آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع  

شرایط محیط زیست انسان تأثیر مستقیمی برچگونگی حالات روانی ، وضعیت فیزیکی ، نحوة‌ انجام کار و بطور کلی تمام شئون زندگی او دارد.
از آنجائیکه بخش عمدة‌ زندگی بشر امروزی در داخل ساختمان می گذرد ، ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان  خواه محل کار باشد یا منزل و غیره ، واجد اهمیت بسیاری است که مهمترین بخش آن تهیة‌ هوای مطبوع برای ساکنین ساختمان با توجه به نوع فعالیت آنهاست.
زیباترین و گرانبهاترین ساختمانها در صورتیکه فاقد سیستم تهویه مطبوع مناسب باشند قابل سکونت نخواهند بود.

اهم وظایف یک سیستم تهویه مطبوع عبارتند از :

 کنترل دما ، رطوبت و سرعت وزش هوا ،‌زدودن گرد و غبار ، تعفن و سایر آلودگیهای هوا و در صورت لزوم از بین بردن میکربها و باکتریهای معلق در هوا.

گرمایش وسرمایش هوا متناسب با فصل ،‌ عمده ترین وظیفة‌ یک سیستم تهویه مطبوع بوده بقیة‌ وظایف در مراتب بعدی اهمیت قرار می گیرند .

محاسبات سیستم های گرمایش و سرمایش  شامل دقایق و نکاتی است که پرداختن به تمامی این نکات و تشریح جزئیات انواع سیستم های تهویه مطبوع که در سطح جهان مورد استفاده قرار می گیرند ، امری است که از مجال این مقاله خارج بوده و نیازمند نگارش یک کتاب قطور جداگانه است .

آنچه در نوشته  حاضر می توان ارائه نمود تنها آن قسمت از محاسبات تهویه مطبوع را در برمی گیرد که در تمام سیستمها مشترک بوده و عمدتاً  در ارتباط با روش های غالب تهویه مطبوع در ایران است.

سیستم ها و کاربرد ها :

گزینش صحیح نوع سیستم تهویه مطبوع برای یک فضا یا ساختمان بخصوص ، تصمیم بسیار حساسی است که توسط مهندس طراح سیستم اخذ می شود . در این انتخاب علاوه بر دانش مهندس طراح ، نظر کارفرما و یا ساکنین و امکانات  و شرایط ساختمان نیز دخالت دارند . عوامل زیادی باید موردتجزیه و تحلیل و قضاوت قرارگیرند که از اهم آنها ، ایده های شخص یا سازمان سرمایه گذار و جنبه های اقتصادی طرح می باشند .

عمده ترین مسائلی را که باید ملحوظ نظر طراح سیستم تهویه مطبوع قرارگیرند می توان بترتیب زیر برشمرد :

فضای مورد نیاز جهت نصب تجهیزات سیستم تهویه مطبوع :

وسایل و تجهیزات یک سیستم تهویه مطبوع احتیاج به فضای کافی برای نصب دارند.

این مهم باید اکیداً‌ مورد توجه مهندس طراح سیستم قرار گرفته قبل از طرح سیستم امکانات ساختمان را در تخصیص فضای مناسب برای تجهیزات سیستم تهویه مطبوع مورد بررسی قرار دهد.

وسعت فضای مورد نیاز وسیلة‌ تهویة‌ مطبوع ممکن است آنقدر کم باشد که بتوان آنرا حتی در داخل فضای مورد مورد تهویه نصب نمود ، مانند فن کویل یا واحد تهویه کنندة‌ خودکفاکه در سیستم تهویه مطبوع انفرادی بکار می روند.

ولی تجهیزات یک سیستم تهویه مطبوع مرکزی که هوای مطبوع مورد نیاز چندین اتاق یا فضای ساختمان را تأمین می کند، احتیاج به فضای موسعتری برای نصب دارند.

بعلاوه امکانات ساختمان از نظر نصب وسایلی از قبیل برج خنک کن نیز باید ملحوظ نظر قرار گیرند .

انواع سیستم های تهویه مطبوع :

سیستم های تهیویه مطبوع اساساً‌ به انواع زیر تقسیم می شوند :

  1- سیستم انبساط مستقیم(DX ):

این سیستم شامل یک واحد تهویه کننده‌ خودکفاست که می تواند در داخل فضای مورد تهویه یا در مجاورت آن نصب شود.

 مایع مبرد مستقیماًدر داخل کویلهای این واحد تبخیر گردیده هوای عبوری از روی کویلها و نتیجتاً  فضای اتاق را خنک می کند.گرمایش فضای موردتهویه میتواند توسط همین واحد و یا بطور جداگانه صورت پذیرد.

 شکل 1-3 سیستم DX  را بطور شماتیک نشان می دهد.

 2- سیستم تمام آب:

در این سیستم سیال ناقل حرارت ( آب سرد یا گرم ) در محل  جداگانه ای تهیه شده به داخل کویل های مبدل حرارتی اتاق ( مثلاً فن کویل ) ارسال می گردد و در آنجا هوایی را که توسط بادزن با سرعت از روی کویل عبور می کند ، سرد یا گرم می نماید .

  شکل 2-3 سیستم تمام آب را بطور شماتیک نشان می دهد .

3-سیستم تمام هوا:

در این سیستم دستگاه تهیه کنندة‌ هوای مطبوع در محلی دروراز  فضای مورد تهویه قرار می گیرد . سیال ناقل حرارت ( آب سرد ، آب گرم یا بخار ) به داخل کویلهای دستگاه تهویه مطبوع مرکزی ( هواساز) ارسال سده هوایی را که توسط بادزن بسرعت از روی این کویلها عبور داده می شود سرد یا گرم می کند .

 این هواپس از انجام یک سلسله تحولات دیگر ( از قبیل رطوبت زنی و غیره ) از طریق سیستم کانال به فضای مورد تهویه فرستاده می شود .

 شکل 3-3 یک سیستم تمام هوارا بطورشماتیک نشان می دهد

4- سیستم هوا- آب:

در این سیستم که بطور شماتیک در شکل 4-3 نشانداده شده است ، آب گرم و یا سرد تهیه شده در دستگاههایی که دور از فضای مورد تهویه قرار دارند .

 به داخل مبدل حرارتی اتاق ارسال گردیده بخش اعظم بار حرارتی اتاق را جبران می کنند . از طرف دیگر مقداری هوای گرم یا سرد که آن نیز در یک دستگاه هواساز مرکزی تهیه شده ، به اتاق را بردوش دراد ولی در عوض نیاز اتاق را به هوای تازه برآورده می کند .

 مبدل حرارتی اتاق میتواند یک واحد القایی یا یک پانل تشعشعی باشد

 5- سیستم پمپ حرارتی:

 سیستمی است که قابلیت سرمایش یا گرمایش ساختمان را باقتضای فصل دارد . این سیستم اساساً  یک واحد تبرید است که می توان از طریق یک شیر مخصوص ، مسیر سیال مبرد را درآن تغییرداده اواپراتور آنرا به کندانسور یا بالعکس تبدیل نمود . بدین ترتیب هوادر عبور از روی کویلی که در تابستان نقش اواپراتور را بازی می کند ، خنک شده و در زمستان با گذر از روی همین کویل که توسط شیر مخصوص تبدیل به کندانسور شده است ، گرم می گردد .

  شکل 5-3 سیستم پمپ حرارتی را نشان می دهد.