HVAC چیست ؟

این سیستم از سه مجموعه گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع تشکیل شده است .

در این سیستم معمولا گرمایش از طریق رادیاتورها یا سیستم‌های تولید هوا گرم تامین میشود..

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه

شکل ۱:

تهویه فرآیندی میباشد که هوای تمیز در مجموعه باقی می‌ماند و هوای آلوده به فضای بیرون منتقل می‌شود.

تهویه باعث چرخش هوای داخلی می‌شود و رطوبت اضافی  را از بین میبرد.

فرایند تهویه، معمولا با استفاده از سیستم‌های مکانیکی صورت میگیرد .

سیستم های تهویه  معمولا شامل تعدادی فن میباشند.

فن یکی از انواع توربوماشین‌ها میباشد.

سیستم تهویه یک تونل
سیستم تهویه یک تونل

شکل ۲:

سیستم هوا خنک  یا آب خنک ، دمای اتاق را پایین می آورد.

. از سیستم تهویه مطبوع  برای تنظیم رطوبت  محیط مورد نظر استفاده میشود.

 

تهویه مطبوع ساختمان به کمک اسپلیت
تهویه مطبوع ساختمان به کمک اسپلیت

شکل ۳: تهویه مطبوع ساختمان به کمک اسپلیت

سیستم های تهویه مطبوع از سیستم‌های خنک کننده خانگی تا سیستم‌های بسیار بزرگ و پیچیده صنعتی شامل میشوند.

طراحی سیستم تهویه مطبوع باید بر اساس علوم انتقال حرارت ، ترمودینامیک و … باشد.

در خانه های مسکونی ، سیستم گرمایش و سرمایش زیر مجموعه ای از سیستم های تهویه مطبوع میباشد.

سیستم های تهویه مطبوع از نظر شیوه عملکرد و بازده تقریبا مشابه یکدیگر هستند.

 

 

 

 

انواع سیستم‌های تهویه مطبوع HVAC

سیستم های تهویه مطبوع ، گرمایش و سرمایش  را برای آسایش افراد تامین میکنند.

در آب و هوای سرد یا گرم باید از سیستم‌های تک مرحله استفاده کشود.

. سیستم های تک مرحله ای تنها سرما یا گرما تولید میکنند.

سیستم های تک مرحله ای قیمت پایینی دارند و بازدهی بسیار پایینی نیز دارند.

سیستم های تک مرحله ای انرژی زیادی را مصرف میکنند.

سیستم های تهویه مطبوع نوع دیگری نیز دارند که برای کاهش مصرف انرژی از فن با سرعت های مخنلف استفاده میکنند.

نوع دیگری از سیستم های تهویه مطبوع ، سیستم ناحیه ای میباشند.

در سیستم های ناحیه ای ، مهندسان مکانیک دمپرهایی درون دریچه یا داکت قرار میدهند. این دمپرها به صورت انتخابی جریان هوا را مسدود و یا آزاد میکنند.

سیستم ناحیه ای از  گرمایش و سرمایش بخشی از خانه که مورد استفاده قرار نمیگیرد ، جلوگیری میکند.

سیستم ناحیه ای علاوه بر گرمایش و سرمایش  و تنظیم دما، رطوبت محیط را نیز کنترل میکند..

 

 

 

در محیط‌های بسیار خشک یا مناطق گرمسیری ،  استفاده از سیستم های تهویه مطبوع بسیار ضروری میباشد.

سیستم‌های گرمایش:

سیستم‌های گرمایش انواع مختلفی را شامل میشوند.

بعضی از سیستم های گرمایش ،  کوره‌ها میباشند  که در آن‌ها مواد مختلف برای تولید حرارت و گرما سوخته می‌شوند.

در این مدل از سیستم های گرمایشی ، حرارت تولید شده در کوره از طرق داکت به هوای درون اتاق فرستاده میشود.

نوع دیگری از سیستم های گرمایش بویلر یا دیگ بخار میباشد.این بویلر ها به اب گرما میدهند و از طریق رادیاتورها محیط گرم میشود..

تهویه مطبوع ساختمان به کمک گرمایش رادیاتور
تهویه مطبوع ساختمان به کمک گرمایش رادیاتور

شکل ۴: سیستم گرمایش رادیاتور

 

نوع دیگری از سیستم‌های گرمایش ، به سیستم های گرمایش از کف معروف هستند.

در این سیستم ها گرمایش از طریق کف اتاق صورت میگیرد.

در این سیستم ، کف اتاق لوله کشی میشود .

جنس لوله های گرمایش از کف باید انعطاف پذیر باشد  و درون آن‌ها سیالی به نام آب یا محلول گلیکول جریان دارد..

سیستم گرمایش از کف
سیستم گرمایش از کف

شکل ۵: سیستم گرمایش از کف

سیستم گرمایش از کف را میتوان در انواع کف ها اجرا کرد.

در سیستم های گرمایش از کف ، طراحی و نصب لوله‌ها  باید به درستی صورت گیرد.

 

شکل 6: سیستم گرمایش از کف

سیستم سرمایش:

نوعی از سیستم های سرمایشی اسپلیت ها میباشند.

 

شکل ۷: سیستم سرمایش

نوع دیگری از سیستم‌های سرمایش کولر های آبی میباشند .

کولر های آبی مناسب آب و هوای خشک میباشند.

کولر های آبی ، هوا را از بیرون میگیرند  و آن را از پوشال های خیس عبور میدهندو هوای مرطوب را به محیط مورد نظر منتقل میکنند.

شکل ۸: سرمایش از طریق کولر آبی

نحوه عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع HVAC

: نحوه عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع
: نحوه عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع

شکل زیر عملکرد یک سیستم تهویه مطبوع را نشان میدهد.

در سیستم های تهویه مطبوع ، یک دستگاه برای تنظیم دمای اتاق وجود دارد.

شکل ۹: نحوه عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع

سیستم بالا به گونه ای  طراحی شده است که سیم پیچ‌ها ، قابلیت گرم یا سرد شدن را داشته باشند.

طبق شکل بالا  سیم پیچ‌ها به وسیله بویلر، گرم و به وسیله  چیلر، سرد می‌شوند..

در این سیستم ، هوای بیرون به داخل سیستم می‌آید و سپس ازعبور از  روی سیم‌پیچ ها ، باعث گرم شدن یا سرد شدن اتاق میشود.

از طریق سیستم های تهویه مطبوع هوای اتاق تمیز میشود.

نوع دیگری از سیستم‌های تهویه مطبوع شامل سیستم‌های تهویه مطبوع کوچک میباشند.

طرحی از یک سیستم تهویه مطبوع کوچک
طرحی از یک سیستم تهویه مطبوع کوچک

در سیستم های تهویه مطبوع کوچک ،  گرمای اتاق جمع آوری می‌شود و سپس این گرما به بیرون از اتاق منتقل می‌شود و باعث کاهش دمای اتاق میشود.

از سیستم های تهویه مطبوع کوچک در خودروها استفاده میشود.

شکل 10:طرحی از یک سیستم تهویه مطبوع کوچک

در سیستم های تهویه مطبوع کوچک ، گرما در یک مجموعه ذخیره میشود  و در نهایت این گرما به هوای بیرون از اتاق انتقال می یابد..

سیستم تهویه مطبوع کوچک از پنج قسمت مهم تشکیل شده است  که شامل : اواپراتور، شیر انبساط، خشک کن، کمپرسور و کندانسور میباشد.

شیر انبساط:

شیر انبساط باعث ایجاد محدودیت و توقف در مسیر جریان سیال درون سیستم می‌شود و افت فشار زیادی را در سیستم ایجاد میکند.

اواپراتور :

در اواپراتور ، مبردی وجود دارد که با تبخیر این مبرد، گرمای محیط از بین میرود.

تبخیر یک فرایند گرماگیر میباشد به همین دلیل گرمای محیط را میگیرد.

کمپرسور:

در سیستم های تهویه مطبوع ، کمپرسور نیروی زیادی را برای حرکت مبرد ، تولید میکند.

در حالت کلی ، کمپرسورها به عنوان دسته ای از توربوماشین ها میباشند.

کندانسور:

گرمای اتاق به وسیله ی مبرد موجود در اواپراتور گرفته میشود.

کندانسور ، مبرد تبخیر شده  را دوباره به حالت مایع باز میگرداند.که این فرآیند گرماده میباشد.

بنابراین وظیفه کندانسور این است که  گرما را از مبرد به محیط بیرون منتقل کند..

خشک کن:

به وسیله ی فیلتر می‌توان رطوبت و آلاینده‌های موجود در اتاق را تنظیم کرد.

پمپ حرارتی:

گرما از جسم گرم به جسم سرد منتقل میشود. اما پمپ حرارتی ،مسیر حرکت حرارت را در خلاف حرکت معمول آن ایجاد می‌کند.

پمپ حرارتی گرما را از جسم  سرد به جسم گرم منتقل میکند.

شکل زیر نمایی از یک پمپ حرارتی میباشد.

نحوه عملکرد یک پمپ حرارتی
نحوه عملکرد یک پمپ حرارتی

شکل ۱۱: نحوه عملکرد یک پمپ حرارتی

پمپ حرارتی بازدهی بالایی دارد و دمای اتاق را کنترل می‌کند.

با برعکس کردن جریان هوا در پمپ حرارتی،  میتوان محیط مورد نظر را خنک کرد.

زمانی که از پمپ حرارتی برای سرمایش استفاده میشود ، مکان کویل‌ها در سیستم جابه جا می‌شود ولی چرخه عملکرد آن تغییر نمی‌کند..

در پمپ حرارتی، مایع موجود در اواپراتور، به بخار تبدیل می‌شود و گرمای محیط را میگیرد. فشار این بخار توسط کمپرسور افزایش می‌یابد و پس از آن، گاز پر فشار به کندانسور وارد می‌شود و به مایع تبدیل می‌شود.

یونیت پشت بامی

یونیت پشت بامی  را به عنوان دستگاه انتقال هوا نیز معرفی میکنند.

یونیت پشت بامی یک سیستم تهویه مطبوع میباشد که برای تنظیم کردن دمای محیط استفاده میشود.

یونیت پشت بامی، از یک جعبه بزرگ در پشت بام ساختمان تشکیل شده است. درون این جعبه اجزای مختلفی مثل دمنده، المان‌های گرمایش و سرمایش، فیلتر، محفظه‌ها و دمپرها قرار دارد..

یونیت پشت بامی ، به داکت‌های داخل ساختمان متصل میشوند وهوای تولید شده در کل ساختمان توزیع می‌شود.

نحوه عملکرد یونیت پشت بامی
نحوه عملکرد یونیت پشت بامی

شکل زیر نمایی از یک سیستم یونیت پشت بامی میباشد..

شکل 12: نحوه عملکرد یونیت پشت بامی

پمپ حرارتی با استفاده از مایعات گرم:

پمپ حرارتی با استفاده از مایعات گرم برای تامین گرمایش استفاده میشوند.

پمپ حرارتی دمای متعادل  را برای افراد داخل ساختمان فراهم میکند.

پمپ حرارتی با استفاده از مایعات گرم باید در نزدیکی یک حجم زیادی از  آب قرار گیرد.به همین دلیل کاربرد بسیار پایینی دارد.

سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی کاربردی تر هستند و با محیط زیست نیز سازگار میباشند.

شکل زیر نمایی از یک سیستم پمپ حرارتی با استفاده از مایعات گرم را نشان میدهد..

 

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه

شکل 13:

شکل زیر نمایی از یک سیستم زمین گرمایی  میباشد.

 

 

 

نحوه عملکرد یونیت پشت بامی
نحوه عملکرد یونیت پشت بامی

.

شکل 14: شیوه عملکرد منبع زمین گرمایی

 

 

 

 

 

شکل زیر استفاده از منبع زمین گرمایی در زمستان و تابستان را نشان میدهد.

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه

 

 

شکل 15: منبع زمین گرمایی در زمستان و تابستان

سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع HVAC

سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع شبیه سیستم یونیت پشت بامی میباشد.

سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع بیشتر برای  مصارف خانگی تولید میشوند.

از سیستم‌های تهویه مطبوع برای گرمایش و سرمایش ساختمان ها استفاده میشود.

ازسیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی برای مکان‌های بزرگ استفاده میشود..

سیستم‌های  پکیج تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده توسط آب  ، سیستم‌هایی هستند که خنک کننده و کندانسور آن‌ها به وسیله آب کار می‌کند..

در این سیستم ها باید آب به صورت ثابت و به مقدار کافی تامین شود.

معمولا این مدل از سیستم‌ها در داخل ساختمان نصب می‌شوند.

 

 

شکل ۱۶: اجزای مختلف سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع

 

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه

ظاهر سیستم های پکیج تهویه مطبوع در شکل زیر نشان داده شده است:.

شکل ۱۷: نمایی از سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC

 

 

 

نحوه عملکرد پکیج تهویه مطبوع در شکل زیر نشان داده شده است:.

 

 

شکل 18: نحوه عملکرد سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
عملکرد سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع

 

نوع دیگری از سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع  با کندانسور خنک  شونده توسط هوا  وجود دارند.

این سیستم های تهویه مطبوع  در بیرون از خانه قرار می‌گیرند..

سیستم‌های تهویه مطبوع  با کندانسور خنک شونده توسط هوا ، از یک فن تشکیل شده‌اند که هوا  را به خود میکشد.

 

 

سیستم‌های تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده توسط هوا ، نسبت به نوع خنک شونده توسط آب کاربردی تر هستند.

در سیستم تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده توسط هوا، جریان آب یکنواخت نیست.

شکل زیر نمایی از سیستم تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده توسط هوا را نشان میدهد..

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
اجزای مختلف سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج

شکل 19: اجزای مختلف سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج

قرار گرفتن اجزای مختلف سیستم تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده  توسط هوا در شکل زیر نشان داده شده است.

سیستم های تهویه مطبوع با کندانسور خنک شونده  در خارج از ساختمان قرار میگیرند و از جمله یونیت‌های خارجی محسوب می‌شود.

این سیستم از جمله سیستم‌های همراه با کانال به شمار می آید..

 

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج

شکل 20: نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج

سیستم تهویه مطبوع از نوع اسپلیت:

سیستم های تهویه مطبوع از نوع اسپلیت شامل قسمت های مختلفی مانند کندانسور و کمپرسور در بیرون از اتاق ودمنده و تبخیر کننده در داخل اتاق تشکیل شده اند.

در سیستم‌های پکیج مرکزی، کمپرسور، کندانسور و اواپراتور در داخل یک پکیج قرار دارند..

نوع دیگری از سیستم ها  به سیستم‌های مرکزی اسپلیت معروف هستند.

در سیستم های مرکزی اسپلیت ، کندانسور و کمپرسور در بیرون از خانه  و اواپراتور در داخل خانه قرار می‌گیرد و با استفاده از کانال، جریان هوا در خانه توزیع می‌شود.

شکل زیر نمونه از سیستم‌های مرکزی از نوع اسپلیت را نشان میدهد:.

 

نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج
نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج

شکل 21: نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با اسپلیت

 

سیستم های مرکزی  میتوانند دما را در محیط‌های مختلف  تنظیم کنند.واگر در یک ساختمان ، اتاقی مورد استفاده قرار نمیگیرد میتوان سرمایش این اتاق را قطع کرد.

 

درسیستم تهویه مطبوع از نوع اسپلیت، مبدل حرارتی درون یک محفظه مرکزی قرار میگیرد و با استفاده از یک دمنده، هوا از روی اواپراتور عبور می‌کند و خنک می‌شود و هوای خنک شده به درون اتاق توزیع میشود..

 

: اجزای مختلف بخش داخل اتاق
: اجزای مختلف بخش داخل اتاق

شکل 22: اجزای مختلف بخش داخل اتاق اسپلیت

 

 

 

 

 

: اجزای مختلف بخش داخل اتاق
: اجزای مختلف بخش خارج اتاق

23: اجزای مختلف بخش خارج اتاق

اجزای مختلف این سیستم به صورت مجزا از یکدیگر قرار میگیرند.

بخشی از این سیستم درداخل و بخشی دیگر در بیرون قرار دارند .

در حالت کلی قسمت خنک این سیستم در داخل اتاق و قسمت داغ آن در بیرون از اتاق قرار میگیرد..

 

تعمیر کولر گازی در کرج -تهویه
تعمیر کولر گازی در کرج -حوه قرارگیری اجزای مختلف یک اسپلیت

 

شکل 24: نحوه قرارگیری اجزای مختلف یک اسپلیت

سیستم‌های بدون داکت:

پرفروش‌ترین سیستم های تهویه مطبوع ، سیستم های بدون داکت میباشند.

از سیستم های بدون داکت برای مکان‌های  کوچک استفاده میشود.

سیستم های بدون داکت ، فضای بسیار کمی را اشغال میکنند.

در سیستم های بدون داکت ،  کمپرسور و مبدل حرارتی آن می‌تواند در خارج از ساختمان قرار بگیرد.

سیستم‌های بدون داکت به راحتی نصب می‌شوند و از لحاظ ظاهری ، زیبا هستند.

 

در شکل زیر سیستم تهویه مطبوع بدون داکت نمایش داده میشود.

داکت اسپیلت
داکت اسپیلت

سیستم های تهویه  مطبوع یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک ساختمان به شمار میروند.

انتخاب درست یک سیستم تهویه مطبوع ، باعث  صرفه جویی در مصرف انرژی میشود.

سیستم های تهویه مطبوع با هدف کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوای ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند.


تهویه مطبوع :

در مناطق مختلف با آب و هوای مختلف ، باید از سیستم تهویه مطبوع متناسب با آن منطقه استفاده کرد.

تهویه در مناطق گرم و مرطوب

در مناطق گرم و مرطوب چون رطوبت بالا میباشد باید از دستگاهی استفاده کرد که رطوبت را کاهش دهد.

برای تهویه مطبوع در مناطق گرم و مرطوب برای کاهش رطوبت از دستگاه های تبریدی استفاده میشود.

 

در مناطق  گرم و مرطوب،  بهترین سیستم ، سیستم های تبریدی از نوع سیکل تراکمی می باشند..

اجزا سیکل تراکمی:

  • اواپراتور
  • کمپرسور
  • کندانسور
  • مبرد مورد نظر

در مناطق گرم و مرطوب برای کاهش دما و رطوبت  میتوان از دستگاه های گوناگونی  که بر پایه سیکل های تراکمی  هستند استفاده کرد.

دستگاه هایی که میتوان در مناطق گرم و مرطوب استفاده کرد شامل:

  • چیلرها
  • مینی چیلر ها
  • دستگاه های جی اچ پی
  • کولرهای گازی
  • دستگاه های VRF

چیلرها و مینی چیلرها

کار چیلرها و مینی چیلرها مانند هم می باشد.

در چیلر ها و مینی چیلر ها ، کندانسور، اواپراتور، کمپرسور و … به کار می رود.

چیلرها به کمک هواسازها  و فن کویل ها یک سیستم  تهویه ای را به وجود آورده اند.

وظیفه چیلر ها سرد کردن آب میباشد  و آب سرد شده به فن کوئل ها و هواسازهای تعبیه شده ارسال میشود.

چیلر ها رطوبت و دمای محیط مورد نظر را کنترل میکنند.