تهویه مطبوع چیست؟
تهویه مطبوع، یک فناوری دقیق است که به منظور ایجاد شرایط مطلوب و استاندارد در داخل محیط‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری به منظور ایجاد شرایطی مانند کیفیت هوا، دما، رطوبت و فشار مطلوب در داخل فضاها به کار می‌رود. مهندسان مکانیک با بهره‌گیری از اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و اصول انتقال حرارت، سیستم‌های تهویه مطبوع را طراحی می‌کنند.
در ایران، نرم افزار Carrier HAP، یکی از نرم افزارهای محبوب برای محاسبه بارهای حرارتی و برودتی در زمینه تهویه مطبوع است. استفاده از این نرم افزار، به مهندسان این امکان را می‌دهد تا با دقت و کارایی بالا، محاسبات لازم برای طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع را انجام دهند.
در کشورهایی مانند آمریکا، استاندارد ASHRAE به عنوان استاندارد مرجع در زمینه تهویه مطبوع شناخته شده است. این استاندارد، به همراه مباحث مهندسی مربوطه، مانند مباحث چهاردهم و شانزدهم نظام مهندسی، در طراحی و اجرای سیستم‌های تهویه مطبوع به کار می‌رود.
انواع سیستم های تهویه مطبوع
سیستم‌های تهویه مطبوع از منظر رویکردهای مختلف و نیازهای کاربر می‌توانند به سه دسته مرکزی، مجزا و ترکیبی تقسیم شوند.
- سیستم‌های مرکزی:
- چیلرها: این سیستم‌ها از یک یا چند چیلر برای تولید آب سرد استفاده می‌کنند که سپس این آب سرد به واحدهای داخلی توزیع می‌شود.
- فن کویل: در این سیستم، هوای محیط از طریق یک فن وارد فن کویل می‌شود و در آن توسط آب سرد یا گرم به دماهای مطلوب تغییر می‌یابد.
- سیستم‌های مجزا:
- کولرهای آبی: این سیستم‌ها از کولرهایی که آب را به عنوان مایع مبرد استفاده می‌کنند برای خنک‌کردن هوا استفاده می‌کنند.
- اسپلیت‌های دیواری: این نوع سیستم شامل یک دستگاه داخلی و یک واحد خارجی است که با همکاری هم فضا را خنک یا گرم می‌کنند.
- پکیج دیواری مستقل: در این سیستم، تمامی واحدهای مورد نیاز برای تهویه مطبوع در یک دستگاه مستقل جای می‌گیرند.
- رادیاتور: این سیستم از رادیاتورها برای انتقال گرما استفاده می‌کند.
- سیستم‌های ترکیبی:
- موتورخانه گرمایشی مرکزی: این سیستم از یک موتورخانه گرمایشی برای تأمین گرما استفاده می‌کند، همراه با رادیاتورها یا کویل‌های آب گرم.
- اسپلیت دیواری یا داکت اسپلیت یا کولر آبی: برای سرمایش، این سیستم از یک واحد داخلی و یک واحد خارجی استفاده می‌کند.
از نظر انرژی مصرفی، سیستم‌های تهویه مطبوع به دو دسته تمام برقی و ترکیبی گاز و برق تقسیم می‌شوند. سیستم‌های آب خنک و سیستم‌های هواخنک از لحاظ خنک‌کنندگی متفاوت هستند. از نظر سیال انتقال حرارت، می‌توانند از سیستم‌های آبی یا سیال مبرد استفاده کنند، و انتقال سیال ممکن است از طریق لوله‌های گالوانیزه یا مسی یا کانال‌های هوا صورت گیرد. اما تعمیر و تمیز کردن این سیستم ها هم چالش برانگیز است و باید دسترسی به آن ها را در ساختمان قرار دهیم برای مثال اگر دیزاین خانه شما با کناف است باید یک دریچه بازدید از این جنس در کنار سیستم تهویه قرار دهید و خرید اینترنتی دریچه بازدید کناف و آن هم از موسسه میرزاجانی میتواند انتخاب خوبی باشد
تجهیزات تهویه مطبوع
تجهیزات تهویه مطبوع شامل انواعی از دستگاه‌ها و تجهیزاتی هستند که برای ایجاد و حفظ شرایط مطلوب در داخل فضاها استفاده می‌شوند. این تجهیزات شامل ابزارهایی برای تولید، توزیع، و تنظیم دما، رطوبت، کیفیت هوا و فشار می‌شوند. به طور کلی، تجهیزات تهویه مطبوع شامل موارد زیر می‌شود:
- چیلرها: این دستگاه‌ها برای تولید آب سرد استفاده می‌شوند. آب سرد توسط یک کمپرسور خنک‌کننده سرد می‌شود و سپس برای تهیه هوای خنک در فضاها استفاده می‌شود.
- فن‌های تهویه: این تجهیزات برای جابجایی هوا در داخل فضا و ایجاد جریان هوای تازه و تهویه شده استفاده می‌شوند.
- کولرهای آبی: این دستگاه‌ها از آب به عنوان مایع مبرد برای خنک‌کردن هوا استفاده می‌کنند. آب خنک شده توسط یک کولر به هوا اضافه می‌شود تا دما را کاهش دهد.
- پکیج‌های دیواری: این تجهیزات شامل یک واحد تهویه کامل است که به دیوار یا سقف متصل می‌شود و به صورت مستقل عمل می‌کند.
- رادیاتورها: این تجهیزات برای انتقال حرارت به هوا یا مایع مبرد استفاده می‌شوند تا دمای مطلوب در فضاها فراهم شود.
- موتورخانه‌ها: این تجهیزات برای تأمین گرما یا سرمایش به صورت مرکزی در فضاها استفاده می‌شوند.
- ترموستات‌ها: این تجهیزات برای کنترل و تنظیم دما و رطوبت در فضاها استفاده می‌شوند.
- کنترلرها و سیستم‌های کنترل هوشمند: این تجهیزات برای اتوماسیون و کنترل دقیق شرایط تهویه مطبوع در فضاها استفاده می‌شوند.
- فیلترها: این تجهیزات برای تصفیه و تقویت کیفیت هوا از ذرات معلق، آلاینده‌ها و باکتری‌ها استفاده می‌شوند.
- دمنده‌ها و گرم‌کن‌ها: این تجهیزات برای تأمین گرما در فصل‌های سرد سال و همچنین برای تهیه هوای تازه و تهویه شده در فصل‌های گرم سال استفاده می‌شوند.
این تجهیزات معمولاً به صورت ترکیبی و یا به صورت مجزا برای ایجاد شرایط تهویه مطبوع در فضاهای مختلف استفاده می‌شوند.
استفاده از تهویه مطبوع در ساختمانهای مسکونی
استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع در ساختمانهای مسکونی تاریخچه‌ای پر از توسعه‌ها و نوآوری‌ها دارد. از زمان معرفی اولین دستگاه‌های سرمایشی کوچک تا ارائه استانداردهای بهینه‌سازی مصرف انرژی، تحولات مهمی در این زمینه رخ داده است.
در دهه ۱۹۲۰، شرکت فریجیدر با معرفی دستگاه‌های اسپلیت برای خنک‌کردن منازل مسکونی، گامی مهم در جهت ایجاد راحتی در محیط زندگی گرفت. این دستگاه‌ها، اگرچه کوچک بودند، اما همچنان نیازمند نصب کندانسور مجزا بودند و هزینه آن‌ها نیز بالا بود. در ادامه، شرکت جنرال الکتریک با توسعه کولرهای پنجره‌ای، این تکنولوژی را به مرحله‌ای جدید رساند و قیمت تولید را کاهش داد.
با توسعه مواد مبرد غیر قابل اشتعال مانند کلروفلوروکربن، عملکرد و ایمنی دستگاه‌های تهویه مطبوع بهبود یافت. اما مسائل زیست محیطی مرتبط با این مواد، باعث شد که استفاده از آن‌ها تحت محدودیت قرار گیرد و به دنبال آن، موادی مانند هیدروفلوروکربن‌ها به جای آن‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
تا پایان دهه ۱۹۶۰، بیشتر خانه‌های پیشرفته در آمریکا به سیستم‌های تهویه مطبوع مجهز شدند. این تکنولوژی به ساکنین مناطقی با آب و هوای گرم مانند آریزونا و فلوریدا امکان سکونت در شرایط راحت‌تری را فراهم کرد.
در دهه ۷۰، با افزایش تقاضا برای استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع و بروز بحران انرژی، قوانین جدیدی به منظور بهینه‌سازی مصرف انرژی تصویب شد. استانداردهای جدیدی برای تولید کنندگان تجهیزات تهویه مطبوع و هیت‌پمپ‌ها معرفی شد و استفاده از آن‌ها به رعایت این استانداردها وابسته شد.
در نهایت، از سال ۱۹۹۲، دپارتمان انرژی آمریکا استانداردهای جامعی را برای تهیه تجهیزات تهویه مطبوع خانگی و هیت‌پمپ‌ها منتشر کرد. این استانداردها نه تنها به بهبود عملکرد تجهیزات کمک می‌کنند، بلکه به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمک می‌کنند.
