یا سیستم حجم متغیر که بتواند بطور اتوماتیک دما و رطوبت سیستم تهویه مطبوع سالن را کنترل نماید یکی از موئلفه هایی است که در انتخاب آن باید مورد توجه قرار بگیرد.

بهترین سیستم تهویه مطبوع سالن های اجتماعات:

1-سیستم تهویه مطبوع چیلر و هواساز و بویلر:
دراین سیستم که به صورت مجموعه ی سیستم تهویه مطبوع کار می کند چیلرها وظیفه ی تولید آب سرد وبویلر ها آب گرم راتولید می کنند بخش های دیگر این سیستم هواسازها یا فن کویل هاهستند که می توانند هوای ورودی را فیلتر کنند و میزان رطوبت و دمای ورودی را تنظیم کنند.

2-سیستم پکیج یونیت و بویلر:
یکی دیگر از سیستم های پرکاربرد پکیج یونیت است که ترکیبی از چیلر و هواساز دریک دستگاه است و اصول و روال کار مشابه آیتم 1 است . مزیت این سیستم دقیقا یکپارچه بودن آن می باشد و نیاز به اجرا و اتصال دو دستگاه چیلر و هواساز نیست .

3- سیستم ایرواشر (سرمایش تبخیری) :
این دستگاه ها همانند کولر های آبی عمل می کنند و می توانند سرمایش وگرمایش سالن ها را تامین کنند. برای تامین سیستم گرمایشی نیاز است که دستگاه به پکیج یا بویلر متصل شود. از مزایای این دستگاه ها عدم نیاز به هواساز و هزینه ی متناسب است و از معایب آن این است که نمی توان رطوبت آن را دقیق کنترل نمود.

در ساختمان های مختلف طراحی و اجرای سیستم تهویه مطبوع اهمیت شایانی را در رضایت ساکنین دارد. در طراحی سیستم تهویه مطبوع و تاسیسات برج های مسکونی و آسمان خراش ها شرایط کمی متفاوت است چرا که با افزایش ارتفاع شرایط جوی کمی دچار تغییر می شود. در برج های مسکونی با افزایش ارتفاع میزان دمای هوای بیرون کاهش می یابد و بر میزان باد افزوده می شود.
از طرفی دیگر همواره گرما به سمت بالا حرکت می کند و در برج ها نیز شرایط به همین شکل است بنابراین در طبقات مختلف شرایط متفاوتی برای تجهیز ساختمان به سیستم تهویه مطبوع و تاسیسات نیاز است.

انواع سیستم تهویه مطبوع و تاسیسات مورد استفاده در برج های مسکونی:

سیستم های اسپیلت:
در برخی از برج های مسکونی همانند آپارتمان ها از سیستم های اسپیلت مجزا استفاده می شود ، این سیستم ها مزیتی که دارند این است که به راحتی می توان کنترل دما و رطوبت را انجام داد . همان طورکه می دانید این سیستم ها از دو بخش کندانسور درونی و بیرونی تشکیل می شود در بخش درونی همواره ایجاد سر و صدا وجود دارد و در بخش بیرونی مشکلات بیشتر است ؛ چراکه درظاهر برج تاثیر گذار است و نمای ساختمان را تحت تاثیر منفی قرار می دهد و از طرفی نگهداری و تعمیرات آن در طبقه های بالا سخت تر می شود.
به جز موارد ذکر شده اسپیلت ها درطبقه های بالاتر با مشکلات بیشتری مواجه می شوند و تحت تاثیر فشار هوا و شرایط جوی قرار دارند. بنابراین اگر چه که شاهد استفاده ازاین سیستم تهویه مطبوع در برج های مسکونی هستیم اما کیفیت وکارایی قابل قبولی را نمی توان از آن به دست آورد.

سیستم چیلر و بویلر ( چهار لوله ای) :
از این سیستم علاوه بر برج ها و آسمان خراش ها در سالن های اجتماعات و مراکز خرید و . . . نیز مورد استفاده قرار میگیرد و به نسبت کارایی خوبی نیز دارد. در این سیستم به کمک چیلر می تواند سیستم سرمایشی و بویلر سیستم گرمایشی و لوله کشی آب فراهم کرد. در نهایت به کمک لوله ها آب گرم و سرد به فن کویل های هر واحد ساختمانی وارد می شود و تهویه مطبوع واحد ها تامین می شود. درسیستم چهار لوله نیز می توان دمای محیط را از طریق فن کویل های هر ساختمان به دلخواه تنظیم نمود. در چیلرهای تراکمی به چند طریق می توان میزان بار و مصرف برق را کنترل نمود :
1. استفاده از کمپرسور اینورتردار (در ظرفیت های پایین و متوسط)
2. استفاده از تعداد کمپرسورهای بیشتر (در ظرفیت های پایین و متوسط)
3. استفاده از کمپرسورهای اسکرو (که هر یک در 4 مرحله می توان ظرفیت آن را کنترل نمود) و در ظرفیت های بالا می توانند بصورت پیوسته(continuous) تنظیم نمود (در ظرفیت های متوسط و بالا)

سیستم مرکزی VRF:
دستگاه VRF (Variable Refrigerant Flow) بر پایه سیکل تبرید تراکمی کار می کند و این قابلیت وجود دارد که مقدار جریان مبرد ورودی به هر اواپراتور (یونیت داخلی نصب شده در داخل ساختمان) را می توان کنترل کرد و در نتیجه دمای هر اواپراتور را بطور جداگانه و مستقل از سایر اواپراتورها تنظیم شود . در واقع، سیستم تهویه مطبوع VRF جریان سرد کننده را بسته به نیاز ظرفیت ساختمان تنظیم می کند. چندین یونیت داخلی از طریق لوله کشی مسی به یک یونیت خارجی وصل می شود .
VRF شامل یونیت خارجی (الکتروموتور ، کمپرسور ، مجموعه کندانسور و فن ، شیر انبساط الکترونیکی ، بدنه و شاسی و . . . ) که روی بام یا فضای آزاد نصب می شود و یونیت داخلی که بصورت سقفی ، دیواری و زمینی داخل ساختمان نصب می شوند شامل اواپراتور و فن هستند .
در استفاده از این سیستم محدودیت ارتفاع نصب و میزان کل لوله کش وجود دارد لذا برای ساختمان های بلند مرتبه قابل اجرا نیستند و نیاز نصب و اجرای تخصصی دارند و در مناطق سرد نیاز به سیستم گرمایشی مکمل دارند .
در صورت کوچکترین نشتی گاز در مسیر لوله کشی کل سیستم دچار مشکل می شود ( به دلیل عدم توازن و فشار گاز درون شاخه ها) و فرایند تولید سرما جهت کلیه ی یونیت های داخلی دچار اختلال می شود. پیدا کردن نشتی لوله مسی بسیار سخت و هزینه بر است چرا که مبرد های مورد استفاده در VRF بدون بو و بدون رنگ هستند و احتمال تخریب جهت مشخص شدن محل نشت و عیب یابی لوله مسی صدمه دیده بسیار زیاد است و باید آن قسمت که دچار نشتی شده تعویض گردد.

سیستم مرکزی Hybrid VRF :
یک راه حل کامل مدرن برای ساختمان های اداری، هتل ها، مراکز پزشکی، مدارس، ساختمان های بلند، خرید مراکز و سایر اماکن تجاری. شما می توانید آن را به عنوان VRF نصب و طراحی کنید، در حالی که از ویژگی های یک سیستم چیلر بهره مند شوید.
هر مبدل حرارتی دارای یک پمپ آب است که آب را به از کنترل کننده انشعاب ترکیبی به یونیت داخلی منتقل می کند. کنترل کننده انشعاب شامل مبدلهای حرارتی، پمپ ها و دریچه هایی است که جریان جهت دار و یا سرمایشی یا گرمایشی را فراهم می کنند.
با این ترفند مشکل محدودیت ارتفاع ، نشت گاز مبرد در داخل ساختمان و هزینه بالای اجرای لوله کشی مسی برطرف گردیده است. ولی بدلیل پایین بودن ظرفیت کاری یونیت های خارجی ، باید تعداد زیادی از این دستگاه ها در فضای پشت بام نصب کرد تا بتواند جوابگوی ساختمان های با متراژ بالا باشد .