تهویه مطبوع

تهویه مطبوع

شرایط محیط زیست انسان تاثیر مستقیمی بر چگونگی حالات روانی ، وضعیت فیزیکی ، نحوه انجام کار و بطور کلی تمام شئون زندگی او دارد. از آنجائیکه بخش عمده زندگی بشر امروزی در داخل ساختمان می گذرد ، ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان ، خواه محل کار باشد یا منزل و غیره ، واجد اهمیت بسیاری است که مهمترین بخش آن تهویه هوایی مطبوع برای ساکنین ساختمان با توجه به نوع فعالیت آنهاست زیباترین و گرانبهاترین ساختمانها در صورتیکه فاقد سیستم تهویه مطبوع مناسب باشند قابل سکونت نخواهند بود اهم وظایف یک سیستم تهویه مطبوع عبارتند از کنتزل دما ، رطوبت و سرعت وزش هوا ، زدودن گردو غبار تعفن و سایر آلودگی های هوا و در صورت لزوم از بین بردن میکروب ها و باکتریها معلق در هوا ، گرمایش و سرمایش هوا متناسب با فصل ، عمده ترین وظیفه یک سیستم تهویه مطبوع بوده بقیه وظایف در مراتب بعدی اهمیت قرار می گیرند

سیستم ها و کاربردها :
گزینش صحیح نوع سیستم تهویه مطبوع برای یک فضا یا ساختمان بخصوص، تصمیم بسیار حساس است . عمده ترین مسائل که باید ملاحظه نظر طرح سیستم تهویه مطبوع قرار گیرد عبارتند از:
۱- امکانات مالی شخصی یا سازمان سرمایه گذار
۲- فضا یا ساختمان – هدف ، موقعیت مکانی
۳- مشخصات خارج ساختمان ، دما ، رطوبت ، باد، تابش، آفتاب ، سایه
۴- تغییرات بار حرارتی داخل ساختمان – ساکنین ، چراغ ها
۵- قابلیت ساختمان در ذخیره کردن حرارت اکتسابی
۶- لزوم و ظرفیت پیش سرمایش حهت کاستن از اندازه دستگاههای تهویه مطبوع و یا سرمایش جزئی ساختمان
۷- جنبه های فیزیکی فضا یا ساختمان از نظر تطبیق با سیستم تهویه مطبوع تجهیزات و تنظیم عملکرد سیستم تحت بار حرارتی جزئی
۸- انتظارات وایده های شخصی کار فرما در مورد کیفیت هوای محیط

کاربردهای تهویه مطبوع
اگر چه از نظر تئوری می توان هر سیتم تهویه مطبوعی را برای هر ساختمانی استفاده کرد ولی در عمل به دلیل وجود عواملی چون هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری ، محدودیت های فضا و مکان ، طرح معماری موقعیت محلی ساختامانی و ارزیابی و تجربه مهندسی طراح ، تعداد سیستم های تهویه مطبوع مناسب برای هر ساختمان محدود خواهد بود . معمولاً در ساختمان هایی که سیستم های گرمایش و تهویه آن ها ساده و ظرفیتشان مناسب است ؛ هزینه های بهره برداری و تعمیر و نگهداری نسبتاً کم خواهد بود. کاربردهای تهویه مطبوع معمولاً در ساختمان های عمومی و تجاری ( ساختمان های اداری ، کتابخانه ها ، مراکز حمل و نقل )، ساختمانهای تجمعی ( آمفی تاترها ، استودیوم ها ) ساختمانهای آموزشی ( مهد کودک ها ، دانشکاها ، مدارس ) ساختمانهای اقامتی ( خوابگاه ، هتل ها ) ساختمان های مسکونی ( تک واحدی ، چند واحدی ، آپارتمانی ) ، مراکز بهداشتی و درمانی ( بیمارستانها ) ، و غیره است که به نوع سیستم ها در ساختمان مسکونی می پردازیم و نوع سیستم های تهویه مطبوع ساختمان های مسکونی متاثر از عوامل محلی و کاربردی است . عواملی محلی عبارتند از : منابع موجود در انرژی وقیمت آن ها ، شرایط آب و هوایی ، ویژگی های اجتماعی – اقتصادی و دسترسی به نیروی متخصص جهت نصب و تعمیرات نوع ساختمان مشخصه های فنی ساختمان و مقرارت و ضوابط ساختمان های مسکونی ، عوامل کاربردی ( application factors ) هستند . بنابراین برای گرمایش ، سرمایش رطوبت زنی ، رطوبت گیری و تصفیه هوا و یا ترکیب این فرایند می توان از سیستم گوناگونی استفاده کرد. معمولاً ساختمانهای مسکونی نیازمند سرمایش و گرمایش هستند در بسیاری از سیستم ها با افزودن *****هایمعمولی یا الکترو استاتیکی عمل تصفیه هوا را نیز انجام می دهند. در بسیاری از سیستم ها می توان از رطوبت زن ها ( humi difier ) نیز استفاده کرد به ویژه در فصل گرمایش و زمانی که با توجه به شرایط سایکرو متر لازم باشد رطوبت هوا افزایش یابد

سیستم های گرمایشی متداول برای ساختمان های مسکونی از سه گروه اصلی تشکیل شده اند :

* تغذیه اجباری هوا از ایستگاه مرکزی  (centeralforcedair )

*سیستم های مرکزی آبی  (centeral  hydronic )

* سیستم های منطقه ای  (zonal )

انتخاب و طراحی سیستم با توجه به:
۱) نوع منبع انرژی
۲ ) چگونگی توزیع و انتقال سیال واسطه سرمایش و گرمایش
۳) دستگاه های پایانه یا مصرف کننده (terminals ) صورت می گیرد .

یک کوره سوز (gas furnace ) متشکل از دستگاه تهویه مطبوع دو تکه (splitsystem ) رطوبت زن وهوا می باشد .

نحوه عملکرد سیستم چنین است:

که هوا از طریق کانال هوای برگشت به دستگاه بر می گردد این هوا ابتدا از روی  هوا می گذرد و در زمستان توسط بادزن گردش هوا که جزئی از کوره است حرارت را به فضا مورد نظر تغذیه می کند یک رطوبت زن ، رطوبت مورد نیاز را به هوای گرم که از طریق کانال رفت در درون ساختمان توزیع می شود اضافه می کند در طول فصل سرمایش با عبور هوای در حال گردش از روی کویل اواپراتور ( eraporator ) حرارت و رطوبت از هوا خارج می شود . توسط لوله مبرد (refrigerant line ) که در بیرون قرار دارد ارتباط می یابد . رطوبت تقطیر شده بر روی سطح کویل اواپراتور از طریق لوله تخلیه (drain ) خارج می شود . تجهیزات سرمایشی و گرمایشی در منازل که به صورت مجتمع های تک واحدی یا آپارتمانی چند طبقه ساخته می شوند معمولاً مشابه ساختمان های تک واحدی است استفاده از سیتم مجزا برای هر واحد این مکان را می دهد که کنترل هر واحد به صورت مستقل انجام و مقدار انرژی مصرفی هر واحد را بتوان اندازه گیری کرد .
سیستم های مرکزی با جریان اجباری هوا : (centeral forced – airsystem ):
در ساختمان های مرتفع چند واحدی نیز می توان از تجهیزات سرمایشی به کار برده شده در ساختمان های تک واحدی استفاده کرد. این تجهیزات می توانند در داخل اتاق تجهیزات هر آپارتمان یا در فضا ی زیر پله ها یا بالای سقف کاذب کلرید و یا انباری نصب شوند از کوره های کوچک هوای گرم مناسب برای ساختمان های مسکونی نیز می توان استفاده کرد ولی باید پیش بینی های لازم برای تامین هوای احتراق و تخلیه محصولات احتراق به عمل آید . برای تخلیه می توان از چندین دودکش یا از یک سیستم دودکش مانیفولدی (mani fold type vent ) استفاده کرد البته باید مقرارت محلی در این مورد را نیز در نظر گرفت .
روش دیگربرای ساختمانهای چند واحدی قابل استفاده است ، سیستم ترکیبی گرمایش آب مصرفی گرمایش فضا (waterhe ating / space heating ) است که در ان از آب درون مخزن ذخیره آب گرم مصرفی برای گرمایش فضا استفاده می شود . در این سیستم، آب از مخزن ذخیره به کویل ؛آبی موجود در دستگاه تغذیه هوا گردش می کند . برای سرمایش این فضا ها می توان از یک دستگاه تهویه مطبوع دوتکه ( split system ) که اواپراتور آن درون دستگاه انتقال دهنده هوا ( air handler ) است استفاده کرد.

طراحي سيستم تهويه ساختمان

الف) ساختمان هاي تجاري – اداري:

ب)   ساختمان هاي تجمعي _ آمفي تاترها :

ج)  استاديوم ها :

د  استخرهاي شنا :

تهويه طبيعي :

نيازهاي طرح

* با در نظر گرفتن درجه ها و مسیر های هوای ورودی در محل مناسب از مکش داخلی جلوگیری می شود.

* ازدیاد گرمایی به حداقل رسانده می شود.

* گرمای ناشی از تابش خورشید از طریق نور گیرها محدود می شود

* تهویه زبیعی زمانی بهتر صورت میگیرد که فاصله کف تا سقف بیشتر باشد

* شکل ساختمان به گونه ای باشد که باد اختلاف فشار کافی را بین خروجی و ورودی به وجود اورد.

* دریچه های خروجی نباید در مسیر باد باشد.

* نشت هوا از دیگر قسمتهای ساختمان به حداقل برسد . برای کنترل بهتر عبور هوا از مسیر های تعیین شده ( ورودی.خروجی )

نشت هوا از سایر قسمتها نباید از ۵m3/hr  با ازی هر متر تجاوز کند

* به دلیل اختلاف ناشی از باد و خاصیت دودکشی در فصول زمستان و تابستان بازشوها باید قابل تنظیم و به هنگام بسته شدن کاملا هوا بند باشند

 

* برای بازشوها دیوارهای حریق دمپر ضد حریق در نظر گرفته می شود.

 

* هوای رفت به فضاهای داخلی نباید ناقل آلودگی هوای بیرون باشد.

 

جريان هوا

 

جريان مورد نياز براي سرمايش محاسبه شده مانند تهويه مكانيكي است.

 

براي تهويه طبيعي، دماي اتاق مي تواند بيشتر از حالت تهويه مطبوع كامل در نظر گرفته شود.

 

 

 

 

 

بازشوها :

 

– پنجره ها

 

– دهانه ونتيلاتورها

 

– بادگيرها

 

– كانالهاي كف خواب

 

– شفت ها

 

– دمپر دستي يا اتوماتيك

 

 

 

فشار محرك :

 

الف : فشار باد

 

(فشار محرك باد ناشي از اختلاف فشار بين داخل و خارج ساختمان است.)

 

ب : خاصيت دودكش

 

انتخاب سيستم تهويه مطبوع

 

هرچه ميزان كارايي و بازده سيستمهاي تحويه بيشتر باشد، قيمت آن نيز بيشتر خواهد بود. نصب سيستم تهويه مطبوع از جمله تسهيلاتي است كه امروزه بسياري از افراد نميتوانند بدون آن زندگي كنند اگر شما نيز از جمله كساني هستيد كه به

 

خريد و نصب يك دستگاه هواساز يا تهويه مطبوع فكر ميكنيد،بايد قبل از خريد آن به نكاتي توجه نماييد .

 

طبيعي است كه هنگام انتخاب، شما ميل داريد بهترين سيستم را داشته باشيد به خصوص كه اين خريدي است كه شايد هر ده سال يك بار انجام شود. پس بايد به دنبال چه باشيد؟ شما بايد ميزان كارايي و آرامش بخشي آن را در نظر بگيريد .

 

اما چگونه ميخواهيد مدل و مارك دستگاه را انتخاب نماييد؟ يك راه مناسب براي دانستن پاسخ اين سوالات شناخت استانداردها و درجه بندي سيستمهاي تهويه مطبوع است

 

* درجه بندی سیستم تهویه مطبوع از نظر میزان بازدهی

 

* میزان صدا

 

* ويژگيهاي آرامش بخش

 

* انتخاب اندازه مناسب

 

* طراحي هواساز

 

براي انتخاب دستگاه هواساز نياز به اطلاعات زير مي باشد :

 

* بارهای سرمایی و گرمایی کل ساختمان

 

* حجم هوایی که در واحد زمان از هواساز عبور می کند

 

* افت فشار استاتیکی طولانی ترین مسیر کانال با هد استاتیکی فن

 

كاربرد تجهيزات تهويه مطبوع متاثر از مشخصه هاي بار سرمايش فضاي مورد نظر و ميزان كنترل لازم براي درجه حرارت و رطوبت آن است

 

انتخاب دستگاه فن كوئل

 

برخي از طراحان هنگام انتخاب فن كويل هايي كه كليد كنترل دور ( ۳ سرعته)دارند . ظرفيت سرمايش اسمي در سرعت متوسط را مبنا مي گيرند. اين امر موجب

 

افزايش ضريب اطمينان دستگاه و ارامتر كار كردن ان خواهد شد زيرا هنگامي كه فن كويل در دور زياد كار كند ظرفيت حرارتي ان افزايش خواهد يافت.

 

وقتي هواي تازه قبلآ توسط سيستمهاي مركزي( هوارسان) تا درجه حرارت حدود ۷۰سرد یا گرم شده باشد فن کویل ها باید فقط بارهای سرمایی و گرمایی فضای مورد نظر را تامین کنند.

 

پارامتر هاي مهم در انتخاب كولر

 

۱* برآورد ظرفيت مناسب مهمترين عامل، مساحت فضاي محصوري است كه قرار است كولر شما آن را خنك كند ظرفيت خنك كنندگي كولرهاي گازي معمولا با BTU و گاهي با كيلووات) سنجيده مي شود.

 

۲* نوع كمپرسور كمپرسور مهمترين قسمت كولر است. در حال حاضر سه تكنولوژي براي ساخت كمپرسور به كار م يرود. جدول زير وي ژگي هاي هريك را نشان مي دهد:

 

 

 

توان میزان سروصدا مصرف برق تحمل حرارت نوع کمپرسور
کم و متوسط + + +++++ پیستونی(recicrocal)
بالا +++++ ++++ ++++++ اسکرول(scroll)
کم تا زیاد ++++++ ++++++ ++ روتاری(موشکی )

 

 

 

انواع فن ها :
هنگامي که در يک کاربردتهويه مطبوع احتياج به سيستم کانال باشد، فن هاي لوله محوري، برد محور يو يا سانتريفوژ را مي توان مورد استفاده قرار داد. در مواردي که سيستم کانال وجود نداشته و مقاومت کمي در مقابل جريان هوا وجود دارد ، فن پروانه اي مي تواند به کار برده شود. در عين حال هنگامي که تجهيزات آماده نصب براي کاربردهايي که احتياج به شبکه کانال ندارند مورد استفاده قرار مي گيرند اغلب فن هاي سانتريفوژ بکار برده ميشود .
فن سانتريفوژ به دليل بي صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهاي بالا، در بيشتر کاربردهاي تهويه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرايط آسان بکار برده مي شود .
فن سانتريفوژ به دليل بي صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهاي بالا، در بيشتر کاربردهاي تهويه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرايط آسان بکار برده مي شود .
علاوه بر اين دهانه ورودي فن سانتريفوژ را ميتوان به وسائلي که سطح مقطع بزرگ دارند وصل کرد، در حالي که دهانه تخليه آن را مي توان به کانالهاي نسبتا کوچک متصل نمود. براي برآورده ساختن احتياجات سيستم توزيع هوا مي توان جريان هوا را تغيير داد ، اين عمل با تنظيمات ساده محرک فن يا تنظيم وسايل کنترل صورت مي گيرد .
استفاده از فن هاي جريان محوري براي مواردي که احتياج به حجم زيادي از هوا داريم و صداي زياد فن نيز در درجه دوم اهميت قرار دارد ، عالي خواهد بود. بنابراين اينگونه فن ها اغلب براي تهويه مطبوع و تجديد هواي بخشهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند . اين فن ها که داراي سرعتهاي بالا مي باشند، احتياج به پره هايي دارند تا هنگامي که تحت فشارهايي که براي سانتريفوژ عادي است ، کار مي کنند داراي بهترين بازده باشند . در عين حال اين فن ها مي توانند بدون پره هاي هادي نيز مورد استفاده قرار گيرند .
مفهوم سرعت مخصوص در تشريح کردن کاربردهاي گوناگون انواع فن ، مفيد و سودمند مي باشد . سرعت مخصوص يک شاخص عملکرد فن مي باشد که بستگي به سرعت ، ظرفيت و فشار استاتيکي فن دارد .

 

فن هاي جريان محوري ممکن است تحت بار اضافي قرار بگيرند و يا اينکه تحت چنين بار اضافي واقع نشوند.

 

تمام انواع فن ها را مي توان براي تخليه مورد استفاده قرار داد . فن هاي ديواري بر عليه مقاومت صفر يا بر عليه مقاومت کم، عمل مي کنند و بنابراين هميشه از نوع پروانه اي مي باشند. فن هاي پروانه اي در داخل کلاهک هاي روي بام يا اطاقکهاي روي بام استقرار مي يابند . فن هاي تخليه اي که داراي هود هستند و فن هاي تخليه ايستگاه مرکزي عموما از نوع سانتريفوژ مي باشند . ممکن است فن هاي محوري براي کاربردهاي تخليه مناسب باشند ، بويژه براي نصب در کارخانجات .
عملکرد فن پايدار است اگر بعد از اغتشاش جزئي موقتي نقطه عملکرد فن تغيير نکند ايا هنگام اغتشاش جزئي دائمي نقطه عملکرد خيلي کم تغيير يابد .ناپايداري حالتي است که جريان موجدار و يا داراي ضربان باشد امکان دارد چنين حالتي در هنگامي رخ دهد که منحني مشخصه سيستم منحني فن را در دو نقطه يا بيشتر قطع کند چنين حالتي به ندرت در مواردي که تنها از يک فن استفاده مي شود رخ مي دهد. هنگامي که دو يا چند فن که داراي پره هاي انحنا به جلو هستند به طور موازي بهم متصل مي گردند ممکن است منحني مرکب حاصل داراي ناحيه نا پايدار. اگر نقطه عملکرد در اين ناحيه قرار گيرد کاهش يا افزايش مقاومت سيستم صورت مي گيرد در هنگامي که فقط يک نقطه تقاطع بين منحني سيتم و منحني فن وجود داشته باشد بهره برداري در شرايط پايدار صورت خواهد گرفت.
تشديد در سيستم کمياب است ولي امکان دارد در مواقعي که در سيستم کانال کشي اي که براي فرکانس خاصي تنظيم شده از فن هاي فشار بالا استفاده گردد رخ بدهد همانند تشديد در لوله کشي ساختمان در هنگامي که نقطه عملکرد سمت چپ پيک فشار قرار داشته باشد افزايش فشار ناشي لز افزايش ظرفيت به نوبه خود تمايل به افزايش فشار بيشتري دارد با تغيير منحني مشخصه سيستم بنحوي که عملکرد بين پيک فشار و نقطه تخليه آزاد ببافته مي توان بر چنين شرايطي غلبه کرد.
علاوه بر مقادير استاندارد سطح متداول صدا يا استفاده از فضاي به خدمت گرفته شده فضاي در دسترس و طبيعت بار ، نيازهاي ديگر سيستم که بر انتخاب فن تاثير مي گذارند عبارتند از : مقدار هوا ، فشار استاتيکي و دانسيته هوا .
هنگامي که اين نيازها شناخته گردد ، انتخاب فن براي تهويه مطبوع هميشه متکي بر انتخاب ارزانترين ترکيب اندازه و گروه ساخت فن که سطح قابل قبولي از صدا و بازده را نيز به همراه داشته باشد، خواهد بود.
نمي توان در هنگام انتخاب فن ، سرعت خروجي را بعنوان شاخص صداي توليد شده بکار برد . بهترين مشخصه صدا در هنگامي که فن حداکثر بازده را دارد، حاصل مي گردد . سرعت خروجي مجاز براي فن هايي که در فشارهاي استاتيکي بالا کار مي کنند بيشتر است، زيرا حداکثر بازده در دبي هاي زياد رخ مي دهد . بنابراين هر محدوديتي که در ارتباط با صداي توليد شده بر سرعت خروجي اعمال شود، علاوه بر اينکه متکي بر حدود صداي محيط و مساحت فضاي مفيد در دسترس مي باشد . متکي بر فشار به نقطه حداکثر بازده انتخاب شود. بعلاوه شبکه کانال مربوطه نيز بايستي صحيح طراحي گردد ، همانگونه که در بخش ۲ توضيح داده شد.
معمولا بهترين توازن بين هزينه اوليه و بازده فن درهنگامي حاصل مي شود که فن انتخابي کمي کوچکتر از فني باشد که داراي حداکثر بازده است . در عين حال شايسته است براي مواقعي که زمان بهره برداري طولاني است . از فن هايي بزرگتر که بازده بيشتر دارند استفاده شود. در مواقعي که انتخاب فن کوچکتر باعث مي شود که محتاج به موتور ، محرک و راه انداز بزرگتر و ساختمان ضخيم تر باشيم ، انتخاب فن بزرگتر از نظر اقتصادي ترجيح داده مي شود.
چگونگي انتخاب فن و محرک آن مي تواند بر شرايط سايکرومتريکي فضاي مربوطه تاثير بگذارد . اگر فن انتخابي باعث گردد مقدار هوا کمتر از احتياجات شرايط طراحي باشد درجه حرارت حباب خشک اطاق بزرگتر از احتياجات شرايط طراحي باشد، کنترل هاي موجود در اطاق از افت درجه حرارت جلوگيري خواهند کرد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *