سامانه هوارسان (بخش سوم:سامانه دو کانالی)

۶ ماه قبل ۲۹۷ ۰

سامانه‌های دو کانالی حجم ثابت

در سامانه‌های دو کانالی، تمام هوا درون هوارسان مطبوع شده و از طریق دو کانال موازی به داخل فضا توزیع می‌گردد. یک کانال هوای سرد و کانال دیگر هوای گرم را انتقال می‌دهد. جهت تامین بار مورد نیاز هر فضا یا منطقه، مقدار مناسب هوای سرد و گرم توسط یک شیر مخلوط می‌گردد. سامانه‌های دو کانالی حجم ثابت دو نوع هستند:

1. تک فن و بدون دوباره گرمکن

این سامانه‌ نیز همانند سامانه‌ تک کانالی می‌باشد با این تفاوت که کویل سرمایی آن برای کنترل نوسان بار فضا با استفاده از دمپرهای کنارگذر و روبرو گذر، مخلوط هوای تازه و هوای برگشت را از اطراف کویل عبور می‌دهد. هنگامی که رطوبت هوای بیرون زیاد باشد و مقدار بارهای داخلی کاهش یافته و مقدار رطوبت داخل فضا سریعاً افزایش می‌یابد (جز اینکه دوباره گرمکن در نظر گرفته شده باشد). از نظر مفهومی این موضوع معادل با در نظر گرفتن دمپرهای کنارگذر روبروگذر، برای کویل سرمایش است. این سامانه‌ در ساختمان‌های خیلی مدرن استفاده می‌شود، زیرا اکثر ساکنان آنها مایل هستند درجه حرارت و رطوبت محیط دقیق‌تر کنترل گردد.

2. تک فن با دوباره گرمکن

تاثیر این سامانه نیز همانند سایر سامانه‌هایی است که دوباره گرمکن دارند. با این تفاوت که در این سامانه به جای گرمایش مجدد هوای تغذیه در هر منطقه، این فرآیند در داخل هوارسان مرکزی انجام می‌گردد.

هوارسان حجم ثابت تک منطقه ای

 

سامانه‌های  دو کانالی حجم متغیر

در سامانه‌های دو کانالی حجم متغیر (VAV)، هوای سرد و گرم به نسبت‌های مختلف مخلوط می‌شوند. برای هنگامی که فضاهای داخلی فقط نیاز به سرمایش دارند، می‌توان از یک پایانه VAV تک کانالی متصل به محفظه هوای سرد هواراسان استفاده کرد.

1. سامانه‌ دارای تک فن 

در این سامانه‌ از یک فن استفاده می‌شود، کنترل آن با استفاده از دو کنترل کننده فشار استاتیک انجام می‌گردد که یکی از آنها در کانال هوای سرد و دیگری در کانال هوای گرم قرار دارد. ظرفیت فن بر اساس بیشینه بار همزمان سرمایش و گرمایش تعیین می‌گردد. همچنین مقدار جریان هوا توسط کانالی که فشار بیشتری نیاز دارد، کنترل می‌گردد.

در این سامانه‌ درجه حرارت قسمت سرد در یک مقدار خاص ثابت نگه داشته می‌شود. البته در مناطق گرمسیر، درجه حرارت مذکور را اندکی افزایش می‌دهند تا در تولید برودت صرفه جویی گردد. در هنگام پایین بودن درجه حرارت و زیاد بودن رطوبت هوای بیرون، غالباً درجه حرارت قسمت سرد سامانه را بیشتر در نظر می‌گیرند تا بتوان مقدار جریان هوای عبوری از روی کویل سرد دستگاه را افزایش و رطوبت‌گیری را انجام داد. در برخی از سامانه‌‌ها علی‌الخصوص آزمایشگاه‌ها، برای کنترل رطوبت داخل فضا از کویل پیش سردکن استفاده می‌گردد و تمام جریان هوا یا فقط هوای تازه، رطوبت گیری شود. با استفاده از وسایل اندازه گیری جریان که در داخل کانال رفت و برگشت نصب می‌شوند، می‌توان مقدار هوای برگشتی را کنترل نمود و یا با استفاده از کنترلر فشار استاتیک (که فشار استاتیک داخل فضا را ثابت نگه می‌دارد)، آن را کنترل کرد.

2. سامانه‌ دارای دو فن

در این سامانه‌ حجم هوای هر فن به صورت مستقل و توسط فشار استاتیک کانال مربوط به آن کنترل می‌گردد. ظرفیت هر یک از فن‌ها، بر اساس حداکثر ظرفیت همزمان هوای سرد و گرم (نه مجموع حداکثر لحظه‌ای)، انتخاب می‌گردد. همچنین ظرفیت فن برگشت هوا نیز با توجه به مجموع حجم هوای فن تغذیه سرد و گرم انتخاب می‌گردد. درجه حرارت قسمت سرد سامانه را می‌توان با استفاده از روش‌های زیر:

1. سرمایش مکانیکی، (در زمانیکه میزان هوای تازه مورد نیاز حداقل است)

2. بازیاب انرژی، (زمانیکه درجه حرارت هوای تازه کمتر از دمای تنظیم قسمت سرد است)

ثابت نگه داشت. این موضوع تاثیری بر قسمت گرم دستگاه که قرار است حرارت را از هوای برگشت بازیافت کند، نخواهد داشت. کویل گرمایی فقط در زمانیکه نیازهای گرمایشی را نمی‌توان توسط هوای برگشتی تامین کرد، بایستی در مدار قرار گیرد. وقتی هوای تازه، گرم‌تر از هوای برگشت باشد، هوای تازه مورد نیاز را می‌توان از طریق قسمت گرم دستگاه و از هوای آزاد تامین کرد.

هوارسان دو کاناله حجم متغیر

 

سامانه‌های چند منطقه‌ای

همانگونه که در شکل 3 نشان داده شده است، در این سامانه‌ چندین منطقه مختلف توسط یک هوارسان مرکزی تغذیه می‌گردد. نیاز‌های منطقه‌های مختلف، با مخلوط شدن هوای گرم و سرد توسط دمپرهای هوا برآورده می‌شود. همچنین هوای مخلوط شده توسط یک کانال، در داخل ساختمان توزیع شده و برگشت هوا به روش‌های متعارف انجام می‌گیرد.

 سامانه‌های چند منطقه‌ای همانند سامانه دو کانالی است و در بهره‌برداری از آن نیز احتمال زیاد شدن رطوبت داخل فضای تهویه شده وجود دارد. یک گونه رایج از سامانه‌های چند منطقه‌ای، معروف به سامانه چند منطقه‌ای تگزاس یا چند منطقه‌ای سه قسمتی می‌باشد. در این سامانه‌، به جای کویل گرمایشی قسمت گرم، یک صفحه قرار داده شده است که افت فشار آن، برابر با افت فشار کویل سرمایشی است. در کانال هر منطقه پیرامونی، فقط یک کویل گرمایشی نصب می شود که معمولا آن را در اتاق هوارسان قرار می‌دهند تا تعمیرات آن به راحتی انجام گردد. از این سامانه‌ برای کنترل رطوبت در نواحی دارای آب و هوای مرطوب، که غالبا قسمت سرد دستگاه هوای 48 تا 52 درجه فارنهایت را تامین می‌کند، استفاده می‌گردد. پس از رطوبت گیری، هوای تغذیه را توسط دمپرهای که برای هر منطقه روی هوارسان پیش‌بینی شده است، با هوای قسمت برگشت مخلوط می‌کنند تا شرایط داخل منطقه ثابت نگه داشته شود. گرم کردن هوا فقط هنگامی انجام می‌شود که شرایط مورد نظر را نتوان صرفاً با تهویه هوای برگشت تامین کرد.

هوارسان چند منطقه ای

 

سامانه‌های خاص

1. سامانه‌های اولیه / ثانویه

همانگونه که در شکل 4 نشان داده شده است، در برخی از فرآیندها از دو سامانه‌ هوارسان متصل به یکدیگر استفاده می‌شود. در چنین مواردی، مقدار بار سرمایش و تعداد دفعات تعویض هوا بسیار زیاد خواهد بود، به عنوان مثال: اتاق‌های تمیز یا در مواردی که مقدار نوسان مجاز شرایط داخل فضا اندک است. سامانه‌های هوای اولیه، هوای تازه سرد و گرم شده مورد نیاز فرآیند را به سامانه‌ ثانویه یا مستقیماً به درون فضای تعبیه شده، تغذیه می‌کنند. سرمایش اضافی و رطوبت گیری (و در صورت لزوم گرمایش) توسط سامانه‌ ثانویه انجام شود، تا بار سرمایش فضا و حرارت حاصل از موتور فن را جبران کند. معمولا کویل سرمایشی ثانویه فقط برای سرمایش محسوس طراحی می‌گردد تا احتمال رشد باکتری، که مشکلاتی را از نظر کیفیت هوا ایجاد می‌کند، کاهش یابد.

 

هوارسان اولیه/ثانویه

2. سامانه‌ کانال مرطوب/ فوق اشباع

در برخی از صنایع، مقداری آب به درون دستگاه هواساز مرکزی پاشیده می‌شود. مقدار این آب به حدی است که ذرات آب همراه با هوا انتقال نیابند(شکل 5). به این ترتیب، هوای رفت فوق العاده سرد خواهد شد و می‌توان مقدار آن را کاهش داد. این سامانه‌ در مواردی استفاده می‌شود که بخواهند رطوبت داخل فضای مورد نظر زیاد باشد، همانند: صنایع نساجی، دخانیات و یا در شرایط آب و هوایی که سرمایش آدیاباتیک به تنهایی جوابگوی بار سرمایش باشد.

3. سامانه‌ پاشش آب با استفاده از هوای فشرده

این سامانه‌ مشابه سامانه‌ کانال مرطوب است، اما در این سامانه آب توسط هوای فشرده،کاملاً پودر می‌شود. گاهی اوقات نازل‌ها را در داخل فضای تهویه شده و جدا از تغذیه هوای سرد کننده قرار می‌دهند. سامانه‌های پاشش آب با استفاده از هوای فشرده، با توجه به نوع نازل انتخابی ممکن است نیاز به کمپرسورهای بزرگ و گران قیمت داشته باشند.

 

هوارسان کانال مرطوب

 

لینک های مرتبط

سامانه 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