Ground-heat-Exchanger

مبدل حرارتی زیرزمینی – Ground heat Exchanger

مبدل حرارتی زیرزمینی

مبدل حرارتی زیرزمینی – Ground heat Exchanger روشی است که با به جریان انداختن هوا و یا سیالات در درون لوله‌ها می‌توانیم تهویه مناسب‌تری از محیط را داشته باشیم. این لوله‌ها که در درون کانال‌های حفرشده بر سطح زمین قرار داده شده اند، بسته به شرایط محیطی و خاک منطقه می‌تواند سیالات متفاوتی را در خود حرکت دهد.

مطالعات نشان می دهد که هر چه از سطح زمین به سمت لایه‌های داخلی آن برویم، دمای متفاوت‌تری نسبت به هوای اتمسفر زمین وجود دارد. به زبان ساده‌تر در لایه‌های زیرین سطح زمین در تابستان دما خنک‌تر و در زمستان این لایه‌ها دمای پایین‌تری را دارند. بنابراین متخصصین و مهندسین این حرفه بر آن شدند تا از تفاوت این دما برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی بهره ببرند. و راهی را برای دستیابی به دمای آسایش بهینه با استفاده از حداقل انرژی تجدید ناپذیر فراهم سازند.

مبدل حرارتی زیرزمینی

در این مقاله سعی خواهیم کرد تا شما را با مبدل حرارتی زیرزمینی (Ground heat Exchanger) به عنوان بروزترین و کارآمدترین نوع سیستم گرمایشی و سرمایشی و مزایای استفاده از آن آشنا کنیم.

مبدل حرارتی زیرزمینی چیست؟

مبدل حرارتی زیرزمینی با نام‌های مختلفی چون پمپ حرارتی ژئوترمال، مبدل حرارتی لوله زمینی، مبدل‌های حرارتی هوا به خاک، سیستم تونل زمینی، لوله‌های زیرزمینی، مبدل حرارتی زیر خاک، GHE، HGHE و … شناخته می‌شود.

با اینکه بیانگذاری این روش از تبادل دما، سده‌ها قبل در بادگیرهای یزد بوده و در آن محل استفاده می شده است، اما هم اکنون کشورهایی چون آمریکا، دانمارک، هند، اتریش و در راس آن‌ها آلمان از مبدل حرارتی زیرزمینی بهره می‌برند. ساختمان اداره فدرال محیط زیست آلمان بهترین نمونه از انواع ساختمان‌هایی است که از روش مبدل زیرزمینی برای تبادل دما استفاده می‌کند.

مبدل حرارتی زیرزمینی چیست

ساختمان اداره فدرال محیط زیست آلمان

نمای داخلی ساختمان فدرال محیط زیست آلمان

چگونگی عملکرد مبدل حرارتی زیر خاک

مبدل حرارتی زیر خاک یا پمپ حرارتی ژئوترمال با به دام انداختن گرمای زمین و انتقال آن به محیط مورد نظر و یا منتشر کردن گرمای این محیط به زمین نقش مهمی در تهویه مرکزی ساختمان‌ها دارد. این سیستم از طریق لوله‌هایی که در زیر زمین به کار رفته، به عنوان نوعی تهویه مرکزی کاربرد دارد. که در آن از مواد شیمیایی و مشتعل خبری نیست. و به صورت دمیدن و انتقال هوا در این کانال‌ها می‌توان به صورت کاملا نوین و کاربردی دمای ایده‌آل محیط گلخانه‌ای، دامداری‌ها و ساختمان‌های مسکونی و تجاری را فراهم کرد. کانال‌هایی که در زیر زمین حفر می‌شوند از طریق دمنده‌های مکانیکی، هوا را به سمت این کانال‌ها می‌کشانند. و با حرکت هوا در لوله‌های زیر زمین و چرخش در کانال‌های زیرزمینی، با تبادل دمای هوای بیرون لوله‌ها در نهایت دمای نزدیک به دمای آسایش را به محیط انتقال می‌دهند.

تصور کنید در مرداد ماه هستیم و دمای هوا 43 درجه می باشد. اما همانطور که قبلا گفته شد، در زیر زمین دمای معکوسی نسبت به دمای اتمسفر وجود دارد. بنابراین با کشاندن هوای محیط به این کانال‌ها می‌توانیم هوای خنک زیر زمین را به دام انداخته و با تبادل با هوای محیط، هوا را با دمای پایین‌تری به محیط برگردانیم. البته در نظر داشته باشید که در تابستان نیز همین رابطه وجود دارد. و از گرمای زیر زمین برای بالا بردن دمای محیط می‌توان بهره برد.

انواع کانال‌های مبدل حرارتی زیرزمینی

کانال‎‌هایی که برای جاگذاری لوله‌های مبدل حرارتی زیر خاک حفر می‌شود بسته به عوامل محیطی و شرایط منطقه‌ای و سطح زیر ساخت سازه ساختمان در دو نوع افقی و عمودی می‌باشد. هر کدام از این کانال‌ها مزایایی دارند که به طور مختصر اشاره خواهیم کرد.

کانال کشی افقی

کانال‌های افقی و صفحه‌ای کاربرد و عملکرد بهتری دارند. در این نوع کانال‌ها هرچه کانال کشی در عمق پایین‌تری از سطح زمین انجام بگیرد، اختلاف دما بیشتر بوده و تبادل دمای بهتری خواهیم داشت. به طور کلی این مبدل‌ها در سیستم سرمایشی نقش بهتری نسبت به کانال‌های عمودی دارند. و بیشتر برای مناطقی که در تابستان دمای گرم‌تری دارند، کاربردی‌تر هستند. GHE افقی را در سه زیر گروه ذیل دسته بندی می کنند:

  • تک لوله‌ای‌های افقی
  • چند لوله‌ای و مارپیچی
  • لوله‌های موازی
مبدل-حرارتی-زیرزمینی-افقی-چند-لوله_ای-و-مارپیچی

نمایی از کانال‌های حفرشده در زمین در مبدل حرارتی زیرزمینی افقی چند لوله‌ای و مارپیچی

مبدل-حرارتی-زیرزمینی-افقی-با-لوله_های-موازی (1)

مبدل حرارتی زیرزمینی افقی با لوله‌های موازی

البته در مبدل‌های افقی باید با برآورد دمای میانگین منطقه توسط افراد کاربلد بهترین سیال را برای لوله‌ها انتخاب کرد.

کانال کشی عمودی

کانال‌کشی عمودی برای ساختمان‌هایی که سطح زیرساخت کمتری دارند، بهینه‌تر است. و نوع خاک منطقه در عملکرد مبدل حرارتی عمودی نقش مهمی ایفا می‌کند.

عوامل موثر بر کیفیت تبادل دمای سیستم تونل زمینی

به طور کلی عواملی چون سطح آب‌های زیرزمینی منطقه، نوع و چگالی خاک، فاصله کانال‌ها از یکدیگر، تفاوت دمای خاک منطقه، طول و قطر لوله‌ها، عمق کانال‌ها، سطح بستر کانال‌های GHE در زیر زمین و … از جمله عواملی هستند که در میزان صرفه جویی انرژی و کیفیت تبادل دما تاثیر دارند.

مزیت استفاده از مبدل حرارتی زیرزمینی

محدود کردن استفاده از انرژی‌های فسیلی، هوای مطبوع و عاری از هر گونه گاز و مواد شیمیایی، کاهش آلودگی، کاهش اثرات گلخانه‌ای، کاهش آلایندگی قارچی و باکتریایی، کاهش مرگ و میرهای ناشی از گارگرفتگی، کاهش آتش‌سوزی، صرفه جویی در مصرف انرژی‌های تجدید ناپذیر و … از جمله مزیت‌های استفاده از مبدل حرارتی زیرزمینی است.

معایب استفاده از مبدل حرارتی زیرزمینی

هر چند که استفاده از مبدل حرارتی زیرزمینی در طولانی مدت، باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود، ولی به دلیل یارانه پرداختی به حامل‌های انرژی از طرف دولت و هزینه بالایی در زمان ساخت سازه با استقبال خوبی از طرف مهندسین و مدیرهای پروژه‌های ساختمانی مواجه نمی‌شود. اما در سال‌های پیش رو و بسته به سیاست‌های حذف یارانه‌ها از طرف دولت، مسلما بهترین جایگزین برای تامین دمای ساختمان‌ها خواهد بود.

 

ترتیب خاک‌ها با بهترین بهره‌وری

  1. زمینی که آب‌های زیرزمینی به سطح نزدیک‌ترند. و می‌توان از این نوع مبدل حرارتی برای تغییر دمای محیط بهره‌وری بهتری داشت.
  2. خاک رس مرطوب
  3. خاک رس خشک
  4. شنی مرطوب
  5. شنی خشک

نتیجه‌گیری

برای کاهش مصرف انرژی در کنار مبدل‌های دیگر می‌توان از مبدل حرارتی زیرزمینی در ساختمان‌های تجاری، مسکونی، تولیدی، کارخانه‌ای و … استفاده کرد. در ساختمان‌های بزرگ و تجاری با وسعت بالا باید تحقیقات و بررسی‌های بیشتری توسط مهندسین این شاخه برای عمق و نوع کانال کشی عمودی یا افقی انجام گیرد. تا نتیجه معکوسی در عملکرد سیستم مبدل حرارتی زیرزمینی نداشته باشیم.

البته باید در نظر داشت که به جای هوا می‌توان از سیالاتی چون آب، آب نمک، ضدیخ، اتانول و … با در نظر گرفتن شرایط محیطی منطقه در درون این لولههای زیر زمین استفاده کرد.

شما بزرگواران می‌توانید با مراجعه به صفحه محصولات وبسایت جهان تهویه اعتماد با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت جهان تهویه نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن را نیز دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

منابع :

https://www.geoexchange.com.au/ground-heat-exchanger/ , https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%A8%D8%AF%D9%84_%D8%AD%D8%B1%D8%A7%D8%B1%D8%AA%DB%8C_%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86%DB%8C

دانلود مقاله
vav-advances

هواساز حجم متغیر (سیستم VAV) چیست؟

هواساز حجم متغیر (سیستم VAV) چیست؟

روند ترقی علم و دانش به نحوی است که روز به روز شاهد ظهور فناوری ­های نو در عرصه ­های مختلف هستیم. اگر نگاه خود را به حوزه سیستم­ های تهویه مطبوع معطوف کنیم، می­توان به­ آسانی گفت که هدف اصلی سیستم ­های تهویه مطبوع، فراهم آوردن شرایط مناسب و بهبود کیفیت هوای ساختمان در راستای راحتی ساکنان آن است.

در این مقاله از بلاگ جهان تهویه اعتماد، به موضوعی بسیار پراهمیت در حوزه سیستم­های تهویه مطبوع، یعنی هواساز حجم متغیر یا سیستم VAV پرداخته ­ایم. سیستمی که با بهینه‌سازی مقدار و دمای هوای توزیع شده در محیط، موجب کاهش مصرف انرژی در سیستم­های تهویه مطبوع می شود.

اگر در عرصه سیستم­ های تهویه مطبوع فعال هستید یا قصد افزایش اطلاعات خود را در این زمینه دارید، تا انتهای مقاله هواساز حجم متغیر (سیستم VAV) همراه ما باشید.

نگاهی بر هواساز حجم متغیر یا سیستم VAV

سیستم VAV بر اساس عبارت Variable Air Volume مختصر شده است. در تعریف کلی و ابتدایی ازاین سیستم، می توان گفت که هوا را با دما و نرخ جریان متغیر، از یک واحد کنترل هوا (AHU) تامین می­کند. هواساز حجم متغیر یکی از بهترین گزینه­ ها برای استفاده در ساختمان­ های تجاری است، چرا که می­تواند نیازهای گرمایشی یا سرمایشی این نوع از ساختمان­ ها را به خوبی برآورده کند.

در تصویر اول، می­توانید سیستم توزیع هوایی که مبتنی بر سیستم VAV طراحی شده است را مشاهده کنید.این سیستم از بخش های AHU و VAV در هر قسمت تشکیل شده است. معمولا در هر منطقه یک جعبه VAV یا VAV Box وجود دارد.

هر VAV Box این قابلیت را دارد تا با باز یا بسته کردن یک دمپر یکپارچه، دمای هر بخش را تنظیم کند. در برخی از قسمت­ ها ممکن است درصورت نیاز تغییر دمای بیشتر، هر جعبه vav به یک گرم کن کمکی مجهز شود. برای مثال در یک بخش با پنجره بیشتر، چنین چیزی برای افزایش دما در زمستان مورد نیاز خواهد بود.

در ادامه این مقاله از بلاگ جهان تهویه اعتماد، درمورد VAV Box بیشتر توضیح داده شده است.

هواساز حجم متغیر

انواع جعبه vav یا VAV Box

به طور کلی جعبه­ های VAV به دو دسته تقسیم می­شوند که به هریک بطور مجزا پرداخته ایم.

جعبه vav وابسته به فشار

جعبه VAV زمانی از نوع وابسته به فشار در نظر گرفته می­شود که سرعت جریان عبوری از جعبه با فشار ورودی در مجرای تغذیه تغییر کند. این نوع از کنترل محبوبیت و مطلوبیت کمتری دارد، زیرا دمپر در جعبه فقط در پاسخ به دما کنترل می­شود و می­تواند منجر به نوسانات دما و صدای بیش از حد شود.

جعبه vav مستقل از فشار

یک جعبه VAV زمانی مستقل از فشار تلقی می­شود که از یک کنترل کننده جریان برای حفظ نرخ جریان ثابت بدون توجه به تغییرات فشار ورودی سیستم استفاده کند. این نوع جعبه VAV نسبت به نوع وابسته به فشار رایج تر است. VAV Box مستقل از فشار امکان تهویه فضا را به صورت یکنواخت ­تر و راحت­تر فراهم می­کند.

در شکل 2 می­توانید نمایی از جعبه مستقل از فشار را مشاهده کنید. در این تصویر، VAV Box دارای یک کویل حرارتی است.

جعبه مستقل از فشار

هواساز حجم متغیر و معادله دارسی

در طراحی ساختمان هوای درون کانال ­ها و داکت­ ها تراکم ناپذیر در نظر گرفته می­شود. بدین معنی که حجم با فشار تغییر نمی‌کند. (حجم مخصوص با دمای هوا تغییر خواهد کرد.)

با توجه به اینکه هوا در امتداد یک مجرا جریان دارد، برای راحتی کار آن را براساس فشار استاتیک (pS)، فشار سرعت (pV) و فشار کل (pT) در نظر می­گیرند. به این­صورت که:

pT = pS + pV

با در نظر گرفتن جریان هوا از طریق یک مجرا مانند شکل زیر، جریان حجمی (q) را می­توان از میانگین سرعت هوا(c)، ضرب در مساحت مجرا (A) بر حسب مترمربع، تعیین کرد. به طور معمول برای سیستم­ هایی که سیال جریان یافته هوا است، چگالی (ρ) برابر با 1.2kg.m-3 درنظر گرفته می­شود (این میزان +/- 4٪ در محدوده شرایط HVAC معمولی متفاوت است).

بنابراین؛ pV معمولاً 0.6c2 ذکر می­شود. (در یک سیستم گردش هوای مجرایی، فشار سرعت هوا ممکن است با استفاده از تراورس لوله پیتوت-استاتیک یا به طور عملی­ تر، در یک سیستم عامل از طریق یک دستگاه اندازه­ گیری ثابت مانند لوله ­های سرعت یا شبکه پیتوت تعیین شود.)

از “معادله دارسی” برای ارائه رابطه بین پارامترهای یک مجرا (مانند یک لوله یا مجرا) و افت فشار (به دلیل مقاومت اصطکاکی) در سیال (آب یا هوا) استفاده می­شود:

ضریب اصطکاک:  λ

طول مجرا: L

قطر هیدرولیک: D

مجرا: m = چهار برابر مساحت تقسیم بر محیط 

سرعت سیال : c

چگالی سیال: ρ 

فشار: P

 

برای تعیین ضریب اصطکاک سیال (λ) از عدد رینولدز (Re) استفاده می­شود که از رابطه زیر به دست می­آید:

Re = ρ c d/μ

در این رابطه نماد μ مربوط به ویسکوزیته دینامیکی سیال (در اینجا هوا) است. ویسکوزیته هوا به طور قابل توجهی در محدوده شرایط معمولی در کانال های HVAC تغییر نمی­کند. ویسکوزیته هوا در دمای 25 درجه سانتی گراد برابر است با: 

0.18 × 10-4Pa.s

این مقدار معمولاً به عنوان یک مقدار مشخص و از پیش تعیین شده استفاده می­شود.

 

لازم به توضیح است که جریان در زمانی که Re<2300 به صورت آرام (روشن) و زمانی که    Re> 3000 باشد آشفته در نظر گرفته می­شود.

وقتی جریان آرام است، ضریب اصطکاک طبق معادله Poisseuille (λ = 64/Re) داده می­شود.

با این وجود به دلیل وجود سرعت در کانال های سیستم ­های تهویه مطبوع، جریان آشفته ایجاد شده که از معادله کلبروک وایت یا معادله هالند استفاده می­شود:

فرمول-2

زبری سطح مجرا : K

زبری نسبی بسته به متریال به کار رفته متفاوت است. برای مثال این مقدار برای فولاد گالوانیزه برابر با 0.15 میلی­-متر است.

قطر مجرای هیدرولیک: D

 

با فرض ثابت بودن ضریب اصطکاک و دیگر پارامترها در معادله دارسی، با تغییر سرعت هوا حجم جریان (q) هم تغییر خواهد کرد. در این­صورت افت فشار مجرا با سرعت سیال طبق رابطه زیر متناسب است:

فرمول-3

این رابطه تا زمانی که پارامترهای هندسی ثابت باشند (برای مثال تنظیمات دمپر تغییر نکند) برای کل سیستم صدق می­کند.

از آن­جایی که افت فشار مجرا با سرعت سیال متناسب است، بنابراین برای هر دبی خاص این رابطه برقرار خواهد بود:

فرمول-4

در این رابطه R مقاومت مخصوص سیستم کانال ها است که ممکن است به واسطه افت فشار ناشی از طراحی و دبی ایجاد شود.

همچنین توان (P) مورد نیاز برای به حرکت درآمدن هوا از طریق مجاری و کانال­ها با استفاده از رابطه زیر تعیین می­شود:

فرمول-5

این روابط و پارامترها مفاهیمی اساسی برای طراحی و به کارگیری سیستم ­های VAV به شمار می­روند.

 هواساز حجم متغیر چگونه کار می­کند؟

هواساز حجم متغیر در دهه 60 میلادی به بازار سیستم­ های تهویه مطبوع معرفی شد و توانست دگرگونی عظیمی را ایجاد کند. سیستم VAV در ابتدا با استفاده از کنترل کننده­های پنوماتیکی یا الکتریکی ابتدایی کنترل می­شدند. اما با این وجود، بازهم می­توانستند تغییر شگرفی در کاهش مصرف انرژی را تضمین کنند.

انواع مختلفی از هواسازهای جریان متغیر وجود دارد. ساده ترین نوع آن را می­توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.

این سیستم ساده عناصر مشخصی را نشان می­دهد که در آن هریک از Terminal Unitها هوای اولیه را از واحد مرکزی انتقال هوا (AHU) در همان دما دریافت می­کنند.

اگر بخواهیم به زبان ساده طرز کار سیستم تهویه حجم متغیر را شرح دهیم می­توان گفت که این سیستم با لوله کشی آب سرد (متصل به چیلر) و لوله کشی آب گرم (متصل به بویلر) و در برخی موارد با لوله کشی مبرد (که به آن هواساز با کویل انبساط مستقیم می گویند) اقدام به ایجاد برودت یا حرارت می­کند.

در واقع آب سرد چیلر یا آب گرم بویلر در کویل به گردش در می­ آید و یک فن هوا را از اطراف کویل­ ها می­دمد تا دمای هوا در اثر برخورد با سطح سرد یا داغ کویل، کاهش یا افزایش یابد و از طریق کانال ها وارد ساختمان گردد.

هواساز حجم متغیر با ثابت نگه داشتن دمای سیال درون کویل ها و تغییر در حجم هوا، میزان گرما یا سرمای متناسب با فضا را تنظیم می­کند، به­ همین دلیل است که عبارت “حجم متغیر” را برای این سیستم برگزیده­ اند.

 

 هواساز حجم متغیر چه مزیت هایی دارد؟

·         کنترل دقیق دما

·         کاهش فرسایش کمپرسور (به دلیل ثابت بودن دمای سیکل و تغییر در حجم هوا)

·         کاهش مصرف انرژی

·         کاهش صدا و لرزش فن

·         میزان بیشتر رطوبت ­زدایی از هوای ورودی در حالتی که کم باری رخ می­دهد

سخن پایانی

در این مقاله سعی شد تا نگاهی به هواساز حجم متغیر داشته باشیم.

لازم به یادآوری است که شما عزیزان می‌توانید با مراجعه به صفحه محصولات وبسایت جهان تهویه اعتماد با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت جهان تهویه اعتماد آشنا شده و کاتالوگ فنی آن را نیز دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

 

منابع:

https://www.cibsejournal.com/cpd/modules/2019-04-vav/

 

https://www.pnnl.gov/projects/best-practices/variable-air-volume-systems#Description%20of%20Technology

 

https://www.youtube.com/watch?v=jXV3i9_QOhQ

دانلود مقاله
چیلر-توربوکور-1

چیلر توربوکور چیست ؟

چیلر توربوکور (Turbocor) چیست؟

هر فناوری پیشرو مانند تکنولوژی به کار رفته در چیلرهای توربوکور، برای همه گیر شدن و اثبات خود به دنیای تکنولوژی سیستم های خنک کننده، تنها به چند سال زمان نیاز داشتند. Turbocor compressor chillers یا چیلرهای توربوکور یکی از منحصربه فرد ترین نقش های اساسی و بنیادین را در صنعت سیستم های تهویه مطبوع ایفا می کنند.

اگر در این حوزه فعال یا به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد چیلرهای Turbocor هستید، این مقاله از وبسایت جهان تهویه اعتماد را تا انتها مطالعه کنید.

چیلر توربوکور و جهانی بدون آلایندگی

در ابتدای این مقاله، توصیف دکتر استیو وارناک، از اساتید Coolmation Group را در مورد چیلرهای Turbocor بررسی می کنیم و سپس به سراغ بررسی ویژگی ها و مزایای این نوع از چیلر می پردازیم.

دکتر وارناک ابتدا توصیف خود را با سه مزیت اصلی این چیلرها آغاز می کند، یعنی راندمان بالا، انتشار کربن کمتر و مصرف سوخت پایین و ادامه می دهد که به کارگیری چیلرهای توربوکور درست در زمانی به داد صنعت ACR رسید که این صنعت توسط قوانین سختگیرانه اتحادیه اروپا از جمله F-Gas و بعضی قوانین ساختمانی، تحت فشار بود.

کمپرسورهای Turbocor را می توان به یک جهش تکنولوژیکی تشبیه کرد که درست در بهترین زمان وارد عرصه شدند و توانستند رابطه ای بهینه بین چیلر و کمپرسور ایجاد کنند.

با توجه به نگرانی های جهانی، از کنفرانس پاریس تا بیانیه اخیر سازمان ملل در مورد میزان آلایندگی ناشی از کربن، انتظار می رود که چیلرهای توربوکور به زودی به بازیگر اصلی این عرصه بدل شوند.

طرز کار چیلر توربوکور (Turbocor)

نقطه عطف طراحی کمپرسور چیلرهای توربوکور در نبود سیستم روغنکاری مانند آن چه که در موتورهای القایی سنتی شاهدش هستیم است. به این کمپرسورها Oil free magnetic bearing HVAC به معنی سیستم های تهویه مطبوع با یاتاقان مغناطیسی بدون روغن، گفته می شود.

این سیستم طوری طراحی شده است که بدون نیاز به روغن کاری، حجم برودتی بسیار بالایی را ایجاد می کند. معمولا راندمان چیلرهای قدیمی که از کمپرسورهای اسکرو استفاده می کنند حدودا 92% است که این میزان در کمپرسورهای توربوکور به عدد 97% نیز می رسد. از این رو، این تکنولوژی در آینده سهم بسزایی در صنعت سیستم های برودتی خواهد داشت.

یکی از نام های پیشرو در این صنعت که نخستین کمپرسور توربوکور را طراحی و و به تولید انبوه رسانده است، شرکت دانفوس است. شما می توانید در شکل زیر، طرز کار و جزئیات یکی از محصولات این شرکت را مشاهده کنید.

چیلر-توربوکور

در کمپرسورهای رایج مانند رفت و برگشتی، اسکرو و روتوری، قطعات توسط انرژی الکتریکی به حرکت درمی‌آیند و گاز را که عامل ایجاد برودت است، فشرده می‌کنند. در این سیسستم‌ها، به دلیل افزایش طول عمر، به حداقل رساندن اصطکاک و خنک کردن قطعات، از سیستم روغن‌کاری استفاده می‌شود. شما می‌توانید با مطالعه مقاله روغن‌کاری کمپرسور اطلاعات بیشتری دراین‌باره کسب کنید.

در کمپرسورهای توربوکور، با استفاده از یک میدان مغناطیسی، نیروی محرک برای به حرکت درآوردن قطعات و اجزا تامین شده و به همین دلیل، بلبرینگ‌ها حذف می‌شوند. حذف قسمت‌های درگیر در فرآیند روغن‌کاری علاوه‌بر به حداقل رساندن اصطکاک، سبب کاهش اندازه کمپرسور نیز می‌شود. چنین مزیتی در نصب، راه‌اندازی و تعمیر این دست چیلرها نمود پیدا کرده و باعث تسهیل این فرآیندها نیز خواهد شد.

مهم‌ترین مزیت‌های چیلر توربوکور (Turbocor)

کمپرسورهای Turbocor با توجه به ویژگی های فنی و طراحی نوین خود، مزیت های متعددی را دارا هستند که در ادامه به هر یک اشاره خواهیم کرد.

  • راندمان بالا

همانطور که بیان شد، کمپرسور چیلرهای توربوکور با چرخش در فضایی مغناطیسی کار خود را انجام می دهد. این امر باعث می شود تا نسبت به سیستم های روغن کاری، گرمای کمتری تولید شود. در نتیجه تولید گرمای کمتر، راندمان سیستم به مراتب بالاتر خواهد بود.

  • راه‌اندازی با آمپر کمتر

به دلیل وجود یاتاقان‌های به اصطلاح بدون اصطکاک، جریان

به دلیل وجود یاتاقان‌های به اصطلاح بدون اصطکاک، جریان راه‌اندازی این کمپرسورها به تنها 2 آمپر کاهش می‌یابد. پیرو این مزیت، با از میان برداشته شدن مجموعه‌ای از اجزا هزینه ساخت و تولید و مصرف انرژی هم کاهش می‌یابد. کاهش مصرف انرژی سبب می‌شود تا استانداردهای مدنظر رعایت شده و ریسکی برای پرداخت جریمه یا جلوگیری از تولید درمیان نباشد.

لازم به توضیح است که به دلیل این عدم اصطکاک، صدای حاصل از فعالیت این چیلرها به مراتب کمتر خواهد بود. در نتیجه گستره استفاده از این چیلرها بیشتر شده و باعث می‌شود تا بسیاری، هزینه‌های بالاتر چیلرهای توربوکور را در نظر نگرفته و به دلیل مزیت‌های این سیستم از آن استفاده کنند.

هدر رفتن کمتر انرژی

به دلیل تکنولوژی به کار رفته در این کمپرسورها، فرکانس بین 300 تا 800 هرتز تغییر می‌کند که همین امر باعث می‌شود سرعت کمپرسور نیز در محدوده 18000 تا 45000 دور در دقیقه متغیر باشد و در عین حال، نیازی به استفاده از یاتاقان‌ها وجود ندارد که سبب صرفه‌جویی در مصرف انرژی خواهد شد.

  • جلوگیری از پدیده Surge در چیلرهای سانتریفیوژ

کمپرسورهای توربوکور در چیلرهای سانتریفیوژ باعث بهبود عملکرد در شرایط بارگذاری کم می‌شود. این مزیت از بروز پدیده Surge (سِرج) جلوگیری می‌کند.

پدیده سرج (Surge) چیست؟

در هنگام ناپایداری جریان، مابین تیغه کمپرسور و جریان فاصله ایجاد می‌شود. نتیجه این پدیده تولید صدای زیاد است که ناشی از برخورد عرضی جریان به تیغه است.

چنین مشکلی با توجه به وجود یاتاقان های مغناطیسی، کنترل دور موتور الکتریکی و پروانه‌های دو مرحله‌ای در کمپرسور توربوکور ایجاد نمی‌شود.

سخن پایانی

در این مقاله سعی شد تا نگاهی به چیلر توربوکور (Turbocor) داشته باشیم.

لازم به ذکر است که شما بزرگواران می‌توانید با مراجعه به صفحه محصولات وبسایت جهان تهویه اعتماد با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت جهان تهویه نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن را نیز دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

منابع

https://www.acr-news.com/turbocoran-attractive-choice-

https://www.youtube.com/watch?v=iOLeFORu3zs

دانلود مقاله
مقامات زرندیه

بازدید مقامات زرندیه از خط تولید شرکت جهان تهویه اعتماد

بازدید مقامات زرندیه از توانمندی ها و خط تولید شرکت جهان تهویه اعتماد

ابراز خشنودی و تقدیر و تشکر مقامات زرندیه از مدیران شرکت جهان تهویه اعتماد :

پس از بازدید این مقامات از جمله فرماندار محترم زرندیه، رئیس محترم صنعت و معدن، رئیس شهرک صنعتی مامونیه، فرمانده سپاه زرندیه و امام جمعه ی زرندیه از خط تولید چیلر، هواساز، فن کویل و غیره و توانمندی های شرکت جهان تهویه اعتماد در زمینه ی طراحی و تولید سیستم های تهویه مطبوع، ضمن تقدیر و تشکر از مدیران این شرکت به جهت کار آفرینی و ایجاد شغل برای جوانان این مرز و بوم و همچنین کم کردن وابستگی های کشورمان ایران به  تولیدات خارجی، از این شرکت به عنوان یکی از قدرتمند ترین و جوان ترین و به روز ترین تولیدکنندگان در عرصه ی صنعت یاد کردند.

اتاق-سرور-و-سیستم-سرمایش-آن

اتاق سرور – سیستم سرمایش و استاندارد ها

هر آن‌چه درباره سیستم سرمایش اتاق سرور باید بدانید…

در این مقاله از وبسایت جهان تهویه اعتماد، به موضوعی بسیار پراهمیت و حساس، به نام سیستم سرمایش اتاق سرور (Data Center Cooling System) پرداخته‌ایم.

همان‌طور که می‌دانید، سیستم‌های خنک کننده و تهویه مطبوع در صنایع مختلف به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله‌ آن‌ها می‌توان به سیستم‌های اتاق تمیز (Clean Room)، فن کویل‌ها، برج‌های خنک کننده و هواسازهای هایژنیک اشاره کرد.

از دیگر سیستم‌های حائز اهمیت در حوزه فعالیت شرکت جهان تهویه اعتماد، سیستم‌های خنک کننده دیتا سنتر است که در ادامه این مقاله، آن را معرفی و سازوکار آن را برای شما شرح داده‌ایم.

اتاق سرور چیست و چرا به سیستم سرمایشی (خنک کننده) نیاز دارد؟

پیش از پرداختن به سیستم‌ سرمایش اتاق سرور، مفهوم اتاق سرور (دیتا سنتر) را بیان می‌کنیم.

به بیان ساده، اتاق سرور یا دیتا سنتر، فضایی است که باهدف حفظ و نگهداری سرورها، روترها، سوییچ‌ها و دیگر تجهیزات مربوطه ساخته می‌شود تا شرایط فیزیکی و محیطی ایده‌آلی برای عملکرد سرورها فراهم شود.

سرورها برای هر سازمان حکم قلب تپنده را دارند، چرا که وظیفه سرویس‌دهی به کارکنان را داشته و درصورت ایجاد چالش در کار آن‌ها، روند کاری کل سازمان با اختلال مواجه می‌شود. دیتا سنترها در مقیاس‌های کوچک برای سازمان‌های کوچک‌تر تا اندازه‌هایی حیرت‌انگیز برای غول‌های تکنولوژی همچون اپل و گوگل به‌کار می‌روند. با توجه به این اهمیت بالا، اتاق سرور باید محلی استاندارد و دارای شرایطی ویژه باشد تا ریسک هرگونه مشکل در کار سرورها به صفر نزدیک شود. سیستم سرمایش اتاق سرور (دیتا سنتر) از مهمترین قسمت‌های تاسیسات اتاق سرور محسوب می‌شود.

چرا سیستم سرمایش برای اتاق سرور اهمیت بالایی دارد؟

سیستم خنک کننده دیتا سنتر با هدف خنک‌‌سازی این اتاق تعبیه می‌شود. تجهیزات حساسی در اتاق سرور وجود دارند و در اثر کار مداوم به تولید حرارت می‌پردازند، از این رو بالا رفتن دما بیش از حد استاندارد باعث اختلال در عملکرد آن‌ها خواهد شد. حرارت بالای این اجزا درصورت مهار نشدن با سیستم خنک کننده اتاق سرور، می‌تواند موجب آتش‌سوزی نیز بشود.

به‌طور میانگین، انرژی الکتریکی مصرفی در یک دیتا سنتر معمولی که منجر به تولید این گرما می‌شود به شرح زیر است:

 

  • 50% برای تجهیزات IT

 

  • 35% برای سیستم خنک کننده دیتا سنتر

 

  • 10% برای زیرساخت‌های الکتریکی و پشتیبانی

 

  • 5% برای روشنایی

 

باتوجه به این میزان تقسیم انرژی مصرفی، می‌توان به اهمیت سیستم سرمایش اتاق سرور پی برد.

در ادامه ممکن است پرسشی برای شما ایجاد شود:

دما تا چه مقدار برای خنک‌سازی دیتا سنتر باید کاهش یابد؟

در مقاله‌ای که به قلم کوین هلسین، نویسنده ژورنال انستیتو آپ‌تایم منتشر شده است در پاسخ گفته است:

به حدی سرد است که برای ورود به برخی دیتا سنترها، باید ژاکت خود را بردارید!

 

از طرفی، به توصیه انجمن مهندسین تبرید و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE)، دیتا سنتر به 3 کلاس کلی و 4 زیر کلاس تقسیم میشود و شرایط اتاق باید در بازه های تعریف شده قرار گیرد.

کلاس A1: دمای خشک اتاق بین 15 تا 32 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 20% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 80% و نقطه شبنم 17 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A2: دمای خشک اتاق بین 10 تا 35 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 20% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 80% و نقطه شبنم 21 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A3: دمای خشک اتاق بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 8% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 85% و نقطه شبنم 24 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A4: دمای خشک اتاق بین 5 تا 45 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 8% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 90% و نقطه شبنم 24 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس B: دمای خشک اتاق بین 5 تا 35 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی بین 8 تا 80% و نقطه شبنم حداکثر 28 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس C: دمای خشک اتاق بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی بین 8 تا 80% و نقطه شبنم حداکثر 28 درجه سانتیگراد باشد.

برای کلاس A اگر اطلاعات دقیقی در دسترس نبود در حالت کلی

دمای خشک اتاق بین 18 تا 27 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 60% و نقطه شبنم بین  9-  درجه سانتیگراد تا 15 درجه سانتیگراد باشد.

سیستم سرمایش اتاق سرور چگونه کار می‌کند؟

در ادامه این مقاله از وب‌سایت جهان تهویه اعتماد، انواع روش‌هایی که سیستم‌های خنک کننده دیتا سنتر از آن استفاده می‌کنند را توضیح داده‌ایم.

به‌طور کلی فرآیند خنک سازی دیتا سنتر به مراحل زیر تقسیم می شود:

 

  • خنک‌سازی سرور با مهار گرمای تولیدی تجهیزات

 

  • خنک‌سازی فضا با از بین بردن گرما در فضا

 

  • انتقال حرارت با هدایت گرما از طریق خنک‌سازی در خارج از دیتا سنتر

 

  • خنک‌سازی مایع و برگرداندن مایع به سیستم

 

روش‌های خنک‌ سازی اتاق سرور

 

استفاده از هوای خنک (Air Cooling)

در این روش خنک سازی که به روش خنک‌سازی هوایی معروف است، از شیوه‌ سرمایشی مانند یخچال استفاده می‌شود. یعنی هوا وارد مسیری مارپیچ شده و پس از خنک شدن، به سمت پنل‌های سرمایشی دیتا سنتر روانه می شود. از سوی دیگر هوای گرم به بیرون از اتاق سرور هدایت می‌شود.

دیتا سنترهای قدیمی و یا کوچک، برای سایلان متمادی از روشی به نام Raised Floor (طبقه مرتفع) برای خنک‌سازی هوایی استفاده می‌کردند. در این روش هوای سرد ایجاد شده از تهویه اتاق کامپیوتر (CRAC or CRAH) هوای قسمت زیرین طبقه‌های مرتفع را تحا فشار قرار می‌دهد.

با توجه به شکل، کاشی‌ها یا کفپوش‌های سوراخ داری که در کف تعبیه‌ می‌شوند، به عنوان مسیری برای خروج هوای سرد و ورود به فضای اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.  پس از عبور از سرورها، هوای گرم شده به CRAC یا CRAH باز می‌گردد تا خنک شود. نقطه قوت این سیستم خنک کننده برای دیتا سنترها، استفاده از روش ساده و بدون پیچیدگی بود.

هوای-خنک-Air-Cooling

این سیستم برای سالیان متمادی مورد استفاده قرار می‌گرفت تا اینکه جای خود را به سیستم‌هایی بهینه‌تر داد. اگرچه که این روش همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسته به نوع و مقیاس دیتا سنتر، می‌توان از آن استفاده و موثر واقع شود.

استفاده از آب برای خنک‌سازی

این روش به روش خنک‌سازی آبی نیز معروف است. مثال بارز از چنین سیستمی را می‌توان در سیستم خنک‌کننده موتور اتومبیل یافت. در این روش آب وارد لوله‌ها شده و گرمای تولید شده را جذب می‌کند. پس از جذب بسته به نوع سیستم، به خارج از آن هدایت شده و یا مجدد پس از سرد شدن به لوله‌ها هدایت می‌شود.

استفاده-از-آب-برای-خنک_سازی

در این سیستم خنک کننده دیتا سنتر که در شرکت جهان تهویه تولید و اجرا می‌گردد، از یک برج خنک کننده برای خنک سازی مایع خنک کننده (آب) استفاده می‌شود. درست مانند آن‌چه در چیلرها برای ساختمان‌های مسکونی یا اداری پیاده سازی می‌شود.

جمع بندی

در این مقاله سعی شد تا نگاهی به سیستم سرمایش اتاق سرور (Data Center Cooling System) داشته باشیم. در مقالات آینده با توجه به اهمیت این موضوع، به جزئیات بیشاری از این سیستم خواهیم پرداخت.

لازم به ذکر است که شما عزیزان میتوانید با مراجعه به صفحه محصولات ما با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت جهان تهویه اعتماد نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن را نیز دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

منابع:

  •  
دانلود مقاله
فصلنامه زمستان 1400

فصلنامه زمستان 1400

فصلنامه زمستان 1400 شرکت جهان تهویه اعتماد منتشر شد. شما عزیزان میتوانید در پایان هر فصل با مطالعه این فصلنامه از آخرین رویدادها و اخبار صنعت تهویه مطبوع مطلع شده و همچنین با بررسی فهرست مطالب این فصلنامه، آخرین مقالات علمی و تخصصی ما را مطالعه فرمایید.

دانلود فصلنامه 1400
مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی (Heat exchangers)

در این مقاله سعی داریم در مورد انواع مختلف مبدل های حرارتی مورد استفاده در تهویه مطبوع که در بخش های مسکونی و تجاری استفاده میشوند بحث کنیم. همچنین به نحوه بکار رفتن این مبدل ها در چیلر خواهیم پرداخت.

مبدل حرارتی چیست؟

مبدل حرارتی همان طور که از اسمش مشخص است، وسیله ای است که برای انتقال گرما یا انرژی حرارتی استفاده میشود. به هر مبدل حرارتی دو سیال عامل گرم و سرد وارد میشود.

  • سیال مورد استفاده میتواند مایع یا گاز باشد
  • حرارت همواره از ناحیه گرم به سرد جریان می یابد.
  • برای انتقال گرما از یک بخش به بخش دیگر حتما باید بین دو ناحیه اختلاف دما وجود داشته باشد.

گرما به چه روش هایی انتقال می یابد؟

  • هدایت
  • جابجایی
  • تشعشع

بیشتر مبدل های حرارتی در تهویه مطبوع از روش های هدایت و جابجایی برای انتقال حرارت استفاده میکنند. انتقال حرارت به روش تشعشع نیز اتفاق می افتد اما درصد آن ناچیز است.

 

انتقال حرارت هدایتی:

انتقال حرارت هدایتی

انتقال حرارت هدایتی زمان رخ میدهد که دو ماده با دماهای مختلف با یکدیگر تماس فیزیکی داشته باشند.به عنوان مثال فنجان قهوه داغ را برای چند دقیقه روی میز قرار میدهیم،سپس فنجان را برمیداریم، میز مقداری از این انرژی حرارتی را از طریق هدایت از لیوان دریافت میکند.

 

 

 

 

انتقال حرارت جابجایی:

 
انتقال حرارت جابجایی

انتقال حرارت جابجایی زمانی اتفاق می افتد که سیالی حرکت کرده و انرژی حرارتی را با خود حمل میکند.این جابجایی میتواند به صورت آزاد و یا اجباری انجام شود. به عنوان مثال هنگامی که یک قاشق سوپ داغ را فوت میکنید، هوای عبوری از سوپ بخشی از گرمای آن را با خود جابجا کرده و سوپ سرد میشود.

انتقال حرارت تشعشعی:

انتقال حرارت تشعشعی

تشعشع زمانی رخ میدهد که یک سطح از خود، موج ساطع میکند. همه چیز، حتی انسان از خود حرارت تشعشعی ساطع میکند.هرچقدر یک سطح داغ تر باشد، انتقال از ان سطح بیشتر خواهد بود. انتقال حرارت تشعشع نیازی به محیط مادی جهت انتقال ندارد. به عنوان مثال امواج الکترو مغناطیس خورشید در فضا حرکت کرده و به زمین میرسد.

 

سیال واسط یا سیال مورد استفاده:

سیال مورد استفاده در تهویه مطبوع عموما آب،هوا،بخار،مبرد و یا روغن میباشد. مبدل های مورد استفاده در تهویه مطبوع عموما یکی از این دو کار را انجام میدهند: سرد یا گرم کردن هوا و یا آب .

مبدل های کویلی:

مبدل های کویلی

مبدل های کویلی ساده ترین نوع مبدل ها میباشند که متشکل از یک یا چند لوله هستند که در چند ردیف قرار میگیرند.لوله ها برای جدا سازی سیال های سرد و گرم استفاده میشود. یک سیال درون لوله ها و دیگری بر روی لوله ها جریان می یابد. فرض کنید سیال گرم درون لوله قرار دارد. در این حالت حرارت سیال گرم به روش هدایت از جداره لوله به سطح بیرونی لوله میرسید و در انجا به کمک انتقال حرارت جابجایی ، گرمای خود را به سیال دوم انتقال میدهد.

مبدل های صفحه ای:

مبدل های صفحه ای

در این نوع مبدل ها از صفحات فلزی برای جداسازی دو سیال استفاده میشود.جهت حرکت سیال ها برای انتقال حرارت بیشتر، عکس یکدیگر میباشد . گرمای سیال اول از طریق دیواره بین دو سیال و به روش هدایت منتقل شده و به روش جابجایی سیال دوم را گرم میکند.

با نگاهی دقیق تر به بررسی مبدل های مورد استفاده در تهویه مبطوع میپردازیم و هرکدام را با جزییات بیشتری توضیح خواهیم داد.

 

مبدل های فین تیوب:

مبدل های فین تیوب

به این مبدل ها به اختصار کویل سرمایی یا گرمایی گفته میشود.این مبدل ها در فن کویل ها، کویل ها،هواساز ها و … یافت میشود.در این مبدل ها عموما آب،مبرد و یا بخار از درون لوله ها جریان یافته و هوا نیز از روی کویل ها عبور داده میشود. به عنوان مثال برای گرم کردن هوا ، آب گرم از درون لوله ها عبور داده میشود. گرمای آب ابتدا به روش انتقال حرارت هدایتی و سپس به کمک انتقال حرارت جابجایی به هوای عبوری از روی کویل منتقل شده و باعث گرم شدن هوای عبوری از روی کویل میشود. فین ها نیز بر روی لوله با فواصلی استاندارد قرار میگیرند. فین ها برای افزایش انتقال حرارت بکار میروند. زیرا هرچه سطح انتقال حرارت افزایش یابد ، حرارت بیشتری نیز انتقال خواهد یافت.

 

مبدل های حرارتی صفحه ای کانالی:

مبدل های حرارتی صفحه ای کانالی

این مبدل ها در هواساز ها استفاده میشود. زمانی که میخواهیم انتقال حرارت از یک جریان هوایی با جریان هوایی دیگری داشته باشیم بدون اینکه این دو جریان با یکدیگر مخلوط شوند از این نوع مبدل ها استفاده میکنیم. این مبدل ها عموما از صفحات الومینیومی تشکیل شده اند و جریان های هوایی در جهت عکس یکدیگر از بین این صفحات عبور کرده و گرما از یک سیال به سیال دیگر منتقل میشود. در نهایت نیز دو جریان هوایی بدون ترکیب شدن با یکدیگر از مبدل خارج میشوند. در این مبدل ها نیز هر دو نوع انتقال حرارت هدایت و جابجایی را داریم.

ترنچ هیتر (trench heater) :

ترنچ هیتر (trench heater)

ترنچ هیتر ها معمولا دور تا دور محیط ساختمان و معمولا زیر پنجره ها و یا دیوار های شیشه ای نصب میشوند. ترنچ هیتر ها بر روی زمین نصب شده و برای کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجره ها استفاده میشوند. در واقع ترنچ هیتر ها همانند یک پرده هوای گرم عمل میکنند. در ترنج هیتر ها معمولا از آب گرم و یا کویل های برقی استفاده میشود. از انجایی که ترنچ هیتر ها بر روی زمین نصب میشوند در مجاورت هوای سرد قرار دارند. این هوا به روش جابجایی گرم شده و به بالا حرکت میکند. ضمن حرکت هوای گرم شده به سمت بالا،هوای سرد تر جای آن را میگیرد و به کمک این چرخه فضا گرم میشوند. همچنین حرکت هوای به سمت بالا باعث ایجاد یک پرده هوا بین پنجره و محیط داخل میشود که موجب کاهش تلفات حرارتی خواهد شد.

 

هیتر برقی کانالی  المنت :

هیتر برقی کانالی – المنت

این کویل ها معمولا درون کانال هوا و بعضا در فن کویل ها بکار میروند.این مبدل ها از لوله های مارپیچ فلزی با مقاومت بسیار بالا برای تولید گرما استفاده میکنند. هوا از روی این کویل ها عبور کرده و گرما به هوا از روش جابجایی منتقل میشود. در این مبدل ها، گرمایش یکنواختی در سراسر جریان هوا فراهم میشود. ایمنی در استفاده از این کویل ها به دلیل دمای بالای آن اهمیت زیادی دارد.

 

مبدل های میکروچنل :

مبدل های میکروچنل

مبدل های حرارتی میکروچنل نوع پیشرفته ای از مبدل های فین تیوب میباشند که انتقال حرارت بالایی را ارائه میدهند. این مبدل ها را میتواند در چیلر،کندانسینگ یونیت،خشک کن هوا و روفتاپ پکیج ها و… مشاهده کرد.

این نوع مبدل های حرارتی از انتقال حرارت جابجایی به عنوان روش اصلی انتقال حرارت استفاده می کنند. در هر طرف یک هدر وجود دارد که بین هدر ها چند لوله صاف با فین وجود دارد. هوا از درون فواصل بین فین ها عبور کرده و گرمای سیال درون لوله ها را با خود حمل میکند.

مبرد از هدر درون لوله ها جریان می یابد تا به هدر دیگر برسد. درون هدرها ، بفل هایی برای کنترل جهت جریان و همچنین به حرکت در آوردن مبرد درون لوله به منظور افزایش زمان انتقال حرارت بین مبرد و هوا قرار گرفته است.

درون هر کدام از لوله ها حفره های کوچکی وجود دارد که به آنها میکروچنل گفته میشود که در تمام طول لوله ها ادامه دارند. این میکروچنل ها به مقدار قابل توجهی سطح انتقال حرارت را افزایش میدهند.

کویل اواپراتور بوته ای:

این نوع مبدل ها معمولا در خانه های بزرگ و املاک تجاری کوچک استفاده میشود. کویل درون اواپراتور بوته ای همچون مبدل حرارتی فین تیوب عمل میکند و از یک مبرد در داخل لوله و هوا در بیرون لوله استفاده میکند. هوای عبوری از روی کویل حرارت خود را به روش جابجایی اجباری منتقل میکند. مبرد درون لوله گرما را از هوای عبوری گرفته و سپس به کمپرسور وارد میشود. مبرد پس از عبور از کمپرسور وارد کندانسور شده و پس از سرد شدن، دوباره مبرد سرد وارد اواپراتور بوته ای میشود .

رادیاتور:

رادیاتور

رادیاتور ها به صورت گسترده در کاربری های خانگی مورد استفاده قرار گرفته اند. رادیاتور ها عموما در زیر پنجره و بر روی دیوار نصب میشوند. آب گرم از بویلر وارد رادیاتور میشود. گرما از طریق هدایت از لوله ها به صفحات فلزی روی رادیاتور منتقل میشود. هوا نیز از طریق جابجایی گرما را از صفحات گرفته و به سمت بالا حرکت میکند. هوای سردتر جایگزین جریان هوای قبلی شده و پس از گرم شدن به سمت بالا حرکت میکند .  به شکل کلی هوا در یک مسیر دایره ای شکل حرکت کرده و گرما را از رادیاتور میگیرد. در رادیاتور های جدید از فین هایی استفاده میشود که هدف آنها افزایش سطح انتقال حرارت میباشد. در برخی کاربری های خاص از بخار و یا روغن نیز بجای آبگرم استفاده میشود.

المنت گرمایشی آب:

المنت گرمایشی آب

این المنت ها معمولا در گرم کن ها و آبگرم ها مشاهده میشود.بعضی اوقات نیز در تشت برج های خنک کننده بکار میرود که هدف آن جلوگیری از یخ زدن آب برج خنک کننده میباشد. در این مبدل ها از لوله های فلزی با مقاومت بالا استفاده میشود. این مقاومت باعث تولید گرما میشود. این کویل به گونه ای عایق شده است که جریان سیال را در خود نگه داشته اما اجازه انتقال حرارت را میدهد. المنت گرمایشی در مخزن آب غوطه ور میشود و گرما از المنت به داخل آب منتقل میشود. آبی که در اطراف المنت قرار گرفته گرم شده و به سمت بالا حرکت میکند. سپس آب خنک تر برای جایگزینی این آب گرم شده جریان می یابد. این چرخه تا گرم شدن تمامی آب مخزن ادامه خواهد داشت.

چرخ دوار:

این مبدل ها عموما داخل هواساز ها بین جریان هوای تازه و هوای برگشت مورد استفاده قرار میگیرند. در چرخ دوار، یک موتور الکتریکی که با تسمه به دیسک وصل شده، دیسک مبدل حرارتی را به آرامی به چرخش در می آورد. این دیسک مستقیما در جریان هوای تازه و هوای برگشت قرار گرفته است. هوا مستقیما از دیسک عبور میکند، اما در حین عبور با سطوح دیسک در تماس است. سطوح دیسک انرژی حرارتی را از یک جریان هوا جذب کرده و با چرخش وارد جریان هوای دوم میشوند و این انرژی حرارتی جذب شده را آزاد میکنند. در این مبدل ها مقدار کمی از هوای تازه و برگشتی با یکدیگر به ناچار ترکیب خواهند شد. از این مبدل ها برای بدست اوردن انرژی موجود در هوای برگشت استفاده میشود.

بویلر آب:

بویلر آب

بویلر ها در اکثر ساختمان های مسکونی و تجاری یافت میشوند. نوع کوچکتر آنها که در کاربری های مجزای  ساختمانی بکار میروند و بر روی دیوار نصب میشود. بویلر ها انواع مختلفی دارند که طریقه عملکرد کلی آن ها به صورت زیر است:

سوخت در محفظه احتراق با اکسیژن ترکیب شده و بر اثر جرقه، احتراق صورت میپذیرد. گاز های حاصل از احتراق وارد لوله های بویلر شده و پس از طی مسیر لوله ها از اگزوز بویلر وارد اتمسفر میشوند. لوله ها و محفظه احتراق توسط آب احاطه شده است. حرارت از روش جابجایی به لوله ها منتقل شده و این حرارت از روش هدایت به آب منتقل میشود. سپس حرارت منتقل شده به آب به روش جابجایی در سراسر سیال جریان می یابد. بر اساس نوع بویلر و طراحی آن، سیال خروجی به صورت آب گرم یا بخار آب خواهد بود. حرکت آب در این سیکل توسط پمپ انجام میشود. سرعت پمپ و مقدار سوخت مصرفی در دمای آب خروجی تاثیرگذار میباشد.

لوله حرارتی (heat pipe):

لوله حرارتی (heat pipe)

این لوله ها عموما در سلول خورشیدی و بعضا در هواساز مورد استفاده قرار میگیرند. این مبدل از دو لوله داخل هم تشکیل شده که لوله بیرونی شیشه و لوله درونی شیشه و یا فلز میباشد. بین دو لوله باید خلا ایجاد شود. لوله بیرونی باید خاصیت جذب بالایی داشته باشد. همچنین برای لوله درونی از نوعی پوشش خاص استفاده میشود تا ضریب نشر آن به حداقل برسد. این پوشش و خلا بین دو لوله باعث میشود که گرما پس از ورود به لوله ، امکان خروج از آن را نداشته باشد.در انتهای لوله یک هدر قرار گرفته است. بر روی هدر جریان آب سرد حرکت میکند. درون لوله درونی، ترکیبی از آب و مواد دیگر در فشار پایین وجود دارد. فشار پایین باعث میشود با مقدار کمی گرما، سیال درون لوله تبخیر شده و به سمت هدر حرکت کند . در آنجا حرارت خود را به جریان آب سرد داده و پس از میعان دوباره به انتهای لوله هیت پایپ برگردد. حرارت خورشید به وسیله تشعشع جذب شده، سپس به روش هدایت به لوله منتقل میشود و در نهایت به کمک جابجایی در سیال درون لوله جریان می یابد.

بخاری کوره ای (اکونو پک):

بخاری کوره ای (اکونو پک)

این بخاری ها در خانه ها و با هوای کانال کشی شده بکار میروند. بخاری های کوره ای از یک مبدل حرارتی استفاده میکنند که مستقیما در مسیر هوای سرد قرار گرفته است. سوخت مشتعل شده و گاز های حاصل از احتراق مستقیما به درون لوله های مبدل حرارتی فرستاده میشوند. هوا از روی این مبدل حرارتی عبور کرده و گرمای حاصل از احتراق را جذب میکند. هوای گرم از بالای بخاری کوره ای خارج شده و گاز های حاصل از احتراق نیز از مبدل حرارتی به فضای بیرون فرستاده میشود.

مبدل صفحه ای:

نوع جوشی قابلیت جداسازی صفحات از یکدیگر را ندارد و ظرفیت سرمایشی یا گرمایشی آنها ثابت است. این نوع مبدل ها در هیت پمپ ها ، دیگ های ترکیبی و واحد های رابط حرارتی استفاده میشود.

مبدل پوسته و لوله:

مبدل های لوله پوسته را میتوان به عنوان اواپراتور و یا کندانسور در چیلر های تراکمی مشاهده کرد. این مبدل تشکیل شده از یک جدار بیرونه به نام پوسته است که درون آن تعدادی لوله قرار گرفته است. درون لوله ها سیال اول و در فضای بین لوله ها و پوسته سیال دوم جریان می یابد. دو سیال به وسیله دیواره لوله ها از یکدیگر جدا شده و هیچگاه با یکدیگر ترکیب نمیشوند. به دلیل اختلاف دمایی بین دو سیال ، انتقال حرارت از سیال گرمتر به سیال سرد تر انجام میشود. سیال های مورد استفاده معمولا آب و مبرد میباشد. بسته به نوع طراحی ممکن است هر کدام درون لوله یا بیرون لوله مورد استفاده قرار گیرند.

دانلود مقاله
روغن کاری کمپرسور

روغن کاری کمپرسور

در این مقاله از وب سایت شرکت جهان تهویه اعتماد، به سراغ یکی دیگر از مباحث مهم در عرصه سیستم‌های برودتی، یعنی روغن کاری کمپرسور رفته‌ایم. اگر برای هر سیستم صنعتی در هر مقیاسی یک نبض در نظر بگیریم، به جرات می‌توان گفت که کمپرسور و روغن کاری کمپرسور مانند نبض دستگاه‌های تهویه مطبوع و برودتی است.

از متاورس تا روغن کاری کمپرسور!

بی راه نیست اگر بگوییم که دنیای این روزها تحت تاخت و تاز علم و صنایع پیشرفته قرار گرفته است. سرعت تولید علم را می‌توان در مواجهه با تکنولوژی‌هایی مانند متاورس به خوبی درک کرد. اما برخلاف آن‌چه که در دنیای مجازی، ترند شده است، تکنولوژی مورد نیاز حال حاضر بشر نه متاورس ، بلکه تکنولوژی‌هایی مانند سیستم‌های تهویه مطبوع است. چرا که در راستای آسودگی و فراهم کردن شرایط زندگی ایده‌آل برای انسان‌ها جزو ضروریات هستند.

از این رو، در این مقاله به مبحث مهم روغن‌ کاری در کمپرسور پرداختیم تا گامی دیگر در راستای آگاهی بخشی به مخاطبان شرکت جهان تهویه اعتماد برداریم.

چرا روغن کاری در کمپرسور اهمیت دارد؟

اکثر سیستم‌های حرکتی مکانیکی ، از روغن کاری به‌عنوان فاکتوری در راستای حفظ سلامت و کارکرد بهینه اجزای خود بهره می‌برند.

کمپرسور سیستم‌های تهویه مطبوع نیز جدا از این امر نیستند. سیستم‌های تهویه مطبوع برای کارکرد دقیق و بی نقص نیاز به یک سیستم روغن‌کاری مناسب دارند تا تمام اجزا بتوانند بدون خوردگی، داغ شدن، کاهش بازدهی و درفضایی ایزوله بدون فشار مضاعف کار کنند.

همچنین لازم به توضیح است که روغن استفاده شده در سیستم روغن کاری کمپرسور باید :

  1. غلظت (ویسکوزیته) کافی داشته باشد تا در درجه حرارت های زیاد ترکیب شیمیایی خود را در کمپرسور و در حرارت های پایین مایع بودن خود را در اواپراتور حفظ کند.
  2. روغن های تبرید باید عایق الکتریسیته باشند(دی الکتریک)
  3. نقطه اشتعال آن بالا باشد.
  4. روغن باید عاری از رطوبت-موم -هیدروکربن و سایرناخالصی ها و ذرات معلق باشد.
  5. دارای نقطه ریزش خوب باشد یعنی در درجه حرارت های کم غلیظ نشود.
  6. با مبرد دستگاه سازگاری داشته باشدو با آن واکنش شیمیایی انجام ندهد.
  7. مبرد دستگاه به راحتی در آن حل شود ولی با آن ترکیب نشود تا مشکلی درکار روغن کاری انجام ندهد.
  8. تولید کف نکند.

فرآیند روغن کاری و شناخت اجزای اصلی کمپرسور

کمپرسورهای دینامیکی (جنبشی) دارای چند جزء کلیدی هستند که به خنک کننده/روان کننده نیاز دارند. این اجزا شامل موارد زیر هستند.

  • چرخ دنده ها
  • یاتاقان ها
  • واشرها
  • و…

تا به امروز، همانطور که در شکل های زیر نشان داده شده است، اکثر کمپرسورهای دینامیکی همچنان از واشرهای روغن کاری شده با لایه روغن استفاده می کنند. فقط واشرهای  labyrinth (شکل های 1 و 2) یا واشرهای روغن کاری شده با گاز (شکل 3) بدون لایه مایعی که وجه ها را جدا می کند، کار می کنند. در واشرهای معمولی روغن کاری شده با مایع، روان کننده یاتاقان و آب بندی اغلب یکسان هستند.

شکل 2

شکل 2

شکل 4

شکل 4

شکل 1

شکل 1

شکل 3

شکل 3

Traditional Compressor Seal Designs

روغن‌ کاری و چرخش روغن در کمپرسور چگونه است؟

به‌طور کلی سیستم روغن کاری یک کمپرسور شامل یک کارتر میل لنگ، یک پمپ فشار یا وسیله پاشش روغن، یک صافی، یک فیلتر و یک روان کننده سیلندر است.

در کمپرسورهایی که ساختار سیلندر و پیستونی دارند، از قطعه‌ای به نام Rod Dipper یا Oil Pump به منظور روغنکاری استفاده می‌شود. (هر دو قطعه در موارد مختلف مورد استفاده قرار میگیرد)

Rod Dipper به انتهای آزاد میل لنگ متصل می‌شود و توسط میل لنگ، از طریق دنده، زنجیر یا تسمه V شکل حرکت می‌کند.

شکل-6

برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.

روغن با قطعاتی همچون میل لنگ، پیستون، پین و یاتاقان ایستا در تماس است. به این‌صورت که در ابتدا، پمپ قدرت مکش را از میل لنگ گرفته و روغن را پس از عبور دادن از فیلتر، به بلبرینگ‌ها می‌رساند. 

معمولا در این فرایند یک شیر برای تنظیم فشار روغن تعبیه می‌شود که فشار روغن را حفظ می‌کند. سپس روغن به واسطه اویل پمپ، به حفره میانی میل لنگ تزریق می‌شود. این امر در فرآیند روغن کاری کمپرسور باعث آغشته شدن میل لنگ به روغن می‌شود. سپس روغن از میل لنگ به سمت یاتاقان انتهایی جریان یافته و از طریق شاتون، روغن به بلبرینگ بالایی می‌رسد

شکل 7

سیستم روغن کاری (شکل 8) روغن را به کمپرسور، یاتاقان ها، چرخ دنده ها و کوپلینگ ها می رساند. روغن روان کننده توسط پمپ ها از مخزن خارج و تحت فشار از طریق کولرها و فیلترها به بلبرینگ ها تزریق می‌شود. پس از خروج از یاتاقان، روغن دوباره به مخزن تخلیه باز میگردد.

در سیستم روغن کاری کمپرسور، مخزن به گونه ای طراحی شده است که امکان گردش بین هشت تا 12 بار در ساعت را به کل حجم سیال (روغن) می دهد. لازم به توضیح است که مخازن روغن اغلب دارای حسگرهای حرارتی برای نظارت بر سطوح دما در هنگام راه اندازی و عملیات هستند.

همچنین، مخازن معمولا امکان کنترل دمای روغن را دارند که برای جلوگیری از گرمای بیش از حد در طول سیکل های عملیاتی، پیش گرمایش را در شرایط راه اندازی سرد فراهم می کند. هنگام کار، روغن روان کننده کمپرسور معمولاً توسط پمپ روغن اصلی به گردش در می آید. علاوه بر آن، یک پمپ کمکی به عنوان حالت آماده به کار عمل می کند. این دو پمپ به طور کلی دارای درایو یا منبع تغذیه هستند. زمانی که هر دو فعال می شوند، به منابع تغذیه جداگانه متصل می شوند.

در صورت نیاز یک سوئیچ فشار، پمپ روغن کمکی را فعال می کند. اگر فشار روغن کمتر از حد از پیش تعیین شده باشد، سوئیچ فشار دوم کمپرسور را خاموش می کند.

فیلترها روغن را قبل از رسیدن به نقاط روغن کاری تمیز می کنند و یک گیج اختلاف فشار بر میزان جریان نظارت می کند.

جریان روغن به هر یاتاقان به طور جداگانه توسط روزنه ها تنظیم می شود، به ویژه برای نقاطی که به روغن کاری با فشارهای مختلف نیاز دارند. از طرفی روغن برای سایر اجزای مکانیکی از خطوط انشعاب گرفته شده است. به عنوان مثال، هنگامی که از یک نشانگر موقعیت محور هیدرولیک استفاده می شود، روغن از سیستم روغن روان کننده تامین می شود.

دما و فشار در تمام مکان‌های مهم سیستم، از جمله دمای مخزن روغن، خطوط برگشت از یاتاقان‌ها، چرخ دنده‌ها و سایر اجزای مکانیکی اندازه‌گیری می‌شود. همچنین، دما و فشار اغلب در دو طرف مکش و تخلیه هر مرحله فشرده‌سازی ثبت می‌شود.

شکل 8

جمع بندی

در این مقاله سعی شد تا نگاهی به روغن کاری کمپرسور داشته باشیم. لازم به ذکر است که شما عزیزان میتوانید با مراجعه به صفحه محصولات ما با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت شرکت جهان تهویه اعتماد نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن ها را دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

دانلود مقاله
سمینار تخصصی تهویه مطبوع تبریز

همایش تخصصی سیستم های تهویه مطبوع تبریز

نخستین همایش تخصصی سیستم های تهویه مطبوع در استان آذربایجان شرقی، شهر تبریز برگزار شد.

در تاریخ 27 بهمن ماه 1400 در استان آذربایجان شرقی، شهر تبریز ، با تلاش و همکاری چند هفته ایی مدیران دفتر فروش و نمایندگی شمال غرب کشور، همایشی با شکوه و پر استقبال در سالن آمفی تاتر هتل پتروشیمی تبریز برگزار گردید.

در این همایش تخصصی و پر شور که با برنامه ریزی های صورت گرفته، پس از شنیدن سخنان مدیران گروه کارخانجات جهان تهویه اعتماد، مجموعا دو ساعتو نیم مطالبی توسط مدیر واحد فنی مهندسی شرکت جهان تهویه اعتماد در اختیار شرکت کنندگان در این همایش قرار گرفت که میتوان گفت در کمتر کتاب های آموزشی و یا مجالس علمی مطرح شده بود.

مفتخریم که توانستیم در این زمان کوتاه، برخی مطالب علمی مهم در زمینه ی سیستم های تهویه مطبوع در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

لازم به ذکر است که شما عزیزان میتوانید فایل پاور پوینت ارائه شده در این همایش را از طریق لینکی که در پایین همین مطلب قرار گرفته است، دانلود نمایید.

به امید دیدار شما در همایش های آتی…

دانلود پاورپوینت مطالب
اتاق تمیز یا clean room چیست

اتاق تمیز یا clean room چیست؟

اتاق تمیز Clean Room

اتاق تمیز یا clean room محلی است که در آن آلاینده‌ها، ذرات گرد و غبار، میکروب‌ها، رطوبت و … را به دلیل برخی پژوهش‌های علمی و تولید به حداقل رسانیده‌اند. در این اتاق‌ها با استفاده از ابزارهایی که بعدا به آن‌ها اشاره خواهد شد، این موارد را تحت کنترل درآورده و محیط را برای انجام تحقیقات آماده‌سازی می‌کنند.

هوای شهری معمولا در هر متر مکعب دارای 35000000 ذره بزرگتر از 0.5 میکرون می‌باشد. که برای انجام تحقیقات بسیار زیادتر از استانداردهای تعیین شده است. در حالی که در اتاق تمیز تنها 12 ذره کوچکتر از 0.5 میکرون در واحد حجم وجود دارد. عاری بودن کلین روم به حدی در برخی صنایع مهم و حیاتی است که لباسهای پرسنل، رفتار و راه رفتن آنها نیز باید تحت کنترل باشد. در برخی از صنایع حساس‌تر، حرف زدن پرسنل نیز باید کنترل شده بوده و تنها در صورت لزوم با ایما و اشاره با هم ارتباط برقرار می‌کنند.

اتاق-تمیز

چرا از اتاق تمیز باید استفاده بشه؟

با پیشرفت علم و صنعت در شاخه‌های مختلف نیاز به مکانی برای کنترل آلاینده‌ها و رطوبت برای ساخت دستگاه‌ها و تجهیزات بسیار حساس و کاربردی احساس می‌شود. در پروسه تحقیق و ساخت تجهیزات حساس و صنایع دارویی ممکن است آلاینده‌های زیست محیطی و رطوبت اثرات نامطلوبی داشته باشند. و گاها موجب نقصان و ایراداتی در تولید محصول نهایی داشته باشند.

به عنوان مثال در صنعت داروسازی ممکن است اثر رطوبت و آلاینده‌ها غیر قابل جبران بوده و مشکلاتی را برای بیمار و حتی پزشک و کادر درمان ایجاد کنند.

در مثالی دیگر در ساخت کیت‌های الکترونیکی وجود رطوبت و گرد و غبار در کیفیت محصول نهایی اثرات نامطلوب و مخربی دارد.

از این رو الزام برای استفاده از اتاق تمیز در تحقیقات و صنایع حساس برای دستیابی به محصول و تکنولوژی قابل رقابت با کشورهای قدرتمند و همچنین دستیابی به آزمایشات و پژوهش‌هایی با درجه اعتبار بالا لازم می‌باشد.

الزامات clean room

برای پایش بیشتر و بهتر ذرات بسته به صنایع کاربردی آن اتاق‌های تمیز را کلاس بندی می‌کنند. در هر صنعتی که حساسیت بیشتری به ذرات آلاینده داشته باشد قوانین و الزامات سخت‌گیرانه‌تری باید رعایت شود. در برخی از این کلاس‌ها ذرات را تا اندازه 0.3 میکرون پایش و کنترل می کنند.

پارتیکل سنجی

وقتی صحبت از ذره 0.5 میکرون می شود در مقایسه‌ای ملموس‌تر قطر موی انسان 120 برابر بزرگتر از ذره 0.5 میکرونی می‌باشد. بنابراین ذرات آلاینده با چشم قابل رویت نیستند. و برای کنترل آن‌ها باید از ابزار پیشرفته‌تری استفاده کرد. به کنترل ذرات ریز اتاق تمیز پارتیکل سنجی اطلاق می‌شود.

طراحی و معماری کلین روم

در طراحی و معماری clean room جنس کف و دیوارها بسیار اهمیت دارد. چرا که نباید آلودگی و گرد و غبار را به خود جذب کند. در معماری این اتاق‌ها باید از رنگ ویژه‌ای برای سطوح، کف، در و پنجره‌ها استفاده کرد، که قابل شست و شو باشد.

لباس پوشیدن در clean room

clean room دارای کلاس‌های A , B , C , D می‌باشد. که درهر کدام از این کلاس‌ها پرسنل باید آموزش‌هایی را جهت کار در آن فرا بگیرند. بسته به هر کدام از این کلاس‌ها ممکن است لباس‌های پرسنل به کت‌های آزمایشگاهی و توری مو محدود باشد. و در محدودیت‌های بالاتر لباس‌های خرگوشی چند لایه همراه با دستگاه تنفسی را شامل شود.

لباس‌های کلین روم را می‌توان به پیش‌بند، کفش، چکمه، روکش ریش، روپوش، کلاه، ماسک صورت، کت‌های آزمایشگاهی، روپوش، توری مو، دستکش و تخت انگشتی، آستین، روکش کفش و مقنعه اشاره کرد. که پرسنل بسته به کلاسی که در آن کار می‌کند، باید از آن‌ها استفاده کند.

clean-room

نظافت کلین روم

نظافت کلین روم از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که هر چه اتاق از نظر آلودگی‌های زیست محیطی تمیزتر باشد، احتمال وجود ذرات کمتر بوده و در نتیجه احتمال خرابی تجهیزات و تولیدات این اتاق کاهش می‌یابد.

استانداردهای اتاق تمیز

برای سنجش و کنترل میزان ذرات آلاینده، استانداردهای ویژه‌ای را به کار می‌گیرند.

استاندارد ISO 14644-1

یکی از مهم‌ترین استانداردهای اتاق تمیز ISO 14644-1 می‌باشد. از دیگر مواردی که در این استاندارد تحت کنترل قرار می‌گیرد، دما، رطوبت و فشار می‌باشد. هر کدام از این عوامل می تواند تاثیرات مخربی در انجام تحقیقات و تولید داشته باشد.

استاندارد فدرال 209

استاندارد فدرال 209 مشهورترین و پرکارآمدترین استاندارد برای ساخت و طراحی اتاق تمیز می‌باشد. تقسیم‌بندی کلاس clean room در این استاندارد از 1 تا 100000 متغیر است. در این استاندارد با شمارش تعداد ذرات بزرگتر از 0.5 میکرومتر در حجم می‌باشد.

 

                                                                  حداکثر غلظت ذرات مجاز

0.5

0.3

0.2

0.1

کلاس اتاق تمیز
137351
10307535010
1003007503500100
10001000
1000010000
100000100000

 

استاندارد 14644

در استاندارد 14644 اتاق تمیز از ایزو 1 تا ایزو 9 تقسیم‌بندی می‌شوند. این تقسیم‌بندی بر اساس طراحی اتاق، آلودگی محیطی و تست عملکرد انجام می‌شود.

استاندارد GMP

در استاندارد GMP تعداد ذرات را در هر دو حالت آماده به کار و حین فعالیت اندازه‌گیری می‌کنند. این استاندارد ایالت فدرال آمریکا می‌باشد که ذرات با اندازه مشخصی را در هر فوت هوا اندازه‌گیری می‌کند. در این استاندارد ابعاد اتاق، تجهیزات موجود در اتاق و تعداد پرسنل را باید مد نظر قرار داد. در این رده‌بندی کلاس‌های با کلاس 100 یا 1000 وجود دارد. که در هر کدام بسته به حساسیت محصول تولید شده در آن، ذرات محدودی امکان تجمع در آن را دارند. لازم به ذکر است که تعداد صفر ذره در محیط آزمایشگاهی امکان ناپذیر است.

کاربرد clean room در چه صنعت‌هایی است

clean room در خط تولیدهای حساسی همانند: صنایع الکترونیک و میکروالکترونیک، داروسازی، بیمارستان‌ها، خطوط تولید صنایع غذایی و … به کار می‌رود. در کشور ایران نیز از کلین روم در صنایع خودرویی، غذایی، فضایی، داروسازی، صنایع اپتیک، علوم زیستی و تجهیزات پزشکی، بیوتکنولوژی، وزارت انرژی و ارتش، ساخت دی وی دی، صنایع الکترونیک و … استفاده می‌شود. به دلیل حساسیت بالای این خطوط تولید، میزان ذرات گرد و غبار، ذرات معلق، میکروب‌های هوازی و گازهای شیمیایی را در محیط کاهش داده و تحت کنترل قرار می‌دهند.

نقش تهویه در اتاق تمیز

یکی از اصلی ترین الزامات اتاق تمیز در طراحی آن تهویه صحیح و اصولی بر اساس استانداردهای این اتاق می‌باشد. در تهویه این اتاق‌ها سیستم‌های هواساز را در مسیر ورود هوا تعبیه می‌کنند. تا با جذب و فیلتر کردن آلودگی‌های هوای ورودی به اتاق، تعداد ذرات آلاینده را به حداقل برسانند. فیلترهای کارآمد کلین روم شامل موارد زیر می‌باشد:

فیلتر HEPA

فیلتر هپا (HEPA) راندمان بالایی در حذف آلودگی‌ها داشته و و قدرت جذب ذرات 0.3 میکرون و بزرگتر را دارا می‌باشد. این فیلترها کارآمدترین فیلترها برای تهویه clean room می‌باشند.

فیلتر ULPA

در برخی مواقع برای تهویه بهتر به همراه فیلتر هپا از فیلتر ULPA نیز استفاده می شود. و در مسیر هوای خروجی از فیلتر HEPA، فیلتر ULPA را قرا می‌دهند. تا با فیلتر هوای خارج شده از فیلتر HEPA عمل فیلتراسیون با دقت بیشتری انجام گیرد. بر اساس جریان هوای ورودی اتاق‌های تمیز به سه نوع تقسیم‌بندی می‌شوند.

جریان لامینار یک سویه: در جریان لامینار هوا را به صورت خطی و موازی از دریچه‌های سقفی (عمودی) و دیواری (افقی) وارد اتاق کرده و از طریق دریچه اگزاست هوا را به بیرون هدایت می‌کنند.

اتاق-تمیز-و-تهویه-مطبوع

جریان هوای متلاطم:

در جریان متلاطم، هوا را به صورت آشفته  وارد محیط می‌کنند. و پس از مخلوط شدن با آلودگی‌های محیط از طریق درچه اگزاست به بیرون خارج می‌کنند.

جریان-هوای-متلاطم

جریان هوای میکس:

در جریان میکس استفاده از دو جریان دیگر (متلاطم و یک سویه) به صورت هم‌زمان انجام می‌پذیرد. به طوریکه در بخش‌های گوناگون اتاق و بسته به معماری اتاق و طراحی سیستم تهویه از هر دو جریان، بهره بالاتری گرفته می‌شود. این سیستم به دلیل هزینه‌های پایین و کارایی بالاتر بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جمع بندی

با توجه به اهمیت وجود اتاق تمیز در صنایع مختلف و بیمارستانها، نگاهی کلی به این مبحث و همچنین نقش سیستم های تهویه مطبوع در آن داشتیم. لازم به ذکر است که شرکت جهان تهویه اعتماد یکی از مجرب ترین تولید کننده های سیستم های تهویه مطبوع و اجرا کننده ی اتاق تمیز در ایران عزیزمان می باشد.

لازم به توضیح است که شما عزیزان می‌توانید با مراجعه به وبسایت ما، با محصولات تولید شده در شرکت جهان تهویه اعتماد نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن‌ها را هم دانلود و مشاهده کنید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

دانلود مقاله