بخش چهارم :
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، بخش قبلی را مطالعه کنید.
مقدمه
هواسازهای چندمنطقهای بهعنوان قلب تپنده سیستمهای تهویه مطبوع پیشرفته، نقش بسیار مهمی در تأمین آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل ساختمان دارند. این دستگاهها با طراحی منحصر به فرد خود قادرند بهطور همزمان هوای گرم و هوای سرد با دماهای ثابت تولید کنند و از طریق شبکههای مجزا، آن را به مناطق مختلف ساختمان هدایت کنند. ویژگی اصلی هواسازهای چندمنطقهای، توانایی کنترل مستقل دمای هر فضا یا زون است؛ به طوری که هر محیط داخلی میتواند بدون تأثیر بر سایر مناطق، شرایط حرارتی و رطوبتی مطلوب خود را دریافت کند. این قابلیت، نه تنها آسایش ساکنان را تضمین میکند، بلکه بهرهوری انرژی سیستم را نیز بهینه میسازد، زیرا هوای سرد و گرم بهصورت هدفمند و تنها به مناطق مورد نیاز منتقل میشود. اجزای کلیدی هواسازهای چندمنطقهای شامل محفظه اختلاط هوا، فنها، کویلهای گرمایی و سرمایی، دمپرها و سیستمهای فیلتراسیون است که هر یک نقش حیاتی در عملکرد دقیق و کارآمد دستگاه ایفا میکنند. محفظه اختلاط هوا با ترکیب جریانهای هوای تازه و برگشتی و عبور آنها از فیلترها، کیفیت اولیه هوا را ارتقا میدهد. فنها جریان هوای یکنواخت و پایدار را فراهم میکنند و کویلهای گرمایی و سرمایی دما و رطوبت هوا را مطابق با نیاز هر منطقه تنظیم میکنند. دمپرها نیز با مدیریت دقیق نسبت هوای سرد و گرم، امکان کنترل دقیق دمای هر فضا را فراهم میآورند. این ساختار پیچیده و هماهنگ، عملکرد بهینه دستگاه را تضمین میکند و باعث میشود هواسازهای چندمنطقهای به گزینهای ایدهآل برای ساختمانهای اداری، بیمارستانی، آموزشی و صنعتی با نیازهای حرارتی متغیر تبدیل شوند.
علاوه بر این، سیستمهای VAV (Variable Air Volume) و فنکوئیلها، مکملهای ارزشمندی برای هواسازهای چندمنطقهای هستند که کنترل دقیقتر دما و رطوبت را در فضاهای مختلف فراهم میکنند. توانایی این دستگاهها در تطبیق جریان هوا و دما با شرایط متغیر داخلی ساختمان، نه تنها بهرهوری انرژی را افزایش میدهد، بلکه آسایش حرارتی و کیفیت هوا را در سطوح بالاتر تضمین میکند. در مجموع، هواسازهای چندمنطقهای با ترکیب فناوریهای مدرن، قابلیت انعطافپذیری بالا و مدیریت هوشمند انرژی، به یک راهحل جامع و کارآمد برای سیستمهای تهویه مطبوع پیشرفته تبدیل شدهاند.
نحوه عملکرد هواساز چندمنطقهای
هواسازهای چندمنطقهای به گونهای طراحی شدهاند که بتوانند بهطور همزمان هوای گرم و هوای سرد با دمای ثابت تولید کنند. این کار با استفاده از کویلهای گرمایی و سرمایی صورت میگیرد. جریان هوای تولید شده سپس به جعبههای اختلاط (Mixing Boxes) هدایت میشود، جایی که دمپرها وظیفه تنظیم نسبت هوای سرد و گرم را بر عهده دارند. هر جعبه اختلاط به یک منطقه یا فضای مشخص از طریق سیستم کانالکشی متصل است و هوا پس از مخلوط شدن با دمای مطلوب، وارد آن فضا میشود. کنترل دقیق دمای هر منطقه توسط حسگرهای دمایی نصبشده در همان فضا انجام میگیرد. این حسگرها با ارسال سیگنال به دمپرهای هوای سرد و گرم، میزان باز یا بسته شدن آنها را تنظیم میکنند و در نتیجه، دمای هوای مخلوطی که وارد فضا میشود، به سطح مطلوب میرسد. به این ترتیب، هر فضا به صورت مستقل و متناسب با نیاز حرارتی خود تهویه میشود، بدون آن که دمای سایر مناطق تحت تأثیر قرار گیرد. این مکانیزم باعث میشود که هواساز چندمنطقهای کارایی انرژی بالایی داشته باشد و شرایط آسایش حرارتی برای کاربران در مناطق مختلف ساختمان بهطور همزمان فراهم گردد.
عکس
هواساز چندمنطقهای و کاربردهای آن
هواسازهای چندمنطقهای تجهیزاتی هستند که شامل کویلهای سرمایی و گرمایی بوده و بهگونهای طراحی شدهاند که بتوانند دمای هر بخش از ساختمان را بهصورت مستقل کنترل کنند. این نوع هواسازها معمولاً دارای یک فن مرکزی هستند و توانایی مدیریت هوادهی و دما در هر منطقه را بهصورت همزمان دارند. چنین سیستمهایی به ویژه در ساختمانهایی با چند فضای مجزا که نیازهای حرارتی و برودتی آنها مستقل از یکدیگر و متغیر در طول زمان است، عملکرد بسیار مؤثری دارند.
استفاده از هواساز چندمنطقهای زمانی توصیه میشود که یکی یا چند شرط زیر برقرار باشد :
1. کنترل مجزای ساختمانهای چندمنطقهای
این سیستمها برای مدارس، دفاتر اداری بزرگ، بیمارستانها و سایر ساختمانهایی که دارای چندین ناحیه با نیازهای حرارتی متفاوت هستند، مناسبند. هر منطقه میتواند با شرایط دلخواه خود تهویه شود بدون اینکه عملکرد سایر بخشها تحت تأثیر قرار گیرد.
2. فضاهای با بار داخلی متفاوت و خاص
ساختمانهایی که بخشهای داخلی آنها دارای مشخصات بار حرارتی و برودتی متفاوت هستند، مانند بانکها، استودیوهای رادیو و تلویزیون، یا فضاهای صنعتی و پژوهشی، میتوانند از هواساز چندمنطقهای بهره ببرند. در این موارد، هر ناحیه نیازمند کنترل دقیق و مستقل است تا شرایط آسایش و عملکرد تجهیزات حفظ شود.
3. ترکیب فضاهای بزرگ و کوچک
در ساختمانهایی که شامل نواحی بزرگ داخلی و بخشهای کوچک خارجی هستند، هواسازهای چندمنطقهای با تنظیم جریان هوای مستقل برای هر بخش، امکان مدیریت دقیق انرژی و آسایش حرارتی را فراهم میکنند. علاوه بر این، هواسازهای چندمنطقهای در مواردی که حرارت محسوس زیاد و تامین هوای تازه محدود است، عملکرد مطلوبی دارند. برای کنترل رطوبت نیز میتوان یک کویل پیشسردکن در مسیر کانالی که حداقل هوای تازه را تامین میکند تعبیه کرد. بهطور کلی، این دستگاهها برای ساختمانهایی با بار محسوس بالا و نیاز محدود به تجدید هوای خارجی بهترین گزینه هستند و میتوانند آسایش حرارتی و کیفیت هوا را در سطوح بالا فراهم کنند.
ویژگیهای دستگاههای هواساز چندمنطقهای
دستگاههای هواساز چندمنطقهای دارای ویژگیها و مزایای قابل توجهی هستند که آنها را برای ساختمانهای چندفضایی و با نیازهای متفاوت حرارتی و برودتی مناسب میسازد. از جمله مهمترین مشخصههای این سیستمها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
1. کنترل مستقل دمای هر منطقه
هر ناحیه یا فضا بهعنوان یک واحد مجزا در نظر گرفته میشود و هوای مورد نیاز آن با دمای مشخص و متناسب با نیاز همان فضا تامین میگردد. این امکان باعث میشود شرایط آسایش حرارتی برای هر بخش بهصورت مستقل حفظ شود.
2. حداقل تجهیزات برای ناحیهبندی ساختمان
هواسازهای چندمنطقهای قابلیت حمل و مونتاژ آسان در محل نصب را دارند و کانالکشی هر منطقه بهصورت جداگانه انجام میشود. این ویژگی باعث کاهش نیاز به تجهیزات اضافی و سادهتر شدن طراحی و نصب سیستم میگردد.
3. تغییر فصلی بدون توقف سیستم
برخلاف هواسازهای یک منطقهای که تغییر بین حالت تابستانی و زمستانی نیازمند توقف کامل دستگاه است، سیستم چندمنطقهای با تنظیم ساده یک ترموستات در هر فضای تهویه شده، بدون توقف، امکان تغییر فصل و کنترل دما را فراهم میکند.
4. سهولت در توزیع و تعادل جریان هوا
هوادهندههای چندمنطقهای نیاز به کانالهای مجهز به دمپرهای قابل کنترل دارند که توزیع و متوازنسازی هوا را ساده و دقیق میکنند.
5. تمرکز انرژی و تبرید در محل نصب دستگاه
تأمین برق، آب و تخلیه آب سیستم بهطور متمرکز در محل نصب هواساز انجام میشود، که باعث کاهش نیاز به تجهیزات جداگانه در نقاط مختلف ساختمان میگردد.
6. امکان سرویس و نگهداری متمرکز
تمامی خدمات تعمیر، نگهداری و تعویض فیلترها و تجهیزات دستگاه در محل نصب هواساز انجام میشود و نیاز به ورود پرسنل به فضاهای تهویه شده نیست. این مزیت بهویژه در بیمارستانها و فضاهای حساس مانند اتاقهای عمل اهمیت بالایی دارد.
7. کاهش هزینههای انرژی و مصرف برق
در صورتی که هوای تازه به اندازه کافی خنک باشد و بتواند بار سرمایش را تامین کند، میتوان دستگاههای برودتی را خاموش کرد. این عملکرد باعث کاهش مصرف انرژی و بهرهوری بالاتر سیستم میشود.
8. استفاده گسترده از انواع فیلترها
هواسازهای چندمنطقهای امکان نصب و بهرهبرداری از فیلترهای متنوع برای پاکسازی و تصفیه هوا را دارند. بسته به نیاز هر فضای داخلی و بازده مورد انتظار، میتوان فیلتر مناسب را انتخاب و نصب کرد.
9. کارکرد آرام و بیصدا
با انتخاب مکان مناسب برای نصب دستگاه و طراحی صحیح مسیرهای کانالکشی، سروصدای سیستم به حداقل میرسد و آسایش صوتی فضاهای تهویه شده حفظ میشود.
سیستم هوارسانی با حجم متغیر (VAV – Variable Air Volume)
در سیستمهای هوارسانی با حجم متغیر، دستگاه هواساز قادر است بهطور همزمان هوای سرد و هوای گرم را تولید کند و آن را از طریق دو شبکه مجزا به نقاط مختلف ساختمان منتقل نماید. این هوای تولیدشده به وسیله کانالهای سرد و گرم به جعبههایی به نام Terminal Box هدایت میشود که در نزدیکی هر فضا یا اتاق قرار دارند. هر کانال ورودی به Terminal Box مجهز به دمپرهای قابل کنترل است. این دمپرها وظیفه دارند نسبت هوای سرد و گرم را تنظیم کنند و به گونهای عمل کنند که دمای نهایی هوای مخلوط شده دقیقاً متناسب با نیاز فضای مربوطه باشد. کنترل دمای هر اتاق توسط حسگر دمایی نصبشده در همان فضا انجام میگیرد. حسگر با ارسال سیگنال به دمپرهای کانال سرد و گرم، میزان باز یا بسته شدن دمپرها را تعیین میکند. در نتیجه، هوای سرد و گرم با نسبتهای متغیر ترکیب شده و به داخل اتاق جریان مییابد تا دمای محیط به سطح مطلوب برسد. این روش باعث میشود هر فضا بهطور مستقل و دقیق تهویه شود، مصرف انرژی کاهش یابد و آسایش حرارتی در ساختمانهای با بار حرارتی متغیر و نیازهای متفاوت بهینه گردد. سیستم VAV بهویژه در ساختمانهای اداری، تجاری و مراکز بزرگ که بار حرارتی در طول روز تغییر میکند، بسیار مؤثر است.
فنکویلها و هوادهها در سیستمهای تهویه
علاوه بر هواسازها، فنکویلها نیز نقش مهمی در تأمین بار حرارتی و برودتی ساختمان ایفا میکنند.
فنکویلها به دو نوع اصلی تقسیم میشوند : دو لولهای و چهار لولهای.
فنکویلهای دو لولهای دارای یک کویل هستند که در زمستان آب گرم و در تابستان آب سرد در آن جریان دارد. این کویل به ترتیب هوای گرم یا هوای سرد تولید میکند و برای ساختمانهایی با نیاز ساده به کنترل دما مناسب است. با این حال، در تابستان کنترل دقیق دما و رطوبت نسبی هوای خروجی از این فنکوئیلها محدود است، زیرا تنها یک منبع حرارتی یا برودتی وجود دارد. برای کنترل دقیقتر، از فنکویلهای چهار لولهای استفاده میشود. این نوع فنکویل دارای دو کویل مجزا است: یکی برای جریان آب سرد و دیگری برای جریان آب گرم. کویل سرد بار برودتی فضا را تأمین میکند و کویل گرم نه تنها دما بلکه رطوبت محیط را نیز کنترل میکند. به این ترتیب، فنکوئیلهای چهار لولهای امکان تنظیم دقیقتر شرایط آسایش حرارتی و رطوبتی را فراهم میآورند و برای ساختمانهایی با بار متغیر داخلی و نیازهای حساس به رطوبت و دما مناسب هستند. بخش مهم دیگر سیستمهای هوارسان، هواده یا فن دستگاه است که وظیفه ایجاد جریان هوا و تأمین فشار لازم برای غلبه بر افت فشار شبکه کانالها را بر عهده دارد. در بیشتر سیستمهای هوارسان از فنهای سانتریفوژ استفاده میشود، زیرا این فنها توانایی تأمین فشار بالا، جریان پایدار و عملکرد کمصدا را دارند و برای توزیع یکنواخت هوا در شبکه کانالها بسیار مناسب هستند.
توصیههای ضروری برای تکنسینهای راهاندازی و نگهداری
عملیات راهاندازی و تعمیرات دستگاههای تهویه مطبوع از اهمیت بالایی برخوردار است و رعایت اصول ایمنی و فنی در این مراحل، نقش مستقیم در دوام، کارایی و افزایش عمر مفید تجهیزات دارد. نکات زیر برای تکنسینها الزامی است :
1. راهاندازی صحیح و اصولی دستگاه
اولین و مهمترین گام، راهاندازی اصولی تجهیزات است. هرگونه اشتباه در این مرحله میتواند باعث کاهش کارایی، افزایش مصرف انرژی و کاهش عمر مفید دستگاه شود.
2. استفاده از تجهیزات ایمنی شخصی
تکنسینها هنگام انجام عملیات راهاندازی و تعمیرات باید از وسایل ایمنی مانند عینک، کفش و دستکش ایمنی و کلاه ایمنی استفاده کنند تا خطر آسیبهای فیزیکی به حداقل برسد.
3. اطمینان از آماده بودن تجهیزات اطفاء حریق
پیش از شروع هرگونه کار، صحت عملکرد کپسولهای آتشنشانی و دیگر تجهیزات اطفاء حریق باید کنترل و تأیید شود تا در صورت بروز حادثه، امکان اقدام فوری فراهم باشد.
4. نصب علائم هشداردهنده
نقاط حساس دستگاه باید به علائم هشداردهنده مانند «خطر»، «دست نزنید»، «کلید را روشن نکنید» یا «شیر را باز نکنید» مجهز شوند تا کارکنان و تکنسینها نسبت به خطرات احتمالی آگاه باشند.
5. اطمینان از نصب مجدد حفاظها
تمامی حفاظها و پوششهای ایمنی در محلهای پرخطر مانند کوپلینگ پمپها، پولیها، فلکههای فن و برجهای خنککننده باید پس از تعمیرات بهدرستی نصب شوند تا از تماس مستقیم با قطعات گردنده جلوگیری شود.
6. کنترل مدار فرمان و مدار قدرت
قبل از راهاندازی، عملکرد صحیح مدار فرمان و مدار قدرت دستگاه باید بررسی شود تا از بروز آسیبهای احتمالی به تجهیزات و برقرسانی اطمینان حاصل گردد.
7. تأمین شرایط صحیح نصب و طراحی سیستم
برای حصول عملکرد مطلوب دستگاه، عوامل متعددی باید به درستی انتخاب و نصب شوند؛ از جمله طراحی سیستم، انتخاب ظرفیت مناسب دستگاهها، هماهنگی با پمپها، چیلر و شبکه لولهکشی. رعایت این موارد تضمین میکند که هواساز یا فنکوئیلها عملکرد بهینه و طول عمر طولانی داشته باشند.
نتیجهگیری
هواسازهای چندمنطقهای، با توانایی تأمین هوای گرم و سرد همزمان و کنترل مستقل دمای هر زون، بهعنوان یکی از پیشرفتهترین و کارآمدترین تجهیزات تهویه مطبوع شناخته میشوند. این دستگاهها، با استفاده از ترکیب مؤثر اجزای مختلف شامل محفظه اختلاط، فنها، کویلهای گرمایی و سرمایی، دمپرها و فیلترهای هوا، شرایط آسایش حرارتی و کیفیت مطلوب هوا را بهطور همزمان در چندین منطقه ساختمان فراهم میکنند. این کنترل دقیق و مستقل دمای هر فضا، باعث میشود انرژی مصرفی بهینه شده و عملکرد سیستم در طول سال پایدار باقی بماند. مزایای هواسازهای چندمنطقهای شامل کاهش هزینههای انرژی، امکان سرویس و نگهداری متمرکز، انعطافپذیری در تغییر شرایط فصلی بدون توقف سیستم، و توزیع یکنواخت و متوازن هوا در ساختمان است. سیستمهای مکمل مانند فنکویلهای دو و چهار لولهای و VAV، کنترل دقیقتر و بهینهتر دما و رطوبت را در هر فضا ممکن میسازند و آسایش حرارتی و کیفیت هوا را به سطح بالاتری ارتقا میدهند. در نهایت، بهرهگیری صحیح از هواسازهای چندمنطقهای مستلزم رعایت اصول نصب، راهاندازی و نگهداری تخصصی است تا طول عمر مفید دستگاه حفظ شود و کارایی آن در تأمین آسایش و کیفیت هوا تضمین گردد. این سیستمها بهعنوان راهحلی هوشمند، انعطافپذیر و انرژیکارآمد، بهطور ویژه برای ساختمانهای بزرگ، چندمنطقهای و با نیازهای حرارتی متنوع، اهمیت و ارزش عملی بالایی دارند.