سیستم های سرمایش - سیستم های گرمایش - سیستم های تهویه - پیام ساختمان
Exception has been thrown by the target of an invocation.

سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه

کالا ها

تولیدکنندگان

مجریان

فروشگاه ها

سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه چیست؟

سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه به منظور تامین آسایش انسان ها مورد استفاده قرار می گیرد و شرایط محیطی مناسبی جهت آسایش و افزایش کارایی انسان بوجود می آورد سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه با توجه به عملکرد و کارایی دارای تنوع بالایی است.

سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه

انتخاب صحیح سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه

انتخاب صحیح سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه ، مهم‌ترین قسمت بخش طراحی تأسیسات مکانیکی ساختمان است، به‌طوری‌که اگر تمامی محاسبات دیگر از قبیل محاسبات بار ساختمان ، لوله‌کشی‌ها و غیره به‌درستی انجام‌شده باشند ولی درنهایت دستگاه‌های سرمایشی و گرمایشی به طرز درستی انتخاب نشوند کل تأسیسات مکانیکی ساختمان تحت‌الشعاع قرارگرفته و نتیجه موردنظر به دست نخواهد آمد. به‌طورکلی منظور از انتخاب صحیح یک سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه در نظر گرفتن دو جنبه فنی و اقتصادی آن است.
بدین مفهوم که یک انتخاب صحیح انتخابی خواهد بود که علاوه بر لحاظ کردن جنبه‌های اقتصادی در آن بتواند به جهت فنی نیز پاسخگوی نیازهای ساختمان باشد. به‌عنوان‌مثال سیستم‌های سرمایش تبخیری جهت ایجاد درجه حرارت‌های پایین مناسب نیستند و یا ممکن است دستگاهی از قبیل پکیج هوایی انبساط مستقیم به جهت بار سرمایشی به‌درستی انتخاب‌شده باشد ولی به جهت مقدار هوادهی دارای مشکل باشد ، در این صورت نخواهد توانست نیازهای ساختمان را برآورد نماید.
بنابراین برای یک انتخاب صحیح باید پارامترهای مختلفی موردتوجه قرار گیرد. در این قسمت انتخاب صحیح سیستم‌های کمپرسوری تولید برودت نظیر چیلرها و پکیج‌ها بیشتر موردنظر هستند. برای انتخاب درست سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه باید به 2مفهوم زیر توجه شود :
منظور از بار سرمایشی واقعی، باری است که از اجزای مختلف ساختمان نظیر جدارهای خارجی، نفوذ هوا، منابع داخلی و غیره ایجاد می‌شود .
منظور از بار سرمایشی اسمی (Nominal) : ظرفیت اسمی دستگاه است بطوریکه بتواند پاسخگوی مقدار بار واقعی ساختمان باشد .
بنابراین همواره بار اسمی (ظرفیت دستگاه) از بار واقعی (بار ساختمان) بیشتر خواهد بود ولی نکته این است که چه مقدار بیشتر؟
درواقع طراح باید بتواند با محاسبه مقدار بار ساختمان ، ظرفیت اسمی دستگاه را به‌گونه‌ای انتخاب نماید که توانایی پاسخگویی نیاز سرمایشی ساختمان را داشته باشد و ازآنجاکه بار سرمایشی یک کمیت متغیر با زمان است دستگاه انتخاب‌شده باید در هر زمان نیاز واقعی ساختمان را برطرف سازد .
انتخاب دستگاه بزرگ‌تر موجب کاهش عمر دستگاه شده و هزینه‌های اولیه و جاری آن را نیز خواهد افزود. از طرف دیگر انتخاب دستگاه کوچک‌تر باعث می‌شود دستگاه هنگامی‌که ساختمان بیشترین بار سرمایشی را دارد ; توانایی تأمین این بار را نداشته باشد. عواملی که باید در نظر گرفته شوند تا با داشتن بار واقعی ساختمان ; ظرفیت اسمی دستگاه را به دست آورد ، عبارت‌اند از :
افت‌ها و اصطکاک‌هایی که به‌واسطه لوله‌کشی انجام‌شده در دستگاه و یا عایق نامناسب آن ایجاد می‌شود.
کیفیت ساخت دستگاه و مواد مصرفی در ساخت آن .
مقدار درجه حرارت سوپرهایت مبرد بعد از اپراتور و در ورود به کمپرسور.
مقدار درجه حرارت سابکول مبرد بعد از کندانسور و در ورود به شیر انبساط.
دو عامل آخر در تعیین ظرفیت دستگاه بسیار مهم‌اند. معمولا روند انتخاب یک دستگاه به این‌گونه است که طراح پس از محاسبه بار سرمایشی (بار واقعی) به کاتالوگ سازنده موردنظر مراجعه نموده و ظرفیت دستگاه را انتخاب می‌نماید . در کاتالوگ‌های سازندگان برای انتخاب دستگاه‌ها معمولا سه پارامتر زیر وجود دارد :
درجه حرارت طرح خارج که کندانسور هوایی دستگاه باید در آن کار کند.
درجه حرارت موردنظر برای طرح داخل که باید توسط دستگاه تأمین شود .

ظرفیت دستگاه در شرایط فوق.

بنابراین معمولا طراح با در دست داشتن ظرفیتی که از دستگاه انتظار دارد و با مشخص بودن درجه حرارت‌های طرح داخل و خارج مدل دستگاه و به عبارتی ظرفیت اسمی آن را مشخص می‌نماید درحالی‌که با تغییر درجه حرارت‌های سوپرهایت و سابکول در دستگاه قطعا ظرفیتی که می‌توان از دستگاه به دست آورد متفاوت خواهد بود.
هدف از سوپرهایت نمودن (فوق گرم کردن) گاز مبرد در خروجی اپراتور آسیبی است که بخار اشباع مبرد به کمپرسور وارد می‌نماید. به‌عبارت‌دیگر ظرفیت‌های برودتی که برای یک دستگاه در درجه حرارت‌های طراحی مختلف داخل و خارج در کاتالوگ‌های سازندگان ارائه می‌شود ; با این فرض است که اولآ حالت ترمودینامیکی گاز مبرد خروجی از اپراتور دستگاه بخار اشباع بوده و ثانیا حالت ترمودینامیکی مایع مبرد خروجی از کندانسور دستگاه مایع اشباع است . درحالی‌که در عمل اگر گاز خروجی از اپراتور در حالت بخار اشباع باشد،پس از برخورد این بخار با تیغه‌ها یا جدارهای کمپرسور که با سرعت بالایی در حال حرکت هستند ، رطوبت موجود در بخار اشباع موجب خوردگی کمپرسور شده و در ضمن راندمان کمپرسور را نیز کم خواهد کرد .
بنابراین باید مبرد خروجی از اپراتور به حالت سوپرهایت شده و سپس وارد کمپرسور گردد.
سوپرهایت کردن گاز مبرد خروجی از اپراتور را می‌توان با افزایش طول لوله‌های اپراتور و یا توسط یک مبدل حرارتی که در خط ساکشن قرار دارد انجام داد. به‌طورکلی هر 10 درجه سوپرهایت نمودن گاز مبرد خروجی از اپراتور موجب افزایش یک تا سه‌درصدی ظرفیت کمپرسور می‌شود . همچنین ظرفیت‌های مندرج در کاتالوگ‌های سازندگان بر این اساس است که حالت ترمودینامیکی مبرد خروجی از کندانسور مایع اشباع است ; درحالی‌که در عمل اگر مایع اشباع از کندانسور خارج و وارد شیر انبساط شود ممکن است درنتیجه کاهش فشاری که در شیر انبساط ایجاد می‌شود به‌طور ناگهانی به بخار تبدیل شود که باعث کاهش راندمان سیکل تبرید و خرابی شیر انبساط می‌شود. بنابراین همواره دستگاه به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که حالت ترمودینامیکی واقعی خروجی مبرد از کندانسور ، مایع مادون سرد (سابکول ) باشد . مادون سرد کردن مبرد می‌تواند از یکی از دو طریق افزایش طول لوله‌های کندانسور و یا مبدل حرارتی در خط ساکشن دستگاه انجام شود . به‌طورکلی به ازای هر یک درجه مادون سرد کردن مبرد خروجی از کندانسور ; ظرفیت کمپرسور پنج درصد افزایش می‌یابد.
علاوه بر عوامل فوق افت فشار و دما در خطوط مکش و دهش نیز موجب تغییر ظرفیت دستگاه می‌شود . معمولا افت تقریبی مجاز سیستم لوله‌کشی سیکل تبرید معادل دو درجه فارنهایت می‌باشد.

روشهای نوین سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه /h3>

سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه ، بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان انرژی در ساختمان به شمار می‌روند. میزان انرژی مصرفی در خصوص تأمین آب گرم بهداشتی نیز در حدود ۱۶ درصد است که می‌توان به‌تقریب دریافت که حدود ۵۷ درصد انرژی صرف تأمین شرایط آسایش حرارتی و برودتی یک ساختمان می‌شود. این در حالی است که در کشورهای توسعه‌یافته، تخمین دقیق بارهای حرارتی و برودتی، استفاده از سیستم‌های با راندمان بالا، به‌کارگیری انواع ابزارهای کنترل‌کننده میزان مصرف انرژی و در نهایت استفاده از انواع تجهیزات و مصالح کاهنده مصرف انرژی، امری متداول و اجباری است.

راهکارهای صرفه‌جویی انرژی در ساختمان

1.استانداردسازی شرایط محیط بیرون با توجه به آنکه نوع شرایط هوای بیرون (میزان دما، رطوبت، جهت و میزان وزش باد) تأثیر زیادی بر تعیین بارهای سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه و میزان انتقال حرارت ساختمان، یا انتقال حرارت بیرون دارد، لذا لزوم استانداردسازی این شرایط و تعیین شرایط استانداردشده هوا برای تک‌تک شهرها و مناطق مختلف ایران دارای اهمیت ویژه‌ای است. برای شرایط آسایش در داخل ساختمان، میزان انرژی گرمایشی در حالت استانداردشده حداقل ۱۵ درصد و مقدار انرژی سرمایشی در حدود ۲۱ درصد کمتر از حالت متداول است.
2.شرایط مربوط به معماری و فیزیک و مصالح ساختمان نوع جهت‌گیری جغرافیایی ساختمان، قابلیت ساختمان به‌منظور بهره‌گیری از انرژی خورشید، طراحی ساختمان با کمترین سطح خارجی، استفاده از عایق‌ها در دیوارها، کف و سقف، به‌کارگیری انواع شیشه‌های دو یا چند جداره، درزبند کردن انواع بازشوها و کل ساختمان و پایین آوردن میزان نفوذ هوا، درزبندی کانال‌های هوایی و ... ازجمله مواردی هستند که به کاهش بارهای سرمایشی و گرمایشی ساختمان کمک شایانی می‌کنند. هر چه راندمان ساختمان در این مورد بیشتر باشد، سیستم‌های تأسیساتی کوچک‌تر و بالطبع هزینه‌های انرژی مصرفی نیز کاهش می‌یابد.
3.تخمین صحیح سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه تعیین سایز صحیح تجهیزات سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه ساختمان‌های مسکونی، کلید مهمی برای رسیدن به شرایط مناسب آسایش داخل ساختمان و کاهش مصرف هزینه‌های اولیه و جاری اینگونه سیستم‌هاست. هنگامی‌که میزان انرژی بالاتر از حد موردنیاز تخمین زده می‌شود، میزان هزینه‌های اولیه افزایش‌یافته و به این طریق، راندمان کلی کاهش می‌یابد.
در شرایط آب و هوایی مرطوب، تخمین دقیق دستگاه‌ها اهمیت بیشتری می‌یابد. چراکه انتخاب دستگاه‌های بزرگ باعث کوتاهی فاصله زمانی روشن و خاموش شدن دستگاه‌ها شده و این امر کنترل اندک رطوبت را در پی خواهد داشت. از طرف دیگر روشن و خاموش شدن مکرر و بسیار زیاد، باعث کاهش راندمان کل سیستم نظیر دستگاه‌های تهویه مطبوع، بویلر و پمپ و ... شده و خرابی این‌گونه دستگاه‌ها را موجب خواهد شد. در دستگاه‌های هوایی استفاده از تجهیزات با ظرفیت‌های بالا موجب به‌کارگیری فن‌های بزرگ‌تر و افزایش نشتی از کانال‌های هوا به‌واسطه افزایش فشار داخل کانال شده که این امر تأثیر بسزایی در افزایش مصرف انرژی و کاهش راندمان کلی دارد. همچنین انتخاب تجهیزات بزرگ‌تر موجب افزایش مصرف انرژی در روزهای بسیار گرم تابستان و بسیار سرد زمستان می‌شود. که در این خصوص، آمارها نشان می‌دهد سیستم‌هایی ۵۰ درصد بزرگ‌تر از حد موردنیاز در حدود ۱۳ درصد مصرف انرژی بیشتری دارند.
4.بهسازی سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه به‌منظور انتخاب سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه مناسب باید در گام اول به دنبال بهترین اجزاء ازنظر راندمان عملکردی بود. در گام بعدی باید به این نکته توجه کرد که باوجود انتخاب اجزای مناسب، ممکن است اندرکنش این اجزا با یکدیگر موجب دور شدن از راندمان مناسب شود. به‌عنوان‌مثال، چیلرها (حتی درصورتی‌که از نوع با راندمان بالا نیز انتخاب شوند) برای کارکرد با راندمان بالاتر باید آب خنک‌تری را از برج خنک‌کن دریافت کنند. که این امر با مصرف انرژی بیشتر توسط فن موجود در برج خنک‌کن محقق می‌شود. مثال فوق نشان می‌دهد که علاوه بر اهمیت و لزوم استفاده از اجزای سیستم های سرمایش و گرمایش و تهویه با راندمان بالا، لازم است بهینه‌سازی انرژی مورداستفاده توسط جمیع این اجزا و اندرکنش آنها نیز موردتوجه قرار گیرد.
5.سیستم‌های سرمایشی مرکزی هر سیستم سرمایشی شامل اجزای مختلفی است که باید به نحوی با یکدیگر کار کنند که راندمان کل به بالاترین حد خود برسد. پیشرفته کردن هر سیستمی در حالت کلی به افزایش راندمان اجزا و با شرط جامع‌نگری در کاهش مصرف انرژی بستگی دارد. چیلر تراکمی به چهار دسته سانتریفیوژ، مارپیچی، حلزونی و رفت و برگشتی تقسیم‌بندی می‌شوند که برای هرکدام از ایشان کاربردهای خاصی نیز متصور است. در حالت کلی در چیلرهای قدیمی به ازای هر تن تبرید تا حدود یک کیلووات برق مصرف می‌شد که امروزه با پیشرفت‌های حاصله در زمینه ساخت انواع چیلر به ازای هر تن تبرید فقط ۴۵/. کیلووات برق مصرف می‌شود.
6.پیشرفته کردن برج‌های خنک‌کن در سیستم‌های سرمایشی مرکزی، گرما باید به محیط بیرون انتقال داده شود که برج‌های خنک‌کن این وظیفه را بر عهده دارند. برج‌های خنک‌کن در حقیقت یک مبدل حرارتی بزرگ بوده که وظیفه انتقال حرارت را از کندانسور سیستم سرمایشی به بیرون در تماس آب (به‌صورت پاششی یا ثقلی) با هوای بیرون را برعهده دارند. جریان هوای موردنیاز معمولاً از طریق فن‌های سانتریفیوژ یا محوری تأمین می‌شود. اگر فن در انتهای پایین برج نصب شود برج خنک‌کن از نوع فشاری و اگر فن در بالای برج نصب شود، به آن برج خنک‌کن مکشی می‌گویند.
متداول‌ترین نوع برج خنک‌کن، نوع مکشی است که ازنظر عملکردی دارای راندمان بهتری نسبت به نوع دیگر است. لکن نوع فشاری دارای صدای کمتری بوده و جای کمتری را نسبت به نوع مکشی اشغال می‌کند. در هر دو نوع برج‌های خنک‌کن، هدف افزایش نرخ انتقال حرارت از آب به هواست. که این امر با اضافه‌تر شدن سطح تماس بین آنها امکان‌پذیر است. به همین دلیل، این سطوح همواره در معرض تشکیل رسوب، خوردگی و رشد میکروارگانیزم‌ها بوده که درنهایت تأثیر مخرب و کاهنده‌ای بر روی عملکرد برج خنک‌کن و در نهایت سیستم سرمایشی دارد. امروزه از مواد شیمیایی، سیستم‌های تولیدکننده ازن، سیستم‌های مغناطیسی برای جلوگیری از خرابی برج‌های خنک‌کن استفاده می‌شود یکی دیگر از بهسازی‌ها در زمینه بهبود راندمان برج‌های خنک‌کن، استفاده از فن‌های دور متغیر به‌جای فن‌های دور ثابت است. به این معنا که به‌جای نصب فن‌های بزرگ در مواقع پیک بار، از فن‌های دور متغیر استفاده می‌شود تا بتواند در دورهای پایین‌تر نیز به‌آسانی کار کند. چراکه قدرت فن با توان سوم دبی تغییر می‌کند. یعنی در صورت کاهش ۲۰ درصد دبی فن، میزان توان فن و انرژی الکتریکی ورودی به آن ۴۹ درصد مقدار توان اولیه کاهش پیدا می‌کند.
7.سیستم گرمایش مرکزی دیگ‌های به‌کاررفته در سیستم‌های گرمایشی قدیمی در بهترین حالت دارای راندمانی در حدود ۶۵ درصد تا ۷۵ درصد هستند که تنظیم نشدن دقیق، خرابی‌ها و مشکلات متعدد راندمان اینگونه سیستم‌ها را به کمتر از ۵۰ درصد می‌رساند. درصورتی‌که امروزه پیشرفت‌های حاصله در زمینه تولید دیگ‌ها، رسیدن به راندمانی در حدود ۸۵ درصد تا ۹۵ درصد را ممکن ساخته است. در حالت عملی می‌توان در سیستم‌های متداول گرمایشی در حدود ۱۰ درصد تا ۳۰ درصد در مصرف انرژی گرمایشی با رعایت دو شرط استفاده از بویلرهای با سایز مناسب و استفاده از سیستم‌های نوین گرمایشی و سرمایشی قابل حصول است.