مقدمه‌ای از دستگاه‌های سیستم تهویه مطبوع
یکی از مهم‌ترین عناصر موثر در خنک کردن محیط، وجود تهویه مطبوع در محیط است. از زمان‌های قدیم تجهیزات مختلفی برای ایجاد تهویه مناسب وجود داشتند، که با توجه به پیشرفت تکنولوژی و استفاده از فناوری‌های روز، به مرور زمان تغییر کردند.
تهویه مطلوع چیست؟ به طور کلی تهویه مطبوع به معنای ایجاد شرایط استاندارد از نظر؛ کیفیت هوا، رطوبت محیط، فشار و دمای محیط است. انواع دستگاه‌های سرمایشی و گرمایشی هر دو به منظور ایجاد تهویه مناسب و مطبوع در محیط مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به همین منظور در ادامه قصد داریم شما را با انواع سیستمهای سرمایشی و گرمایشی استاندارد در ایجاد تهویه مطلوب، به طور کامل آشنا کنیم.
تاریخچه سیستم های تهویه مطبوع
از زمان‌های گذشته ایجاد تهویه مطبوع در محیط برای تمامی انسان‌ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. به همین دلیل یکی از مهم‌ترین اختراعات که بشر در دنیای مُدرن به آن پرداخته است، طراحی سیستمهای تهویه و تصفیه کننده هوا است.
به طور کلی این سیستم‌ها نقش بسیار موثری در ایجاد شرایط زندگی در مناطقی دارند که غیر قابل سکونت می‌باشند. بنابراین به طور محسوس در پراکندگی جغرافیایی تاثیر گذاشته‌اند. بهتر است بدانید که سیستمهای تهویه مطبوع در محیط محیط‌های مختلف کاربرد دارند و در بهبود شرایط جسمی انسان‌ها نیز نقش دارند.
به طور مثال استفاده نمودن از تهویه در فضاهای درمانی منجر به بهبود سریع‌تر بیماران می‌شود. همچنین نیاز بیماران به مصرف داروهای آنتی بیوتیک در مراکز درمانی دارای تهویه مطبوع به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
در سال 1840 فیزیکدان آمریکایی به بررسی مضرات حرارت بالا در محیط پرداخت. او متوجه شد که حرارت بالا در محیط علاوه بر آزارهای روحی می‌تواند آسیب‌های جسمی نیز برای افراد ایجاد نماید. به همین دلیل ایده خنک سازی را به منظور پیشگیری از این مضرات مطرح نمود. این چالش پس از مدت کوتاهی گسترش پیدا کرد و دانشمندان زیادی را درگیر نمود.
دستگاه‌های تهویه مطبوع طراحی و تولید شده برای اولین بار در بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی مورد استفاده قرار گرفتند. اما پس از مدتی این سیستم‌ها به خانه‌های لوکس و بزرگ نیز راه پیدا کردند.
در سال 1929 شرکت فریجیدر اولین دستگاه‌های اسپلیت را به منظور خنک سازی ساختمان‌های مسکونی تولید و به بازار عرضه نمود. پس از آن مهندسان دیگری به این کار پرداختند. امروزه دستگاه‌های تهویه بسیار متنوع و کارآمدی در بازار وجود دارند، که در بسیاری از ساختمان‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع سیستم تهویه مطبوع
سیستمهای تهویه مطبوع با توجه به عملکرد آن‌ها به سیستمهای مرکزی، مجزا و ترکیبی دسته‌بندی می‌شوند. از انواع سیستمهای مرکزی می‌توان به تجهیزاتی مانند فن کویل و چیلر اشاره نمود. از انواع سیستمهای مجزا نیز می‌توان به پکیج‌های دیواری، رادیاتور، کولر آبی و … اشاره داشت. داکت اسپلیت، کویل‌های آب گرم و … نیز از انواع سیستمهای ترکیبی می‌باشند.
از طرفی با توجه به میزان انرژی می‌توان دستگاه‌های سرمایشی تهویه را به دو دسته تمام برقی (VRF) و حرارتی گازی (GHP) دسته‌بندی نمود؛ از نظر خنک‌سازی نیز دستگاه‌های سرمایشی به دو نوع پمپ حرارتی و آب خنک تقسیم‌بندی می‌شوند.
دیگر دسته‌بندی سیستمهای تهویه مطبوع با توجه به سیال انتقال حرارت آن‌ها انجام می‌شود. این نوع سیستم‌ها به دو نوع سیستمهای آبی و با مایع دسته‌بندی می‌شوند. در سیستمهای آبی انتقال حرارت به کمک آب انجام می‌شود و با استفاده از پمپ‌ها به سایز قسمت‌ها توزیع می‌گردد.
سیستم‌هایی که با مایع کار می‌کنند نیز به کمک اواپراتور به خنک شدن هوا کمک می‌نمایند. سپس با استفاده از سیال به تنظیم دما، فشار، رطوبت و تامین کیفیت هوا می‌پردازند. از این نوع سیال معمولا در سیستمهای ترکیبی استفاده می‌گردد.
انواع دستگاه های تهویه مطبوع
از انواع دستگاه‌های تهویه مطبوع می‌توان؛ با توجه به وسعت فضا، کاربری، جمعیت و … در محیط‌های مختلف استفاده نمود.
اما نکته قابل توجه پیش از انتخاب انواع این دستگاه‌ها؛ شناخت کاربرد، مزایا و معایب هر کدام از آن‌ها است. این کار به شما کمک می‌نماید تا بتوانید با توجه به نیاز خود، انتخاب بهتر و مناسب‌تری داشته باشید. از رایج‌ترین سیستمهای سرمایشی و گرمایشی مورد استفاده در فضاهای مختلف می‌توان به؛ چیلر، فن کویل، پنکه، کولر گازی، کولر آبی، اسپلیت و … اشاره نمود.
به طور کلی تمامی دستگاه‌های تهویه مطبوع دارای سیستم رفت و برگشتی هوا هستند، که به تصفیه هوای داخلی فضا کمک می‌نمایند. بنابراین می‌توانند هوای تازه را تامین نموده و با سرعت دلخواه توزیع کنند.
دستگاه‌های تهویه‌ای که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌توانند علاوه بر تنظیم دما، رطوبت و فشار هوا را نیز تنظیم نمایند. به همین دلیل است که این دستگاه‌ها در میزان کیفیت هوا و حفظ سلامت کارمندان نیز نقش بسیار موثری دارند.
بنابراین سطح آسایش کارکنان را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند. از مهم‌ترین کاربردهای دستگاه‌های تهویه می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- ساختمان‌های سازمانی مانند مراکز درمانی
- فضاهای تجاری مانند فروشگاه‌ها، اداره
- ساختمان‌ها و مجتمع‌های مسکونی
- سالن‌های تولیدی و انبارها
- سوله‌ها، سالن‌های ورزشی، هتل‌ها، سینما
- ساختمان‌های آموزشی مانند دانشگاه‌ها و مدارس
اسپلیت های بزرگ و کوچک
هنگام تهیه اسپلیت باید به فضای سالن و متراژ آن دقت داشته باشید. به طور کلی اسپلیت یکی از بهترین سیستمهای تهویه مطبوع محسوب می‌شوند. اسپلیت‌ها را به راحتی می‌توان با توجه به ظرفیت آن‌ها، در سالن‌های مختلف آن‌ها را مورد استفاده قرار داد.
نکته قابل توجهی که هنگام خرید اسپلیت‌های ایستاده باید به آن توجه داشته باشید، میزان انرژی مصرفی آن‌ها است. هر چقدر مصرف انرژی اسپلیت کمتر باشد، در طولانی مدت هزینه‌های مصرفی برق سالن را کاهش خواهد داد. از آنجایی که هر واحد در اسپلیت‌ها به صورت مستقل عمل می‌کند، به راحتی می‌توان از آن‌ها برای کنترل دما یک یا چند فضا استفاده نمود.
از طرفی انواع اسپلیت‌ها را می‌توان نوعی تهویه مطبوع مرکزی دانست، که به تامین هوای مطلوب تمامی بخش‌های محیط کمک می‌نمایند.
- کاهش صدا؛ با توجه به این موضوع که کمپرسور اسپلیت‌ها خارج از منزل قرار می‌گیرند، استفاده از آن‌ها آلودگی صوتی به همراه ندارند.
- تامین هوای مطلوب منطقه‌ای؛ از طرفی اسپلیت‌ها می‌توانند به عنوان خنک کننده منطقه‌ای مورد استفاده قرار گیرند. به طور مثال می‌توانید فضای تمام خانه را خنک نگه دارید، اما سیستم خنک کنندگی اتاق خوابتان تا زمانی که برای خواب می‌روید، خاموش باشد. این کار علاوه بر حفظ هوای مطبوع، به کاهش مصرف انرژی نیز کمک می‌نماید.
- نیازی به وجود پنجره نیست؛ معمولا در فضاهایی که از سیستمهای سرمایشی و گرمایشی استفاده می‌شود، نیاز به وجود یک پنجره یا تهویه طبیعی می‌باشد. اما هنگام استفاده از اسپلیت‌ها نیازی به وجود پنجره نیست و خود سیستم به تهویه مطبوع محیط کمک می‌نماید.
داکت اسپلیت چیست؟
داکت اپلیت یک سیستم سرمایشی گرمایشی است که می‌توان در تمامی فصول سال برای تهویه مطبوع از آن استفاده نمود. این دستگاه تهویه شامل دو قسمت هواساز و کندانسور است. علاوه بر تنظیم دمای محیط نیز می‌تواند به تصفیه آن کمک نماید.
دستگاه اسپلیت از نظر خنک کنندگی عملکردی مشابه سایر اسپلیت‌ها دارد. اما برای گرم نمودن محیط از گردش آب داخل داکت کمک می‌گیرد.
از انواع داکت اسپلیت‌ها می‌توان به دو نوع معمولی و اینورتر اشاره نمود؛ داکت‌های اینورتر سرعت بسیار بالایی دارند و با کمک موتور الکتریکی به شکل متغیر کار می‌کنند. به همین دلیل در مصرف انرژی نیز بسیار به صرفه هستند. از آنجایی که در اسپلیت‌های معمولی دور موتور و سرعت ثابت است. این نوع اسپلیت‌ها را می‌توان پرمصرف‌ترین نوع اسپلیت‌ها شناخت.
از مزایا و معایب انواع داکت اسپلیت‌ها:
- این نوع اسپلیت کارایی بسیار مناسبی دارد و از نظر قیمت نیز مقرون به صرفه می‌باشد.
- داکت اسپلیت‌ها در فیلتر هوا نقش بسیار موثری دارند و می‌توانند به ایجاد هوای تازه و مطبوع در محیط کمک نمایند.
- برای استفاده از داکت اسپلیت‌ها می‌توان از کانال‌های کوچک و توکار استفاده نمود. در عین حال کیفیت هوای تازه را نیز حفظ کرد.
- استفاده نمودن از داکت اسپلیت به تنهایی می‌تواند در تامین هوای سرد و گرم محیط موثر باشد و همزمان به تهویه چند ساختمان مختلف بپردازد.
- البته قیمت داکت‌های اینورتر از معمولی گران‌تر است. با این وجود مصرف انرژی داکت‌های اینورتر کمتر از داکت‌های معمولی می‌باشد.
- از معایب این داکت می‌توان به سیستم گرمایشی نسبتا ضعیف آن‌ها اشاره نمود.
- همچنین برای استفاده نمودن از داکت‌های اسپلیت باید حتما سقف کاذب نصب شود.
فن کویل نوعی دیگر از سیستم های تهویه مطبوع
از دیگر سیستمهای تهویه مطبوع بسیار موثر و مهم، فن کویل است. این سیستم در تامین نیازهای سرمایشی و گرمایشی محیط نقش بسیار موثری دارد. به همین دلیل در تمامی فصول برای تصفیه و تهویه هوا می‌توان از آن استفاده نمود. همانطور که از نام این سیستم مشخص است، اجزای اصلی آن یک فن و یک کویل است.
به طور کلی این سیستم در تمامی ساختمان‌های؛ تجاری، مسکونی، اداری و … کاربرد دارد. استفاده از این دستگاه می‌تواند در تنظیم دمای محیط بسیار موثر باشد. البته برای تامین سرما و یا گرمای مورد نیاز باید دمای آب ورودی دستگاه را تنظیم نمود.
فن کویل‌ها را با توجه به ظاهر آن‌ها می‌توان به انواع؛ دیواری، کاستی، توکار سقفی، روکار سقفی و بالازدن زمینی دسته‌بندی نمود. فن‌های دیواری از نظر ظاهری شبیه اسپلیت‌های دیواری هستند. بنابراین می‌توان در فضاهای کوچک به راحتی از آن‌ها استفاده نمود.
امروزه فن کویل‌های دیواری از رایج‌ترین سیستمهای تهویه محیط شناخته شده‌اند. سهولت در نصب و کارایی بسیار بالای فن کویل‌های کاستی نیز موجب محبوبیت آن‌ها در بازار شده است. البته برای استفاده از این فن‌ها نیاز به اجرای سقف کاذب است. در غیر اینصورت لوله‌های ورودی و خروجی آب کاملا در معرض دید قرار می‌گیرند.
فن کویل‌های زمینی نیز در زمان‌های نه چندان دور به وفور برای تهویه مطبوع محیط مورد استفاده قرار می‌گرفتند. از اصلی‌ترین مشکلات این فن کویل‌ها می‌توان به فضای نسبتا زیادی که اشغال می‌کنند، اشاره داشت. به همین دلیل در فضاهایی که دکوراسیون داخلی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، نمای خوبی ایجاد نمی‌کنند. بنابراین امروزه استفاده از آن‌ها در فضاهای مسکونی بسیار کاهش یافته است.
انتخاب کولر گازی دیواری و اینورتر دار
کولر گازی نیز از دیگر دستگاه‌های تهویه مطبوع است، که خرید کولر گازی نسبتا مناسبی دارد و می‌توان با متناسب با محیط آن را خریداری نمود. از کولر گازی معمولا برای سرمایش محیط در فصل گرما استفاده می‌شود. در گذشته استفاده از کولرهای آبی رایج‌تر بودند. اما امروزه کولرهای گازی نیز از طرفداران بسیار زیادی برخوردار می‌باشند.
این نوع کولرها با استفاده از گاز سرد به خنک سازی محیط کمک می‌نمایند. انواع کولرهای گازی را می‌توان به؛ کولر اسپلیت، ایستاده و پنجره ای دسته بندی نمود. که معمولا از هر سه آن‌ها در مصارف خانگی و اداری استفاده می‌گردد. تفاوت این سه نوع کولر گازی در ظاهر و عملکرد آن‌ها می‌باشد.
محبوب ترین نوع کولرهای گازی اسپلیت‌ها هستند که پیش تر به شناخت آن‌ها پرداختیم. البته قیمت اسپلیت‌ها کمی بیشتر از دیگر انواع کولرهای گازی است. اما استفاده طولانی مدت از آن‌ها در مصارف خانگی و اداری مقرون به صرفه‌تر است. هنگام خرید کولر گازی بهتر است لوله‌های مسی را به صورت توکار نصب نمایید، تا زیبایی فضای کار و یا خانه شما را تحت تاثیر قرار ندهد.
کولرهای گازی ایستاده از ابعاد نسبتا بزرگی برخوردار هستند. به همین دلیل برای تهویه مطبوع منازل مسکونی مناسب نمی‌باشند. از این نوع کولر گازی معمولا در مساجد، فروشگاه‌ها، هتل‌ها و دیگر اماکن عمومی استفاده می‌گردد. در مکان‌هایی که پنجره وجود نداشته باشد، می‌توان از این نوع کولرهای گازی ایستاده استفاده نمود.
کولر گازی‌های پنجره‌ای نیز نوع دیگر این سیستمهای تهویه مطبوع هستند. از مهم‌ترین مزایای این کولرها عدم نیاز آن‌ها به لوله‌کشی است. زیرا به راحتی می‌توان آن‌ها را در کنار پنجره نصب نمود. البته ایجاد صدای زیاد از معایب این کولرها می‌باشد.
کولر آبی رایج‌ترین دستگاه تهویه مطبوع و خنک کننده
کولرهای آبی همانطور که از نامشان پیداست، با استفاده از تبخیر آب به خنک سازی و تهویه مطبوع محیط کمک می‌نمایند. یکی از رایج‌ترین سیستمهای خنک کننده‌ای که در چند دهه پیشین به وفور مورد استفاده قرار می‌گرفت، کولرهای آبی بودند.
اما با طراحی و تولید سیستمهای سرمایشی و گرمایشی دیگری مانند فن کویل و اسپلیت‌ها امروزه در فضاهای کمتری از کولرهای آبی استفاده می‌شود. زیرا خنک کنندگی کولرهای آبی کاملا وابسته به میزان تبخیر آب موجود در داخل کولر دارد. بنابراین هر چقدر میزان گردش آب داخل کولر سریع‌تر باشد، قدرت خنک کنندگی آن نیز بیشتر می‌گردد.
از کولرهای آبی معمولا در مناطقی استفاده می‌شود که دارای آب و هوای گرم و خشک هستند. زیرا رطوبت ناشی از این سیستم تهویه مطبوع از ترک خوردن چوب و خشکی هوای داخل محیط جلوگیری می‌نماید.
نکته قابل توجه هنگام استفاده از کولرهای آبی امکان ورود ریزگردها به داخل محیط در صورت استفاده از دور تند کولر است. به طور کلی در صورت باز بودن بخشی از هواگیر کولر، ممکن است آلودگی و ریزگردها وارد مخزن کولر شوند. در این صورت با سرعت بالای تبخیر و خنک سازی، ریزگردها از طریق کانال کولر وارد محیط می‌شوند.
اما از مهم‌ترین مزایای استفاده از کولرهای آبی می‌توان به تامین رطوبت محیط در مناطق گرم و خشک اشاره نمود. بنابراین می‌توانند در تصفیه هوا و ایجاد هوای مطبوع نقش بسیار موثری داشته باشند. البته در مناطق مرطوب استفاده نمودن از کولر آبی توصیه نمی‌شود. زیرا عملکرد این کولرها می‌تواند رطوبت موجود در محیط را افزایش دهد و به مرور زمان منجر به بروز بیماری‌های استخوانی در ساکنین آنجا شود.