سیستم تهویه مطبوع چیست؟

تهویه مطبوع را نام های هوارسانی دلپذیر و یا هوایش دلپذیر نیز شنیده ایم. تهویه مطبوع شاخه ای از علم مهندسی مکانیک است و نقش آن ایجاد شرایطی است که انسان در محیط فعالیت و زندگی بتواند احساس راحتی نماید و بتواند در این فضا به راحتی به فعالیت های روز مره و یا فعالیت های صنعتی بپردازد و یا محصولی را فرآوری و یا نگهداری نماید به طوری که این فعالیت ها بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی صورت پذیرد.

شرایطی را که تهویه مطبوع باید در داخل محل زندگی فراهم نماید و برای انسان لذت بخش و مطلوب است دمای 22 درجه ی سانتی گراد و رطوبت 50% می‌باشد.
تهویه مطبوع را به اختصار HVAC می‌نامند که از مخفف شدن سه کلمه Heating,Ventilating And Air Conditioning به وجود آمده است که به معنای “گرمایش تهویه و تهویه مطبوع” می‌باشد.

هدف از تهویه مطبوع
تهویه ی مطبوع از طرق مختلف این شرایط را در محیط های مسکونی، صنعتی، تجاری، پزشکی، اداری و بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی برای انسان فراهم می‌کند که عبارتند از:

بوجود آوردن هوای پاک و سالم
کنترل سرعت وزش هوا و تصفیه ی هوا
کنترل رطوبت بوسیله ی خشک کردن ورطوبت دهی
کنترل دمای محیط بوسیله ی سرمایش و گرمایش دهی
ضد عفونی و ایزوله کردن هوا در محیط های پزشکی و بیمارستان ها.
همچنین تهویه ی مطبوع نقش مهمی در آسمان خراش های بزرگ و محیط های دریایی مانند آکواریوم ها که ایمنی و سلامت محیطیشان وابسته به تغییرات دما و رطوبت است ایفا می‌کند.

در اصل طراحی سیستم های HVAC از یکی از زیر گروهای اصلی مهندسی مکانیک و بر اساس اصول ترمودینامیک,مکانیک شاره هاو انتقال گرما بوجود آمده است.

اسم های دیگر HVAC
گاهی بحث سرد سازی به HVAC اضافه شده و نام آن بصورت HAVACR و یا HVAC&R بیان می‌شود و یا حتی گاهی اوقات بحث تهویه ventilating از آن حذف می‌شود و به صورت HACR بیان می‌شود.

تاریخچه ی تهویه مطبوع HVAC

اصول و پایه اساس صنعت گرمایش توسط تلاش ها و اختراعات و اکتشافات افرادی مانند مایکل فارادی، ویلیس کریر، روبن‌ترین، جیمز ژول، ویلیام رانکین و نیکولا سعدی کارنو گذاشته شده است.بعد ها با انقلاب صنعتی و پیشرفت علم و روش های بهروی وروش های نوسازی توسط شرکت ها و مخترعان پیشرف کرد.

قسمت های تشکیل دهنده‌ی یک سیستم تهویه ی مطبوع
پمپ ها: وظیفه‌ی حرکت سیال ها را دارند.
مخازن انبساطی: این مورد تنها در سیستم های تهویه مطبوع تمام آب وجود دارد.
هواکش و فن ها: هواکش و فن ها قلب تپنده ی این سیستم ها هستند آنها با جابجایی هوای سرد یا گرم عبوری از کویل ها را دارند.
کویل ها: نقطه ی تبادل حرارت در سیستم های سرمایش و گرمایش هستند و به دو قسمت سرمایشی و گرمایشی طبقه بندی می‌شوند.
رطوبت گیر ها: این وسیله با سرد کردن هوا دمای آن را به زیر نقطه ی شبنم می‌رساند و رطوبت هوا به صورت قطرات ریز از هوا خارج می‌شود.

تقسیم بندی سیستم های تهویه ی مطبوع
به طور معمول سیستم های تهویه ی مطبوع بر یک نوع سیال مشخصی استواراند و گرما و سرما را این سیال مشخص به محل های مورد نظر منتقل مینماید.بر همین اساس می‌توان سیستم های تهویه ی مطبوع را بر طبق نوع سیالشان تقسیم بندی نماییم که عبارتند از:

1) سیستم های تهویه مطبوع تمام هوا
2) سیستم های تهویه مطبوع آب و هوا
3) سیستم های مطبوع تمام آب
که اکنون به توضیح هر یک از این سیستم ها واجزای تشکیل دهنده ی آن ها می‌پردازیم.

سیستم های تهویه مطبوع تمام هوا

سیستم تهویه مطبوع تمام هوا تنها سیستمی میباشد که میتواند تهویه مطبوع کاملی را فراهم نماید. اما ایراد بزرگی را دارا میباشد که این ایراد عبارت است از حجم بالای تجهیزات و کانال های آن به منظور انتقال هوا.

در این نوع تهویه هوا در جایی دور از مکان مورد نظر تهویه فراهم می‌گردد و به وسیله‌ی کانال های هوا به محل مورد نظر فرستاده می‌شود. در این سیستم در موتور خانه دستگاه های تهیه آبسرد یا همان چیلر و تهیه آب گرم یا همان دیگ آب گرم استفاده می‌شود و همچنین برای ارسال هوای گرم یا سرد از دستگاهی به اسم هواساز مرکزی a.h.u استفاده می‌شود و در صورت استفاده از تجهیزات خودکفا مانند کوره های هوای گرم و یا واحدهای خنک کننده یکپارچه نیازی به تهیه و ارسال آب سرد و گرم از مرکز تاسیسات نیست دستگاه هواسازدرجایی دور از موتورخانه و در محلی نزدیکتر به فضای تهویه شونده در اتاقکی نصب می‌شود. سیال ناقل حرارت و برودت به داخل کویل دستگاه هواساز پمپ می‌شود و هوایی که توسط فن با سرعت از روی این کویل عبور می‌کند سرد یا گرم شده و بوسیله کانال‌های هوای سقفی بداخل فضاهای تهویه شونده توزیع می‌شود. توضیح اینکه هوای عبوری از روی کویل تصفیه فیزیکی شده و رطوبت زنی یا رطوبت گیری می‌شود و بعد به داخل فضاها ارسال می‌شود. دلیل نامیدن این سیستم ها به اسم تمام هوا تنها به این دلیل است که برای همه ی فضا های مورد نیاز احتیاج به لوله کشی چه سرد و چه گرم نیست.

سیستم های تهویه مطبوع آب و هوا

در این نوع سیستم ها هم دو مزیت و هم دو عیب سیستم های تمام آب و تمام هوا را دارا می‌باشیم در این نوع سیستم ها سرمایش بوسیله ی هوا و گرمایش بوسیله ی آب تهیه می‌گردد در این روش گرما به دو صورت گرمایش با آب گرم که دمای آن 70 تا 90 درجه سانتی گراد است کار می‌کند که بیشتر برای خانه ها استفاده دارد و در روش دیگر که آب داغ نام دارد با تحت فشار قرار دادن کل سیستم دمای آب را تا 180 سانتی گراد برده می‌شود که بیشتر این روش برای ساختمان های عظیم یا در جاهای که لوله کشی افزایش پیدا می‌کند و درجه حرارت آب افت می‌کند کاربرد دارد.

سیستم های تهویه مطبوع تمام آب
این سیستم نیز دارای ایرادات و معایبی است این سیستم نمی‌تواند بر روی رطوبت هوا تاثیر بگزارد ولی به لحاظ کم حجم بود تجهیزات و همچنین هزینه ی پایین می‌تواند مطلوب باشد.

در این سیستم ناقل حرارت آب است آب در داخل موتور خانه بوسیله ی دیگ بخار گرم می‌شود و برای گرم کردن ساختمان در فصل سرما استفاده می‌شود و برای فصل گرما از سرد کننده آب مانند چیلر استفاده می‌شود آب سرد یا گرم تولید شده به داخل کویل ها فرستاده می‌شود باد بزن از روی کویل عبور کرده و باعث سرما یا گرمای اتاق می‌شود.