تاسيسات حرارتی برودتی و تهويه مطبوع

جایی برای تبادل اطلاعات دوستان مکانیک

 
تهویه مطبوع (کلیات،‌عمومی)
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ٩:٠۸ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۱/٢٦
 

به هر تحولی که در آن حرارت گرفته می شود تبرید می گویند. بنابر تعریفی دیگر به شاخه ای از علم که در آن به کاهش و ثابت نگه داشتن دمای یک ماده یا فضا، در دمایی پایین تر از دمای محیط پرداخته می شود تبرید اطالق می گردد. به بیان دیگر در تحول تبرید، حرارت از جسم سرد شونده ای گرفته شده و به جسم دیگری که دمایی کمتر از جسم سرد شونده دارد منتقل میگردد. چون در این تحول حرارت گرفته شده ازجسم سرد شونده به جسم دیگری منتقل می گردد، لذا در تحول تبرید هم گرمایش و هم سرمایش وجود دارد و فقط نحوه استفاده از سیستم، آنها را از یکدیگر متمایز می سازد.

شدت جذب حرارت از یک ماده یا فضا را، برای به وجود آوردن شرایط دمایی مورد نظر و ثابت نگهداشتن آن، بار برودتی، بار سرمایی، یا بار گرمایی می نامند.

در تحولات برودتی ماده جذب کننده حرارت یا عامل سرمایی را مبرد یا ماده سرمازا می نامند. بسته به تاثیری که حرارت جذب شده بر روی مبرد دارد، می توان تحولات برودتی را به صورت محسوس و نهان طبقه بندی نمود. در صورتی که جذب حرارت موجب افزایش دمای سرد کننده شود، تحول برودتی را محسوس  و چنانچه موجب تغییر حالت فیزیکی مبرد شود (ذوب یا تبخیر) آن را نهان می نامند. در هر دو مورد بایستی دمای مبرد همواره از دمای فضای آماده سرد شونده کمتر باشد.

2-1 تاریخچة تبرید

در سالهای بسیار دور حتی 2500 سال قبل از میلاد مسیح در ایران، هند و مصر از طریق نگهداری آب در ظروف در هوای سرد در طول شب یخ تولید می کردند. تبخیر آب در هوای سرد و خشک همراه با انتقال حرارت از طریق تشعشع در شب های بدون ابر باعث ایجاد یخ می شود. این عمل حتی زمانی که دمای محیط بالاتر از دمای یخزدن آب باشد نیز انجام می شود. در بعضی کتب مرجع اشاراتی به استفاده از یخ در 1000 سال قبل از میلاد مسیح وجود دارد. در هند شرقی در سده چهارم بعد از میالد مسیح در یافتند که از طریق حمل نمک در آب میتوان مقدار کمی یخ به دست آورد. خنک کردن آب در کوزه های سفالی به منظور نوشیدن، معمولی ترین نمونه استفاده از تبرید تبخیری می باشد. روشهای ذکر شده برای ایجاد یخ در ابعاد صنعتی مناسب نبودند. یخ طبیعی هم در بعضی مکانهای خاص در دسترس بود و عدم استفاده از مواد عایق کننده خوب استفاده از یخ را محدود به همان مناطق می کرد.

برای اولین بار توماس هریس و جان لانگ در سال 1790 اولین سیستم تبرید مصنوعی را در انگلیس به ثبت رساندند. بعدها در سال   1834 جاکوب پرکینز یک دستگاه تبرید دستی اختراع نمود که از «اتر» به عنوان سیال عامل در آن استفاده شده بود.

درسال  1851 دکتر جانگوری که یک پزشک بود در فلوریدا اولین دستگاه تبرید را در ایالات متحده به ثبت رساند. وی از این دستگاه برای تولید یخ به منظور پایین آوردن تب بیماران استفاده میکرد.

در استرالیا در سال 1860 دکتر جیمز هریسون دستگاه تبریدی اختراع نمود که سیال عامل آن «اترسولفوریک» بود. در این دستگاه ازماشی از بخار به عنوان منبع قدرت برای چرخاندن کمپرسور استفاده شد. در همان سال اولین چیلر جذبی توسط یک فرانسوی به نام «فرودیناندکار» ساخته شد و به عنوان اختراع ثبت گردید. درسال 1927 اولین یخچال جذبی اتوماتیک با نام تجاری الکترولوکس وارد بازار شد  و اولین چیلر جذبی تجارتی در سال 1945 به وسیله شرکت کریر به فروش رسید. در تبلیغات یخچالهای تبرید جذبی از این عنوان که «شعله ای که ایجاد سرما میکند» استفاده شد. شاید در آ ن زمان درک این مطلب که سوختن سوخت یا بخار آب ایجاد سرما کند کمی مشکل بود اما هم اکنون سیستم تبرید جذبی بدلیل کمی مصرف برق آن و عدم استفاده از مبردهای فریونی در ابعاد وسیعی استفاده می شود.

در زمان پیدایش صنعت تبرید، دستگاه های مورد نیاز حجیم وگران بوده و راندمان زیادی نداشتند و میبایست فردی متخصص از آنها نگهداری می نمود. به همین دلیل تبرید صرفاً به چند کاربرد بزرگ نظیر واحدهای تولید یخ، بسته بندی گوشت و یخچال های بزرگ محدود می شد ولی این صنعت در عرض چند دهه به سرعت رشد نموده و به صورت امروزی در آمده است. باپیشرفت روش های تولید دقیق، امکان تولید تجهیزات کوچکتر با راندمان بیش تر فراهم شد. این امر به همراه تهیه مبردهای بی خطر و اختراع موتورهای الکتریکی با قدرت کمتر، امکان ساخت واحدهای تبرید کوچک را که امروزه در کاربرد هایی نظیر یخچالها و فریزرهای خانگی، دستگاه های هواساز کوچک و دستگاه های تجاری مورد استفاده قرار میگیرند را فراهم نمود به طوریکه هم اکنون کمتر خانه یا واحد تجاری را میتوان یافت که از یکی از انواع مختلف تبرید استفاده نکند.

3-1 کاربردهای تبرید

برای سهولت مطالعه صنعت تبرید میتوا ن کاربردهای تبرید را به شش گروه اصلی تقسیم نمود:

1- تبرید خانگی: وسعت تبرید خانگی محدود می باشد و به طور عمده به یخچال و فریزرهای خانگی مربوط میشود ولی به دلیل کثرت استفاده بخش قابل ملاحظه ای از تبرید را شامل می شود.

2- تبرید تجاری: تبرید تجاری به طراحی، ساخت، نصب و تعمیر دستگاه های سرد کننده مورد استفاده در مغازه ها، رستوران ها، هتل ها، موسسات تهیه و تولید مواد غذایی فاسد شدنی محدود می شود.

3- تبرید صنعتی: به دلیل مشخص نبودن حدود دقیق تبرید صنعتی و تجاری ،اغلب آن ها را با یکدیگر اشتباه میکنند. به طور کلی دستگاه های تبرید صنعتی از نظر اندازه بزرگتر از دستگاه های تجاری میباشد و یکنفر تکنسین باتجربه از آنها نگهداری مینماید. از نمونه های معمول تبرید صنعتی، واحدهای یخسازی، بسته بندی مواد پروتیینی بزرگ) گوشت، ماهی،مرغ، غذاهای منجمد و…(نوشابه سازی، بستنی سازی، واحدهای صنعتی نظیر پالایشگاه های روغن، واحدهای شیمیایی، واحدهای لاستیک سازی و… میباشد.

4- تبرید حمل ونقل: قسمتی از کاربردهای این گروه را میتوان به عنوان شاخه ای از تبرید تجاری و قسمتی دیگر شاخه ای از تبرید صنعتی در نظر گرفت.

تبرید کشتی ها: در کشتی های صیادی و مخازن حمل و نقل محصولات فاسد شدنی و تبرید حمل و نقل به تجهیزات تبرید مورد استفاده در کامیونها برای حمل و نقل طولانی یا محلی و واگن های راه آهن مربوط میشود.

5- تهویه مطبوع ساختمانها و تهویه صنعتی: به طوری که از اسم تهویه مطبوع برمیآید این

مقوله باشرایط هوا در نواحی یا فضاهای مورد نظر در ارتباط میباشد و نه تنها کنترل دما بلکه کنترل رطوبت و سرعت وزش هوا را نیز به همراه تصفیه و تمیزکردن آن شامل میشود.

کاربردهای تهویه مطبوع بر دو نوع خانگی و صنعتی میباشد. سیستمهایی که وظیفه عمده آنها مطبوع کردن هوا برای راحتی انسان است تهویه مطبوع خانگی نامیده میشود. نمونه ای از این سیستم ها را میتوان در منازل، مدارس، دفاتر، مساجد، هتلها، سوپر مارکتها،ساختمانهای عمومی، کارخانجات، اتومبیلها، اتوبوسها، هواپیماها، کشتیها  و… مشاهده نمود. از طرف دیگر هر نوع مطبوع سازی هوا که هدف اصلی آن رفاه انسان ها نباشد، تهویه صنعتی نامیده میشود. این الزاماً بدان معنی است که سیستمهای تهویه صنعتی با توجه به وظیفه اصلیشان نمیتوانند برای آسایش انسان بکار روند. کاربردهای تهویه صنعتی از نظر تعداد و تنوع نامحدود هستند، به بیان کلی، وظیفه سیستمهای تهویه مطبوع صنعتی عبارتند از:

1-کنترل میزان رطوبت مواد مرطو ب

2-کنترل شدت واکنش های شیمیایی و بیوشیمیایی

3-محدود نمودن میزان تغییرات مواد ظریف از لحاظ انقباض و انبساط حرارتی

4-فراهم نمودن هوای تمیز و تصفیه شده که اغلب برای کار راحت و تولید محصولاتی با کیفیت بهتر، الزامی میباشد.

تهیه شده توسط سعید میرزایی   saeed.mirzaei@ymail.com


 


 
 
چیلر جذبی لیتیوم بروماید
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۱٠:۳٥ ‎ب.ظ روز ۱۳۸۸/۳/۱
 

با عرض پوزش،اشکال لینک رفع شد (٨٨/٨/٢۵)

سلام به همه کسانی که با نظرات خوبشون به ما کمک می کنند تا  وبلاگ بهتری داشته باشیم و بهتر در خدمت شما باشیم

در این قسمت تصمیم دارم یه مقاله کامل در مورد "چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید-آب و محاسبات آن" براتون بذارم که بعضی لز دوستان زودتر از خود من این رو رو سایت گذاشتند،

مقاله ای کامل در مورد تاریخچه تبرید، مبردها، چیلرهای تراکمی، چیلرهای جذبی تک اثره، چیلرهای جذبی دو اثره، چیلرهای جذبی سه اثره، طریقه استفاده چیلرها جذبی ، نگهداری چیلرهای جذبی، طریقه رفع کریستال چیلر جذبی، محلول لیتیوم بروماید-آّب، مبدل های حرارتی، انتقال حرارت و کارکرد آن در چیلر، تحلیل ترمودینامیکی سیکل چیلر ها و طراحی اجزای چیلر و . . .

کسانی که دنبال مطالبی در این زمینه هستند حتما نگاهی به این مقاله بنذارند، حجم کل 4 MB ، فشرده شده با  winRAR و در 10 قسمت قابل دانلود می باشد.

0-      فهرست و مقدمه چیلر جذبی و محاسبه آن (120 KB)

1-      فصل اول – تبرید و سیکل تراکمی بخار (235 KB)

2-      فصل دوم – سیکل تبرید جذبی (930 KB)

3-      فصل سوم – استفاده و نگهداری چیلرهای جذبی (245 KB)

4-      فصل چهارم – خواص محلول لیتیوم بروماید-آّب (100 KB)

5-      فصل پنجم – مبدل های حرارتی پوسته و آب (365 KB)

6-      فصل ششم – انتقال حرارت (230 KB)

7-      فصل هفتم – تحلیل ترمودینامیکی (215 KB)

8-      فصل هشتم – طراحی اجزای چیلر جذبی (480 KB)

9-      فصل نهم – نتیجه گیری (48 KB)

10-   فصل دهم- نمودارها، علائم و منابع (525 KB)

تهیه شده توسط سعید میرزایی

منتظر پیشنهادها و انتقادهای شما هستیم

استفاده از مطالب بدون ذکر منبع ممنوع می باشد.


 
 
٢-٣ تهویه مطبوع
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۸:٠٢ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/۱٢/۱٤
 

بخش دوم-3

٢-٣

معرفی برخی اجزاء سیستمهای تهویه مطبوع

برج خنک کننده  COOLING TOWER  :

برجهای خنک کننده علاوه بر آب به منظور خنک کردن سیالاتی دیگر در صورت لزوم مورد استفاده واقع می شود.دراکثر کارخانجات کوچک و بزرگ یکی از مهمترین و اساسی ترین دستگاهها می توان انواع برجهای خنک کننده را نام برد.

با توجه به اینکه برجهای خنک کننده معمولاًً حجیم می باشند و بعلت پاشیدن آب در محیط اطراف خود و خرابی تجهیزات آن را معمولاًٌ در انتهای فرایند نصب می کنند. اگر از وسایل برجهای خنک کننده صرف نظر نشود برای ساخت برج تکنولوژی بالایی نیاز نیست همانطور که در ایران در حال حاضر ساخت این برجها در حد وسیعی صورت می گیرد .برجها با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص خود دچار مشکلاتی می شوند ولی معمولاٌ زمانی لازم است تا این مشکلات برج را از کار بیاندازد طولانی است.،ولی عملاٌ اجتناب ناپذیر است.

در این مجمعه تا سر حد امکان سعی شده است که دیدی نسبتاً کلی راجع به برج جنبه ای به خواننده منتقل شود و تا حد امکان از جزییات مربوط به برجهای خنک کننده توضیح لازم داده شده باشد.

وظیفه یک برج خنک کن باز، جذب گرما از یک فرایند و دفع آن به فضای اتمسفر است که اساساً این دفع از راه تبخیر صورت می پذیرد. از آن جایی که آب شرکت کننده در فرایند خنک سازی در مدار برج خنک کن سیرکوله شود، به علت تبخیر تدریجی آب، غلظت مواد معدنی در ان افزایش می یابد. وقتی که غلظت مواد معدنی به اندازه دو برابر مقدار اولیه شد، گفته می شود که آب دارای دو سیکل غلظت می باشد. هنگامی که غلظت مواد معدنی در آب به سه برابر مقدار اولیه رسید، آنگاه دارای دو سیکل غلظت می باشد. کارایی این قسمت برای بهره برداری موثر و اقتصادی بسیار پر اهمیت می باشد. برای اطمینان از حداکثر انتقال حرارت، سطوح اننتقال حرارت باید در حد امکان تمیز نگه داشته شود. اگر غلظت مواد معدنی در برج خنک کن افزایش یابد، امکان تجمع رسوب و خوردگی افزایش می یابد، بنابراین تصفیه آب موجب بهره برداری موثرتر از واحد انتقال حرارت خواهد بود. سطوح انتقال حرارت، گرمترین نقطه ای است که آب خنک کننده به آن می رسد. حلالیت کربنات کلسیم در آب CaCO2 که در برج خنک کن وجود دارد)، با دما رابطه معکوس دارد، در نتیجه در سطوح انتقال حرارت، امکان نشست رسوب کربنات کلسیم، به وجود می آید. انباشته شدن لایه های رسوب کربنات کلسیم انتقال حرارت را کاهش می دهد و این مساله موجب خوردگی شده و نقاط داقی به وجود می آورد که خود موجب تنش حرارتی خواهند شد، همه این موارد روی بازدهی و عمر مبدل حرارتی تاثیر خواهند گذاشت.

یک روش ابتدایی برای جلوگیری از تشکیل رسوب ، تخلیه بخشی از آب گردش کننده در مدار و جایگزین کردن آن با مقداری آب تازه است که غلظت مواد معدنی در آن کمتر باشد. برای تعیین حداکثر غلظت مواد معدنی که می تواند بدون ایجاد رسوب در آب موجود باشد باید آب جبرانی کاملاً مورد برسی قرار گیرد. هدف از برنامه تصفیه ی آب این است که تعداد که تعداد سیک های غلظت به حداکثر ممکن رسانده و در این حال تشکیل رسوب، خوردگی و رشد میکروبی را به حداقل برساند.

مهمترین عاملی که باید کنترل شود تشکیل رسوب است که به طور معمول به دلیل اشباع ترکیبات کلسیم در آب خنک کن ایجاد می شود. خدمات رفاهی شهری پالایشگاه نفت، صنایع شیمیایی و بیشتر صنایع دیگر در سیستم های تهویه مطبوع خود و یا براسی خنک کردن یک سیال فرایندی در مبدل حرارتی به مقادیر زیادی آب خنک کن احتیاج دارند. در گذشته، خنک کنندگی با استفاده از از آب های موجود در دریاچه ها، رودخانه ها و یا سیستم های آب شهری نزدیک، بر اساس یک روش ((یک بار گذر)) انجام می گرفت. مشکلاتی مهم در این روش به چشم می خورد، مسدود شدن مبدل حرارتی با جامدات معلق (گل ولای) و رشد بیولوژیکی در این تجهیزات بود. هزینه های ناشی از خرابی تجهیزات و محدودیت های فزاینده ی سازمان محیط زیست، موجب شد صنایع به تصفیه آب و استفاده مجدد از آن به کمک برج های خنک کن روی بیاورند. این امر موجب شد که نیاز صنایع به آب تازه کاهش چشمگیری داشته باشد و مقدار گنداب تشکیل شده ی آنها نیز کاهش یابد. در یک سیستم خنک کننده ی سیرکوله، برای جذب گرمایی که آب در حین عبور از تجهیزات و فرایندهای صنعتی دریافت کرده است، آن را از مبدل های حرارتی، کانال های خنک کننده یا برج های خنک کن عبور می دهند و بعد از خنک شدن دوباره آن را به جهت خنک کردن تجهیزات و فرایند ها به کار می برند.

برج های خنک کن سیرکوله، خنک کنندگی را از راه تبخیر آب و همچنین با انتقال حرارت مستقیم به هوا هنگام عبور مستقیم آن از درون برج ایجاد می کنند اصول اولیه کاری این تجهیزات نسبتا واضح است، ولی تجهیزات انتقال حرارت مربوطه به طور گسترده ای به لحاظ قیمت و پیچیدگی باهم متفاوت هستند. به عنوان مثال، در صنایع شمیایی ، به دلیل طبیعت برخی فرایند ها، معمولا به مواد غیر معمول برای ساخت نیاز می باشد. این مساله موجب می شود تجهیزات انتقال حرارت بسیار گران شده و نگهداری مناسب آن نیز از اولویت خوبی برخوردار شود. اغلب مشکلات برج خنک کن ناشی از ناخالصی آب می باشد. در سیستم های خنک کن معمولا سه مشکل وجود دارد:خوردگی، تشکیل رسوب و رشد بیولوژیکی.

برج خنک کننده دستگاهی است که با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا تبخیر آسان می کند و باعث خنک شدن سریع آب می گردد.عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می گیرد، در حالی که مقدار کمی آب تبخیر می شود و باعث خنک شدن آب می گردد.باید توجه داشت آب مقداری از گرمای خود را به طریق تشعشع (Radiation) ،هدایتی(Conduction)  وجابجایی (Convection)  و بقیه از راه تبخیر از دست می‌دهد.

بیشتر دستگاههای خنک کن از یک مدار بسته تشکیل شده اند که آب در این دستگاهها نقش جذب ، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد، یعنی گرمای بوجود آمده توسط ماشین جذب و از دستگاه دور می سازد. این کار باعث ادامه کار یکنواخت و پایداری دستگاه می شود.

در دستگاههایی که به دلایلی مجبوریم آب را بگردش در آوریم و یا به کار ببریم باید بنحوی گرمای آب را دفع کرد. با بکار بردن برجهای خنک کننده این کار انجام می گیرد. در تمام کارخانه ها تعداد زیادی دستگاههای تبدیل حرارتی (heat exchanger)  وجود دارد که در بیشترآنها آب عامل سرد کنندگی است.

بدلایل زیر آب معمولترین سرد کننده هاست:

1-      بمقدار زیاد و ارزان در دسترس می باشد.

2- به آسانی آب را می توان مورد استفاده قرار داد .

3- قدرت سرد کنندگی آب نسبت به اکثر مایعات (در حجم مساوی) بیشتر است.

4- انقباض و انبساط آب با تغییر درجه حرارت جزیی است.

هر چند که آب برای انتقال گرما بسیار مناسب است با بکار بردن آن باعث بوجود آمدن مشکلاتی نیز می شود.

آب با سختی زیاد باعث رسوب سازی در دستگاهها شده و همچنین از آنجایی که بیشتر این دستگاهها از آلیاژ آهن ساخته شده اند مشکل خوردگی بوجود می آید. از طرف دیگر بیشتر برجهای خنک کننده در بر خورد مستقیم با هوا و نور خورشید می باشند محیط مناسبی برای رشد باکتریها و میکرو ارگانیسم ها نیز می باشد که آنها نیز مشکلاتی همراه دارند.

وارد شدن گرد و خاک بداخل برج نیز در بعضی مواقع ایجاد اشکال می نماید.در کل این مشکلات باعث می شود که بازدهی دستگاه کم شده و در نتیجه از نظر اقتصادی مخارج زیادتری خواهند داشت. در این مجموعه طبیعت این مشکلات و شرایط بوجود آمدن آنها و راههای جلوگیری از آنها را بطور مختصر شرح خواهیم داد.موارد استفاده از برجهای خنک کننده را نیز در بخش های دیگری از این مجموعه را در بر می گیرد.

در سیستم برج خنک کننده آب گرم کندانسور از برج خنک کننده عبور می کند و با هوا تماس می یابد. در برجهای خنک کننده با کشش طبیعی ،پوسته خارجی برج از بتن مسلح ساخته شده ودر روی پایه ها تکیه دارد . هوا از قسمت پائین وارد برج خنک کننده می شود و به طرف بالا جریان می یابد و از دهانه بالای برج خارج می گردد.

انواع دیگری از برجهای خنک کننده که از چوب و سایر مصالح ساخته می شود نیز وجود دارد.در برجهای خنک کننده با کشش طبیعی هوا شکل برج طوری طراحی می شود که جریان سریع هوا در داخل برج بوجود آید.

آب گرم از کندانسور در ارتفاع 10 تا 15 متر بالاتر از سطح استخر به سیستم پخش کننده آب وارد می شود . در برجهای قدیمی تر صفحه ای که آب خروجی از کندانسور به آن ریخته می شود دارای سوراخهای منظمی در قسمت پائین است که آب از داخل این سوراخها به فنجانهای زیرین می ریزد. این فنجانها باعث پاشش آب و تبدیل آنها به قطرات کوچک می شوند. یک سیستم خیلی جدید برای پخش آب در برج خنک کننده بکار بردن لوله هایی است که در سطح بالای آن شیپوره هایی برای پاشش آب تعبیه شده است.

تبادل حرارت بین هوای بالارونده از برج و آبی که از برج سرازیر است با تغییر حرارت محسوس در اثر اختلاف درجه حرارت بین آب و هوا انجام می شود. سهم این قسمت از تبادل حرارتی خیلی کم است و قسمت عمده تبادل در اثر تبخیر مقدار کمی آب که پیوسته همراه هوا می باشد،انجام می شود. در اثر این عمل مقدار زیادی گرما از آب سرازیر شده در برج خنک کننده (بستگی به مقدار آبی که تبخیر شده است) به هوا منتقل می گردد(Evaporating loss) . ضمناً مقداری از قطرات آب بوسیله هوا بخارج از برج پراکنده می شود(Windage loss) . برای جلوگیری از خروج قطرات آب یک شبکه چوب در اطراف برج و حدود 3 متر بالاتر از توده تخته ها قرار دارد. کمبود آب تبخیر شده در سیستم برج خنک کننده باید از منبع خارجی جبران شود که به آن ،آب تکمیلی یا آب جبرانی (Makeup) گویند. برای این منظور در صورت امکان از آب رودخانه استفاده کرد یا فاضلابها را تا حد امکان صاف و تصفیه کرده و استفاده نمود .

هنگامیکه از نظر فضای ساختمان برج خنک کننده محدودیتی وجود داشته باشد ظرفیت برج خنک کننده راتا حد امکان با استفاده از بادبزنهای مخصوص و بزرگی اضافه می نمایند. این بادبزنها مقدار عبورهوای خنک کننده در داخل برج را زیاد می نماید .

عموماً برجهای خنک کننده (cooling tower) را به سه گروه تقسیم می کنند:

1-      برجهای خنک کننده مرطوب

2-      رجهای خنک کننده مرطوب- خشک

3-      برجهای خنک کننده خشک

در برجهای خنک کننده مرطوب، آب نقش اصلی و اساسی را داشته و هدف نیز همان خنک کردن آب است. این نوع دستگاهها که خود به چند گروه و دسته تقسیم می شوند در صنعت دارای کاربرد فراوانی است.

از برجهای خنک کننده خشک بیشتر در مکانهای که آب کافی برای خنک کردن برج وجود ندارد استفاده می شود. عمل خنک کردن آب را نیز میتوان از برجهای سینی دار بصورت مرحله ای انجام داد ولی عملاً بعلت وجود هزینه های زیاد ساخت، نگهداری و کنترل سیستم این روش، معمول نمی باشد.

برای انجام عملیات خنک سازی آب می توان از برجهای آکنده و سینی دار استفاده نمود.با وجود این در مواردی که فازهای مورد نظر آب و هوا باشند بعلت فراوانی و ارزان بودن فازهای فوق بدلایلی که در صفحه قبل ذکر شد از دستگاههای دیگری استفاده می گردد که ساختن و نگهداری آنها مستلزم هزینه های زیادی نمی باشد. از این جهت بیشتر دستگاههایی که در مقیاس صنعتی بکار می رود ساختمان و خصوصیات بسیار عمده ای را دارا است که اینک به انواع مختلف این دستگاهها اشاره می شود.

عوامل مؤثر در طراحی برجهای خنک کننده را بطور خلاصه می توان بصورت زیر بیان کرد :

1- میزان افت درجه حرارت (اختلاف دمای ورودی وخروجی برج)

2- اختلاف بین درجه حرارت آب سرد و درجه حرارت مرطوب هوا

3- دمای مرطوب محیط : اصولاً خنک کردن آب زیر این دما غیر ممکن است .

4-  شدت جریان آب

5- شدت جریان هوا

6- نوع آکنه های برج

7- روش پخش آب


به تجربه ثابت شده است که برای هر 10 درجه فارنهایت افت دما در برج خنک کننده میزان تبخیر در حدود یک درصد کل آب در حال گردش می باشد .

چون نمک های کلرور حلالیت زیادی دارند غلظت یون کلر در آب ورودی به برج وآب در حال گردش راهنمای بسیار خوبی برای تعیین غلظت بوده و بنابراین همیشه باید آنرا بازدید و بررسی نمود .

افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق در آب در حال گردش در برج خنک کننده ایجاد اشکال می نماید که برای جلوگیری از افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق مقداری از آب در حال گردش را تخلیه می کنند که این آب در صنعت به زیر آب (Blow down)  معروف است .

مقدار آب برج همچنین ممکن است تصادفی یا بوسیله باد تقلیل یابد . اصولاً در برجهای خنک کننده مقداری آب بصورت گرد درآمده و توسط باد یا کشش از برج خارج می شود .مقدار تخلیه لازم در برج برای کنترل مواد محلول و معلق مجاز را می توان از رابطه زیر بدست آورد :

M=(B+W)*C
که در رابطه فوق

 :Bمقدار زیر آب بر حسب gal/hr یا m3/hr

E : مقدار آب تبخیر شده بر حسب gal/hr یا m3/hr

 :Cضریب غلطت پیشنهاد شده برای برج

 :Wمقدار آبی که توسط باد خارج می شود بر حسب gal/hr یا m3/hr

مقدار آبی که باد همراه خود از برج خارج می سازد در رابطه بالا منفی است ،زیرا آب مواد محلول و معلق را نیز با خود می برد . بنابراین تاثیر در غلظت و بالا بردن املاح آب ندارد .

مقدار آب لازم جهت آب کسری برج از رابطه زیر بدست آورد :

MAKE UP = E +B + W

اطلاعاتی که از طرف خریداران در اختیار فروشندگان قرار می گیرد در طرح برج اهمیت فراوانی دارد. مانند اختلاف دما، مقدار آب در حال گردش، مقدار زیر آب .

کمبود آب در اثر تبخیر و باد را با استفاده از رابطه های بالا بررسی می کنند .

در گزینش صحیح دستگاه خنک کننده آب متناسب با مقتضیات یک پروژه معین باید چند عامل اصلی را لحاظ کرد: توان خنک کنندگی , مسائل اقتصادی , سرویسهای مورد نیاز و شرایط طبیعی و . . .

این عوامل اغلب به هم وابستگی متقابل دارند اما هر یک بایستی جداگانه مورد بررسی قرار گیرند از آنجا که ممکن است انواع زیادی از دستگاهها توانایی تامین مقصود را داشته باشند عواملی همچون ابعاد دستگاه، مساحت محل نصب، حجم هوای جریانی، میزان مصرف انرژی فن و پمپ، موارد بکار رفته در ساخت دستگاه، سهولت یافتن دستگاه در بازار بر انتخاب نهایی تاثیر گذار خواهد بود.

برجهای خنک کن در اندازه های مختلف برای دفع حرارت از یک تا چند تن تبرید ساخته می شوند, برجهای بزرگ برای کاربردهای معین ساخته می شوند و معمولا از چندین سلول تشکیل می شوند که هر یک اجزای خاص خود را دارند.

محل نصب :

اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد : باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد  هوای گرم خروجی از برج باید به گونه ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می دهد و باعث گرم ماندن آب در خروج از برج می شود  گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند

تعیین محل نصب برج به عوامل دیگری هم بستگی دارد از قبیل استحکام محل نصب , تجهیزات اضافی برای تقویت آن , هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و …

لوله کشی :

سیستم لوله کشی برج خنک کن بایستی به گونه ای طراحی شود که امکان انبساط و انقباض بین لوله ها فراهم باشد و چنانچه برج بیش از یک اتصال ورودی باشد باید جهت متعادل کردن جریان آب به هر یک از سلولهای برج شیر متعادل کننده نصب شود و چنانچه لازم باشو یکی از سلولهای برج جهت تامیرات از مدار خارج شود باید دارای شیر مسدود کننده جریان باشد اگر دو یا چند برج بصورت موازی نصب شده باشند باید از یک لوله مشترک بین دو تشت برج جهت متعادل کردن آب داخل برج استفاده شود به منظور ممانعت از سرریز آب داخل برج هنگام توقف کار تمامی مبدلها بایستی پایین تر از سطح آب برج قرار داشته باشند .

کنترل ظرفیت :

بیشتر برجهای خنک کن در معرض تغییرات قابل توجه دمای مرطوب هوا و بار در طول فصل گرم می باشند بدین لحاظ ممکن است جهت ابقای شرایط تجویز شده برای کارکرد مطلوب برج بعضی از روشهای کنترل ظرفیت به کار گرفته شود .

ساده ترین روش کنترل ظرفیت برجها تغییر سرعت فن می باشد که اغلب در برجهای چند سلولی به کار می رود با موتورهای دور متغییر میتوان این کار را انجام داد

روش دیگر در کنترل طرفیت استفاده از دمپر تنظیم کننده در دهانه خروجی فن سانتریفوژ می باشد

روش دیگر بای پاس کردن آب می باشد .

کار زمستانی برج خنک کننده :

اگر قرار باشد برج در دمای زیر صفر درجه کار کند باید موارد زیر بحث شود :

1- گردش باز آب در برج خنک کن

2- گردش بسته آب در یک سرد کننده تبخیری مدار بسته

3-آب تشت در برج خنک کن

مقدار گرمای که بوسیله مایعی جذب یا دفع می شود از رابطه زیر بدست می آید:

TDE=W×S×
در رابطه بالا:

 :Eگرمای دفع یا جذب شده بر حسب BTU/hr یا  CAL/hr

 :Wدبی مایع خنک شونده بر حسب  lb/hr

 :Sگرمای ویژه مایع خنک کننده بر حسب  lb.f/ Btu

 :Tکاهش دمای مایع خنک شونده بر حسب  fD

در حالیکه عمل خنک شدن از طریق تبخیر انجام می گیرد گر مای نهان تبخیر از دست داده شده باید به آن اضافه گردد و آن برابر است با حاصل ضرب گرمای نهان تبخیر در دبی .

مقدار تبخیر بستگی دارد به سطح بر خورد آب با هوا و همچنین شدت جریان هوا دارد. برای اینکه حداکثر بهره برداری که در طرح آن بکار رفته است رعایت شود در برجهای خنک کننده که آکنده های آن از نوع splash packing می باشد آب به صورت قطره های در سطوح برج پخش می شود تا سطح وسیعی بوجود آید البته برای این منظور می توان از آکنه های نوع film packing نیز استفاده کرد.

جریان هوا در برج به صورت کشش طبیعی با استفاده از دودکش های هذلولی شکل یا کشش مکانیکی بوسیله بادبزنهای مناسب در جهت مخالف آب ( counter-flow) و یا به طور متقاطع (cross-flow) با آن به جریان می افتد .

اجزاء :

الف) لوله ها و آکنه ها

شامل قسمتهای هستند که درجریان انتقال حرارت دخالت داشته در ضمن باعث می شود که مقدار آب گرد شده که همراه باد خارج می شود کم شده و از خروج آنها از برج جلوگیری شود.همچنین نگهدار خوبی برای قسمتهای دیگر برج می باشد . در مورد مشخصات آکنه ها در همین فصل توضیح داده خواهد شد.

ب) حوضچه

حوضچه در پائین برج قرار دارد که آب خنک کننده در آن جمع می گردد.به حوضچه یک جریان بنام آب تکمیلی یا آب جبرانی (MAKE UP) وارد می شود و یک جریان برای استفاده در دستگاههای تبادل حرارت از آن خارج می گردد .علاوه بر جمع آوری آب در حوضچه ،آب قبل از اینکه به سمت کندانسور پمپ شود صاف نیز می گردد.پ

حوضچه های برجهای بزرگ و مفید از بتن ساخته شده اند .عموماً این حوضچه ها طوری طراحی می شوند که برج بدون اضافه کردن آب جبرانی می تواند برای چندین ساعت کار کند .از زهکش برای برطرف کردن لجن ته نشین شده و کنترل سطح آب در حالتی که جریان موج دار که در کف قرار دارد ترک می کند و به میان سرندی که از ورود اشغال تجمع یافته به ورودی پمپ جلوگیری می کند ،می ریزد .

پ)  بادبزنها

در برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی باد بزنهای نصب می شوند تا جریان هوای لازم را جهت عبور از آکنه ها تولید نماید .بادبزنها در برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی کاربرد دارند . توضیح در این مورد ضرورتی ندارد و به همین مقدار اکتفا می شود .

ت) حذف کننده ها

این وسیله از خارج شدن قطرات آب بوسیله کشش هوا از برج جلوگیری بعمل می آورد . تیغه ها معمولاًطوری نصب می شوند که با سطح افق زاویه ای در حدود 45 درجه بسازد .جنس این تیغه ها از چوب ، فلز یا پلاستیک ممکن است ساخته شده باشند .درباره کشش و حذف کننده های کشش بعداً مفصلاً توضیح داده خواهد شد .

ث) آکنه ها

دو نوع آکنه ها که در برجهای خنک کننده ممکن است مورد استفاده قرار گیرد عبارتند از :

1- SPLASH PACKING

2- FILM PACKING

نوع اولSPLASH PACKING  : در این نوع آکنه ها آب بر اثر برخورد با تیغه ها پخش و به صورت قطره قطره در آمده که در نتیجه ایجاد سطح وسیع می نماید .از آنجایکه قطرات آب همراه پیوسته بوده و وزن سنگین دارند این نوع دسته بندی ممکن است در اثر جریان دائمی از هم گسیخته گردد.

نوع دوم   : FILM PACKING

در این نوع آکنه ها سطح وسیع از آب در اثر جریان آن در روی تیغه ها بوجود می آید . به طرق گوناگون می توان چنین سطح وسیعی ایجاد کرد.

a. GIRD PACKING

در این نوع آکنه ها از یک سری شبکه های که معمولاً از چوب بوده و روی یکدیگر قرار گرفته اند استفاده می شود .این شبکه ها طوری نصب گردیده که همراه هر شبکه با شبکه های اطراف خود زاویه 90 درجه می سازند وباین شکل در سطوح شبکه ها پخش می گردد .

 

b. RANDOM PACKING

این نوع آکنه ها موادی با سطح زیاد درست شده که به طور نا منظم در داخل برج قرار دارند . یکی از دلایل نا مرغوب بودن این نوع آکنه ها ایجاد مقاومت زیاد در مقابل جریان هوا می باشد . این نوع آکنه ها دارای قسمتهای حلقوی است که قطر هر حلقه با طول آن برابر است. این حلقه ها از جنس های مختلفی یوده وسطح تماس آب با هوا را زیاد می کنند.

c. PLATE TYPE FILM PACKING

این نوع آکنه ها از صفحات نازک پلاستیکی چین دار ساخنه شده اند که با زاویه کمی کمتر از 90 درجه با سطح افق نصب شده اند. چین های روی صفحات باعث بوجود امدن سطح زیاد می گردند .

مشخصات و خصوصیات آکنه ها در بخش های آینده تشریح خواهد شد .آکنه ها باید طورب انتخاب شوند تا هم سطح تماس آب و هوا برای نسبتهای بالای انتقال حرارت و انتفال جرم مناسب یاشند و هم مقاومت کمتری در مقابل جریان هوا داشته باشند .آکنه ها باید محکم ، سبک و در برابر خوردگی و خراب شدن مقاوم باشد.

مشخصات و خصوصیات آکنه ها :

مشخصات و خصوصیات آکنه یک برج خنک کننده را در یک برج خنک کننده آزمایشی اندازه گیری می کنند. یک نمونه از این برج در نیروگاه برق groyden A در سال 1950 بنا شده بود و در آن زمان فکر می کردند بزرگترین نوع خود در کشور باشد . در این برج یک مقطع از آکنه با مربعی به ضلع 4 ft وعمق 8 ft را می توان زیر یک تغییر بار آب و هوا و اتلاف حرارتی برای اندازه گیری ضریب انتقال حجمی و مقاومت جریان هوا نصب و آز مایش کرد . بزرگی این برج یک مسئله اساسی است در غیر اینصورت مقدار آبی که به ظرف پائین دیواره ریزش می کند کافی است تا بر روی دقت آزمایش تاثیر بگذارد. هر دو جریان آب وهوا توسط اوریفیس اندازه گیری می شود . جریان آب بیشتر در مقابل یک حجم اندازه گیری شده تانک ، چک خواهد شد.

برج های خنک کن بدون فن

اساس کار این برج ها مشابه انژکتور می باشد. با پاشش آب از طریق نازل ها حجم زیادی از هوا در مقایسه با انواع برج های خنک کن فن دار از سمت صفحاتstabilizer  به درون برج کشیده می شود. با ترکیب هوا و ذرات ریز آب در محفظه داخلی، بدون نیاز به سطوح مرطوب امکان تبخیر درصد جزئی از آب و گرفتن حرارت آن فراهم گردیده و در نتیجه آب سرد می شود. اما با برخورد به صفحات eliminator  به داخل برج برگشته و هوا نیز ضمن عبور از این صفحات با از دست دادن قطرات آب از طریق صفحاتven  خارج می شود. در محل ورودی آب به برج یک صافی قرار داده شده تا از ورود مواد زاید به داخل نازل ها جلوگیری کند. تنها مصرف کننده انرژِی پمپ های سیرکولاسیون آب است که در یک محل متمرکز می باشد. در تمام مراحل، برج کار خود را با حداکثر راندمان انجام می دهد.

مزایای برج های بدون فن

1- حذف کلیه قطعات متحرک

2- حذف صفحات مرطوب داخل برج

3- حذف هر گونه اتصال الکتریکی و کابل کشی و تابلو برق

4- صدای بسیار پایین

5- راندمان بالا و عملکرد مطمئن

6- عمر طولانی و تقریبا بدون نیاز به سرویس و نگهداری

7- عدم پاشش آب به اطراف

 

- انتخاب ظرفیت :

از قابلیت های برج خنک کن بدون فن امکان تغییر ظرفیت هر مدل با تغییر فشار آب ورودی به برج می باشد.

محدوده عملکرد:

با در نظر گرفتن تعاریف زیر محدوده استفاده از این برج ها مشخص می گردد:

      : Tw1دمای آب ورودی به برج

      : Tw2دما آب خروجی از برج

      : Twbدمای حباب مرطوب

به طور کلی برج های خنک کن بدون فن در حالتی که در جدول آمده بهترین انتخاب می باشند. از طرفی با پایین آمدن دمای حباب مرطوب ظرفیت برج نسبت به سایر انواع برج های خنک کن افزایش بیشتری می یابد.

به عنوان مثال به ازای 4.5°c کاهش دمای حباب مرطوب، ظرفیت برج به دو برابر افزایش می یابد.

کنترل ظرفیت

برای کنترل ظرفیت در صورت تغییر دمای محیط یا میزان مصرف، معمولا پمپ سیرکولاسیون به صورت دوبل انتخاب می شود. در این حالت با خاموش و روشن نشان دادن پمپ ها می توان فشار آب ورود به برج و در نتیجه ظرفیت آن را تغییر داد.

فن ها در هواساز

هنگامی که در یک کاربرد تهویه مطبوع احتیاج به سیستم کانال باشد، فن های لوله محوری، برد محور یو یا سانتریفوژ را می توان مورد استفاده قرار داد. در مواردی که سیستم کانال وجود نداشته و مقاومت کمی در مقابل جریان هوا وجود دارد ، فن پروانه ای می تواند به کار برده شود. در عین حال هنگامی که تجهیزات آماده نصب برای کاربردهایی که احتیاج به شبکه کانال ندارند مورد استفاده قرار می گیرند اغلب فن های سانتریفوژ بکار برده میشود .

فن سانتریفوژ به دلیل بی صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهای بالا، در بیشتر کاربردهای تهویه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرایط آسان بکار برده می شود .

علاوه بر این دهانه ورودی فن سانتریفوژ را میتوان به وسائلی که سطح مقطع بزرگ دارند وصل کرد، در حالی که دهانه تخلیه آن را می توان به کانالهای نسبتا کوچک متصل نمود. برای برآورده ساختن احتیاجات سیستم توزیع هوا می توان جریان هوا را تغییر داد ، این عمل با تنظیمات ساده محرک فن یا تنظیم وسایل کنترل صورت می گیرد .

استفاده از فن های جریان محوری برای مواردی که احتیاج به حجم زیادی از هوا داریم و صدای زیاد فن نیز در درجه دوم اهمیت قرار دارد، عالی خواهد بود. بنابراین اینگونه فن ها اغلب برای تهویه مطبوع و تجدید هوای بخشهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این فن ها که دارای سرعتهای بالا می باشند، احتیاج به پره هایی دارند تا هنگامی که تحت فشارهایی که برای سانتریفوژ عادی است، کار می کنند دارای بهترین بازده باشند . در عین حال این فن ها می توانند بدون پره های هادی نیز مورد استفاده قرار گیرند .

مفهوم سرعت مخصوص در تشریح کردن کاربردهای گوناگون انواع فن، مفید و سودمند می باشد . سرعت مخصوص یک شاخص عملکرد فن می باشد که بستگی به سرعت، ظرفیت و فشار استاتیکی فن دارد. فن های سانتریفوژ با پره های انحنا، به جلو در سرعتهای کم، ظرفیت های کم و فشارهای استاتیکی زیاد، دارای حداکثر بازده می باشند . در عین حال فن های پروانه ای حداکثر بازده را در سرعتهای و ظرفیتهای بالا و فشارهای استاتیکی پایین خواهد داشت مشخصات توان مصرفی فن های گوناگون طوری است که امکان دارد یک نوع فن تحت بار اضافی قرار گرفته و یا اینکه تحت چنین بار اضافی واقع نگردد . فن سانتریفوژ با پره های انحنا به عقب از نوعی است که تحت بار اضافی واقع نمی شود. در حالیکه فن های سانتریفوژ با پره های انحنا به جلو ممکن است تحت بار اضافی قرار بگیرند. فن های جریان محوری ممکن است تحت بار اضافی قرار بگیرند و یا اینکه تحت چنین بار اضافی واقع نشوند. تمام انواع فن ها را می توان برای تخلیه مورد استفاده قرار داد. فن های دیواری بر علیه مقاومت صفر یا بر علیه مقاومت کم، عمل می کنند و بنابراین همیشه از نوع پروانه ای می باشند. فن های پروانه ای در داخل کلاهک های روی بام یا اتاقکهای روی بام استقرار می یابند. فن های تخلیه ای که دارای هود هستند و فن های تخلیه ایستگاه مرکزی عموما از نوع سانتریفوژ می باشند. ممکن است فن های محوری برای کاربردهای تخلیه مناسب باشند، بویژه برای نصب در کارخانجات .

عملکرد فن پایدار است اگر بعد از اغتشاش جزئی موقتی نقطه عملکرد فن تغییر نکند ایا هنگام اغتشاش جزئی دائمی نقطه عملکرد خیلی کم تغییر یابد. ناپایداری حالتی است که جریان موجدار و یا دارای ضربان باشد امکان دارد چنین حالتی در هنگامی رخ دهد که منحنی مشخصه سیستم منحنی فن را در دو نقطه یا بیشتر قطع کند چنین حالتی به ندرت در مواردی که تنها از یک فن استفاده می شود رخ می دهد. هنگامی که دو یا چند فن که دارای پره های انحنا به جلو هستند به طور موازی بهم متصل می گردند ممکن است منحنی مرکب حاصل دارای ناحیه نا پایدار. اگر نقطه عملکرد در این ناحیه قرار گیرد کاهش یا افزایش مقاومت سیستم صورت می گیرد در هنگامی که فقط یک نقطه تقاطع بین منحنی سیتم و منحنی فن وجود داشته باشد بهره برداری در شرایط پایدار صورت خواهد گرفت.تشدید در سیستم کمیاب است ولی امکان دارد در مواقعی که در سیستم کانال کشی ای که برای فرکانس خاصی تنظیم شده از فن های فشار بالا استفاده گردد رخ بدهد همانند تشدید در لوله کشی ساختمان در هنگامی که نقطه عملکرد سمت چپ پیک فشار قرار داشته باشد افزایش فشار ناشی از افزایش ظرفیت به نوبه خود تمایل به افزایش فشار بیشتری دارد با تغییر منحنی مشخصه سیستم بنحوی که عملکرد بین پیک فشار و نقطه تخلیه آزاد ببافته می توان بر چنین شرایطی غلبه کرد.

علاوه بر مقادیر استاندارد سطح متداول صدا یا استفاده از فضای به خدمت گرفته شده فضای در دسترس و طبیعت بار ، نیازهای دیگر سیستم که بر انتخاب فن تاثیر می گذارند عبارتند از : مقدار هوا ، فشار استاتیکی و دانسیته هوا.

هنگامی که این نیازها شناخته گردد، انتخاب فن برای تهویه مطبوع همیشه متکی بر انتخاب ارزانترین ترکیب اندازه و گروه ساخت فن که سطح قابل قبولی از صدا و بازده را نیز به همراه داشته باشد، خواهد بود.

نمی توان در هنگام انتخاب فن، سرعت خروجی را بعنوان شاخص صدای تولید شده بکار برد . بهترین مشخصه صدا در هنگامی که فن حداکثر بازده را دارد، حاصل می گردد. سرعت خروجی مجاز برای فن هایی که در فشارهای استاتیکی بالا کار می کنند بیشتر است، زیرا حداکثر بازده در دبی های زیاد رخ می دهد. بنابراین هر محدودیتی که در ارتباط با صدای تولید شده بر سرعت خروجی اعمال شود، علاوه بر اینکه متکی بر حدود صدای محیط و مساحت فضای مفید در دسترس می باشد. متکی بر فشار به نقطه حداکثر بازده انتخاب شود. بعلاوه شبکه کانال مربوطه نیز بایستی صحیح طراحی گردد .

معمولا بهترین توازن بین هزینه اولیه و بازده فن درهنگامی حاصل می شود که فن انتخابی کمی کوچکتر از فنی باشد که دارای حداکثر بازده است. در عین حال شایسته است برای مواقعی که زمان بهره برداری طولانی است. از فن هایی بزرگتر که بازده بیشتر دارند استفاده شود. در مواقعی که انتخاب فن کوچکتر باعث می شود که محتاج به موتور، محرک و راه انداز بزرگتر و ساختمان ضخیم تر باشیم، انتخاب فن بزرگتر از نظر اقتصادی ترجیح داده می شود.

چگونگی انتخاب فن و محرک  آن می تواند بر شرایط سایکرومتریکی فضای مربوطه تاثیر بگذارد. اگر فن انتخابی باعث گردد مقدار هوا کمتر از احتیاجات شرایط طراحی باشد درجه حرارت حباب خشک اطاق بزرگتر از احتیاجات شرایط طراحی باشد، کنترل های موجود در اطاق از افت درجه حرارت جلوگیری خواهند کرد.

 

کویلهای سرمایش در هواساز و فن کوئل

یک کویل سرمایش خاص بر این اساس انتخاب می شود که با توجه به بارهای سرمایش محسوس، نهان و کل که برای فضای مورد نظر محاسبه شده اند و با توجه به شرایط هوا در هنگام ورود به کویل، کویل انتخابی قادر باشد در هنگام عبور هوا از درون خود تاثیرات مطلوب و مورد نظر را بر آن بگذارد. در عین حال انتخاب نهایی مشخص کننده میزان جریان آب سرد مورد نیاز، افت فشار این جریان و درجه حرارت موردن یاز آب سرد ورودی می باشد و در حالتهایی که از کویل انبساط مستقیم استفاده می شود نمایانگر درجه حرارت سیال مبرد نیز خواهد بود.

لذا در هنگام انتخاب کویل بایستی عملکرد سمت آب سرد کننده یا سیال مبرد نیز مورد توجه واقع شود.، همانگونه که عملکرد سرعت هوا مدنظر قرار می گیرد. بنابراین انتخاب هر کویلی دارای دو واقعیت است که امکان دارد مستقل از یکدیگر مورد توجه واقع شوند. عملکردهای سمت هوا و سیال مبرد را بایستی مستقل از یکدیگر مد نظر قرار داد و در نهایت انتخابی بهینه از نظر اقتصادی را فراهم نمود. استفاده از روش نقطه شبنم دستگاه در هنگام انتخاب کویل، به معنای سازگاری عملکردهای سمت هوا و سمت سیال مبرد می باشد . 

مفهوم عبارت ( دو _ مرحله ) در هنگام انتخاب کویل در زیر بیان شده است :

1-  بر اساس ضریب بای پسی که توسط شرایط هوا تعیین و تحمیل شده کویلی را که تعداد ردیف ها و فضای بین پره آن مشخص است بطور آزمایشی انتخاب کنید.

2-  با استفاده از نقطه شبنم دستگاه که در مرحله 1 بدست آمد ،  عملکرد سمت سیال مبرد را تعیین کنید. تعیین این عملکرد محتاج به یافتن درجه حرارت موردنیاز سیال مبرد در هنگامی که از کویلهای انبساط مستقیم استفاده می شود و یا یافتن مقدار آّ سرد شده و درجه حرارت آن و افت فشار حاصله در هنگامی که از کویلهای آبی استفاده گردد، می باشد.

بنابراین می توان بدون توجه به انتخاب نهایی دستگاه برودتی، کویل را بطور آزمایشی انتخاب کرد. اگر با اولین انتخاب کویل، عملکرد سمت سیال مبرد رضایتبخش نباشد بایستی کویل دیگری را که دارای عملکرد مناسبی در سمت هوا است، امتحان کرد. با انتخاب بهینه، از دستیابی به عملکرد و هزینه عملیاتی مناسب اطمینان حاصل می شود.

غالبا در کاربردهای چند منطقه ای، نقطه شبنم دستگاه در فضاهای مختلف تفاوت می کند. اگر چه هزینه سیستم توسط نقطه شبنم پایین وسایل اطاق نظیر شبنم کویل، مشخص می شود، ولی نقطه شبنم بالاتری را می توان انتخاب کرد و یک مصالحه قابل قبولی بین رطوبت نسبی اطاق در شرایط طراحی با درجه حرارت نقطه شبنم پایین تر ایجاد نمود.

مقدار افزایش رطوبت نسبی بوسیله کاهش درجه حرارت نقطه شبنم پایین تر ایجاد نمود.

مقدار افزایش رطوبت نسبی بوسیله کاهش درجه حرارت حساب خشک جبران خواهد شد.

در مورد اطاق کنفرانس که بار نهان آن نسبتا زیاد است امکان دارد اتخاذ چنین تصمیمی لازم باشد. اگر برای این کاربرد چنین مصلحتی غیر قابل قبول است. می توان با مجهز کردن این فضای خاص به سیستم جداگانه به حداکثر جنبه اقتصادی دست یافت.

استفاده مستقیم یا استنتاجی از یکی از دو روش، همراه با مواجه با دسته بندیهای گوناگون کویل و تکنیکهای انتخاب کویل خواهد بود. این روش ها، روش نقطه شبنم دستگاه ( درجه حرارت موثر سطح) و روش اطلاعات اساسی تصحیح شده می باشند .

روش دومی در ارتباط با محاسبه عملکرد کویل از روی معادلات و اطلاعات اساسی انتقال حرارت است ، با آمیختن تعیین عملکرد سمت هوا و عملکرد سمت سیال مبرد، این روش تبدیل به یک عمل خواهد شد . در عین حال روش اطلاعات اساسی محتاج به فرضهایی است که همیشه بعد از انتخاب کردن تجهیزات اصلاح می گردد . و بنابراین یک روش سعی و خطا خواهد بود. ممکن است تعداد ردیف های کویل که نتیجه محاسبات است ، اعشاری باشد که بایستی به عدد صحیح تبدیل شود، و این به نوبه خود باعث لزوم محاسبه مجدد عملکرد می گردد . روش نقطه شبنم دستگاه استنتاج شده از مفهوم ( دو _ مرحله) در انتخاب کویل و پارامترهای مورد نیاز آن است .

ردیف های کویل بدست آمده تنها ناشی از بررسی ارقام صحیح واستاندارد ردیف های کویل می باشد.

نمودارهای مختلفی هستند که برای ارزیابی عملکرد سمت هوای کویلهای سرمایش استفاده می شوند، برای استفاده از این نمودارها بایستی با شرایط ورودی و خروجی هوا وارد آنها شد . عملکرد حاصل از نمودارهای مذکور بر اساس ضریب بای پس کویل و نقطه شبنم دستگاه خواهد بود.

یک زاویه قائمه را که در درجه حرارت حباب خشک ورودی ثابت شده و حول آن می چرخد در نظر بگیرید. با چرخاندن این زاویه قائمه از تقاطع های گوناگون ضریب بای پس کویل و خط ارتباطی بین درجه حرارت حباب تر هوای ورودی و خروجی عبور کنید، ضریب بای پس حاصل نمایانگر ضریب بای پس است که درجه حرارت حباب خشک را برآورده می سازد. نقطه شبنم دستگاه را می توان در نقطه تقاطع انتخابی خواند .

وقتی ضریب بای پس یک کویل مشخص نباشد، عملکرد کویل را می توان در روی نمودار رسم کرد و ضریب بای پس را در محل تقاطع خط ارتباطی بین درجه حرارتهای حباب تر ورودی و خروجی با خط ارتباطی بین درجه حرارتهای حباب خشک ورودی و خروجی خواند. بنابراین میتوان مستقیما ضرایب بای پس کویلهای مختلف را با یکدیگر مقایسه نمود.

هنگامی که انتخاب کویل سرمایش بعد از تهیه فرم تخمین بار تهویه مطبوع صورت گیرد، ضریب بای پس کویل انتخابی بایستی تا حد معقولی با ضریب بای پس تخمین زده شده در فرم مطابقت داشته باشد. اگر این تطابق وجود نداشته باشد بایستی ضریب بای پس را مجددا تخمین زد.

رطوبت زن و رطوبت گیر هوا

در بسیاری از مناطق فرآیندهای معمول این است که در زمستان به علت کاهش رطوبت نسبی هوا در اثر گرم کردن هوای خارج، عمل رطوبت زنی انجام شود و در تابستان ضمن سرد کردن هوای مرطوب، عمل رطوبت گیری نیز انجام شود. البته در حالتهای مختلف بویژه در صنعت ممکن است نیاز باشد فرآیندهای رطوبت گرفتن  حرارت دادن و یا سرد کردن و رطوبت زدن نیز انجام شود . مطالعه منحنی رطوبی نیز نشان می دهد که در زمستان مقدار رطوبت (بخار آب) در هوای خارج پائین و بنابراین اغلب به فرآیند رطوبت زنی نیاز است . رطوبت زنی و رطوبت گیری باید با استفاده از سیستم کنترل رطوبت انجام شود. رطوبت زدن هوا به دو روش انجام می شود:

1- پاشش آب با دمای بیش از دمای نقطه شبنم هوا از طریق افشانک ها به داخل هوا

2- تزریق بخار از طریق شبکه بخار به داخل هوا

رطوبت گرفتن هوا می تواند به سه طریق انجام شود :

1- پاشش آب با دمای کمتر از دمای نقطه شبنم هوا به داخل هوا

2- عبور هوا از روی سطح یا داخل کویل با دمای کمتر از دمای نقطه شبنم هوا

3- عبور هوا از روی (داخل) اجسام جاذب آب (خشک کنهای شیمیایی) مانند آلومینیوم فعال شده ، سیلیکاژن و اتیلن گلیکول .

در تهویه مطبوع معمولا از روش دوم که همراه با سرد کردن هوا است ، استفاده می شود . فرآیند رطوبت زنی بوسیله پاشش آب یک فرآیند بی دررو فرض می شود (انتالپی ثابت) و معمولا آنرا سرمایش تبخیری می نامند . در این فرآیند هوای داخل دستگاه حرارت محسوس خود را به صورت گرمای نهان به بخار آب می دهد و سرد می شود .

ایرواشر و کویل گرمایی، تک کانال حجم ثابت

این سیستم از نظر قسمتهای مختلف مانند هوارسانی یک منطقه ای حجم ثابت بوده و فقط به جای کویل سرمایی به قسمت (AIR WASHER)  مجهز است. این قسمت متشکل از افشانک های آب در حداقل دو سری، صفحات جداکننده آب تبخیر نشده و تلمبه های آب فشان می باشد.

اساس کار سرمایش بر خنک شدن هوا به وسیله انتقال گرما به آب پاشیده شده و در جریان هوا و تبخیر آن می باشد. در دیاگرام رطوبتی، این پروسه تقریباً روی خطوط دمای مرطوب ثابت انجام می گردد. اگرچه با خشک شدن هوا و باراندن اشباع حدود 90 درصد، دمای خروجی از دستگاه تا حد مناسب (71 درجه فارنهایت) پایین است و دستگاه می تواند شرایط نسبی آسایش را فراهم سازد.

این سیستم به دلایل زیر برای برخی از طرح ها پیشنهاد نمی شود:

سختی آب بالا بوده و این امر سبب گرفتگی سریع افشانک ها شده و در مدت زمان کوتاهی بخش خنک کننده از کار خواهد افتاد. (سختی آب شهر PPM 250 است) مصرف آب در این دستگاه ها به مقداری است که استفاده از دستگاه های سختی گیر برای کاهش آب تغذیه، توجیه پذیر نمی باشد.

حجم هوای ارسالی در فصل تابستان، با هوای ارسالی در زمستان تفاوت بسیاری دارد. علاوه بر این کارکرد تابستانی دستگاه باید صد در صد هوای خارج باشد که مشکلاتی را در امر کنترل سیستم ایجاد می نماید.

با توجه به اینکه اساس کار سرمایش بر مرطوب کردن هوا می باشد و تقریباً کنترلی هم روی آن اعمال نخواهد شد بالا رفتن بیش از حد رطوبت می تواند مشکلاتی را ایجاد نماید.

 این سیستم در فضاهای با تراکم جمعیت بالا (اغلب فضاهای اداری و تجاری) که بار نهان حاصله از افراد مقدار قابل ملاحظه ای را شامل می شود، کارآیی نداشته و رطوبت فضا به بیش از 70 درصد افزایش می یابد که قابل قبول نیست.

با توجه به هوای آلوده و بد ناشی از زباله ها هوای تازه (FRESH AIR) نامطبوع بوده و مورد استفاده نمی باشد مگر با استفاده از فیلترهای مخصوصی که با توجه به کاربری ساختمان و عدم تأمین و نگهداری در آینده با مشکلات روبرو خواهد شد.

داکت :

داکت ها در واقع همان کانال هایی هستند که هوای تهویه شده را از سیستم تهویه به داخل اتاق شما می‌آورند، داکت ها معمولاً دیده نمی‌شوند، چون در داخل دیوار ها جاسازی شده اند ولی این از اهمیت آنها در بهینه سازی کم نمی کند، در حقیقت داکت ها در حفظ انرژی نقش اساسی دارند، این داکت ها هستندکه هوای تهویه شده را مثلاً در فصل تابستان از کولر به داخل اتاق می رسانند،‌ اگر داکت ها این انتقال را خوب انجام ندهند باعث می‌شوند هوای تهویه شده هدر رود و در نتیجه مصرف انرژی افزایش پیدا کند و خانه نیز بخوبی خنک نشود. داکت ها از جنس صفحات فلزی، فایبر گلاس و یا مواد مشابه ساخته می شوند.‌

داکت ها قرار است که هوای تهویه شده را انتقال دهند،‌ قرار نیست که این هوا را هدر دهند، یک داکت اگر دارای سوارخ باشد در واقع هوا را دور می ریزد، هوای تهویه شده یعنی هوایی که با صرف انرژی خنک شده است، بنابراین این هوا هزینه برداشته و باید به درستی از آن استفاده شود، اگر یک داکت دارای سوراخ باشد و یا اصطلاحاً بگوییم هوا از آن چکه کند، در حقیقت این پول است که از سوراخ آن چکه می کند و این پول سالانه مبلغ عظیمی می‌شود.

بنابر آنچه که گفته شد می‌توان نتیجه گرفت که هر چقدر که سیستم داکت یک منزل بدون درزتر و بهینه تر طراحی شده باشد، میزان مصرف انرژی کمتر خواهد شد و به همان نسبت میزان رفاه و کیفیت تهویه ساختمان نیز بالا خواهد رفت، توجه داشته باشید که داکت ها اگر بخوبی عایق بندی بشوند تبادل حرارتی کمتری خواهند داشت و در نتیجه هوای تعدیل شده را با امانت داری بیشتر انتقال خواهند داد.

متاسفانه داکت های قدیمی معمولاً دارای هیچ گونه عایق بندی نیستند، اما اگر در صدد هستید که سیستم داکت جدیدی تهیه کنید بهتر است که از اول به دنبال داکتی باشید که بیشترین میزان عایق بندی را داشته باشد، در صورتیکه از این گونه داکت ها در دسترس نمی‌یاشد و کانال هال فلزی بدون عایق بندی، تنها انتخابی است که در مکان زندگی شما وجود دارد، باز نباید ناامید بود، بلکه باید خودتان دست بکار شوید و با مواد عایق کاری مناسب با کمک یک پیمانکار داکت ها را عایق بندی کنید، فراموش نکنید تمامی هزینه و زحماتی که برای طراحی سیستم کانال های تهویه منزلتان می‌کشید، با ارزش است و توجیه اقتصادی خواهد داشت، تمامی هزینه های شما به زودی با کاهش مبلغ قبوض برق و گازتان جبران خواهد شد و زحمتی که می کشید با آسایش بیشتر روزهای آینده بارها جبران خواهد گشت.

یک ساختمان بهینه سازی شده، مجموعه ای از تدابیر است که به شکل هماهنگ و برنامه ریزی شده دست به دست همدیگر می‌دهند تا هر چه بیشتر مصرف انرژی را کاهش دهند و هر چه بهتر آسایش ساکنین را تأمین کنند، بهینه سازی یک ساختمان تنها شرط ارتقای سطح رفاه و کیفیت زندگی بدون افزایش هزینه هاست.

تهیه شده توسط سعید میرزایی

 


 
 
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

 


 
 
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

 


 
 
رطوبت زن و رطوبت گیر
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۱٢:۳۸ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٦/٤/۱٧
 

رطوبت زن:

چرا از رطوبت زن استفاده می کنیم؟

وقتی که هوا گرم می شود رطوبت بعضی آن کاهش پیدا می کند و برای آن که درصد رطوبت بعضی کاهش یابد و به حد آسایش برسدباید به داخل هوا رطوبت اضافه شود و این رطوبت زنی ممکن است با آب یا آب گرم یل بخار آب انجام شود.

رطوبت زنی کاربردهای زیادی در صنعت دارد :در بعضی از اتاق ها  و مکان ها ی خاص مانند اتاق های عمل باید زطوبت نسبی کنترل شود و حدود 45% باشد از الکتریسیته ساکن و جرقه که باعث انفجار می شود جلوگیری کند.

رطوبت فضا در کارخانجات نساجی و ریسندگی و کارخانه تصفیه کرک باید زیاد باشد، بالا بودن رطوبت نسبی محیط در کیفیت محصولات نقش مهمی دارد در کارخانه ریسندگی چون نخ با سرعت زیادی حرکت می کند و احتمال ایجاد الکتریسیته ساکن زیاد و جلوگیری از این جرقه و آتش سوزی رطوبت محیط را بالامی بردند و در گلخانه ها، مرغداری ها ، جهت ایجاد جلوه ها ی ویژه، هتل ها ، پارک های تفریحی و تفریگاه ها ، جلوگیری از یخ زدگی در در باغات و کنترل آفات،مراکز پرورش قارچ ، مراکز چوب سازی و چوب بری ها ،جهت جلوگیری از گردو غبار و کنترل بو .

اگر در زمستان گرمایش بدون رطوبت زنی باعث می شود که هوای داخل اتاق خشک 20f شود و شرایط اتاق به طرح آسایش نزدیک می شود مثلا اگر هوای (72-) برسد رطوبت نسبی(22c ) 72f   رطوبت نسبی هوا 100% باشد و به دمای12%خواهد داشت که این تا شرایط آسایش فاصله زیادی دارد. و اکثر دمای هوا برسد رطوبت نسبی فضا 80% خواهد.f17-باشد و هوا اشباع باشد و به 2272.fcبود و این در حالی است که رطوبت نسبی مورد نیاز برای آسایش 40 تا 50% می باشد.

انواع روش  گرم کردن و رطوبت زنی:

اگر گرمایشی بدون رطوبت زنی انجام شود:

در این روش وقتی هوا گرم می شود نقطه شبنم هوا تغییر نمی کنئد و فقط به گرمای مخصوصی هوا اضافه می شود و گرمای نهان ثابت می ماند .این فرآیند در کوره ها و بخاری ها و رادیاتورها که تجهیزات رطوبت زنی ندارند دیده می شود.

اگر گرمایش با رطوبت زنی انجام شود :

در این روش گرمایش و رطوبت زنی توسط اسپری آب گرم انجام می شود هوا می تواند همزمان توسط اسپری آب گرم ، گرو و رطوبت زنی شود در طی این فرآیند آب اسپری باید جهت تامین گرمای نهان تبخیر وگرم شود معمولا توسط بخار این آب در یک مبدل حرارتی گرم و دائم سیر کوله می شود .و دمای اسپری آب به دلیل انتقال گرما به هوا کاهش می یابد. با اسپری آب گرم و دمای خشک و دمای تر و نقطه شبنم هر سه زیاد می شوند .

اگر گرمایش با کویل و رطوبت زنی یا ایر واشر:



یکی از روشهای گرمایش و افزایش رطوبت استفاده از کویل است به همراه ایرواشر است که در ساختمان های صنعتی ، هتلها، ساختمان های اداری قابل استفاده است .فرآیند کولر آبی است و اختالپی ثابت است و به علت تبخیر آب کاهش دما خواهیم داشت و از پس گرمایش استفاده می شود.B-C2)پس گرمایش ایرواشر گرمایش

اگر رطوبت زنی با بخار آب باشد

رطوبت زنی با بخارآب بیشتر در بیمارستان  مرسوم است و بخار آب با دمای اسپری می شود ابتدا هوا با کویل 100Cو از این سیستم در تهویه مطبوع و سردخانه ی نگهداری میوه و سبزی جات استفاده می شود و رطوبت به صورت بخار اقتصادی وتمیز تر و به راحتی قابل کنترل می باشد.چون کویل ها ی حرارتی رطوبت نسبی را کاهش می دهند بهتر است رطوبت زن بعد از کویل باشد چنانچه محلی نیاز به رطوبت زنی داشته باشد .رطوبت زنی با بخار از بهترین روشهای رطوبت زنی است رطوبت زنی با بخار حداقل تاثیر را و فرآیند رطوبت زنی با بخار یک فرآیند دما (1C) روی دمای خشک هوا دارد (حدود ثابتی است و تاثیری در تغییر دمای هوا ندارد، اگر بخار رطوبت زنی توسط دیگ بخار تامین شود چون آب قبل از ورود به دیگ بخار سختی گیری می شود در این سیستم رسوبی تشکیل نمی شود .ضمنا استریل بودن بخار از دیگر مزایای آن است.

محدودیت های رطوبت زنی در زمستان:

فتیم که رطوبت نسبی مورد نیاز برای آسایش 40 تا 50% می باشد.اما به دلیل این که این عدد باعث عرق کردن پنجره ها و دیوارهای سرد می شود برای طراحی در نظر گرفته نمی شود.

رطوبت 50% خواهیم داشت.22C 72Fدر نمودار سایترومتریک برای

W1=58 GV       TPP=52F(1120C)

رطوبت ویژه اتاق نقطه شبنم است پنجره ها در روزهای سرد و یخبندان عزق خواهند  11c52f چون نقطه شبنمخواهند کرد .دیوارهای خارجی یک لایه از بخار دارند که بین گچ داخل و عایق قرار می گیرند .به عبارت دیگر نقطه شبنم با همراهی میعان باعث می شود مه این بخار به لایه های عایق رسیده وموجب از بین رفتن و خرابی عایق ها می شوند بنابراین در رطوبت نسبی 30%برای آسایش انسان بهینه در (32 12  c)70-72fدمای خشکنظر گرفته می شود .از این رابطه می توان مقدار آبی که برای رطوبت زنی به هوا باید بخار شود را بدست آورد:

M91stur(  lb )  =cfm .*60*(W1-W0)

                 H1             SPV

                 700

                                                                                                                        F.A

دستگاهی است که از خارج وارد دستگاه شدهCFM

رطوبت ویژه اتاقWR

حجم مخصوص هوای خارجSPV

رطوبت ویژه هوای خارجW

سرمایش رطوبت زنی :

هوامی تواند به طور همزمان هر دو رطوبت زنی شود این فرآیند معمولا در ایرواشر ها وکولر های آبی اتفاق می افتد ، آب در این سیستم گرم یا سرد نمی شود بلکه آب بدون تغییر دائمی سیر کوله می شود .در این فرآیند دمای مرطوب هوا ثابت می ماند و اختالپی هوا نیز تغییر نمی کند دراثز تبخیر آب که یک عمل گرماگیر است گرمای هوا جذب می شود به همین دلیل میزان گرمای محسوس هوا کاهش می یابد  شایان ذکر است که میزان کاهش گرمای محسوس با افزایش گرمای نهان به دلیل افزایش وزن بخار آب موجود در هوا یکی است به همین دلیل تغییری در اختالپی هوا به وجود نمی آید گرمای محسوس باعث می شود که مقداری رطوبت تبخیر شود و دمای خشک افزایش می یابد .رطوبت نسبی W , RH کاهش می یابد .ولی دمای تو ثابت مانده ودر حالت خروجی 100% است ولی در عمل چنین حالتی اتفاق نمی افتد و معمولا برای ایرواشر ها راندمان تعریف می کنند.که راندمان ایرواشر اینگونه تعریف می شود که راندمان ایرواشرا نسبت افت دما ی خشک در حالت واقعی به ماکزیمم افت دمای خشک از لحاظ تئوری است که رطوبت خروجی از ایرواشر 100% باشد، حداکثر کاهش دمای خشک هوا در ایرواشر ها برابر دمای مرطوب هوا در ورود به این دانشگاه می باشد .

مقرار واقعی افت دما  =راندمان

حداکثر افت دما از لحاظ تئوری  

از این سیستم در آب و هوای تقریبا خشک و معتدل استفاده می شود .و به دلیل رطوبت زیاد مانع از تعریق در بدن می شود .و باید در جایی نصب شود که به دیوار خارجی نزدیک باشد.و یا در هوای آزاد باشد و در زیر آن یک عایق رطوبت نصب شود.

رطوبت گیر

چرا از رطوبت گیر استفاده می کنیم

اگرسرمایش بدون رطوبت گیری باشد فقط گرمای محسوس هوا جذب می شود که این فرآیند عکس حالت گرمایشی بدون رطوبت زنی است اگر سرمایشی هوا بون رطوبت گیر باشد در این فرآیند دمای تر ودمای خشک کاهش یافته ولی نقطه شبنم هوا ثابت مِی ماند و وزن آب موجود در هوا تغییر کمی میکند به دلیل کاهش دما در  صد رطوبت نسبی هوا افزایش می یابد تجهیزاتی که برای سرمایش استفاده می شود در دمای بالا تر از نقطه شبنم کار می کند رطوبت گیری یعنی گرفتن رطوبت از هوا این عمل به طریقه سطحی و یا به روش سرد کردن انجام می گیرد رطوبت گیری را می توان با دستگاه ایرو واشر انجام داد مشروط برای آنکه دما‍ آب پاشیده شده از نقطه شبنم هوا عبور از دستگاه پایین تر باشد چون در غیر این صورت تقطیر صورت نخواهد گرفت

رطوبت گیر در سیستم های تهیه هوای فشرده شده در مخزن و کمپوسورهای رطوبت را از هوا جدا مِ کند و در سیستم های مخابراتی و دیجیتالی باید رطوبت کمی باشد تا رطوبت نقش هایی نداشته باشد .

 

سرمایش همراه با رطوبت گیری

به دو طریق می توان همراه با سرمایشی رطوبت زدایی انجام داد 1)سرمایشی و رطوبت گیری با کویل سرد و اسپری آب سرد 2)سرمایشی و رطوبت گیری شیمیایی

سرمایش رطوبت گیری با کویل سرد واسپری آب

هوا می تواند همزمان سرد و رطوبت گیری شو وجهت اجرای این فرآیند کافیاست هوا را از روی کویل سرد عبور داد.هوا از روی اسپری آب که دمای آن از نقطه شبنم پایین تر است عبور کند.

گر مای گرفته شده = Ha-HC=BTU

W1-W2=GR

   HS=HD-HCN BYU

HL=AHA-HD=BTU

گرمای کل =HS+HL=BTU

رطوبت گیر های شیمیایی

هوا در بعضی اوقات توسط روش های شیمیایی رطوبت زدایی می شود ، استفاده از سیلیکاژل و کلریدلیتیم (لیتیم کلراید)روش های متداول شیمیایی جهت رطوبت زدایی هوا می باشند.سیلیکاژل ماده ای متخلخل است و توانایی جذب آ ب در آن زیاد استبه طوری که می تواند تا 40%وزن خود آب جذب کند.ولی ظاهر نسبتا خشکی داشته باشد.کلرید لیتیم مایعی است که می تواند بخار آب موجود در هوا را جذب کند.در هنگام عبور هوا از روی این مواد رطوبت زدایی هوا انجام ی شود دمای خشک هوا در عبوراز این مواد افزایش می یابد، علت افزایش دما آزاد شدن گرما در اثر ایجاد میعان بخار آب است .در واقع گرمای نهان از دست داده شده برابر گرمای محسوسی است که هوا جذب می کند در نتیجه میزان اختالپی هوا بدون تغییر می ماندبه عبارت دیگر از لحاظ تئوری دمای مرطوب هوای خروجی از روی این موادبا دمای مرطوب هوای ورودی یکی است.در واقع فرآیند رطوبت زدایی شیمیایی عکس فرآیند سرمایش  واردA و رطوبت زنِ است که در ایرواشر ها اتفاق می افتد هوا با شرایط نقطه 

B دستگاه رطوبت گیر می شود و سپس دمای خشک آن افزایش یافته و در نقطهاز آن خارج می شود به مشخصات و b از آن خارج می شود که محل دقیق نقطه نوع  دستگاه رطوبت گیر بستگی دارد .

قرار دهیم اگر جهت سرمایش عبور داده یا هوا را در معرض اسپری آب سرد و رطوبت گیری از سیستم اسپری آب استفاده کنیم آب باید در خارج از محفظه اسپری توسط یک مبدل حرارتی سرد شود چون وقت‍ی که آب سرد اسپری می شود دمای آب به دلیل جذب گرمای محسوس و نهان هوا افزایش می یابد.

هنگامی که از کویل سرد برای سرمایش و رطوبت گیرِ استفاده مِ کنیم دمای فیلم هوایی که با سطح فلزی در تماس است شرایط هوای عبورِی از رو‍ی کویل را مشخص می کند دمای فیلم هوایی که با کویل در تماس است در واقع بین دمای هوا و دمای آب یا مبرو دیگر در داخل کویل است.     53DB در این حالت دمای خشک هوا دماتر و دمای مقطه شبنم و میزان بخار آب موجو در هوا همگی کاهش می یابند اکثر فرآیند های سرمایش در تابستان به این صورت مِباشند که از لحاظ تئوری ابتدا هوا رو‍ی خط افقی سرد میشود و محتوای رطوبت آن ثابت می ماند تا اینکه به حالت اشباع برسد از این به بعد با کاهش دما روی خط اشباع حرکت کرده و دما دائما کاهش یافته و محتوای رطوبت هوا نیز کم می شود جهت اجرای این کار هوا باید از روی کویل سرد عبور کند داخلکویل می تواند آب سرد چیلر یا در سیستم انبساط مستقیم که داخل آن مبرد است باشد یا اینکه هوا اگر از سیکیلاژل استفاده کنیم توسط دمیرن جریان هوای گرم ااز داخل بستر ژل ها آب موجود در حفره های این ماده دتبخیر شده و سپس بخار آب را به خارج هدایت می کنیم و در صورتیکه از کلرید ایتیم استفاده کنیم توسط گرم کودن محلول آب جذب شده درآن جذب شده در آن تبخیر می شود سپس آن را به خارج هدایت می کنیم.

معمولا از سیستم رطوبت گیری شیمیایی برای نگهداری شرایط در رطوبت سنجی پایین استفاده می شود همچنین این سیستم قادر خواهد بود که هوا را به دمای نقطه شکلی که تمایل داشته باشیم برسانیم.

کنترل کننده های رطوبت

در کنترل کننده های رطوبت نسبی از موی یال اسب یا نایلون ها استفاده می شود که با تغییر مقدار رطوبت در هوا تغییر طول می دهد و یک طرف آن را به پیچ تنظیم و طرف دیگر را به یک اهرم مکانیکی میکرو سوییچ وصل می کند ودر بعضی از کنترل کننده ها به جای میکروسوییچ قطع و وصل از یک مقاومت انواع کنترل کننده های رطوبت 1)کنترل رطوبت اطلاقی (قطع و وصل )2)کنترل رطوبت کانالی (قطع و وصل )3)کنترل رطوبت تدریجی )متغیر رنویستا که دارای مقاومت است (135 اهم)که توسط تغییرات بازوی مکانیکی که به قسمت متحرک رنوویستامنتقل می گردد ودر نتیجه مقاومت در طی یک کورسی 135 اهم تغییر می کند.

رطوبت نسبی:مقدار بخار آب موجود در هوا نسبت به مقدار رطوبتی که هوا در دمای معین قادر است در خود نگه دارد.

تهیه شده توسط سهید میرزایی

 

ممنون از پیشنهادات شما

http://hvacR.persianblog.ir

با ذکر منبع بلامانع است