تهویه مطبوع و فرآیند آن

تهویه مطبوع و فرآیند آن

منظور از تهویه مطبوع چیست؟

تهویه مطبوع فرایندی است که طی آن هوای تازه ای که در خارج از فضای درون قرار دارد، وارد فضای درون شود و یک هوای ایده آل را ایجاد نماید. در واقع مهم ترین نقشی که تهویه مطبوع ایجاد می کند، به تعادل رساندن و مطلوب کردن هوا است به صورتی که انسان قادر به ماندن در آن محیط باشد. برای این که تهویه مطبوع انجام گیرد نیاز است تا از دستگاه هایی که باعث تهویه هوای محیط می شوند، استفاده گردد.

 

سیستم های تهویه مطبوع چه می کنند؟

سیستم های تهویه مطبوع باید بتوانند سه فاکتور دما، رطوبت و سرعتی که جریان هوا در محیط دارد را کنترل نمایند. به شکلی کلی سیستم های تهویه مطبوع باید بتوانند سرما و گرما را به محیط مورد نظر به خوبی منتقل کنند.

سیستم های تهویه مطبوع چه می کنند؟

سیستم های تهویه مطبوع به چند دسته تقسیم می شوند؟

سیستم های تهویه مطبوع به سه دسته سیستم های تهویه مطبوع تمام هوا، تمام آب و هوا-آب تقسیم می شوند؛ که هر یک وظیفه ای مشخص را دارند و هر شخص بنا به نیاز خود اقدام به استفاده از آن ها می کند.

سیستم های تهویه مطبوع تمام هوا را می توان کامل ترین سیستم های تهویه هوا دانست. تنها ایرادی که می توان به این سیستم وارد کرد، تعداد زیاد تجهیزات و کانال های انتقال هوا است. نوع دیگر سیستم های تهویه ، سیستم های تمام آب می باشد که نمی تواند رطوبت موجود در هوا را کنترل کند. مهم ترین مزیتی که این سیستم ها دارند در این است که هزینه کمی برای راه اندازی و نگه داری دارند؛ و همچنین از لحاظ تجهیزات حجم کمی را دارند. سیستم های تهویه آب-هوا نیاز فضا به هوای تازه را برآورده می کنند اما در عوض وظیفه کمی از تامین حرارت و گرمای فضا را به عهده دارند.

در قسمت بالا با این موضوع که سیستم های تهویه چند دسته هستند آشنا شدید؛ اما نکته جالب این است که این سیستم های تهویه از نظر کاربران به سه دسته جدا از موارد توضیح داده شده تقسیم می شود. از نظر کاربران دستگاه های تهویه می توانند مرکزی، مجزا و یا ترکیبی باشند.

از سیستم های تهویه مطبوع مرکزی می توان فن کویل و چیلرها را نام برد. سیستم های تهویه مجزا نیز شامل کولر آبی یا اسپلیت های دیواری است. سیستم های ترکیبی نیز شامل موتورخانه های گرمایشی برای تامین حرارت فضا و داکت اسپیلت ها برای تامین برودت هوا می باشد.

اهمیت تهویه هوا در چیست؟

به سبب گسترش زندگی شهرنشینی و افزایش آلاینده ها و ویروس هایی که در هوا وجود دارند؛ هوای پاکیزه مهم ترین فاکتور برای تامین سلامتی انسان به شمار می آید؛ به همین دلیل نیاز است تا فضا و مکانی که در آن قرار دارید، تهویه مطبوعی را داشته باشد.

وظایف سیستم های تهویه هوا چیست؟

این سیستم ها باید بتوانند سرعت هوایی که در محیط در جریان است را کنترل کنند؛ علاوه بر این وظیفه دارند تا گازهای سمی که در هوا وجود دارند را از بین برده و هوای محیط را تصفیه کنند. همچنین باعث می شوند تا هوای محیط سالم و پاکیزه بماند. هوای سرد و یا گرم محیط را کنترل کرده و باعث می شوند تا رطوبت زیادی در هوا حاکم نباشد.

 

 

هدف از تهویه مطبوع چیست؟

مهم ترین هدف از تهویه هوا را می توان فراهم کردن هوای مطبوع و دل نشین در فضا دانست. در واقع وظایفی که سیستم های تهویه هوا دارند را می توان اهداف این سیستم ها نیز دانست.

روند تهویه مطبوع

در کدام اماکن، امکان استفاده از سیستم های تهویه مطبوع وجود دارد؟

از دستگاه های تهویه هوا در تمامی ساختمان های سازمانی مانند ادارات، وزارتخانه ها و… استفاده می شود. ساختمان های تجاری مانند مراکز خرید و فروشگاه ها نیز از متقاضیان ردیف اول این سیستم ها هستند. اکثر ساختمان های مسکونی (تفاوتی ندارد چند واحدی باشند)، نیز از این سیستم استفاده می کنند. در وسایل حمل و نقل عمومی مانند مترو ها و اتوبوس ها نیز از این سیستم ها بهره برده می شود. اماکن تفریحی مانند سینماها، استخرها، باشگاه های ورزشی نیز از مکان هایی هستند که نیاز به تهویه هوا دارند و از این سیستم ها استفاده می کنند.

تقسیم بندی سیستم های تهویه بر اساس درجه حرارت و برودت

تابستانی و تک فصلی (برودت): کولرهای گازی، کولرهای آبی و اسپلیت ها از دستگاه های تهویه هوا می باشند که تنها در فصول گرم سال مانند تابستان برای تهویه و سرد کردن هوا مورد استفاده قرار می گیرند. کارکرد این سیستم های تهویه هوا بر اساس چرخه های تبریدی بوده و شامل سیستم های متفاوتی می باشند.

زمستانی و تک فصلی (حرارت): پکیج های دیواری و شوفاژ با دیگ آب گرم از جمله سیستم هایی می باشند که در فصول سرد سال مانند زمستان برای گرم کردن و تهویه هوای محیط مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم هایی که دارای حرارت مرکزی هستند و همچنین شومینه ها و بخاری ها نیز توانایی گرم کردن محیط را دارند. البته نکته مهمی که وجود دارد در این است که سیستم های گرمایشی مرکزی، شومینه ها و بخاری ها دچار نواقص بسیاری در خصوص گرم کردن هستند.

دوفصلی برودت و حرارت: مینی چیلر، چیلر، فن کویل ها از جمله سیستم های تهویه هوایی هستند که هم در فصول سرد و هم در فصول گرم کاربرد دارند. عملکرد این سیستم ها به این گونه است که با استفاده از سیستم های یکپارچه دو فصلی و یا با استفاده از سیستم های جداگانه برودت و یا حرارت کار می کنند. ایرادی که می توان به این نوع سیستم ها وارد کرد این است که، در مناطق سرد سیر و یا گرمسیر، امکان استفاده از آن ها وجود ندارد. افرادی که در سایر مناطق معتدل زندگی می کنند، می توانند از این سیستم ها استفاده کنند چرا که هزینه کم تری را نسبت به سایر سیستم های سرمایشی و گرمایشی تک فصلی دارد.

نکات هنگام خرید سیستم تهویه مطبوع

قبل از خرید سیستم های تهویه مطبوع نیاز است تا به نکاتی توجه نمایید. از مهم ترین این نکات می توان به اطلاع داشتن از میزان درجه آبرسانی محل مورد نظر اشاره کرد. نکته بعدی را می توان مطلع بودن از شرایط آب و هوایی منطقه دانست. همچنین از مکان و محلی که قرار است سیستم های تهویه هوا نصب شوند نیز باید اطلاعات کاملی داشته باشید.

هزینه مورد نیاز برای خرید سیستم های تهویه هوا چقدر است؟

برای این مورد نمی توان اظهار نظر قطعی کرد، چرا که هزینه لازم برای خرید این سیستم ها بستگی به فاکتورهای مختلفی دارد. برند تولید کننده دستگاه های تهویه هوا، مدل دستگاه ها، نوع دستگاه و ظرفیت این دستگاه ها از مهم ترین عوامل برای تعیین قیمت می باشد. با این وجود اما به دلایل نوسانات قیمت و شرایط اقتصادی موجود در جامعه نمی توان به صورت دقیق قیمتی را اعلام کرد

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.

جهت مشاهده ویدیوهای مرتبط با این مقاله با فیلتر شکن روی این لینک کلیک کنید.

دانلود مقاله
داکت-اسپلیت

اسپلیت کانالی مناسب فضاهای محدود

در این مقاله قصد داریم در رابطه با اسپلیت کانالی صحبت کنیم و شما را با این وسیله آشنا سازیم. همچنین از مزایا و معایب آن صحبت کنیم تا اگر قصد خرید این وسیله را دارید بتوانید راحت تر انتخاب کنید. پس‌ با‌ ما همراه باشید تا در ادامه به شرح این وسیله جالب و کاربردی بپردازیم.

داکت-اسپلیت

اسپلیت کانالی چیست؟

در بعضی از فضاها و ساختمان ها به علت وجود فضای کم نمی توان از مدل های معمول اسپلیت ها استفاده کرد به همین دلیل افراد به سمت استفاده از اسپلیت کانالی رو آورده اند.

اسپلیت کانالی فضای بسیار کمی را اشغال می‌کند و نیاز به داشتن فضای زیادی ندارد. اسپلیت کانالی که همان داکت اسپلیت نام دارد از یک یونیت داخلی و یک یونیت بیرونی تشکیل شده است. این یونیت ها را در سقف کاذب نصب می کنند. این دو یونیت به وسیله لوله های مسی که پر از‌ گاز فریون می باشند به هم متصل می شوند. هوا از طریق یونیت داخلی به اتاق ها فرستاده شده و در هر اتاق ساختمان دریچه هایی قرار می گیرد که این هوا از طریق این دریچه ها به داخل واحد هدایت شود. .( ازطریق کانال کشی )

اسپلیت ها کلا دو تکه می باشند و از دو یونیت ساخته شده اند. یونیت داخلی را در سقف کاذب جاسازی می‌کنند و قابلیت تهویه هوای چندین مکان مختلف را به صورت همزمان دارد. یونیت خارجی از طریق لوله های مسی به یونیت داخلی متصل می شود. قدرت اسپلیت از کولر گازی خیلی بیشتر می باشد و می توان‌ گفت انتخاب این وسیله هوشمندانه تر و به صرفه تر می باشد. در فضاهای بزرگ مسکونی و اداری می توان‌ گفت انتخاب اسپلیت کانالی از کولر گازی هوشمندانه تر و به صرفه تر می باشد.

انواع اسپلیت های کانالی

اسپلیت کانالی معمولا به دو مدل تقسیم‌ می شود که این دو مدل شامل نوع معمولی و نوع اینورتر می باشد. نوع مصرف انرژی این دو با هم تفاوت دارد به این نحو که مصرف انرژی نوع معمولی B بوده و نوع اینورتر A می باشد.

اینورتر نسبت به نوع معمولی مزیت هایی دارد. یکی از این مزیت ها کاهش مصرف برق در این مدل می باشد زیرا در این مدل کمپرسور هوشمند وجود دارد و می تواند با توجه به نیاز مصرف افراد درجه دور موتور را تنظیم‌ نماید.  اما در نوع معمولی موتور کمپرسورها با یک میزان دور در هر شرایطی کار می کنند. همین امر سبب می شود که مصرف برق افزایش یابد و این مسئله اصلا اقتصادی نمی باشد.

سیکل گرمایش در این نوع دستگاه ها

بطور کلی، سیستم گرمایشی اسپلیت کانالی به دو صورت کار می‌کند.

  • گرمایش با هیت پمپ
  • گرمایش از طریق کویل آبگرم

حالت گرمایش دستگاه با هیت پمپ (یا پمپ حرارتی)، به گونه‌ای است که از کمپرسور دستگاه جهت افزایش دما و فشار مبرد استفاده می‌شود و مبرد هنگام عبور از مبدل حرارتی نصب شده در یونیت داخلی، حرارت را به محیط تهویه شونده منتقل می‌نماید. درواقع، سیکل کارکرد هیت پمپ، برعکس سیکل سرمایشی اسپلیت کانالی است

اما، گرمایش از طریق کویل آبگرم (حالت کم مصرف‌تر) نیز وجود دارد و آن این است که از یک کویل آبگرم جهت تامین گرمایش دستگاه استفاده می‌گردد. در این حالت، آب گرم از درون کویل گرمایشی نصب شده در یونیت داخلی دستگاه عبور کرده و حرارت را از طریق فن به محیط منتقل می‌نماید.

کویل آب گرم می‌تواند از طریق پکیج یا موتورخانه مرکزی تامین شود که با توجه به کارایی پروژه یکی از این روش‌ها تامین آب گرم بکارگرفته می‌شود. در ادامه، هریک از این روش‌های تامین آب گرم بصورت جداگانه توضیح داده شده است.

گرمایش با هیت پمپ

به حالت تامین گرمایش اسپلیت کانالی با کمپرسور، حالت هیت پمپ یا پمپ حرارتی گویند. شکل زیر، دیاگرام یک پمپ حرارتی دستگاه کولرگازی اسپلیت کانالی را نمایش می‌دهد. در حالت گرمایش، جهت چرخش مبرد بواسطه‌ی شیر چهارراهه (یا شیر معکوس) در سیکل تراکم تبرید برعکس می‌شود. در این حالت، نحوه کارکرد به اینصورت است که فشار و دمای مبرد در کمپرسور افزایش می‌یابد.

سپس، مبرد در حالت گاز، توسط شیر چهارراهه به سمت مبدل حرارتی یونیت داخلی هدایت شده و در آنجا، حرارت خود را به محیط تهویه شونده منتقل می‌کند. در واقع، مبرد محیط را گرم کرده و با دفع حرارت به محیط، سرد می‌شود. همچنین، با دفع حرارت به محیط، از حالت گاز به مایع تبدیل می‌شود.

سپس، پس از عبور مبرد از لوله مویین یا شیر انبساط، فشار مبرد کاهش می‌یابد و به سمت مبدل حرارتی یونیت خارجی حرکت می‌کند. در مبدل حرارتی یونیت خارجی، دمای مبرد با جذب حرارت محیط بیرون، افزایش یافته و مجددا از حالت مایع به گاز تبدیل می‌گردد.

گرمایش-داکت-اسپلیت

بنابراین، با توجه به آنچه که توضیح داده شد، در حالت هیت پمپ، انرژی الکتریکی زیادی جهت کارکرد کمپرسور مصرف می‌گردد. پس، این حالت برق زیادی را مصرف می‌نماید و درصورتی که گرمایش محیط توسط روش‌های دیگر همچون پکیج، موتورخانه و … قابل تامین باشد، گزینه مناسبی برای تامین گرمایش محیط نیست.

اما، درصورتی که نتوان گرمایش محیط را توسط روش‌های دیگر تامین نمود، بدون شک یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای تامین گرمایش محیط تهویه شونده خواهد بود.

با وجود این مزایا، این روشِ تامین گرمایش معایب‌هایی همچون مصرف برق بالا، هزینه بالای خرید اولیه سیستم و کارکرد دستگاه در محدوده خاص دمایی محیط بیرون را دارد مثلا اگر دمای بیرون خیلی سرد باشد دستگاه نمی‌تواند محیط را گرم کند.

گرمایش کویل آبگرم با تامین آب گرم از طریق پکیج

در حالتی که از کویل آبگرم برای تامین گرمایش دستگاه اسپلیت کانالی استفاده می‌شود باید آب گرم مورد نیاز کویل را تامین کرد. یکی از روش‌های تامین آب گرم کویل، استفاده از پکیج است.

پکیج‌های دیواری و زمینی موجود در بازار قابلیت تامین آب گرم مصرفی و گرمایشی را دارند. در این حالت، آب گرم شده توسط پکیج به سمت کویل توسط لوله کشی هدایت شده و در آنجا با کارکرد فنِ یونیت داخلی حرارت را بین مبدل و محیط تهویه شونده تبادل می‌کند.

از مزایای تامین گرمایش اسپلیت کانالی با استفاده از آبگرم پکیج می‌توان به کمتر بودن مصرف برق درمقایسه با حالت هیت پمپ، داشتن گرمایش در تمامی شرایط دمایی محیط بیرون، مشخص بودن هزینه مصرف انرژی هر واحد مسکونی بصورت مجزا و نداشتن هزینه تعمیر و نگهداری نام برد.

تنها عیب تامین گرمایش اسپلیت کانالی با استفاده از پکیج آن است که تامین آب گرم کویل هنگام استفاده از آب گرم مصرفی (مثلا مصرف آب گرم هنگام حمام کردن) دارای محدودیت است. این مشکل، باعث می‌شود که گرمایش اسپلیت کانالی عمل نکرده و دمای اتاق کاهش یابد.

گرمایش کویل آبگرم با تامین آب گرم از طریق موتورخانه

در این حالت، گرمایش کویل آبگرم توسط موتورخانه مرکزی تامین می‌گردد. این حالت مزایا و معایب خاص خود را دارد که در ادامه توضیح داده شده است.

مزایای استفاده از موتورخانه برای کویل آبگرم اسپلیت کانالی:

  • کمتر بودن مصرف برق درمقایسه با حالت هیت پمپ
  • داشتن آب گرم دائمی و بدون قطعی
  • داشتن گرمایش در تمامی شرایط دمایی محیطِ بیرون
  • کاهش هزینه مصرف انرژی گاز در پروژه‌های بزرگ

معایب استفاده از موتورخانه برای کویل آبگرم اسپلیت کانالی:

  • مشخص نبودن هزینه مصرف انرژی برای هر واحد بصورت مجزا

هزینه تعمیر و نگهداری بالاتر نسبت به پکیج های خانگی

مزایا و معایب استفاده از این دستگاه

  • معایب:

۱ . عدم منطقه بندی نمودن فضای داخل در دستگاه اسپلیت کانالی

منظور از منطقه بندی نمودن ، کنترل دمای اتاق ها و سالن ها به طور مستقل و جداگانه است که چندین اتاق متصل به یک اسپلیت کانالی ، نمی توانند دمای مستقل و جداگانه داشته باشند و همه آنها هم دما خواهند بود و همزمان سرد یا گرم می شوند. بنابرین در هر نوع ساختمانی که به کنترل جداگانه و مستقل دما در اتاق ها و سالن های آن نیاز است ، به جای اسپلیت کانالی ، سیستم مینی چیلر و فن کویل و یا استفاده از دستگاه های دیگر توصیه می شود.

برای مثال در یک واحد مسکونی اگر در اتاق کودک به دمای ۲۲ درجه سانتی گراد ، در سالن به دمای ۱۹ درجه و در اتاق دیگر به دمای ۱۷ درجه نیاز باشد ، دمای هوای خروجی از اسپلیت کانالی را نمی توان به شکل مستقل تنظیم نمود .چون همه اتاق ها و سالن ها به یک یونیت سقفی و با کانال کشی وصل هستند ، همه یک دمای برابر خواهند داشت. معمولا بهتر است از این سیستم فقط در جاهایی استفاده شود که کل فضای تهویه شونده یک تکه بوده و بخواهیم کل فضا با یک دما تهویه شود

۲ . مصرف برق بالاتر نسبت به سیستم های دیگر

در این سیستم کل فضای داخل با هم و به یک میزان تهویه می شود و برای مثال اگر فقط یک فرد در اتاق خود به تهویه نیاز داشته باشد ، کل اتاق ها و سالن های دیگر متصل به آن سیستم ، تهویه خواهند شد و این طبیعی است که انرژی زیادی به هدر رفته و مصرف برق سیستم افزایش می یابد. بنابرین هزینه های جاری استفاده از این سیستم درد سرساز خواهد شد. به همین خاطر توصیه می شود که از آن فقط در اماکنی استفاده شود که تقریبا در بیشتر ساعات، تمام افراد به طور همزمان در آنجا حضور دارند.البته برای اینکه این موضوع را تا حدی پوشش دهیم میتوان از سیستم های دور متغیر استفاده کرد.

۳ . میزان صدای سیستم اسپلیت کانالی

با توجه به اینکه یونیت داخلی در سقف کاذب جاسازی شده است و از فن بزرگی در آن برای رساندن هوا به همه اتاق ها و سالن ها استفاده می شود و از طرفی هوا از کانال های متعدد عبور می کند ، صدای کارکرد فن یونیت داخلی به فضای داخل منتقل می گردد.

۴ . حداکثر فضای قابل پوشش برای تهویه

چنانچه از این سیستم در ساختمانی چند طبقه استفاده شود و حجم فضایی که قرار است توسط آن تهویه شود زیاد باشد باید همانند اسپلیت از چندین دستگاه و چندین سری لوله کشی بین یونیت های داخلی (داخل ساختمان) و خارجی (خارج از ساختمان) استفاده شود. در ضمن چون بین یونیت خارجی و داخلی لوله کشی از نوع مسی است و گاز فریون (مبرد) بین یونیت ها در جریان است ، نمی توان یونیت خارج از ساختمان را نسبت به یونیت داخل ساختمان از یک متراژ مشخص دورتر نصب نمود زیرا گاز مبرد در لوله های طویل دچار افت فشار زیاد شده و راندمان سیستم کم می شود و به همین علت معمولا یونیت خارج از ساختمان را (همانند کولر گازی) در تراس نصب می کنند و ممکن است در معرض دید قرار گرفتن دستگاه به زیبایی ساختمان لطمه بزند.

مزایا:

 

۱ . قیمت اولیه پایین

اولین و مهمترین دلیل برای فروش و کاربرد این سیستم ، قیمت اولیه کمتر آن (حدود ۳۰ درصد) نسبت به سایر سیستم ها مانند مینی چیلر و فن کویل است. البته باید به هزینه اجرای اسپلیت کانالی نیز توجه کرد که نسبت به سیستمی مثل چیلر و فن کویل بیشتر است و اگر از دمپر نیز در هر شاخه از کانال های آن استفاده شود، قیمت آن به مراتب بالاتر هم می رود.

۲ . تامین هوای تازه

در این سیستم هوای تازه مورد نیاز ساختمان با اکسیژن کافی هم در فصل زمستان و هم تابستان از بیرون ساختمان (از راه کانال) تامین می شود.

۳ . استفاده از تکنولوژی دور متغیر یا اینورتر

انواع اسپلیت کانالی در دو نوع اینورتر (موتور الکتریکی دور متغیر که کمپرسور را به گردش در می آورد) و نوع معمولی (موتور الکتریکی با دور ثابت کار می کند) وجود دارند که نوع اینورتر باعث می شود که اسپلیت کانالی همواره با حداکثر توان کار نکرده و تنها متناسب با نیاز درخواستی و با کم و زیاد شدن دور موتور محرک کمپرسور ، تهویه مطبوع مورد نظر را تامین می کند.

با توجه به اینکه در این دستگاه معمولا از کمپرسور اسکرال استفاده می شود ، نوع اسکرال نسبت به دیگر کمپرسورها ارزان قیمت تر بوده و به خاطر وجود کمترین تعداد قطعات متحرک ، طول عمر بیشتر و نیز صدا و لرزش کمتری نسبت به سایر کمپرسورها دارد. در ضمن در سیستم های دیگر مانند مینی چیلر و فن کویل نیز از کمپرسور نوع اسکرال و تکنولوژی اینورتر استفاده می شود.

۴ . فیلتر نمودن هوا

اسپلیت کانالی قابلیت فیلتر نمودن هوای ورودی به محیط را با استفاده از فیلترهای قابل شستشو دارد.

۵ . مجزا شدن هزینه شارژ هر واحد از کل ساختمان

در این سیستم بر خلاف سیستم های مرکزی مانند چیلر ، هزینه مصرف انرژی برای سرمایش و گرمایش هر واحد از یک آپارتمان از هزینه شارژ عمومی آپارتمان مجزا شده و هر واحد می تواند بر مقدار مصرف خود کنترل داشته باشد.

۶ . استفاده از اسپلیت کانالی به جای چند اسپلیت دیواری

استفاده از یک دستگاه اسپلیت کانالی به جای چند اسپلیت (کولر گازی) و در نتیجه کاهش هزینه بهره برداری ، تعمیر و نگهداری و عدم نیاز به تکنسین نگهدار را به همراه دارد

۷ . کاهش رطوبت هوا

در این سیستم نیز همانند سیستم های دیگری که بر پایه سیکل تبرید کار می کنند ، مقدار رطوبت هوای عبوری از دستگاه به علت تقطیر بخار آب موجود در هوا توسط کویل سرمایشی ، کاهش می یابد.

۸ . گرمایش مطبوع و قدرتمند اسپلیت کانالی

اسپلیت کانالی همانند اسپلیت می تواند در سیکل گرمایشی کار کند و با مصرف برق گرمایش مورد نیاز را همانند سیکل سرمایش فراهم آورد. ولی در کشور ما که استفاده از گاز به جای برق جهت گرمایش مقرون به صرفه تر است ، در مناطق سردسیر و نیمه سردسیر کشور برای گرمایش از یک کویل آبگرم که در یونیت داخلی دستگاه جاسازی شده و به آبگرم ارسالی از طرف پکیج گازسوز یا بویلر موتورخانه متصل می شود، استفاده می گردد. بدین ترتیب با سرد شدن هوا در پاییز و زمستان ، مسیر آبگرم ورودی به یونیت داخلی دستگاه اسپلیت کانالی باز شده و آبگرم وارد کویل آن می شود و با چرخش فن دستگاه ، هوای گرم وارد اتاق ها و سالن ها می شود. از جمله مزایایی که استفاده از کویل آبگرم و فن به همراه دارد این است که در لحظه شروع کار دستگاه، خیلی سریع دمای هوای داخل افزایش می یابد. (در نقطه مقابل سیستم گرمایشی مثل رادیاتور)

نتیجه گیری

می توان گفت امروزه که فضای منازل و ساختمان ها کم شده است و یا به علت معماری های خاص شاید فضای کافی وجود نداشته باشد، نصب اسپلیت کانالی یک راه عالی و مطمئن می باشد. اسپلیت کانالی که از دو یونیت تشکیل شده است در داخل سقف کاذب نیز وصل می شود و می توان به راحتی آن را در هر فضایی جا داد.

دیگر‌ با استفاده از این وسیله نیازی نیست که از دستگاه های‌ متعدد برای سرمایش و یا گرمایش فضای اطرافمان استفاده کنیم. این وسیله علاوه بر تولید هوای گرم و سرد می تواند هوای تازه را نیز به وجود بیاورد. همچنین اگر‌بخواهیم هزینه ها را کاهش دهیم می توانیم از کویل آب گرم استفاده کنیم.

با توجه به مزایا و معایبی که در بالا برای اسپلیت کانالی بر شمردیم می توان گفت خرید این دستگاه برای افراد راحت تر می‌شود. زیرا با دانستن مزایا و معایب افراد می توانند با چشم باز انتخابی درست را انجام دهند و تا سالیان سال از این وسیله کاربردی استفاده نمایند. البته مشورت با افراد متخصص در این زمینه نیز بی تاثیر نمی باشد و می تواند کمک بزرگی به افراد باشد.

دانلود مقاله
سیستم-ذخیره-سازی-یخ-به-عنوان-کارآمدترین-نوع-تهویه

ذخیره سازی یخ کارآمدترین نوع تهویه مطبوع

سیستم ذخیره سازی یخ به عنوان کارآمدترین نوع تهویه مطبوع

این روزها مسئله گرم شدن زمین و تلاش برای دستیابی به منابع پاک برای تهویه مطبوع منازل و کارخانجات، یکی از دغدغه‌های فراگیر جهانی می‌باشد. از حدود 25 سال پیش کشورهای پیشرفته‌ای چون فرانسه، ایتالیا، آلمان، بلژیک، هلند و … سیستم ذخیره سازی یخ را به عنوان تهویه مطبوع مجتمع‌های مسکونی و تجاری، ساختمان‌های اداری و بیمارستان‌ها و … در فصول گرم سال به کار برده‌اند. و همه ساله مزایا و مشوق‌هایی از سوی دولت‌ها برای همه‌گیر شدن این فرایند در زیرساخت‌های ساخت و ساز در نظر گرفته می‌شود.

چیلرها با مصرف انرژی الکتریکی بالایی با تبدیل هوای گرم تابستان به هوای مطبوع بهاری، هزینه‌های زیادی را به خانوارها تحمیل می‌کنند. همچنین تامین این انرژی در ساعات پیک مصرف در این فصل از سال، توان زیادی از دولت‌ها، برای افزایش بار نیروگاهی را مطالبه می‌کند.

و اما اینکه فناوری ذخیره سازی یخ چیست و چه نقشی در اقتصاد خانوار و هزینه‌های آن دارد را در این مقاله بررسی خواهیم کرد.

فناوری ذخیره سازی یخ

سیستم ذخیره سازی یخ چیست؟ 

سیستم ذخیره سازی یخ (Ice thermal storage) به استفاده از توان چیلرها برای یخ سازی مخازن در ساعات کم‌باری انرژی الکتریکی و استفاده از گرمای نهان این مخازن، برای تهویه مطبوع ساختمان‌ها در ساعات پرباری اطلاق می‌شود. در ساعات میانی و گرم روزهای تابستانی به دلیل بالاترین استفاده از انرژی الکتریکی در سرمایش ساختمان‌ها، پیک بار مصرف انرژی به وجود می‌آید. گاها ممکن است به دلیل افزایش بیش از حد و خارج از توان نیروگاه، شاهد قطعی و اختلال در شبکه توزیع برق باشیم. برای دستیابی به سیستم تهویه مطبوع، حتی در حین قطعی برق و کم کردن بار مصرفی در این ساعات از روز، با به کارگیری فناوری ذخیره سازی یخ، تهویه‌ای ایده‌آل داشته باشیم.

در این روش، شب‌ها آب در مخازن به یخ تبدیل شده و به دلیل دمای پایین‌تر شب از فشار مضاعف به کندانسور و کمپرسور چیلر کاسته و بر میزان بازدهی و راندمان آن‌ها افزوده می‌شود. این مخازن یخ در ساعت‌های گرم روز به کمک چیلرها می‌شتابند. و با ارائه بالاترین سرما در ساعات اوج مصرف از فشار به دستگاه سرمایش و چیلرها کم می‌کنند. قابل ذکر است با استفاده از سیستم ذخیره سازی یخ در مکان‌هایی که هزینه برق مصرفی را بر حسب زمان مصرف محاسبه می‌کنند، هزینه برق به مراتب پایین‌تر خواهد بود.

برای ساخت مخازن یخ در سیستم آیس استوریج، می‌توان از فولاد، بتن و حتی پلاستیک استفاده کرد. که بسته به نوع سرپوشیده و سرباز بودن این مخازن، می‌توان آن‌ها را بر روی سطح زمین، پشت‌بام و یا زیرزمین تعبیه کرد.

 

چگونگی ذخیره یخ در مخازن

  • استاتیک: در این روش تولید و ذخیره سازی در روی سطح اپراتور انجام می‌شود. این روش نسبت به نوع دیگر متداول‌تر است.
  • دینامیک: در این سیستم آب در اپراتور تبدیل به یخ شده و به مخزن جهت ذخیره سازی منتقل می‌شود.

نحوه به کارگیری مخازن یخ و عملکرد آن

انرژی که از یک کیلوگرم یخ به هنگام ذوب آزاد می‌شود، معادل با 333 کیلو ژول می‌باشد. با استفاده از این انرژی آزاد شده از واحدهای یخ در مخازن، می‌توان مقدار زیادی انرژی برای تامین دمای آسایش محیط، آزاد کرد. ذخیره یخ در مخازن ذخیره سازی به دو روش جزئی و کامل انجام می‌شود، که در ادامه هر کدام از روش‌ها را بررسی خواهیم کرد.

نحوه-عملکرد-سیستم-ذخیره-یخ

Partial storage system یا ذخیره سازی جزئی

در این نوع از ذخیره سازی با صرف حداقل سرمایه اولیه و هزینه انرژی، یخ را برای استفاده در ساعات محدودی از روز ذخیره می‌کنند. و با استفاده همزمان از توان چیلر و آزادسازی سرمای یخ، ساعات گرم روز را سپری می‌کنند. البته باید ذکر شود که با استفاده از سیستم ذخیره سازی یخ از شدت فشار وارده به چیلر کاسته و چیلر با توان کمتری کار می‌کند. در این روش از فناوری آیس استوریج بازگشت سرمایه اولیه 1 تا 3 سال برآورد شده است.

Full storage system یا ذخیره سازی کامل

این نوع از ذخیره سازی یخ سرمایه اولیه نسبتا بالایی نیاز دارد و چیلر و مخزن و سیستم ذخیره یخ بزرگتری به کار گرفته می‌شود. اما با این حال، با توجه به ارزان بودن سیستم ذخیره یخ، نسبت به تهویه‌های مطبوع رایج، هزینه کمتری دارد. در سیستم ذخیره سازی یخ به صورت کامل، چیلر در ساعات پیک بار کاملا خاموش است و سیستم ذخیره یخ به تنهایی بار خنک کنندگی ساختمان را به عهده می‌گیرد. بر اساس مطالعات انجام شده در این روش از سیستم ذخیره سازی یخ، بازگشت سرمایه اولیه را 3 تا 6 سال برآورد کرده‌اند.

 

استفاده از آیس بانک در کندانسور چیلر

در این نوع سیستم، کویل در درون یخ قرار می‌گیرد و مبرد به درون کویل منجمد پمپاژ می‌شود. این دستگاه‌ها بیشتر برای مناطق کویری و به طور کلی نواحی که دمای روز و شب در آن تفاوت بسیاری دارد، کاربردی‌تر است.

نحوه-استفاده-از-آیس-بانک-در-کندانسور-چیلر

مزایای استفاده از سیستم ذخیره سازی یخ

کاهش هزینه‌های برق: با حذف رایانه‌ها و افزایش بهای حامل‌های انرژی و نصب کنتورهای هوشمند و چند تعرفه‌ای می توان با استفاده از انرژی الکتریکی شبانه و ارزان برای ساخت یخ در این مخازن و استفاده از آن‌ها در ساعات پربار و گران روز، در هزینه‌های برق مصرفی ماهانه صرفه‌جویی کرد.

کاهش هزینه سرویس و تعمیر چیلر: از فشار به چیلرها کم کرده و هزینه‌های ناشی از پرکاری، سرویس و تعمیر دستگاه خنک کننده به مراتب کمتر خواهد بود.

کاهش سرمایه اولیه: می‌توانیم با خرید دستگاه‌های سرمایشی کوچک‌تر و ارزان‌تر کیفیت مطلوبی از سیستم تهویه ساختمان داشته باشیم.

کاهش آلودگی‌های زیست محیطی و اثرات گلخانه‌ای: سیستم ذخیره سازی یخ به عنوان انرژی تجدید پذیر و انرژی پاک در بین دوستداران محیط زیست از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

سخن پایانی

کولرها و چیلرها در روزهای گرم سال تقریبا 6 ساعت از شبانه روز را با توان و شدت بیشتری انرژی مصرف می‌کنند، که باعث به وجود آمدن پیک مصرف در این ساعات می‌شوند. تامین بار اضافی برق نیروگاه‌ها در ساعات پرباری مصرف، معمولا با به کارگیری توربین‌های گازی برآورده می‌شود. به جهت تامین سوخت این توربین‌ها هزینه بسیار بالایی به نیروگاه‌ها تحمیل می‌شود. دولت می‌تواند با ارائه امتیازهای خاص و ویژه، مردم را به استفاده از سیستم ذخیره سازی یخ در تهویه مطبوع ساختمان‎‌ها تشویق کند. تا به عنوان نوعی تهویه پشتیبان، اصلاح کننده مولفه بار مازاد بر نیروگاه‌ها باشد.

همچنین کارخانجات و صاحبان صنایع می‌توانند با این سیستم سرمایشی علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، در صورت قطعی برق از بار سرمایشی مخازن یخ برای خنک سازی محیط و دستگاه‌های به کار گرفته شده بهره ببرند.

منابع :

https://mpkg.ir/%d8%b3%db%8c%d8%b3%d8%aa%d9%85-%d8%b0%d8%ae%db%8c%d8%b1%d9%87-%d8%b3%d8%a7%d8%b2%db%8c-%d8%b3%d8%b1%d9%85%d8%a7/https://farasard.com/ice-storage/https://farasard.com/ice-bank/https://farasard.com/what-is-an-ice-bank/

دانلود مقاله
چیلر تراکمی و جذبی به بیان ساده

چیلر تراکمی و جذبی به بیان ساده

چیلر

معنای لغوی چیلر “آب سرد کن” می ­باشد. به کمک چیلر تراکمی یا چیلر جذبی می توان دمای یک سیال خنک شونده، که معمولا آب است، را تا مقدار نیاز کاهش داد. به این ترتیب، سیالی که به کمک چیلر سرد شده، در مصارف صنعتی و تهویه مطبوع به کار گرفته می شود. در صنایع از چیلرها به منظور خنک کاری ماشین آلات و مواد استفاده می شود. در تهویه مطبوع نیز برای خنک کردن هوای عبوری از فن کویل، از چیلر استفاده می شود.

انواع چیلرها

چیلرها را می توان به دو دسته ی چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم کرد. تفاوت این دو نوع چیلر در این است که در چیلر جذبی، انرژی مصرف شده در چیلر از نوع حرارت است، در حالی که در چیلر تراکمی، انرژی الکتریسیته مصرف می شود.

 

چیلر-تراکمی-هوا-خنک

دسته بندی چیلر تراکمی

نوع کندانسور به کار رفته در چیلر تراکمی، مشخص کننده ی دسته بندی چیلر است. تقسیم بندی چیلرهای تراکمی به صورت سه دسته ی هوا خنک، تبخیری خنک و آب خنک است. چیلر آب خنک نسبت به چیلر هوا خنک، هم بازده بیشتری دارد و هم با محیط زیست سازگارتر است.

نوع کمپرسور نیز چیلرهای تراکمی را به چهار نوع چیلر سانتریفیوژ، رفت و برگشتی، اسکرال و اسکرو تقسیم می کند.

عملکرد چیلر تراکمی

از چیلر تراکمی و چیلر جذبی در تهویه مطبوع و صنعت به وفور استفاده می شود. با استفاده از این چیلرها در تهویه مطبوع، سیال خنک‌شده در مبدل‌ حرارتی پخش می‌شود. با پخش این سیال، فضای مورد نیاز خنک و رطوبت زدایی می شود. سیالی که حرارت را به خود جذب کرده، مجدد به چیلر جریان پیدا می کند تا خنک شود. این چرخه ی خنک سازی مدام تکرار می شود. لازم به ذکر است که آب سرد شده دمایی حدود 7 درجه سانتیگراد داشته و آبی که حرارت را به خود جذب می کند، با دمای 12 درجه سانتیگراد به چیلر باز می گردد.

 

ساختمان این نوع چیلرها

ساختمان چیلر تراکمی مانند چرخه تبرید تراکمی از چهار قسمت کمپرسور، کندانسور ، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شده است. اغلب، به منظور تبرید در چرخه تبرید تراکمی، از گازهایی مانند HFC و HCFC استفاده می ‌شود. در چیلر تراکمی، کمپرسور، نقش نیروی محرک این چرخه را برعهده داشته و چیلر با انرژی مکانیکی حاصل از فشرده سازی مبرد در کمپرسور، چرخه را به گردش در می آورد. سپس، مبرد وارد کندانسور شده و حرارت آن گرفته می شود. در این مرحله، جریان مبردی که خنک شده است، توسط شیر انبساط کنترل می شود. در نهایت، مبرد در اواپراتور با جذب حرارت آب، تغییر فاز داده و تبدیل به گاز می شود. گفتنی است که اواپراتوری که در چیلر تراکمی استفاده می شود، از نوع مبدل حرارتی صفحه ای یا پوسته و لوله است.

ساختمان چیلرها

کمپرسور چیلر تراکمی و جذبی

کمپرسور، اصلی ترین جزء چیلر است که مبرد ( در باره ی مبرد ها بیشتر بخوانید ) را در سیکل به گردش در می آورد. وجود کمپرسور برای ایجاد جریان مبرد و همچنین ایجاد اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین ضروری است. بهتر است بدانید که به دلیل همین اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین است که مایع به اواپراتور چیلر وارد می شود. ساختار کمپرسور چیلر، آن را به چهار دسته رفت و برگشتی، کمپرسور چرخشی، کمپرسور دوار و گریز از مرکز (سانتریفیوژ) و کمپرسور اسکرال تقسیم کرده است.

کندانسور چیلر تراکمی و جذبی

در چیلر، کندانسور بعد از کمپرسور نصب می شود. کندانسور، مبرد را خنک کرده و به مایع تبدیل می کند. مبردی که وارد کندانسور می شود، تحت فشار ثابت خنک می گردد. کندانسورهای به کار رفته در چیلرها، از نوع آبی و هوایی هستند.

اواپراتور چیلر تراکمی و جذبی

اواپراتور در لغت به معنای تبخیر کننده است. این قطعه در دستگاه برودتی با تبخیر مبرد، حرارت آب را جذب کرده و باعث خنک شدن آب چیلر می شود.

شیر انبساط

شیر انبساط باعث افت فشار و به تبع آن، افت دما می­شود. شیر انبساط شرایطی را فراهم می کند تا سیستم در دمای مورد نیاز، حرارت آب را از اواپراتور بگیرد. علاوه بر این، شیر انبساط می تواند مقدار مبرد عبوری از اواپراتور را تنظیم کند.

نمودار دما  آنتروپی در چیلرهای تراکمی

نمودار دما-آنتروپی در چیلرهای تراکمی به صورت زیر است:

همانطور که از نمودار مشخص است، فرآیندی که در چیلر تراکمی انجام می شود، شامل 4 مرحله بوده و پس از اتمام، این مراحل مجدد تکرار می شوند. از نقطه ی ۴ به ۱، طی یک فرآیند دما ثابت، مبرد گرمای محیط را جذب کرده و تغییر فاز می دهد . در این مرحله، مبرد به بخار تبدیل می شود که این تغییر فاز، همانطور که قبلا گفته شد، در اواپراتور رخ می دهد. از نقطه ی ۱ به ۲ فشار و دما در کمپرسور چیلر بالا رفته و مبرد تحت تاثیر این افزایش دما، به فاز سوپرهیت وارد می شود.

از نقطه ی ۲ به ۳، طی یک فرآیند فشار ثابت در کندانسور، مبردی که دمای بالایی داشت، دچار کاهش دمای شدید شده و به مایع اشباع تبدیل می شود. به این ترتیب، حرارتی که توسط مبرد از محیط گرفته شده بود، در این مرحله دفع شده و مبرد نیز خنک می شود. از نقطه ی ۳ به ۴ طی یک فرآیند کاهش فشار و دما در شیر انبساط ، مبرد به سیالی که دو فازی بوده و دارای فشار و دمای کم است، تبدیل می شود.

طرز کار چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمیِ آب خنکی که در موتورخانه نصب شده، برای انجام کار خود به پمپ های سیرکولاتور مدار آب سرد ( یا همان چیلد واتر ) نیز نیاز دارد. این پمپ های سیرکولاتور مدار آب سرد، آب خنک با دمای ۷ درجه ی سانتیگراد را از چیلر گرفته و به سمت فن کویل ها می فرستند. این آب پس از جذب حرارت به دمای ۱۲ درجه ی سانتیگراد رسیده و به منظور خنک سازی مجدد ، به اواپراتور چیلر وارد می شود.

طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک

محل نصب چیلر تراکمیِ هوا خنک، روی پشت بام است. پمپ های سیرکولاتور، آب خنک با دمای ۷ درجه ی سانتیگراد را از اواپراتور چیلر گرفته و به سمت فن کویل ها می فرستند. این نوع چیلر، به فن های کندانسور مجهز بوده و به این ترتیب، عملیات خنک سازی، با جریان هوا به روی کندانسور انجام می شود. یعنی کندانسور در تماس با هوای خنک، حرارت خود را از دست می دهد.

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.

جهت مشاهده ی ویدئو های مرتبط با این موضوع با فیلتر شکن روی این  لینک کلیک کنید.

دانلود مقاله
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
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
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