سیستم های تهویه مطبوع

معرفی انواع سیستم های تهویه مطبوع(سرمایش و گرمایش)

داکت  اسپیلیت (Duct Split)
راهنمای سیستم اسپلیت کانالی

اسپلیت یونیت کانالی امروزه یکی از متداولترین سیستمهای سرمایش و گرمایش در جهان و بخصوص آمریکا محسوب می شود. این سیستم برای آپارتمان های مسکونی، اداری ، برج ، ویلا، مراکز درمانی و تجاری فروشگاه ها، رستوران ها، سایت های کامپیوتری، اتاق های فرمان  و … می باشد. با توجه به مشکلات مربوط به نگهداری سیستم های مرکزی و عدم کارایی سیستم های تبخیری،ایرواشر و کولر آبی ،لزوم بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی و همچنین صرفه جویی در مصرف برق، دستگاه های اسپلیت یونیت کانالی بهترین انتخاب جهت رهایی از مشکلات و دستیابی به سرمایش و گرمایش مطبوع و مستقل می باشد. از انواع برندهای موجود در بازار کنونی که در حال اجرا است می توای از برند آمریکایی ریم (Rheem) نام برد.

این شرکت در سال 1920 تاسیس شده است و در اواخر دهه 60 میلادی و اوایل دهه 70 میلادی فعالیت خود را در عرصه سیستم های تهویه مطبوع نیز آغاز نموده است و در سال 1979 میلادی فعالیت خود را در زمینه سیستم های مرکزی – حرارتی و ایرکاندیشن های (High-Efficiency) شروع کرد.

همچنین موفق شد تا در سال 1992 میلادی کوچکترین نوع دستگاه Gas Furnace را به بازارهای جهانی عرصه نماید.   ادامه

 

برند PoLo به گونه ای طراحی شده است تا بتواند به تعادل کامل برتری تکنولوژیکی و زیبائی از نظر آیرودینامیکی برسد. طراحی آغاز انتخاب است. در واقع برای انتخاب یک کولر گازی یکی از مهمترین پارامترهای آن  زیبائی و شکیل بودن آن می باشد، برای اینکه در اولین نگاه انسان به ظاهر آن توجه می کند، که باید بیشترین همخوانی را با طراحی داخلی منزل داشته باشد. 

در این بخش با توجه به مارکت ایران ، برند PoLo سعی بر آن داشته تا طراحی های خود را برای مارکت ایران به گونه ای در نظر بگیرد که با خانه های مدرن امروزۀ ایرانی و علایق مردم ایران زمین نزدیکترین همخوانی را داشته باشد .  ادامه

نحوه عملکرد سیستم سرمایش و گرمایش دستگاه:

اسپلیت یونیت کانالی از دو قسمت مجزا به نام هواساز و کندانسینگ یونیت تشکیل شده که توسط دو لوله مسی به یکدیگر متصل شده که سرمایش مورد نیاز را از طریق گاز فریون و کمپرسور تامین می کند. لازم به ذکر است  که نوع کمپرسور از نوع اسکرال می باشد. و سیستم گرمایش این دستگاه نیز از طریق کویل آبگرم تامین می شود. پس از مکش هوای داخل واحد و فیلتراسیون توسط دستگاه مذکور، عمل سرمایش یا گرمایش روی هوای ورودی صورت پذیرفته و هوای سرد و گرم نهایی از طریق یک کانال افقی(مشابه کانال کولر) و البته در ابعاد کوچکتر  به فضاها منتقل می گردد. قابل توجه است که کلیه کانالها فقط در سقف کاذب آپارتمان خواهد بود و به صورت عمودی تا پشت بام حرکت نخواهد کرد و دریچه های تعیین شده برای خروجی های مد نظر بنا به cfm مورد نیاز طراحی و اندازه گیری خواهد شد که عامل این سنجش با گیجی به نام داکتیلاتور می باشد. این سیستم از دو قسمت به نام کندانسور و هواساز تشکیل شده است. این مدل سیستم ها دستگاه های سرمایش و گرمایشی هستند که قابلیت حرارت با کویل آب گرم را دارند. سادگی نصب هواساز سیستم در هر فضای بسته و کوچکی مانند کمد، زیر سقف و زیر شیروانی، به شکل افقی و عمودی از خصوصیات آن می باشد. تولید حرارت در این سیستم در مقایسه با سایر سیستم هایی که با آب داغ، گرما تولید می کنند مزیت های زیادی دارد. به طورمثال احتیاج به لوله کشی پراکنده در سطح ساختمان و در کف نیست . لوله کشی منحصربه یک رایزر برای تغذیه کویل آب گرم هواساز می باشد رادیاتورها و فن کویل ها حذف می گردد.

کندانسور (Condensing unit):

کندانسور قسمت خارجی سیستم است که در فضای باز مانند بام، بالکن، حیاط، پارکینگ و … نصب می گردد و با هر شرایط جوی سازگار بوده و نیاز به محافظت در مقابل برف و باران ندارد وتوسط لوله مسی و یک سیم رابط به اوپراتور متصل می گردد که به آن یونیت خارجی ( Out door unit ) می گویند. 

کندانسور در تولید سرما به کار می رود. هر کندانسور شامل کمپرسور، فن ، لوله های مسی و فین های آلومنیومی با طراحی منحصر به فرد مولتی پلی وی می باشدکه بالاترین تکنولوژی ساخت کمپرسور در جهان را دارا هستند. کمترین مصرف برق ( آمپر) و تولید صدا ( دسی بل ) را در نوع خود دارد که به منظور بالا بردن راندمان، به آخرین تکنولوژی ساخت کویل با فین دندانه دار آلومنیومی و لوله مسی شیار دار و مارپیچ از داخل، مجهز می باشد. دارای قابلیت نصب در 36 متر بالاتر و 10 متر پائین تر از هواساز است.دارای بالاترین سطح استاندارد،طولی کندانسور در جهان می باشند. دارای فیلتر درایر (Drier Filter) خازن و تایمر تاخیری وکنترل فشار بالا (Pressure High) دارای سیستم های حمایتی در درجه حرارت بالا (Over Load) می باشد.  

سیستم تهویه مطبوع

هواساز (Air handler) :

قسمتی از سیستم داخل واحد یا مکانی مرتبط با واحد نصب می گردد که به آن یونیت داخلی (In door unit) می گویند. هواساز ها به کانال توزیع هوا متصل می باشد و شامل کویل اپراتور و فن می باشند و به منظور تولید گرما،کویل آب گرم و سیر کوله آب توسط پکیج همانند سایر سیستم های تهویه به شکل سیکل بسته ، هوا را از یک طرف جمع و پس از فیلتر کردن گرم(سرد) نموده و به داخل کانالها هدایت می نمائید. 

در زمستان، هوا با عبور از کویل آب گرم که به یک منبع تولید آب داغ (موتورخانه یا پکیج ) متصل است،گرم می گردد توسط فن چند سرعته در کانالهای مربوطه توزیع و نهایتاٌ از طریق دریچه های خروجی هوا به اطاق ها، پذیرایی و … گرمایش مطبوع را هدیه می دهد. 

اسپیلیت دیواری

 کولر گازی اسپلیت خانگی جزء سیستمهای تهویه مطبوع تراکمی بوده و با سیکل تبرید (که در ادامه مفصل توضیح داده می شود) کار میکند و در آن فقط قسمت اواپراتور در داخل نصب می شود و سایر قسمت ها از جمله کمپرسور در محفظه ای مجزا به نام یونیت خارجی قرار دارند که برای ارتباط دو واحد به یکدیگر از لوله های مسی استفاده می شود. تنها منبع صدا، فن یونیت داخلی می باشد. کولر گازی اسپلیت خانگی دارای دو مدل کولر گازی اسپلیت تک انشعابی و کولر گازی اسپلیت چند انشعابی ( مولتی اسپلی ) می باشد.

اسپلیت دیواری

چیلر (Chiller)

 چیلر از کلمه لاتین Chill به معنای سرما گرفته شده است. کار اصلی چیلر ایجاد برودت جهت سرد کردن آب جاری درون اواپراتور می باشد که این آب را می توان به مصارف گوناگون مثل کویل ها- هواسازها- داکت فن کویل- وکارخانجات شیمیایی و صنعتی رساند. چیلرها جزء دستگاه هایی هستند که عمدتا برای سرمایش بکار می روند ولی در صورت اتصال به بویلر و تهیه آب گرم میتوان از آن دومنظوره استفاده نمود. چیلرها از لحاظ ساخت به چند نوع تقسیم می شوند که عبارتند از چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی. 

چیلر تراکمی

اصول کار دستگاههای تراکمی تبرید :

تمام سیستمهای تبرید تراکمی که جهت ایجاد سرما بکار گرفته می شوند از چهار قسمت اصلی تشکیل شده اند. این چهار قسمت عبارت است از کمپرسور- کندانسور- وسیله انبساطی (شیر انبساط یا لوله موئین) و اپراتور. عملی که در این چهار قسمت انجام می شود بدین قرار است; کمپرسور وسیله ای می باشد که فشار گاز را در سیستم بالا می برد و این اختلاف فشار بین ورود و خروج گاز کمپرسور باعث حرکت گاز مبرد در داخل سیستم می شود. کندانسور وسیله ای می باشد که گاز خروجی از کمپرسور که دارای دما و فشار بالا می باشد به مایع تبدیل می کند و دمای آنرا کاهش می دهد و وسیله انبساطی بدین صورت عمل می کند که مایع مبرد خروجی از کندانسور را بصورت پودر تبدیل می کند و علت امر شکستن یک مرتبه ای فشار همراه انبساط سریع گاز می باشد، اواپراتور وسیله ای است که پودرحاصل از وسیله انبساطی را بصورت تبخیر کامل و در نتیجه گاز تبدیل می کند.

یک سیکل بسته کامل تبرید مثلاٌ چیلر از دو مدار کم فشار بالا تشکیل شده است:

1-   مدار کم فشار LOW PRESSURE SIDE  

این قسمت شامل مسیر شیر انبساط- اواپراتور- لوله مکش تا سر کمپرسور می باشد. باید دانست  فشار از شیر انبساط تا کمپرسور ثابت می باشد و باصطلاح فشار مکش یا ساکشن نامیده می شود. چون اواپراتور مهمترین قسمت مدار ساکشن می باشد. بیشتر اواپراتور را فشار پایین می پندارند.

2–   مدار با فشار بالا HIGH PRESSURE LINE

مدار با فشار زیاد شامل لوله رانش یا خروجی کمپرسور- کندانسور-  مخزن ذخیره مایع- لوله خروجی کندانسور تا قبل از شیر انبساط می باشد. باید یادآوری کنیم که برای نشان دادن مقدار فشار قوی گیج فشار سنج را روی لوله مکش بلافاصله بعد از کمپرسور قرار می دهند.

چیلرهای جذبی :

فناوری تبرید جذبی روشی برای تهویه مطبوع مرکزی در تاُسیساتی است که ظرفیت دیگ اضافی داشته و می توانند بخار یا آب داغ مورد نیاز برای راه اندازی چیلر را تاُمین نمایند. چیلرهای جذبی ظرفیت بین 25 تا 1200 تن برودتی را براحتی تاُمین می کنند. البته قابل ذکر است که برخی از تولیدا کنندگان ژاپنی موفق شده اند چیلرهای جذبی با ظرفیت معادل 5000 تن نیز تولید کنند. در سیستمهای جذبی غالباٌ از آب به عنوان مبرد استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تاُمین می گردد .

منابع غیر مستقیم گرما در چیلرهای جذبی عبارتند از آب داغ بخار پر فشار و کم فشار بر این اساس تولید کنندگان مختلف در جهان سه نوع اصلی چیلر جذبی ارائه می نمایند که عبارتند از : شعله مستقیم، بخار، آب داغ

چیلر

کولر آبی

از این وسیله جهت تامین سرمایش در فصل گرم برای محیط های مختلف استفاده می گردد و در دسته سیستم های تبخیری برای تولید سرمایش قرار می گیرد. با پیشرفت علم و تکنولوژی در زمینه تهویه مطبوع ساختمان معایب این سیستم بیش از پیش نمایان گردیده است.

اجزای کولر آبی

کانال خروجی کولر: این کانال بین دریچه هوا و برزنت قرار داشته و هر چقدر بتوان از برخورد نور آفتاب با این قسمت جلوگیری نمود، سرمای به وجود آمده، تلفات کمتری داشته و راندمان خنک کنندگی کولر آبی افزایش خواهد یافت. کانال داخلی: این کانال داخل کولر قراردارد و پروانه در مقابل آن می باشد.

بدنه کولر –پارچه برزنتی: جهت جلوگیری از انتقال لرزش های کولر و کانال خارجی الزاما باید از برزنت استفاده شود.بدهی است این پارچه باید کاملا سالم باشد.

ناودان ها:بر روی یک از درپوش های کولر مسیری جهت ورود و توزیع آب وجود دارد که به ناودانی معروف است. 

پولی بزرگ و پولی کوچک: توسط دو پولی و تسمه رابط بین آنها نیروی مکانیکی به وجود آمده در الکتروموتر به محور فن منتقل می شود.هم راستا بودن دو پولی بسیار فوق العاده با اهمیت است.الکتروموتور به محور فن منتقل می شود. هم راستا بودن دو پولی بسیار فوق العاده با اهمیت است.

شناور (فلوتر): با استفاده از شناور میزان آب داخت مخزن کولر همواره ثابت است.

اجزا الکتریکی کولر آبی

کابل رابط چهارسیم: جهت انتقال برق از کلید به کولر.

فیوز:جهت حفاظت الکتریکی کولر در برابر خطراتی چون اضافه بار.

جعبه ترمینال: جهت ایجاد اتصالات مطمئن و عایق از بدنه کولر.

کلید مخصوص کولر:جهت راه اندازی و کنترل موتور دو دور و واتر پمپ.

الکتروموتور دو سرعته: جهت به چرخش در آوردن فن در کولر آبی.که شامل قسمت های زیر می باشد.

خازن راه انداز/خازن اصلاح ضریب قدرت/کلید گریز از مرکز/سیم پیچ راه انداز/سیم پیچ دور کند/ سیم پیچ دور تند.

واتر پمپ(پمپ آب کولر): به کمک واتر پمپ، آب از مخزن به سه راه آب منتقل و از آنجا به ناودان ها هدایت می شود.

طرز کار کولر آبی:

آب توسط الکترو پمپ ازتشتک به ناودان های در بالای پوشال ها هدایت می شود و سپس بر روی پوشال ها می ریزد و آنها را خیس نگه می دارد . با کار الکترو فن هوا از روی پوشالهای مرطوب عبور کرده به طرف کانال و یا داخل سالن هدایت می شود عبور هوا از روی پوشالهای مرطوب موجب تبخیر آب پوشال ها شده و آب برای تبخیر شدن گرمای هوا را جذب می کند و در نتیجه موجب خنک شدن هوا می شود هوای خنک با رطوبت حدود 90 درصد وارد سالن می گردد این کولر در نقاطی که دارای آب و هوای خشک هستند با راندمان خوب کار می کنند . در نقاط مرطوب و کنار دریا کارایی ندارند. ظرفیت کولر آبی را در اندازه های مختلف تا ظرفیت 1300 می سازند و آنها را بر اساس ظرفیت می شناسند عبارت کولر 4500 به معنی این است که ظرفیت هوادهی کولر 4500 فوت مکعب در دقیقه است.

کولر آبی

ایر واشر

نحوه ی عملکرد دستگاه ایرواشر بدین صورت است که آب شهری توسط یک پمپ به سیستم لوله کشی و توزیع آب دستگاه ایرواشر منتقل می شود و سپس توسط نازلهای تعبیه شده در ایرواشر سیستم آب با فشار بالا و بصورت پودر بر روی تشتک انتهایی دستگاه پاشیده میشود. این عمل به افزایش انتقال حرارت بین آب و هوا کمک کرده و باعث میشود به کمک فن سانتریفوژی که در جلوی ایرواشر قرار دارد هوای خنک و مرطوب به وسیله ایرواشر ایجاد شود.

در صورتیکه این دستگاه بطور مستقل استفاده شود می توان از فیلترهای مناسب در مقابل ورودی هوا به این دستگاه استفاده نمود. ولی عمدتا استفاده ی مستقل کارایی لازم را نداشته و در بسیاری از موارد این دستگاه به عنوان جزئی از دستگاه هواساز عمل رطوبت زنی را انجام می دهد.

ایر واشر

زنت

زنت (به انگلیسی Zent) دستگاهی است دو منظوره که علاوه بر ایجاد سرمایش و گرمایش،میزان رطوبت هوا را نیز تنظیم می کند. زنت دستگاه تهویه مطبوع دو منظوره ای می باشد که قادر به تامین هوای گرم در زمستان و هوای خنک در تابستان است. دستگاه زنت دستگاهی است که از دو قسمت گرمایش و سرمایش تؤام با تنظیم رطوبت تشکیل شده است.

تشریح عملکرد دستگاه زنت:

در تابستان زنت، هوای گرم محیط را پس از عبور از روی سطوح گسترده خیس (پکینگ، پوشال و …) و انجام فرایند تبخیر آب خنک می شود و به این ترتیب هوای خنک را جهت آسایش فراهم می سازد. در زمستان نیز پس از ترکیب هوای برگشتی با درصد معینی از هوای تازه بیرون، پس از عبور از کویل گرمایشی آب گرم، دمای مناسب را برای مصرف کنندگان فراهم خواهد آورد.

اجزاء دستگاه زنت

1- فن   2-فیلتر(اختیاری)   3-کویل های آب گرم و یا کویل های الکتریکی   4- دریچه های قابل تنظیم   5-سیستم پوشال ها و آبفشان

این سیستم نیز دربحث سرمایش جزء سیستم های تبخیری است.

سیستم های تهویه مطبوع

شوفاژ

در دستگاه شوفاژ با آب داغ یک آبگرمکن وجود دارد که توسط یک مشعل مخصوص کار می کند و آب درون آن داغ می شود.

آب داغ معمولاٌ به وسیله ی یک پمپ توسط لوله ها به رادیاتور های درون هر اتاق وارد می شود. و در آنجا گرما را به فضای اتاق داده و آب سرد می شود و توسط یک لوله دیگر به آبگرم کن منتقل شده ودوباره گرم شده و مرحله اول را طی می کند بدین ترتیب هوای اتاق گرم می شود.

در شوفاژ خانه دو نوع جریان همرفتی وجود دارد:

الف)جریان همرفتی درون لوله ها.                                                  ب)جریان همرفتی درون اتاق ها

شوفاژ

گرمایش از کف

گرمایش از کف که انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زیادی در فرآیند گرمایشی آن دارد، در سال های اخیر، سیستم گرمایشی از کف در کشورهای اروپائی و آمریکا بسیار متداول شده است و دلیل این گسترش استفاده از پارکت  در کف به جای فرش و موکت در این کشور ها می باشد و این نوع پوشش در کف مشکل بار دار شدن پرزها و درنتیجه به خطر افتادن سلامت ساکنین ساختمان را ندارد. بیشترین مورد استفاده این سیستم در ایران می تواند در حمام ها باشد که ایمن تر و بهینه تر خواهد بود.

به طور کلی سه نوع روش گرمایش از کف موجود است:

1. گرمایش با هوای گرم

2. گرمایش با جریان الکتریسیته

3. گرمایش با آب گرم

به دلیل اینکه هوا نمی تواند گرمای زیادی را در خود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسکونی چندان به صرفه نیست و روش الکتریکی نیز فقط زمانی مقرون به صرفه است که قیمت انرژی الکتریکی کم باشد.در مقایسه با دو روش ذکر شده، سیستم گرمایش با آب گرم ( هیدرولیک ) مقرون به صرفه تر و خوشایندتر می باشد. بدین خاطر سال های متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. در این سیستم گرمایشی معمولاٌ دمای آب گرم موجود در لوله های کف خواب بین 30 تا 60 درجه سانتی گراد می باشد .در ساختمان هائی که دارای سقف بلند می باشند مانند سالنهای ورزشی استفاده از سیستم گرمایش از کف می تواند مناسب باشد، به این خاطر که در سایر روشها (مانند رادیاتور و بخاری) هوای گرم در اثر کاهش چگالی سبک شده و به سمت سقف می رود و اولین جائی را که گرم می کند سقف می باشد (این موضوع به طور واضح در سمت چپ شکل 10). به علت بالا بودن دمای هوا در کنار سقف میزان انتقال حرارت آن به سقف از هر جای دیگر بیشتر است و این عامل باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود. یکی دیگر از مزایای استفاده از سیستم گرمایش از کف در روش های ذوب برف می باشد بطوریکه از این روش برای ذوب یخ یا برف موجود در پیاده روها، لنگر گاههای بارگیری، جاده ها، ورودی ساختمان ها وبیمارستان ها، باند ورود هواپیما و زمین های ورزشی از جمله زمین فوتبال و غیره که دسترسی آسان و سریع به محل الزامی است می توان استفاده کرد. بطوریکه این روش باعث کاهش هزینه های برف روبی و نمک پاشی می گردد

سیستم های تهویه مطبوع