خانه > مقالات, دانستنی های یک مهندس > هواساز / Air Handling

هواساز / Air Handling

هوا رسان، یا تجهیزات هوا ساز Air Handling Unit (که به صورت مختصر AHU خوانده می شوند) ، تجهیزاتی برای کنترل و چرخش هوا به عنوان عضوی از یک سیستم گرمایشی و تهویه ای مطبوع (HVAC) به شمار می روند.یک هواساز عموما جعبه ای فلزی و بزرگ است که شامل یک دمنده، المان های گرمایشی یا سرمایشی،فیلترهای قفسه ای یا محفظه ای، کاهنده های صوتی و دمپرها(موانع میزان کننده شدت جریان هوا) می باشد.هواساز ها معمولا از طریق کانال های هوا، هوای مطبوع را در ساختمان پخش می کنند و دوباره آنرا به هواساز برمی گردانند.گاهی اوقات هم سیستم های هواساز به صورت مستقیم هوا را به فضا می دهند و پس می گیرند بدون نیاز به سیستم های کانال کشی.

یک نوع سیستم تهویه مطبوع  HVAC

هواسازهای کوچک برای استفاده های محدود، واحدهای ترمینال خوانده می شوند، که ممکن است تنها شامل یک فیلتر هوا، کویل و دمنده باشند، این واحد های ترمینال ساده، کویل دمنده یا فن کویل نامیده می شوند. یک هواساز بزرگ که 100% هوای ببرون را مطبوع می کند، و هرگز هوای داخل را دومرتبه استفاده نمی کند، به عنوان واحد جبران ساز هوا شناخته می گردد(Makeup Air Unit-MAU).هواساز ها برای استعمال خارجی طراحی گردیده اند. به طور نمونه در سقف ها، که به عنوان دستگاه های پکیج (Packaged Unit-PU) ، یا دستگاه های پشت بامی (Roof Top Unit-RTU) شناخته شده اند.

عموما هواساز ها به دو قسم تقسیم می شوند

  • Single Zone : دارای یک کانال خورجی است
  • Multi Zone: دارای دو و بیشتر از دو کانال خروجی است که اجازه می دهد هر کانال دارای هوایی با خصوصیات متفاوت از دیگری باشد. در هر کانال دمپرهایی برای تنظیم مقدار دبی هوای سرد و گرم برای رسیدن به دمای دلخواه موجود می باشد.این نوع بیشتر در مکان هایی مورد استفاده است که دماهای متفاوتی از این سیستم خواسته شود. همانند بیمارستان ها به خصوص اتاق های عمل.

البته هواساز ها بر مبنای قرار گیری فن ها هم تقسیم می گردند:

  • Draw Throught: مکنده، فن بعد از کویل قرار گیرد.
  • Blow Throught: دمنده ، فن قبل از کویل باشد.هواساز های Multi zone همواره دمنده هستند.

یک هواساز مدل Roof Top

  1. کانال تامین کننده هوا
  2. اتاقک دمنده
  3. جداساز لرزش(اتصال انعطاف پذیر)
  4. کویل سرمایشی یا گرمایشی
  5. اتاقک تصفیه هوا
  6. کانال مخلوط کردن هوا(هوای برگشتی از ساختمان+هوای تازه بیرون)

هواسازها عموما از یک دمنده قفس سنجابی که به واسطه یک موتور الکتریکی القایی AC به گردش در می آید، برای جابه جایی هوا استفاده می کنند.دمنده ممکن است در یک دور ثابت، یا مجموعه ای از دورهای مشخص، و یا  توسط یک محرک با فرکانس دور متغیر، کار کند که این اجازه انتخاب  محدوده بزرگی از شدت جریان هوا را می دهد. شدت جریان هوا همچنین می توانند توسط پره های دریچه ورودی یا دمپر های خارجی در قسمت فن کنترل گردند. برخی از هواسازهای مسکونی( دیگهای مرکزی یا ایر کاندیشن ها) از یک موتور DC بدون جاروبگ، به دلیل فراهم نمودن سرعت های گوناگون، استفاده می کنند.

نمونه ای از دمنده های قفس سنجابی

سیستم های چند دمنده ممکن است در دستگاه های هواساز تجاری دیده شود، که عموما درانتهای هواساز قرار داده شده، همانجایی که ابتدای کانالتحویل دهنده هواست(Supply Fan- به خاطر همین هم آنها را فن های تغذیه هم می گویند-مکنده). غالبا این فن ها با فن هایی که هوا را به سمت هواساز بازمی گردانند(فنهای بازگشتی) تقویت می شوند.

المان های گرمایشی / سرمایشی

هواساز ها ممکن است نیاز به گرمایش، سرمایش، یا هردوی آنها برای تغییر درجه حرات دمای هوای تامین شده که وابسته به موقعیت و کاربرد آنهاست، داشته باشند.

هواساز های کوچک ممکن است شامل  یک گرمکن سوخت-سوز یا یک اواپراتور تبریدی که مستقیما در مقابل جریان هوا قراردارد، باشند. مقاومت های حرارتی و پمپ های گرمایی می توانند به خوبی استفاده شوند.سرد سازی توسط تبخیر، در آب و هوای خشک امکان پذیر می باشد.

دستگاه های هواساز برای محیط های تجاری شامل یک کویل می باشد که از چرخش جریان آب داغ یا بخار برای گرمایش و از چرخش آب سرد برای سرمایش بهره می برد. کویل ها عموما از لوله های مسی با فین های آلومینیومی یا مسی برای کمک به انتقال حرارت بهتر، ساخته می شوند. کویل های تبریدی همچنین از صفحاتی برای جمع آوری آب چکه ها بهره می گیرند.آب داغ یا بخار آب توسط یک دیگ بخار مرکزی تامین می گردد و آب سرد هم توسط یک چیلر مرکزی تامین می شود.

سنسورهای جریان برگشتی هوایی که به هواساز بر می گردد عموما برای  نظارت و کنترل دمای، هوای خروجی از کویل، به کار برده می شوند.این سنسورها  در اتصال با یک شیر سه راه موتوری مناسب هستند که قبل از کویل قرار می گیرد و فرمان را از آنها دریافت می کند.

فیلترها – Filters

فیلتر کردن هوا، برای تامین هوایی تمیز و عاری از گرد و غبار برای ساکنین ساختمان حایز اهمیت است.این مهم می تواند از طریق پوشش های پلیسه دار Low-MERV، یا HEPA، یا الکترو استاتیک و یا استفاده از ترکیبی از این فنون صورت پذیرد.روش های فاز-گازی و اشعه ماورای بنفش هم می توانند مفید واقع شوند.

عموما در ابتدای هواسازها نصب می گردند تا تمامی اجزای هواساز را در محیطی تمیز نگه دارند. نسبت به درجه فیلترازسیون مورد نیاز، عموما فیلتر ها در دو محفظه یا بیشتر،  به صورت یک پانل نوع درشت که عملیات فیلتر کردن را در مقابل یک فیلتر کیسه ای نوع ریز، انجام می دهد، چیده می شوند. فیلتر پانلی دارای تعویض و تعمیر ارزانتری است، برای همین هم از فیلتر کیسه ای گران قیمت مراقبت می کند.

دوام  یک فیلتر ممکن است با بازبینی افت فشار، در فیلتر میانی،برای دبی حجمی  طراحی شده هوا، بررسی شود.این کار ممکن است به صورت چشمی، با استفاده از فشار سنج، یا توسط یک اخطار دهنده که این تفاوت فشار را به سیستم کنترل ساختمان اطلاع می دهد، صورت پذیرد. تعویض ناصحیح یک فیلتر سبب فروپاشی آن می گردد، همچنانکه نیروی فن بر روی آن اعمال می گردد سبب غلبه بر آن گردیده و نتیجه فروپاشی فیلتر است که باعث آلودگی هواساز و هوای دمیده شده به کانال ها می گردد.

رطوبت ساز – Humidifier

مرطوب سازی اغلبا در نواحی سرد سیر،که گرمایش پیوسته سبب وجود هوای خشک گردیده،و این خشکی باعث ایجاد کیفیت نامساعد هوا و الکتریسیته ساکن می گردد، لازم می باشد.

انواع مختلف رطوبت ساز ها ممکن است استفاده شوند:

  • تبخیری – Evaporative:هوای خشک از روی یک مخزن آب دمیده شده که سبب تخیر مقداری از آب می گردد. نرخ تبخیر می تواند توسط پودر کردن آب در جریان هوای خشک افزایش یابد.
  • بخار ساز – Vaporizer: بخار آب یا مه از طرف یک دیگ بخار به صورت مستقیم به جریان هوا دمیده می شود.
  • افشاننده مه – Spray Mist: آب توسط یک نازل یا وسایل مکانیکی دیگر، در شکل قطرات آب، افشانده می شود و توسط هوا منتقل می گردد.
  • ماورای صوت – Ultrasonic: یک حمام آب سرد در مسیر جریان هوا توسط یک دستگاه ماواری صوت برانگیخته شده و به شکل مه یا ذرات کوچک آب در می آید.
  • نمناک کردن – Wetted meduim: الیافی نرم در مسیر جریان هوا توسط آب تازه که از لوله ای فوقانی با مجموعه ای از روزنه های متوالی،سرریز شده،  نمناک نگه داشته می شوند.هنگامی که جریان هوا از میان این الیاف گذرد  آب را به قطرات بسیار ریز تبدیل می کند.این نوع از رطوبت سازها میتوانند سریعا مسدود شوند اگر که فیلتر ثانویه هوا در موعد مقرر تعمیر نگردد.

محفظه ی مخلوط شدن – Mixing Chamber

به منظور حفظ کیفیت هوای داخل ساختمان، هواساز ها عموما دارای قیودی برای اجازه ورود هوا از طریق خارج و هوای برگشتی از داخل ساختمان، هستند.در آب و هواهای معتدل، مخلوط کردن مقدار مناسب هوای سرد خارج با هوای گرم برگشتی  از داخل، برای رسیدن به دمای هوای  تحویلی دلخواه ، به کار گرفته می شود.یک محفظه مخلوط کن برای این منظور استفاده می شود، که دارای دمپرهایی برای کنترل نسبت هوای برگشتی به هواساز و هوای تازه ورودی از خارج به هواساز، می باشد.

دستگاه بازیابی حرارت – Heat Recover Device

یک دستگاه بازیابی حرارت که نوعی از مبدل های حرارتی هستند، ممکن است بر روی یک هواساز بین جریان هوای تامین شده و جریان هوای خروجی، برای ذخیره انرژی و افزایش ظرفیت نصب گردد.در اصل کار این دستگاه ها گرفتن سرما یا گرما از هوای خروجی، که از داخل ساختمان به هواساز برگشت داده می شود، و دادن این انرژی به هوای تازه ای است که وارد هواساز می شود.

این دستگاه ها عموما به صورت انواع زیر هستند:

  • مبدل های صفحه ای متقاطع – Cross Plate Heat exchanger: صفحات ساندویچی پلاستیک یا فلز با مجاری در هم پیچیده هوا.حرارت بین جریان های هوا از یک سمت صفحه به سمت دیگر آن منتقل می شود.صفحات با همدیگر دارای فواصل 4 تا 6 میلی متر هستند.این صفحات همچنین برای بازیابی سرما هم استفاده می گردند.بازیابی گرمادر این صفحات بازدهی بالاتر از 70% دارد.

  • چرخ گرما – Thermal Wheel: شبکه ای از فلز موجدار فین خورده که به آرامی می چرخد، و در دو جریان هوای متقابل عمل می کند، گرما را  آنچنان که هوای خروجی(برگشتی) از لابه لای شبکه عبور می کند  در طی یک نیم چرخش، جذب کرده و در نیم چرخش دوم به جریان هوای تامین شده می دهد، این یک پروسه پیوسته است.همچنین برای بازیابی سرما هم استفاده می گردد.بازده این نوع بازیاب ها بیشتر از 85% است.همچنین چرخ هایی با پوششی هیدروسکپیک برای میسر ساختن انتقال حرارت نهان وخشکی و رطوبت، جریان های هوا، موجود می باشند.

  • کویل های چرخشی – Run-around coil: این سیستم ها یک حلقه لوله کشی ساده هستند،که شامل یک انتشار دهنده می باشند، این حلقه ، یک لوله فین خورده  در مسیر هوای خروجی را با یک لوله فین خورده در مسیر هوای تامین شده(ورودی)، متصل می سازد. هوای گرم خروجی، سیال سیار در این حلقه را گرم نموده سپس این سیال هوای تامین شده خنک را گرم می نماید. این سیستم برای پیش گرم کردن هوای تازه ورودی  عموما استفاده می شود، اما همچنین برای پیش خنک کردن هوای ورودی زمانی که هوای خروجی از هواساز، از هوای محیط بیرون، خنک تر باشد، هم استفاده می گردد.بازده این سیستم ها بیشتر از 50% می باشد.

  • لوله گرما – Heat Pipe:در دو جریان متقابل هوا عمل می کند،از ماده سرد کننده محبوس، به عنوان رسانه انتقال گرما استفاده می کند.»لوله» متشکل از چندین لوله کوچک متصل به هم که در یک کویل نصب شده و از فین هایی هم برای انتقال حرارت بیشتر در آنها بهره گرفته شده است.گرما در یک طرف لوله توسط تبخیر ماده سرد کننده، جذب شده ودر طرف دیگر توسط میعان ماده سرد کننده رها خواهد شد.ماده سرد کننده چگالیده شده، توسط نیروی جاذبه به سمت اول لوله برای تکرار فرآیند، هدایت می شود.بازده این سیستم ها بالاتر از 65%است.

کنترل ها – Controls

کنترل ها برای تنظیم هر جنبه ای از هواساز ها ضروری هستند، به عنوان مثال نرخ جریان هوا،دمای هوای تامین شده، دمای هوای مخلوط شده، رطوبت، کیفیت.آنها ممکن است همانند ترموستات های خاموش/ روشن ساده باشند، یا بسیار پیچیده باشند،همانند سیستم های اتوماسیون ساختمان که به طور مثال از BACnet یا LonWorks استفاده می کنند.

اجزای یک کنترلر معمول، شامل سنسورهای دمایی، سنسورهای رطوبتی،کلید های تغییر وضعیت باد بند ها،سیستم های راه انداز،موتورها و نظارت گرها می باشد.

جداساز لرزش – Vibration isolators

دمنده های یک هواساز می توانند ارتعاشاتی قابل توجه خلق کنند و این نویز و ارتعاشات میتواند توسط سیستم کانال کشی به ساکنین ساختمان انتقال پیدا کند.برای جلوگیری از این، از جداساز های لرزش(قطعاتی انعطاف پذیر)  که معمولا بدون واسطه قبل و بعد از هواساز ها درون کانال  و همچنین اغلب بین بدنه فن ودستگاه هواساز قرار می گیرند، استفاده می شود. پارچه برزنت و موادی همانند این به هواساز اجازه می دهد ارتعاش داشته باشد در صورتی که لرزش کمتری را به سیستم کانال کشی منتقل می کند.

قسمت فن بعلاوه می تواند توسط قرار گرفتن بر روی یک تعلیق فنری از بقیه هواساز جدا گردد،که این میزان انتقال لرزش از کف را تخفیف می دهد.

————————————————————————————————————–

ترجمه و نگارش:

محسن ملایجردی

بهار 1389

منبع:


You must be the change you wish to see in the world.

Gandhi

  1. zahra parcham
    ژوئن 16, 2012 در 1:59 ق.ظ.

    واقعا دستتون درد نکنه با ارزوی موفقیت برای شما

  2. javad
    آوریل 20, 2011 در 10:55 ق.ظ.

    با سلام
    مرسی بخاطر نوشتن نام های انگلیسی.
    خیلی بدردم خورد

  3. وفا
    ژانویه 15, 2011 در 4:04 ب.ظ.

    با سلام خدمت شما مي خواستم بدونم اين سيستم هواساز براي مهمانپذير اينجانب كه داراي دو طبقه و هر طبقه ده اتاق مي باشد مناسب است يا خير ؟ و سوال ديگري كه دارم اين است كه كدام دستگاه مناسبتر و قيمت آن چقدر است ؟ لطفا جواب من را بدهيد چون نياز به اين دستگاه فوري است .
    با تشكر

    • مارس 3, 2011 در 11:26 ق.ظ.

      سلام
      حقیقتش این سوالات رو اگر از یک کافرما بپرسید بهتر میتونه جواب شما رو بده
      شما بایستی نقشه های محل مورد نظر را نشان دهید تا دقیق تر بررسی شود. درثانی محل نصب این دستگاه ها خود مسئله ای مهم است.چون آنگونه که متوجه شدم هیچ فضای خالی رو به امان خدا رها نکرده اید!! و همه تبدیل به اتاق شده است در صورتی که میبایست محلی را که با هوای آزاد در تماس است برای نصب دستگاه هواساز تعبیه کنید. البته پشت بام هم جای مناسبی است ولی کانال کشی ها چگونه باشد هم سوال است؟
      من برآورد دقیقی ندارم که قیمتی به شما بدهم چرا که تمامی آیتم ها میتواند خود قیمت را تغییر دهد… کارهای مهندسی ریاضیات دقیقی ندارد!!!!
      امیدوارم مشکل شما در صحبت با یک مهندس با تجربه حل شود.

  4. hamid zeinali
    دسامبر 31, 2010 در 7:49 ب.ظ.

    با سلام اطلاعاتی در مورد فیلتر های کیسه ای در صنعت می خواستم. لطفا راهنمایی بفرمایید

    • مارس 3, 2011 در 11:32 ق.ظ.

      تو این زمینه میتونید یکم جستجو به زبان انگلیسی داشته باشید.اطلاعات خیلی خوبی رو میتونید پیدا کنید.

  5. سینا
    دسامبر 2, 2010 در 12:01 ب.ظ.

    دست شمادرد نکنه
    مطالب خیلی عالی بود

  6. نجدی
    مه 22, 2010 در 10:25 ق.ظ.

    سلام- لطفا اگر در مورد volume damper اطلاعاتی دارید برایم بفرستید.

    • مه 23, 2010 در 2:24 ب.ظ.

      متاسفانه به صورت تخصصی روی اجزا کار نکردیم
      و در همین حد کار کرد اونها رو مطلع هستیم
      موفق باشید

    • امیر
      ژوئیه 30, 2010 در 8:45 ب.ظ.

      باسلام من از مشهد تماس گرفتم میخواستم بدون برای مکانی حدود 200متر مربع که خوابگاه میباشد وتنها فقط یک پنچره به بیرون دارد میتوان از سیستمی جهت تصفیه هوااستفاده کرد ونیز داخل خوابگاه نصب شود.

      • ژوئیه 31, 2010 در 3:34 ب.ظ.

        با سلام…
        خوشحالم از آشنایی با شما
        عرض کنم خدمت شما که اصولا ندیده برای جایی نمیشه قطعی صحبت کرد. اما باید توجه داشته باشید که مبنای سرمایش در مشهد استفاده از کولر آبیه
        این به خاطر کم بودن رطوبت هواست. خب وقتی شما می فرمایید که این خوابگاه یک پنجره بیشتر نداره شما باید سیستم رو طوری طراحی کنید که که از همون پنجره هوا وارد باشه و از همون جا خارج بشه. چون دیگه مسیری برای ورود و خروج هوا نیست.
        فیلتر هایی هستند که حس تازگی به هوا میدند اما در نظر داشته باشید که یک خوابگاه مکانی نیست که شما بخواید از این فیلترها توش استفاده کنید. شما باید اکسیژن هوا رو با تعویض اون به دست بیارید
        این کار هم فقط با تعویض هوا بدست میاد.
        خب اینجور که فرمودید فضای شما هم فضای کی نیست که با یک سیستم ساده سرو تهش به هم بیاد
        کولر آبی به نظرم به زور جوابگوی این سالن باشه. البته بازم باید ببینی چند نفر ساکن این خوابگاه هستند
        خوابگاه یک سالنه یا نه اتاق اتاقه؟؟؟
        اینا همه مهمه
        باید بودجه رو هم مد نظر گرفت
        اصلا این خوابگاه ساخته شده یا هنوز محسابات تهویه ایش داره انجام میشه
        ؟؟؟

  7. مصطفي
    مه 17, 2010 در 3:27 ق.ظ.

    سلام
    بسيار كامل و مفيد بود اين مطلب.
    شما مطلب و مقاله اي در مورد سنسورهاي رطوبتي نداريد؟

  8. جعفر
    مه 9, 2010 در 7:52 ق.ظ.

    مطلب بسیار بسیار مفیدی بود . بخصوص اینکه به شکل نسبتاً جامع، همراه با تصویر به معرفی هواساز و تجهیزات جانبی پرداختید . اگر مطالبی راجع به سیستمهای تهویه مطبوع(حجم ثابت – حجم متغیر و …) با توضیحات کافی و واضح و یا تصاویر و مثال های عملی هم دارید ، لطفا در وبلگتان قرار دهید. با آرزوی سلامتی و موفقیت شما

  1. No trackbacks yet.

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: