بخش دوم :
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، بخش قبلی را مطالعه کنید.
مقدمه
در دنیای امروز، تأمین آسایش حرارتی در ساختمان‌ها به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های طراحان، مهندسان مکانیک و بهره‌برداران پروژه‌های ساختمانی تبدیل شده است. سیستم‌های تهویه مطبوع، به عنوان عنصر کلیدی در تأمین این آسایش، نقش حیاتی در ایجاد شرایط محیطی مطلوب برای ساکنان ایفا می‌کنند. اما با تنوع روزافزون در فناوری‌های تولید و توزیع انرژی، شناخت دقیق ساختار و آرایش این سیستم‌ها، اهمیت دوچندانی یافته است.
در این میان، انتخاب بین سیستم‌های مرکزی، تک‌واحدی و ترکیبی، نه تنها به الزامات فنی و معماری ساختمان بستگی دارد، بلکه به عواملی همچون هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه، مصرف انرژی، سهولت نگهداری و بهره‌وری نیز وابسته است. درک تفاوت‌ها و مزایا و معایب هر یک از این آرایش‌ها می‌تواند به تصمیم‌گیری بهینه و متناسب با شرایط پروژه منجر شود. از این‌رو، در این مقاله سعی شده با نگاهی تخصصی، چندین نوع از رایج‌ترین سیستم‌های تهویه مطبوع موجود در بازار ایران و جهان از منظر ساختار و نحوه آرایش تجهیزات بررسی و مقایسه شوند. این بررسی نه تنها جنبه‌های فنی عملکردی را پوشش می‌دهد، بلکه به ملاحظات اقتصادی، اجرایی و کاربردی نیز توجه دارد تا تصویری روشن از مناسب‌ترین راهکارهای تهویه برای پروژه‌های مختلف ارائه گردد.
مقایسه انوع سیستم تهویه مطبوع از نظر ساختار و آرایش تجهیزات
در نگاه کلی، سیستم‌های تهویه مطبوع را می‌توان بر اساس آرایش و چیدمان تجهیزات به چند دسته مهم تقسیم کرد که اولین و پرکاربردترین آن‌ها سیستم‌های مرکزی است. در این نوع سیستم‌ها، تمام تجهیزات اصلی تولید کننده سرما و گرما، مثل چیلرها، دیگ‌های آب گرم یا بویلرها، و سیستم‌های چندفصلی (VRF) در یک مکان متمرکز (معمولاً پشت‌بام) نصب می‌شوند. سپس این تجهیزات از طریق شبکه‌ای از لوله‌ها یا کانال‌ها، مبرد یا آب سرد و گرم را به یونیت‌های توزیع هوا داخل ساختمان می‌رسانند.
این یونیت‌های داخلی شامل فن‌کوئل‌ها، هواسازها، و یونیت‌های داخلی VRF می‌شوند که به صورت مستقیم با هوای فضای مورد نظر در ارتباط هستند و مسئول انتقال حرارت و تنظیم دمای محیط می‌باشند. بنابراین، در سیستم‌های مرکزی یک تفکیک واضح بین بخش تولید و بخش توزیع وجود دارد؛ یعنی بخش مولد سرمایش و گرمایش و بخش انتقال‌دهنده و توزیع‌کننده هوا به صورت جداگانه عمل می‌کنند. نمونه‌های مختلف تجهیزات مولد در این سیستم‌ها عبارت‌اند از دیگ‌های آب گرم و بخار که وظیفه تولید گرمای مورد نیاز در فصول سرد را برعهده دارند، چیلرهای هواخنک و آب‌خنک که آب سرد لازم برای خنک‌کردن فضا را فراهم می‌آورند، و همچنین سیستم‌های تهویه مدرنی مثل VRF که به عنوان سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی چهار فصل کاربرد دارند. در کنار این تجهیزات، انواع یونیت‌های داخلی، مانند فن‌کوئل‌ها و هواسازها، وظیفه توزیع دقیق و کنترل شده هوا را انجام می‌دهند.
سیستم‌های VRF نیز گرچه به لحاظ عملکرد نزدیک به سیستم‌های مرکزی هستند، ولی با تفاوتی در آرایش و نوع انتقال مبرد که به جای آب سرد یا گرم، مستقیماً گاز مبرد بین یونیت‌های خارجی و داخلی گردش می‌کند، دسته‌بندی می‌شوند. این سیستم‌ها در ساختمان‌های متوسط تا بزرگ، با نیازهای متنوع و پیچیده، کاربرد فراوانی دارند.
سیستم‌های تهویه مطبوع تک‌واحدی یا بسته: ساختار و ویژگی‌ها
سیستم‌های تک‌واحدی یا بسته، به آن دسته از سیستم‌های تهویه گفته می‌شود که به صورت یک مجموعه‌ی آماده و کامل در کارخانه تولید شده‌اند و نیاز به مونتاژ یا جداسازی قطعات در محل نصب ندارند. در این نوع سیستم‌ها، برای هر واحد مسکونی یا اداری یک دستگاه مستقل اختصاص داده می‌شود که به تنهایی قادر به تأمین نیازهای سرمایش و گرمایش همان فضا است. به عبارت ساده‌تر، سیستم به صورت مجزا و بسته برای هر واحد در نظر گرفته شده است. از جمله رایج‌ترین نمونه‌های این دسته می‌توان به اسپلیت‌های معمولی اشاره کرد که همراه با پکیج گازسوز دیواری و سیستم‌های گرمایش نظیر رادیاتور یا گرمایش از کف کار می‌کنند. داکت اسپلیت‌ها نیز که توانایی توزیع هوا از طریق کانال‌کشی دارند، معمولاً همراه با پکیج‌های گازسوز دیواری یا زمینی در این گروه جای می‌گیرند.
همچنین مینی چیلرها به همراه فن کویل‌ها و پکیج‌های گرمایشی مستقل، از دیگر نمونه‌های شناخته شده در سیستم‌های بسته محسوب می‌شوند. ایرواشرهای آپارتمانی که به صورت همزمان هوای تازه و رطوبت مورد نیاز را تأمین می‌کنند، معمولاً با پکیج‌های گرمایشی ترکیب شده و به عنوان یک واحد کامل ارائه می‌شوند. حتی در مناطقی که سیستم‌های سرمایش تبخیری متداول هستند، کولرهای آبی نیز به همراه پکیج گازسوز و سیستم‌های گرمایشی جانبی مانند رادیاتور یا گرمایش از کف به عنوان سیستم‌های مستقل برای هر واحد به کار می‌روند. در مجموع، این مدل سیستم‌ها به دلیل طراحی و نصب ساده‌تر و استقلال عملکرد، گزینه مناسبی برای پروژه‌های کوچک و متوسط مسکونی و تجاری محسوب می‌شوند.
سیستم‌های ترکیبی: تلفیقی از قابلیت‌های مرکزی و مستقل
سیستم‌های ترکیبی نوعی راهکار تهویه مطبوع به شمار می‌آیند که در آن تلاش شده است نقاط قوت هر دو مدل مرکزی و تک‌واحدی به گونه‌ای هوشمندانه کنار هم قرار گیرد. این سیستم‌ها ضمن بهره‌مندی از کارایی و قابلیت‌های پیشرفته تجهیزات مرکزی، امکان نصب و راه‌اندازی مستقل و مجزا برای بخش‌های مختلف ساختمان را نیز فراهم می‌آورند. نمونه‌های شاخص این دسته شامل روفتاپ پکیج‌ها یا همان پکیج یونیت‌ها هستند که در فضای بیرونی ساختمان نصب می‌شوند و تمامی عملکردهای سرمایش و گرمایش را در قالب یک واحد مجتمع ارائه می‌دهند. به همین ترتیب، دستگاه‌های زنت که از نظر عملکرد مشابه روفتاپ پکیج‌ها هستند، در پروژه‌های مختلف با ظرفیت‌های متنوع کاربرد دارند. ایرواشرها نیز که علاوه بر کنترل دما، وظیفه تأمین رطوبت مناسب را بر عهده دارند، از دیگر سیستم‌های ترکیبی به حساب می‌آیند و می‌توانند به صورت مستقل یا همراه با دیگر تجهیزات مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، دستگاه‌های اکونوپک یا کوره هوای گرم نیز با طراحی بهینه، گرمایش مطبوع و اقتصادی را به فضای داخل ساختمان منتقل می‌کنند.
در کل، سیستم‌های ترکیبی مزیت انعطاف‌پذیری بالاتر، نصب آسان‌تر نسبت به سیستم‌های کاملاً مرکزی و عملکرد هماهنگ‌تر نسبت به سیستم‌های کاملاً مستقل را به کاربران ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها موجب شده‌اند تا در پروژه‌هایی که نیاز به تعادل بین کیفیت هوا، مدیریت انرژی و سهولت نصب دارند، گزینه مناسبی باشند.
نتیجه‌گیری
در نهایت، مقایسه و تحلیل آرایش تجهیزات در چندین نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع، نشان‌دهنده‌ی این واقعیت است که هیچ راهکار یکسان و عمومی برای همه پروژه‌ها وجود ندارد. هر نوع سیستم، اعم از مرکزی، تک‌واحدی یا ترکیبی، بسته به شرایط اقلیمی، نوع کاربری ساختمان، محدودیت‌های فضایی، بودجه و انتظارات بهره‌برداران، می‌تواند بهترین انتخاب یا گزینه‌ای ناکارآمد باشد. سیستم‌های مرکزی با بهره‌وری بالا و قابلیت کنترل یکپارچه، برای پروژه‌های بزرگ و پرظرفیت ایده‌آل‌اند، اما ممکن است با پیچیدگی‌های نصب و هزینه‌های اولیه بالا همراه باشند. در مقابل، سیستم‌های تک‌واحدی با استقلال عملیاتی، هزینه‌ی نصب کمتر و سادگی در نگهداری، انتخاب مناسبی برای واحدهای مسکونی یا تجاری کوچک‌تر به شمار می‌روند. سیستم‌های ترکیبی نیز تلاش کرده‌اند ضمن بهره‌مندی از مزایای هر دو گروه، نیاز به انعطاف‌پذیری و بهینه‌سازی مصرف انرژی را برآورده کنند. بنابراین، انتخاب صحیح سیستم تهویه مطبوع، نیازمند نگاهی کل‌نگر و چندجانبه به ساختار ساختمان، نیازهای حرارتی و سرمایشی، شرایط اقتصادی و اهداف بهره‌برداری است. این تحلیل فنی، بنیانی ارزشمند برای طراحان، سازندگان و مدیران پروژه فراهم می‌آورد تا بتوانند با دیدی روشن‌تر، تصمیماتی علمی‌تر و بهینه‌تر اتخاذ کنند؛ تصمیماتی که مستقیماً بر کیفیت زندگی کاربران نهایی ساختمان تأثیر خواهد گذاشت.