مقدمه
داکت اسپلیت به عنوان یکی از سیستم‌های محبوب تهویه مطبوع در بازار، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در سرمایش و گرمایش، به سرعت جایگاه ویژه‌ای را در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری به دست آورده است. این دستگاه شامل دو یونیت مجزا است که امکان توزیع هوا مطبوع را توسط کانال کشی در تمامی فضاها فراهم می‌آورند. در این مقاله، به بررسی عمیق‌تر عملکرد، مزایا، معایب و همچنین انواع داکت اسپلیت خواهیم پرداخت تا به کاربران و مهندسان کمک کنیم تا بهترین تصمیم را در انتخاب سیستم تهویه مطبوع متناسب با نیازهای خود اتخاذ نمایند.
داکت اسپلیت چیست؟
داکت اسپلیت یک دستگاه رایج تهویه مطبوع است که قابلیت سرمایش و گرمایش را داراست و به طور گسترده‌ای در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه از دو یونیت مجزا تشکیل شده است :
یونیت داخلی : این بخش به صورت توکار درون سقف نصب می‌شود و با استفاده از کانال‌کشی یا لوله‌های آکاردئونی (فلکسی) هوا را به اتاق‌ها منتقل می‌کند.
یونیت خارجی : این یونیت شامل مبدل حرارتی (کندانسور یا اواپراتور)، کمپرسور، کویل، فن و فیلتر است. وظیفه این بخش انتقال گرمای محیط ساختمان به هوای بیرون از طریق مبرد است.
نحوه عملکرد داکت اسپلیت
داکت اسپلیت با استفاده از سیکل تبرید تراکمی عمل می‌کند. مایع مبرد که از چگالش در یونیت خارجی به دست می‌آید، از طریق لوله‌های مسی به یونیت داخلی منتقل می‌شود. پس از عبور از شیر انبساط، مبرد وارد کویل سرمایش DX می‌گردد.
همزمان، جریان هوای تازه که به یونیت داخلی وارد می‌شود، پس از فیلتر شدن، از روی کویل عبور کرده و دمای آن کاهش می‌یابد. سپس، این هوا از طریق کانال‌کشی در اتاق‌ها و فضاهای دیگر توزیع می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود که کاربر بتواند به سادگی دما را در محیط‌های مختلف کنترل کند.
عملکرد گرمایشی داکت اسپلیت
عملکرد گرمایشی داکت اسپلیت به سه روش مختلف انجام می‌شود. در این سیستم، یک کویل آب گرم در یونیت داخلی نصب می‌شود که آب گرم مورد نیاز آن از طریق سیستم حرارت مرکزی موتورخانه، یا با استفاده از پکیج دیواری و یا هیت پمپ تأمین می‌شود.
با نصب کویل آب گرم، در فصول سرد دیگر نیازی به روشن کردن کمپرسور دستگاه نیست. در این حالت، تنها فن یونیت داخلی فعال می‌شود و با مصرف کم انرژی، هوای گرم را از بین فین‌های کویل عبور داده و به داخل فضای خانه پرتاب می‌کند. این روش به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک می‌کند و راحتی بیشتری را برای کاربران فراهم می‌آورد.
نصب کویل آب گرم در داکت اسپلیت
کویل آب گرم می‌تواند در قسمت جلو یا پشت یونیت داخلی نصب شود و به این ترتیب گرمایش محیط را تأمین کند. با این حال، نصب کویل آب گرم در پشت دستگاه می‌تواند معایبی داشته باشد که به تدریج ممکن است به سیستم داکت اسپلیت آسیب برساند.
از جمله معایب نصب کویل آب گرم در قسمت پشتی دستگاه عبارتند از:
• گرم شدن بدنه دستگاه
• اتلاف گرما
• کاهش کیفیت بلبرینگ‌ها
• احتمال دفرمه شدن بلوور
• دشواری در دسترسی به فیلتر مکش دستگاه
• کاهش راندمان کلی سیستم
• کاهش سرعت هوا در کانال برگشت
به همین دلیل، انتخاب محل نصب مناسب برای کویل آب گرم بسیار مهم است تا از بروز مشکلات در آینده جلوگیری شود.
گرمایش داکت اسپلیت از طریق موتورخانه
در سیستم داکت اسپلیت، گرمایش از طریق عبور هوا از کویل آب گرم در یونیت داخلی انجام می‌شود. فن موجود در دستگاه، هوا را از روی کویل آب گرم عبور داده و هوای گرم مورد نیاز برای ساختمان را تأمین می‌کند. آب گرم مورد نیاز برای این عملکرد، از موتورخانه تأمین می‌شود و توسط پمپ به کویل منتقل می‌شود.
فن‌ها با هدایت هوا بر روی کویل‌ها، موجب گرم شدن آن می‌شوند و در نتیجه این هوا از طریق کانال‌ها در بخش‌های مختلف ساختمان توزیع می‌شود و فضای داخلی را گرم می‌کند. این فرآیند به کاربران این امکان را می‌دهد که دما را در تمامی نقاط ساختمان به راحتی تنظیم کنند.
گرمایش داکت اسپلیت از طریق پکیج دیواری
در این روش، آب گرم مورد نیاز برای کویل داکت اسپلیت از طریق یک پکیج گرمایشی تأمین می‌شود. نصب پکیج در داخل هر واحد ساختمان این امکان را فراهم می‌آورد که نیازی به موتورخانه برای تأمین آب گرم نداشته باشیم. این سیستم، کارایی و سهولت بیشتری را در تأمین گرمایش فراهم می‌کند.
گرمایش داکت اسپلیت از طریق پمپ حرارتی یا هیت پمپ (کمپرسور)
سیستم پمپ حرارتی یا هیت پمپ در واقع به معنای استفاده از سیکل تبرید است. در این سیستم، اواپراتور و کندانسور بر اساس نیاز فصل، به طور متناوب وظایف یکدیگر را انجام می‌دهند. ساختار پمپ حرارتی به طور کلی مشابه با یک سیستم تراکمی تبریدی است، با این تفاوت که این سیستم دارای شیر چهارراهه خاصی است که با توجه به فصل، جهت جریان مبرد را معکوس می‌کند. این قابلیت به دستگاه اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر در فصول مختلف عملکرد گرمایشی و سرمایشی داشته باشد.
به زبان ساده، در فصل زمستان و در حالت گرمایش، داکت اسپلیت با استفاده از پمپ حرارتی، مبرد بخار شده را به پنل داخلی ارسال می‌کند. در این مرحله، فن هوا را گرم کرده و آن را به داخل ساختمان منتقل می‌کند. پس از این فرآیند، مبرد دوباره به پمپ حرارتی بازمی‌گردد و این سیکل ادامه می‌یابد.
یکی از مزایای مهم سیستم هیت پمپ این است که دیگر نیازی به مولد آب گرم، مانند پکیج یا موتورخانه، ندارد؛ به این ترتیب مشکلاتی نظیر هواگیری نیز برطرف می‌شود.
اما بزرگ‌ترین چالش استفاده از سیستم کمپرسور در حالت گرمایش، مصرف بالای برق داکت اسپلیت است. همچنین باید توجه داشت که راندمان سیستم گرمایشی با گاز و کمپرسور در دماهای بین صفر تا پنج درجه سانتی‌گراد بسیار بالا است. اما هنگامی که دمای محیط بیرون به زیر صفر برسد، راندمان دستگاه به شدت کاهش یافته و ممکن است دستگاه دیگر هوای گرمی تولید نکند.
انواع داکت اسپلیت
داکت اسپلیت‌ها بر اساس نحوه کنترل ظرفیت کمپرسور به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند :
1. مدل معمولی (دور ثابت)
2. مدل اینورتر (دور متغیر)
یکی از مزایای داکت اسپلیت‌های اینورتر نسبت به مدل‌های معمولی، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر کمپرسور است.
در مدل معمولی، کمپرسور پس از رسیدن دمای اتاق به نقطه تنظیم شده توسط ترموستات، خاموش می‌شود و با گرم شدن مجدد هوا، دوباره روشن می‌گردد.
اما در مدل اینورتر، کمپرسور هرگز به طور کامل خاموش نمی‌شود؛ بلکه دور آن به حداقل می‌رسد تا دمای اتاق به مقدار مطلوب برسد. این ویژگی باعث کاهش تعداد دفعات خاموش و روشن شدن کمپرسور می‌شود که در نتیجه به صرفه‌جویی در مصرف انرژی، افزایش طول عمر کمپرسور و کاهش صدای یونیت خارجی کمک می‌کند. به همین دلیل، داکت اسپلیت‌های اینورتر معمولاً با قیمت بالاتری در بازار عرضه می‌شوند.
داکت اینورتر
امروزه دلایل متعددی وجود دارد که انتخاب داکت اسپلیت اینورتر به عنوان سیستم تهویه مطبوع توصیه می‌شود. در بخش‌های قبلی به برخی از این دلایل اشاره کردیم، اما در ادامه قصد داریم به طور دقیق‌تر این دلایل را بررسی کنیم :
1. حفظ دمای ثابت در اتاق
خاموش و روشن شدن مکرر کمپرسور در داکت اسپلیت‌های معمولی می‌تواند به نوسانات دمایی ناخواسته منجر شود. در مقابل، کمپرسورهای اینورتر به طور خودکار تنظیم شده و دمای اتاق را ثابت نگه می‌دارند، حتی زمانی که دمای محیط بیرونی به ۵۰ درجه فارنهایت افزایش یابد.
2. مصرف انرژی متناسب با نیاز
سیستم‌های اینورتر تنها مقدار هوای گرم یا خنک لازم برای رسیدن به دمای مطلوب را تأمین می‌کنند و از ارائه هوای اضافی خودداری می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که داکت اسپلیت اینورتر حداکثر راحتی را با حداقل هزینه انرژی برای کاربران فراهم کند.
۳. کاهش سطح صدا
داکت اسپلیت‌های اینورتر به دلیل عملکرد بی‌صدای خود، صدای کمتری تولید می‌کنند. این موضوع ناشی از این است که کمپرسور در این سیستم به طور مداوم خاموش و روشن نمی‌شود و بنابراین تعداد استارت‌های مجدد آن کاهش می‌یابد. علاوه بر این، در شرایط کم‌بار، سرعت چرخش کمپرسور کاهش یافته و در نتیجه، صدای کمتری حین کار به گوش می‌رسد. هرچند کمپرسور در یونیت خارجی نصب می‌شود، اما به لطف فناوری اینورتر، صدا در مکان‌های نزدیک به محل نصب نیز به طور قابل توجهی کمتر است.
۴. دسترسی سریع به دمای دلخواه
سیستم‌های معمولی برای رسیدن به دمای مطلوب نیاز به زمان بیشتری دارند. در حالی که با افزایش سرعت کمپرسور در سیستم‌های اینورتر، امکان گرمایش و سرمایش سریع‌تر و مؤثرتر فراهم می‌شود.
۵. کنترل هوشمند
این سیستم‌ها با استفاده از ترموستات‌های مناسب قادرند ترجیحات دمایی شما را دریافت کرده و ظرفیت خروجی را بر اساس سطوح دمای ایده‌آل تنظیم کنند.
۶. مصرف انرژی یکنواخت و ثابت
خاموش و روشن شدن مکرر کمپرسور در داکت اسپلیت‌های معمولی می‌تواند منجر به افزایش جریان برق و مصرف انرژی بیشتر شود، که به فرسودگی سیستم کمک می‌کند. در مقابل، سیستم اینورتر به آرامی عملکرد خود را افزایش می‌دهد، از افزایش بی‌مورد مصرف انرژی جلوگیری می‌کند و به حفظ طول عمر سیستم کمک می‌کند. در واقع، اینورتر عملکردی مشابه یک سیستم راه‌انداز نرم دارد.
۷. صرفه‌جویی سالانه انرژی
صرفه‌جویی سالانه در هزینه‌های خنک‌سازی خانه به کارایی سیستم بستگی دارد. این صرفه‌جویی ممکن است با توجه به سبک زندگی، تنظیمات سیستم، نگهداری تجهیزات، شرایط آب و هوایی و نصب صحیح تجهیزات و سیستم کانال‌کشی متفاوت باشد. با این حال، در نمودار زیر می‌توانید ببینید که چگونه راندمان بالای داکت اسپلیت‌های اینورتر در کاهش مصرف انرژی و صرفه‌جویی سالانه مؤثر است.
مزایا و معایب داکت اسپلیت
انتخاب سیستم مناسب HVAC نیازمند شناخت جامع از نحوه عملکرد و ویژگی‌های مختلف سیستم‌ها است. در این راستا، مزایا و معایب داکت اسپلیت را می‌توان در مقایسه با دیگر سیستم‌های مشابه نظیر کولر گازی، VRF، ترکیب مینی‌چیلر و فن‌کویل، و ترکیب چیلر مرکزی و فن‌کویل به شکل زیر بررسی کرد :
مزایای داکت اسپلیت
سیستم مستقل برای سرمایش و گرمایش :
در شرایطی که داکت اسپلیت برای گرمایش از آب گرم استفاده نکند و سیکل برودتی به شیوه هیت‌پمپ معکوس شود، این سیستم به طور مستقل سرمایش و گرمایش را برای هر واحد ساختمانی فراهم می‌کند. این ویژگی برتری مهمی نسبت به چیلر و فن‌کویل محسوب می‌شود.کیفیت بالای گرمایش :
گرمایش داکت اسپلیت (در صورت استفاده از کویل آب گرم) از نظر کیفیت نسبت به کولر گازی و سیستم VRF بهتر است. به دلیل استفاده از گاز شهری به جای برق، که در ایران هزینه بیشتری دارد، هزینه‌های انرژی کاهش می‌یابد. همچنین، راندمان گرمایش داکت اسپلیت به مراتب بیشتر از رادیاتورها است؛ زیرا انتقال حرارت در داکت اسپلیت به شکل جابجایی اجباری (Forced Convection) انجام می‌شود در حالی که رادیاتورها از روش جابجایی طبیعی (Natural Convection) بهره می‌برند.امکان تهویه هوای تازه :
داکت اسپلیت امکان استفاده از هوای تازه را فراهم می‌کند و به ایجاد فشار مثبت در داخل ساختمان کمک می‌کند.
معایب داکت اسپلیت
عدم کنترل مستقل دما :
استفاده از داکت اسپلیت به معنای عدم امکان کنترل مستقل دما در اتاق‌های مختلف است، زیرا همه فضاها از هوای خروجی یک یونیت مشترک تغذیه می‌شوند. این در حالی است که سیستم‌هایی نظیر کولر گازی، VRF و فن‌کویل امکان تنظیم دما متناسب با نیاز هر فضا را فراهم می‌کنند. اگرچه با استفاده از سیستم VAV (دمپرهای موتوردار) می‌توان کنترل دما را بهبود بخشید، اما این راهکار ممکن است هزینه‌های زیادی به دنبال داشته باشد.مصرف برق بالا :
داکت اسپلیت نسبت به سیستم‌های VRF مصرف برق بیشتری دارد.محدودیت در ساختمان‌های بزرگ :
در ساختمان‌های بزرگ با متراژ بالا، یک یونیت داخلی نمی‌تواند به تنهایی نیازها را تأمین کند و در نتیجه باید یونیت‌های اضافی نصب شوند. برای هر یونیت داخلی باید یک یونیت خارجی دیگر نیز در نظر گرفته شود. رعایت حداکثر فاصله بین یونیت‌های داخلی و خارجی برای جلوگیری از افت فشار جریان مبرد و کاهش راندمان، ممکن است محدودیت‌هایی برای نصب در ساختمان‌های بزرگ ایجاد کند و به نمای خارجی ساختمان آسیب برساند. این مشکل بیشتر در سیستم‌های اسپلیت قابل مشاهده است، مگر اینکه تعداد واحدها و متراژ آنها بسیار زیاد باشد.
نتیجه‌گیری
داکت اسپلیت به عنوان یک سیستم تهویه مطبوع کارآمد، با قابلیت سرمایش و گرمایش مستقل، انتخابی مناسب برای بسیاری از ساختمان‌ها به شمار می‌آید. با مزایایی همچون کیفیت بالای گرمایش و کاهش هزینه‌های انرژی، این سیستم می‌تواند نیازهای مختلف کاربران را به خوبی پاسخ دهد. با این حال، محدودیت‌هایی مانند عدم کنترل مستقل دما در فضاهای مختلف و مصرف برق بیشتر نسبت به برخی سیستم‌های دیگر نیز باید مورد توجه قرار گیرد. به طور کلی، داکت اسپلیت گزینه‌ای مناسب برای ساختمان‌های کوچک و متوسط است، اما در ساختمان‌های بزرگ‌تر نیاز به بررسی دقیق‌تر و ممکن است اجرای راهکارهای مکمل باشد تا از کارایی و بهینه‌سازی سیستم اطمینان حاصل شود. با در نظر گرفتن این نکات، کاربران می‌توانند انتخاب بهتری را در زمینه سیستم‌های تهویه مطبوع داشته باشند.