سیستم تهویه مطبوع چیست؟ آیا با انواع این سیستم های تهویه آشنایی دارید؟ تهویه مطبوع که به آن هوایش دلپذیر یا هوا رسانی دلپذیر نیز می گویند یکی از شاخه‌های مهندسی مکانیک می باشد که وظیفه آن تامین کردن شرایطی است که رفاه انسان ها را رقم می زند. در واقع تهویه مطبوع می‌تواند شرایط داخل ساختمان ها را به یک شرایط استاندارد و با آسایش مطلوب نزدیک کند.
سیستم‌های تهویه مطبوع انواع مختلفی دارند و قطعاً عملکرد و ساختار آنها نیز با همدیگر تفاوت دارد. اینکه کدام سیستم کارایی بهتر و بیشتری دارد، به میزان آلودگی محیط و شرایط محیطی وابسته است که در آن قصد استفاده از تهویه مطبوع را داریم. در این مقاله تهویه مطبوع، انواع سیستم تهویه مطبوع و غیره را بررسی می کنیم.
آشنایی با سیستم تهویه مطبوع
گفتیم که تهویه مطبوع یعنی رساندن شرایط داخلی ساختمان‌ها به یک شرایط استاندارد و کاملاً مطلوب که این شرایط می‌تواند شامل کیفیت در رطوبت، هوا، دما و فشار باشد. طراحی یک سیستم جهت تهویه مطبوع با استفاده از برخی اصول ترمودینامیکی، اصول انتقال دادن حرارت و مکانیک سیالات بر عهده مهندس مکانیک می باشد.
به سیستم‌های تهویه مطبوع هوایش دلپذیر یا هوارسانی دلپذیر نیز می‌گویند که وظیفه آن تامین کردن شرایط مطلوب برای رفاه انسان‌ها میباشد. این نوع از سیستم‌ها جهت نگهداری کردن محصولات و یا برخی فرایندهای خاص لازم هستند.
انواع سیستم تهویه مطبوع
سیستم های تهویه مطبوع را می‌توانیم با رویکردهای مختلف دسته‌بندی کنیم که این سیستم ها از نظر کاربرد می توانند به صورت ترکیبی مجزا یا مرکزی باشند. از سیستم‌های تهویه مرکزی فن کویل و چیلرها هستند. در سیستم‌های مجزا اسپلیت دیواری یا همان کولر آبی به همراه پکیج‌های دیواری مستقل یا رادیاتور هستند. سیستم های ترکیبی هم کویل‌های آب گرم گرمایشی، موتورخانه‌های گرمایشی به همراه رادیاتورها، کولرهای آبی جهت سرمایش یا اسپلیت دیواری یا داکت‌های اسپلیت هستند.
سیستم تهویه مطبوع از نظر مصرف انرژی
از دیدگاه مصرف انرژی سیستم‌های تهویه مطبوع در چند گروه زیر قرار می‌گیرند:
- سیستم‌های تمام برقی از جمله اسپلیت کانالی و چیلرهای تراکمی
- سیستم‌های ترکیبی از برق و گاز مانند پمپ حرارتی گازی و چیلرهای جذبی
از نظر خنک کردن
به لحاظ طرز خنک کاری کندانسورها نیز سیستم‌های مطبوع تهویه مطبوع در دسته‌های زیر قرار دارند:
- آب خنک مانند چیلرهای تراکمی یا چیلرهای جذبی که معمولاً به برج خنک کننده نیاز دارند.
- سیستم هوا خنک یا مبدل هوا خنک همانند اسپری چیلر تراکمی هوا خنک و پمپ حرارتی گازی
از نظر سیالات انتقال حرارت
به لحاظ سیالات انتقال حرارت نیز تهویه‌های مطبوع جزو دسته‌های زیر هستند:
- سیستم آبی که در داخل آن سیالات انتقالی حرارت آب میباشد و به وسیله بویلر، چیلر و دیگ گرم می‌شود. این سیستم‌ها با استفاده کردن از پمپ‌ها معمولا به واحدهای توزیع کننده هدایت می‌شوند.
- سیستم‌های مایع مبرد که هوا را در قسمت اواپراتور سرد می‌کنند. این سیستم‌ها با استفاده کردن از سیالات هوا می‌توانند رطوبت، دما، فشار و کیفیت را تنظیم کنند.
به بیانی سیستم تهویه مطبوع معمولا بر یک نوع از سیالات استوار است، یعنی سرما یا گرما را از طریق همان سیال مشخص به قسمت‌های دیگر انتقال می‌دهد و طبق این روند در سه دسته زیر قرار می‌گیرد:
- سیستم تهویه مطبوع تمام هوا
- سیستم تهویه مطبوع آب و هوا
- سیستم تهویه مطبوع تمام آب
خرید سیستم تهویه مطبوع
اگر قصد خرید یک سیستم تهویه مطبوع را داشته باشید، بهتر است این دسته ها را بشناسید که این موضوع انتخاب را برای شما آسان‌تر خواهد کرد، مثلاً در سیستم تهویه هوا که تماماً هوا میباشد، یعنی هوا تنها سیستمی است که تهویه را انجام می‌دهد، اما یک ایراد بزرگ دارد و آن هم حجم بالا در کانال‌ها و تجهیزات جهت انتقال هوا می باشد.
سیستم تهویه آب و هوا نیز به این شکل است که هوا و گرمایش معمولاً به وسیله آب تامین می‌شود و گرما به دو شکل گرمایش به وسیله آب گرم کار می‌کند که دمای ۷۰ الی ۹۰ درجه سانتیگراد دارد. این گزینه برای منازل مناسب است. شکل دیگر آن آب داغ است که با تحت فشار قرار دادن سیستم می‌تواند دمای آب را به ۱۸۰ درجه سانتی گراد برساند.
نوع سیستم تهویه مطبوع تمام آب نیز به این شکل است که بر روی رطوبت هوا هیچ گونه تاثیری ندارد و چون هزینه‌های آن پایین میباشد، تجهیزات آن نیز حجم کمی دارد، مورد توجه قرار می‌گیرد. در این سیستم‌ها آب ناقل حرارت است و در موتورخانه توسط دیگ بخار گرم خواهد شد.
تجهیزات اصلی سیستم تهویه مطبوع
یک دستگاه تصفیه مطبوع از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:
چیلر جذبی
مولد سرما بوده و می‌تواند دارای ژنراتور یا کمپرسور باشد. این نوع چیلر جذبی با استفاده کردن از مبرد آب و جاذب لیتیوم بروماید می‌تواند نسبت به سرد کردن آب اقدام کند. در قسمت ژنراتور آن با استفاده از مشعل و به کمک لوله‌های بخار یا شعله مستقیم نسبت به رطوبت گیری کردن لیتیوم بروماید عمل می‌کند. چیلرهای جذبی به صورت آب خنک هستند، یعنی با استفاده کردن از برج خنک کننده قسمت کندانسوری در آنها خنک خواهد شد.
چیلر تراکمی
چیلر کمپرسوری با اسکرول یا کمپرسور اسکرو می‌تواند سیکل تبرید را کامل کند که چیلر تراکمی سانتریفیوژ جزو همین دسته قرار دارد و شامل انواع مختلف سانتریفیوژهای پروانه دو مرحله‌ای، سانتریفیوژهای با پروانه تک مرحله‌ای و توربوکر میباشد.
کندانسور
کندانسوری که در این نوع چیلرها قرار دارد می‌تواند هوا خنک یا آب خنک باشد.
دیگ فولادی یا بویلر
دیگ فولادی یا بویلر مولد گرما میباشد و با استفاده کردن از گازهای طبیعی و همچنین مشعل، آب گرم مورد استفاده را تامین می کند. پکیج‌های گرمایشی که در حال حاضر استفاده می‌شوند، نوع کوچک شده و مستقل بویلرها هستند. دیگ های چدنی نیز جهت استفاده در ساختمان‌های مسکونی یا اداری که دارای متراژ متوسط هستند، کارایی دارند.
فن ها و هواکش ها
فن‌ها و هواکش‌ها به عنوان قلب تپنده در سیستم‌های تهویه مطبوع هستند که جهت جابجا کردن هوای گرم یا سرد عبوری از داخل کویل‌ها کاربرد دارند.
کویل‌ها
کویرها به صورت نقاط تبادل حرارتی در مبدل حرارتی یا سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی هستند که در دو دسته گرمایشی و سرمایشی قرار دارند. رطوبت گیرها می‌توانند دمای آن را تا زیر نقطه شبنم برسانند. در این حالت رطوبت هوا از داخل هوا به صورت قطرات ریز خارج خواهد شد.
نتیجه گیری
سیستم‌های تهویه مطبوع نقش حیاتی در ایجاد محیط‌های راحت و سالم برای زندگی و کار ایفا می‌کنند. این سیستم‌ها با کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوا، شرایط بهینه‌ای را برای انسان‌ها فراهم می‌سازند. در طول سال‌ها، تکنولوژی‌های جدید و نوآوری‌ها باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی در این سیستم‌ها شده‌اند، که نتیجه آن، کاهش هزینه‌های عملیاتی و حفظ محیط زیست است.
به طور کلی، اهمیت سیستم‌های تهویه مطبوع در بهبود کیفیت زندگی و افزایش بهره‌وری غیرقابل انکار است و سرمایه‌گذاری در بهبود و توسعه این سیستم‌ها می‌تواند نتایج بسیار مثبتی به همراه داشته باشد.