تاسيسات حرارتی برودتی و تهويه مطبوع

جایی برای تبادل اطلاعات دوستان مکانیک

 
تعریف کلی از تهویه مطبوع
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۱:۱٥ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/٧/۱۳
 

عمل تهویه مطبوع عبارت است از انجام عملیاتی روی هوا تا بتوانیم شرایط هوای محل مورد نظر را برای زیستن، کارکردن یا عملیات صنعتی راحت و مناسب کنیم . این شرایط عبارتند از کنترل درجه حرارت، رطوبت و حرکت هوا بطور همزمان که طبق روش معینی بطور اتوماتیک ثابت بماند یا تغییر کند.

در تهویه مطبوع باید عوامل مختلف هوا را تنظیم و ثابت کرد که اهم آنها عبارتند از درجه حرارت، رطوبت هوا، سرعت وزش هوا، صاف کردن هوا از گرد وغبار و از بین بردن باکتریها و ویروسهای موجود در آن می باشد.

همانطور که می دانید بدن انسان در اثر انرژی که با خوردن مواد غذایی و با صرف اکسیژنی که از هوا تنفس می کنیم، بدست می آورد، قادر به ادامه حیات می باشد. این صرف انرژی باعث تولید حرارت در بدن می شود که این حرارت حدود 37 درجه سانتی گراد در حالت کار عادی بدن است. به منظور ثابت نگهداشتن این درجه حرارت باید مقداری از انرژی که در اثر اصطکاک در بدن بوجود می آید دفع شود و براساس تجربه ثابت شده که وقتی فعالیت انسان بطور عادی است، درجه حرارت محیط باید کمتر از 18 درجه سانتیگراد و با رطوبت نسبیحدود 40% تا 60% باشد تا یک محیط ایده آل برای او فراهم شود.

هدف از ساختن دستگاه هواساز تامین این هوای مطبوع و سالم، با دما و رطوبت مناسب می باشد.این دستگاه از سیستمهای اصلی تهویه مطبوع می باشد که بعنوان یک وسیله واسطه بین چیلر، بویلر با کانال هوا قرار می گیرد.

این دستگاه از لحاظ شماتیک خیلی شبیه به ایرواشر است. فقط بعلت اضافه شدن چند جزء به آن بزرگتر می باشد. سیستم کاری این دو دستگاه نیز خیلی شبیه به هم است، بطوریکه در بعضی اوقات در مجلات و کتابها این دو را در کنارهم، با یک مکانیزم درنظر می گیرند.

هوای تمیز و پاکیزه از هردوی این دستگاهها بعنوان دستگاه تهیه هوای مطلوب و مطبوع کسب می شود ولی تفاوتی که از لحاظ فنی می توان در این دو دستگاه درنظر گرفت این است که سیستم خنک کنندگی در ایرواشر بصورت تبخیری است درصورتیکه در هواساز از پکیج خنک کن یا چیلر(جذبی آبی) میباشد. همچنین برای گرم کردن هوا نیز از بویلر استفاده می شود که جهت استفاده از هر دو دستگاه، برای گرمایش به آن نیازمند خواهیم بود.

برای استفاده از دو سیستم چیلر و بویلر باید لوله کشی از ایندو به کوییلهای سرد وگرم هواساز انجام شود.
این کوییلها بصورت یک لوله رفت به رنگ قرمز و یک لوله برگشت به رنگ آبی برروی بدنه دستگاه مشخص است که با وصل کردن لوله های بویلر و چیلر بوسیله مهره ماسوله به آن مورد استفاده قرار می گیرد.
آب جریان یافته در کوییلها پس از تبادل حرارتی با هوا به سمت دستگاه اولیه(چیلر بویلر) برمی گردد. علاوه بر گرما و سرما بنابر سفارش مصرف‌کننده می توانیم رطوبت زن را نیز به میزان دلخواه رطوبت با نصب افشانکها به دستگاه اضافه کنیم. در قسمت اول این دستگاه از فیلترهای فلزی برای گرفتن ذرات درشت تر و در قسمت بعد از فیلترهای مدیا یا فیلترهای الیاف شیشه ای بهم پیوسته به ضخامت 5 الی 10 سانتی متر استفاده می کنند و همینطور افیشنسی فیلترها را بالاتر می برند تا در قسمت آخر فیلترهای هپا و اولپا را بکار می گیرند.

بعد از توضیح کلی دستگاه به تشریح جزء به جزء می پردازیم:

ابتدا بلوئر توسط الکتروموتور چرخانده می شود. با چرخش الکتروموتور شفت بلوئر و به تبع آن پره های قرار گرفته برروی محور می چرخند. با چرخش بادبزن هوا از ابتدای ورودی دستگاه وارد سیستم می شود. در قسمت ورودی از دریچه و دمپر قابل حرکت و تنظیم شدنی استفاده شده است. هوا پس از عبور از دریچه و دمپرها به فیلتر می رسد. این فیلترها نیز بطوریکه در بالا گفته شد از افیشنسی پایینتر به افیشنسی بالاتر، پشت سرهم قرار می گیرند تا به ترتیب ذرات درشت ازقبیل گرد وغبار تا میکروبها، باکتریها و حتی ویروسها را تصیفه کنند. به این ترتیب برای گرفتن هر اندازه ذره یک فیلتر از جنس به خصوصی بهره گرفته شده است.
برای تصفیه ذرات درشت تر از فیلترهای فلزی که قابلیت شستشو را دارند استفاده شده است که اوپراتور می تواند بعد از مدتی کار سیستم، این فیلترها را درآورده و تمیز کند. در مراحل آخر تصفیه از فیلترهای هپا و اولپا(قبلا گفته شد) استفاده می شود که ایندو از جنس بوروسیلکات و با افیشنسی 3/0 میکرون در هپا و 12/0 میکرون در اولپا میباشد.

با این توضیحات متوجه می شویم که هوای خروجی از فیلترها بالای 99% تصفیه شده است که این دقت در تصفیه در مکانهایی مانند داروخانه ها یا بیمارستانها(که دارای اتاقهای عمل، CCU ، ICU و . . . می باشند) دارای اهمیت حیاتی می باشند. چون سیستم توزیع این دستگاه بصورت کانال کشی هوا می باشد و هوای برگشتی از اتاقها به سیستم بازمی گردد،‌ این هوا با عبور از فیلترها کاملا تصفیه می شود و دیگر نگرانی از بابت وجود ویروس یا باکتری که از اتاقها وارد سیستم شده است وجود نخواهد داشت.
بعد از فیلتراسیون کامل هوای کشیده شده به دستگاه، می توان عمل رطوبت زنی را روی آن انجام داد که این عمل دقیقا شبیه به مکانیزم بکار رفته در ایرواشر می باشد. سپس هوای تمیز و مرطوب به قسمت کوییل آب سرد می رسد که در این قسمت هم می توان از یک پکیج خنک کن یا یک سیکل تبرید گازی استفاده کرد که اواپراتور آن درون محفظه انتقال هوا قرار داده شده است و هم می توان از یک کوییل آب سرد استفاده کرد که این آب توسط چیلر تامین می‌شود.

این آب تولید شده بوسیله لوله، به رفت و برگشت کوییل سرد که در بدنه دستگاه مشخص شده جریان می یابد.
در مواقعی که محل مورد نظر دارای چیلر نباشد، فقط باید از دستگاه هواساز دارای سیکل تبرید استفاده کرد. بطوریکه کلیه اجزای آن قابل اسمبل(مونتاژ) است(توسط کارخانه سازنده یا کاربر).

هوا پس از گذشتن از کوییل سرد به کوییل گرم وارد می شود که در این بخش نیز می توانیم هم از المنت حرارتی(مقاومت) و هم از آب گرمی که از بویلر تامین می شود، استفاده کنیم.

با استفاده از المنت حرارتی، مصرف انرژی الکتریکی افزایش خواهد یافت. ولی درجاییکه امکان استفاده از دیگ بویلر برای گرم کردن آب وجود ندارد مفید خواهد بود.

همانطورکه گفته شد، آب دیگ بویلر توسط لوله کشی[به رفت و برگشت کوییل آب گرم وصل می شود.

نکته:

- سطح حرارتی کوییل سرد حتما باید بیشتر از سطح حرارتی کویل گرم باشد و در طراحی ها باید به آن دقت کرد.

-
در مناطق خشک فقط استفاده از یک سیکل تبرید گازی در این سیستم جهت خنک کردن اتاقها پاسخگوی نیاز ما نیست زیرا تازمانیکه سیستم در حال کار میباشد رطوبت هوا نیزکاهش می یابد. این رطوبت درمجاورت کوییل اواپراتور با رسیدن به درجه حرارت نقطه شبنم تقطیر می گردد. در نتیجه حتما باید از عمل رطوبت زنی در این مناطق استفاده کرد.

- دریچه های هوای ورودی و هوای برگشت در اتاقک مخلوط یا میکسینگ بوکس باهم آمیخته شده و بسمت فیلترها می روند. با این کار توانسته ایم از هوای تمیز برگشتی از اتاق هم استفاده کنیم.

تهیه شده توسط سعید میرزایی