گزارشکار سیستم های تهویه مطبوع پمپ های کندانسور،شیر ها،چیلر ها و

سیستم های تهویه مطبوع(پمپ های کندانسور،شیر ها،چیلر ها و…)

مقدمه
گسترش شهرنشینی وایجادروزافزون مجتمعهای مسکونی وساختمان های مرتفع ازیک سوومسئله تامین اقتصادی هوای مطبوع ومناسب به نیازساکنین واقتضای نوع ساختمان ازسوی دیگرموجب پیشرفت سریع تکنیکهای سرمایش وگرمایش درنیم قرن اخیرشده است به طوری که دانش حرارت مرکزی وتهویه مطبوع خودبه چندین شاخه ی تخصصی تقسیم می شودکه احاطه واشراف کامل برتمامی جزئیات سیستمهای متعارف درسطح جهان شایدپس ازسالهامطالعه و تجربه علمی نیزحاصل نشودولی طرح کلیه ی سیستمهای حرارت مرکزی وتهویه مطبوع ،قطع نظرازنوع آنهابه پایه ی اصول در دستیابی به یک سیستم گرمایش وسرمایش مطلوب نقشی تعیین کننده دارد.
هوامایه ی زندگی ونیازبه آن بیش ازنیازبه آب وغذامی باشدمقدار متوسط هوایی که یک انسان بالغ دریک شبانه روزتنفس می کندتقریبا"kg 15 است درحالیکه غذاوآب به ترتیب 1.5 و2.5کیلو گرم است آدمی بدون غذاتقریبا"5هفته وبدون آب 5روززنده می ماند.ولی بدون هوابیش ازچنددقیقه قادربه ادامه زندگی نیست هوامخلوطی ازگازهای مختلف است که قسمت اعظم آن راگازهای نیتروژن واکسیژن تشکیل می دهد.
هوای سالم وطبیعی به طورتقریب شامل78%نیتروژن،21%اکسیژن، 93%آرگون،03/0%گازکربنیک ومقادیربسیارجزئی نئون،هلیوم، کریپتون،گزنون و…

سیستم های آب کندانسورcondenser water systems))
سیستم های آب مورداستفاده درکندانسورفرایندهای تبریدrefrigeration))به دوگروه تقسیم می شوند :(1 )سیستم های یکباردرگردشonce-through (مانندآب شیر. آب چاه. آب دریاچه ورودخانه)و(2 )سیستم های برج باگردش مجددrecirculating)).
معمولا"این سیستم ها ازنوع سیستم های بازهستند(به جزبرج های با مداربسته یامبدلهای حرارتی صفحه ایplate typeheat exchan))
وحداقل دردونقطه بین آب وهوا تماس وجودخواهدداشت.دراین سیستم ها روش های طراحی هیدرولیکی انتخاب پمپ وتعیین قطر لوله ها با سیستم های بسته گرمایش وسرمایش تفاوت دارد.دربرخی ازسیستم های صرفه جویی انرژی heat conservation sys.)) از کندانسورهای دو قسمتیsplit condenser ))استفاده می شود.در یک قسمت از کندانسورحرارت لازم برای سیستمهای دوباره گرمکن
reheater))یامدار بسته گرمایشclosed circuit heating))تامین می گرددودرقسمت دیگرفراینددفع حرارتheat regection)) از سیکل سرمایش صورت می گیرد.
درانتخاب پمپ سیستم آب کندانسوربایددقت شودکه درارتفاع مکش مثبت لازمnpshr))برای پمپ انتخابی وجودداشته باشد.در سیستم های برج خنک کن بازبه دلیل تماس مداوم آب با هوامقداری اکسیژن ومواد معدنی درآب وجودخواهدداشت که باعث رسوبگیری وخوردگی سیستم میشود.درهنگام طراحی سیستم لوله کشی کندانسور باید به موضوع رسوب گیری وافزایش افت فشار درطی مرورزمان توجه کردوازضرایب

رسوبگیریfouling factor))
ارائه شده درجدول زیراستفاده نمود.مقدار گذر آب بستگی به واحد تبریدrefrigeration unit))ودرجه حرارت آب کندانسوردارد.
درجه حرارت آب برج خنک کن دربرگشت به کندانسورمعمولا" چنددرجه بیشتر از درجه حرارت حباب تر محیط است.اگراز آب شهرو آب چاهوآب دریاچه ورودخانه به عنوان آب خنک کننده کندانسوراستفاده می گردد بایددرهنگام انتخاب تجهیزات ومقدارگذرجریان ودرجه حرارت ها وحداکثردرجه حرارت این منابع تامین آب درطی فصول مختلف کار سیستم را در نظر داشت. باتوجه به کاتالوگ سازندگان نیز می توان مقدار گذر آب مورد نیاز رابراساس ظرفیت سیستم ودرجه حرارتهای مختلف تقطیرcondensing))یافت.

سیستم های یکباردر گردش once through systems))
یک کندانسورکه با آب شهری یا آب چاه یا آب رودخانه خنک میشودمقدارگذرجریان عبوری ازکندانسورتوسط یک شیرکنترل که برروی خط رفت یا برگشت نصب می شودکنترل می گردد.در سیستم های آب شهر به منظوراجتناب ازبرگشت آب سیستم کندانسور به درون شبکه شهربایداتصال سیستم آب کندانسوربا آب شهراز طریق یک فاصله هوایی air gap))انجام شود.اگردریک مدارازچند کندانسوراستفاده می کنیدباید برای هریک از آنها شیرکنترل اختصاصی درنظربگیرید.قطرلوله های سیستم آب کندانسوربراساس اصول انجام می شودوسرعت ها باید5تا 10 fps انتخاب گردند.در سیستم های آب شهرنیازی به پمپ نیست وروش انتخاب پمپ مورد
نیازبرای سیستم های آب چاه یارودخانه همانند روش ذکرشده برای سیستم های برج خنک کن است.

سیستم های برج خنک کن cooling tower systems ))
درسیستم های برج خنک کن مورداستفاده برای کندانسورهای مبرد
refrigerant condensor ))چون باید درجه حرارت آب کندانسور ازحد مشخصی کمترنگرددیک شیرتقسیم کننده جریان(diverting (cotrol valve برای کنترل حداقل درجه حرارت آب به کاربرده می شود.درهنگام لوله کشی ازحوضچه برجtower sump ))تاپمپ بایداحتیاط کافی صورت گیرد.سطح حوضچهبرج بایدبالاترازپوسته پمپ باشدوافت فشارلوله کشی به نحوی انتخاب شودکه ارتفاع مکش مثبت خالصnpsh))مناسب برای پمپ تامین شود.تمام سیستم لوله کشی بایدبه سمت برج یامکش پمپ شیب داشته باشدتا ازایجاد تله های هواair pocket ))جلوگیری گردد.اگردرمسیرمکش پمپ ازصافی استفاده شده است بایددو فشارسنج درطرفین آن نصب شود تا افت فشاروزمان تمیزکردن صافی رابتوان تعیین کرد.
برای اجتناب ازپیدایش گردابهvortexing))درحوضچه برج باید لوله کشی آن براساس پیشنهادات سازنده انجام می شودوازافزایش غیرمجاز مقدارگذرآب جلوگیری گردد.لوله ی مکش پمپ حداقل به اندازه ی5 برابرقطرلوله به صورت مستقیم باشدویاازیک تبدیل بزرگ شونده دراتصال لوله مکش به پمپsuction diffuser )) استفاده شود.
درمولفه های هدhead ))موردنیازپمپ چون اختلاف ارتفاع بین سطح آب درونحوضچه برج تادهانه های ورودوخروج پمپ برابر
هستندهداستاتیک آنها برابرخواهدبودواثریکدیگرراخنثی می کنند. مولفه های هدموردنیازپمپ عبارتنداز: (1)هداستاتیکی ازحوضچه ی برج تالوله تقسیم کننده جریان دربالای برج.(2)افت فشار اصطکاکی درلولهکشی مکش وتخلیه.(3)افت فشارکندانسور.(4)افت فشاردرشیرکنترل و(5)افت فشار صافی وآبفشان هاnozzles )). هد دینامیک کل پمپtotal dynamic head ))برابربامجموع مولفه های ذکرشده است.معمولا"قطرلوله های برج خنک کن را بر اساس سرعت5تا12fps تعیین وضریب اصطکاک رامعادل ضریب اصطکاک لوله ای که15سال کار کرده باشدانتخاب می کنند.وقتی کندانسورهای دستگاه های تبریدبه صورت موازی در مسیر برج قرار بگیرندبایدکندانسوری که افت فشاربیشتری داردرادرنظرگرفت. برای متعادل کردن افت فشار می توان از شیرهای تنظیم balancing valve))ووسایل اندازه گیری مقدارگذرجریان به طور همزمان استفاده کرد.
اگرچندین برج خنک کن به یکدیگرارتاط دارندلوله کشی بایدبه گونه ای باشد که افت فشاراز برج تا مکش پمپ برای تمام برج ها دقیقا"یکسان باشد.به علاوه برای اطمینان ازیکسان بودن سطح آب درون برج ها بایدحوضچه هارابا استفاده ازیک لوله ی با قطر زیاد large equaling line ))ویا یک مخزن مشترک (common reservoir)به یکدیگرارتباط داد.
تبخیرآب دربرج خنک کن موجب افزایش غلظت مواد جامد نامحلول در درون آب برج خواهدشد.با سرریزکردنoverflow)) یا تخلیه ی مداومblow down ))بخشی ازآب درگردش برج می توان مقدار افزایش غلظت را محدودکرد.
برای جبران آب تلف شده دراثرتبخیرووزش بادdrift))وتخلیه ی مداومblow down ))بایدمقداری آب جایگزینmakeup water)) به برج خنک کن اضافه شود.به منظورثابت نگهداشتن سطح آب معمولا"ازشیرهای شناوریاکنترل کننده های سطح استفاده می گردد. برای جلوگیری از رسوب گرفتن و خوردگی وتشکیل آلاینده های بیولوژیکی درکندانسوروسیستم گردش آب باید آب جایگزین را تصفیه کرد.چگونگی فرایند تصفیه بستگی به خواص شیمیایی آب در دسترس ومشخصه های طراحی سیستم دارد.
اگربرج خنک کن در مناطقی که درجه حرارت آنهاکمتر از درجه حرارت انجماد آب است کار می کند باید ملاحظات خاصی را در نظر گرفت.چنانچه برج به وسیله ی ترموستات ومسیرکنار گذر bypass))کنترل می شودزمان درمداربودن بادزن برج درشرایط سرد ممکن است طولانی ترباشد.چون جریان آب ورودی به برج در هنگام استفاده ازشیرهای تقسیم کننده ی جریانdiverting valve)) به صورت منقطع است واحتمال داردآب درون حوضچه یخ بزند باید دامنه ی کنترلthrottling range ))شیرتقسیم کننده ی جریان وسیع وحدود12 تا 15 f باشد.
درمناطق سردسیربایدآب درون لوله ها یی که در معرض هوای خارج قرار دارند را به صورت ثقلی بهدرون مخزنی که داخل ساختمان قرارخواهدداشت تخلیه کرد.همچنین خطوط سرریز overflow))آب جایگزین makeup))ومکش پمپ به این مخزن متصل خواهند شد.دراین صورت فقط خط آب ورودی به برج در معرض هوای خارج خواهد بودکه آن رانیزمیتوان توسط یک خط لوله کوچک تخلیه کرد.استفاده از محلول گلیکول در برج خنککن
توصیه نمی شود.برای جلوگیری از یخ زدن حوضچه برج می توان بین خط رفت وبرگشت برج مبدل حرارتی نصب کردویا در درون حوضچه گرمکن های الکتریکی یا بخاری به کار برد.

پمپ های گریزازمرکز centrifugal pumps))
سیستم هایی که درآنهاازپمپ استفاده می شودعبارتنداز:(1)مدارهای آب برج خنک کن(2)پمپ های حرارتی بامنابع آبی(3 )تغذیه دیگها و(4)برگشت کندانسیت.

ساختمان پمپ
ساختمان پمپ های گریزازمرکزمشخصاتشان براساس شرکت سازنده ونوع پمپ تغییرمی کند.
(جنس)پمپ های گریزازمرکزمعمولا"یاتمام برنزویاتمام آهنی هستند.انتخاب نوع جنس پمپ بستگی به قطعاتی داردکه درتماس با سیال پمپ شونده قراردارند.درپمپ های تمام برنز پروانهوحلقه های سایشیwear ring))ازجنس برنزیا فولاد زنگ نزن وپوسته ازجنس چدن است.
آب بندها یا (sealsجعبهی آب بندیstuffing box))به آن قسمت از پمپ اطلاق می شودکه محورواردپوسته ی پمپ می شود.برای جلوگیری از نشت جریان دراین نقطه ازآب بندمکانیکی یا پکینگ packing))بایداستفاده گردد.آب بندهای مکانیکیmechanical seals)(اعم ازاینکه متوازن نشده unbalancedویا برای فشارهای زیادازنوع متوازن شدهbalancedباشند)غالبا"درکاربردهایی که آب تمیزاست به کار برده می شوند.آب بندهای متوازن شدهbalanced seals))درمواقعی که فشارزیاداست یابرای مایعات خاص ویا وقتی بخواهندعمر آب بندزیادباشداستفاده می گردند. آب بندداخلیinternal seals))درداخل جعبه ی آب بندی وآب بندهای خارجی که دارای جزءچرخنده هستنددر خارج جعبه ی آب بندنصب می شوند.محدودیت های فشارودرجه حرارت براساس ونوع آب بندومایعی که بایدپمپ گرددتفاوت می کند.پکینگ packing))زمانی به کاربرده می شود که سیال سایندهabrasive)) باشدوباعث خرابی آب بندهای مکانیکی گردد.برای روانسازی lubricating))وسردکردن فضای بین پکینگ ومحورلازم است مقداری نشت جریان از مهره ی پکینگpacking gland)) وجود داشته باشد.
غلاف محوریا(shaft sleevesکه محورپمپ یاموتوررامحافظت می کند.
حلقه ی سایشی یاring (wearکه از سایش پروانه و/ یاپوسته جلوگیری می کندوپس ازساییده شدن به آسانی قابل تعویض است.
یاتاقان ساچمه ای یا(ball bearingدراکثر پمپ هاکاربرددارند به جز مواردی که فشار کم است(ودرآنها یاتاقان ها ی پمپ وموتور از نوع غلاف دارsleeve))هستند.)
حلقه ی توازن فشاریا balance ring )این حلقه بر روی پروانه های دارای یک ورودیsingle inlet))وبه منظور کاهش بار محوری نصب می شوندو درنتیجه قطر محورواندازه ی یاتاقان محوریthrust bearing))کاهش می یابد.پروانه های بادوورودی double-inlet))ذاتا"ازنظرنیروهای محوری متوازن هستند.
سرعت کار موتورها می تواند بین 600تا3600 rpm انتخاب شود. درتعیین سرعت بهینه ی پمپ برای یک کاربردخاص که با توجه به بازده ی پمپ فشار موجوددرمکش پمپ برای جلوگیری از کاویتاسیونcavitation))نیازهای تعمیرونگهداری وهزینه های بهره برداری انجام شودسازندگان پمپ می توانندکمک کنند.

نحوه ی کارپمپ pump operation) )
درپمپ های گریز ازمرکز پروانه با سرعت مشخصی توسط موتور الکتریکی یا سایرمحرک هاdrivers))چرخانده می شود.چرخش پروانه باعث افزوده شدن انرژی به سیال ورودی ازمرکز یاچشمه پروانهimpellereye))می گردد.سپس سرعت برسیال نیروی گریزاز مرکزیا نیروی چرخشی وارد می شود.اعمال این دو نیروباعث افزایش سرعت سیال خواهد شد.طراحی پوسته ی پمپpump casing)به گونه ای است که در آن ازطریق افزایش یکنواخت سطح مقطع حلزونیvolute))یا با استفاده از پره های راهنمای شیپورهdiffuser guide vanes))مقدار تبدیل انرژی سرعتی به انرژی فشاری حداکثرباشد.

انواع پمپ pump types))
اکثرپمپ های گریز ازمرکزمورداستفاده درسیستم های سرمایش وگرمایش باآبhydronic sys))یک طبقه ودارای پروانه با یک ورودی یادو ورودیsingle or double inlet impeller))هستند. معمولا"پمپ های باد و ورودی برای کاربردهایی که مقدار گذر جریان زیاداست استفاده می شوند.هرپمپ گریز ازمرکزدارای یک پوسته ی شیپوره ای یاحلزونیvolute or diffuser casing))است.

درپمپ های با پوسته حلزونی آب خروجی از پروانه جمع آوری و درجهت عمود بر محورپمپ تخلیه می گردد.درپمپ های دارای شیپوره ی خارجی خروج آب به موازات محور پمپ انجام می شود. پمپ هارا می توان براساس نحوه ی اتصال آنها به موتورالکتریکی به دوگروه اتصال یکپارچهclose-coupled))واتصال انعطاف پذیر flexible coupled))تقسیم بندی کرد.درپمپ های با اتصال یکپارچه پروانه بر روی ادامه ی محورموتورنصب می شوددرحالی که در پمپ های بااتصال انعطاف پذیر محورپروانه توسط یک قاب یا پایه نگهداری می شودوازطریق یک اتصال انعطاف پذیر به موتور الکتریکی متصل می گردد.

پمپاژتوسط پمپ های پراکندهdistributed pumping))
دراین نوع سیستم پمپاژآب دیگ یا چیلرتوسط پمپ های دارای جریان ثابتconstant flow))درحلقه ی اولیهprimary loop)) به گردش درمی آیدوپمپ های سرعت متغیرمربوط به یک ناحیه یا یک ساختمان جریان را ازحلقه ی اولیه دریافت وبین مصرف کنندگان مختلف آن ناحیه یاساختمان توزیع می کنند.سرعت پمپ توزیع منطقه یا ساختمان ازطریق یک کنترل کننده که اختلاف فشار لوله های اصلی رفت وبرگشت ویااختلاف فشار لوله های رفت وبرگشت در یک منطقه ی بحرانی رااندازه می گیردتعیین می شود. شیرهای دوراهه کنترل که در انشعابات برگشت بارهاقراردارندمقدار جریان رابراساس نیاز تغییرمی دهند.

نصب وراه اندازی وبهره برداری
1 )پمپ هامی توانندبه صورت منفردبه صورت پکیج که برروی یک شاسی نصب شده اندویامستقیما"برروی لوله نصب گردند.در مجموعه های پکیج چندین پمپ متعلقات وکنترل های الکتریکی آنها برروی یک شاسی نصب وبه کارگاه حمل می شود.درمجموعه پمپ های پکیج مقدار لوله کشی ها وکابل کشی هاموردنیازدرمحل کارگاه کاهش می یابدومی توان برای اطمینان ازعملکردموردانتظاراین پکیج هارادرکارخانه ی سازنده آزمایش کرد.
2 )باپیش بینی یک فونداسیون بتنی سطح مناسب برای مهاربندی anchoring))شاسی پمپ ایجاد می شودوپمپ نیز بالاتراز کف قرار می گیردتا نگهداری آن آسانترباشد.وزن فوندانسیون بتنی باید حداقل5/2 برابروزن مجموعه ی پمپ باشد.ارتفاع فونداسیون باید حداقل4in وازهرطرف6in بزگترازشاسی پمپ باشد.
3 )درمواردی که پیچ های پایه ی پمپ به صورت صلب درفوندانسیون کار گذاشته می شودسطح فوندانسیون باید مسطح باشدوفضای بین پایه ی پمپ وبتن باموادمخصوصnon-shrink grout)پرگردد.پمپ هایی که برروی پایه های لرزه گیردارنصب می شوندنیاز به تمهیدات خاص دارند.
4 )وزن پمپ های خطی نباید به سیستم لوله کشی منتقل گرددبه گونه ای که پیچ پمپ ها تحت تنش غیرمجازواقع نشود.
5 )وقتی پمپ نصب شد هم محوربودنalignment))پمپ وموتوررا برسی کنید.کوپلینگ های محورپمپ را بطورصحیح تنظیم کنیدو زیرپایه های موتوردرصورت لزوم لایه های نازک ورقshim))قراردهید.هم محورنبودن پمپ وموتورمی تواندباعث تسریع خرابی یاتاقان وکوپلینگ گردد.
6 )لوله کشی مکش پمپ بایدحتی الامکان مستقیم وصاف باشد.برای جلوگیری ازورود ذرات خارجی که ممکن است به پمپ صدمه بزنندیک صافی(یاشبکه بندی درشت)درقسمت مکش پمپ نصب کنید.برای اطمینان از یکنواختی توزیع جریان درورودبه پمپ حداقل یک بخش مستقیم به طول4 تا6 برابرقطرلوله مکش درورودبه پمپ وجودداشته باشدوبرای تغییرمسیراززانو های باشعاع بلند( long radius elbow)استفاده کنید.
7 )اگردرسمت تخلیه ی پمپ ازوسایل اندازه گیری جریان(ونتوری وصفحه ی سوراخ داریاorifi plate )یاشیرتنظیم استفاده می کنید بین دهانه ی تخلیه ی پمپ وایستگاه اندازه گیری حداقل10 برابر قطرلوله فاصله باشد.
8 )فلنج لوله ها باید هم اندازه باشد: فلنج های پمپ بافلنج های لوله کشی باید متناسب باشندوبین آنهااز یک واشرکه تمام سطح بین دوفلنج رامی پوشانداستفاده کنید.برای اتصال لوله های تخلیه ومکش به فلنج های پمپ ازتبدیل های مخروطی tapered)) استفاده نمایید.
9 )اگردرراه اندازی اولیه پمپ برای جداکردن موادزائدازتوری با دانه بندی ریزاستفاده می کنیدبعداز راه اندازی پمپ آن راباتوری های دانه بندی معمولی جایگزین نماییدتاضمن نحافظت ازپمپ مقدارافت فشار درسمت مکش به حداقل برسد.
10 )شیرهای قطع جریانshutoof valve))سمت مکش وتخلیه رادرنزدیکی پمپ نصب کنیدتابتوان پمپ وصافی رابدون اینکه سیستم تخلیه شود سرویس یا تعویض کرد.وقتی ازچندپمپ استفاده میکنید درروی خط تخلیه ی پمپ شیر یک طرفه نصب نماییدتا ازبرگشت جریان درهنگامی که پمپ خاموش است جلوگیری کند.
11 )برای کاهش انتقال صداوارتعاش به فضای ساختمان بر روی خطوط مکش وتخلیه ی پمپ لرزه گیرنصب کنید.موقعیت مناسب آویزهاوتکیه گاه های لوله می تواندتنش وارده از لوله کشی به پمپ راکاهش دهد.
12 )به عنوان یک گزینه برای اتصالات معمولی بایدسایر متعلقات گوناگون رانیزمدنظرداشت.مثلا"درعرض تبدیل غیرهم محور eccentric))می توان برروی ورودی پمپ از دیفیوزهای صافی دار استفاده کرد.بانصب یک شیرچندمنظورهmultipurpose))برروی خط تخلیه ی پمپ می توان وظایف شیرهای تنظیم فشاریکطرفه و قطع جریان رابایکدیگرادغام کرد.
13 )برروی هرپمپ بایدفشارسنج وشیرسماوری وجودداشته باشدتا به توان فشارهای سیستم وافت فشاررااندازه گرفت.به عنوان حداقل تمهیدات بایدمحلی برای نصب فشارسنج همراه بایک شیردرقسمتهای مکش وتخلیه ی پمپ ویک فشارسنج مشترک پیش بینی گردد.پیش بینی محلی برای نصب فشارسنج درقبل ازصافی این امکان رامی دهد که مقدارافت فشارآن کنترل گردد.

بادزن ها fans))
بادزنfan))یک پمپ هواست که باایجاداختلاف فشارتولیدجریان می کند.پروانه ی بادزنimpeller))برروی هواکارانجام می دهدو مقدارانرژی جنبشی واستاتیک راافزایش خواهدداد.بازدهی بادزنها براساس شرایط ایده آل تعیین می گردد.بازده ی کلی برخی بادزنها به بیش از%90 می رسد.

انواع بادزن
باتوجه به جهت عبورجریان هوا ازدرون پروانه بادزن هارابه دو گروه گریزازمرکزcentrifugal))وجریان محوریaxial flow)) تقسیم می کنند.
فن های گریزازمرکزبدون محفظه ی پروانهhousing))که به عنوان گردش دهندهcirculator))استفاده می شونددربرخی ازکاربردهای صنعتی از قبیل کوره های عملیات حرارتی کاربردارند.دراین حالت هیچ گونه کانالی به بادزن متصل نمی شودوبادزن به سادگی هوارا درداخل کوره به گردش درمی آورد.

اصول کارکرد(principles of operations )
درتمام بادزن هاازطریق تغییربردارسرعت فشارتولیدمی شود.یک بادزن به دلیل چرخش تیغه های پروانه واعمال انرژی جنبشی به هوا تولیدفشارو/یاجریان میکند.دربادزن های گریز ازمرکزتغییرسرعت درجهت مماسی وشعاعی خواهد بودولی دربادزن های جریان محوری سرعت درجهت محوری وشعاعی تغییرمی کند.
تولید فشاردرپروانه ی بادزن های گریزازمرکزبه دوطریق انجام میشود: (1 )ایجادنیروی گریزازمرکزبه دلیل چرخش هوای بین تیغه هاblades))و(2)افزوده شدن انرژی جنبشی به هوا.سرعت هوای خروجی ازبادزن ترکیبی است ازسرعت دورانی پروانه وسرعت هوانسبت به پروانه.وقتی تیغه های پروانه دارای خم به جلوباشند inclined forward))این دو سرعت بریکدیگرانباشته(cumulative
می شوندووقتی خم آنهابه سمت عقب باشدbackward curved)) این دو سرعت درجهت خلاف یکدیگرخواهندبود.معمولا"بازده ی بادزن های دارای تیغه های خم به عقبbackward curved)) بیشترازنوع خم به جلوforward curved))است.دربادزن های جریان محوری تغییرسرعت هوادرهنگام عبورازدرون پروانه هابه دلیل تولیدنیروی گریزازمرکزنخواهدبود.این بادزن هابه سه گروه تقسیم می شوند: ملخیpropeller))ولوله محوریtubeaxial))و تیغه محوریvaneaxial)).دربادزن های ملخی ای که عموما"آزادانه تخلیه می شوندfree air delivery))معمولا"نسبت قطرطوقهhub))به قطرنوک پروانه کوچک است.فاصله ی نوک پره های بادزن های لوله محوری بابدنهclearance))کم می باشد. سرعت نوک پروانه ی بادزن های لوله محوریtip speed))زیاد است وباعث می گرددفشارکلtotal pressure))تولیدی توسط آنهابیشترازبادزن های ملخی باشد.بادزن های پره محوری اساسا"همان بادزن های لوله محوری هستندکه درآنهاازپره های هدایتguid vane))استفاده شده است.فضای آزادنوک پره های این گونه بادزنها کمتراست ودرنتیجه فشارتولیدی وبازده ومشخصات صدای تولیدشده توسط آنها بهترخواهدبود.
آزمایش وتعیین ظرفیت testing and rating))
بادزنهابراساسAUSI/ASHRAEstandard51وANSI/AMCA
standard 210 آزمایش می شوند.
دیاگرام متداول ترین روش دستیابی به مشخصه های بادزن ازشرایط قطع کامل جریانshutiff))تاشرایط تخلیه ی آزادfree delivery)) رانشان می دهد.درهنگام قطع کامل جریان کانال کاملا"مسدود خواهدبودودرشرایط تخلیه آزادمقدارمقاومت خارجی به صفر خواهدرسید.دربین این دوحالت یک مانع عبورجریان درانتهای کانال نصب می شودتا شرایط مختلف کاربادزن رامشابه سازی کند. درهنگام آزمایش ازلوله ی پیتوتpitot tube))استفاده می گرددو بادزن درسرعت ثابت کار خواهدکرد.
درهنگام آزمایش بادزن هایی که برای اتصال به سیستم های کانال کشی طراحی شده اندبایدیک قطعه کانال بین بادزن ونقطه ی اندازه گیریmeasuring station))نصب شودتادرآن نقطه جریان به صورت پایدارویکنواختstable and uniform))باشد.آزمایش بادزن هایی که بدون کانال کشی استفاده می شوند(ازجمله تقریبا"تمام بادزن های ملخی ومکنده های پشت بامی)بدون استفاده ازکانال انجام می گیرد.
آزمایش ظرفیت درموردتمام اندازه ها انجام نمی شود.برای محاسبه عملکردبادزن های بزرگترکه ازنظرهندسی تشابه دارندمی توان از اطلاعات حاصل ازانجام آزمایش برنمونه های کوچکتراستفاده کرد.
برای اینکه بتوان عملکردیک بادزن راباتوجه به عملکردبادزن دیگر تعیین کنیدبایدهردوبادزن تشابه دینامیکی داشته باشند.

تولیدصدا noise generation))
صدای بادزن تابعی است ازطراح بادزن گذرحجمی جریان وفشار کل وبازده.بعدازاینکه درموردنوع مناسب بادزن دریک کاربردخاص (بادرنظرگرفتن اثرات سیستمsystem effect )تصمیم گیری شد انتخاب بهترین بادزن بایدبراساس مقداربازده باشدزیرابادزنی که با بازده ی بیشترکارمی کندمعمولا"صدای کمتری تولیدخواهدکرد. کم بودن سرعت هوادردهانه ی خروجی ازبادزن الزاما"به معنای کم صداتربودن بادزن نیست وبنابراین انتخاب کردن بادزن فقط براین مبنا صحیح نمی باشد.همچنین مقایسه ی صدای تولیدی توسط بادزن های گوناگون یا بادزن های متفاوت یک سازنده براساس سرعت دورانی یاسرعت نوک پرهtip speed))معتبر نیست.تنها مبنای معتبربرای مقایسه ی انواع گوناگون بادزن وقتی که مقدار گذر حجمی وفشارکل آنهایکسان است سطح انرژی صدای واقعی actual sound power level)می باشد.

آرایش ونصب بادزن arrangement and installation))
برای تعیین جهت چرخش یک بادزن ازسمت موتور به آنها نگاه کنید.دربادزن های گریزازمرکزبایک دهانه ی ورودی(single inlet)معمولا"سمت اتصال به موتوردرخلاف جهت هانه ی ورودهواقراردارد.

جداسازی بادزن ازنظرارتعاش fan isolation))
درسیستم های تهویه مطبوع بایدکانال های هواتوسط کرباس بدون رنگ ویاموادانعطاف پذیرflexible))به دهانه های ورودوخروج بادزن متصل شوند.برای تمیزکردن دوره ای موادی که باعث نامتوازن شدنunbalancing))روتورمی گردنددریچه دسترسی در نظر بگیرید.وقتی مقدارافت فشارزیادویاوقتی باید سطح صدای تولیدی کم باشدبرای جلوگیری ازانتقال صدابهتراست که بادزن دریک اتاق دورازمنطقه ی حضورافرادویادریکاتاق که ازنظرصوتی عایق شده است نصب گردد.مصالح ساختمانی سبک که امروز متداولهستنداین امکان رافراهم ساخته اندکه ازانتقال ارتعاش ازکف به سازه ی ساختمان جلوگیری نمود.کانالهاولوله هاوسایرموادصلب نبایدبه بادزن متصل شوند.درعین حال ممکن است هنوز صدای تولیدی توسط موانع موجوددرمسیرهواوتغییرمسیرهای تندکانال کشی ودریچه هاوسایر اقلامی که به بادزن متصل نیستندوجودداشته باشد.برای اصلاح چنین مشکلاتی ونیزطراحی جذب کننده های صوت وارتعاشabsorber))ashrae handbook-applications را ببینید.

کنترل control))
در بسیاری ازسیستم های گرمایش وهوادهی حجم هوایی که توسط بادزن منتقل می شودتغییرمی کند.روش صحیح تغییرمقدارجریان دریک حالت خاص متاثرازدوموضوع اصلی است: (1 )فاصله زمانی بین دوتغییرمتوالی و(2 )موازنه ی هزینه اولیه باکاهش توان مصرفی.
برای کنترل مقدارجریان بایدمشخصه های سیستم یابادزن تغییرکند. تغییرمنحنی مشخصه سیستم ازطریق نصب دمپریاصفحات سوراخ دار orific plates))انجام می شود.دراین روش باافزایش فشارلازم برای سیستم مقدارجریان کاهش می یابدوبنابراین توان مصرفی نیزافزوده می گردد.
معمولا"استفاده ازدمپربرای کنترل مقدار جریان کمترین هزینه اولیه را دربرخواهدداشت وازآنهابرای مواردی که کنترل پیوسته ودائمی ضرورت دارداستفاده می شود.

رطوبت زن ها humidifiers))
درهنگام انتخاب وکاربردتجهیزات رطوبت زنی طراح باید دوعامل:
(1 )شراط محیطی فرایندیاافرادو (2 )مشخصه های کالبدساختمان را درنظرداشته باشد.چون ممکن است همیشه این دوعامل با یکدیگر سازگارنباشندگاهی اوقات به خصوص درموردساختمان های موجود بایدمصالحه ای بین این دوعامل انجام شود.

شرایط محیطی enviromental conditions))
دریک فرایندصنعتی ویادرمکان هایی که افرادحضوردارندممکن است مقداررطوبت نسبی دامنه ی رطوبت نسبی یامقادیرحداقل وحداکثررطوبت نسبی برطراح تحمیل شود.طبقه بندی های زیرکه اثرات رطوبت نسبی را تشریح می کندرا می توان به عنوان راهنمادر اثر کاربردها استفاده کرد.

آسایش انسان human comfort))
اثرکامل رطوبت نسبی برتمام جنبه های آسایش انسان هنوزمشخص نشده است.درآسایش ازنظرحرارتیthermal comfort))معمولا" برای جبران کم بودن رطوبت نسبی باید درجه حرارت رابیشتردر نظرگرفت.
پایین بودن مقداررطوبت نسبی باعث افزایش تبخیر از بینی وگلو خشک شدن بینی ومو وپوست می شود.تشدیدشیوع بیماریهای تنفسی درطی ماههای فصل زمستان غالبا"با پایین بودن مقداررطوبت نسبی ارتباط مستقیم دارد.مطالعات

اپیدمولوژیepidemological))
نشان داده شده است که شدت بیماری های تنفسی درموردافرادی که درساختمان های بارطوبت نسبی متوسط زندگی می کنندکمتراز افرادی است که درساختمان های بارطوبت کم بسرمی برند.
رطوبت بیش ازحدنیز برای آسایش انسان محصولات وبهداشت مضراست.دردرجه حرارت های معمول اتاق بهترین شرایط آسایش در محدوده ی رطوبت نسبی30 تا 60% قراردارد.دراین محدوده سرعت رشدباکتری هاوارگانیزم های بیولوژیکی ونیزسرعت ونوع واکنش های شیمیایی به حداقل خواهدرسید.

پیشگیری ودرمان بیماریها(preventaion and treatmentof disease)
اثررطوبت نسبی برکنترل باکتری هایی که توسط هوامنتقل میشوند بسیارمهم است.نرخ مرگ ومیربرخی ازارگانیزم های خاص در رطوبت نسبی50 % بیشترین مقدارراداردوقدرت بیماری زایی ویروس انفلونزا نیزدراین شرایط کاهش می یابد.دررطوبت های نسبی بیشتر یاکمترازاین مقدارنرخ مرگ ومیرمیکروارگانیزم هاکاهش خواهدیافت.زیادبودن رطوبت نیز می تواندموجب رشدارگانیزم های حساسیت زایابیماری زاشود.مقداررطوبت نسبی درفضاهای مسکونی رابایدبین30 تا60 % نگهداشت.

رشدباکتری ها bacterial growth))
دررطوبت هایی که به طرزصحیح نگهداری وسرویس نشوندگاهی اوقات برخی ازانواع میکروارگانیزم ها یافت میگردد.برای جلوگیری
ازانتشاروسرایت این میکرو ارگانیزم های مضرلازم است رطوبت زن ومخزن آن به صورت دوره ای تخلیه وتمیزشود.دربرخی از بیمارستان هااستفاده ازرطوبت زن هایی که آب رابه داخل اتاق می پاشندatomizing room humidifer))به دلیل احتمال انتشار میکرب ممنوع شده است.

تجهیزات الکترونیکی electronic equipment))
تجهیزات الکترونیکی پردازش داده هاdata procossing))نیازمند رطوبت نسبی کنترل شده هستند.زیادبودن رطوبت نسبی ممکن است باعث تقطیررطوبت درداخل تجهیزات شود درحالی که کم بودن مقداررطوبت نسبی می تواندافزایش الکتریسیته ی ساکن رابه دنبال داشته باشد.ازتغییرات سریع مقداررطوبت نسبی بایدپرهیزکرد زیرا این امربردستگاه های رمزخوانbar code reader))نوارهای مغناطیسی ودیسک هاوتجهیزات پردازش داده ها تاثیرسوءدارد. معمولا"مقداررطوبت نسبی پیشنهادی برای سیستم های کامپیوتری در محدوده ی 35 تا50 % است.درعین حال برای تجهیزات خاص بایدازپیشنهادات سازنده تبعیت شود.

کنترل فرایندهاوانبارمواد
process control and material storage))
رطوبت نسبی موردنیاز برای هرفرایند معمولا"مختص همان فرایند می باشد وبه یک یاچندعددازعوامل زیر ارتباط دارد:
1 )کنترل مقدار رطوبت مخصوص وافزایش آن
2 )نرخ واکنش های شیمیایی وبیوشیمیایی
3 )نرخ کریستال شدن
4 )دقت یا یک نواختی محصول
5 )خوردگی
6 )الکتریسیته ی ساکن
کم بودن مقداررطوبت درفصل زمستان می تواندخشک شدن و چروکیدگی مبلمان وکف های چوبی وتزئینات داخلی رابه همراه داشته باشد.برای اینکه مقداررطوبت نسبی درطی ساخت ونصب این تجهیزات درحدمقادیرتجربی حفظ شودبایدرطوبت زنی درفصل زمستان رامدنظرداشت.
برای انبارکردن موادجذب کننده ی رطوبتhygroscopic))ثابت نگهداشتن رطوبت نیزغالبا"به اندازه مقداررطوبت اهمیت دارد. همیشه بایدطرح سازه رانیزمدنظرقرارداد.همچنین به دلیل خطر وقوع تقطیربرروی محصولات درهنگام کاهش درجه حرارت کنترل درجه حرارت نیزازاهمیت برخورداراست.
الکتریسیته ی ساکن staric electricity))
بارالکترواستاتیکی هنگامی ایجاد می شودکه اجسام دارای مقاومت الکتریکی زیادبرروی سایرموادحرکت کنند.جمع شدن بارهای الکترواستاتیکی می تواند نتایج گوناگونی رابه دنبال داشته باشد:
(1 )جرقه های نامطلوب دراثراصطکاک بین دوماده(مثلا"اصطکاک بین قفسه هاورشته های نخ قالی)(2 )بروزمشکل درجابجایی صفحات کاغذوالیاف ومنسوجات (3 )چسبیدن مقدارقابل توجهی غباربه روی اجسامی که بارمخالف دارند (4 )ازبین رفتن اطلاعات ذخیره شده بر روی نوارهاودیسک های مغناطیسی ای که نیازبه محیط کنترل شده دارند (5 )بروز وضعیت خطرناک وقتی گازهای خطرناک و منفجره explosive))وجوددارد(مثلا"بیمارستان یا آزمایشگاه تحقیقاتی یا اتاق تمیز صنایع).
افزایش رطوبت نسبی محیط باعث کاهش جمع شدن بارهای الکترواستاتیکی می شودولی سطح پهنه ی رطوبتhumidity range)تا حدی بستگی به نوع ماده دارد.برای بسیاری ازمواداگر رطوبت نسبی45 % باشداثرات الکترواستاتیکی کاهش خواهدیافت و یاازبین می رود ولی درموردپشم وبرخی ازموادمصنوعی شایدلازم باشد رطوبت نسبی رابیشتردرنظرگرفت.
دراتاق عمل بیمارستان که ازمخلوط های موادبیهوش کننده ی قابل انفجاراستفاده میشودیک وضعیت خاص وبحرانی وجودداردومعمولا" لازم است مقداررطوبت نسبی حداقل50 % باشدوانواع خاصی از سیستم اتصال زمین نیزبه کاربرده شود.همچنین این موضوع محدودیت هایی رابرنوع لباس افرادنیزتحمیل می کند.معمولا"برای شرایط آسایش وایمنی توصیه می شودشرایط 72 f وrh 55%باشد.

انتقال امواج صوتی sound wave transmission))
مقدارجذب امواج صوتی توسط هوا که باعث کاهش قدرت صورت می گردددررطوبت نسبی 15 تا20% بدترین حالت رادارد.باافزوده شدن فرکانس صوت مقدارکاهش قدرت صوت افزایش می یابد.در رطوبت نسبی40%کاهش قابل ملاحظه ای درجذب صدارخ می دهد

ودررطوبت نسبی بیشتراز50%اثرات جذب صداتوسط هواقابل اغماض خواهدبود.جذب صداتوسط هوااثرقابل توجهی برگفتار وسخنرانی نداردولی درسالن های بزرگ وآمفی تاترها که برای تاثیرگذاربودن موسیقی لازم است مقدارصوت بهینه باشدبررسی و کنترل مقدارجذب صداارزشمندخواهدبود.

عوامل متفرقه miscellaneous))
درآزمایشگاهها ومحفظه های آزمایشtest chambers))که لازم است مقداررطوبت نسبی دریک محدوده ی وسیع وبه طوردقیق کنترل شودبایدتوجه خاصی صورت گیرد.به دلیل ارتباط بین درجه حرارت ورطوبت نسبی کنترل دقیق رطوبت نیازمند کنترل دقیق درجه حرارت نیزخواهدبود.

مشخصه های ساختمان
عایق های بخارvapor barriers))
حداکثررطوبت نسبی ای که درفصل زمستان ازطریق رطوبت زنی humidification))میتوان به دست آوردبستگی به توانایی دیوارها وسقف وسایراجزاءساختمان در جلوگیری از ووقوع تقطیر condensation))دارد.بخار آب از قسمت هایی که فشاربخار vapor pressure))زیادودرجه حرارت کمتراست خارج می شود. رطوبت تقطیرشده یایخ موجود درروی جداره های داخلی ساختمان (تقطیرآشکارvisible condensation )می تواندموجب رشدقارچ وتخریب سطوح داخلی ساختمان ودرنتیجه باعث تخریب های غیرمستقیم وکاهش قابلیت دیدازپنجره هاشود.چنانچه دیوارها وسقف فاقدعایق بخارمناسب باشندونتوانندازخروج هوای مرطوب یا بخارازداخل ساختمان جلوگیری کنند(حتی اگررطوبت داخل نیز نسبتا"کم باشد)درچنین ساختمانی تقطیرنهفته وتخریب جدی رخ خواهدداد.

تقطیرآشکار visible condensation))
وقتی درجه حرارت سطوح داخلی ساختمان کمترازدرجه حرارت نقطه ی شبنمdew point))هوای درتماس باآن باشدبرروی این سطوح تقطیررخ می دهد.مقدارحداکثررطوبت نسبی ای که بدون پیدایش تقطیرمی تواندوجودداشته باشدمتاثرازخواص حرارتی جداره ها ومحیط های داخل وخارج ساختمان است.
مقدارمتوسط درجه حرارت سطح برای اکثر ساختمان های عایق شده رامی توان باروش های تشریح شده یافت.
دراکثرساختمان ها پنجره هاکمترین درجه حرارت سطح رادارندو مقداررطوبت مجازبدون پیدایش تقطیررابه خوبی نشان می دهند.
ویلسون وبراون مشخصه های پنجره هارابایک شاخص درجه حرارت نشان می دهند.

تقطیرنهفته concealed condensation))
دربرخی کاربردهای خاص استفاده ازعایق های بخارvapor) barriers)الزامی است زیرارطوبت موجوددرداخل ساختمان ممکن است موجب پیدایش تقطیرنهفته(که نمی توان آن رامشاهده کرد)
گردد.نفوذبخارآب ازدیوارهای داخلی به دلیل نفوذ یانشت هوا موجب می شودبخارباسطوحی که درجه حرارت آنها کمترازنقطه ی شبنم است تماس یابد.

شرایط طرح design conditions))
شرایط داخلی با توجه به فرایندهایاافرادتععین می شود.دراکثرنقاط در شرایط زمستانی وقتی درجه حرارت کمتراز32f است می توان رطوبت نسبی هوای خارج را70 تا80 %وهنگامی که درجه حرارت خارج بیشتراز32f باشدمقدارآن را 50 %درنظرگرفت.
محاسبه ی مقدارباررطوبت زنی برای سیستم هایی که مقدارثابتی هوای تازه رامنتقل می کنندبراساس شرایط خارج درطرح outdoor design condition))انجام می شود.
درموردسیستم های صرفه جوeconomizer))که باتغییرمقدارهوای تازه درجه حرارت ثابتی رابرای هوای مخلوطmixed air))تامین می کنندبرای محاسبه ی مقدارحداکثرباررطوبت زنی بایدملاحظات خاصی رادرنظرگرفت.مقداراین باردردرجه حرارتی بجز کمترین درجه حرارت هوای خارج درطرح اتفاق می افتدزیرامقداراین بارتابعی است از مقداربار هوای تازه ی تغذیه شونده ومحتوی رطوبتmoisture centent))آن.این موضوع نیزاهمیت داردکه درهنگام تعیین نقطه ی تنظیم صرفه جو(برای اطمینان از اینکه مقدار صرفه جویی انرژی به دلیل استفاده ازسرمایش مجانیfree cooling
ازهزینه ی رطوبت زن بیشترباشد.بایدمقدارانرژی مصرفی رطوبت زن(به خصوص دررطوبت زن های الکتریکی)نیزموردتحلیل وبرسی قرارگیرد.

مقدارهوای تازه ی موردنیازventilation rate))
مقدارهوای تازه ی موردنیازبرای فضاهای تهویه شده ممکن است فقط دراثرنفوذ طبیعی هوای خارجnatural infiltration))ویادر اثرنفوذطبیعی همراه باتغذیه ی مکانیکی هوای خارج باشد. مقدار نفوذطبیعی هوابراساس اختلاف درجه حرارت هوای داخل وخارج وسرعت بادوهوابندبودنtightness))ساختمان تغییرمی کند.مقدار تغذیه ی مکانیکی هوای تازه رامی توان ازروی نقشه های تاسیسات و یاباتوجهبه اطلاعات موجوددرموردبادزن به دست آورد.
درهنگام محاسبه ی باربایدبخارآب خارج شده ازهواتوسط تجهیزات تهویه مطبوع یاتبریددرحین سرمایش رادرنظرگرفت.احتمال دارد مجبورباشیداین رطوبت راتوسط رطوبت زن جبران کنیدتا مقداررطوبت نسبی ثابت باقی بماند.
درمحاسبه ی بارهای سرمایش وگرمایش ساختمان مقدارنفوذهوارا تخمین می زنندوبرای محاسبه ی بار رطوبت زنی ازهمین ارقام استفاده می شود.وقتی چنین اطلاعاتی درموردساختمان های مسکونی وجودنداردمقدارنفوذ هوارابرای ساختمان های بادرزبندی خوبtigh house))برابربا5/0 مرتبه تعویض هوادرساعت برای ساختمان های با درزبندی متوسط برابربا1 مرتبه تعویض هوادرساعت وبرای ساختمان های بادرزبندی ضعیفloos house))برابربا5/ 1 مرتبه تعویض هوادرساعت می توان درنظرگرفت.

سایراتلاف رطوبتadditional moisture losses))
وقتی محتوی رطوبتmoisture content))موادجذب کننده ی رطوبتhygroscopic))کمترازاجسام درون فضای رطوبت زده شده باشدجذب رطوبت توسط این موادباعث افزوده شدن بار سیستم رطوبت زنی می گردد.مقداراین بارباتوجه به نرخ جذب رطوبت توسط ماده ی جذب کننده ی رطوبت حدس زده می شود.
درمواردی که بدون توجه به تقطیررطوبت برروی دیوارهاوپنجره های خارجی بایدمقداررطوبت درحد مشخصی نگهداشته شوداثرات تقطیررطوبت برروی این سطوح رانیزدرهنگام محاسبه ی بارطوبت زنی درنظربگیرید.دربرخی کاربردها احتمال داردمقداری بخار آب نیزاز طریق نفوذازدیوارهای فضای موردنظربه قسمت های خارجی ای که فشاربخارvapor pressure))درآنهاکمتراست تلف گردد. معمولا"مقداراین نفوذبخش کوچکی ازبارراتشکیل می دهدمگراینکه بین فضای رطوبت زده شده وفضاهای مجاورکه رطوبتشان کم است بازشوopening))وجودداشته باشد.

منابع داخلی رطوبت internal moisture gain))
هنگامی که محتوی رطوبتmoisture content))موادجذب کننده رطوبتhygroscopic))بیشترازرطوبت فضای موردنظرباشدتغذیه ی این موادباعث افزوده شدن رطوبت به فضاخواهدشد.به همین ترتیب ممکن است مقداری رطوبت توسط دیوارهاازناحیه ای که فشاربخارآنvapor pressure))بیشتراست نفوذکندویاازطریق بازشو

های روی دیوارهاجابه جاشود.
مقداررطوبت تولیدی توسط افرادبستگی به تعدادافرادودرجه فعالیت آنها دارد.به عنوان یک راهنمایی مقدارمتوسط تولیدرطوبت توسط یک خانواده ی چهارنفری رامی توان0.7 lb/h درنظرگرفت درتجهیزات گرمایشی ای که فاقدهودودودکش هستندunvented)) درازای هرپوندسوخت مصرفی مقدارlb 1 بخارتولیدمیگردد.این مقادیر چندان قابل اتکا نیستندزیراتجهیزات ورسوم زندگی منطقه های مختلف تفاوت دارد.
فرایندهای صنعتی دارای منابع تولید رطوبت می باشند.برای مثال در دستگاه های چاپ رنگی درهرساعت0.45 lb آب تبخیرمی شود. اطلاعات مربوط به فرایندهای صنعتی رامی توان ازسازنده ی تجهیزات به دست آورد.

آب تغذیه ی رطوبت زن supply water for humidifier))
سه گروه اصلی تغذیه ی آب وجوددارد:آب آشامیدنی(سختی گرفته نشده)وآب آشامیدنی نرم وآبی که موادمعدنی آن گرفته شده است demineralized)).اعم ازاینکه نوع آب مورداستفاده توسط کاربری ویا با توجه به نوع رطوبت زن مشخص شده باشدولی بایدباسازنده رطوبت زن دراین موردمشورت شود.
درمناطقی که مقدارموادمعدنی موجوددرآب زیاداست رسوب مواد جامدمی تواندمسئله سازباشد.این موادممکن است باعث بسته شدن نازل هاnozzles))واجزاء تبخیری وکنترل هاشود.علاوه براین موادجامدی که ازطریق جریان هواواردفضای موردنظر می شوندبه

صورت یک لایه ی نازک غبارسفیدبرروی مبلمان وکف وفرش ها خواهدنشست.دربرخی ازرطوبت زن های بابسترمرطوب(wetted media)تمام ویامقداری ازآب درحال گذرازدرون رطوبت زن از مدارتخلیه می شودbleed off))تاغلظت نمک هادرحال گردش کاهش یابد.
وجودغبارورسوب وارگانیزم های بیولوژیکی وخوردگی نیزازجمله مشکلاتی هستندکه دررابطه باآب رطوبت زن هاوجووددارد.آب ساکن می تواندبه عنوان یک بسترحاصلخیزبرای جلبک وباکتری ها (که بابیماری های تنفسی وتولیدبومرتبط هستند)عمل کند.لجن های باکتریایی باسولفات موجوددرآب واکنش انجام می دهندوتولید هیدروژن سولفوره که بدبومی باشدخواهندنمود.

رسوب گذاری scaling))
هنگامی که درصنعت آب مورداستفاده دررطوبت زن های تشتکی pan humidifier))سختی اندکی داشته باشدتعمیرات موردنیازکم خواهدبودوازیک تخلیه کننده سطحی(surface skimmer bleed off)استفاده می شود.
یک روش موثربرای جلوگیری ازرسوب معدنی دررطوبت زن های تشتکی استفاده ازسختی گیراست.درعین حال باشستشوورقیق سازی آب درون مخزن ازطریق افزودن آب نرم تازه بایدغلظت سدیم باقیمانده درتشت دراثرتبخیررادرکمترازحدرسوب گذاری نگه داشت.فرکانس وفاصله ی زمانی رقیق سازی بستگی به سختی آب ونرخ تبخیردارد.معمولا"رقیق سازی به طورخودکاروبااستفاده ازیک شیرتخلیه ی زمانیtimer operated drain valve))ویک شیرآب جایگزینmakeup water))انجام می شود.
ازآبی که موادمعدنی آن به روش اسمزمعکوسreverse osmosis) یاRO )گرفته شده است نیزمی توان استفاده کرد.جنس اجزارطوبت زن ولوله کشی بایدبتوانداثرات خوردگی این آب راتحمل نماید. ظرفیت تجهیزاتRO وتجهیزاتی که موادمعدنی راازآب می گیرند بایدبرمبنای حداکثرمقدارجریان آب رطوبت زن ومقدارکل مواد جامدنامحلول موجوددرآب جایگزین تعیین گردد.
تجهیزات equipments))
تجهیزات رطوبت زن رابه طورکلی به دو گروه خانگی وصنعتی تقسیم میکنند.درعین حال رطوبت زن های خانگی رامی توان برای صنایع کوچک ورطوبت زن های صنعتی رابرای منازل بزرگ نیز استفاده کرد.تجهیزاتی که برای نصب دردستگاههای هوارسان طراحی می شوندباتجهیزاتی که مستقیما"رطوبت رابه داخل فضای موردنظرمی افزایندتفاوت دارند.
برای رطوبت زنی می توان ازهواشورair washer))وکولرهای تبخیری مستقیمdirect evaporative coler))نیزاستفاده کرد.گاهی اوقات این تجهیزات برای مقاصددیگری ازقبیل سرمایش یاتمیز کردن هواانتخاب می شوند.
ظرفیت رطوبت زن های خانگی معمولا"برحسب گالن درروز و ظرفیت رطوبت زن های تجارتی وصنعتی برحسب گالن درساعت بیان می گردد.انستیتوی تهویه مطبوع وتبریدARI))استاندار 61 را برای رطوبت زن های خانگی واستاندارد640 رابرای رطوبت زن های صنعتی وتجارتی تهیه کرده است.

رطوبت زن های خانگی برای سیستم های هوارسان مرکزی
((residential humidifiers for central air systems
این رطوبت زن هاازنظرمقدارتبخیرآب وتوزیع رطوبت به مقدار جریان هوای سیستم گرمایش وابسته اندوشرح کلی این تجهیزات به صورت زیراست:
رطوبت زن تشتکیpan humidifier))ظرفیت این رطوبت زن ها باتوجه به درجه حرارت رطوبت ومقدارجریان هواتغییرمی کند.
1 )تشتک اصلی.یک تشتک کم عمق درداخل محفظه ی کوره نصب می شودوآب شرب معمولی ازطریق یک وسیله ی کنترل کننده به درون آن تغذیه می گردد.
2 )تشتک باگرمکن برقی.این نوع تشتک مشابه تشتک اصلی است ولی برای افزایش درجه حرارت آب ونرخ تبخیریک گرمکن برقی به آن اضافه شده است.
3 )تشتک باصفحاتی از جنس موادفتیله ای-این تشتک نیزمشابه تشتک اصلی است ولی دارای صفحات جذب کننده آب می باشد. زیادبودن مساحت این صفحات باعث می گرددسطحی که درآن تبخیرانجام می شودافزایش یابد.

رطوبت زن های بابسترمرطوبwetted element humidifiers))
ظرفیت این نوع رطوبت زن براساس درجه حرارت ورطوبت و مقدارهوا تغییرمی کند.دراین رطوبت زن هوا ازدرون ویا روی یک بسترمرطوب گردش می یابد.سطح تبخیرمی تواندیک بسترمرطوب ثابتfixed pad))باشدکه توسط پاشش یاجریان ثقلی آن مرطوب می شودویاسطح یک چرخ (همانندآسیاب های آبی)یااستوانه گردان ویاتسمه ی درحال چرخش دردرون منبع آب باشدنحوه ی عبور جریان درانواع گوناگون تفاوت دارد.
1 )نوع بادزنی-fan typeهواتوسط یک بادزن یادمنده ازدرون محفظه ی کوره مکیده می شودوپس ازعبوردرون بسترمرطوب مجددا"به محفظه ی کوره برمی گردد.می توان ازیک بسترازنوع استوانه دوارویابسترثابت استفاده کرد.
2 )نوع کنارگذرby pass))-این نوع رطوبت زن دارای بادزن نیست ولی برروی اتصال رفت یابرگشت محفظه ی کوره یک بادزن نصب می باشد.دراثراختلاف فشاراستاتیکی تولیدشده توسط دمنده کوره هوابه گردش درخواهدآمد.
3 )نوع کانالیduct mounted))-این نوع رطوبت زن برای نصب درمحفظه ی کوره یادرون کانال طراحی شده است ودارای یک جزءاستوانه ای دوارمی باشدکه توسط جریان هوای کانال یایک موتورالکتریکی کوچک می چرخد.

رطوبت زن های پودرکنندهatomizing humidifiers))
ظرفیت این رطوبت زن هابستگی به شرایط هواندارد.درعین حال جلوگیری ازاشباع شدن بیش ازحدهواoversaturate))وخیس شدن کانال از اهمیت برخورداراست.توانایی هوادرجذب رطوبت بستگی به درجه حرارت مقدارگذرجریان هواومحتوی رطوبتmoisture content هوای عبوری از درون سیستم دارد . در این نوع رطوبت زن ذرات ریزآب به یک کدام ازروش های زیرتولیدوبه درون جریان هوا تغذیه می شود:
1 )تولیدذرات ریزپاششspray))بااستفاده ازافشانک هایی که بافشار آب کارمی کنندnozzles))
2 )تولیدابرومه بااستفاده ازافشانک هایی که باهوای فشرده کار می کنند.
3 )استفاده ازارتعاش های اولتراسونیک به عنوان نیروی پودرکننده atomizing))
4 )یک دیسک یامخروط آن آب به طورشعای به سمت لبه ی دیسک پرتاب می شودوسپس واردصفحات منحرف کنندهdeflector plates
شده وبه صورت مه رقیقfog))درمی آید.

رطوبت زنهای خانگی برای کاربردهایی که فاقدکانال هستند (residential humidifiers for nonducted applications)
دربسیاری ازساختمان های مسکونی ازرطوبت زن های اتاقی یا سیار portable)) استفاده می شود . این رطوبت زن ها می تواننددارای
کنترل کننده ی رطوبت نیز باشند.
دررطوبت زن های سیارآب به یک کدام ازروش هایی که قبلا" توضیح داده شد(مثلا"تشتک گرم یادیسک پودرکننده(atomizing تبخیرمی گردد.این دستگاه هامی تواننددراندازه ی رومیزی ویادر اندازه وشکل متناسب بامبلمان تولیدشوند.برای تنظیم ظرفیت رطوبت زن می توان ازبادزن یادمنده های دارای موتورچندسرعته multispeed))استفاده کرد.معمولا"لازم است رطوبت زن های سیار به صورت متناوب وازطریق شیلنگ یاسطل پرشوند.
برخی ازرطوبت زن های سیاردارای تغذیه آب نیمه دائمی هستند. این رطوبت زن هادارای یک شیرقطع ووصل ویک شیرشناورو لوله کشی ازجنس مس یاسایراجناس می باشد.

رطوبت زن های مورداستفاده درسیستم های مرکزی هوادر کاربری های صنعتی وتجاری
رطوبت زن هابایددرجاهای نصب شوندکه:هوابتواندبخارراجذب کندودرجه حرارت هوایی که رطوبت زنی می گردد.وقتی به هوای تازه ویامخلوط هوای رفت وبرگشت رطوبت می زنید برای اینکه هوابتواندرطوبت را جذب کندشایدلازم باشدهواپیش گرمpreheat
شود.

رطوبت زن های دارای تشتک گرمheated pan humidifier)) محدوده ی ظرفیت این نوع رطوبت زن بسیاروسیع است.تشتک این رطوبت زن رامی توان توسط یک مبدل حرارتی که بابخاریاآب گرم کنندهhot water))تغذیه می شودگرم کرد.این رطوبت زن می تواندمستقیما"درزیرکانال ویادرمحلی مجزانصب شودوتوسط یک شیلنگ بخارتولیدشده رامنتقل نمود.درهردوحالت بایدیک مانیفولد monifold))برای توزیع بخاردرنظرگرفت.
دراین نوع رطوبت زن معمولا"ازمبدل های حرارتی ای که بابخار5 تاpsia 15 کارمی کننداستفاده می شود.همچنین دراین رطوبت زن هاازمبدل های آب گرم کنندهhot water))نیزاستفاده می گردد آب بادرجه حرارت کمتراز400 f کاربردندارد.
تمام رطوبت زن های نوع تشتکی بایددارای وسیله ی تنظیم مقدارآب وسیستم تخلیهdrain))یاشستشوflush))باشند.اگرازآب خام استفاده می کنیدبایدرطوبت زن به صورت دوره ای تمیزورسوب زدایی شود.همچنین بایددقت کنیدکه درهنگام کارنکردن سیستم تمام آب درون آن تخلیه گرددتاازاحتمال رشدباکتری درآب ساکن جلوگیری شده باشد.

رطوبت زن باتزریق مستقیم بخارdriect steam injection humidifier )این دستگاه دارای طرح هاوظرفیت های متفاوت است.باافزودن مستقیم بخاربه هوامی توان فرایندرطوبت زنی راساده کرد.فرایندتزریق بخاریک فرایندهمدماisothermal))است زیرا درجه حرارت هوادرطی افزودن رطوبت تقریبا"ثابت می ماند.بخار مورداستفاده دراین نوع رطوبت زن توسط یک دیگ بخارکم فشار تولیدخواهدشد.برای پاسخ دادن به فرمان های کنترل کننده/ سنسوررطوبت می توان ازیک شیرکنترل دو وضعیتیtwo position
یاتدریجیmodulating))استفاده کرد.بخارآب توسط یک کدام از وسایل زیربه درون جریان هواواردمی شود:
1 )باتوجه به اندازه ی کانال ومحفظهplenume))استفاده ازیک یا چندمانیفولدmonifold))دارای پوشش بخارsteam jacket)). پوشش بخاربه منظوردوباره تبخیرکردنrevaporation))قطرات کندانسیت قبل از خروج ازمونیفولددرنظرگرفته شده است.
2 )مانیفولدبدون پوششnonjacketed))باسیستم های توزیع نوع پانلیpanel type distribuation sys))که می توانندباافشانک nozzle))ویابدون افشانک تزریق بخارباشد.
رطوبت زن هابایددرمحلی نصب شوندکه هوابل ازتماس باوسایلی چون کویل ودمپروتیغه ی منحرف کننده بتواندبخارتغذیه راجذب کند.درغیراین صورت احتمال دارددرداخل کانال تقطیررخ دهد. چون دراین نوع رطوبت زن بخارتولیدشده دردیگ بخارمستقیما"به درون فضایاکانال توزیع تزریق می شودموادشیمیایی مورداستفاده درتصفیه ی آب دیگ که واردهواشده اندممکن است برروی کیفیت هوای داخل تاثیرنامطلوب بگذارد.موادشیمیایی راازنظر ایمنی بایدبررسی کردوازآلوده نشدن هوای داخل فضای موردنظر توسط بخاریاآب تزریق شده اطمینان حاصل کرد.
رطوبت زنهای الکتریکی خودکفاازنظرتولیدبخارelectrically heated self contained steamhumidifiers دراین نوع رطوبت زن آب معمولی شهرتوسط انرژی الکتریکی تولیدشده به وسیله ی الکترودهایاگرمکن های مقاومتیresistance heater))تبدیل به بخارمیگردد.تولیدبخاردرفشارآتمسفریک انجام می شود.این بخاراز طریق یک مانیفولدبه درون سیستم کانال تغذیه می شود.دربرخی از انواع این رطوبت زن بخارتوسط یک بادزن مستقیما"به درون فضای موردنظرتخلیه می گردد.
1 )دررطوبت زن های الکترودیelectrode type humidifiers)) با عبورمستقیم جریان برق ازدرون آب انرژی حرارتی لازم برای جوش آمدن آب تولیدمی شود.معمولا"این نوع رطوبت زن دارای یک بطری پلاستیکی پروپیلنی است وآب ازطریق یک شیرمغناطیسی solenoid valve))به آن داردمی گردد.برای اینکه غلظت مواد جامددرحدقابل قبول وعبورجریان برق صحیح باشد باید آب درون سیستم به طورمتناوب تخلیه شود.
2 )دررطوبت زن های دارای گرمکن مقاومتی(resistance type humidifiers)بااستفاده ازیک یاچندمقاومت الکتریکی آب مستقیما" به بخارتبدیل می شود.آب می توانددریک پوستهshell))ازجنس فولادزنگ نزن یافولادپوشش دارcoated steel))جای داشته باشد.برای تمیزکردن رسوب ها بایدپوسته ومقاومت الکتریکی در دسترسaccessible))قرارداشته باشند.سطح بالاوپایین آب رابایدبااستفاده ازتجهیزات شناوریاپرابprobe))کنترل کرد.بایدیک سیستم تخلیه ی مناسب برای دوران خاموش بودن رطوبت زن درنظرگرفت.

رطوبت زن های پودرکنندهatomizing humidifiers))
دراین نوع رطوبت زن بایدتصفیه ی آب مدنظرباشدوبرای حذف غباراز هوای رطوبت زده شده ازفیلترهای مناسب استفاده کرد.باتوجه به نوع کاربری وکیفیت آب برای حذف موادمعدنی می توان از سیستم اسمزمعکوسRO))یاتصفیه آب به روش یون گیری deionizedیاDI
استفاده کرد.درعین حال بایدتوجه داشت که قسمت های خیس دستگاه بتوانددرمقابل اثرات خورندگی آبDI یاRO مقاومت داشته باشد.
رطوبت زن های پودرکننده به سه گروه اصلی تقسیم میشوند:
1 )رطوبت زن های اولتراسونیک که درآنهاازیک مبدل transducer))پیزوالکتریک که دردرون آب فاقداملاح معدنی (demineralized)غوطه وراست استفاده میشود.توسط این مبدل سیگنالهای الکتریکی مکانیکی بافرکانس زیادبه نوسانات بافرکانس زیادتبدیل میگردد.
2 )رطوبت زن های گریزازمرکزکه درآن ازیک دیسک باسرعت زیاداستفاده میشود.به این ترتیب آب به سمت لبه ی دیسک خواهد لغزیدوبه روی صفحه پرتاب میشودوتولیدابر(مه)می کند.این ابر(مه) به درون جریان هواواردخواهدشد.
3 )رطوبت زن باافشانک های هوای فشرده(compressed-air nozzel humidifiers)به دوطریق عمل می کنند:
الف)آب وهوای فشرده درداخل افشانک مخلوط می شوندوبه درون یک تشدیدکنندهresonator))تخلیه می گردندتایک مه رقیقfog)) درنوک افشانک ایجادگردد.
ب)هوای فشرده ازدرون مجرای حلقویannular))موجوددرنوک افشانک وآب ازدرون سوراخ مرکزی افشانک می گذرد.عبورهوا باعث می گردداندکی گردابه درنوک افشانک ایجادشودوآب درتماس باهوای فشرده دارای سرعت زیادبه صورت پودردرمی آید ومهfog))تولیدمی گردد.
رطوبت زنهای دارای بسترمرطوبwetted media humidifires
دررطوبت زن های بابسترصلبrigid))ازیک هسته ی متخلخل porous core))استفاده می شود.هوابرروی این بسترگردش می کندوهمزمان باآن هوابه درون مجراopening))می وزد.این رطوبت زن ها آدیاباتیکadiadatic))هستندوهمزمان بارطوبت زنی هواسردنیزمی شود.غالبا"این نوع رطوبت زن برای دومنظور(رطوبت زنی درزمستان وسرمایش درتابستان)استفاده می گردند.نرخ تبخیر متناسب با درجه حرارت ورطوبت وسرعت هواتغییرمی کند.

بسترهای صلب رابایددرقبل ازهرگونه کویل گرمایشی یاسرمایشی نصب کرد.برای کنترل دقیق مقداررطوبت میتوان رطوبت زن رابه چندقسمتbank))تقسیم کردوبرای هرکدام یک تغذیه ی مجزادر نظرگرفت.چون فقط هوای خالص تبخیرمیشود بنابراین بایدتمام آلاینده های همراه هواوآبcontaminants))راازدرون سیستم شست.پیشنهادمی گرددبرای تشتک تخلیه ی مداومcontinuous bleed)درنظرگرفته شودویاآن رابه طورمنظم بشوییدتاازجمع شدن آشغال وکثافات درتشتک وبسترجلوگیری گردد.
سرمایش تبخیریevaporative coohing))دررطوبت زن های پودرکنندهatomizing humidifiers))ونوع بسترمرطوب (wetted media humidifiers)آب بادرجه حرارتی برابربادرجه حرارت محیط تغذیه می شود.آب تغذیه شده درهنگام تبخیروتبدیل شدن به ابر/مهmist/fog))ازهوای محیط حرارت جذب می کند.به ازای هرپوندآب مقدار1075 Btu انتقال حرارت انجام می شود.درهنگام طراحی سیستم بایداین اثرسرمایشی ودرصورت لزوم دوباره گرم کردن reheating))رادرنظرگرفت.توانایی هوای محیط درجذب ابر/مه/ذرات آبspray))بستگی به درجه حرارت وسرعت ومحتوی رطوبتmoisture content))هوادارد.

کنترل ها controls))
موادگوناگونی وجودداردکه نسبت به رطوبت حساس هستند.بسیاری ازاین موادآلی هستندمثل نایلون وموی انسان وغشاءهای تهیه شده از اجزاء بدن حیوانات.همچنین سنسورهایی وجود دارد که مقاومت
الکتریکی آنهانسبت به رطوبت تغییرمی کند.

کنترل کننده های مکانیکی mechanical control))
عملکردسنسورهای مکانیکی بستگی به مقدار تغییرطول ویاتغییرقطر آنهانسبت به رطوبت دارد.متداول ترین اینگونه سنسورهایاپلیمرهای مصنوعی یاموی انسان است.این سنسورهارامی توان به یک اهرم بندی linkage))مکانیکی متصل کردتایک کلیدمکانیکی والکتریکی و یابادیpneumatic))مربوط به یک شیریاموتورراتحریک کنند.این نوع کنترل برای اکثرکاربری های مربوط به تامین آسایش انسان comfort applications))مناسب است ولی دقت لازم برای کاربرد های صنعتی راندارد.
یک کنترل کننده ی رطوبت معمولا"به گونه ای طراحی می شود که بتواند رطوبت رادرحدمشخصی تنظیم کند.برخی ازکنترل کننده هااین ویژگی رادارندکه باکم شدن درجه حرارت هوای خارج نقطه ی تنظیم رطوبت نسبی نیزکاهش یابد(بدینوسیله ازتقطیر رطوبت برروی سازه جلوگیری نمایند).

کنترل کننده های الکترونیکیelectronic controllers))
درسنسورهای الکترونیکی همزمان باتغییررطوبت مقدارمقاومت الکتریکی تغییرخواهدکرد.این نوع سنسورهاعموما"دارای دوماده ی هادی هستندکه بایک ماده ی حساس به رطوبت(ازقبیل موادعایق جذب کننده ی رطوبت"مانندپلی وینیل استات یاپلی وینیل الکل یا یک محلول ازنمک های خاص")از یکدیگرجدا شده اند . همزمان باعبورهواازروی سطح سنسورتغییرات اندکی که حاصل میشودتوسط سنسورحس خواهدشد.
ازکنترل کننده های الکترونیکی برای فرایندهاوآزمایشگاه هایی که نیازبه کنترل دقیق رطوبت دارنداستفاده می گردد.همچنین این نوع کنترل کننده برای تغییرسرعت بادزنfan))موجوددررطوبت زن های سیارportable))نیزبه کاربرده می شوندتاضمن تنظیم دقیق تررطوبت درون فضا صدای وتولیدی به حداقل برسد.
همراه باکنترل کننده ی اصلی رطوبت ممکن است وسایل حس کننده ی دیگری نیزبرای سیستم نیازباشد:
1 )سنسورحدبالاhigh limit sensor)):برای اطمینان ازاینکه رطوبت درون کانال کمترازنقطه ی شبنم یانقطه ی اشباع باشداستفاده میشود
گاهی اوقات برای جبران حرارت محسوس افزوده شده هوای سردترcooler air))نیزلازم است.دراین حالت احتمال دارددرجه حرارت هوابه کمترازنقطه ی شبنم برسد.کارکردن رطوبت زن در چنین شرایطی موجب تقطیررطوبت درکانال یاپدیده مه آلوده شدنfogging))هوای اتاق می گردد.دربرخی ازطرح های خاص ممکن است سنسورهای حدبالاراباسنسوردرجه حرارت ترکیب کرد.
2 )سنسورجریان هواair flow sensor))که بایدبا بادزن اینترلاک interlock))شود.این سنسورجریان هواراحس می کندووقتی مقدار هوا درکانال به حدکافی نباشدرطوبت زن راغیرفعال خواهدکرد.
3 )سنسوربخارsteam sensor))که برای فرمان دادن به شیرکنترل رطوبت زن های دارای تزریق مستقیم بخاراستفاده می شود.دراین صورت وقتی در رطوبت زن بخار وجود نداشته باشد شیرکنترل بسته خواهد شد.

محل نصب کنترل کننده control location))
دررطوبت زن مرکزی متداول تراست که کنترل کننده ی رطوبت درداخل فضای تحت کنترل نصب شود.درروش دیگرکنترل کننده درداخل کانال هوای برگشت سیستم هوارسان نصب میگردد تا مقدارمتوسط رطوبت نسبی راحس کند.

برج های خنک کن COOLING TOWERS))
اکثرسیستم های تهویه مطبوع وفرایندهای صنعتی تولیدحرارت می کنندواین حرارت باید دفع شود.برای دفع حرارت از کندانسورهاو مبدل های حرارتی فرایندهای صنعتی معمولا"ازآب به عنوان سیال واسطه ی انتقال حرارتmedium))استفاده می گردد.
درزمان های گذشته آب موردنیازازیک منبع طبیعی آب یاشبکه ی آبرسانی تامین می شدوپس ازعبوردادن آن ازدرون دستگاههایی که بایدسردشوندمجددا"آن رابه منبع اولیه ویامستقیما"به فاضلاب هدایت می کردند.اکنون هزینه های آب مصرفی برای این منظور بسیارگران شده است.همچنین تامین آب ازمنابع طبیعی نیزبه دلیل اثرات سوء افزایش درجه حرارت براکولوژی منابع آب قابل قبول نمی باشد.
برای سردکردن آب ودفع مستقیم حرارت به آتمسفرمی توان از مبدل های حرارتی خنک شونده باهواair cooled))استفاده کردولی هزینه های اولیه انرژی مصرفی اینگونه تجهیزات زیاداست.چنین تجهیزاتی می توانندآب راتقریبا"تاحدود20 f بیشتر ازدرجه حرارت حباب خشک محیط به نحواقتصادی سردکنند.این درجه حرارت برای اکثرسیستم های تبریدrefrigeration))وبسیاری ازفرایندهای صنعتی بسیارزیاداست.
بااستفاده ازبرج خنک کن این مشکلات مرتفع می گردد.بنابراین برای دفع حرارت ازدستگاههای تبریدخنک شونده باآب(water cooled)تهویه مطبوع وسیستم های فرایندصنعتی عموما"برج خنک کن به کار برده می شود.مقدارگذرمصرف آب برای سیستم های برج
خنک کن فقط حدود5%مصرف درسیستم های یکباردرگردش once-through))است وازاین نظرارزانترین سیستم می باشد.علاوه براین مقدارتخلیه ی مداوم آبگرمblowdown))بسیاراندک است به گونه ای که اثرات زیست محیطی آن بسیارکاهش می یابد.سرانجام برج های خنک کن دراندازه های منطقی می توانندآب راتادرجه حرارتی حدود5 تا10 f بیشترازدرجه حرارت حباب ترمحیط(حدود 35 f کمترازسیستم های خنک شونده باهوا)سردکنند.
اصول کار principle of operation))
دربرج خنک کن آب به دلیل انتقال همزمان حرارت وجرم خنک می شود.آبی که بایدسردگرددتوسط نازلnozzle))به درون برج تغذیه می شودوسطح تماس آب باهوای محیط بااستفاده ازقطعاتی که درداخل برج قراردارندوآب به صورت یک لایه برروی آن حرکت می کندfilm-type fill))ویامیله هایی که درداخل مسیر پا شش آب رابه صورت ترشحات ریز درمی آورندsplash bar)) افزایش می یابد.هوای محیط توسط(1)بادزن ها(2)جریان های جابجاییconvection currents))(3)جریان طبیعی بادیا(4)اثر مکشی افشانک هاinduction effect from sprays))دردرون برج به گردش درمی آید.بخشی ازاین آب حرارت را جذب می کندودر فشارثابت ازمایع به بخارتبدیل می شود.حرارت لازم برای تبخیرازباقیمانده ی آب که به صورت مایع باقی می ماندجذب میگردد.

انواع برج خنک کن
دونوع اصلی برج خنک کن وجوددارد.اولین نوع برج های با تماس مستقیمdirect contact))هستندکه درآنهاآبگرم باهوای آتمسفرتماس مستقیم دارد.دومین نوع برج هابرج های باباتماس غیر مستقیمindirect contact))هستندکه درآنهابین سیال گرم وهوای آتمسفرتماس مستقیم وجودندارد.
متداول ترین روش تماس مستقیم آب وهواپاشش آب به درون برج است.دراین حالت مقدارسطح تماس آب وهوابستگی به بازده ی پاشش آبefficiency of sprays))ومدت زمان تماس (که تابعی از ارتفاع برج وفشارسیستم توزیع آب است)دارد.
برای افزایش سطح وزمان تماس یک واسطه ی انتقال حرارت یاقطعات پرکننده یfill))درقسمت زیرین سیستم توزیع آب ودرمسیرهوانصب می شود.برای این منظورازدونوع قطعات پرکننده fill))استفاده میگردد: نوع لایه ایfilm-type))ونوع ترشحی splash type)).
دربرج های باتماس غیرمستقیم(کولرهای مداربسته ی سیال)دومدار جداگانه وجوددارد: (1)مدارخارجی که درآن آب درتماس باهوا قرارمیگیردوسپس به صورت آبشاری برروی دسته لوله ها(tube bundle)می ریزدو(2)مدارداخلی که درآن سیالی که بایدسردشوددرداخل دسته لوله ها جریان دارد.درهنگام کاراین سیستم حرارت ازمدارسیال داخلی به دیواره ی لوه های کویل وازآنجا به مدارآب خارجی منتقل وسپس به روش تبخیری سرد میشود.چون مدار سیال داخلی هرگز با آتمسفر تماس ندارند از این
سیستم می توان برای سیالاتی به جزآب و/یابرای جلوگیری ازآلوده شدن مدارسرمایش اولیهprimary cooling circuit))توسط آلاینده هاوناخالصی های موجوددرهوااستفاده کرد.

انواع برج های خنک کن باتماس مستقیم
الف)برج های باجریان غیرمکانیکی هوا(nonmechanical draft towers)دراین نوع برج هاهوابه دلیل پاشش آب یااختلاف چگالی هوابه درون برج مکیده می شود.این برج هافاقدقطعات پرکنندهfill ووسایل مکانیکی جابه جاکننده ی هواهستند.پاشش آب(دروضعیت عمودی یاافقی)باعث مکش جریان هوابه داخل برج میگردد.
چون سرعت ورودوخروج هوادراین برج هانسبتا"کم است معمولا" جهت وزش بادبرعملکردآنهاتاثیرخواهدداشت.
برج های دودکشی(یاهذلولی (hyperbolicاساسا"درنیروگاه های بزرگ استفاده می شوند.انتقال حرارت می توانددروضعیت جریان های متقاطع crossflow))جریان های موازیparallel flow))یا جریان های باجهت مخالفcounter flow))انجام شود.به دلیل اختلاف چگالی بین هوای گرم ومرطوب خروجی وهوای اتمسفرهوا به درون برج واردمی گردد.
ب)برج های باجریان هوای مکانیکیmechanical draft towers
بادزن برج می توانددرسمت ورودهوا(دهشی یاforced draft )یادر سمت خروج هوا(مکشی یاinduced draft )باشد.بادزن هامعمولا"با توجه به فشارخارجی موردنیازسطح صدای مجازومصرف انرژی می توانندازنوع ملخیpropeller))یاگریزازمرکزcentrifugal))انتخاب
شوند.دراین برج هاآب به سمت پایین وهوامی تواندبه صورت افقی (انتقال حرارت متقاطع)یاافقی(انتقال حرارت باجریان های مخالف الجهت)جریان یابد.هواممکن است ازیک سمت یاازهردوسمت وارد برج شود.هرچهارمدل برج ها(دهشی باجریان های متقاطع ومکشی باجریان های متقاطع دهشی باجریان های مخالف الجهت ومکشی با جریان های مخالف الجهت)دراندازههای گوناگون تولیدمی گردند.
برج های خنک کن یادرکارخانه مونتاژوبرای نصب ارسال می شوند ویاازنوعی هستندکه بایددرمحل ساخته ومونتاژگردند.
اکثربرج هایی که درکارخانه ساخته می شوندازجنس فلز(معمولا" آهن گالوانیزه)هستند.برخی ازبرج هاواجراءآن نیزازجنس فولاد زنگ نزن وفایبرگلاس ساخته می شوند.
دربرخی کاربری هاسیستم های مبدل حرارتی خنک شونده باهوا air cooled))راباسیستم های باجریان مکانیکی هواmechanical) (draft ترکیب می کنندویک برج خشک/ترdry/wet))ایجادمیشود. یک گونه ازبرج های خشک/ترآنهایی هستندکه دارای پیش سردکن تبخیریevaporatively precooler))می باشند.دراین برج هامصرف آب درمقایسه بابرج خنک کن معمولی کمتراست.

انواع برج های خنک کن باتماس غیرمستقیم
الف)کولرهای مداربسته(باجریان مکانیکی هواmechanical draft )
دربرجهایی که ازبادزن های مکشیinduced fan))یادهشیforced
استفاده می گرددمی توان جهت جریان هواوآب رادرخلاف جهت یکدیگرcounterflow))ویادرجهت متقاطع بایکدیگرcrossflow)) انتخاب کرد.معمولا"مبدل های حرارتی لوله ای به گونه ای نصب می شوندکه تخلیه ی آنهابه صورت ثقلی انجام گردد.پمپ موجودبرروی دستگاه آب راازحوضچه ی جمع آوری پایین به حوضچه ی توزیع بالایی یاآبفشان هاsprays))هدایت می کند.اگرچه کویل هارامی توان ازجنس های گوناگون ساخت ولی غالبا" ازمس وفولادگالوانیزه برای این کاراستفاده می گردد.کولر های بامداربسته که مشابه کندانسورهای تبخیری هستندبه طور گسترده ای درسیستم های پمپ حرارتی وکمپرسورهای مارپیچ screw comperssor))استفاده می شوند.

برج های کویل دار(باجریان مکانیکی هوا)
دراین نوع برج معمولا"یک بخش کویل مجزادرمجاورت برج خنک کن معمولی نصب می شود.برای برج های بامکش مکانیکیinduced))یادهش مکانیکیforced))می توان ازهر دو آرایش جریان متقاطع crossflow))وجریان مخالف الجهت counterflow))استفاده کرد.آب سردشده ی درون حوضچه ای که درزیربرج قرارداردcooled water))مجددا"به صورت ثقلی به درون دسته لوله های مبدل حرارتیtube bundle)) تغذیه میگردد.این واحدهاازنظرعملکردمشابه کولرهای مدار بسته هستندبااین تفاوت که همیشه لازم است ازقطعات پرکنندهfill))دردرون برج استفاده شودو جریان هوای برج مستقیما"ازدرون این قطعات عبورکند.این واحدها که عموما"درمحل نصب ساخته می شوندودارای چندبادزن هستند اکثرا"درسرمایش فرایندهای صنعتی استفاده می گردند.
محل نصب
وقتی یک برج خنک کن دریک فضای بازوبدون مانع نصب شود عملکردآن رضایتبخش ترخواهدبود.اگربرج بایددرمکان های محصورنصب گرددبایدمواردزیررادرنظرگرفت:
1)دراطراف برج بایدبه حدکافی فضای آزادوبدون مانع وجود داشته باشدتاازورودمناسب هوابه بادزن وامکان تعمیرات وسرویس برج درآینده مطمئن شد.
2)هوای خروجی ازبرج نبایدبه هیچ وجه منحرف ومجددا"به درون برج مکیده شود.بابرگشت هوابه درون برج درجه حرارت حباب ترهوای ورودی افزایش خواهدیافت ودرنتیجه درجه حرارت آب ورودی وخروجی ازبرج ازدیادمی یابد.
موقعیت برج خنک کن معمولا"باتوجه به یک ویاچندعامل ازعوامل زیرتعیین می گردد:
الف)الزامات سازه ای تکیه گاه
ب)محدودیت های موجوددرانتقال دادن وحمل دستگاه به محل مورد نظر
ج)مقررّات محلّی
د)هزینه های تامین خدمات جنبی برای برج خنک کن
ت)همخوانی بامعماری بنا
با انتخاب صحیح مکان نصب برج خنک کن در مراحل اولیه طراحی
مشکل صداومه آلودگیfog))وحمل آب توسط هواdraft))نیزبهتر حل خواهدشد.

لوله کشی piping))
لوله کشی ها باید به گونه ای که بتوانند به راحتی منبسط ومنقبض شوند.اگربرج بیشترازیک اتصال ورودی داردبرای هرکدام از ورودی هابایدشیرتنظیم جریانbalanchng valve))درنظرگرفت.
وقتی دویاچندبرج به صورت موازی نصب شوندبایدیک خط لوله ی متعادل کنندهequalizer line))بین حوضچه های زیربرج کشیدتا سطح آب درون حوضچه ای که ممکن است به دلیل گرفتگی نازلها افزایش یافته باشدباسایرحوضچه هابرابرشود.تاحدامکان بایدتمام لوله کشی هاومبدل هادرپایین ترازسطح آب برج درهنگام کارکردن نصب شوندتاعلاوه برجلوگیری ازسرریزشدن برج درهنگام خاموش شدن ان ازتامین شرایط مناسب درهنگام راه اندازی پمپ نیز اطمینان حاصل گردد.ظرفیت حوچه های زیربرج(ازسطح کارعادی تاترازسرریز)بایدبه حدکافی باشدتابرای زمان راه اندازی وهنگامی که به دلایلی لازم است آب برج قطع شودلوله های عمودیriser)) ولوله های توزیع پرازآب باقی بماند.

دیگ ها BOILERS))
دیگ عبارت است از یک مخزن تحت فشارکه برای انتقال حرارت (تولیدی ازاحتراق)به یک سیال طراحی شده است.باتعمیم تعریف فوق انتقال حرارت ازیک مقاومت الکتریکی به سیال رانیزدرزمره ی دیگ درنظرمی گیرند.دراکثردیگ ها سیال موردنظرمعمولا"آب (مایع یابخار)می باشد.
اگرسیالی که گرم می شودهواباشداین مبدل حرارتی راکوره (furance )گویند.گاهی اوقات آتشدان(fire box )یافضای احتراق دیگ هارانیزکوره می نامند.
دراینجامنظورازواژه ی دیگ یک مبدل حرارتی تحت فشاراست که ازجنس چدن ،فولاد،یامس می باشدوبرای انتقال حرارت حاصل از احتراق سوخت های فسیلی یامقاومت الکتریکی به آب(دردیگ های آبگرم)یاآب وبخار(دردیگ های بخار)طراحی شده است.سطح گرمایش(heating surface )یک دیگ عبارت است ازمساحت سطحی که درمعرض محصولات احتراق قراردارد(سطح سمت آتش یاfire-side ).
طبقه بندی classifications))
دیگ هارامی توان براساس نوع جنس،فشارودرجه حرارت کار،نوع سوخت مورداستفاده،واینکه آیادرآن تقطیررخ می دهدیاخیر؟طبقه بندی کرد.همچنین دیگ هاراازنظرشکل واندازه،نوع کاربرد(مثلا" برای گرمایش یافرایند)،اینکه آب گرم یابخارتولیدکندنیزمی توان طبقه بندی نمود.طبقه بندی های اصلی زیرمی تواندمفیدواقع شود.

طبقه بندی براساس فشارودرجه حرارت کار
به جزدرمواردنادرتمام دیگ هاطبق مقررات دیگ ومخزن تحت فشارانجمن ASMEبخشIV(مقررات ساخت دیگ های گرمایش یا دیگ های کم فشار)وبخشI(مقررات ساخت دیگ های قدرت یا دیگ های پرفشاروفشارمتوسط)ساخته می شوند.
دیگ های کم فشارlow pressure boilers )حداکثرفشارکاراین دیگهادرموردبخاربرابرباpsia 15ودرموردآب گرم کنندهpsia 160 است.درجه حرارت دیگ های آب گرم کننده بهf 250 محدوداست کنترل هاوشیرهای اطمینان(که فشارودرجه حرارت رامحدودمی کنند)جزودیگ نیستندولی بایدبرای حفاظت ازدیگ روی آن نصب شوند.
دیگ های پرفشاروفشارمتوسط( high and medium presssure boilers)این دیگ هابرای تولیدبخارآب بافشاربیشترازpsia 15 ویا تولیدآب گرم کننده بافشاربیشترازpsia 160 یادرجه حرارت بالاتراز 250 f طراحی می شوند.
دیگ های بخارboilers (steam این دیگهادراندازههای استاندارد وظرفیت تولیدبخارتا 6000)10000 lb/h تا 100000000 Btu/h) وجوددارند.بسیاری ازاین دیگ هابرای گرمایش ساختمان( space heating)وتامین بخارکمکیauxiliary))موردنیازجهت مبدل های حرارتی آب گرم کنندهhot water heat exchanger)) چیلرهای جذبی،رختشویخانه،ودستگاه استریل کننده استفاده می گردند.علاوه براین برخی ازدیگ های بخاربرای تولیدبخاردرفشارهاودرجه حرارت های گوناگون جهت فرایندهای صنعتی به کاربرده میشوند.

دیگ های آبگرمwater boilers)این دیگهادراندازهای استاندارد 50000 تاBtu/h 100000000 ساخته می شوند.بسیاری از آنهادرگروه دیگ های کم فشارقراردارندوبرای گرمایش ساختمان به کارمی روند.بعضی ازاین دیگ هادارای مبدل های حرارتی مجزا یاداخلی هستندکه آبگرم بهداشتی (خدماتی)راتامین می کنند.

طبقه بندی براساس نوع سوخت مصرفی
دیگ هامی توانندبرای سوخت ذغال سنگ،چوب،سوخت های مایع بادرجه حرارت های مختلف،انواع سوخت های گازی ویاازنوع الکتریکی طراحی گردند.یک دیگ که برای یک نوع سوخت خاص طراحی شده باشدرانمی توان برای استفاده باسوخت دیگرتبدیل کرد.طرح برخی ازدیگ هابه گونه ای است که درآنهامی توان ازذغال سنگ،گازوئیل،یاگازاستفاده کرد.طرح های مختلفی نیز وجودداردکه درآنهاباتعویض مشعل یااستفاده ازمشعل های دو سوخته بتوان ازگازوئیل یاگازاستفاده نمود.

طبقه بندی براساس جنس دیگ
به جزدرمدل های غیرمعمول وخاص اکثردیگ هاازجنس چدن یا فولادساخته می شوند.برخی ازدیگ های کوچک نیزوجوددارند که ازجنس مس یافولاد-مس ساخته شده اند.
دیگ های چدنیcast-iron boilers)ظرفیت ناخالص این دیگ ها35000تا10000000 btu/h است.این دیگ هاازقطعات چدنی مجزایی که به یکدیگرمتصل می گردندتشکیل شده است.بااستفاده از تعدادی پیچ های فشاری،واشرها،یایک هدرمجزاکه تحت فشاربه صورت آب بندی درآمده اندpressure-tight))مجرای مناسب برای عبورآب،بخارآب ومحصولات احتراق به وجودمی آید.تعدادقطعات(پره)یک دیگ،تعیین کننده ی اندازه وظرفیت دیگ است.این قطعات می توانندافقی یاعمودی باشندکه به نوع عمودی آن متداول تراست.
دیگ های چدنی ممکن است ازنوعdry-base(که درآنهاآتشدان درقسمت زیرین قراردارد)،ازنوعwet-base (که درآنهاآتشدان توسط مجراهای آب محاصره شده است)،ویاازنوعwet-leg (که در آنهاقسمت بالایی وپهلویی آتشدان توسط مجراهای آب دربرگرفته شده است)باشند.
دیگ های فولادیsteel boilers)ظرفیت این دیگ هاازbtu/h 50000 به بالاست.این دیگ هارامعمولا"باتوجه به اندازه وظرفیت موردنظر،به روش جوشکاری وبه صورت مجموعه ی یکپارچه( one assembly)می سازندسطح تبادل حرارت بعدازآتشدانfire box)) عموما"متشکل ازتعدادلوله های عمودی،افقی یامورّب است.این لوله هامی توانندازنوع لوله ی آتشخوارfire-tube))که محصولات احتراق ازدرون آنهاوسیال گرم شونده درخارج آنهاجریان داردویاازنوع لوله ی آبwater-tube))باشندکه درآنهاسیال گرم شونده ازدرون لوله هاعبورمی کند.لوله هادارای یک یاچندگذر (pass )هستند.دردیگ های فولادی نیزهماننددیگ های چدنی می توان ازطرح هایdry-base ،wet-base ،wet-leg استفاده کرد. اکثردیگ های فولادی کوچک که برای گرمایش ساختمان(space heating)استفاده می شوندازنوعdry-base بالوله های آتشخوار عمودی می باشند.دردیگ های بزرگترمعمولا"لوله های آتشخوار ولوله های آب به صورت افقی یامورّب قراردارند.یک طرح شایع برای دیگ های فولادی متوسط وبزرگ،دیگ هایscotchیا scotch marine هستندکه درآنهایک آتشدان حلقوی درمرکز دیگ قرارگرفته واطراف آن بایک یاچندگذرازلوله های آتشخوارمحصورشده است.
دیگ های مسی)دراین دیگ ها،آب ازدرون لوله عبورمی کند water-tube)).دیگ هایی که درآنهاازکویل های مسی بالوله های پره دار،ولوله های مسی مارپیچ serpentine))استفاده شده است متداول ترین نوع دیگ های مسی هستند.سوخت معمول برای دیگ های مسی،گازطبیعی است.برخی ازسازندگان دیگ های دیواری رابرای منازل مسکونی تهیه وارائه کرده اند.

انتخاب دیگ موردنیاز
توان ناخالص خروجی ازدیگgross output))عبارت است ازنرخ حرارتی که توسط دیگ(درحالتی که احتراق باشدت مشخص شده وبه صورت پیوسته انجام می شود)به سیستم انتقال می یابد.ظرفیت خالص(ظرفیتI-B-R )برابراست باتوان ناخالص خروجی منهای درصد مشخصی که برای اتلاف حرارت ازلوله تخمین زده می شود بعلاوه ی مقدارباراضافی برای گرم کردن آب درون سیستم در هنگام راه اندازی دیگinitial heating up)).
مقداراتلاف لوله کشی،متغیرهستند.اگرتمام لوله کشی هادرفضاهایی قراردارند که بارگرمایش آنهاقبلا"درنظرگرفته شده است،مقداراتلاف ازلوله کشی راصفرفرض کنید.چنانچه لوله هاازدرون فضاهای گرم نشده عبورمی کنند،مقداراتلاف حرارت ازآنهامی تواندزیاد باشد . مقداربارگرم کردن اولیهpickup))نیزمتغیرمی باشد.وقتی مقداربار واقعی متصل به دیگ ،کمترازباردرنظرگرفته شده درطرح باشد،می توان ضریب مربوط به بارگرم کردن اولیه(pickup factor)رادرنظر نگرفت.اگردرهنگام شب درجه حرارت داخل ساختمان توسط سیستم کنترل کاهش داده نمی شودnight setback control))ویا اگرتوقف های طولانی مدت برای سیستم گرمایش پیش بینی نمی گردد،بارگرم کردن اولیه ی سیستمpickup load))وجود نخواهد داشت.
چنانچه مقداراتلاف حرارت ازسیستم لوله کشی ومقداربارراه اندازی اولیه قابل اغماض باشد،توان ناخالص خروجی دیگ برابربامقداربارطراحی است.اگرمقداراتلاف حرارت ازسیستم لوله کشی ومقداربارراه اندازی اولیه زیادومتغیرباشند ،بایدمقدارآنهارا محاسبه کردوبه مقدارظرفیت دیگ افزود.

چیلرهای آب WATER CHILLERS))
بااستفاده ازچیلر،آب،نمک،یاسایرمایعات سردکننده ی مورداستفاده درسیستم های تبریدوتهویه مطبوع،سردمی شوند.چیلرهایی که در ایران متداول ترهستندعبارتنداز:چیلرهای رفت وبرگشتی یاتراکمی reciprocating or compression chillers))،چیلرهای گریزاز مرکزcentrifugal chillers))وچیلرهای جذبیabsorption) chillers).به دلیل عدم تولیدچیلرهای گریزازمرکزدرداخل کشورو تشابه عملکردآن باچیلرهای رفت وبرگشتی،این نوع چیلرمورد بررسی قرارنمی گیرد.

چیلرهای رفت وبرگشتی
اجزاء وعملکردآنها
کمپرسوررفت وبرگشتیreciprocating compressor )این کمپرسوریک دستگاه باجابجایی مثبت،positive displacement)) است که درمحدوده ی وسیعی ازنسبت های فشارpressure-ratio)) ،مقدارگذرحجمی رانسبتا"ثابت نگه می دارد.معمولا"درچیلرهای مایع ازسه نوع کمپرسوراستفاده می شود:
1-کمپرسوربستهhermetic))برای چیلرهای باظرفیت تا25تن
2-کمپرسورنیم بستهsemihermetic))برای چیلرهای باظرفیت تا 200تن
3-کمپرسورهای بازبااتصال مستقیم به محرّکdirect-drive))برای چیلرهای تاظرفیت200تن
کمپرسورهای نوع بازمعمولا"گرانترازکمپرسوربسته هستند.موتورهای بسته عموما"توسط گازمکیده شده سردمی شوندوروتورکمپرسوربر روی محورمیل لنگ کمپرسورسوارشده است.
کندانسورهاcondensors )این کندانسورهامی توانندازنوع تبخیری evaporative))،خنک شونده باهواair cooled))یاخنک شونده باآبwater cooled))باشند.کندانسورهای خنک شونده باآب ممکن است به دلیل ارزانتربودن ازنوع دولوله ایtube-in-tube))یا پوسته وکویلshell and coil))،ویابه دلیل متراکم تروکم حجم تربودن compactness))ازنوع پوسته-لوله ایshell and tube))انتخاب شوند.اکثرکندانسورهای پوسته-لوله ای قابل تعمیرهستندولی دردونوع کندانسوردیگر،درصورت نشت مبرّدبایدآنهاراتعویض کرد. استفاده ازکندانسورهای خنک شونده باهوامتداول تراز کندانسور های تبخیری است.
کولرهاcoolers )این مبدل هاکه آنهاراتبخیرکنندهevaporator)) نیزمی نامندمعمولا"ازنوع انبساط مستقیمdirect expansion))هستند ودرآنهاماده ی مبرّددرهنگام عبورازدرونلوله هاتبخیرمی شودومایع سردکنندهchilled liquid))درحال عبورازروی لوله های درون مبدل سردمی شود.دردستگاه های کوچک،به دلیل ارزانتربودن کولرهای دولوله ایtube-in-tube))،گاه ازاین نوع مبدل استفاده می گردد.
شیرانبساط حرارتیthermal expansion valve )این شیرمقدار جریان مبرّدازکندانسوربه تبخیرکننده رابه گونه ای تنظیم می کند که گازمکیده شده توسط کمپرسورحتما"مافوق گرمsuperheat)) باشدومبرّدتبخیرنشده واردکمپرسورنگردد.ازمافوق گرم شدن بیش از حدّمبرّدنیزبایدجلوگیری شودزیرااین امرباعث کاهش ظرفیت دستگاه خواهدشد.

ظرفیت هاوانواع موجود
چیلرهای رفت وبرگشتی درظرفیت های2تا200تن وجوددارند. استفاده ازچیلرهای دارای چندکمپرسوربه دلایل زیرشایع ترمی باشد:
1-زیادتربودن تعداد مرحله های تغییربار،کنترل دقیق تردرجه حرارت مایع،مصرف انرژی کمتر،کمتربودن شوک الکتریکی در هنگام راه افتادن کمپرسور،وزیادتربودن ظرفیت ذخیره(standby capacity)رامیّسرمی سازد.
2-به دلیل استفاده ازچندمدارمبرّد،این امکان وجودداردکه در هنگام سرویس یاتعمیرات جزئی برخی ازاجزاءدستگاه،بتوان ظرفیت سرمایش راتاحدودی تامین کرد.

چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی،دستگاه های تبریدی هستندکه درآنهابه جای انرژی الکتریکی،ازحرارت استفاده می شود.دراین سیکل ازیک ماده ی جاذبabsorbent))به عنوان سیال ثانویهsecondary fluid)) استفاده می گردد.این ماده،گازهای حاصل ازتبخیرمبرّددرتبخیر کنندهevaporator))راکه موسوم به سیال اولیهprimary fluid)) است راجذب می کند.سیکل جذبی وسیکل تراکمیcompression) ازنظرفرایندهای تبخیروتقطیرکه دردوفشارمتفاوت انجام می شوند ،شبیه هستند.تفاوت این دوسیکل دراین است که درسیکل جذبی برای تولیداختلاف فشارازیک مولدgenerator))که باحرارت کار می کنداستفاده می گرددولی درسیکل تراکمی،اختلاف فشارتوسط کمپرسورایجادخواهدشد.هردوسیکل برای کارکردن نیازبه انرژی دارند.سیکل جذبی به حرارت وسیکل تراکمی به انرژی مکانیکی.
درسیکل های لیتیوم بروماید-آب،لیتیوم برومایدبه عنوان ماده ی جاذب وآب به عنوان مبرّدrefrigerant))است ولی درسیکل های آمونیاک-آب،آمونیاک ماده ی مبرّدخواهدبود.
کمیته ی فنی شماره ی 8.3 انجمنASHRAE اصطلاحات زیررابرای محلول مبرّد-جاذب لیتیوم برومایدپیشنهادکرده است:
1-محلول جذب کننده ی دقیقweak absorbent))که مبرّد را از درون جذب کننده ،جذب کرده است وکمترین میل ترکیب بامبرّد رادارد.
2-محلول جذب کننده ی غلیظstrong absorbent))که ماده ی مبرّددرمولّدازآن جداشده است وبنابراین میل ترکیبی آن بامبرّد قوی است.

شیرها VALVES))
شیرهاوسایلی هستندکه درسیستم لوله کشی،جریان سیال رابه صورت دستی یاخودکارکنترل می کنند.شیرهابرای تحمّل محدوده ی مشخصی ازدرجه حرارت،فشار،خوردگی،وتنش مکانیکی ساخته می شوند.
شیرهابرای برخی ازوظایف زیرمورداستفاده قرارمی گیرند:
1-قطع ووصل جریان
2-تنظیم،کنترل یاکاهش فشارجریان
3-جلوگیری ازبرگشت جریانpreventing backflow))
4-تنظیم یاتخلیه ی فشارrelieving or regulating pressure))

انواع شیرها
1-شیرهای دستی manual valves) )
2-شیرهای خودکار electric actuators))
3-شیرهای متعادل کننده balancing valves))
4-شیرهای تخلیه کننده فشار pressure relief valves))
5-شیرهای کنترل کننده درجه حرارت(temperature control valves)
6-شیرهای کاهش فشار pressure reducing valve))
7-شیرهای یکطرفه check valves))
انواع شیرهای دستی:
الف)شیرهای کف فلزی globe valves))
ب)شیرهای کشویی gate valves))
پ)شیرهای سماوری plug valves))
ت)شیرهای توپی ball valves))
ث)شیرهای پروانه ای butterfly valves))

انواع شیرهای خودکار:
الف)شیرهای خودکاردارای عملگر
ب)عملگرهای الکتریکی electric actuators))
پ)عملگرهای الکتروهیدرولیکی Electrohydrulic actuators))
ت)شیرهای مغناطیسی solenoid valves))
ث)شیرترموستاتیکی رادیاتور
ج)شیرهای دوراهه(یک ودونشیمنگاهی)
چ)شیرهای سه راهه three-way valves))
ح)شیرهای پروانه ای butterfly ralves))
خ)شیرهای خاص special purpose valves))

منابع:

کتاب تاسیسات ساختمانی ودیگرکتب تاسیسات
0

59