سامانه هوارسان (بخش اول:کلیات)

۶ ماه قبل ۳۴۰ ۰

هوارسان (Air Handling Unit)

هوارسان نوعی وسیله تبادل حرارت مرکزی دو فصلی است که می‌تواند عملیات تهویه مطبوع همچون رطوبت‌زنی، رطوبت‌گیری، تصفیه، گرمادهی و گرماگیری را برروی هوا انجام دهد. این دستگاه جعبه فلزی بزرگی شامل دمنده، کویل، محفظه فیلتر، صداگیر و دمپر می‌باشد. در حالت گرمایش، سیال عامل می‌تواند بخار یا آب گرم باشد و در حالت سرمایشی سیال عامل آن مبرد یا آب سرد می‌باشد. انتقال هوای سرد یا گرم تولیدی به محل مورد نظر از طریق کانال و به صورت اجباری به وسیله فن صورت می‌گیرد. به منظور کاهش مصرف انرژی، هوای محیط از طریق کانال برگشت به هوارسان برگردانده و پس از اختلاط با هوای تازه و رسیدن به دمای مورد نظر، مجدداً به محیط تهویه شونده فرستاده می‌شود. هوارسانهای کوچک دارای فیلتر هوا، کویل و دمنده می‌باشند و تحت عنوان ترمینال یونیت معرفی می‌شوند. هوارسان‌های بزرگتر که در شرایط استفاده %100 هوا را از بیرون می‌گیرند و هیچ هوای برگشتی به آنها وارد نمی‌شود را Make up air unit می نامند.

هواساز، هوارسان، AHU، Air Handling Unit

 

ساختمان های بزرگ عموماً دارای یک واحد هوارسان مرکزی یا موتورخانه ی مرکزی هستند,که تمام تجهیزات مربوط به گرمایش و تهویه هوا درون این محل (Mechanical Room) نصب می شود. هوای تهویه شده در این محل توسط شبکه کانال ها به فضاهای مورد نظر ارسال می‌شود. بسته به میزان آسایش لازم در ساختمان، سامانه‌ مرکزی می تواند یکی از انواع زیر باشد:

1.      فقط گرمایش و تهویه

2.      گرمایش، سرمایش و تهویه

3.      گرمایش، سرمایش، تهویه، رطوبت زنی یا رطوبت زدایی

سامانه‌ دارای فقط گرمایش و تهویه

شکل 2 نشان دهنده سامانه‌ی است که فقط امکان گرمایش و تهویه در آن وجود دارد. به نمادهای مربوط به فیلتر، کویل سرمایشی و فن توجه کنید. این نمادها و نمادهای دیگری که در بخش‌های بعدی مشاهده می‌کنید، در نقشه‌های تهویه مطبوع متداول هستند.

هواساز، هوارسان، AHU، Air Handling Unit

1.      هوای برگشتی (Return Air): هوای برگشتی از فضای تهویه شده که مجدداً وارد سامانه‌ شده پس از عبور از دستگاه و تهویه مجدد وارد فضای مورد نظر می شود.

2.      هوای بیرون (Outside Air): برای این که هوای داخل ساختمان دارای کیفیت مناسبی باشد و از نظر سلامتی در شرایط خوبی قرار داشته باشد، لازم است مقداری از هوای تازه‌ بیرون وارد سامانه‌ شود. مقدار حداقل هوای تازه‌ مورد نیاز برای فضاهای مختلف در استانداردهای موجود در زمینه‌ تهویه مطبوع مشخص شده است.

3.      هوای مخلوط (Mixed Air): هوای برگشتی و هوای تازه بیرون در محفظه‌ی اختلاط با هم مخلوط شده و مخلوط هوای حاصل از درون فیلتر و کویل گذر کرده و به فضاهای مورد نظر ارسال می شود.

4.      هوای تغذیه (Supply Air): هوای تهویه شده‌ای است که به طرف فضاهای مورد نظر ارسال می‌شود.

هر سامانه‌ مرکزی باید دارای یک باکس فیلتر باشد، این فیلترها منجر به جلوگیری از ورود ذرات به فضای تهویه شده می‌گردد و همچنین هوای تمیز و سالمی را برای ساکنان فراهم می‌کند. نوع و میزان بازدهی فیلترهای به کار رفته در باکس فیلتر، میزان تاثیرگذاری این باکس را تعیین می‌کند.

سامانه‌ دارای گرمایش، سرمایش و تهویه

شکل 3 نشان دهنده سامانه‌ی است که دارای قابلیت گرمایش، سرمایش و تهویه می‌باشد. توجه کنید که این همان سامانه‌ مرکزی قبلی است، با این تفاوت که یک کویل سرمایشی به آن اضافه شده است. آب خنک شده توسط چیلر، به وسیله یک پمپ به درون کویل سرمایشی ارسال می‌شود. آب موجود درون کویل، گرمای هوای عبوری را گرفته و باعث خنک شدن آن می‌شود. چیلر یک ماشین مولد برودت است، که آب را به منظور گردش در کویل‌های سرمایشی، خنک می‌کند. در کویل سرمایشی برخی از سامانه‌هابه جای آب خنک گاز مبرد استفاده می‌شود.

هواساز، هوارسان، AHU، Air Handling Unit

در شکل 3 کویل‌های گرمایشی و سرمایشی به صورت سری قرار داده شده‌اند، یعنی هوای مخلوط شده قبل از رسیدن به فن باید از هر دو کویل گرمایشی و سرمایشی عبور کند. هنگامی که کویل‌ها به صورت سری واقع شده باشند، می توان در صورت نیاز گرمایش یا سرمایش را تأمین کرد. اما کویل گرمایشی و کویل سرمایشی هم زمان نمی‌توانند در حال کار باشند. اگر هر دو کویل به طور هم زمان در حال کار باشند، اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند و این اتفاق سبب اتلاف انرژی و بالا رفتن هزینه‌های کارکرد دستگاه خواهد شد.

شکل 4 سامانه‌ی را نشان می‌دهد، که دارای کویل گرمایشی و سرمایشی موازی می باشد. کویل‌ها در پایین دست فن تعبیه شده‌اند و با داشتن یک سامانه‌ کانال کشی مناسب، این امکان وجود خواهد داشت که این سامانه‌ بتواند در صورت نیاز، به طور هم زمان برای برخی از مناطق ساختمان گرمایش و برای نواحی دیگر سرمایش را تأمین کند.

هواساز، هوارسان، AHU، Air Handling Unit

سامانه‌ دارای گرمایش، سرمایش، تهویه، رطوبت زنی یا رطوبت زدایی

شکل 5 یک سامانه‌ هوارسان مرکزی را نشان می دهند، البته تمام سامانه‌هالزوماً دارای تمام این اجزا نیستند و این موضوع به ویژه در مورد رطوبت زن‌ها صادق است. رطوبت زن‌ها فقط در ساختمان‌هایی به کار می‌روند، که در آن‌ها از نظر رطوبت به شرایط ویژه‌ای نیاز باشد. برخی از این مکان‌ها عبارتند از آزمایشگاه‌ها، بیمارستان‌ها و ساختمان‌‎هایی که دارای اتاق‌های تمیز (Clean Room) هستند.

هواساز، هوارسان، AHU، Air Handling Unit

در بیشتر سامانه‌ها، کانالی برای تخلیه هوا (Exhaust Air) در نظر گرفته می‌شود. وجود کانال تخلیه این امکان را فراهم می‌کند که مقداری از هوای برگشتی از ساختمان، تخلیه شده و به حفظ فشار مثبت در ساختمان کمک کند. به برخی از سامانه‌ها فن هوای برگشتی اضافه می‌شود، تا از این راه بر مقاومت و افت فشار جریان غلبه کرده و امکان کنترل دقیق‌تر میزان هوای برگشتی و تخلیه را فراهم می‌کند.

توجه کنید که در این سامانه‌ کویل‌ها به صورت سری نصب شده‌اند. چیدمان موازی این سامانه‌ نیز مانند شکل شماره 5 است با این تفاوت که در چیدمان موازی، کویل‌ها در پایین دست فن تغذیه هوا (Supply Air) نصب می‌شوند.

 

لینک های مرتبط :

هوارسان (بخش دوم:سامانه تک کانالی)

 

نگارش : محمد جعفر نیری، پیمان ابراهیمی ناغانی

منبع : بخشی از کتاب روشهای تولید و توزیع برودت در سیستم‌های تهویه مطبوع - مولف : پیمان ابراهیمی ناغانی، سید علیرضا ذوالفقاری، محمد جعفر نیری - انتشارات نوآور


۰ دیدگاه