سیستم های تهویه مطبوع و انواع آن

یک سیستم تهویه مطبوع (Air Conditioning System) می تواند؛ سرمایش (Cooling)، تهویه (Ventilation) و کنترل رطوبت (Humidity Control) را فراهم نماید. هدف تهویه مطبوع، تامین شرایط مطلوب آسایش در داخل ساختمان و یا تامین شرایطی خاص در یک فضای مورد نظر است. فضای مورد نظر می‌تواند ساختمان مسکونی، اداری، هتل، بیمارستان، داخل وسایل نقلیه مانند هواپیما، اتومبیل، قطار و نیز فضاهای خاص تولیدی مانند فضاهای تولید تراشه‌های الکترونیکی، دارویی و بهداشتی باشد. به این منظور سیستم‌های مختلف و مخصوص هر مکان طراحی و اجرا می‌شوند.

منبع (Source): تامین‌کننده اثر سرمایش و گرمایش اولیه است که شامل چیلرها (Chillers)، بویلرها (Boilers)، برج‌های خنک کننده (Cooling Towers) و تجهیزات مانند آن می‌باشد.

بخش توزیع (Distribution): وظیفه آن انتقال اثر گرمایشی و سرمایشی از منبع به فضاهای نیازمند به تهویه مطبوع است که شامل کانال‌کشی (Ductwork)، فن‌ها (Fans)، لوله‌کشی (Piping) و پمپ‌ها (Pumps) می‌شود.

بخش تحویل (Delivery): وظیفه‌ی آن وارد کردن اثر گرمایشی یا سرمایشی به فضاهای تهویه شده است که شامل دیفیوزرها (Diffusers)، رادیاتورها (Radiators)، فن کویل‌ها (Fan-Coil Units) و دیگر وسایل ترمینالی (Terminal Devices) می‌شود

المان‌های کنترلی (Control Elements): دستگاه‌های کنترلی وظیفه تنظیم کارکرد تجهیزات و سیستم‌ها را برای آسایش، ایمنی و مصرف بهینه انرژی دارا می‌باشند. در سیستم‌های مرکزی، این اجزا می‌توانند در کل ساختمان پراکنده باشند، در حالی که در سیستم‌های محلی این اجزا در یک محفظه به نسبت کوچک متمرکز شده‌اند.

یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی یک سیستم تهویه مطبوع، انتخاب نوع سیستم تهویه مطبوع است. در انتخاب یک سیستم تهویه مطبوع باید ملاحظات زیر را در نظر گرفت: چگونگی تامین شرایط آسایش و یا شرایط خاص مورد نظر چگونگی کارکرد سیستم میزان و درجه آسایش مورد نظر ظرفیت سیستم وضعیت جانمایی و اشغال فضا توسط سیستم هزینه‌های اولیه هزینه‌های بهره برداری مانند هزینه‌های مصرف گازوییل، آب، برق و تعمیر و نگهداری قابل اتکا بودن سیستم قابل انعطاف بودن سیستم وضعیت تملک و استفاده از فضاها

سیستم‌های تمام هوایی (All Air Systems) هوای گرم یا سرد شده را از دستگاه مرکزی (Central Unit) به وسیله داکت‌ها (Ducts) منتقل و هوا را از راه تعدادی گریل (Grill) یا دیفیوزر (Diffuser) در اتاق‌ها توزیع می‌کنند. سیستم‌های تمام هوایی دارای کم‌ترین هزینه تجهیزات هستند ولی نصب آن‌ها به دلیل سایز کانال‌کشی مورد نیاز و هزینه نصب تجهیزات مشکل و گران است. همچنین ممکن است کنترل مناسب دما مشکل باشد و سیستم کارایی انرژی مناسبی نداشته باشد. سیستم تمام هوایی در میان سیستم‌های تهویه از نظر میزان انرژی مورد نیاز برای رسیدن به نتیجه دلخواه در رتبه دوم قرار می‌گیرد.انواع مهم سیستم‌های تمام هوایی، شامل کولر آبی، ایرواشر (Air Washer) و هواساز (Air Handling Unit) یا AHU می‌باشد. سیستم‌های تمام هوا، ظرفیت سرمایش محسوس و نهان را تنها از راه تامین هوای سرد به فضای تهویه شده تامین می‌کنند. هیچ سرمایش کمکی از منابع سرمایش به فضاها منتقل نمی‌شود و هیچ آب سردی به سمت فضاها نمی‌رود. گرمایش را نیز می‌توان از طریق همان جریان هوا تامین کرد،‌ به صورتی که منبع گرمایش می‌تواند در محل تجهیزات مرکزی و یا در نزدیکی زون باشد.

سیستم‌های هوا آب (Air & Water systems) به وسیله توزیع همزمان هوای تهویه شده و آب به ترمینال یونیت‌های (Terminal Units) نصب شده در فضاها، تهویه را انجام می‌دهند. هوا و آب در اتاق مکانیک مرکزی گرم و یا سرد می‌شوند. به هوای تامینی، هوای اولیه (Primary Air) گفته می‌شود که از هوای سیرکوله شده (Recirculated Air) یا هوای ثانویه اتاق مشخص شود.

در سیستم‌های تمام آب (All Water Systems)، سرمایش و یا گرمایش فضا به وسیله آب سرد و یا گرم سیرکوله شده از دستگاه سرمایش مرکزی و یا بویلر به ترمینال یونیت‌های موجود در فضاهای تهویه شده و یا در کنار آن‌ها انجام می‌شود. انتقال حرارت از یا به اتاق به وسیله جابه‌جایی اجباری و یا طبیعی انجام می‌شود. سیستم‌های تمام آب را می‌توان برای سرمایش و گرمایش استفاده کرد. آب گرمایش را می‌توان از همان شبکه لوله‌کشی مورد استفاده برای آب سرد در تابستان و یا سیستم مجزای لوله‌کشی تامین کرد.

در سیستم‌های کویل انبساط مستقیم (DX Coil Systems/Direct Expansion Systems) یا سیستم‌های تمام مبرد (All Refrigerant Systems) هوای مورد نیاز برای سرمایش فضا به صورت مستقیم به وسیله مبرد موجود در کویل‌های سرمایشی سیستم هواساز سرد می‌شود. از آن‌جایی که هوا به صورت مستقیم به وسیله مبرد سرد می‌شود، کارایی سرمایش سیستم‌های DX بالاتر است. البته همیشه انجام لوله‌کشی مبرد به فواصل دور امکان‌پذیر نیست و سیستم‌های سرمایش مرکزی انبساط مستقیم یا DX تنها در ساختمان‌های کوچک و یک طبقه انجام می‌شوند. انواع مهم سیستم‌های انبساط مستقیم، شامل کولر گازی و اسپلیت می‌شود.