تاسيسات حرارتی برودتی و تهويه مطبوع

جایی برای تبادل اطلاعات دوستان مکانیک

 
٢-٢ تهویه مطبوع
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۱٠:۳۱ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/۱٢/۳
 

بخش دوم-2

٢-٢

توضیح بعضی از سیستم های تهویه مطبوع معرفی شده قبلی

هواساز

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 ایندو 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.

دستگاه تهویه مرکزی (هواساز) از بخشهای اصلی فیلتر ، فن ، کویل های گرمایی و سرمایی ، رطوبت زن و تجهیزات کنترلی تشکیل می شود . کویل های گرمایی معمولا با آب داغ ، بخار و برق عمل می کنند . کویلهای سرمایی با آب مبرد (chilled water) و یا مستقیما با یک ماده مبرد کار می کنند . در حالت دوم کویل دستگاه هواساز اواپراتور یک سیستم تبرید می باشد . با تنظیم های مختلف بخش های گرمایی ، سرمایی ، رطوبت زن و غیره در مجموعه دستگاه هواساز می توان سیستم های مختلف تهویه مطبوع را برای پروژه های با شرایط متفاوت طراحی نمود . دستگاه هواساز معمولا با دو کانال ؛ رفت و برگشت هوا به داخل ساختمان و به وسیله یک کانال به هوای تازه خارج ارتباط دارد دستگاه هواساز با تنظیم دما و رطوبت و همچنین تامین هوای تازه و فیلتر کردن آن عمل تهویه مطبوع تابستانی و زمستانی را انجام می دهد . هوای برگشتی از اتاقها با هوای تازه در محفظه اختلاط دستگاه مخلوط شده و سپس از کویل های سرمایی یا گرمایی و رطوبت زن (معمولا در زمستان) عبور می کند . سرعت عبور هوا از کویل حدد 500 فوت بر دقیقه است . فرآیند رطوبت زنی به وسیله پاشش آب از افشانک ها یا شبکه بخار و فرآیند رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می شود . کنترل دما به دو صورت می تواند انجام شود : روش اول با استفاده از شیر سه راه برقی یا موتوری که روی لوله رفت و برگشت کویل نصب شده و به وسیله ترموستاتی که در کانال برگشت هوا به هواساز نصب می شود ، عمل قطع و وصل و یا کم و زیاد کردن جریان آب انجام می گیرد . در روش دوم به وسیله ترموستات نصب شده در اتاق یا راهرو یا مکان مناسب دیگر (مانند حالت فن کویل) به فن دستگاه هواساز فرمان خاموش و روشن داده می شود . سیستم کنترل لازم است به گونه ای طراحی شود که ابتدا مجموعه ترموستات کانالی و شیر سه راهی عمل نماید و سپس در مرحله بعد در صورت لزوم ترموستات اتاقی به بادزن دستگاه دستور دهد .

دستگاههای هواساز که از ورق گالوانیزه ساخته می شوند ، با توجه به شرایط مکانی و موقعیت نصب ممکن است قائم و یا افقی ساخته شوند . دستگاه هواساز به صورت یک منطقه ای و یا چند منطقه ای طراحی و ساخته می شوند . در نوع یک منطقه ای تمام بخش های ساختمان که تحت پوشش آن است با شرایط یکنواخت دما و رطوبت هوادهی می شود و در نوع چند منطقه ای به کمک دمپرهای مخصوص امکان هوادهی با دما و رطوبت های مختلف به مناطق متفاوت وجود دارد .

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 کویل 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 کویل آب گرم وصل می شود.

نکته:

-          سطح حرارتی کویل 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 کویل 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 باکس باهم آمیخته شده و بسمت فیلترها می روند. با این کار توانسته ایم از هوای تمیز برگشتی از اتاق هم استفاده کنیم

فرآیندهای داخل دستگاه هواساز عبارتند از

الف- گرم کردن هوا : این فرآیند به وسیله کویل گرمایی آب داغ یا بخار انجام می شود . با توجه به اینکه در این فرآیند مقدار رطوبت موجود در هوا تغییر نمی کند ، در روی منحنی رطوبی فرآیند با یک خط افقی (W) ثابت نشان داده می شود که در طول آن رطوبت نسبی کاهش و حرارت محسوس افزایش پیدا می کنند .(بهمین دلیل گفته می شود بخاری یا شوفاژ هوا را خشک می کند.

 ب- سرد کردن هوا : توسط کویل سرمایی که از داخل آن آب مبرد (تهیه شده در چیلر) یا آب نمک (آب مبرد باضافه نمک هایی مانند کلرور سدیم یا کلرورکلسیم که نقطه انجماد آب را تا حدود 10- درجه فارنهایت پایین می برند) و یا ماده مبرد (که در این صورت کویل سرمایی دستگاه هواساز ، اواپراتور یک چرخه تبرید است) ، عبور می کند . در روی منحنی رطوبی این فرآیند با یک خط افقی که به سمت چپ حرکت می کند ، نشان داده می شود . چنانچه فرآیند سردکردن ادامه پیدا کند ، در روی منحنی رطوبی به محور اشباع می رسد و چون سرمایش بیشتر موجب تقطیر آب می شود ، در روی محور اشباع پایین می آید .

ج- رطوبت زدن:  این فرآیند به وسیله پاشش آب یا بخار به داخل جریان هوا انجام می شود . در فرآیند پاشش آب حرارت محسوس کاهش و رطوبت نسبی افزایش پیدا می کند.

د- خشک کردن: این فرآیند عکس فرآیند رطوبت زنی است و می تواند به وسیله کویل سرمایی که دمای سطح آن پایین تر از دمای نقطه شبنم هوای عبوری می باشد ، صورت می گیرد یا اینکه هوا از روی املاح جاذب رطوبت مانند سیلیکات ها عبور داده شود . در تهویه مطبوع معمولا رطوبت گیری هوا به وسیله کویل سرمایی انجام می شود . در این فرآیند رطوبت نسبی هوا کاهش پیدا می کند.

تذکر: فرآیند فوق را می توان با پاشش آب سرد به داخل جریان هوا انجام داد . به عنوان مثال اگر دمای آب اسپری از نقطه شبنم هوای عبوری کمتر باشد عمل رطوبت گیری و عمل سرمایش با هم انجام می شود .

 

فن کویل ها

یک فن کویل تشکیل شده از کویل گرمایش و کویل سرمایش و بادزن و فیلتر هوای قابل تعویض یا قابل شستشو و تشتک تخلیه تقطیر اتو... دراین واحدها درجه حرارت گرمایش وسرمایش توسط ترموستات و مقدار رطوبت توسط هیومیدستات و مقدار هوا توسط بادزن و مقدار هوای تازه به روشهای متداول کنترل میشود .

کویلهای سرمایی و گرمایی از لوله ساده یا پره دار ساخته می شوند و در دو مورد کویلها محتاج نگهداری بوده و باید بدون منفذ و تمیز باشد

در صورتی که برای سرمایش مستقیم درون کویلهای مبرد جریان داشته باشد باید تمام اتصالات و لوله ها و خم ها از نظر نداشتن نشت در هر فصل مورد بازرسی قرار گیرد .

کویلهایی که در آنها آب جریان دارد لازم است به طور منظم هر چند وقت مورد بازبینی قرار گیرد که نشتی نداشته باشد. باید از یخ زدن آب درون کویل در فصل سرد جلوگیری کرد عمل حفاظتی مثبتی که در مورد کویلهای آب در معرض جریان هوا می توان انجام داد تخلیه کامل آب از داخل کویلها یا استفاده از محلول ضد یخ است وابستگی به پیش گرمایش برای افزایش دمای جریان هوا به بالاتر از نقطه انجماد اطمینان بخش نیست عوامل زیادی موجب دشواری تخلیه آب درون کویلها می شود کویلها با قطرهای قطور بازدهی بالایی ندارند و لوله ها باقطرهای کوچک نیز در صورتی که تراز باشند تخلیه کامل نمی شوند کویلها را نمی توان طوری طراحی کرد که تمامی لوله هایشان به سمت نقطه معین شیب داشته باشند .

آب را با دمیدن هوای کافی می توان از داخل کویل خارج کرد ۱۵۰ Cfm در فشار 5/0 اتمسفر آب را به نحو رضایت بخشی از ۳ کویل به طول ۱۰ فوت تخلیه می کند البته در صورتی که قطر دهانه اتصال دمنده هوا به همان اندازه لوله رساننده آب به کویلها بوده و دمش هوا حداقل نیم ساعت ادامه داشته باشد .

ضد یخ مناسب که طبق دستورالعمل کارخانه سازنده به آب اضافه می شود را می توان پس از تخلیه کویل در ظرف مخصوصی با رعایت اصول ایمنی برای کویل دیگر یا فصل سرد دیگر ذخیره کرد این کار را می توان تا وقتی که ضد یخ بیش از حد رقیق نشده باشد ادامه داد . معمولا برای این مورد از اتیلن گلایکول به عنوان ضد یخ استفاده می کنند .

روشهای تمیز کردن کویلها برحسب شرایط و نیاز متفاوتند . سطح کویلهایی که در معرض جریان هوا قرار دارند اغلب باید با استفاده از جاروی برقی از سمت ورودی کویلها تمیز شوند برنامه تمیز کاری آن ممکن استتوسط هر یک از ساکنین ساختمان تنظیم شود مثلا هفته ای ۱ مرتبه .

در بعضی موارد کویلهای چند ردیفه را نمی توان با برس زدن یا مکش یا دهش هوا تمیز کرد و باید از تمیز کننده های شیمیایی استفاده کرد .

در خیلی جاها سطوح کویلهایی که آب روی آنها بخار می شود با لایه هایی از مواد شیمیایی موجود درآب پوشیده می شود کندن این رسوبات بسیار دشوار است و فقط با بیرون کویل و استفاده از یک ماده شیمیایی مناسب امکان پذیر است .در شرایط خاصی جداره داخلی کویلهایی که در معرض مبرد قرار دارند نیازی به تمیز کردن ندارد.

 

اجزای اصلی واحدهای فن کویل عبارتند از:

فیلتر هوا و بادزن،  واحدهای فن کویل میتوانند دارای مقاومت الکتریکی وکویلهای کرمایش با بخار آب یا آب گرم کننده نیز باشند. غالب گرمکنهای الکتریکی برای استفاده در فصل پاییز در نظر گرفته میشوند تا مشکل تبدیل وضعیت تابستانی-زمستانی در سیستمهای دو لولهای مرتفع گردد.

وجود یک فیلتر قابل تعویض یا قابل شستشو با بازده 35 در قبل از بادزن موجب میگردد تا از مسدود شدن و گرفتگی مسیر عبور هوا از رئی کویل توسط خاک یا الیاف موجود در هوای در حال گردش جلوگیری شود همچنین با استفاده از این فیلتر از موتور بادزن حفاظت خواهد شد و مقدار الایندههایی که توسط هوا جابجا میشوند در داخل فضای تهویه شده کاهش میابد.تشتک تخلیه تقطیرات واحدهای فن کویل دارای عایق هستند.

استفاده از عایقهایی با دهانه های دمپردار که برای اتصال به دریجه های تازه روی دیوارهای خارجی ساختمان طراحی شده اند اختیاری است.کاربرد این واحدها توصیه نمی شوند زیرا فشار باد موجب خواهد شد مقدار هوای تازه ورودی از کنترل خارج شود. بعلاوه وقتی این واحدها در اقلیم سرد استفاده میگردند باید احتیاط لازم برای جلوگیری از یخ زدن کویل صورت پذیرد.

نوع و محل نصب

فن کویلهای سقفی را میتوان به سیستم کانال کشی متصل و توسط ان چندین دریجه را تغذیه کرد.در مواردی که کنترل اختصاصی اتاقها ضرورت نداشته باشد و بتوان برگشت هوا را مشترک درنظر گرفت‌‌ ‌( مثلآخانه های اپارتمانی) میتوان از یک فن کویل برای تغذیه چندین اتاق استفاذه نمود. در اینصورت برای تامین افت فشار بیشتر باید موتور بادزن بزرگتر انتخاب شود.هوای تازه ای که توسط هوارسان تامین میشود را در فن کویل سقفی میتوان به محفظه ورودی هوا به فن کویل و یا مستقیمآ به داخل اتاق تغذیه کرد.

اگر هوای تازه را مستقیمآ به داخل اتاق وارد می کنید باید ان را قبلآ تا درجه حرارت اتاق گرم کنید تا در صورت خاموش بودن فن کویل افراد احساس عدم اسایش نکنند انتخاب کویل بر مبنای درجه حرارت هوای مخلوط ورودی به کویل و درجه حرارت لازم در خروج از کویل انجام می شود به نحوی که نیازهای سرمایش و گرمایش اتاق را نیز پاسخگو باشد. فن کویلهای سقفی فضایی را درکف ساختمان اشغال نمی کنند و معمولآ ارزانتر هستند.

در ساختمانها یا نواحی ای که مقدار بار گرمایش زیاد است استفاده از مدلهای عمودی (زمینی)نتایج بهتری خواهد داشت. با نصب فن کویل در دیوارهای خارجی یا زیر پنجره ها مقدار گرمایش بیشتر خواهد بود

کاربرد فنکوئل ها

بهترین کاربرد سیستم فن کویل مربوط به مواردی است که بخواهیم درجه حرارت هر فضا بطور جداگانه کنترل شود. همچنین با استفاده از سیستم فن کویل از انتقال الودگی بین اتاقها جلوگیری خواهد شد.

کاربردهای مناسب این سیستم عبارتند از:

هتلها و متلها و ساختمانهای اپارتمانی و ساختمانهای اداری .

اگر چه در تعدادی از ساختمانهای بیمارستانها نیز از سیستم فن کویل استفاده میشود ولی این موضوع چندان مناسب نبست زیرا بازده فیلتر هوای فن کویلها کم است و نگهداری و تمیز کردن انها نیز مشکل خواهد بود

مشخصات فنی فن کویل ها

فن ها:

فن های دستگاه پلاستیکی و از جنس پلی آمین بوده که با نصب الکتروموتورهای کم صدا و طراحی صحیح پایه موتور موجب می گردد که دستگاه با حداکثر هوادهی و حداقل صدا مورد استفاده قرار گیرد.

دقت در ساخت و بالانس فن های پلاستیکی و عدم استفاده از فن های فلزی رایج علاوه بر اینکه از وزن دستگاه می کاهد ضمن حفظ استحکام کافی، از مشکلات مربوط به لرزش نیز پیشگیری می نماید، همچنین با کاهش توان الکتروموتورها از مصرف برق و هزینه های مربوط به آن کاسته می شود

بدنه فن کویل:

بدنه فن کویل های زمینی زهش از جنس ABS بوده که ترکیبی از زیبایی و استحکام را ارائه می نماید و بدنه انواع سقفی به اقتضای شرایط استفاده، از ورق گالوانیزه و با پوشش رنگ ساخته می شود.

گزینه های انتخابی:

فن کویل ها دارای کلید کنترل دور سه مرحله ای جهت فن بوده و بنا به سفارش امکان افزودن برد الکترونیکی جهت کنترل دور فن با توجه به دمای هوای خروجی کویل نیز وجود دارد. این گزینه موجب افزایش کارایی دستگاه و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد.

همچنین امکان تعبیه دمپر هوای تازه و چهار لوله ای شدن کویل جهت تأمین نیازهای مشتری، به صورت سفارشی وجود دارد.

 

کولر گازی

کولر گازی در صنعت تهویه و تبرید از جایگاه خاصی برخوردار است زیرا به سرعت از گرمای محیط می‌کاهد. برخلاف کولرهای آبی ، رطوبت را افزایش نمی دهد. ازاین جهت برای محیط های شرجی بسیار مناسب است. کولرهای گازی معمولا در دو مدل ساخته می شوند:

 

·         کولرهای یک تکه یا پنجره‌ای

·         کولرهای دو تکه (اسپلیت)


کولرهای یک تکه دیواری ، یا پشت پنجره‌ای ، خیلی متداول و مورد توجه می‌باشند و به آسانی در داخل قاب پنجره نصب می‌شود.
 

ساختمان کولرهای گازی:

کولر گازی نیز همانند بسیاری از لوازم خانگی خصوصا یخچال فریزر از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

قسمت الکتریکی:

قسمت الکتریکی خود شامل قسمت‌هایی چون دوشاخه و سیم‌های رابط ، کمپرسور ، خازن ، رله بار زیاد (اورلود) رله راه انداز ترموستات ، کلید چند وضعیتی (کلید فن) ، کلید اصلی کولر و کنترل از راه دور (در کولرهای دو تکه) می باشد.

درکولرهای گازی از یک خازن و در بعضی از کولرها از دو خازن به منظور ایجاد گشتاور راه اندازی کمپرسور استفاده می شود. شکل متداول بکارگیری خازن ، به این صورت است که یک خازن برای راه اندازی موتورفن (پروانه) و یک خازن برای راه اندازی کمپرسور مورد استفاده قرار می‌گیرد ظرفیت این خازنها در کولرهای مختلف متفاوت است.

 

قسمت مکانیکی : 

اجزای مکانیکی کولر گازی با اندکی تفاوت ، درست مثل قطعات مکانیکی یخچال می‌باشد از آن جمله می‌توان به قطعاتی مانند کمپرسور کندانسور (رادیاتور) ، اواپراتور  (درایر) ، پروانه اواپراتور ، لوله مویین (کاپیلاری) ، سینی زیر کولر ، خروجی هوا و خروجی هوا اشاره کرد. 

در کمپرسور کولرهای گازی دو مکانیسم بکار گرفته شده است. نوعی از این کمپرسورها از پیستون و میل لنگ طراحی نموده‌اند. اما نوع دیگری از کمپرسورها فاقد میل لنگ و پیستون بوده و روتور در حال چرخش (به واسطه فرم خاص) گاز را از مسیر ورودی مکیده و آن را وارد لوله رفت می‌سازد این نوع کمپرسورها را کمپرسورهای دورانی می‌نامند. در کولرهای گازی از دو پروانه استفاده می‌شود که عموما بر روی یک محور اصلی سوار شده‌اند. یکی از پروانه‌ها هوا را از مجرای ورودی مکیده و با وزش آن کندانسور ، گرما به محیط خارجی منزل یا محل کار می‌راند، پروانه دوم که به قسمت جلوی موتور فن متصل است هوا را از مجرای ورودی مکیده و با وزش آن به اواپراتور ، سرما را به محیط وارد می‌سازد. 

در کولرهای دو تکه ، کمپرسور و کندانسور در واحدی به نام یونیت خارجی تعبیه شده‌اند. این واحد در خارج از ساختمان نصب می‌شود. واحد تبخیر یا اواپراتور و شیر انبساط نیز در یک واحد بنام یونیت داخلی تعبیه شده‌اند. کولرهای دو تکه عموما دارای دستگاه کنترل از راه دور می‌باشند. هوا در جهت ورود به محیط منزل یا محل کار از دریچه مخصوصی که به خروجی هوا معروف است می گذرد. به منظور جلوگیری از ورود گرد و غبار و موارد مشابه به داخل محیط منزل یا محل کار ، پشت خروجی هوا ، سیمی یا اسفنجی تعبیه می شود. 

گاهی ممکن است بر اثر عدم تنظیم ترموستات و یا ازدیاد گاز شارژ شده اواپراتور و یا قسمتی از لوله برگشتی برفک یا یخها ذوب شوند و در نتیجه آب از جدارهای کولر سر ریز کند. برای پیشگیری از این مشکل ترتیبی اتخاذ شده است که در صورت بروز حالت فوق ، آب به خارج از کولر هدایت شود. این وظیفه بر عهده سینی زیر کولر است. در گوشه‌ای از سینی ، لوله مخصوصی تعبیه شده که این آبها از آن خارج می‌شود. برای جلوگیری از ریزش آب ، عموما به لوله مذکور شیلنگی متصل می‌شود و با قرار دادن آن بر روی سطح زمین از پراکنده شدن ذرات آب در محیط جلوگیری می‌شود. 

چگونگی ایجاد سرما در بسیاری از وسایل سرما ساز مانند کولر ، یخچال ، آب سرد کن و ... مشابه است ، در کولر گازی ، همانند یخچال ، از تبدیل گاز به مایع بوسیله افزایش فشار و در نتیجه تولید سرما که در اثر تبدیل مایع به گاز ایجاد می‌شود. برای رسیدن به هدف مورد نظر (خنک نمودن محیط) استفاده می‌کنند. تنها تفاوت را می‌توان در خنک کردن کندانسور (رادیاتور) دانست که در کولر گازی بوسیله هوای دمیده شده بر روی آن گرمای لازم گرفته می‌شود. در حالی که در یخچال برای داشتن هوای خنک از دمیدن هوا بر روی اواپراتور استفاده می‌گردد. 

اسپلیت داکت

مکانیزم کار این دستگاه مشابه کولر های گازی می باشد. اما مزایایی که به همراه دارد باعث شده است تا گزینه اول مهندسینی باشند که می خواهند از سیستم های اسپلیت استفاده کنند.

شکل یونیت داخلی این سیستم به گونه ای است که می تواند در سقف کاذب قرار گیرد. این موضوع از آنجا اهمیت می یابد که امروزه هر متر و فضای واحد مسکونی دارای ارزش بالایی بوده و استفاده غیر لازم از این فضا جز یک ضرر اقتصادی عظیم چیز دیگری نمی باشد.

با استفاده از این سیستم و تعبیه آن در سقف کاذب، قابلیت کانال کشی و تعبیه دریچه های خروجی به تعداد لازم امکان پذیر می باشد. به عنوان مثال می توان یونیت داخلی این دستگاه را در سقف کاذب قسمت وروی آپارتمان نصب کرد و سپس برای انتقال جر یان هوا به طرف اتاق خواب ها و همینطور سالن پذیرایی، می توان از کانال کشی استفاده کرد.

امکان نصب کوئل آب گرم امتیاز ویژه و منحصر به فرد این نوع اسپلیت (کولر گازی) می باشد. زیرا در انواع دیگر اسپلیت برای گرمایش تنها می توان از جریان برق استفاده کرد.(در این حالت سیکل تبرید برعکس شده و این بار تبادل حرارت ایجاده شده منجر به گرمایش می گردد:Heat pump ) ولی در اینگونه اسپلیت علاوه بر اینکه می توان از آن جریان برای گرمایش استفاده کرد، می توان با اضافه کردن یک کوئل اب گرم و جریان آب گرم در آن (آبگرم موتورخانه و یا پکیج آب گرم) گرمایش را در زمستان بدون هزینه برق اضافی تامین کرد و نیازی به استفاده از شوفاژ و لوله کشی مربوط به آن نیست.

توجه به این نکته ضروری است که در صورت بروز هر گونه مشکل در امر گرمایش آب و در نتیجه عدم تامین گرمایش واحد، می توان از جریان هیت پمپ سیستم استفاده کرد و گرمای لازم را تامین کرد.

تعمیر و نگهداری آسان نیز از مزایای خاص این دستگاه می باشد.

لازم به ذکر است که بازده بالای سرمائی و بطور مجزا استفاده کردن هر سیستم در هر واحد نیز، از دیگر محاسن این سیستم بوده که در گروه سیستم های اسپلیت مشترک می باشد.

 انواع مختلف شامل مدلهای سرما زا، سرما زائی با پمپ الکتریکی، مشعل گازی و پمپ گرمایی با کویل های خنک کننده است. مبدل گرمایی این دستگاه یک محفظه بزرگ مکش دارد که توانایی هوای ورودی را در تنظیم سریع با درجه حرارت محیط داخل افزایش می دهد. خروجی یک جریان هوای یکنواخت و جامع است که Dead zone را حذف می کند و عملکرد گرما زایی و سرما زایی را در حالی انجام می دهد که تیغه های ذوزنقه ای، هوا را به طور مورب می برند تا مقاومت هوا را کاهش دهند، و این باعث کاهش صدا و افزایش بهره وری می شود. برای نگهداری آسان تر، دستگاه یک فیلتر هوای قابل شستشوی کربن و آنتی باکتری دارد.

 

کولر آبی

به دلیل استفاده از این نوع کولر در ایران بیش‌تر از هر جای دیگری در جهان، گاه این نوع کولرها با عنوان کولر ایرانی شناخته می‌شوند.

پیشینه

قدیمی‌ترین نمونهٔ کولر آبی در جهان، که همان بادگیر است در حدود هزاران سال پیش در ایران اختراع شد.[۲] کارکرد بادگیرها به این ترتیب می‌باشد که هوای جاری بیرون از خانه را به داخل خود می‌کشد و با تشت‌های آبی که درونش تعبیه شده، هوا را خنک و سبک کرده و به داخل خانه هدایت می‌کند.

از آنجایی کولرهای آبی در پشت بام نصب می‌شوند، باید از نظر استحکام در محلی گذاشته شوند که در سقف ایجاد لرزش و صدا ننمایند. مثلا آنها را نباید روی ستونها یا نزدیک دیوارها قرار داد. محل قرار گرفتن کانالهای کولر باید از قبل پیش بینی شده باشد، که در روی پشت بام ورودی کانال از طریق اطاقک سیمانی توسط برزنت به کولر متصل گردد. در قسمت زیر کولر معمولا یک قاب فلزی چهار پایه به ارتفاع حدود ۳۰ سانتیمتر قرار داده می‌شود.
در زیر پایه‌های این قاب باید چهار صفحه فلزی مربعی به اظلاع ۱۰ سانتیمتر محکم جوش داده شود، تا از فرو رفتن در آسفالت پشت بام جلوگیری به عمل آید. یکی دیگر از نکاتی که در موقع نصب کولر لازم است به آن توجه شود، این است که تا حد امکان از لوله‌های دودکش و لوله چاه فاضلاب دور باشد. این نوع کولر آبی نسبت به حجم هوادهی در واحدهای حجمی ۲۰۰۰ ، ۳۰۰۰ ، ۳۵۰۰ ، ۴۰۰۰۰ ، ۴۵۰۰ ، ۵۰۰۰ ، ۶۰۰۰ ، ۷۰۰۰ و ۱۲۰۰۰ ساخته می‌شوند. این اعداد بر حسب فوت مکعب در دقیقه (CFM) مقدار هوا دهی را تعیین می‌کنند.

نحوه کار کولر آبی

کانال خروجی کولر: این کانال بین دریچه هوا و برزنت قرار داشته و هرچقدر بتوان از برخورد نور آفتاب با این قسمت جلوگیری نمود، سرمای به وجود آمده، تلفات کمتری داشته و راندمان خنک کنندگی کولر آبی افزایش خواهد یافت. -کانال داخلی: این کانال داخل کولر قراردارد و پروانه در مقابل آن میباشد.

بدنه کولر -پارچه برزنتی:جهت جلوگیری از انتقال لرزش‌های کولر وه کانال خارجی الزاما باید از برزنت استفاده شود.بدهی است این پاچه باید کاملا سالم باشد.

ناودان‌ها: بر روی هر یک از درپوش‌های کولر مسیری جهت ورود و توزیع اب وجود دارد که به ناودانی معروف است. -آب پخش کن (سه راه آب)-پولی بزرگ و پولی کوچک: توسط دو پولی و تسمه راابط بین آنها نیروی مکانیکی به وجود آمده در الکتروموتور به محور فن منتقل میشود.ه م راستا بودن دو پولی بسیار فوق العاده با اهمیت است.

شناور (فلوتر): با استفاده از شناور میزان آب داخت مخزن کولر همواره ثابت است. اجزا الکتریکی کولر آبی -کابل رابط چهارسیم: جهت انتقال برق از کلید به کولر.

فیوز:جهت حفاظت الکتریکی کولر در برابر خطراتی چون اضافه بار.

جعبه ترمینال: جهت ایجاد اتصالات مطمعن و عایق از بدنه کولر. -کلید مخصوص کولر:جهت راه اندازی و کنترل موتور دو دور و واتر پمپ.

الکترو موتور دوسرعته: جهت به چرخش در آوردن فن در کولر آبی.که شامل قسمت‌های زیر میباشد:

خازن راه انداز/خازن اصلاح ضریب قدرت/کلید گریز از مرکز/سیم پیچ راه انداز/سیم پیچ دور کند/ سیم پیچ دور تند .

واتر پمپ(پمپ آب کولر): به کمک واتر پمپ، آب از مجزن به سه راه آب منتقل و از آنجا به ناودان‌ها هدایت میشود.

ساختمان موتور کولر آبی
این نوع موتورها از نوع قفسی (قفس سنجابی) با راه انداز خازنی یا مقاومتی دو دور می‌باشند، که در قدرتهای مختلف ۰.۲۵ ، ۰.۵ و ۰.۷۵ اسب بخار و بالاتر نسبت به حجم هوادهی کولر انتخاب می‌شوند. این نوع موتورها به دلیل نداشتن کلکتور (روتور سیم پیچی شده) با صدای بسیار کم ‌، حجم ، قیمت کمتر و عمر طولانی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. موتور کولر دارای دو دور حدود ۱۰۰۰ و ۱۵۰۰ دور در دقیقه است، که به نام دور کند و دور تند معروف است. ساختمان این موتورها بر اساس سه مشخصه سیم پیچ که راه انداز دورکند و دورتند هستند، ساخته می‌شوند.
در روی بدنه موتور کولر قسمت الکتریکی کلید گریز از مرکز وجود دارد که سرهای خروجی سیم پیچ‌ها و کابل ورودی برق به آن متصل می‌شود. روی قسمت کائوچویی این کلید لغات (COM) مشترک (HI) تند (LO) کند دیده می‌شود. جریانی که موتور در دورهای تند و کند می‌کشد، حدود یک اسب بخار و (۴.۲ آمپر) است. برای کولرهای با حجم هوا دهی زیاد از موتورهای سه فاز با یک دور (۱۵۰۰ دور در دقیقه) استفاده می‌شود. ساختمان کولر آبی از بخشهای مختلفی تشکیل شده‌اند که آنها را بررسی می‌کنیم.
استاتور (قسمت ساکن موتور)
استاتور از سه قسمت اصلی تشکیل شده است.
1-  بدنه (طوقه)
این قسمت استاتور از ورقهای فولادی ساخته شده و توسط دستگاه درز جوش به صورت استوانه‌ای کامل در آمده است. قبل از جوش بدنه سوراخ‌هایی توسط پرس جهت تهویه روی آن تعبیه می‌گردد. قبل از اینکه هسته و سیم‌بندی در آن قرار گیرد، روی آن آزمایشهایی انجام می‌گیرد. بدنه ابتدا فسفاته ، سپس لعابکاری و سرانجام رنگ می‌شود. موقعی که استاتور روی پایه‌اش قرار می‌گیرد، حتما قسمت بیرون منفذ آن باید به سمت بالا باشد تا در مقابل ریزش آب و غیره محافظت گردد.
2- هسته
هسته الکتروموتور از ورق‌های دینامو (فولاد سیلیس‌دار) که روی آن شیارهای مخصوص و متفاوت تعبیه گردیده ، تشکیل شده است. قطر داخلی هسته ۸.۹ سانتیمتر و طول یا ضخامت محوری هسته برای موتورهای ۳/۱ اسب بخار ، ۴.۳ سانتیمتر و برای موتورهای ۲/۱ و ۴/۳ اسب بخار ۵.۴ سانتیمتر است.
3- رتور
رتور نیز از ورق‌های دینامو (فولاد سیلیس‌دار) تشکیل شده است. در روی ورقها شیارهایی تعبیه شده است که آلومینیم مذاب درآن تزریق می‌شود. آلومینیم مذاب پره‌های خنک‌کننده دو سر رینگ را که میله‌های روتور را اتصال کوتاه می‌کند، نگه می‌دارد. جهت سبک شدن روتور و تهویه بهتر آن در روی هسته در قسمت مرکزی سوراخهایی تعبیه می‌شود.
درپوش و بوش‌ها
درپوش‌های انتهایی ، قسمتی از موتور را تشکیل می‌دهند، که در مرکز آنها بوش‌های نگهدارنده محور رتور تعبیه شده است. جنس بوش‌ها از استیل و قسمت داخلی آنها از برنز می‌باشد تا در مقابل بارهای سنگین و سبک از استحکام کافی برخوردار باشند. روی بوشها منفذی تعبیه گردیده که در داخل آن نمد مخصوص آغشته به روغن قرار می‌گیرد.
کلید گریز از مرکز (صفحه اتصالات)
این کلید روی درپوش عقب الکتروموتور قرار دارد و چهارسر توسط فیش‌ها از زیر به آن اتصال دارد. در قسمت رویی یا بیرونی کلید ، یک سیم مخصوص دور زیاد که به فیشی با علامت HI که مخفف ‌HIGH ، سیم دور کم به فیشی که به علامت LO که مخفف LOW و سیم برق مشترک به فیش با علامت COM که مخفف (COMON) است، متصل می‌شوند.
توربین (بادبزن)
قسمت اصلی کولر که هوای داخل اطاقک را به داخل کانال می‌دمد، توربین یا بادبزن نامیده می‌شود. توربین از طریق یک فلکه (پولی) بزرگ با یک تسمه به فلکه موتور متصل می‌گردد. توربین از تعدادی پره که با شکل و زاویه خاصی حول یک استوانه قرار دارند، تشکیل شده است.
پولی یا فلکه
پولی از آلومینیم خشک تهیه شده و انتقال قدرت از الکتروموتور به فن یا پروانه از طریق آنها انجام می‌گیرد. پولی کوچک روی محور موتور و پولی بزرگ روی محور پروانه نصب می‌شود. طرز قرار گرفتن آنها طوری است که هر دو آنها دقیقا روی یک صفحه فرضی قرار می‌گیرند. در غیر این صورت باعث خوردگی تسمه می‌شوند. روی مرکز هریک از پولی‌ها یک پیچ مغزی قرار دارد که باید توسط آچار آلن روی سطح صاف محورها تنظیم و سپس محکم شود. در غیر اینصورت پس ازمدتی به صورت هرزگرد حرکت می‌کنند.
 
یاتاقان
یاتاقان یا بستر قسمتی است که یک سر محور فن در داخل آنها قرار می‌گیرد. ساختمان یاتاقان طوری است که نیروی وزن ناشی ا زمحور و فن و اصطکاک را به بدنه منتقل می‌سازد، و چون باید حداقل اصطکاک و ساییدگی را داشته باشد، لازم است ماهانه یک بار روغن‌کاری شوند. بهترین یاتاقانها نوع گرافیتی و بلبرینگی هستند.
 واتر پمپ (پمپ آب)
واتر پمپ یا پمپ آب کولر مانند همه پمپها از دو قسمت الکتریکی (موتور) و یک قسمت مکانیکی (پمپ) تشکیل می‌شود.
 
قسمت الکتریکی
استاتور: قسمت استاتور از دو بوبین یا بالشتک تشکیل شده است، که روی هسته در داخل شیارها قرار گرفته‌اند.
روتور:
هسته روتور ، واترپمپ را از ورق‌های آهن سیلیس‌دار تهیه و شیارهایی به منظور قرار گرفتن میله یا هادی‌ها روی روتور ، روی آن ایجاد می‌کنند. این شیارها به منظور افزایش گشتاور واتر پمپ انتخاب می شوند. در داخل آنها مواد مذاب تزریق می‌کنند. بطوری که یک قفسه آلومینیومی تشکیل می‌شود.
درپوش ها : درپوش‌ها محل قرار گرفتن یاتاقانها و نگهداری دو سر محور موتور می‌باشند، و در نگهداری روتور نقش مهمی ایفا می‌کنند.
قسمت مکانیکی
واتر پمپ(پمپ آب):
قسمتی از مجموعه موتور کولر که به شکل پره‌های منظم در قسمت انتهایی (پایینی) محور قرار دارد، واتر پمپ نامیده می‌شود، و عمل پمپاژ آب را به بدنه کولر انجام می‌دهد. قسمتهای مختلف پمپ عبارتند از :
پایه اصلی پمپ که در داخل آب قرار می‌گیرد.
پروانه چهار یا سه پره که نقش توربین را داشته و آب را پمپاژ می‌کند.
کفی یا پایه پمپ که در زیر پایه نصب می‌گردد و نقش آب‌بندی پمپ را دارد.
چپقی پایه پمپ ، محل قرار گرفتن شیلنگ ، که آب را به سه راهی منتقل می‌کند.
کلاهک پمپ ، قسمت فوقانی الکتروپمپ ، که به صورت چتری بالای الکتروپمپ قرار می‌گیرد تا از ورود آب به داخل آن جلوگیری کند.
بدنه کولر (اطاقک هوا)
اطاقک هوا از یک مکعب تشکیل شده است که دارای کف سقف و یک بدنه ثابت می‌باشد. سه دیوار دیگری که پوشال‌ها در آن جای داده می‌شوند. معمولا متحرک هستند، و می‌توان آنها را از اطاقک جدا ساخت. در مواقع تعویض پوشال‌ها و یا سرویس کولر این کار ضروری است. قسمت دیوار ثابت از طریق یک دریچه لبه‌دار با یک قطعه برزنت به کانال اصلی متصل می‌گردد. بدین ترتیب از انتقال ضربه و لرزش کولر به کانال جلوگیری می‌شود.
شناور (فلوتر)
شناور وسیله‌ای است که برای تنظیم مقدار و ارتفاع آب داخل مخزن کولر یا هر مخزن دیگری بکار می‌رود، و از سرریز شدن آب جلوگیری می‌کند. این دستگاه که قابل تنظیم نیز هست، از یک شیر فشاری که توسط یک بازو به یک کره پلاستیکی توخالی متصل است تشکیل می‌شود.
جعبه اتصال الکتریکی
جعبه اتصال که از مواد عایق ساخته شده است، به بدنه ثابت کولر در داخل آن متصل می‌باشد. طوری که روی آن سرپیچ‌های اتصال ، همراه با حروف و در بعضی موارد با نقشه اتصال دیده می‌شود. این جعبه دارای یک درپوش محافظ است.
خازن راه‌انداز موتور کولر
این خازن (که با سیم پیچ راه‌انداز موتور بطور سری قرار گرفته است) هنگام راه اندازی موتور در مدار قرار می‌گیرد، و با ایجاد اختلاف کار بین جریان ولتاژ باعث حرکت موتور شده و سپس توسط کلید گریز از مرکز از مدار موتور خارج می‌شود. پس از خاموش شدن کولر مجددا کلید گریز از مرکز خازن را برای استارت بعدی در مسیر جریان از می‌دهد.

نویسنده :  سعید میرزایی