انواع تجهیزات و سیستم‌های تهویه مطبوع چیست؟

سیستم­ های تهویه مطبوع (HVAC)1 سیستم­هایی مکانیکی مربوط به ساختمان بوده که وظیفه­ ی آن­ها تامین آسایش حرارتی برای ساکنین داخل ساختمان می­باشد. سیستم تهویه مطبوع ابتدایی شامل تجهیزات گرمایشی، تهویه مطبوع، سرمایش و یا هوادهی است. دسته ­بندی این سیستم ­ها بر اساس تعداد ناحیه­ مشخص شده، موقعیت و توزیع، شامل سیستم مرکزی و سیستم مستقل می­شود. به­ طور کلی، سیستم­های تهویه مطبوع مرکزی به صورت یک تجهیز مرکزی، در محلی دور از ساختمان قرار گرفته و هوای مطبوع را توسط سیستم کانال ­کشی شده به داخل ساختمان هدایت می­کنند؛ و شامل سیستم­ های تمام هوا، آب-هوا و تمام آب می­باشند. سیستم­ های تهویه مطبوع مستقل می­توانند درون یک ناحیه مطبوع یا مجاور آن و بدون نیاز به شبکه کانال­ ها قرار بگیرند. این سیستم­ ها شامل سیستم گرمایش محلی2، تهویه مطبوع محلی3، هوادهی محلی4و سیستم اسپیلت5 می­شود.

همان­طور که گفته شد، سیستم­ های تهویه مطبوع برای دستیابی به نیازمندی­های محیط زیستی برای آسایش ساکنین می­باشد؛ که بیشتر در ساختمان­های صنعتی، تجاری، مسکونی و موسسات استفاده می­گردد. ماموریت اصلی این واحدها تامین آسایش حرارتی برای ساکنین، با تنظیم و تغییر شرایط هوای خارجی به شرایط دلخواه درون ساختمان می­باشد. بسته به شرایط هوایی خارجی، هوای بیرونی که به داخل ساختمان کشیده شده، قبل از توزیع به درون اتاق­ها سرد یا گرم شده، بعد از آن به بیرون از ساختمان ارسال شده یا مجددا درون سیستم مورد استفاده قرار می­گیرد. انتخاب نوع سیستم HVAC در یک ساختمان، به شرایط آب و هوایی، سن ساختمان، ترجیحات مالکان ساختمان و طراح پروژه، بودجه مربوط به پروژه و طراحی معماری ساختمان بستگی دارد.

سیستم­های HVAC می­توانند بر اساس فرایندهای مورد نیاز و فرایند توزیع هوا، طبقه­ بندی ­شوند. فرایندهای اصلی مورد نیاز سرمایش، گرمایش و تهویه هوا است و دیگر فرایندها مانند رطوبت­ دهی و رطوبت­زدایی نیز می­توانند اضافه شوند.

1Heating, Ventilation and Air Conditioning

2Local heating

3Local air-conditioning

4Local ventilation

5Split system

انتخاب سیستم HVAC محدودیت­ هایی دارد که باید اندازه ­گیری شده و مورد توجه قرار گیرد. این محدودیت­ها شامل ظرفیت­های موجود بر اساس استانداردها، ویژگی­های ساختمان، فضای موجود، بودجه برای ساخت و بار سرمایشی-گرمایشی ساختمان می­باشد.

اجزای سیستم HVAC

تجهیزات و اجزای اصلی سیستم تهویه مطبوع شامل موارد زیر است:

1. پلنیوم باکس1 هوای مخلوط و کنترل هوای خارجی
2. فیلتر هوا
3. فن تامین کننده هوا
4. فن هوای خروجی و همچنین خروجی هوا
5. مکش هوای خروجی
6. کانال­ها
7. دستگاه­های خروجی
8. سیستم هوای بازگشتی
9. کویل­ های سرمایش و گرمایش
10. واحد ذخیره ­سازی گرمایش و سرمایش
11. برج خنک کننده
12. بویلر
13. چیلر آب
14. تجهیزات رطوبت دهی و رطوبت زدایی

طبقه بندی سیستم­های HVAC

طبقه­ بندی اصلی سیستم­ های HVAC به صورت سیستم مرکزی و سیستم مستقل می­باشد. انواع یک سیستم به قرارگیری محل تجهیزات ابتدایی آن بستگی دارد. بنابراین، سیستم توزیع آب و هوا باید بر اساس طبقه بندی سیستم و محل قرارگیری تجهیزات ابتدایی آن طراحی شود.

 

1Plenum

سیستم تهویه مرکزی

یک سیستم مرکزی تهویه مطبوع ممکن است تهویه هوای یک یا چند منطقه حرارتی را انجام می دهد، و تجهیزات اصلی در خارج از منطقه مورد نظر برای انجام تهویه، و در مکانی مناسب مانند محوطه داخلی، روی سقف و یا در مجاورت ساختمان قرار گیرد. سیستم ­های مرکزی باید منطقه ­ها را متناسب با شرایط استاندارد خود معادل ­سازی کنند. این سیستم­ ها دارای نقاط کنترلی متعددی مانند ترموستات، برای هر ناحیه هستند. در شکل زیر انواع اصلی سیستم­ های مرکزی را مشاهده می­کنید:

 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر اجزای هواساز مرکزی

 

 

 

سیستم تهویه مستقل

برخی از ساختمان‌ها می‌توانند چندین ناحیه داشته باشند یا این­که دارای یک منطقه بزرگ و واحد باشند که نیاز به سیستم­های HVAC مرکزی برای تامین نیازهای حرارتی دارد. با این حال، ممکن است ساختمان های دیگر دارای یک منطقه واحد باشند که نیاز به تجهیزاتی دارد که در داخل خود منطقه قرار گیرد، مانند خانه های کوچک و آپارتمان­های مسکونی. این نوع سیستم به عنوان سیستم­های HVAC محلی در نظر گرفته می­شود؛ از آن­جایی که هر کدام از تجهیزات، بدون عبور از مرزهای دیگر عمل تهویه مطبوع را انجام می­دهد. بنابراین، هواساز یک منطقه ه­ای تنها به یک نقطه کنترل که به یک ترموستات متصل است، برای فعال کردن سیستم HVAC محلی نیاز دارد. برخی از ساختمان­ها دارای چندین سیستم HVAC محلی، به عنوان تجهیزات مناسب برای مناطق منفرد خاص هستند. با این حال، این سیستم های محلی به سیستم­های مرکزی متصل نیستند؛ اما هنوز هم بخشی از یک سیستم تهویه مطبوع کل ساختمان می­باشند. انواع مختلفی از سیستم تهویه محلی وجود دارد: