تهویه مطبوع

امروزه يک دستگاه تهویه مطبوع یا همان سیستم ایرکاندیشن ساختمان علاوه بر تنظیم دمای مورد نظر، بايد قادر باشد رطوبت را نیز تنظیم و هوا را در محدوده مورد نظر به خوبی به گردش درآورد. همچنين بايد ميزان كيفيت هوای فضای مورد نظر را جهت حفظ سلامت كاربران آن (با فیلتراسیون مناسب) به سطح مطلوب برساند. طراحان سيستم‌ های تهويه مطبوع و تبريد پارامترهای بسياری را در طراحی در نظر می گيرند تا خواسته‌ های كاربران و سطح آسایش استاندارد را برآورده سازند. در ادامه 7 دستگاه مدرن برای انواع ساختمان ها را معرفی و به مزایا و کاربردهای هر یک نیز اشاره می کنیم.

تهویه مطبوع چیست ؟

تهویه مطبوع فرآیندی است که در آن هوای تازه تامین شده از بیرون با هوای داخل برگشتی مخلوط شده و بعد از فیلتراسیون ، تنظیم دما و رطوبت آن در محیط داخل ساختمان با سرعت و جهت دلخواه توزیع می شود. هر دستگاه تهویه مطبوع از تعدادی اجزای داخلی (داخل ساختمان) و خارجی (خارج ساختمان) تشکیل شده که به صورت منظم و در سیکلی بسته که دائما در حال تکرار است کار می کنند. سیستم تهویه مطبوع به صورت HVAC که برگرفته از کلمات Heating, Ventilation, and Air Conditioning است (ایرکاندیشن) نیز شناخته می شود.

برای مثال در شکل زیر جهت گرمایش و سرمایش یک ساختمان اداری – تجاری از تعدادی دستگاه مولد گرمایشی سرمایشی که روی بام نصب شده اند و با لوله کشی به فن کویل های درون واحدها متصل هستند، استفاده شده است.

معرفی 7 دستگاه تهویه مدرن برای ساختمان ها

1 . انواع چیلر یا مینی چیلر به همراه بویلر موتورخانه یا پکیج

نخستین مورد از معرفی 7 دستگاه تهویه مدرن برای ساختمان ها ، سیستم چیلر ، بویلر و فن کویل ها (یا هواسازها) است.

مسئولیت بویلرها یا دیگ ها در موتورخانه یا پکیج های داخل واحدها ، افزایش دمای آب (گرم کردن آب) و ارسال آن با لوله کشی به فن کویل ها ، هواسازها و یا رادیاتورهای درون ساختمان است که در سایز کوچک می توان از پکیج گازسوز زمینی یا دیواری بهره برد.

مسئولیت چیلرها کاهش دمای آب (سرد کردن آب) و ارسال آن با لوله کشی به فن کویل ها و هواسازهای درون ساختمان است که در سایز کوچک می توان از مینی چیلر بهره برد.

مهمترین مزایا و کاربردهای این سیستم عبارتند از:

• مستقل بودن مدیریت دمایی هر فن کویل
• رطوبت گیری از هوا حین سرمایش
• کم صدا و در واقع بی صدا بودن فن کویل ها
• نصب به صورت سقفی توکار (فقط دریچه در معرض دید قرار دارد)
• کاربرد در پروژه های مسکونی ، اداری ، تجاری و غیره

همانطور که می دانید چیلرهای تراکمی 2 نوع پرکاربرد دارند (هوا خنک و آب خنک) که برای آشنایی با طرز کار و مزایا و معایب آنها ، متن های زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی هوا خنک (هوایی) در این متن ⇐ چیلر هوایی

مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی آب خنک (آبی) در این متن ⇐ چیلر تراکمی آب خنک

2 . پکیج یونیت پشت بامی (روفتاپ پکیج)

پکیج یونیت پشت بامی در واقع همان چیلر هوا خنک است که هواساز نیز به آن متصل شده و هوا را پس از سرد یا گرم کردن ، با کانال هایی به درون ساختمان می فرستد. این دستگاه جزو دستگاه تهویه کانالی محسوب می شود. این یک سیستم تهویه مطبوع کامل است که علاوه بر تنظیم دمای هوا به هر میزان دلخواه ، عمل فیلتراسیون و تنظیم دقیق رطوبت (به شرط افزودن تجهیزات تنظیم کننده رطوبت) را نیز انجام می دهد. سرمایش آن با سیکل تبرید تراکمی و گرمایش آن توسط یک کویل آبگرم (که به آبگرم دیگ یا بویلر موتورخانه وصل می شود) صورت می پذیرد.

مهمترین مزایا و کاربردهای پکیج یونیت (روفتاپ پکیج) عبارتند از:

• فیلتراسیون بسیار موثر هوا
• تنظیم دقیق دما هم در حالت سرمایش و هم گرمایش
• قابلیت رطوبت گیری از هوا در حین خنک کاری
• وارد نمودن حجم هوای تازه به درون ساختمان
• کاربرد در سالن ها ، سوله ها و فضاهای بزرگ یکپارچه 

دستگاه پکیج یونیت پشت بامی یا همان روفتاپ پکیج یک دستگاه تهویه مطبوع کامل است که برای آشنایی بیشتر با ویژگی ها ، کاربردها و مزایای آن ، مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر درباره این دستگاه در این مقاله ⇐ پکیج پشت بامی

3 . سیستم سرمایشی و گرمایشی GHP

سومین مورد از معرفی 7 دستگاه تهویه مدرن برای ساختمان ها ، دستگاه GHP است. این دستگاه جزو دستگاه تهویه مطبوع مدرن محسوب می شود که در سال های اخیر وارد بازار شده است و مهمترین نکته در مورد GHP این است که برای گرمایش و سرمایش از سوخت گاز (گاز شهری) استفاده می کند (منبع تامین انرژی آن بیشتر گاز شهری است) به همراه اندکی مصرف برق. در واقع به جای الکتروموتور دارای یک موتور احتراقی گازسوز (شبیه موتور خودرو) است که این موتور احتراقی ، کمپرسورهای سیکل تبرید را به گردش در می آورد.

مهمترین مزایا و کاربردهای این سیستم تهویه مطبوع ساختمان عبارتند از:

• سرمایش و گرمایش در یک دستگاه و بودن نیاز به سیستم های مکمل
• قابلیت کنترل دمایی هر پنل داخلی به شکل مجزا و مستقل
• کم صدا یا بی صدا بودن پنل های داخلی (مثل فن کویل ها)
• قابلیت رطوبت گیری از هوا در پنل های داخلی
• کاربرد در پروژه های مسکونی ، اداری ، تجاری و غیره

این سیستم تهویه مطبوع مطابق تصویر زیر از یک سری یونیت یا همان پنل داخلی (نصب شده در داخل ساختمان) تشکیل شده است که همگی به یک یا تعدادی یونیت خارجی (نصب شده در بیرون ساختمان) با لوله کشی مسی متصل می شوند. برای آشنایی بیشتر مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر درباره طرز کار ، مزایا و معایب این سیستم ایرکاندیشن ساختمان در این مقاله ⇐ GHP چیست ؟

4 . سیستم سرمایشی و گرمایشی VRF

این دستگاه نیز جزو دستگاه های مدرن محسوب شده و ساختاری تقریبا مشابه GHP دارد و با این تفاوت که به جای گاز شهری ، تماما از انرژی الکتریسیته برای گرمایش و سرمایش بهره می برد. یعنی اینکه به جای اینکه یک موتور احتراقی گازسوز ، کمپرسورها را به دوران دربیاورد ، الکتروموتورها (موتورهای الکتریکی) این کار را انجام می دهند.

مهمترین مزایا و کاربردهای این سیستم تهویه مطبوع ساختمان عبارتند از:

• قابلیت کنترل هر یونیت داخلی به صورت مستقل از نظر دما
• کم صدا یا در واقع بی صدا بودن یونیت ها یا همان پنل های داخلی برای آسایش بیشتر
• امکان کاهش رطوبت هوا (رطوبت گیری حین سرمایش) توسط یونیت های داخلی
• کاربرد در پروژه های مسکونی ، اداری ، تجاری و غیره

این سیستم نیز مطابق شکل زیر از تعدادی یونیت داخلی (یا همان فن کویل) و یک یا تعدادی یونیت خارجی (نصب شده در بیرون ساختمان) تشکیل شده است که برای آشنایی بیشتر با سیستم VRF مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر درباره طرز کار ، مزایا و معایب و ویژگی های این سیستم ایرکاندیشن در این مقاله ⇐ VRF چیست ؟

5 . اسپلیت و داکت اسپلیت

احتمال بسیار زیاد با ساختار دستگاه اسپلیت (کولر گازی) آشنایی دارید. داکت اسپلیت هم بسیار شبیه اسپلیت است و با این تفاوت که پنل داخلی (که در اسپلیت ها معمولا از نوع دیواری است) در داکت اسپلیت ها به صورت سقفی توکار بوده و همزمان هوای سرد یا گرم را با چندین کانال در اتاق ها و سالن ها توزیع می کند. در واقع ایده طراحی این محصول این بوده که به جای اینکه یک پنل دیواری داشته باشیم از یک پنل بزرگ سقفی توکار استفاده کنیم و پس از اینکه هوا را در پنل سقفی توکار ، سرد یا گرم کردیم با کانال کشی به چند اتاق برسانیم، ولی این کار باعث ایجاد معایب و مشکلاتی در پروژه های مسکونی می شود.

مهمترین معایب و مشکلات داکت اسپلیت در پروژه های مسکونی عبارتند از:

• همدما شدن همه اتاق ها و عدم کنترل مستقل دمایی در هر اتاق
• سرمایش همزمان همه اتاق ها و اتلاف انرژی (زمانی که در سایر اتاق ها کسی حضور نداشته باشد هم هوای سرد به اتاق ها ارسال می شود)
• بالا بودن صدای کار دستگاه (اگر کیفیت دستگاه پایین باشد یا اجرای آن مهندسی شده نباشد)
• کاهش ارتفاع سقف واحدها به خاطر کانال کشی

مهمترین مزایا و کاربردهای این سیستم عبارتند از:

• پخش یکنواخت هوای سرد و گرم با کانال کشی در پروژهای تجاری
• ارزان قیمت بودن آن نسبت به سایر سیستم های تبریدی
• امکان تعبیه کویل آبگرم در پنل داخلی برای گرمایش
• فقط مناسب استفاده در پروژه های تجاری سبک (سالن های یکپارچه بدون اتاق)

همانطور که گفتیم این سیستم مناسب پروژه های مسکونی نیست و برای آشنایی با دلایل این موضوع و نیز طرز کار این دستگاه ، مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر درباره نحوه کار و معایب و مشکلات داکت اسپلیت در این مقاله ⇐ داکت اسپلیت

6 . دستگاه زنت

دستگاه زنت (Zent) با 5 دستگاهی که تا اینجا ذکر کردیم از نظر ساختاری متفاوت بوده و برای سرمایش به جای بهره بردن از کمپرسور و سیکل تبرید از فرآیند پاشش آب در مسیر هوا بهره می برد. این قضیه در سیستم کولر آبی نیز وجود دارد. یعنی دستگاه دارای پوشال هایی (پدهای سلولوزی) است که آب توسط پمپ روی آن تزریق و با برخورد با هوا ، منجر به کاهش دمای هوا می شود. دقت کنید که در این سیستم تهویه مطبوع ، در حین خنک کاری ، مصرف آب هم داریم. این سیستم دارای کویل آبگرم جهت گرمایش نیز است. یعنی اینکه آبگرم موتورخانه وارد کویل مسی شده و دمای کویل را بالا می برد و به محض چرخش فن و عبور هوا از روی کویل ، هوا گرم شده و با کانال کشی در سالن یا سوله مورد نظر توزیع می گردد.

مهمترین مزایا و کاربردهای دستگاه زنت عبارتند از:

• ارزان قیمت بودن دستگاه به علت نداشتن کمپرسور و دیگر تجهیزات سیکل تبرید
• کمتر بودن مصرف برق این سیستم نسبت به سیستم های تبریدی (نسبت به موارد 1 تا 5 که توضیح دادیم)
• امکان نصب فیلتر در درون دستگاه
• امکان وارد نمودن حجم هوای تازه به سالن
• مناسب برای کاربرد در سالن ها و سوله های کارگاهی ، ورزشی و غیره

برای اینکه با طرز کار ، ویژگی ها ، مزایا و معایب و کاربردهای این دستگاه تهویه مطبوع بیشتر آشنا شوید ، مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر ⇐ زنت چیست ؟

7 . ایرواشر

ایرواشر نیز مشابه زنت عمل می کند. سرمایش و گرمایش آن دقیقا مثل دستگاه زنت است و با این تفاوت که در زنت یک سری پد سلولوزی (پوشال) وجود دارد ولی در ایرواشر این پدها نیز وجود ندارند و آب به شکل پودری و با فشار بر روی هوای عبوری از درون دستگاه ، افشانده می شود. در کل این دو دستگاه زنت و ایرواشر نسبت به دیگر دستگاه های تهویه (موارد 1 تا 5) عملکرد متفاوتی در سرمایش دارند.

مهمترین مزایا و کاربردهای دستگاه ایرواشر عبارتند از همان مواردی که برای زنت اشاره کردیم از جمله:

• ارزان قیمت بودن
• مصرف برق کم
• قابلیت افزودن فیلتر در دستگاه
• قابلیت وارد نمودن هوای تازه به سالن
• و فقط مناسب کاربرد در سوله ها و سالن های بزرگ یکپارچه مثل کارگاه ها ، انبارها ، سالن های ورزشی و غیره

برای اینکه بهتر و بیشتر با خصوصیات ، مزایا و معایب و طرز کار آن آشنا شوید حتما مقاله زیر را مطالعه بفرمایید.

مطالعه بیشتر ⇐ ایرواشر

سیستم های تبریدی و تبخیری

اکثر دستگاه های ذکر شده (از این 7 دستگاه تهویه مدرن که برای انواع ساختمان ها معرفی کردیم) یا بر پایه سیکل تبرید (شبیه کولر گازی) کار می کنند و یا بر پایه سیستم تبخیری (شبیه کولر آبی). از همین رو برای آشنایی با نحوه کارکرد این دستگاه ها، اصول حاکم بر آنها را تشریح می کنیم.

1 . آشنايی با سیستم های تبریدی تهویه مطبوع (اصول اوليه سیکل تبريد) ساختمان ها

اکثر دستگاه های تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی ذکر شده یا بر پایه سیکل تبرید و یا بر پایه تماس مستقیم هوا با آب (سیستم های تبخیری) کار می کنند. بنابرین شناخت اصول اولیه تبرید در واقع باعث شناخت نحوه عملکرد اکثر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی از جمله انواع چیلرها و مینی چیلرهای تراکمی ، سیستم های GHP و VRF ، پکیج یونیت پشت بامی ، اسپلیت و داکت اسپلیت می شود که در مدار همه آنها از قطعات زیر استفاده شده است.

کمپرسور :

همان طور كه در شكل زیر مشاهده می شود، کمپرسور یکی از اجزای اصلی سیکل تبريد است كه سمت فشار بالا و فشار پايين سيستم تبريد را از يكديگر تفكيک می كند. کمپرسور در واقع نقطه شروع سمت فشار بالا به شمار می رود و در ورودی آن، گاز مبرد با دما و فشار پايين تحت تراکم قرار می گيرد و در نتيجه در خروجی آن، دما و فشار مبرد افزايش می يابد. می توان گفت كه در واقع كمپرسور وسيله ای است كه گاز با فشار پايين را از خط مكش دريافت نموده و آن را به گاز داغ با فشار بالا تبديل می كند و آن را به سمت کندانسور جاری می کند.

به طور كلی چهار نوع از كمپرسورها در صنعت كاربرد بيشتری دارند :

1 . كمپرسورهای سيلندر پيستونی – در دو نوع قابل تعمیر و غیر قابل تعمیر

2 . كمپرسورهای اسكرال (حلزونی) – معمولا مورد استفاده در تناژهای تبرید کم و متوسط

3 . كمپرسورهای اسكرو (مارپیچی) – معمولا مورد استفاده در تناژهای تبرید بالا

4 . کمپرسورهای سانتریفیوژ (گریز از مرکز)

کندانسور :

کندانسورها معمولا در دو نوع هستند.

1 . کندانسور آبی (آب خنک که معمولا به دو صورت پوسته و لوله یا صفحه ای ساخته می شود)

2 . کندانسور هوایی (هوا خنک که دارای فن است)

کندانسور گاز مبرد را تقطير نموده (با گرفتن حرارت از آن توسط آب یا هوا) و آن را به مايع تبديل می كند.

شیر انبساط :

فشار مبرد پس از عبور از شير انبساط يا شير تقليل فشار كاهش يافته و سپس به اواپراتور ارسال می شود. با کاهش فشار، مبرد که به شکل مایع است با گرفتن حرارت از محیط اطراف خود در اواپراتور (از هوا یا آب) تبخیر می شود. شیر انبساط معمولا در دو نوع موجود است.

1 . شیر انبساط الکترونیکی

2 . شیر انبساط ترموستاتیکی

اواپراتور :

مبرد پس از گذر از شیر انبساط، وارد اواپراتور می گردد و درون لوله های آن جریان می یابد. اواپراتور یا در آب غوطه ور است و یا درون یونیت های داخل ساختمان مانند فن کویل جاسازی می شود. اگر درون آب غوطه ور باشد، باعث کاهش دمای آب شده و آب سرد با پمپ به یونیت هایی مانند هواساز و فن کویل پمپاژ می شود. اگر درون یونیت های داخل ساختمان جاسازی شود، هوای دمیده شده توسط فن را خنک می کند. زیرا مبرد جاری در لوله های آن که دچار افت فشار شدیدی شده، تمایل زیادی به گرفتن حرارت از محیط و تبخیر شدن دارد.

نمونه ای از سیکل تبرید و اجزای آن در دستگاه چیلر :

2 . آشنايی با سیستم های تبخیری

شناخت اصول اولیه سیستم های تبخیری در واقع باعث شناخت نحوه عملکرد اکثر دستگاه های تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی از جمله دستگاه زنت ، ایرواشر ، اکونوپک و کولر آبی می شود.

در همه سیستم های تبخیری از مکانیزم پاشش آب در مسیر هوا استفاده می شود. برای مثال درون ایرواشر یک سری نازل پر فشار تعبیه می شود که آب را با فشار بالا و به صورت ذرات پودر شده در مسیر هوا پاشش می کنند تا آب پودر شده بتواند حرارت را از هوای در حال عبور از دستگاه (که توسط فن مکیده می شود) بگیرد و دمای آن را کاهش دهد. برای گرمایش هم کافی است که یک کویل آبگرم تک یا چند ردیفه درون دستگاه جاسازی شود تا دمای هوا در اثر برخورد با سطح داغ کویل ، افزایش یابد. بدیهی است که آبگرم نیز باید در دستگاهی دیگر مانند پکیج یا بویلر گرم شده و به کویل این دستگاه پمپاژ شود.

در دستگاهی مانند زنت نیز به جای پاشش آب توسط نازل ، از پدهای سلولوزی استفاده می شود که آب بر روی آن پاشیده شده و با عبور هوا از میان پدهای خیس شده ، دمای هوا کاهش می یابد که در شکل زیر به صورت شماتیک نشان داده شده است.

کاربردهای دستگاه تهویه مطبوع یا همان سیستم ایرکاندیشن ساختمان

1 . ساختمان های سازمانی مانند بیمارستان ها و خانه های پرستاری

2 . ساختمان های تجاری مانند ادارات ، فروشگاه ها و مراکز خرید

3 . ساختمان های مسکونی مانند ساختمان های مسکونی تک واحدی ، چند واحدی ، ساختمان های بلند و برج

4 . سالن ها و سوله های تولیدی و انبار محصولات

5 . و هر نوع ساختمان یا سوله ها و سالن های دیگر مانند سینما ، سالن ورزشی ، هتل ، ساختمان آموزشی و …

تهویه مطبوع ماخ ، طراح و تولید کننده انواع دستگاه های گرمایشی و سرمایشی در ظرفیت ها و طرح های گوناگون است. مهندسان ما با توجه به درخواست های هر مشتری و پس از بررسی شرایط آب و هوایی ، نوع کاربری ، نیازهای اساسی پروژه ، قیمت و سایر موارد ، مناسب ترین دستگاه را برای هر ساختمان پیشنهاد می دهند. کلیه محصولات ما مطابق با استانداردهای روز طراحی و تولید شده و به صورت مستقیم از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع دستگاه های تهویه مطبوع و نیز انتخاب مناسب ترین دستگاه تهویه برای ساختمان خود با مهندسان ما تماس بگیرید.

مهندس احمدی : 09127675117 – 09194427470

مهندس خورانی : 09191639363

ما در این مقاله ابتدا موضوع تهویه مطبوع چیست را بررسی کردیم و سپس به معرفی 7 دستگاه تهویه مدرن برای ساختمان ها پرداختیم. برای آشنایی بیشتر با انواع سیستم های سرمایشی و گرمایشی مقاله زیر را مطالعه بفرمایید. 

مطالعه بیشتر ⇐ انواع سیستم های گرمایشی و سرمایشی ساختمان