تهویه

در این مقاله ابتدا به پرسش تهویه چیست پاسخ می دهیم و انواع سیستم تهویه هوا را بررسی می کنیم و همچنین به ذکر کاربردها و مزایا و معایب هر یک می پردازیم. 

تهویه چیست ؟

تهویه در ساختمان های امروزی معمولا به فرآیندهای زیر در فضای داخل گفته می شود :

1 . سرمایش

2 . گرمایش

3 . تنظیم رطوبت

4 . فیلتراسیون

5 . و تامین و توزیع هوای تازه با کنترل سرعت و جهت آن

در واقع تهویه هوا شامل موارد بیشتری مانند موارد زیر می شود :

1 . کنترل دقیق درجه حرارت

2 . گردش مجدد هوا در ساختمان

3 . تامین اکسیژن کافی و کنترل دی اکسید کربن

4 . افزایش و یا کاهش رطوبت

5 . و نیز حذف بو ، دود ، گرد و خاک ، باکتری های موجود در هوا و …

ذکر چند نکته مهم در رابطه با تهویه هوا و انواع آن:

• بر خلاف آنچه که از سیستم تهویه تصور می شود ، کنترل شرایط آب و هوایی داخل ساختمان و برآورده کردن نیازهای انسان و محیط و نزدیک تر کردن آن به شرایط ایده آل آسایش ، کاری بس دشوار بوده و طراحی مهندسی توسط مهندسان مجرب در این زمینه را می طلبد.
• آنچه که مسئله طراحی و انتخاب بهترین سیستم تهویه را برای مکانی خاص مشکل می کند این است که علاوه بر شناسایی نیازهای اساسی هر مکان و اولویت بندی و تامین آنها بایستی سیستمی از میان انواع تهویه و ده ها گزینه انتخاب شود که هزینه های راه اندازی اولیه و جاری ، تعمیر و نگهداری و غیره نیز برای مالک توجیه اقتصادی داشته باشد.
• در واقع طراحی این سیستم یکی از زیر شاخه های مکانیک بوده و اصول اساسی آن را ترمودینامیک ، مکانیک سیالات و انتقال حرارت شکل می دهد.
• در زبان انگلیسی به طور خلاصه به فرآیند تهویه هوا HVAC گفته می شود که مخفف کلمات Heating Ventilation and Air Conditioning است.
• تاسیسات تهویه هوا یکی از اساسی ترین نیازهای امروزی در هر مکانی مانند خانه های تک خانواده ، آپارتمان ها، هتل ، ساختمان اداری و تجاری ، صنایع و سوله های کوچک تا بسیار بزرگ ، بیمارستان ، مراکز حمل و نقل و … است.

انواع سیستم ها و کاربردها و مزایا و معایب هر یک

در کل دو نوع تهویه طبیعی و مکانیکی وجود دارد. نوع مکانیکی نیز با توجه به پارامترهای مختلفی در طبقه بندی های گوناگون قرار می گیرد. از جمله عمده ترین و مهمترین طبقه بندی ها می توان به انواع سیستم های واحدی (مجزا) و مرکزی اشاره کرد که با توجه به نیازهای هر مکان ، یکی از این سیستم ها بهترین گزینه محسوب شده و بعد از بازدید ، طراحی و انجام محاسبات می بایستی انتخاب گردد.

برخی از انواع سیستم های واحدی تهویه هوا عبارتند از :

1 . کولر تبخیری یا همان کولر آبی

قطعا با طرز کار کولرهای آبی آشنایی دارید و مهمترین نکات در خصوص این دستگاه و کاربردها و مزایا و معایب آن عبارت است از:

کولر آبی مصرف آب دارد و باید آب بدون املاح (یا با املاح کم) در دسترس باشد.

• مصرف برق آن کم است.
• در هر شرایط آب و هوایی کاربرد ندارد.
• یک دستگاه کانالی است و به کانال کشی نیاز دارد.
• ارزان قیمت است.
• کاربرد آن به منازل و نیز سالن ها و کارگاه های کوچک محدود می شود.

2 . کولر گازی یا همان اسپلیت به همراه پکیج و رادیاتورها (یا گرمایش از کف و غیره)

قطعا با طرز کار کولرهای گازی نیز آشنایی دارید. مهمترین نکات در خصوص این دستگاه و کاربردها و مزایا و معایب آن عبارت است از:

• یک سیستم تهویه هوا مستقل محسوب می شود و می توان دمای هوای هر اتاق را مستقلا کنترل کرد.
• طبیعتا به خاطر داشتن کمپرسور و همانند دیگر دستگاه های تبریدی که کمپرسور دارند مصرف برق بالایی دارد.
• مناسب استفاده در آپارتمان ها و کاربری هایی است که دارای چند اتاق یا پارتیشن مجزا هستند.

3 . داکت اسپلیت به همراه پکیج

تفاوت داکت اسپلیت با اسپلیت در این است که داکت اسپلیت یک سیستم کانالی است و باعث می شود که همه اتاق ها همدما شوند و به صورت همزمان تهویه شوند. در واقع ایده طراحی آن از اینجا آمده است که به جای اینکه یک پنل دیواری با ظرفیت پایین کوچک (به اندازه خنک کاری یک اتاق) داشته باشیم ، می توانیم یک پنل سقفی توکار با ظرفیت بالا داشته باشیم و همه اتاق ها را همزمان خنک یا گرم کنیم. این مسئله مزایا و معایبی را به همراه دارد که عبارتند از:

• همدما شدن همه اتاق ها در آپارتمان ها مسئله مطلوبی نیست.
• دستگاه با ظرفیت بالا طبیعتا مصرف برق بالایی نیز دارد و با روشن شدن آن ، یک دستگاه با ظرفیت بالا کار می کند تا در بیشتر مواقع فقط یکی از اتاق ها را خنک کند زیرا در اکثر اوقات در منزل تنها یک نفر در یکی از اتاق ها حضور دارد.
• کانال کشی همانند کانال های کولر آبی باعث می شود تا ارتفاع سقف کاهش یابد.
• مزیت آن ارزان قیمت بودن این سیستم تهویه هوا بوده و مناسب جاهایی است که از چند اتاق مجزا تشکیل نشده باشند.
• بنابرین مناسب استفاده در آپارتمان ها و ویلاها نیست و بیشتر مناسب استفاده در سالن های یکپارچه کوچک و متوسط است.

مطالعه بیشتر درباره دستگاه داکت اسپلیت و مزایا و معایب آن در این متن ⇐ داکت اسپلیت

4 . مینی چیلر و فن کویل ها به همراه پکیج

طرز کار آن به این شکل است که مطابق تصویر زیر برای یک واحد یک مینی چیلر در نظر گرفته می شود و یک پکیج که مینی چیلر آب را سرد و پکیج آب را گرم می کند و به فن کویل ها برای سرمایش و گرمایش ارسال می شود. فن کویل ها اشکال مختلفی دارند که بیشتر از نوع سقفی توکار استفاده می شود. مهمترین نکات در رابطه با آن عبارتند از:

• در این سیستم مسئله تنظیم دقیق و مجزای هر اتاق به خوبی صورت می پذیرد.
• کاهش رطوبت (کم شدن رطوبت حین خنک کاری) در آن انجام می شود.
• فن کویل ها همانند پنل های دیواری کولرهای گازی به صورت کم صدا (تقریبا بی صدا) کار می کنند.
• مینی چیلرها از نوع تراکمی هوا خنک هستند و در فضای باز نصب می شوند و در واقع به موتورخانه نیازی نیست.

برخی از مهمترین تجهیزات مرکزی عبارتند از :

1 . دستگاه VRF

VRF یکی از مناسب ترین سیستم های مرکزی است. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید از یک یا تعدادی یونیت بیرونی و تعداد زیادی هم یونیت داخلی (پنل داخلی) تشکیل شده است. با آن  در واقع به ازای هر اتاق یک پنل یا یونیت داخلی نصب می شود که می توان هر یک از آنها را جداگانه هم روشن یا خاموش کرد و هم اینکه جداگانه دمای آنها را تنظیم نمود. برخی از مهمترین نکات و مزایا و معایب و کاربردهای آن عبارتند از:

• VRF مصرف انرژی بهینه ای دارد.
• نسبت به دیگر سیستم ها گران قیمت تر است.
• معمولا تنها برای سرمایش استفاده می شود (هر چند می توان از آن در مناطق گرم به عنوان سیستم گرمایشی هم استفاده کرد) و در مناطقی با زمستان های سرد باید یک سیستم مجزا برای گرمایش هم در نظر گرفت.
• می توان مدیریت مستقلی برای کنترل دما روی هر پنل یا همان یونیت داخلی داشت.
• در شرایط تحریمی به علت وارداتی بودن دستگاه ، تامین قطعات یدکی با مشکلاتی همراه است.
• در همه نوع پروژه از جمله مسکونی ، اداری و تجاری کاربرد دارد.

مطالعه بیشتر درباره دستگاه VRF ، ساختار و مزایای آن در این متن ⇐ VRF

2 . دستگاه GHP

GHP اساسا بسیار شبیه به VRF عمل می کند. GHP نیز از تعدادی یونیت بیرونی و تعداد زیادی یونیت داخلی تشکیل می شود. فقط اینکه دیگر موتور الکتریکی متصل به کمپرسور در یونیت بیرونی آن وجود ندارد و در واقع یک موتور گازسوز سیلندر پیستونی (دقیقا شبیه به موتور خودروها) به کمپرسورها متصل است. مهمترین خصوصیات آن عبارتند از:

• GHP هم مصرف انرژی بهینه ای دارد.
• قیمت اولیه بالایی دارد.
• معمولا هم برای سرمایش و هم گرمایش استفاده می شود و بر خلاف VRF ، به یک سیستم مجزا برای گرمایش نیازی ندارد.
• می توان مدیریت مستقلی برای کنترل دما روی هر پنل یا همان یونیت داخلی داشت.
• در شرایط تحریمی به علت وارداتی بودن دستگاه ، تامین قطعات یدکی با مشکلاتی همراه است.
• در همه نوع پروژه از جمله مسکونی ، اداری و تجاری کاربرد دارد.

مطالعه بیشتر درباره دستگاه GHP ، ساختار و مزایای آن در این متن ⇐ GHP

3 . سیستم موتورخانه (چیلر ، دیگ آبگرم و ..‌.) به همراه فن کویل ها و یا هواسازها

چیلر اگر از نوع تراکمی آب خنک باشد در موتورخانه و اگر از نوع تراکمی هوا خنک باشد در فضای باز مانند پشت بام نصب می شود. بنابرین در نوع تراکمی هوا خنک می توان موتورخانه را حذف کرد و حتی به جای دیگ آبگرم از پکیج برای گرمایش بهره برد. یعنی پکیج داخل واحد را با فن کویل ها متصل نمود. این سیستم بر اساس آب سرد و گرم کار می کند. آب سرد توسط چیلر و آب گرم توسط دیگ یا پکیج تامین می شود. مهمترین ویژگی های آن عبارتند از:

• می توان هر فن کویل را مستقلا هم خاموش و روشن کرد و هم دمای آنها را مستقلا تنظیم نمود.
• فن کویل ها همانند یونیت های داخلی VRF و GHP کم صدا و در واقع بی صدا هستند.
• چیلر تراکمی آب خنک هم به موتورخانه و هم برج خنک کننده نیاز دارد و هزینه نگهداری آن بالاست ولی چیلر تراکمی هوا خنک نه به موتورخانه و نه به برج خنک کننده نیاز دارد و هزینه نگهداری آن بالا نیست.
• قیمت آن نسبت به سیستم هایی مثل داکت اسپلیت بیشتر ولی نسبت به VRF و GHP کمتر است.

دقت کنید که هواسازها همیشه و همه جا مورد استفاده قرار نمی گیرند و در پروژه های آپارتمانی فقط از فن کویل ها استفاده می شود. در تصویر بالا یک چیلر از نوع تراکمی هوا خنک و در تصویر زیر نیز یک چیلر از نوع تراکمی آب خنک نشان داده شده است.

مطالعه بیشتر درباره انواع چیلرها ، طرز کار و مزایای آنها در این متن ⇐ چیلر

ما تا اینجا به سوال مهم سیستم تهویه چیست و اینکه چه معنایی دارد پاسخ دادیم و سعی کردیم تا انواع سیستم تهویه هوا را بررسی کنیم. در ادامه به ذکر چند نکته دیگر می پردازیم.

ذکر چند نکته دیگر در رابطه با تهویه هوا و تجهیزات آن:

• از جمله عوامل مهم دیگر در انتخاب سیستم تهویه ، فراوانی نوع سوخت و انرژی موجود در منطقه است. برای مثال در مناطقی که گاز شهری نسبت به برق فراوانی بیشتری داشته و ارزان قیمت تر است ، سیستمی انتخاب می شود که منبع اصلی سوخت آن گاز شهری باشد.
• بسیاری از فرآیندهای رطوبت زنی و رطوبت زدایی ، حذف بو ، دود ، گرد و خاک ، باکتری و … در واحدهایی به نام هواساز انجام می شود که به سیستم های تهویه مرکزی متصل می شوند. مطالعه بیشتر درباره طرز کار و کاربردهای هواساز در این مقاله ⇐ هواساز
• در سیستم های مرکزی گرمایش و سرمایش محل مورد نظر با استفاده از آب گرم ، آب داغ ، بخار ، هوای گرم و یا مبرد و غیره و از طریق لوله کشی به پنل های داخلی مانند هواساز ، فن کویل و رادیاتور و … منتقل شده و در آنجا با روش های هدایت ، جابجایی و تشعشع با هوای محل مورد نظر تبادل حرارت صورت می گیرد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع سیستم های تهویه مطبوع گرمایشی و سرمایشی ، انتخاب مناسب ترین سیستم برای ساختمان خود و استعلام قیمت دستگاه ها با مهندسان ما تماس بگیرید.

مهندس احمدی : 09127675117 – 09194427470

مهندس خورانی : 09191639363

بیشتر بخوانید: منابع تولید صدا و ارتعاش در سیستم های تهویه