تحول های مختلف براساس نمودار سایکرومتریک هوا
عملاً در دستگاههای هوا ساز دو یا چند تحول همزمان اتفاق می افتد مانند : اضافه کردن بخار به هوایی که از روی کویل گرمایشی عبور کرده باشد . ضمن گرم شدن هوا و افزایش درجه حرارت خشک آن آنتالپی هوا نیز اضافه شده و رطوبت نسبی هم افزایش می یابد . و یا با سرد کردن عمل رطوبت گیری و کاهش درجه حرارت با هم اتفاق می افتد با توجه به تحولهای نشان داده شده مشخص می گردد یا اضافه و یا کم کردن یک یا چند پارامتر شرایط هوا تغییر کرده و شرایطی جدید پدید می آید . در این نمودار تحولها عبارتند از :
A فقط گرم کردن هوا با کویل بخار کویل آب داغ و یا هیتر الکتریکی
B گرم کردن و رطوبت زدن همزمان انجام می شود . در رطوبت بصورت بخار یا بصورت آبگرم روی کویل اسپری می شود .
C در این تحول بصورت ایزومترم فقط رطوبت به سیستم اضافه می شود . ( شستشوی هوا با اب گرم هم دما )
D سرد کردن و رطوبت زدن ( تحول اَ دیابانیک ) شستشوی هوا
E تحول فقط سرد کردن هوا ( نقطه ی شبنم ثابت ) با کویل سرمایشی
F سرد کردن و رطوبت گیری با استفاده از کویلهای سرد
G فقط رطوبت گیری ( غیر عملی )
H رطوبت گیری به روش شیمیایی که در نتیجه درجه حرارت خشک هوا افزایش می یابد
کنترل هوای تازه
قبل از پرداختن به روشهای کنترل مقدار هوای تازه لازم است بدانید برای داشتن یک سیستم تهویه مطبوع سالم ابتدا بایستی کاربری و نوع استفاده از آن مشخص گردد .
برای مثال مناطقی از قبیل آزمایشگاهها , کارخانجات تولید مواد شیمیایی اطاقهای عمل در بیمارستانها , آشپزخانه های عمومی , سرویسهای بهداشتی و غیره که صد در صد از هوای تازه استفاده می کنند . عملاً بایستی هوای اینگونه مراکز کاملاً تخلیه گردد و هوای تزه جایگزین آن گردد . همچنین مقدار هوای تازه برای تنفس افارد با توجه به فعالیت بدنی متفاوت است . بنابراین بایستی سیستم کنترل مشخصی را برای آنها پیش بینی نمود و همانطور یکه در فصل اوّل اشاره شد یکی از هدفهای مهم در سیستم های کنترل صرفه جویی در مصرف انرژی و نهایتاً سود آوری می باشد .
و رسیدن به این هدف زمانی ممکن خواهد بود که از انرژی های موجود در سیستم و با جلوگیری از تلفات انرژی حداکثر بهره را برد . سیستم های تهویه مطبوع زیادی نیز وجود دارند که بخش زیادی از هوای برگشتی را مجدداً به سیستم بر می گردانند و یا سیستمهای تهویه مطبوع مراکز تجاری رستورانهای بانکها مساجد که عملاً تعداد افراد مراجعه کننده بطور دقیق مشخص نمی باشد در نتیجه مقدار هوای تازه مورد نیاز برای تنفس افراد در ساعات کار سیستم متفاوت است . از طرفی طراحی یک سیستم تهویه مطبوع بایستی شرایطی رافراهم کند که مشخصات هوا در منطقه راحتی قرار گیرد . منطقه راحتی در فصل تابستان و زمستان روی نمودار سایکرومتریک و یا اینکه در ساعات مختلف شبانه روز که شرایط هوای خارج به شرایط هوای داخل نزدیک است می توان مقدار بیشتری هوای خارج را به سیستم وارد نمود خوشبختانه سنسورهایی ساخته شده است که میزان منواکسید کرین و دی اکسید کربن را حس نموده و به موتور تدریجی دمپر هوای آزاد و یا موتور تدریجی دمپر اگز است فرمان می دهند و بر حسب نیاز مقدار هوای تازه را کنترل می کنند .
سیستم های مختلف تهویه ی مطبوع
تهویه ی مطبوع برای سه منظور زیر مورد استفاده قرار می گیرد :
الف. تهویه ی مطبوع زمستانی
ب. تهویه ی مطبوع تابستانی
ج. تهویه ی مطبوع برای تمام فصول که بر حسب نوع استفاده از آن در ساختمان به سیستم های زیر تقسیم می شود .
1. تهویه ی مطبوع مرکزی
2. تهویه ی مطبوع منطقه ای
3. تهویه ی مطبوع به وسیله ی واحدهای محلی
4. تهویه ی مطبوع القایی
5. تهویه ی مطبوع با سرعت بالا
6. تهویه ی مطبوع با کانال مضاعف
تهویه ی مطبوع مرکزی
در این سیستم به طوری که از اسم آن پیدا است هوا با شرایط مورد نظر در مرکزی به نام محفظه ی تهویه ی تهیه می شود و از راه محفظه ی اختلاط صافی ها کویل های حرارتی و برودتی و دستگاه کنترل رطوبت به کمک بادرسان وارد کانال می شود و به قسمت های مختلف ساختمان می رود کانال ها ممکن است بنائی یا فلزی و یا پلاستیکی باشد . این نوع سیستم به طور معمول در ساختمانهایی به کار می رود که شرایط کلیه ی محل های مورد نظر برای تهویه یکسان باشد و اشکال عبور کانال در ساختمان وجود نداشته باشد در این سیستم با کلیه ی شرایط هوای خواسته شده چه در زمستان و چه در تابستان می تواند مورد استفاده قرار گیرد . با توجه به این که اتلاف حرارتی حداکثر محل های مختلف یکسان نیست و سیستم برای بار بحرانی ساختمان محاسبه می شود بنابراین نسبت به سیستم های محلی از لحاظ ظرفیت وسایل مزیت دارد اما به نیروی بیشتری نیاز است .
طرز کار سیستم تهویه ی مطبوع مرکزی در تابستان
فرض می نیم اختلاف دو هوای خارج و داخل با مشخصات NوR در محفظه ی اختلاط انجام گرفته و به شرایط نقطه M رسیده باشد و پس از گذشتن از صافی هوا و رطوبت زن مسیر M را طی کند و بعد از آب گیر عبور کند و وارد کویل های آب سرد یا کویل تبخیر کننده شود و تا نقطه ی 2 که مورد نظر است خنک شود و این هوای مطبوع به وسیله ی بادرسان به ساختمان داده شود عمل تنظیم دستگاه به وسیله ی شیرهای حرارتی و ترموستات ها و ناظر رطوبی انجام می گیرد . معمولاً ترموستات را روی هوای برگشتی ساختمان قرار می دهند . تا بالا رفتن درجه ی حرارت داخل ساختمان مقدار جریان آب سرد و یا سیال سردکویل سردکننده را زیاد کند و بر بار برودتی بیفزاید و اگر از دریچه های تنظیم درمرحله ی بعدی عمل تنظیم انجام می گیر د .
تهویه ی مطبوع منطقه ای
این نوع سیستم در ساختمان هایی که قسمت های مختلف آن شرایط متفاوتی از نظر نوع هوا دارند مانند بیمارستانهای که بخش های مختلف بر حسب نوع بیماران اطاق عمل زایمان نوزادان آزمایشگاه و غیره که هر یک شرایط به خصوصی دارند و همچنین ساختمان های مجتمع ها بر حسب این که ساختمان ها در جهات مختلف قرار می گیرند مورد استفاده قرار می گیرد .
در ساختمان های بسیار بزرگ مانند ادارات و شرکت ها که توزیع هوا از طریق یک کانال اصلی باعث به کار بردن کانالهای قطور می شود هر چند طبقه با یک تهویه ی مطبوع منطقه ای تامین می شود . وسایل و لو.ازم مورد نیاز در این سیستم مرکزی است . و در بعضی از ساختمان ها نیز ترکیب این دو نوع سیستم یعنی مرکزی و منطقه ای به کار می رود که در این صورت قسمتی از هوای تازه در مرکز تهیه و بقیه بارگرما یا سرما را در منطقه ی مورد نظر نسبت به نیاز محل به هوا می دهند . واحد سیستم تمام هوای چند منطقه ای دارای کویل های گرم کننده و سردکننده به موازات یکدیگر هستند و یک سیستم با حجم ثابت و درجه حرارت متغیر است . این سیستم برای سطوح با فضاهای مرکب ( چند حالته ) یا چند منطقه ای که نیاز به کنترل درجه حرارت اختصاصی دارند و وقتی یک یا چند شرط از شرایط زیر وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
1. سطح تهویه شامل تعداد زیادی از فضاها ی کوچک یا بزرگ باشند که به طور اختصاصی کنترل می شوند. ( مثل مدارس – ادرات )
2. سطح تهویه شامل مناطقی با سطوح تبادل مختلف و بار داخلی متفاوت باشد ( مثل بیمارستانها)
3. سطح تهویه شامل یک منطقه ی بزرگ و یک گروه فضاهای کوچک (مثل بانکها) باشد .
4. سطح تهویه شامل فضاهای داخلی با مشخصات اختصاصی باشد . (مثل ایستگاه رادیو و تلویزیون ) سیستم بادمش به داخل در محل هایی که دارای بار محسوس بالا و هوای تازه محدود باشد مورد استفاده قرار می گیرد . مصرف هوای تازه ی زیاد نیاز به کویل رطوبت گیر حداقل هوای بیرون و کویل گرمایی که از ورود هوای مرطوب بیرون جلوگیری شود . از مشخصات این سیستم می باشد .
مشخصات سیستم
1. کنترل بهتر درجه حرارت یک فضا یا منطقه هر فضا به عنوان یک منطقه با مقداری هوا بادرجه حرارت معین تغذیه می شود .
2. کارکرد ساده ی غیر قابل تغییر از تابستان به زمستان یا به عکس به صورت دستی یا خاموش و روشن کردن دستگاه مبرد صورت می گیرد و ترموستات های اطاقی نیاز به یک با ر تنظیم دارند .
3. تقسیم و انتقال هوای ساده
4. تهویه ی و کنترل مرکزی شده خدماتی مانند برق و موتور آب تخلیه هواگیری و تعویض صافی ها تنها در دستگاه واقع در موتور خانه انجام می گیرد .
5. رطوبت گیری مرکزی
6. صرفه جویی در کار کرد وقتی از تمام هوا بیرون استفاده می شود که به اندازه ی کافی درجه حرارت آن پایین باشد و در نتیجه کارکرد ماشین مبرد صرفه جویی شود .
7. کارکرد آرام تمام بادرسان ها و دستگاهها در محلی دور از فضا تهویه قرار می گیرد .
تهویه ی مطبوع با واحدهای محلی
تهویه ی هوا به وسیله ی واحدهای محلی به طور معمول به وسیله ی سیستم کولر برای ساختمان هایی که در زمان احداث سیستم تهویه در نظر گرفته نشده باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
که به صورت واحد متشکل از کمپرسور کویل تبخیر کننده بادرسان و تقطیر کننده که در یک قفسه قرار گرفته شده می باشد که در روی پنجره یا دیوار خارجی نصب می شود .
قدرت این نوع کولرها بین 20000تا 60000 کیلوکالری در ساعت است و امکان تجدید و تعویض هوا و نیز استفاده از هوای برگشتی اطاق امکان پذیر است .
عیب بزرگ این نوع سیستم ها صدای زیاد و عدم امکان کنترل رطوبت است . نوع دیگر که قدرت آن ها معمولاً بیش از 120000 کیلوکالری در ساعت است به صورت بسته بندی در کارخانه و قابل حرکت می باشد . که نیاز به نصب و سوار کردن نئدارد د ساختمان بانک ها و رستوران ها و نظایر آن مورد استفاده قرار می گیرد که با اضافه کردن کویل حرارتی در زمستان و تابستان مورد مصرف دارد . نوع دیگر تهویه ی مطبوع با واحدهای محلی به وسیله ی سیستم فن کویل است که به صورت یک قفسه شامل مطبوع حرارتی با برودتی و پنکه (فن) وسایل که معمولاً آب است گرما یا سرمای لازم را از واحد تهویه ی محلی کسب می کند و هوای تازه یا قسمتی از هوای برگشتی اطاق را می گیرد و پس از عبور از سطح کویل و گذشتن از صافی به اطاق می دهد تنظیم این نوع سیتم به وسیله ی شیرهای حرارتی خودکار و سرعتهای مختلف پنکه انجام می گیرد .
ولی کنترل رطوبت امکان پذیر نیست در بعضی از انواع این سیستم به جای سیال سرد و گرم از جریان مستقیم سیال های مبرد مثل فریون استفاده می شود که به نام تهویه ی مطبوع انفرادی خوانده می شود در سیستم فن کویل کنترل هر محل و اطاق به طور مستقل انجام می گیرد . ولی کنترل رطوبت امکان پذیر نیست در بعضی از انواع این سیستم به جای سیال سرد و گرم از جریان مستقیم سیال های مبرد مثل فریون استفاده می شود که به نام تهویه ی مطبوع انفرادی خوانده می شود . در سیستم فن کویل کنترل هر محل و اطاق به طور مستقل انجام می گیرد و در نتیجه به عکس سیستم مرکزی بار سیستم و مصرف انرژی پایین می آید در ساختمان هایی نظیر ادارات هتل ها و منازل مسکونی که در آن ها کانال پیش بینی نشده است و یا نمی توان کانال پیش بینی نشده است و یا نمی توان کانال قطور نصب کرد این سیستم بهترین روش تهویه خواهد بود .
کویل های سرد
کویل های تهویه از لوله پرده داری تشکیل شده است که پره ها به کویل چسبیده اند و در سیستم تهویه ی تابستانی هوا را سرد و رطوبت آن را می گیرند بدین ترتیب که مایع مبرد (سرد کننده ) در داخل لوله ها جریان دارد و هوا از لای پره ها به کمک پنکه عبور می کند و مبرد با گرفتن حرارت هوا در داخل لوله تبخیر می شود . این نوع کویل انبساط مستقیم نام دارد . امکان دارد به جای مایع مبرد ,آب تهویه مورد استفاده قرار می گیرد . اگر در داخل لوله ی سیال گرم حرکت کند , کول را حرارتی گویند . لوله های کویل ها از جنس مسی یا آهنی با پره های آلومینیومی یا مسی یا آهنی است و به صورت مارپیچ ساده یا مارپیچ کنگره دار ساخته می شوند . چون دو سر لوله های پره دار به کلکتور جوش می شوند و ثابت اند , بنابراین گاهی برای جلوگیری از اشکالات انبساط , آن را دو خم می سازند و نصب می کنند .
بادرسان های (پنکه ها) مصرفی با فشار 20 تا 50 میلی متر آب انتخاب می شوند , زیرا هوا باید به وسیله ی کانال ها با افت فشار به نسبت زیاد به اطاق ها و محل های مصرفی ساختمان برسد . مقطع کویل سطحی است که قبل از کوسل , هوا از آن سطح به کویل وارد می شود . سرعت هوا در مقطع سرعتی است که از نسبت دبی حجمی هوا به سطح مقطع کویل به دست می آید .
سطح انتقال حرارت کویل , سطحی است که در آن تبادل حرارتی بین کویل و هوا صورت می گیرد و تعداد ردیف لوله های آن تعداد ردیف هایی است که در جهت جریان هوا قرار می گیرد .
شرایط هوا در مسیر عبور از کویل
به طوری که اشاره شد , مقدار هوای جریانی باید طوری باشد که بتواند با بار سرمای خود جبران اتلاف برودتی محل را بکند و هر قدر مقدار هوا بیشتر باشد , اختلاف شرایط هوای ورودی و هوای محل تهویه ی کمتر می شود . همچنین اشاره شد که اختلاف درجه حرارت هوای ورودی و هوای محل باید طوری باشد که موجب باد و ایجاد و منطقه ی سرد و گرم نشود , که در تهویه ی مطبوع تابستانی این اختلاف برای دریچه های دیواری بین 8 و دریچه های سقفی 16 درجه ی سانتی گراد است . به عبارت دیگر برای هر متر ارتفاع محل حداکثر 3 درجه ی سانتی گراد اختلاف می توان در نظر گرفت . محاسبه ی کویل ها پس از تعیین شرایط هوای داخل و هوای خارج به دست می آید . منحنی شرایط هوا ر سمیر عبور از کویل روی دیاگرام رطوبی به صورت 1و2و3 است . این منحنی شرایط از 1تا 2 افت درجه حرارت را با نسبت خطوط ثابت تا حد اشباع نشان می دهد و از 2 تا 3 هوا روی خط اشباع حرکت می کند . تا از کویل خارج شود . ولی در عمل وجود قشر هوای آرام روی کویل باعث تقطیر آب می شود و منحنی شرایط به صورت دیگری خواهد بود که در زیر تشریح روی کویل باعث تقطیر آب می شود و منحنی شرایط به صورت دیگری خواهد بود . اگر سطح کویل درجه حرارت ثابتی داشته باشد که مساوی یا کمتر از نقطه ی شبنم هوای ورودی باشد , منحنی شرایط از به هم پیوستن نقطه ی هوای ورودی (1) و نقطه ی دیگر روی خود اشباع است و دارای درجه حرارت سطح مرطوب th است , به دست می آید .
t¹ و Fv¹ درجه حرارت و نسبت هوای مخلوط ورودی
tN Nv درجه حرارت و نسبت مخلوط هوای خشک خارجی
th vh درجه حرارت و نسبت سطح مرطوب است .
سطح مرطوب مساوی درجه حرارت نقطه ی شبنم هوای ورودی باشد , خط مستقیم افقی است , یعنی در تحول , آبی از هوا گرفته نمی شود و اگر درجه حرارت سطح بیش از درجه حرارت نقطه ی شبنم هوای ورودی باشد و سطح هم خشک باشد رابطه ی فوق بر قرار نیست و خط مستقیم نخواهد بود . از اختلاف آنتالپی و تفاوت مقدار رطوبت , ظرفیت های هر قسمت به آسانی به دست می آید .
طرح و محاسبه ی کانال هوا
در سیستم های مختلف تهویه ی گرم و سرد که تهویه ی اجباری به وسیله ی بادرسان انجام می گیرد . بادرسان باید طوری انتخاب شود تا مقدار هوای کافی با فشار سکون معین که مساوی و یا بیشتر از جمع افت فشارهای طول کانال به ضاافه ی فشار سکون انتهایی باشد را بدهد .
در محاسبه ی قطر کانال های هوا با معلوم بودن دبی هوا ی لازم برای هر محل طبق آنچه که گفته ش و سرعتی متناسب که در تاسیسات معمولی نباید از 5 الی 6 متر در ثانیه تجاوز کند قطر کانال تعیین می شود در اماکن صنعتی که تولید سرو صدا چندان مهم نیست میتوان سرعت بالاتری در نظر گرفت و این سرعت در تسیسات با فشار بالا ممکن است تا 25 متر در ثانیه نیز برسد , به طور کلی در طرح کانال باید وضع مناسبی را تعقیب کرد که :
1. طول کانال کم باشد .
2. زانوهای تند به کار برده نشود .
3. در کانالهای مقطع چهار گوش
نسبت طول ضلع بلند به طول ضلع کوتاه حدود 6 است اما نباید از 10 تجاوز کند سرعت هوا در کانال ها بر حسب محل مصرف تهویه و نوع ساختمان و همچنینی نوع کانال با توجه به جدول 40 و طبق جدول زیر انتخاب می شود . افت فشار لوازم (محلی) در قسمت های مختلف کانال به طور تقریبی به شرح زیر است و در محاسبات دقیق تر میتوان از جدولهای ذکر شده قبلی استفاده کرد ورود هوا به بادرسان 125% ت 5/2 میلی متر آب . عبور هوا از کویل های گرم یا سرد یک ردیفه تا چند ردیفه 5/2 الی 75/8 میلی متر آب .
رطوبت زدن 75/8 -5 میلی متر آب و صفی 10-5 میلی متر آب و کانال ها از 1تا 10 میلی متر آ ن دریچه ها و شبکه های نظیر آب 5/2 تا 5 دریچه های شیپوری 5/2 میلی متر آب و مقدر تبدیل فشار 25% میلی متر که جمع کل افت فشار سیستم ساده بین 25 تا 40 میلی متر آب می شود .
( در طرح کانال هوا به ترتیب زیر باید عمل کرد . )
1. طرح شبکه ی کانال رد روی نقشه با در نظر گرفتن بهترین وضع تقسیم هوا و امکان بازدید و نصب آن
2. تعیین مقدار هوای لازم محل و مقدار گذر هوا برای هر شاخه و هر منطقه و شاخه ی اصلی
3. انتخاب مقطع کانالهای انشعاب نهایی براساس مناسب ترین سرعت و افت فشار انتخاب مقطع کانال های انشعابی و اصلی به طریق مختلف زیر انجام می گیرد .
(طریق سرعتی یا تنزیل سرعت )
در این طریقه بر حسب تجربه و اطلاعات لازم سرعت هوای هر قسمت از کانال را معین و ازروی دیاگرام افت فشار مربوط به مقطع کانال را تعیین می کنند و البته هر قدر از بادرسان دور تر و تنظیم مقدرا هوا در هر قسمت کانال به وسیله ی دریچه انجام می گیرد .
(طریق افت فشار ثابت ) در این روش افت فشار را برای هر متر کانال در سراسر طول کانال ثابت می گیریم و قطر و سرعت را از روی دیاگرام پیدا می کنیم و تنظیم با استفاده از دریچه ی (دمپر ) مسیر است .
(طریق افت فشار متعادل )
در این روش که حد میان دو طریقی قبلی است افت فشار را از بادرسان تا هر شاخه طوری در نظر می گیرند که افت فشار برای همه شاخه ها یکی باشد . به طوری که احتیاج به تنظیم هوا به وسیله ی دریچه نباشد به عبارت دیگر فشار ساکن سیال در هر شاخه و در محل هر اتصال ثابت بماند برای تنظیم هوا احتیاج به دریچه ی تنظیم در هر شاخه نیست اما بهتر است در نظر گرفته شود .
(طریق تبدیل فشار حرکتی به فشار سکون )
در این طریقه به ازای مقادیر فشار در کانال از فشار دینامیکی کم می کنند به طوری که فشار سکون در سرتاسر طول شبکه ثابت بماند و مرتباً سرعت کم شود .
(محاسبه کانال برشگت )
محاسبه ی کانال برگشت هاو به طور معمول به طریق افت فشار ثابت انجام می شود و. مقدار هوای برگشتی و افت فشار کلی برگشت (از مقدار فشار مکش بادرسان بیشتر نباشد . ) باید قبلاً معلوم شود . طرح کانال برگشت به همان دقت کانال رفت باید انجام گیرد و بهتر است در دریچه ای برای تنظیم هوای برگشت در روی شاخه تعبیه شود .
(ساختمان کانال )
هر قدر کانال دارای قطر و ابعاد بزرگ تری باشد باید از ورق با ضخامت بیشتر ساخته شود تا از کانال جلوگیری شود گاهی لازم است که بست های اضافی در سطح خارجی کانال به صورت ضرب در نصب شود . امروزه بیشتر از کانال های آلومینیومی استفاده می شود زیرا وزن مخصوص آن کم تر از آهن است بنابراین ضخامت آن برای وزن متشابه بیشتر و استقامت آن در مقابل تغییر شکل و لرزش بیشتر است به علاوه چون نرم است کار کردن با آن نیز آسان تر است اما از طرف دیگر چون ضریب انبساط ان زیاد است بنابراین در اختلاف درجه حرارت های زیاد باید رعایت انبساط در طول های زیاد و مستقیم بشود ضخامت های لازم جهت کانالهای مختلف بر حسب مقطع در جدول شماره ی 54 داده شده است . چون کانال ها نمی توانند صد در صد هوا را عبور دهند بنابراین تا ده در صد باید مقدار هوا را اضافه در نظر گرفت و از تغییر مقطع شدید کانال احتراز کرد و در زانو ها پره ها هادی نصب کرد همچنین در داخل کانال گاهی لازم است عایق صدا و در خارج ان عایق حرارتی نصب کرد .
اتلاف حراتی کانال
در زمستان وقتی کانال هوای گرم ا زقسمت های سرد ساختمان عبور می کند مقداری حرارت از دست می دهد . کانال هوای سرد از قسمت های گرم ساختمان با محل های گرم تهویه برای آن در نظر گرفته نشده است بگذرد مقداری گرما کسب می کند که مقدار ان به نسبت محیط کانال به سطح مقطع کانال و همچیننی طول کانال و اختلاف در جه ی حرارت هوای داخل و خارج کانال و سرعت هوا در کانال بستگی دارد علاوه بر این نوع سطح کانال و رنگ و نوع عایق مصرفی هم دخالت دارند . استفاده ی کانال از ورق آلومینیوم و یا گالوانیزه که تشعشع حرارتی بسیار کمی دارند برای جلوگیری از اتلاف حرارتی به کانال های دیگر برتری دارد .
(توزیع هوا )
باید توزیع هوا در داخل ساختمان طوری در نظر گرفته شد که از لحاظ سرعت و در جه ی حرارت موجب ناراحتی اشخاص نشود . اختلاف درجه ی حرارت نقاط مختلف یک محل نباید از مورد یک درجه تجاوز کند و سرعت هوا در اطراف اشخاص نشسته به طور معمول در حدود 3/0 متر در ثانیه و برای اشخاص در حال حرکت کمی بیشتر و حداکثر تا 6/0 متر در ثانیه می تواند باشد که ناارحت کننده نباشد . بهتر است که هوا از جلو به طرف اشخاص وزیده شود و نه از پشت و همچنین توزیع هوا از بالا به پایین بهتر از پایین به بالا است . انتخاب دریچه های ورودی و خروجی هوا در ساختمان بسیار مهم است و باید معماری وزیبایی محل و دسترسی به کانال و توزیع و پاشش صحیح در نظر گرفت .
سیستم واحد فن کویل تمام آب
الف . سیستم دو لوله ای : که از آن یک لوله ی رفت اصلی (سرد و گرم ) با توجه به فصل آب آماده شده در دستگاه مرکزی را به واحد می برد و یک لوله برگشت آن را مجدداً به دستگاه مرکزی بر می گرداند . این سیستم شامل آ گرم کن و آب سرد کن مرکزی واحدهای فن کویل اطاقی کنترل ها لوله کشی اتصال داخلی و سیم کشی مطابق نیاز است . اعضای اصلی واحد که شامل ورودی هوا صافی بادرسان و کویل سرد و گرم است نشان داده شده است واحدها ممکن است زیر سقف یا پنجره نصب شوند .
مخلوطی از هوای بیرون و برگشتی یا تنها هوای برگشتی وارد واحد می شود . و پس از عبور از صافی ها وکویل هوا را در تابستان خنک و رطوبت گیری و در زمستان گرم می کند . و به داخل اطاق می فرستد در بعضی از شرایط یک کانال کشی فشار ضعیف در دیوار پیش بینی می شود که هوای تازه از میان دیوار باز وارد فن کویل شود اما این طریق برای ساختمان های چند طبق پیشنهاد نمی شود . اغلب این کانال پیش بینی نشده است و هوای نفوذی از درزها جایگزین هوا ی تازه می شود یا یک سیستم منطقه ی داخلی مورد استفاده قرار می گیرد .
کنترل درجه ی حرارت اطاق از دو طریق انجام می گیرد .
1. تنظیم سرعت بادرسن خاموش و روشن کردن آن
2. تنظیم جریان آب یا قطع و وصل جریان آب
در بعضی ساختمان ها مانند هتل ها یک گرم کن مجدد برقی نیز پیش بینی می شود. که در فصول معتدل تغییرات با را تامین می کند .
مشخصات سیستم
1. کنترل در جه ی حرارت اختصاصی هر اطاق
2. مجزا بودن جریان هوای هر اطاق
3. صرفه جویی در کارکرد – در حین فصول معتدل از هوای بیرون برای سرمایش آزاد استفاده می شود و یک دریچه ی نسبی هوای اطاق و بیرون در هر واحد کنترل را تامین می کنند .
4. حداقل کانال کشی
5. تقسیم هوا از زیر پنجره
انتخاب واحد
واحدهای اطاق با توجه به بار حدکثر انتخاب می شوند .
1. حداکثر بارسرمایی اطاق و هوای تازه هم محسوس و هم نهایی
2. حداکثر بار گرمایی اطاق و هوای تازه
3. در محاسبات باید مقاومت خارجی دیوارها و تجدید هوا را در نظر گرفت .
واحدهای ساخته شده به طور معمول برای توزیع هوا در اطاق هایی با ارتفاع 20 فوت ( تقسیم قائم هوا ) و گسترش در سقف به فاصله ی 15 تا 20 فوت قبل از ریزش به طرف کف و برگشت جریان هاو مناسب هستند . درجه ی حرارت آب سرد به طور معمول بین 45 تا 50 درجه ی فارنهایت انتخاب می شود .
لوله کشی
سیستم لوله کشی با توجه به نوع ساختمان و موقعست آن انتخاب می شود انچه که باید مورد توجه قرار گیرد تنزیل در نسبت جریان و هزینه ی لوله کشی و انتخاب پمپ آب برای سیستم است . باید توجه داتش که حداقل جریان آب در کویل ها برای جریان بوتور بولنت برای لوله هایی است که قطر خارجی آن ها 3 و 1 و 5 و یا تقریبا ً 5/0 و 7/0 و 9/0 است باید توجه
8 2 8
کرد که نباید پمپ انتخابی دارای مشخصات هد شیب دار باشد بلکه باید دارای مشخصات هد سطحی A مورد استفاده قرار گیرد قبل از انتخاب پمپ آب ثانویه باید کنترل فشار ارتفاع (هد) پمپ شود .
اما وقتی یک شیر برقی سه راهه در موقعیت بسته باعث می شود جریان آب به کویل نرسد . دیگر نیازی به ارتفاع آب دهی پمپ نیست همچنین اگر سرعت آب در زوایا و اتصالات کم تر از 10 فوت بر دقیقه باشد کمتر J فشار ارتفاع پمپ ضروری نخواهد بود در نمایش منحنی پمپ کار و B منحنی نمایش کار سیستم است و محل تقاطع منحنی های A و B نقطه ی کارکرد پمپ دربار حداکثر است . مقداری از افت فشار در اتصالات واحد اتصالات لوله کشی و لوازم کنترل این افت سیستم در نسبت های مختلف جریان آب از لوله های رفت به طرف واحد و برگشت به طرف لوله های برگشت است .
سیستم چند لوله ای
در سیستم دو لوله ای یک لوله ی رفت آب سرد و گرم با توجه به فصل و یک لوله ی برگشت آ ب به چیلر یا دیگ به کار می رود اما در سیستم های چند لوله ای سیر رفت آب سرد و گرم جدا است و لوله ی برگشت نیز ممکن است مجزا باشد مقدار آب مورد نیاز به وسیله ی شیر کنترل و ترموستات غیر قابل برگشت تنظیم می شود . بدین ترتیب که اگر از میان کویل جریان می یابد و به عکس اگر در جه ی حرارت اطاق بیش از حد گرم شودآب سرد جریان می یابد .
مزایای سیستم چند لوله ای
1. پاسخ سریع به تنظیم های ترموستات
2. حذف مشکلات تغییر سیستم کار
3. وقتی سیستم به طور دقیق طراحی شده باشد تغییر لازم نمی شود و کار سیستم ساده خواهد بود
4. کنترل ساده تر درجه ی حرارت اطاق
5. تامین نظر کلیه ی ساکنین یک ساختمان
منابع مختلف سرد کردن
منابع سرد طبیعی عبارتند از رطوبت زنی هوای زیر زمینی آب ها ی زیر زمینی آب های زیر زمینی و یخ که نوع آخر در مناطقی که یخ طبیی نباشد باز نیاز به ماشین مبرد دارد .
یکی از معمولی ترین وسیله ی تهویه تابستانی با استفاده از دستگاه رطوبت زنی است که فقط درجه ی حرارت خشک را با عمل رطوبت زنی پایین می آورد . این نوع تهویه در مناطقی که دارای هوای خشک با درجه حرارت رطوبت زنی هستند مورد استفاده قرار می گیرد و از زمان های بسیار قدیم و قبل از آن که کویل های سرد در تهویه ی مطبوع به کار برده شوند تنها وسیله ی خنک کردن هوا بوده است . در ایران نیز از زمان های دور در مناطق گرم با قرار دادن خار در جلوی پنجره ها و مرطوب کردن این خارها تا حدودی از شدت گرما می کاستند .
دستگاههای رطوبت زنی ( در اصطلاح کولر آبی خوانده می شود . ) به صورت واحدهای کوچک برای اطاق ها با ظرفیت 3000 تا 6000 متر مکعب در ساعت و واحدهای بزرگ پمپ از مخزن به الیاف پاشیده می شود و هوا به وسیله ی بادرسان از میان این الیاف مرطوب به داخل کانال منتهی به طااق ها هدایت می شود . پاین آمدن درجه حرارت خشک هوا و ایجاد ورزش تبادل حرارتی بدن را بیشتر می کند و هوا به نظر سردتر می آید و بدن احساس مطبوع می کند . در واحد بزرگ که به ورت یک دستگاه مرکزی است از افشانک های آب پران استفاده می شود به طور معمول از هر افشانک در حدود 8 لیتر آب در دقیقه با فشار 5/1 آتمسفر برای هر 800 متر مکعب جریان هاو به هوا اضافه می شود و هوا پس از مرطوب شدن از آبگیرها عبور می کند . به وسیله ی بادرسان به کانال ها ارسال می شود آبگیرها از صفحات مواج گالوانیزه یا سمی به ضخامت یک میل متر ساخته شده اند و به فاصله ی 5/2 الی 4 سانتی متر از یکدیگر قرار می گیرند و به وسیله ی یک آ پران که در بالای آن قرار دارد همیشه مرطوب نگهداشته می شوند و موج این صفحات طوری است که هوا با سرعت حداکثر 3 متر در ثانیه حدود 5 بار تغییر جهت می دهد و ذرات مطلق آن به آب داده می شود.
در هر دو نوع دستگاه رطوبت زنی برای ترمیم مقدار آبی که تبخیر و یا از مخزن تخلیه می شود یک شیر شناور دار به کار برده می شود در ساختمان هایی که نباید مقدار رطوبت زن برای ترمیم آبی که تبخیر و یا از مخزن تخلیه می وشد یک شیر شناور دار به کار برده می شود در ساختمان هایی که نباید مقدار رطوبت بالا رود از جمله سالن های نمایش و پر جمعیت خنک کردن هوا به وسیله ی آب به طریق غیر مستقیم استفاده میشود هوایی را که باید خنک کرد از داخل شبکه ی فلزی عبور می دهند که این شبکه فلزی از خارجدر مسیر جریان هوای مرطوب و پاشش آب قرار می گیرد و در نتیجه تبخیر آب محیط سرد می شود و هوای داخل شبکه را خنک می کند .
انتخاب کولر آبی با دستگاه رطوبت زنی
برای انتخاب کولر آبی با ستگاه رطوبت زنی بادی دبی کولر را به دست آورد . دبی کولر عبارت از مقدار هوایی است که درمدت یک دقیقه از کولر به محل ارسال می شود و از نسبت حجم ساختمان به تعداد دفعات تعویض هوای محل به دست می آید .
VT – دبی کولر به متر مکعب در دقیقه یا فوت مکعب در دقیقه
VS – حجم ساختمان
m – تعداد دفعات تعویض هوا که بستگی به نوع ساختمان و منطقه ی جغرافیایی دارد .
انتخاب محل نصب
1. محل نصب باید طوری انتخاب شود که احتیاج به کانال کشی طویل و یا پیچ و خم های زاید و زانوهای متعدد نداشته باشد چون قدرت کولر برای عبور دادن هوا از چینن کانالی در اثر اصطکاک زیاد با جدار کانال و ضربه های متوالی در هر پیچ و خم از بین خواهد رفت .
2. کولر باید در هوای آزادی که صد در صد هوای تازه حد شخک باشد نصب شود و اگر موقعیت خاصی ایجاب کرد کولر داخل ساختمان نصب شود در این حالت برای این که مجدداً هوای دمیده شده وارد کولر نشود باید اطرافش را با اطاقک چوبی و یا فلزی بدون درز گرفت تا هوای دمیده شده خود استفاده نکند و گرنه درجه ی رطوبت نسبی هوا بالا می رود و دیگر آن هوای لطیف و مناسبی که از کولر برای استنشاق انتظار دارند به دست نخواهد آمد .
3. سعی شود هوای ورودی از کولر به اتاق از بالاترین نقطه و تقریباً نزدیک به سقف و در امتداد طول اطاطق وارد بنا شود . مثلاً در اطاقی به ابعاد 6 متر طول و 4 متر عرض و 3 متر ارتفاع دریچه ورود هوا باید در ضلع چهار متری به ارتفا کمی پایین تر از 3 متر قرار بگیرد و جهت ورزش هوا با ضلع 6 متری موازی باشد و اگر طول سالن زیاد باشد و به وسیله ی یک کولر نتوان خشک کرد بهتر است در کولر یا بیشتر ( به نسبت حجم سالن ) در طول سالن کار گذاشته شود .
4. کم- چون مقداری ذرات آب در هوای دمیده شده کولر وجود دارد این هوا پس از جذب گرمای موجود در هوا تبدیل به بخار خواهد شد و اگر در کد زمانی که در جدول 94 ذکر شده است هوا را محل تخلیه نود پس از ساعتی هوای اطاق دم کرده و شرجی خواهد شد . به همین علت باشد حتماً محلی برای خروج هوا در نظر گرفته شود و این راه خروجی تا حد امکان بالاتر از دریچه ی ورودی هوا و حداقل سه برابر دریچه ی ورودی هوا باشد . اگر امکان نصب دریچه ی خروجی و یا باز گذاشتن در و پنجره ای نبود می توان یک فن در سمت مقابل و یا هر چه دور تر از دریچه ی ورودی کار گذاشت ( منتها این فن برای مدت زمان خروجی هاو بین یک تا 3 دیققه در نظر گرفته شود . ) نبودن راه خروجی هوا مانند آن است که در یک بطری بدمیم اگر سوراخی در انتهای بطری باشد به راحتی و بدون فشار می توان این عمل را ادامه دادا ما آن سوراخ هر چه تنگ تر باشد دمیدن هوا مشگل تر خواهد شد به همین دلیل در مورد انتخاب راه خروجی هوا دقت لازم را مبذول دارید تا راندمان کولر بهتر و هوا مطبوع تر باشد .
5. محل نصب باید طوری انتخاب شود که سرویس سالانه و بازدید ماهانه ی ان در فصل گرما مسیر باشد کولر در پرتگاه و یا روی پایه ی لرزان بدون محک کاری نصب نشود .
6. زیبایی ساختمان را در نظر بگیرید و بدون جهت با کشیدن کانال نمای بنایی را که با تحمل هزینه و زحمات مهدس و معمار و کارگز بنا شده است و همچنینی زیبایی شهر را از بین نبرید .
7. هر کولر را می توان در جلوی پنجره بالای در ورودی روی سقف و پشت بام و یا در حیاط خلوت در فضای آزاد نصب کرد یا این که تابش آفتاب روی کولر و تا 4 متر از طول کانال تا اندازه ای بی اثر است اما بهتر است کولر در محلی که سایه و در محل وزش باد موافق راندمان کولر را بالا برد . جریان هوا به داخل اطاق سریع تر می شود و هوای داخل زودتر خارج می شود .
8. کولر باید دور از گرد و خاک و دود و غیره نصب شود .
9. دریچه ی ورودی هوا به علت داشتن پره های عمودی و افقی و دامپر پشت آن باید لااقل 1 بزرگ تر از دهانه ی کانالی که هوا را وارد محل می کند انتخاب و نصب شود به فرض
2
اگر دهانه cm 30 در cm 60 باشد باید برای نصب دریچه cm 30 ×cm 7 و یا cm 35 × cm 60 ساخته شود .
10. اگر هر یک از دو طبقه ی یک ساختمان به طور جداگانه احتیاج به یک دستگاه کولر 4000 فوت مکعب در دقیقه داشته باشد و نظر این اشد که فقط یک دستگاه کولر نصب شود و در مواقع عادی دریچه ی طبقه ی بالا (اطاق های مهمان خانه ) بسته باشد و در موقع مهمانی به عکس دریچه ی طبقه پایین ( اطاق های نشیمن ) بسته شود . در این مورد باید حتماً ابعاد هر دو کانال برای دبی 4000 فوت مکعب در دقیقه محاسبه شود زیرا اگر این محاسبه برای مقدار هوایی کم تر از cfm 4000 باشد وقتی که یکی از کانالها بسته است هوا به علت تنگی معابر با فشار زیادی از کانال دیگر عبور می کند و در این حالت با تلفات بیشتری رو به رو خواهیم بود .
21