هواساز دو منظوره در پروژه های ساختمانی و صنعتی چه کاری انجام می دهد؟
در طراحی تاسیسات ، انتخاب هواساز فقط به این معنی نیست که دستگاه بتواند هوا را جابه جا کند. مهم این است که هوای مورد نیاز فضا با دمای مناسب ، کیفیت قابل قبول و در شرایط مختلف کاری تامین شود. در یک ساختمان اداری ممکن است در تابستان به سرمایش مناسب نیاز داشته باشیم و در زمستان همان فضا باید با هوای گرم تهویه شود. در کارخانه هم موضوع می تواند حساس تر باشد ، چون تغییر دما گاهی روی کیفیت تولید یا شرایط کار تجهیزات اثر می گذارد.
هواساز دو منظوره معمولا به دستگاهی گفته می شود که برای سرمایش و گرمایش هوا از کویل آب سرد و کویل آب گرم استفاده می کند. آب سرد معمولا از چیلر تامین می شود و آب گرم می تواند از بویلر یا منبع گرمایی مناسب پروژه بیاید. هوا با عبور از سطح کویل ها انرژی می گیرد یا گرمای خود را از دست می دهد و سپس توسط فن در کانال ها به گردش درمی آید.
البته دو کویل داشتن به این معنی نیست که دستگاه در هر شرایطی سرمایش و گرمایش را هم زمان انجام می دهد. نحوه کار به آرایش کویل ها ، سیستم لوله کشی و شیرهای کنترلی بستگی دارد. این مورد را باید از همان مرحله طراحی مشخص کرد.
اگر هنوز درباره انواع دستگاه ها و محدوده کاربرد آن ها تصمیم نگرفته اید ، بهتر است هواسازهای اکسرلند را بررسی کنید تا تصویر روشن تری از گزینه های موجود داشته باشید.
تفاوت هواساز دو منظوره با دستگاه های دیگر چیست؟
تفاوت اصلی این مدل در امکان استفاده از مدار آب سرد و آب گرم برای تنظیم شرایط هوای خروجی است. در بعضی پروژه ها یک دستگاه فقط برای سرمایش در نظر گرفته می شود و گرمایش از تجهیز جداگانه ای تامین می شود. در پروژه های دیگر ، استفاده از یک هواساز مجهز به دو کویل می تواند طراحی سیستم را یکپارچه تر کند.
با این حال ، نمی شود گفت هواساز دو منظوره همیشه ارزان تر یا کم مصرف تر است. مصرف انرژی به ظرفیت واقعی کویل ها ، راندمان منبع تولید آب سرد و گرم ، دبی هوا ، افت فشار کانال ها و نحوه کنترل سیستم بستگی دارد. اگر ظرفیت دستگاه درست انتخاب نشود ، حتی یک دستگاه با کیفیت هم ممکن است در عمل نتیجه مطلوب ندهد.
برای پروژه هایی که حجم هوای زیادی لازم دارند ، بررسی مشخصات هواساز صنعتی می تواند به انتخاب دقیق تر کمک کند. نیاز یک سالن تولید با یک دفتر کوچک فرق دارد و نمی توان فقط بر اساس متراژ ، یک مدل را برای همه پروژه ها پیشنهاد کرد.
اجزای اصلی هواساز دو منظوره
ساختار دستگاه با توجه به نوع کاربری تغییر می کند ، اما معمولا چند بخش اصلی در آن وجود دارد.
فن ، هوای لازم را از دستگاه عبور می دهد. فیلترها برای گرفتن ذرات معلق و کنترل کیفیت هوای ورودی استفاده می شوند. کویل آب سرد وظیفه کاهش دمای هوا را بر عهده دارد و کویل آب گرم در شرایط گرمایش ، دمای هوا را بالا می برد. دمپرها نیز می توانند برای تنظیم هوای تازه و هوای برگشتی به کار بروند.
در زمان طراحی نباید از سینی جمع آوری آب تقطیر و مسیر تخلیه آن غافل شد. وقتی سطح کویل از نقطه شبنم هوای ورودی سردتر باشد ، رطوبت هوا روی سطح کویل تقطیر می شود. اگر سینی و درین درست طراحی نشده باشند ، آب می تواند وارد بخش های دیگر دستگاه شود یا در اطراف آن مشکل ایجاد کند.
نوع فیلتر هم به شرایط محیط بستگی دارد. برای یک فضای عمومی ممکن است فیلتراسیون معمولی مناسب باشد ، اما در محیط هایی مانند مراکز درمانی یا فضاهای کنترل شده باید الزامات تخصصی تری بررسی شود. برای چنین کاربردهایی ، مطالعه مشخصات هواساز بیمارستانی و اتاق تمیز مفید است.
کویل آب سرد چگونه انتخاب می شود؟
کویل آب سرد باید بتواند بار سرمایشی مورد نیاز را در شرایط طراحی پوشش دهد. برای این کار فقط دانستن دمای آب ورودی کافی نیست. دبی هوا ، دمای هوای ورودی ، رطوبت هوا ، دمای آب رفت و برگشت و افت فشار مجاز باید در محاسبات لحاظ شوند.
در بسیاری از پروژه ها آب سرد با دمایی در حدود ۷ درجه سانتی گراد وارد کویل می شود و با دمای بالاتری برمی گردد. این اعداد نمونه های متداول هستند و برای همه سیستم ها الزام ثابت محسوب نمی شوند. شرایط چیلر و هدف طراحی می تواند دمای متفاوتی را لازم کند.
نکته دیگر این است که کویل سرمایشی فقط وظیفه پایین آوردن دمای خشک هوا را ندارد. در شرایطی که رطوبت گیری لازم است ، دمای سطح کویل و شرایط رطوبتی هوا تعیین می کنند چه مقدار رطوبت از هوا گرفته شود. بنابراین اگر برای یک فضای مرطوب یا صنعتی طراحی می کنیم ، باید بار محسوس و نهان را با هم در نظر بگیریم.
کویل آب گرم چه مشخصاتی باید داشته باشد؟
کویل آب گرم با دریافت آب گرم از منبع حرارتی ، انرژی را به هوای عبوری منتقل می کند. ظرفیت آن باید بر اساس بار گرمایشی فضا ، دمای آب رفت و برگشت و دمای هوای ورودی محاسبه شود. اگر منبع گرما بویلر باشد ، وضعیت کاری بویلر و کنترل دمای آب نیز بر عملکرد نهایی اثر می گذارد.
در بعضی سیستم ها دمای آب رفت در محدوده ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی گراد قرار می گیرد ، اما این بازه نسخه قطعی برای همه پروژه ها نیست. در سیستم هایی که از منابع گرمایی کم دما استفاده می کنند ، ممکن است به کویل بزرگ تر یا طراحی متفاوت نیاز باشد.
از نظر ساخت ، جنس لوله ها و فین ها باید با شرایط کاری و کیفیت آب سازگار باشد. مس با فین آلومینیومی در بسیاری از کویل ها استفاده می شود ، اما انتخاب نهایی باید بر اساس شرایط خوردگی ، فشار کاری و الزامات سازنده انجام شود. اگر پروژه نیاز به کنترل دقیق دما دارد ، شیر کنترلی و سنسورهای مناسب هم باید از ابتدا در طراحی دیده شوند.
چطور ظرفیت هواساز را به صورت اولیه برآورد کنیم؟
یکی از روابط ساده برای برآورد اولیه دبی هوا این است:
دبی هوا = حجم فضا × تعداد تعویض هوا در ساعت
اگر حجم یک فضا ۱۰۰۰ متر مکعب باشد و برای برآورد اولیه ۶ تعویض هوا در ساعت در نظر گرفته شود ، دبی هوا برابر با ۶۰۰۰ متر مکعب در ساعت خواهد بود.
این محاسبه فقط یک برآورد اولیه است. تعداد تعویض هوا باید بر اساس نوع کاربری ، بار حرارتی ، مقدار هوای تازه مورد نیاز و ضوابط مرتبط انتخاب شود. در طراحی واقعی ، محاسبه بار سرمایش و گرمایش و بررسی شرایط هوای بیرون هم لازم است.
برای محاسبه بار حرارتی ، می توان از رابطه انتقال حرارت در سمت آب استفاده کرد:
Q = ṁ × Cp × ΔT
در این رابطه ، Q ظرفیت انتقال حرارت ، ṁ دبی جرمی آب ، Cp گرمای ویژه آب و ΔT اختلاف دمای آب رفت و برگشت است. واحدها باید با هم سازگار باشند تا نتیجه بر حسب کیلووات به دست آید. محاسبه از سمت هوا نیز امکان پذیر است ، ولی باید واحدها و فرضیات مربوط به شرایط هوا مشخص باشند.
برای انتخاب نهایی بهتر است نتایج محاسبات با شرایط واقعی پروژه و اطلاعات عملکردی کویل تطبیق داده شوند. انتخاب ظرفیت صرفا با یک فرمول ساده می تواند باعث کمبود ظرفیت یا بزرگ شدن غیر ضروری دستگاه شود.
راندمان هواساز به چه عواملی وابسته است؟
راندمان فقط به جنس کویل محدود نیست. سرعت عبور هوا از سطح کویل ، تعداد ردیف ها ، فاصله فین ها ، دبی آب و افت فشار هر بخش در نتیجه نهایی اثر دارند. افزایش سطح تبادل حرارت می تواند ظرفیت را بالا ببرد ، اما در عوض ممکن است افت فشار هوا بیشتر شود و فن به توان بالاتری نیاز داشته باشد.
به همین علت باید ظرفیت کویل و مشخصات فن با هم انتخاب شوند. اگر کویل بزرگ تر انتخاب شود ولی افت فشار آن در محاسبات فن دیده نشود ، ممکن است دبی هوای واقعی به مقدار مورد نیاز نرسد.
کیفیت ساخت بدنه و دسترسی برای شستشو و تعمیر نیز مهم است. دستگاهی که سرویس کردن آن دشوار باشد ، در طول زمان می تواند هزینه نگهداری بیشتری ایجاد کند. در محیط هایی با آلودگی بالا ، دسترسی به فیلترها و امکان تمیز کردن کویل اهمیت بیشتری دارد.
چه اطلاعاتی برای خرید هواساز دو منظوره لازم است؟
قبل از استعلام قیمت ، بهتر است کارفرما یا طراح اطلاعات اصلی پروژه را آماده کند. مساحت و ارتفاع فضا ، کاربری ، شرایط اقلیمی ، مقدار هوای تازه ، دمای مطلوب داخل ، بار سرمایش و گرمایش و محدودیت فضای نصب از جمله موارد مهم هستند.
در کنار این اطلاعات باید منبع آب سرد و گرم هم مشخص باشد. اگر چیلر یا بویلر از قبل در پروژه وجود دارد ، دمای آب رفت و برگشت و دبی قابل تامین باید بررسی شود. در غیر این صورت ممکن است کویلی انتخاب شود که روی کاغذ ظرفیت مناسبی دارد ، اما با شرایط واقعی منبع حرارتی سازگار نیست.
در نهایت ، انتخاب هواساز دو منظوره باید بر اساس محاسبات ، مشخصات فنی و شرایط بهره برداری انجام شود. قیمت اولیه تنها یکی از معیارها است و هزینه انرژی ، سرویس دوره ای و دسترسی به قطعات نیز باید در تصمیم نهایی لحاظ شوند.
بررسی دقیق تر راندمان کویل و مصرف انرژی هواساز
در انتخاب هواساز دو منظوره ، یکی از مواردی که باید جدی گرفته شود مصرف انرژی در زمان بهره برداری است. گاهی دو دستگاه با دبی هوای مشابه عرضه می شوند ، اما توان مصرفی فن ، افت فشار کویل ها و شرایط کاری آن ها یکسان نیست. به همین خاطر صرفا مقایسه ظرفیت اسمی نمی تواند نشان دهد کدام دستگاه هزینه بهره برداری کمتری خواهد داشت.
برای بررسی راندمان کویل ، باید شرایطی که ظرفیت اعلام شده بر اساس آن محاسبه شده است مشخص باشد. دمای هوای ورودی ، رطوبت نسبی ، دبی هوا ، دمای آب رفت و برگشت و دبی آب همگی روی ظرفیت واقعی تاثیر دارند. اگر این شرایط در پیشنهاد فنی فروشنده درج نشده باشد ، مقایسه دو پیشنهاد می تواند گمراه کننده شود.
در کویل سرمایشی ، افزایش تعداد ردیف های لوله معمولا امکان انتقال حرارت بیشتر را فراهم می کند ، اما ممکن است افت فشار سمت هوا و آب را هم افزایش دهد. این یعنی باید تاثیر آن روی فن و پمپ نیز بررسی شود. برای آشنایی با نحوه انتخاب تجهیزات انتقال حرارت در پروژه های تهویه ، مقاله مبدل حرارتی برای سیستم های HVAC می تواند اطلاعات تکمیلی در اختیار طراح قرار دهد.
نقش دبی آب و افت فشار در عملکرد کویل
اگر دبی آب کمتر از مقدار طراحی باشد ، ظرفیت کویل ممکن است کاهش پیدا کند و دمای هوای خروجی به مقدار مورد نظر نرسد. از طرف دیگر ، افزایش بی دلیل دبی آب هم لزوما به معنی افزایش متناسب ظرفیت نیست. در این حالت توان مصرفی پمپ بالا می رود و ممکن است کنترل شیرها و تعادل مدار دشوارتر شود.
در طراحی باید افت فشار سمت آب از روی اطلاعات عملکردی کویل بررسی شود. افت فشار بیش از حد می تواند به انتخاب پمپ قوی تر منجر شود و روی مصرف انرژی کل سیستم اثر بگذارد. در سمت هوا نیز کویل ، فیلتر و سایر اجزای دستگاه باید در محاسبه فشار استاتیک فن لحاظ شوند.
بهتر است اطلاعات عملکردی کویل برای چند نقطه کاری در دسترس باشد. این کار به مهندس اجازه می دهد وضعیت دستگاه را در بار کامل و شرایط بار جزئی بررسی کند. برای مثال ، در فصل های معتدل ممکن است ساختمان به حداکثر ظرفیت سرمایش یا گرمایش نیاز نداشته باشد. در چنین وضعیتی ، سیستم کنترل مناسب می تواند عملکرد دستگاه را با نیاز واقعی هماهنگ کند.
کنترل دما و جلوگیری از مصرف انرژی اضافی
وجود کویل آب سرد و گرم به تنهایی مصرف انرژی را کاهش نمی دهد. نتیجه به نحوه کنترل دستگاه بستگی دارد. شیرهای کنترلی باید بر اساس نیاز حرارتی باز و بسته شوند و سنسورهای دما در محل مناسبی نصب شوند. اگر شیرها درست انتخاب نشده باشند یا کنترل آن ها با وضعیت فن هماهنگ نباشد ، ممکن است دستگاه بیش از نیاز انرژی مصرف کند.
در سیستم های مجهز به کنترل مرکزی ، امکان تنظیم برنامه کاری بر اساس ساعات فعالیت ساختمان وجود دارد. البته منطق کنترل باید با کاربری پروژه هماهنگ باشد. یک سالن تولید که در تمام شبانه روز فعال است با ساختمان اداری که فقط در ساعت های مشخص استفاده می شود شرایط یکسانی ندارد.
در پروژه هایی که کاهش مصرف انرژی اولویت دارد ، بررسی راهکارهای هواساز هیبریدی با رویکرد صرفه جویی انرژی می تواند مفید باشد. با این حال ، انتخاب چنین سیستمی باید بر اساس شرایط اقلیمی ، ساعات کارکرد و هزینه های واقعی انجام شود.
انتخاب هواساز بر اساس نوع کاربری
برای خرید هواساز باید مشخص شود دستگاه در چه محیطی نصب می شود و چه وظیفه ای دارد. در یک کارخانه ممکن است حجم هوای بالا و مقاومت در برابر شرایط محیطی اهمیت بیشتری داشته باشد. در فضای درمانی ، فیلتراسیون ، کنترل فشار و الزامات بهداشتی می توانند تعیین کننده باشند. در یک ساختمان اداری نیز صدای فن ، فضای نصب و هزینه بهره برداری اهمیت زیادی دارد.
برای محیط های درمانی و فضاهای کنترل شده ، انتخاب دستگاه باید با الزامات اختصاصی همان محیط انجام شود. استفاده از عنوان های عمومی مانند هواساز صنعتی یا هواساز دو منظوره به تنهایی برای تعیین مناسب بودن دستگاه کافی نیست.
در سالن های بزرگ ، انبارها و کارخانه ها نیز باید مقدار هوای تازه ، بارهای داخلی ، وضعیت آلودگی و نحوه توزیع هوا در نظر گرفته شود. برای چنین محیط هایی ، مطالعه راهنمای هواساز برای محیط های صنعتی به شناخت شرایط طراحی کمک می کند.
هواساز دو منظوره در کنار چیلر و بویلر
هواساز به تنهایی منبع تولید آب سرد یا آب گرم نیست. برای عملکرد کویل سرمایشی ، باید آب سرد با دما و دبی مناسب در دسترس باشد. در سمت گرمایش نیز منبع آب گرم باید بتواند بار مورد نیاز را تامین کند. در نتیجه ، ظرفیت هواساز و ظرفیت تجهیزات مرکزی باید با هم تطبیق داده شوند.
برای مثال ، اگر ظرفیت کویل سرمایشی بر اساس یک دبی مشخص از آب سرد انتخاب شده باشد ، اما چیلر نتواند همان شرایط را در ساعات اوج بار تامین کند ، عملکرد نهایی سیستم پایین تر از انتظار خواهد بود. همین مسئله در زمستان نیز ممکن است رخ دهد ، اگر منبع گرمایش ظرفیت کافی نداشته باشد یا دمای آب رفت با شرایط طراحی کویل سازگار نباشد.
برای بررسی سمت سرمایش ، مقاله چیلر آب خنک و اصول عملکرد آن می تواند به درک ارتباط منبع آب سرد با مدار هواساز کمک کند. اگر هنوز نوع منبع سرمایش مشخص نشده است ، بهتر است انتخاب چیلر و هواساز به صورت هماهنگ انجام شود.
نکات مهم درباره محل نصب و دسترسی تعمیراتی
در بعضی پروژه ها تمام توجه به ظرفیت و ابعاد دستگاه معطوف می شود ، اما دسترسی تعمیراتی در زمان نصب فراموش می شود. این موضوع بعدا می تواند برای تعویض فیلتر ، شستشوی کویل ، بررسی فن و تعمیر شیرهای کنترلی مشکل ایجاد کند.
پیش از سفارش باید مسیر انتقال دستگاه به محل نصب ، فضای باز شدن درها ، امکان بیرون آوردن کویل و دسترسی به اتصالات آب مشخص شود. همچنین وزن دستگاه و نحوه تکیه گاه باید با شرایط سازه هماهنگ باشد.
اگر دستگاه در فضای بیرونی نصب می شود ، شرایط آب و هوایی و حفاظت بدنه نیز باید بررسی شود. برای دستگاه های داخل ساختمان ، دسترسی به فضای سرویس و کنترل صدای منتقل شده به فضا اهمیت بیشتری پیدا می کند.
در سیستم هایی که محدودیت فضا دارند ، بررسی هواساز ماژولار می تواند برای انتخاب آرایش مناسب کمک کننده باشد. البته ماژولار بودن دستگاه به تنهایی به معنی نصب آسان در همه پروژه ها نیست و مسیر حمل و مونتاژ باید بررسی شود.
خطاهای رایج در انتخاب و سفارش هواساز
یکی از خطاهای رایج این است که دستگاه فقط بر اساس متراژ انتخاب شود. متراژ به تنهایی بار سرمایش و گرمایش را مشخص نمی کند. ارتفاع فضا ، تعداد افراد ، تجهیزات ، روشنایی ، هوای تازه و شرایط آب و هوایی نیز باید بررسی شوند.
اشتباه دیگر ، انتخاب کویل بر اساس ظرفیت اسمی بدون بررسی دمای آب و شرایط هوای ورودی است. اگر شرایط کاری در زمان استعلام به فروشنده اعلام نشود ، ممکن است ظرفیت اعلام شده با نیاز واقعی پروژه یکسان نباشد.
خطای بعدی نادیده گرفتن افت فشار است. کویل با سطح تبادل حرارت بالاتر می تواند ظرفیت بیشتری فراهم کند ، اما اگر افت فشار آن زیاد باشد و فن برای آن انتخاب نشده باشد ، دبی واقعی هوا کاهش پیدا می کند. در نتیجه ، عملکرد سیستم با چیزی که در محاسبات اولیه انتظار می رفت فرق خواهد داشت.اگر پروژه به فیلتراسیون و الزامات بهداشتی ویژه نیاز دارد ، هواسازهای هایژنیک نقطه شروع مناسبی برای بررسی گزینه ها است. مشخصات نهایی باید بر اساس نیاز واقعی پروژه و مستندات فنی سازنده تعیین شود.
همچنین نباید یک درصد ثابت برای بزرگ تر گرفتن ظرفیت همه دستگاه ها در نظر گرفت. ضریب اطمینان باید با توجه به عدم قطعیت های محاسبه ، شرایط کارکرد و الزامات پروژه تعیین شود. بزرگ کردن بیش از حد ظرفیت می تواند هزینه اولیه را افزایش دهد و در بعضی شرایط کنترل دما را دشوارتر کند.
چه اطلاعاتی باید در استعلام قیمت درج شود؟
برای اینکه پیشنهادهای فنی قابل مقایسه باشند ، بهتر است درخواست قیمت فقط شامل نام دستگاه و دبی هوا نباشد. اطلاعات زیر را آماده کنید:
دبی هوای مورد نیاز و فشار استاتیک خارجی
بار سرمایشی و گرمایشی محاسبه شده
دمای هوای ورودی و خروجی در شرایط طراحی
دمای آب رفت و برگشت کویل سرمایشی و گرمایشی
دبی آب و افت فشار مجاز هر کویل
نوع فیلتر و الزامات کیفیت هوای داخل
جنس بدنه ، مشخصات عایق و شرایط محیط نصب
مشخصات فن و توان مصرفی آن
نوع سیستم کنترل و شیرهای کنترلی
فضای نصب و نیازهای تعمیراتی
در پیشنهاد فروشنده نیز باید مشخصات عملکردی کویل ها و فن به صورت روشن درج شود. این اطلاعات امکان مقایسه فنی را فراهم می کند و باعث می شود تصمیم خرید فقط بر اساس مبلغ نهایی گرفته نشود.
چگونه بین قیمت اولیه و هزینه بهره برداری تصمیم بگیریم؟
در خرید هواساز ، پایین بودن قیمت اولیه همیشه به معنی انتخاب اقتصادی نیست. اگر فن توان بیشتری مصرف کند ، کویل افت فشار نامناسب داشته باشد یا دسترسی تعمیراتی دشوار باشد ، هزینه های بعدی می تواند تفاوت قیمت اولیه را جبران کند.
برای مقایسه بهتر ، هزینه خرید ، نصب ، مصرف برق فن ، انرژی مورد نیاز چیلر و منبع گرمایش و هزینه سرویس دوره ای را در طول عمر مورد انتظار دستگاه بررسی کنید. اگر ساعات کارکرد بالا باشد ، حتی تفاوت نه چندان زیاد در توان مصرفی می تواند در طول زمان اهمیت پیدا کند.
در پایان ، هواساز دو منظوره زمانی انتخاب مناسبی است که ظرفیت کویل های آب سرد و گرم ، مشخصات فن ، شرایط منبع حرارتی و نیاز واقعی فضا به صورت یک مجموعه بررسی شوند. پیشنهاد فنی دقیق و اطلاعات شفاف سازنده ، پایه یک خرید مطمئن است.
سوالات متداول درباره هواساز دو منظوره
