مقالات مهندسی - مقالات مهندسی مکانیک -
سیستم های تهویه مطبوع
96+
ارسال شده در یکشنبه 14 ارديبهشت 1399

سیستم های تهویه مطبوع فقط گرم یا خنک کردن نیست، به وسیله علم تهویه مطبوع ما امکان کنترل رطوبت هوا، دبی هوا، آلودگی هوا و

سرعت هوا را در دست خواهیم داشت. به وسیله علم تهویه مطبوع می توان ذرات معلق در هوا و آلودگی های موجود در هوا را از بین برد،

رطوبت زائد را از هوا گرفت و میزان گرما یا سرمای مورد نیاز محیط را اتوماتیک وار حفظ کرد.


امروزه انواع سیستم‌ های تهویه مطبوع بعنوان یکی از تجهیزات استاندارد و ضروری ساختمان درخانه ها تاثیر بسزایی در آسایش و سلامت ما داشته‌اندو همچنین معانی

گسترده تری را نسبت به گذشته در بر می گیرند و شامل کنترل دما، رطوبت، تأمین هوای تازه، پاک سازی آلاینده های هوا، ایجاد جریان در یک محیط بسته میشوند.
افرادی چون رابرت بویل، سعدی کارنو، بنجامین فرانکلین و توماس میدلی به همراه بسیاری دیگر از نام آوران این عرصه هستند.

تاریخچه تهویه مطبوع

تاریخچه تهویه هوا با بادبزن‌های دستی شروع شد.اولین پنکه‌های برقی در اوایل ۱٩۰۰ در منازل آمریکایی‌ها استفاده شد.
دستگاه تهویه مطبوع مدرن توسط ویلیام کریر در ۱٩۰٢ اختراع شد و استوارت کرامر اولین کسی بود که اصطلاح“تهویه مطبوع” را در ۱٩۰۶ عنوان کرد.

اولین دستگاه تهویه در سال ۱٩۱۴ در منازل مسکونی نصب گردید.

این دستگاه‌ها در حدود ۲ متر ارتفاع، ۱.۸ متر عرض و ۶ متر عمق داشتند پس محدودیت آن ها کمبود فضا و قیمت بسیار بالای آن ها بود.

اولین اتاقک دستگاه تهویه مطبوع در ۱٩٣۱ توسط H.H Schultz و J.Q Sherman اختراع شد.

بعد از جنگ جهانی دوم،‌ داشتن یک سیستم تهویه مطبوع خانگی نوعی کلاس اجتماعی به حساب می‌آمد.

به همین دلیل از ۱۹۷۰ به بعد دستگاه‌های مرکزی تهویه مطبوع که با گاز فرئون (R12) کار می‌کرد، وارد اکثر خانه‌های آمریکایی‌ها شد.

توسعه تدریجی دستگاه‌های تهویه مطبوع

سیستم‌ های تهویه مطبوع اولیه بسیار پر سر و صدا، فاقد بهره‌وری لازم و از لحاظ اجرایی پر هزینه بودند.

اما امروزه علاوه بر رفع این مشکل دستگاه‌های تهویه مطبوع امروزی سازگار با محیط زیست نیز شده‌اند؛ نکته‌ای که در گذشته کلا مورد توجه نبود.

در گذشته گاز فرئون مورد استفاده یکی ازعوامل تخریب لایه اوزن بود. بعد از آن گاز R-22 نیز پس از مدتی منسوخ شد و امروزه گاز R401A گاز دوستدار محیط زیست به شمار می‌آید.
بعد از گذشت سالها، دستگاه‌های تهویه، برای اغلب افراد قابل دستیابی شده است. امروزه ٨۰% خانه‌ها یک سیستم تهویه مطبوع دارند.

علاوه بر این، این دستگاه‌ها معماری ساختمان ها را نیز دستخوش تغییر کرده است.

وجود ساختمان هایی بدون پنجره و خانه‌هایی بدون حیاط و پاسیو از جمله این تغییرات اند.

هدف از تهویه مطبوع

  •  کنترل دمای محیط بواسطه سرمایش و گرمایش دهی
  • کنترل رطوبت بوسیلهٔ خشک کردن و رطوبت دهی
  •  کنترل سرعت وزش هوا و تصفیه هوا
  • به‌وجود آوردن هوای پاک و سالم
  • ضد عفونی و ایزوله کردن هوا در محیط‌های پزشکی و بیمارستان‌ها

تهویه مطبوع ساختمان


یکی از مهمترین بخش های هر ساختمان را می توان بخش تهویه مطبوع آن دانست. با توجه به میزان حجم هوارسانی و در حقبقت میزان کیفیت

مورد نیاز برای سیستم های تهویه مطبوع ساختمان می بایست از دستگاه هایی با ظرفیت مناسب استفاده کرد و در طول سال نیز مورد کنترل قرار گیرند.

در واقع باید بتوانیم سه فاکتور رطوبت و دما و سرعت جربان هوا را تحت کنترل خود داشته باشیم و با این کار می توان هوا رسانی را به نحو مطبوع انجام داد.

مواردی که باید طراح سیستم تهویه مطبوع در نظر گیرد

  •  تغییرات بار حرارتی داخل ساختمان – ساکنین، چراغ ها
  •  قابلیت ساختمان در ذخیره کردن حرارت اکتسابی
  •  لزوم و ظرفیت پیش سرمایش جهت کاستن از اندازه دستگاه های تهویه مطبوع و یا سرمایش جزئی ساختمان
  • امکانات مالی شخصی یا سازمان سرمایه گذار
  •  فضا یا ساختمان – هدف، موقعیت مکانی
  • مشخصات خارج ساختمان، دما،رطوبت، باد، تابش، آفتاب، سایه
  •  جنبه های فیزیکی فضا یا ساختمان از نظر تطبیق با سیستم تهویه مطبوع تجهیزات و تنظیم عملکرد سیستم تحت بار حرارتی جزئی
  • انتظارات و ایده های شخصی کار فرما در مورد کیفیت هوای محیط

انواع سیستم های تهویه مطبوع

  •  سیستم های انبساط مستقیم
  •  سیستم های تمام آب
  •  سیستم های تمام هوا
  •  سیستم های هوا-آب
  •  پمپ های حرارتی

سیستم تهویه مطبوع تمام هوا


دستگاه تولید کننده هوای مطبوع در محلی دور از فضای مورد تهویه قرار می گیرد.

سیال ناقل حرارت به داخل کویل های دستگاه تهویه مطبوع مرکزی (هوا ساز) ارسال شده هوایی را که توسط باد زن

به سرعت از روی این کویل ها عبور داده می شود سرد یا گرم می کند.

این هوا پس از گذر از رطوبت زنی و … از طریق کانال به فضای مورد تهویه ارسال می گردد.
این سیستم نیاز به فضای قابل توجه کانال در هر منطقه دارد پس یکی از عیوب آن اشغال کردن جای زیاد است.
برای جبران کردن بارهای برودتی باید مقداری هوای سرد به فضای مورد نظر وارد شود تا گرمای ورودی به فضا را جذب نماید.

سیستم تهویه مطبوع تمام آب

در این نوع تهویه مطبوع آب سیال انتقال حرارت است و در موتور خانه در دستگاه‌های حرارتی نظیر دیگ بخارگرم می‌شوند و

برای فصول گرم سال در موتورخانه از چیلر یا آبسرد کن جهت تهیه آب سرد استفاده می‌شود.

آب گرم و آب سرد تولید شده به داخل کویل‌های مبدل حرارتی اتاق‌ها (مثل فن کویل) ارسال می‌ گردد.

بادبزن یا فن متعلق به این دستگاه هوا را از روی کویل عبور داده و باعث گرمایش یا سرمایش اتاق‌های ساختمان می‌گردد.
از معایب اساسی تهویه مطبوع تمام آب عدم تغییر رطوبت محیط است.

مزایای تهویه مطبوع تمام آب

  1. هزینه نگهداری کم
  2.  هزینه راه اندازی پایین
  3.  حجم تاسیسات کم
  4. نیاز به کانال کشی نیست.

سیستم تهویه مطبوع آب و هوا

گرمایش در این سیستم ها معمولاً توسط آب انجام می شود و عمل سرمایش هم توسط هوا رخ می دهد.

عمل گرمایش توسط آب نیز به دو روش مختلف می تواند صورت بپذیرد.

در روش اول گرمایش با آب گرم که دارای دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه می باشد انجام می شود. و در روش دوم نیز با آب داغ همراه با

فشار قرار دادن کل سیستم انجام می شود که منجر به افزایش درجه حرارت آب تا ۱۸۰ درجه خواهد شد.

سیستم تهویه انبساط مستقیم

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

مایع مبرد مستقیماً در داخل کویل های این واحد تبخیر گردیده هوای عبوری از روی کویل ها و در نتیجه فضای اتاق را خنک می کند.

گرمایش فضای مورد تهویه می تواند توسط همین واحد یا به طور جداگانه صورت پذیرد.


سیستم پمپ حرارتی

این سیستم قابلیت سرمایش یا گرمایش ساختمان را به اقتضای فصل دارد و اساساً یک واحد تبرید است که می توان از طریق یک شیر مخصوص،

مسیر سیال مبرد را که در آن تغییر داده اواپراتور آنرا به کندانسور یا بالعکس تبدیل نمود.

بدین ترتیب هوا در عبور از روی کویل در تابستان، خنک شده و در زمستان با گذر از روی همین کویل که توسط شیر مخصوص تبدیل به کندانسور شده است، گرم می گردد.

تجهیزات تهویه مطبوع

  1. چیلر
  2. چیلر جذبی
  3. چیلر تراکمی
  4. بویلر یا دیگ فولادی
  5. فن کویل
  6. هوا رسان
  7. اسپلیت دیواری
  8. VRF

 

نمونه پروژه های آماده

دریافت آنی
پشتیبانی 24 ساعته
درگاه پرداخت آنلاین
امکان دریافت مجدد
دارای نماد اعتماد