هواساز و مشخصات آن

سامانه هوارسان یا هواساز

دستگاه تهويه مركزي (هواساز) از بخشهاي اصلي فيلتر ، فن ، كويل هاي گرمايي و سرمايي ، رطوبت زن و تجهيزات كنترلي تشكيل مي شود . كويل هاي گرمايي معمولا با آب داغ ، بخار و برق عمل مي كنند . كويلهاي سرمايي با آب مبرد و يا مستقيما با يك ماده مبرد كار مي كنند . در حالت دوم كويل دستگاه هواساز اواپراتور يك سيستم تبريد مي باشد .

با تنظيم هاي مختلف بخش هاي گرمايي ، سرمايي ، رطوبت زن و غيره در مجموعه دستگاه هواساز. مي توان سيستم هاي مختلف تهويه مطبوع را براي پروژه هاي با شرايط متفاوت طراحي نمود . دستگاه هواساز معمولا با دو كانال ؛ رفت و برگشت هوا به داخل ساختمان و به وسيله يك كانال به هواي تازه خارج ارتباط دارد .

دستگاه هواساز با تنظيم دما و رطوبت و همچنين تامين هواي تازه و فيلتر كردن آن عمل تهويه مطبوع تابستاني و زمستاني را انجام مي دهد . هواي برگشتي از اتاقها با هواي تازه در محفظه اختلاط دستگاه مخلوط شده. و سپس از كويل هاي سرمايي يا گرمايي و رطوبت زن. (معمولا در زمستان) عبور مي كند . سرعت عبور هوا از كويل حدد 500 فوت بر دقيقه است . فرآيند رطوبت زني به وسيله پاشش آب از افشانك ها يا شبكه بخار و فرآيند رطوبت گيري توسط كويل سرد انجام مي شود .

كنترل دما

روش اول با استفاده از شير سه راه برقي يا موتوري كه روي لوله رفت و برگشت كويل نصب شده. و به وسيله ترموستاتي كه در كانال برگشت هوا به هواساز نصب مي شود. ، عمل قطع و وصل و يا كم و زياد كردن جريان آب انجام مي گيرد . در روش دوم به وسيله ترموستات نصب شده در اتاق يا راهرو يا مكان مناسب ديگر (مانند حالت فن كويل) .به فن دستگاه هواساز فرمان خاموش و روشن داده مي شود . سيستم كنترل لازم است به گونه اي طراحي شود كه ابتدا مجموعه ترموستات كانالي و شير سه راهي عمل نمايد. و سپس در مرحله بعد در صورت لزوم ترموستات اتاقي به بادزن دستگاه دستور دهد .

دستگاههاي هواساز كه از ورق گالوانيزه ساخته مي شوند .، با توجه به شرايط مكاني و موقعيت نصب ممكن است قائم و يا افقي ساخته شوند . دستگاه هواساز به صورت يك منطقه اي و يا چند منطقه اي طراحي و ساخته مي شوند . در نوع يك منطقه اي تمام بخش هاي ساختمان كه تحت پوشش آن است. با شرايط يكنواخت دما و رطوبت هوادهي مي شود. و در نوع چند منطقه اي به كمك دمپرهاي مخصوص امكان هوادهي با دما و رطوبت هاي مختلف .به مناطق متفاوت وجود دارد .

براي انتخاب دستگاه هواساز نياز به اطلاعات زير مي باشد. :

1 بارهاي سرمايي و گرمايي كلي ساختمان .(اگر براي ساختمان بيش از يك هواساز استفاده مي شود بايد سهم هر هواساز از بارهاي سرمايي و گرمايي كلي مشخص شود).

2 حجم هوايي كه در واحد زمان از هواساز عبور مي كند.

3 افت فشار استاتيكي طولاني ترين مسير كانال يا هد استاتيكي فن.

با اطلاعات فوق و مراجعه به كاتالوگ كارخانه سازنده مدل دستگاه و سپس ساير مشخصات دستگاه مانند. : نوع فيلترها ، ظرفيت حرارتي كويل پيش گرم كن و اينكه با بخار آب يا آب داغ گرم مي شود .، ظرفيت حرارتي كويل گرم كننده .و اينكه با بخار يا آب داغ گرم مي شود. ، ظرفيت رطوبت زن (اگر از نوع بخاري است. پوند در ساعت بخار و نيز فشار بخار كه اغلب 15 پاوند بر اينچ مربع است) .، قدرت موتور بادزن و غيره تعيين مي شوند .

اجزاء اصلی

همانگونه که اصطلاح بکار برده شده نشان مي دهد .، اجزاء اصلي که اساس واحد فن کويل را تشکيل مي دهند. ، عبارتند از يک فن که توليد جريان هوا مي کند .و يک کويل آب سرد کننده يا انبساط مستقيم که هوا را سرد و رطوبت زدايي مي نمايد . معمولا متعلقاتي چون کويل گرمايش ، رطوبت زن و بخش فيلتر نيز در اختيار قرار مي گيرند. تا در صورت لزوم اهداف باقيمانده تهويه مطبوع را برآورده سازند .اجزا مورد نياز ممکن است در درون محفظه پيش ساخته اي که بشکل کابينت مي باشد نصب گردند.

چون چنين تجهيزاتي براي اتصال به يک دستگاه غير قابل انتقال طرح و ساخته شده اند.، نمي توان  آنها را جزو تجهيزات فن کويل به حساب آورد. در عين حال بدليل تشابه بين کاربرد تجهيزات کويل اسپري. با تجهيزات فن کويل اين تجهيزات در اين بخش مورد بحث قرار گرفته اند .

تفاوت کاربرد و طرح و تجهيزات  .

تفاوت فيزيکي واحدهاي فن کويل يک منطقه و چند منطقه در محل نصب فن نسبت به کويل سرمايش است . در واحد يک منطقه اي فن در پايين دست کويل سرمايش نصب مي گردد. ، بنابراين غالبا اين واحد را واحد مکشي مي نامند . يک واحد چند منطقه اي را مي توان واحد دهشي ناميد .، زيرا فن در بالا دست کويل قرار دارد . استفاده از فني که مجهز به پخش کننده باشد.، در تبديل فشار سرعت به فشار استاتيکي کمک کرده و افت انرژي را نيز به حداقل مي رساند. .

واحدهاي فن کويل با هر دو نوع پره خم به جلو و خم به عقب توليد مي شوند . فن هايي که داراي پره هاي خم به جلو هستند .، براي چنين مصارفي مناسبند ، زيرا اينگونه فن ها نسبت به ساير انواع فن در سرعتهاي پايين تري کار مي کنند . ساختمان چرخ اينگونه فن ها سبک تر ، کم حجم تر و ارزانتر از پره هاي خم به عقب مي باشد . چون سرعت اين فن ها کم است ، مي توان از محورهاي طولاني تر استفاده کرد .

کاربرد تجهيزات تهويه مطبوع متاثر از مشخصه هاي بار سرمايش فضاي مورد نظر و ميزان کنترل لازم براي درجه حرارت و رطوبت آن است .

واحد يک منطقه اي بطور موثرتري بارهاي فضايي که داراي مشخصه هاي نسبتا ثابت يا بارهايي با تغييرات يکنواخت است را جبرانمي کند . مثال ايده آل چنين فضايي يک اتاق بزرگ است . در عين حال استفاده از اين سيستم براي کاربردهاي چند اطاقه نيز عملي است .، مشروط بر اينکه تغييرات بار د رتمام اطاقها مشابه بوده و به يک نسبت باشد . اگر لازم باشد ميتوان با قرار دادن کنترل به طريق گرمايش مجدد .يا کنترل حجم هوا در کانالهاي انشعابي سيستم منطقه اي بوجود آ ورد .

تفاوت کاربرد و طرح و تجهيزا.

در کاربرد چند اطاقه که مولفه هايي بار تابعي از زمان بوده و بطور مستقل از يکديگر تغيير مي کنند.، دستگاه چند منطقه اي که داراي يک فن باشد، قادر است. کنترل خاص هر منطقه را انجام دهد . براي اينگونه بارها استفاده از واحد چند منطقه اي ارزانتر از واحد يک منطقه اي .که در کانالهايش از کويلهاي گرمايش مجدد استفاده شده باشد، خواهد بود.

چون واحد چند منطقه اي اين امکان را مي دهد که در هنگام بار جزئي هواي تازه از اطراف کويل سرمايش باي پس شود . از اين واحد بويژه در مواردي که نسبت حرارت احتياج به کنترل رطوبت باشد.، مي توان يک کويل پيش سرمايش را در کانالي که حداقل هواي تازه را تامين مي کند قرار داد.

واحد استاندارد فن کويل فقط کنترل محدود درجه حرارت را عملي مي کند . کنترل مقدار رطوبت را مي توان با افزودن يک واحد رطوبت زن ، همانند واحدهاي اسپري آب شهر. ، که بصورت آماده نصب عرضه مي شوند.، انجام داد . در عين حال اگر در کاربردي نياز باشد که رطوبت دقيق تر کنترل شود،استفاده از واحدهاي کويل اسپري. يا واحد فن کويل اسپري مناسب تر خواهد بود.

از تجهيزات کويل اسپري مي توان در تابستان براي سرمايش و رطوبت زدايي. ، در زمستان براي رطوبت زني و در فصول معتدله براي سرمايش تبخيري استفاده کرد.

ترجيح داده مي شود که اين تجهيزات در کاربردهايي که بايستي رطوبت نيز کنترل گردد. از قبيل فرآيندهاي صنعتي، بيمارستان ، موزه ها و کتابخانه بکار برده شود. مي توان تجهيزات کويل اسپري را به گرمکن آب اسپري تجهيز کرد .تا امکان سرمايش و گرمايش را همزمان با رطوبت زني بوجود  آورد .

 

کاربرد فن ها در هواساز.

 

هنگامي که در يک کاربرد تهويه مطبوع احتياج به سيستم کانال باشد، فن هاي لوله محوري، برد محور يو يا سانتريفوژ را مي توان مورد استفاده قرار داد. در مواردي که سيستم کانال وجود نداشته و مقاومت کمي در مقابل جريان هوا وجود دارد. ، فن پروانه اي مي تواند به کار برده شود. در عين حال هنگامي که تجهيزات آماده نصب براي کاربردهايي که احتياج به شبکه کانال ندارند .مورد استفاده قرار مي گيرند اغلب فن هاي سانتريفوژ بکار برده ميشود .

فن سانتريفوژ به دليل بي صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهاي بالا، .در بيشتر کاربردهاي تهويه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرايط آسان بکار برده مي شود .

علاوه بر اين دهانه ورودي فن سانتريفوژ را ميتوان به وسائلي که سطح مقطع بزرگ دارند وصل کرد.، در حالي که دهانه تخليه آن را مي توان به کانالهاي نسبتا کوچک متصل نمود. براي برآورده ساختن احتياجات سيستم توزيع هوا مي توان جريان هوا را تغيير داد .، اين عمل با تنظيمات ساده محرک فن يا تنظيم وسايل کنترل صورت مي گيرد .

استفاده از فن هاي جريان محوري براي مواردي که احتياج به حجم زيادي از هوا داريم و صداي زياد فن نيز در درجه دوم اهميت قرار دارد. ، عالي خواهد بود. بنابراين اينگونه فن ها اغلب براي تهويه مطبوع و تجديد هواي بخشهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند . اين فن ها که داراي سرعتهاي بالا مي باشند، احتياج به پره هايي دارند .تا هنگامي که تحت فشارهايي که براي سانتريفوژ عادي است. ، کار مي کنند داراي بهترين بازده باشند . در عين حال اين فن ها مي توانند بدون پره هاي هادي نيز مورد استفاده قرار گيرند .

 

       مفهوم قسمت اول

مفهوم سرعت مخصوص در تشريح کردن کاربردهاي گوناگون انواع فن ، مفيد و سودمند مي باشد . سرعت مخصوص يک شاخص عملکرد فن مي باشد .که بستگي به سرعت ، ظرفيت و فشار استاتيکي فن دارد . شکل 4 نمايانگر محدوده سرعت مخصوص شش نوع فن سانتريفوژ و جريان محوري است. که در راندمانهاي استاتيکي بالا کار مي کنند .

اين شکل نشان مي دهد که فن هاي سانتريفوژ با پره هاي انحنا، به جلو در سرعتهاي کم ، ظرفيت هاي کم و فشارهاي استاتيکي زياد. ، داراي حداکثر بازده مي باشند . در عين حال فن هاي پروانه اي حداکثر بازده را در سرعتهاي و ظرفيتهاي بالا و فشارهاي استاتيکي پايين خواهد داشت. مشخصات توان مصرفي فن هاي گوناگون طوري است که امکان دارد .

يک نوع فن تحت بار اضافي قرار گرفته و يا اينکه تحت چنين بار اضافي واقع نگردد . فن سانتريفوژ با پره هاي انحنا به عقب از نوعي است که تحت بار اضافي واقع نمي شود. در حاليکه فن هاي سانتريفوژ با پره هاي انحنا به جلو ممکن است. تحت بار اضافي قرار بگيرند . فن هاي جريان محوري ممکن است تحت بار اضافي قرار بگيرند و يا اينکه تحت چنين بار اضافي واقع نشوند . تمام انواع فن ها را مي توان براي تخليه مورد استفاده قرار داد .

فن های دیواری

فن هاي ديواري بر عليه مقاومت صفر يا بر عليه مقاومت کم، عمل مي کنند .و بنابراين هميشه از نوع پروانه اي مي باشند. فن هاي پروانه اي در داخل کلاهک هاي روي بام يا اطاقکهاي روي بام استقرار مي يابند . فن هاي تخليه اي که داراي هود هستند. و فن هاي تخليه ايستگاه مرکزي عموما از نوع سانتريفوژ مي باشند . ممکن است فن هاي محوري براي کاربردهاي تخليه مناسب باشند ، بويژه براي نصب در کارخانجات .

عملکرد فن پايدار است اگر بعد از اغتشاش جزئي موقتي نقطه عملکرد فن تغيير نکند. ايا هنگام اغتشاش جزئي دائمي نقطه عملکرد خيلي کم تغيير يابد .ناپايداري حالتي است.که جريان موجدار و يا داراي ضربان باشد .امکان دارد چنين حالتي در هنگامي رخ دهد که منحني مشخصه سيستم منحني فن را در دو نقطه يا بيشتر قطع کند .چنين حالتي به ندرت در مواردي که تنها از يک فن استفاده مي شود رخ مي دهد. هنگامي که دو يا چند فن که داراي پره هاي انحنا به جلو هستند به طور موازي بهم متصل مي گردند.

ممکن است منحني مرکب حاصل داراي ناحيه نا پايدار. اگر نقطه عملکرد در اين ناحيه قرار گيرد کاهش يا افزايش مقاومت سيستم صورت مي گيرد .در هنگامي که فقط يک نقطه تقاطع بين منحني سيتم و منحني فن وجود داشته باشد .بهره برداري در شرايط پايدار صورت خواهد گرفت.تشديد در سيستم کمياب است. ولي امکان دارد در مواقعي که در سيستم کانال کشي اي که براي فرکانس خاصي تنظيم شده از فن هاي فشار بالا استفاده گردد رخ بدهد.

 

مفهوم قسمت دوم.

 

علاوه بر مقادير استاندارد سطح متداول صدا يا استفاده از فضاي به خدمت گرفته شده .فضاي در دسترس و طبيعت بار ، نيازهاي ديگر سيستم که بر انتخاب فن تاثير مي گذارند. عبارتند از : مقدار هوا ، فشار استاتيکي و دانسيته هوا .

هنگامي که اين نيازها شناخته گردد. ، انتخاب فن براي تهويه مطبوع هميشه متکي بر انتخاب ارزانترين ترکيب اندازه و گروه ساخت فن که سطح قابل قبولي از صدا و بازده را نيز به همراه داشته باشد، خواهد بود.

نمي توان در هنگام انتخاب فن ، سرعت خروجي را بعنوان شاخص صداي توليد شده بکار برد . بهترين مشخصه صدا در هنگامي که فن حداکثر بازده را دارد، حاصل مي گردد . سرعت خروجي مجاز براي فن هايي که در فشارهاي استاتيکي بالا کار مي کنند بيشتر است،.زيرا حداکثر بازده در دبي هاي زياد رخ مي دهد . بنابراين هر محدوديتي که در ارتباط با صداي توليد شده بر سرعت خروجي اعمال شود،. علاوه بر اينکه متکي بر حدود صداي محيط و مساحت فضاي مفيد در دسترس مي باشد . متکي بر فشار به نقطه حداکثر بازده انتخاب شود. بعلاوه شبکه کانال مربوطه نيز بايستي صحيح طراحي گردد. ، همانگونه که در بخش 2 توضيح داده شد.

 توازن

هزينه اوليه و بازده فن درهنگامي حاصل مي شود. که فن انتخابي کمي کوچکتر از فني باشد. که داراي حداکثر بازده است . در عين حال شايسته است براي مواقعي که زمان بهره برداري طولاني است . از فن هايي بزرگتر که بازده بيشتر دارند استفاده شود. در مواقعي که انتخاب فن کوچکتر باعث مي شود که محتاج به موتور ، محرک و راه انداز بزرگتر و ساختمان ضخيم تر باشيم .، انتخاب فن بزرگتر از نظر اقتصادي ترجيح داده مي شود.

چگونگي انتخاب فن و محرک  آن مي تواند بر شرايط سايکرومتريکي فضاي مربوطه تاثير بگذارد . اگر فن انتخابي باعث گردد مقدار هوا کمتر از احتياجات شرايط طراحي باشد درجه حرارت حباب خشک اطاق بزرگتر از احتياجات شرايط طراحي باشد.، کنترل هاي موجود در اطاق از افت درجه حرارت جلوگيري خواهند کرد.

 

کوئل کويلهاي گرمايش در هواساز و فن.

 

کويلهاي واحد گرمايش تجهيزات فن کويل در عمق و تعداد پره هاي مختلف .و در دو نوع متفاوت تهيه مي شوند. ، يکي نوع بخاري آن که يخ نمي زند و ديگري نوعي که لوله هاي کويل به شکل U خم شده اند . کويلهايي که لوله هايشان به شکل U خم شده.را مي توان با آب داغ ، بخار و براي ترکيبهاي مختلف سطح لوله ، .فضاي پره ها بکار برد تا از اين طريق بتوان در ازاء ،. مقادير يکسان درجه حرارت هواي ورودي. ، سرعت سطحي و فشار بخار يا آب داغ ، ازدياد درجه حرارتهاي متفاوتي را بدست آورد . معمولا مي توان کويلها گرمايش را قبل يا بعد از نصب کويلهاي سرمايش تعبيه نمود.

در طول فصول معتدله بايستي مناطقي که بوسيله واحدهاي چند ناحيه اي تهويه مي شوند.، قادر باشند که با انجام گرمايش و سرمايش ، شرايط مورد نياز هر منطقه را بوجود آورند . چون در واحدهاي چند ناحيه اي ، کانال هواي برگشتي مناطق مشترک نمي باشد .ناهمگوني درجه حرارت هوا يکي از مهمترين ملاحظات اينگونه واحدها است .

مشکلات کوئل

امکان دارد ناهمگوني موجود در هنگام عبور هوا از درون کويل گرمايش باعث گردد. ، حرارت جذب بخشي از مناطق که نياز به گرم شدن دارند، نشود.

اگر تمام بخار قبل از رسيدن به انتهاي شبکه کويل تقطير مي شود .، امکان دارد بستن شير کنترل بخار باعث پيدايش ناهمگوني درجه حرارت گردد . بنابراين پيشنهاد مي شود .در مواقعي که ممکن است منطقه اي احتياج به گرمايش داشته باشد.، در کويلهاي گرمايش واحدهاي چند ناحيه اي از فشار بخار حداکثر استفاده شود.

وبلاگ ما

برای خرید مقاله کامل تماس بگیرید