مکانیزم بلندینگ
28/06/2021

هواساز – Air Handling Unit

هواساز – Air Handling Unit

دستگاه تهویه مرکزی (هواساز) از بخشهای اصلی فیلتـر، فن ، کویل های گرمایی و سرمایی ، رطوبت زن و تجهیزات کنترلی تشکیل می شود . کویل های گرمایی معمولا با آب داغ ، بخار و برق عمل می کنند . کویلهای سرمایی با آب مبرد و یا مستقیما با یک ماده مبرد کار می کنند . در حالت دوم کویل دستگاه هواساز اواپراتور یک سیستم تبرید می باشد . با تنظیم های مختلف بخش های گرمایی ، سرمایی ، رطوبت زن و غیره در مجموعه دستگاه هواساز می توان سیستم های مختلف تهویه مطبوع را برای پروژه های با شرایط متفاوت طراحی نمود . دستگاه هواساز معمولا با دو کانال ؛ رفت و برگشت هوا به داخل ساختمان و به وسیله یک کانال به هوای تازه خارج ارتباط دارد .

دستگاه هواساز با تنظیم دما و رطوبت و همچنین تامین هوای تازه و فیلتـر کردن آن عمل تهویه مطبوع تابستانی و زمستانی را انجام می دهد . هوای برگشتی از اتاقها با هوای تازه در محفظه اختلاط دستگاه مخلوط شده و سپس از کویل های سرمایی یا گرمایی و رطوبت زن (معمولا در زمستان) عبور می کند . سرعت عبور هوا از کویل حدد ۵۰۰ فوت بر دقیقه است . فرآیند رطوبت زنی به وسیله پاشش آب از افشانک ها یا شبکه بخار و فرآیند رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می شود . کنترل دما به دو صورت می تواند انجام شود : روش اول با استفاده از شیر سه راه برقی یا موتوری که روی لوله رفت و برگشت کویل نصب شده و به وسیله ترموستاتی که در کانال برگشت هوا به هواساز نصب می شود ، عمل قطع و وصل و یا کم و زیاد کردن جریان آب انجام می گیرد . در روش دوم به وسیله ترموستات نصب شده در اتاق یا راهرو یا مکان مناسب دیگر (مانند حالت فن کویل) به فن دستگاه هواساز فرمان خاموش و روشن داده می شود . سیستم کنترل لازم است به گونه ای طراحی شود که ابتدا مجموعه ترموستات کانالی و شیر سه راهی عمل نماید و سپس در مرحله بعد در صورت لزوم ترموستات اتاقی به بادزن دستگاه دستور دهد .

دستگاه هواساز با تنظیم دما و رطوبت و همچنین تامین هوای تازه و فیلتـر کردن  آن عمل تهویه مطبوع تابستانی و زمستانی را انجام می دهد . هوای برگشتی از اتاقها با هوای تازه در محفظه اختلاط دستگاه مخلوط شده و سپس از کویل های سرمایی یا گرمایی و رطوبت زن (معمولا در زمستان) عبور می کند . سرعت عبور هوا از کویل حدد ۵۰۰ فوت بر دقیقه است . فرآیند رطوبت زنی به وسیله پاشش آب از افشانک ها یا شبکه بخار و فرآیند رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می شود . کنترل دما به دو صورت می تواند انجام شود : روش اول با استفاده از شیر سه راه برقی یا موتوری که روی لوله رفت و برگشت کویل نصب شده و به وسیله ترموستاتی که در کانال برگشت هوا به هواساز نصب می شود ، عمل قطع و وصل و یا کم و زیاد کردن جریان آب انجام می گیرد . در روش دوم به وسیله ترموستات نصب شده در اتاق یا راهرو یا مکان مناسب دیگر (مانند حالت فن کویل) به فن دستگاه هواساز فرمان خاموش و روشن داده می شود . سیستم کنترل لازم است به گونه ای طراحی شود که ابتدا مجموعه ترموستات کانالی و شیر سه راهی عمل نماید و سپس در مرحله بعد در صورت لزوم ترموستات اتاقی به بادزن دستگاه دستور دهد .

دستگاههای هواساز که از ورق گالوانیزه ساخته می شوند ، با توجه به شرایط مکانی و موقعیت نصب ممکن است قائم و یا افقی ساخته شوند . دستگاه هواساز به صورت یک منطقه ای و یا چند منطقه ای طراحی و ساخته می شوند . در نوع یک منطقه ای تمام بخش های ساختمان که تحت پوشش آن است با شرایط یکنواخت دما و رطوبت هوادهی می شود و در نوع چند منطقه ای به کمک دمپرهای مخصوص امکان هوادهی با دما و رطوبت های مختلف به مناطق متفاوت وجود دارد .

برای انتخاب دستگاه هواساز نیاز به اطلاعات زیر می باشد :

۱بارهای سرمایی و گرمایی کلی ساختمان (اگر برای ساختمان بیش از یک هواساز استفاده می شود باید سهم هر هواساز از بارهای سرمایی و گرمایی کلی مشخص شود).

۲– حجم هوایی که در واحد زمان از هواساز عبور می کند

۳– افت فشار استاتیکی طولانی ترین مسیر کانال یا هد استاتیکی فن

با اطلاعات فوق و مراجعه به کاتالوگ کارخانه سازنده مدل دستگاه و سپس سایر مشخصات دستگاه مانند : نوع فیلتـرها ، ظرفیت حرارتی کویل پیش گرم کن و اینکه با بخار آب یا آب داغ گرم می شود ، ظرفیت حرارتی کویل گرم کننده و اینکه با بخار یا آب داغ گرم می شود ، ظرفیت رطوبت زن (اگر از نوع بخاری است پوند در ساعت بخار و نیز فشار بخار که اغلب ۱۵ پاوند بر اینچ مربع است) ، قدرت موتور بادزن و غیره تعیین می شوند .

همانگونه که اصطلاح بکار برده شده نشان می دهد ، اجزاء اصلی که اساس واحد فن کویل را تشکیل می دهند ، عبارتند از یک فن که تولید جریان هوا می کند و یک کویل آب سرد کننده یا انبساط مستقیم که هوا را سرد و رطوبت زدایی می نماید . معمولا متعلقاتی چون کویل گرمایش ، رطوبت زن و بخش فیلتـر نیز در اختیار قرار می گیرند تا در صورت لزوم اهداف باقیمانده تهویه مطبوع را برآورده سازند .اجزا مورد نیاز ممکن است در درون محفظه پیش ساخته ای که بشکل کابینت می باشد نصب گردند.

چون چنین تجهیزاتی برای اتصال به یک دستگاه غیر قابل انتقال طرح و ساخته شده اند، نمی توان آنها را جزو تجهیزات فن – کویل به حساب آورد. در عین حال بدلیل تشابه بین کاربرد تجهیزات کویل اسپری با تجهیزات فن – کویل این تجهیزات در این بخش مورد بحث قرار گرفته اند .

تفاوت کاربرد و طرح این تجهیزات به همان شکلی که در واقعیت وجود دارد ذکر خواهد شد .

تفاوت فیزیکی واحدهای فن – کویل یک منطقه و چند منطقه در محل نصب فن نسبت به کویل سرمایش است . در واحد یک منطقه ای فن در پایین دست کویل سرمایش نصب می گردد ، بنابراین غالبا این واحد را واحد مکشی می نامند . یک واحد چند منطقه ای را می توان واحد دهشی نامید ، زیرا فن در بالا دست کویل قرار دارد . استفاده از فنی که مجهز به پخش کننده باشد، در تبدیل فشار سرعت به فشار استاتیکی کمک کرده و افت انرژی را نیز به حداقل می رساند .

واحدهای فن کویل با هر دو نوع پره خم به جلو و خم به عقب تولید می شوند . فن هایی که دارای پره های خم به جلو هستند ، برای چنین مصارفی مناسبند ، زیرا اینگونه فن ها نسبت به سایر انواع فن در سرعتهای پایین تری کار می کنند . ساختمان چرخ اینگونه فن ها سبک تر ، کم حجم تر و ارزانتر از پره های خم به عقب می باشد . چون سرعت این فن ها کم است ، می توان از محورهای طولانی تر استفاده کرد .

کاربرد تجهیزات تهویه مطبوع متاثر از مشخصه های بار سرمایش فضای مورد نظر و میزان کنترل لازم برای درجه حرارت و رطوبت آن است .

واحد یک منطقه ای بطور موثرتری بارهای فضایی که دارای مشخصه های نسبتا ثابت یا بارهایی با تغییرات یکنواخت است را جبرانمی کند . مثال ایده آل چنین فضایی یک اتاق بزرگ است . در عین حال استفاده از این سیستم برای کاربردهای چند اطاقه نیز عملی است ، مشروط بر اینکه تغییرات بار د رتمام اطاقها مشابه بوده و به یک نسبت باشد . اگر لازم باشد میتوان با قرار دادن کنترل به طریق گرمایش مجدد یا کنترل حجم هوا در کانالهای انشعابی سیستم منطقه ای بوجود آ ورد .

در کاربرد چند اطاقه که مولفه هایی بار تابعی از زمان بوده و بطور مستقل از یکدیگر تغییر می کنند، دستگاه چند منطقه ای که دارای یک فن باشد، قادر است کنترل خاص هر منطقه را انجام دهد . برای اینگونه بارها استفاده از واحد چند منطقه ای ارزانتر از واحد یک منطقه ای که در کانالهایش از کویلهای گرمایش مجدد استفاده شده باشد، خواهد بود.

چون واحد چند منطقه ای این امکان را می دهد که در هنگام بار جزئی هوای تازه از اطراف کویل سرمایش بای پس شود . از این واحد بویژه در مواردی که نسبت حرارت احتیاج به کنترل رطوبت باشد، می توان یک کویل پیش سرمایش را در کانالی که حداقل هوای تازه را تامین می کند قرار داد.

واحد استاندارد فن – کویل فقط کنترل محدود درجه حرارت را عملی می کند . کنترل مقدار رطوبت را می توان با افزودن یک واحد رطوبت زن ، همانند واحدهای اسپری آب شهر ، که بصورت آماده نصب عرضه می شوند، انجام داد . در عین حال اگر در کاربردی نیاز باشد که رطوبت دقیق تر کنترل شود،استفاده از واحدهای کویل اسپری یا واحد فن – کویل اسپری مناسب تر خواهد بود.

از تجهیزات کویل اسپری می توان در تابستان برای سرمایش و رطوبت زدایی ، در زمستان برای رطوبت زنی و در فصول معتدله برای سرمایش تبخیری استفاده کرد.

ترجیح داده می شود که این تجهیزات در کاربردهایی که بایستی رطوبت نیز کنترل گردد از قبیل فرآیندهای صنعتی، بیمارستان ، موزه ها و کتابخانه بکار برده شود. می توان تجهیزات کویل اسپری را به گرمکن آب اسپری تجهیز کرد تا امکان سرمایش و گرمایش را همزمان با رطوبت زنی بوجود آورد .

کاربرد فنی هواساز

هنگامی که در یک کاربرد تهویه مطبوع احتیاج به سیستم کانال باشد، فن های لوله محوری، برد محور یو یا سانتریفوژ را می توان مورد استفاده قرار داد. در مواردی که سیستم کانال وجود نداشته و مقاومت کمی در مقابل جریان هوا وجود دارد ، فن پروانه ای می تواند به کار برده شود. در عین حال هنگامی که تجهیزات آماده نصب برای کاربردهایی که احتیاج به شبکه کانال ندارند مورد استفاده قرار می گیرند اغلب فن های سانتریفوژ بکار برده میشود .

فن سانتریفوژ به دلیل بی صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهای بالا، در بیشتر کاربردهای تهویه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرایط آسان بکار برده می شود .

علاوه بر این دهانه ورودی فن سانتریفوژ را میتوان به وسائلی که سطح مقطع بزرگ دارند وصل کرد، در حالی که دهانه تخلیه آن را می توان به کانالهای نسبتا کوچک متصل نمود. برای برآورده ساختن احتیاجات سیستم توزیع هوا می توان جریان هوا را تغییر داد ، این عمل با تنظیمات ساده محرک فن یا تنظیم وسایل کنترل صورت می گیرد .

هواساز معمولا شامل، دمنده، کویل های گرم و سرد، محفظه فیلتر، صداگیر و دمپر می باشد. هواساز ها عموما به مجرای کانالی سیستم های تهویه مطبوع، یعنی جایی که هوای برگشتی ساختمان باید به آنجا رود متصل میگردد. گاهی نیز هواساز هوای تازه وهوایبرگشتیراازفضایداخل دریافت می کنند.

هواسازهای کوچک دارای فیلتر هوا، کویل و دمنده می باشند و تحت عنوان ترمینال یونیت معرفی می شوند. این ترمینال یونیت های ساده را کویل دمنده یا فن کوئل می گویند. هواساز های بدون برگشت هوا کاملا با استفاده از هوای تازه در شرایط استفاده %100 (Fresh Air) هواراازبیرونمیگیرندوهیچهوایبرگشتیبهآن هاواردنمیشود. هواسازهای طراحی شده برای بیرون ساختمان در روی پشت بام نصب می شود و به یونیت های پشت بامی معروفند.

ساختار

ساختار هواساز – هواساز هایژنیک: معمولا دور تا دور هواساز را با فریم های فلزی و پانل های توپر با توجه به پیکر بندی اجزای سیستم می سازند. بخش های داخلی از کانال های فلزی تک لایه با پانل توپر فلزی روکش شده، ساخته می شوند. فلزها در بدنه سیستم جهت کارکرد طولانی مدت گالوانیزه می شوند. در واحد های فضای باز برای جلوگیری از نفوذ آب از صفحات ضد آب در محل های اتصال استفاده می کنند.

هواسازهای بزرگتر از قاب های فولادی مربعی با دو لایه روکش و پانل های عایق ساخته می شوند.چنین طراحی افت حرارتی دستگاه وسروصدارانیزکممیکند. اینهواسازهاگاهیتاچندینمترطولدارندو درکانالهایدنبالهمساختهمیشوندازاین روبرایاستحکامومقاومتآنهاازفولادهایریلیدرزیردستگاهاستفادهمیکنند

اجزای یک هواساز

 فیلتر

هواساز ، فیلتر هواسازفیلترهای هوا همیشه در حال گرفتن غبار و گرد و خاک برای ارائه هوایی تمیز در ساختمان ها کار می کنند. فیلتر ها در ابتدای دستگاه نصب می شوند تا هر گونه آلوگی را در پایین دست جریان به خود جذب کند. فیلترها بسته به میزان تصفیه هوا در امتداد هم تعبیه می شوند تا به ترتیب از ذرات درشت به ریز هوا را تصفیه کنند. فیلتر های پانلی از لحاظ جاگزینی و نگه داری، ارزانتر از فیلترهای کیسه ای هستند.

عمر کارکرد یک فیلتر با نظارت بر افت فشار جریان هوا ارزیابی می شود که توسط یک فشار سنج یا یک سوییچ فشار متصل به سیستم کنترلی ساختمان آلارم می دهد.(یعنی فیلتر کثیف شده و هوا را از خود عبور نمی دهد.) اگر فیلتر گرفتگی داشته باشد، از آن جایی که فن مدام در حال کار است و هوا را می راند به فیلتر فشار وارد می کند و باعث افتادن آن می شود در نتیجه هوای آلوده به کانال ها راه پیدا می کند.

کویل های سرد و گرم

هواساز ، فیلتر هواساز ، کویل سرد و گرمهواسازها برای تهیه هوا و رطوبت مناسب نیاز به تولید گرما و سرما دارند. این شرایط با استفاده از مبدل های حرارتی داخل هواسازها تامین می شوند. هوا را با عبور از روی این کویل ها گرم یا سرد می کنند، مبدل ها از آب داغ یا بخار در گرمایش و آب سرد در سرمایش استفاده می کنند. جنس کویل ها از مس یا فین آلومینیومی برای انتقال حرارت بهتر می باشند. در کویل سرد صفحاتی برای تخلیه میعانات وجود دارد. آب داغ کویل ها توسط بویلر و آب سرد توسط چیلر فراهم می شود. سنسورهای دما درجه حرارت کویل ها را نظارت می کنند. اگر رطوبت مورد نیاز باشد کویل سرد بیش از حد خنک شده تا به نقطه شبنم رسیده و تراکم اتفاق بیافتد. کویل های گرم بلافاصله بعد از کویل های سرد قرار دارد تا هوا را بازگرمایش کند. و به دمای مطلوب برساند. این کار کاهش سطح رطوبتی هوا را تامین می کند.

هواساز ، فیلتر هواساز ، کویل سرد و گرم

رطوبت زن

اغلب در آب و هوای سرد که در آن حرارت مداوم باعث خشکی هوا شده و ناراحت کننده است، کنترل رطوبت امری ضروری است.

رطوبت زن ها انواع مختلفی دارد.

تبخیری: هوای خشک به مخزن آب دمیده شده و آب را تبخیر می کند. میزان تبخیر با اسپری آب روی بافل های هوا می تواند بیشتر شود.

بخارساز: بخار یا آب داغ بویلر مستقیما به هوا دمیده شود و باعث افزایش رطوبت شود.

اسپری آب: آب توسط نازل به قطرات ریز تبدیل می شود و در هوا انتشار می یابد.

اولتراسونیک: سطح آب، در جریان عبور از دستگاه اولتراسونیک، تشکیل غباری از آب می دهد.

رطوبت رسانشی: الیاف خاصی را با آب تازه مرطوب می کنند و جریان هوا را از روی آن عبور می دهند. این امر رطوبت را به سرعت بالا می برند.

دمنده

در هواسازها فن هایی وجود دارد که با الکتروموتور القایی به حرکت درآمده تا هوا را جا به جا کند. فن ها ممکن است با دور ثابت یا متحرک گردش کنند تا حجم هوای متغیری را وارد سیستم کند. سرعت جریان نیز توسط پره های ورودی یا دمپر خروجی کنترل می شود. فن های چندتایی در واحد های بزرگ معمولا در انتهای هواساز و ابتدای کانال هوا نصب می شوند تا هوا را در کانال بدمند.

تجهیزات کنترلی

هواساز ، فیلتر هواساز ، تجهیزات کنترلیکنترل بخش های مختلف از جمله: سرعت جریان هوا، دمای هوا، درجه حرارت هوای مخلوط شده، رطوبت، کیفیت هوا امری ضروری است. کنترلر ممکن است یک ترموستات ساده خاموش/روشن یا سیستم پیچیده کنترل هوشمند ساختمانی باشد.

محفظه اختلاط

به منظور حفظ کیفیت هوای داخل ساختمان، هواسازها تا حدی اجازه ورود هوا از خارج به داخل می دهند. در آب و هوای معتدل، مخلوط کردن مقدار مناسب هوای خنک بیرون با هوای گرم برگشتی می تواند دمای مطلوب را فراهم کند. درمحفظه اختلاط دمپرهایی برای کنترل ورود هوای تازه و هوای برگشتی تعبیه شده.

لرزه گیر

فن ها در هواسازها لرزه های شدیدی ایجاد می کنند و سرو صدای لرزش را به داخل ساختمان منتقل می کنند برای جلوگیری از این امر لرزه گیر ها را درست قبل و بعد از هواساز با میان فن ها نصب می کنند.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *