هرهفته شنبه ها - سال سیزدهم

پرتیراژترین نشریه صنعت ساختمان

نشریه شماره   221   هفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

انواع سیستم‌های تهویه مطبوع

کد مطلب : 2877
سیستم‌های تهویه مطبوع یا Air Conditioning Systems که با حروف مختصر AC نیز خوانده می‌شوند معمولاً به سیستم‌هایی گفته می‌شود که به‌جز سرمایش و گرمایش مناسب، تهویه و رطوبت لازم را نیز فراهم آورد. هدف در این سیستم‌ها تأمین شرایط آسایش برای ساکنان ساختمان‌ است تا در هوای گرمی که همه نقاط دنیا را به تسخیر خود درآورده، آسوده‌تر به فعالیت‌های روزانه و کاری خود بپردازند و در هوای سرد از سوز و سرمای بیرون مصون بمانند.
ساختار سیستم تهویه مطبوع
هر سیستم تهویه مطبوع با هر میزان بزرگی و در هر مکانی دارای چهار بخش مجزاست. نخست منبعی که سرمایش و یا گرمایش را تأمین می‌کند؛ چیلرها، بویلرها و برج‌های خنک‌کننده چنین وظیفه‌ای را بر عهده دارند. بخش دوم توزیع است که گرما و سرما را از منبع به فضاهای موردنیاز از طریق کانال‌ها و داکت‌ها، لوله‌ها و پمپ‌ها منتقل می‌کند. وظیفه تحویل را فضاهای تعبیه‌شده و ترمینالی بر عهده دارند، تجهیزاتی مانند رادیاتورها، فن‌کوئل‌ها و دیفیوزها. مضاف بر این سه بخش اصلی المان‌های کنترلی نیز در تنظیم کارکرد تجهیزات و سیستم‌های آسایشی نقش مهمی دارند و وظیفه ایمنی و مصرف بهینه انرژی را هم دارند.
در سیستم‌های مرکزی این چهار بخش در نقاط مختلف ساختمان پراکنده هستند درحالی‌که در سیستم‌های مجزا همه این بخش‌ها در یک‌خانه قرارگرفته و در موارد کوچک‌تر این بخش‌ها در یک دستگاه قرار دارد. انتخاب سیستم تهویه از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و سازندگان و مالکان ساختمان در انتخاب آن می‌بایست نکاتی را رعایت کنند. کارکرد سیستم، درجه آسایش موردنظر، ظرفیت سیستم، جانمایی و اشغال فضا، هزینه‌های اولیه، هزینه‌های بهره‌برداری مانند هزینه آب، برق، گازوئیل و تعمیر و نگهداری، انعطاف‌پذیری سیستم و فضای مورد پوشش ازجمله مواردی است که می‌بایست در نظر گرفته شود.
انواع سیستم‌های تهویه مطبوع
سیستم‌های تهویه مطبوع به چهار نوع تمام هوایی، هوا-آب، تمام آبی، تمام مبرد یا انبساط مستقیم DX تقسیم می‌شوند. در سیستم تمام هوایی هوای گرم یا سرد از دستگاه مرکزی توسط داکت‌ها منتقل و هوا را از طریق پخش‌کننده‌ها در اتاق‌ها توزیع می‌کند. سیستم‌هایی مانند کولرآبی، ایرواشر، هواساز ازجمله سیستم‌های تمام هوایی هستند. بااینکه در این سیستم‌ها هزینه تجهیزات کم است اما به دلیل هزینه کشیدن کانال‌ها، اجرای آن سخت و پرهزینه است مضاف بر آن کنترل دما و هوای گرم و یا سرد خروجی در این سیستم‌ها دشوار است و سیستم کارایی انرژی مناسبی ندارد.
مهم‌ترین مزیت این سیستم‌ها امکان نگهداری آن در فضای غیرمسکونی است و تجهیزات تولید صدا در بیرون قرار می‌گیرند و صداهای احتمالی نیز از طریق عایق‌ صوتی در داکت‌ها و کانال‌ها گرفته می‌شوند. کیفیت هوای داخل در این سیستم‌ها بهتر است و در مناطق خشک هوای مرطوب را به ساکنان می‌رساند. مزیت دیگر این سیستم‌ها امکان تغییر فصلی ساده‌تر در آن است.
سیستم‌های تهویه مطبوع هوایی به دو نمونه تقسیم می‌شوند: سیستم‌های با حجم هوای ثابت (حجم هوای ورودی به فضا ثابت) و سیستم‌های با حجم هوای متغیر (کنترل گرمایش و سرمایش با ثابت‌ نگه‌داشتن دمای هوای ورودی و تغییر حجم هوا).
سیستم‌های هوا آبی
در سیستم‌های هوا آبی تهویه به‌وسیله توزیع همزمان آب‌وهوا به ترمینال‌های نصب‌شده در فضاها صورت می‌گیرد. هوا و آب در اتاق مکانیک مرکزی گرم یا سرد می‌شوند و بعد از چرخش به سمت اتاق‌ مقصد روانه می‌شود. چگالی آب نسبت به هوا بیشتر است و ظرفیت حرارتی بالاتری دارد، به این دلیل به لوله‌هایی با سطح مقطع کوچک‌تر از داکت (در سیستم‌های تمام هوایی) نیاز است. بخش زیادی از بار گرمایشی و سرمایشی به‌وسیله بخش آبی تأمین می‌شود درنتیجه نیاز به کانال‌های توزیع در این سیستم کمتر است که موجب صرفه‌جویی در فضای ساختمان می‌شود. سیستم هواساز در یک سیستم هوا-آبی نسبت به سیستم هوا کوچک‌تر است و می‌توان از بخش‌های مختلف و جداگانه برای تأمین سرمایش و گرمایش استفاده کرد درنتیجه در ساعات مختلف یا ساعات غیرمسکونی می‌توان نیازهای گرمایشی را تنها به‌وسیله آب و بدون استفاده از هوای مرکزی تأمین کرد.
مشکل این سیستم این است که در فصل گذار اجرای کارهای تغییر فصلی بسیار مشکل است و به مجریان ماهر نیاز دارد. کنترل سیستم‌های هوا-آب پیچیده‌تر از سیستم‌های تمام هواست و امکان کنترل کامل رطوبت وجود ندارد.
سیستم تمام آب
در سیستم تمام آبی سرمایش و گرمایش به‌وسیله آب سرد و یا گرم از سیستم‌های مرکزی به ترمینال‌ها منتقل می‌شود. انتقال حرارت به‌وسیله جابه‌جایی اجباری و یا طبیعی انجام می‌گیرد و آب گرمایش را می‌توان از شبکه لوله‌کشی مورداستفاده برای آب سرد و در تابستان و یا سیستم مجزای لوله‌کشی تأمین کرد.
این سیستم‌ها نسبت به دو نمونه پیشین نیاز به فضای بسیار کمتری برای اجرا دارند. دلیل آن نیز در چگالی کمتر آب و بار دمایی بیشتر آن است. این خصیصه موجب شده که سیستم‌های آبی بازدهی و کارایی بیشتری داشته باشند و همچنین سیستم فضای کمتری را اشغال می‌کند. از دیگر مشخصات سیستم تمام آبی اینکه به دلیل استفاده از آب کم‌دما برای گرمایش، سیستم‌های تمام آب برای گرمایش خورشیدی و یا کاربردهای بازیافت مناسب است.
این سیستم‌ها به تعمیر و نگهداری زیادی نیاز دارد و بخشی از آن نیز به دلیل قرارگیری ترمینال‌ها درون فضای مسکونی قرار دارد. به همین دلیل باید در تمیزکرد دوره‌ای این سیستم‌ها دقت نظر زیادی داشت. در تابستان‌ها رطوبت نسبی فضا در سیستم‌های آبی بالا می‌رود مخصوصاً وقتی‌که از شیرهای تنظیم آب سرد برای تنظیم دمای داخل اتاق استفاده‌شده باشد.
سیستم انبساط مستقیم DX
در سیستم انبساط مستقیم یا سیستم‌های تمام مبرد هوای موردنیاز برای سرمایش فضا به‌صورت مستقیم به‌وسیله مبرد موجود در کویل‌های سرمایشی سیستم هواساز سرد می‌شود. ازآنجاکه هوا به‌صورت مستقیم به‌وسیله مبرد سرد می‌شود کارآیی سرمایش در سیستم‌های DX بالاتر است. البته همیشه اجرای لوله‌کشی مبرد به فواصل دور امکان‌پذیر نیست و سیستم‌های سرمایش مرکزی انبساط مستقیم و یا DX تنها در ساختمان‌های کوچک و یک طبقه انجام می‌گیرد، کولرهای گازی و اسپلیت‌ها ازجمله موارد سیستم‌های انبساط مستقیم هستند. این سیستم‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری داشته و از مصرف برق بالایی نیز برخوردارند. گرچه در آنها امکان کنترل دمای خروجی امکان‌پذیر است اما کیفیت هوای خروجی اغلب مناسب نیست.