سیستم تهویه مطبوع مناسب برای ساختمان های مسکونی
در این مقاله به سیستم های تهویه مطبوع رایج در ساختمان های مسکونی پرداخته شده تا با مقایسه آن ها بتوان بهترین سیستم تهویه مطبوع را انتخاب کرد. از تهویه مطبوع به منظور بهبود شرایط داخلی ساختمان مطابق استاندارد و شرایط آسایش افراد استفاده می شود. این شرایط شامل کیفیت هوا، سرمایش، گرمایش، و میزان رطوبت است. از استانداردهای شناخته شده در این حوزه می توان به استاندارد ASHRAE به عنوان استاندارد مرجع تهویه مطبوع اشاره کرد.
پارامترهای مهم در انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع مسکونی
برای انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع جهت ایجاد رفاه ساکنین لازم است تا پارامترهای مهم در انتخاب این سیستم شناسایی شود. در ادامه با عوامل موثر بر انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع آشنا می شوید.
منابع انرژی موجود و هزینه بهره برداری از آن ها
در سیستمهای گرمایشی، گاز و برق را بهعنوان منابع اصلی انرژی مورد استفاده قرار میدهند. مهندسان هنگام انتخاب منبع انرژی، عواملی مانند قیمت نسبی گاز و برق، ایمنی و مسائل زیستمحیطی را بررسی میکنند. همچنین پیش از طراحی سیستم، دسترسی آسان به این منابع در محل پروژه را نیز ارزیابی میکنند. برای تأمین سرمایش هم معمولاً از انرژی الکتریکی استفاده میکنند.
محاسبه میزان بار حرارتی و برودتی موجود در ساختمان
ظرفیت مورد نیاز، میزان بار سرمایشی و گرمایشی هر واحد و عوامل تأثیرگذار بر آنها، از مهمترین پارامترها در انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع به شمار میروند. مهندسان برای تصمیمگیری دقیق در انتخاب سیستم، ابتدا این بارها را بهدقت محاسبه میکنند. برای این منظور از نرمافزارهای رایجی مانند Carrier استفاده میکنند.
عواملی مانند نوع درب و پنجره، جنس و ضخامت دیوارها، نوع کاربری ساختمان، موقعیت جغرافیایی و تعداد ساکنان ساختمان، بهطور مستقیم بر میزان بار حرارتی تأثیر میگذارند. به همین دلیل، محاسبه دقیق و اصولی این پارامترها اهمیت زیادی دارد.
مهندسان باید ظرفیت تجهیزات تهویه مطبوع را دقیقاً با بارهای سرمایشی و گرمایشی محاسبهشده هماهنگ کنند. اگر تجهیزاتی با ظرفیت کمتر از مقدار مورد نیاز انتخاب کنند، سیستم نمیتواند شرایط مطلوب دمایی را تأمین کند. از سوی دیگر، انتخاب تجهیزات بزرگتر از حد نیاز باعث نوسان دمایی، افزایش هزینههای انرژی و بروز مشکلات فنی دیگر میشود.
شرایط اقلیمی و میزان دما، رطوبت و آلودگی هوای منطقه
برای انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع، شرایط آب و هوایی منطقه احداث پروژه می تواند تاثیر مستقیمی بر میزان بار حرارتی و برودتی داشته باشد. همچنین میزان رطوبت منطقه تعیین کننده سیستم رطوب زنی، یا رطوبت گیری خواهد بود.
همچنین در صورت بالا بودن میزان آلایندگی های هوای منطقه می توان از انواع فیلترها برای تصفیه هوا و بهبود کیفیت آن استفاده کرد.
مقدار بودجه اولیه کارفرما
بودجه در دسترس نیز عامل مهمی در تعیین بهترین سیستم تهویه مطبوع ساختمان خواهد بود. مهندسان باید بتوانند با توجه به بودجه تعیین شده، بهترین سیستم را جهت دستیابی به تهویه مناسب هوا تعیین و طراحی کنند. در این راستا، شرکت فراسرد آماده ارائه مشاوره به مشتریان عزیز است.
نوع ساختمان و مشخصات آن
نوع کاربری ساختمان و مشخصات فنی آن نیز می تواند در تعیین بهترین سیستم تهویه مطبوع مناسب مهم باشد. برای مثال در ساختمان های تجاری تعداد باز و بسته شدن درب و پنجره نسبت به ساختمان های مسکونی بیشتر است.
همچنین مشخصات فنی ساختمان و معماری آن می تواند بر لوله کشی و کانال کشی سیستم تاثیرگذار باشد. از این رو لازم است تا این موارد نیز هنگام انتخاب سیستم مد نظر قرار گیرد.
بررسی محدودیت های اجرایی موجود
علاوه بر موارد ذکرشده، در برخی پروژهها محدودیتهایی برای نصب و اجرای سیستم تهویه مطبوع وجود دارد که باید پیش از انتخاب نهایی در نظر گرفته شوند. بهعنوان مثال، فضای کافی برای نصب تجهیزات سرمایشی و گرمایشی باید در محل پروژه وجود داشته باشد.
سیستم موتورخانه، چیلر، فن کویل و هواساز
یکی از سیستم های رایج جهت سرمایش و گرمایش ساختمان های مسکونی، سیستم دیگ آب گرم، چیلر، فن کویل و هواساز است. در این سیستم، چیلر مرکزی وظیفه سرد کردن آب را جهت تامین سرمایش ساختمان بر عهده داشته، و موتورخانه مرکزی نیز وظیفه گرم کردن آب جهت تامین گرمایش ساختمان را بر عهده دارد.
آب سرد و گرم با استفاده از پمپ به سمت فن کویل های داخلی ساختمان و یا به هواسازهای مرکزی منتقل می شود. در این تجهیزات، آب سرد و گرم در لوله های کویل سرمایش و گرمایش جاری شده و فن داخلی دستگاه هوای سرد یا گرم را به داخل اتاق ها وارد می کند.
در هواسازها می توان در صورت نیاز از سیستم های رطوبت زنی یا رطوبت گیری نیز استفاده نمود. همچنین امکان نصب فیلتر هوا جهت بهبود کیفیت آن نیز وجود دارد.
دستگاههای هواساز، هوای گرم یا سرد را از طریق کانالکشی به ناحیه مورد نظر منتقل کرده و بهطور همزمان امکان تأمین هوای تازه را نیز فراهم می کنند. در مقابل، فنکویلها با گردش آب گرم یا سرد، دمای محیط را تنظیم میکنند، اما هوای تازهای به فضا وارد نمیکنند. مهندسان معمولاً در پروژههای بزرگتر، بهویژه ساختمانهای اداری و تجاری، از هواساز استفاده میکنند.
سیستم های VRF
سیستم VRF کاملا به انرژی الکتریکی متکی است. این سیستم ها به عنوان سیستم های تهویه مطبوع در مجتمع های مسکونی، آپارتمان ها، هتل ها، و برج های بلند مرتبه مورد استفاده قرار می گیرند. از این سیستم ها می توان هم برای گرمایش و هم سرمایش استفاده کرد.
به طور کلی، سیستم ها از یک یا چند واحد خارجی و تعداد زیادی واحد داخلی تشکیل می شوند. مبرد مورد نظر (فریون) از طریق لوله های مسی بین این واحدها جابه جا شده و گرمای داخل ساختمان را جذب و به واحد خارجی برده و از آنجا به محیط بیرون انتقال می دهد. برای سرمایش نیز به طور عکس عمل می کند.
این سیستم ها همانند چیلر و موتورخانه گرمایشی هستند، با این تفاوت که به جای استفاده از آب به عنوان منتقل کننده حرارت، از مبردها استفاده می شود. قیمت اولیه این سیستم ها نسبت به چیلر و موتوروخانه بالاتر بوده، اما مصرف انرژی آن ها کمتر است.
داکت اسپلیت
در داکت اسپلیت ها، فرایند گرمایش یا سرمایش در کویل داخلی انجام گرفته و جریان هوا توسط فن یونیت ایجاد می شود. جریان هوا نیز با عبور از کویل داکت اسپلیت، با آن تبادل حرارت کرده و سپس وارد کانال کشی ساختمان می شود.
کانال های هوا نیز اغلب در سقف کاذب کار شده و جریان هوا را به قسمت های مختلف ساختمان می رساند. داکت اسپلیت ها همانند کولر گازی ها، دارای یونیت خارجی یا کندانسینگ یونیت بوده که در فضای بیرون از ساختمان نصب شده و توسط لوله های مسی با یونیت داخلی در ارتباط است.
در سیستم داکت اسپلیت، تنظیم دمای هوا برای تمام بخشهای ساختمان بهصورت یکنواخت انجام میشود. کاربران برای کنترل دما در بخشهای مختلف معمولاً از دریچههای هوا برای تغییر حجم جریان هوا استفاده میکنند.
داکت اسپلیت در مقایسه با سیستمهای کولر گازی ظاهر زیباتری دارد، بهصورت توکار نصب میشود و فضای اضافهای اشغال نمیکند. این سیستم همچنین امکان تأمین هوای تازه و نصب فیلتر هوا را فراهم میکند. با توجه به ویژگیها و مقایسه سیستمهای معرفیشده، مهندسان میتوانند با بررسی شرایط هر پروژه، مناسبترین سیستم تهویه مطبوع را انتخاب کنند.
لذا بررسی پارامترهای مربوط به ساختمان نقش اساسی در انتخاب سیستم تهویه دارد. اما به طور کلی می توان سیستم هواساز را از بهترین گزینه های موجود معرفی کرد؛ چرا که در این سیستم فرایندهای مختلف تهویه مطبوع از جمله گرمایش، سرمایش، رطوبت زنی یا رطوبت گیری، و بهبود کیفیت هوا به راحتی قابل انجام است.
دستگاه ایرواشر و زنت
از دستگاه های ایرواشر و زنت و برای سرمایش ساختمان استفاده می شود. این تجهیزات با استفاده از پاشش آب در مسیر عبور هوا و همچنین استفاده از پوشال و پدهای سلولوزی باعث دریافت گرمای هوا به واسطه تبخیر بخشی از آب شده، و در نهایت هوای عبوری خنک تر می شود.
برای گرمایش در دستگاههای زنت، مهندسان چند ردیف کویل گرمایشی شامل لولههای مسی با پرههای آلومینیومی نصب میکنند. آب گرم که بویلر یا پکیج گرمایشی آن را پمپاژ میکند، در این کویلها جریان مییابد. فن دستگاه نیز با چرخش خود، هوای گرم را به داخل کانالها و در نهایت به اتاق مورد نظر هدایت میکند.
از آنجا که این دستگاهها بر اساس تبخیر آب کار میکنند، در محیطهایی با رطوبت بالا، تبخیر بهدرستی انجام نمیشود و ظرفیت خنککنندگی دستگاه کاهش پیدا میکند. به همین دلیل، این تجهیزات برای مناطق مرطوب عملکرد مناسبی ندارند و توصیه نمیشوند.
نتیجه گیری
انتخاب بهترین سیستم تهویه مطبوع برای ساختمانهای مسکونی نیازمند بررسی دقیق عوامل مختلفی از جمله شرایط اقلیمی، نوع ساختمان، منابع انرژی، ظرفیت سرمایشی و گرمایشی و بودجه اولیه است. هر یک از سیستمهای معرفیشده دارای مزایا و محدودیتهایی هستند که تنها با تحلیل دقیق پروژه میتوان گزینه مناسب را انتخاب کرد.
اگر در مرحله تصمیمگیری یا طراحی سیستم تهویه مطبوع برای ساختمان خود هستید، گروه مهندسین تتا با سالها تجربه در مشاوره، طراحی و اجرای انواع سیستمهای تهویه مطبوع، آماده ارائه خدمات تخصصی به شماست.
سوالات متداول
- کدام سیستم تهویه برای مناطق مرطوب مناسبتر است؟
سیستمهای داکت اسپلیت، VRF و چیلر برای مناطق مرطوب عملکرد بهتری دارند. سیستمهایی مثل ایرواشر و زنت در رطوبت بالا کارایی کمتری دارند. - آیا استفاده از سیستم بزرگتر از ظرفیت ساختمان بهتر است؟
خیر، سیستم بزرگتر باعث نوسان دمایی و افزایش مصرف انرژی میشود. ظرفیت باید دقیق و متناسب با بار ساختمان انتخاب شود. - چطور میتوان بهترین سیستم تهویه را برای خانه انتخاب کرد؟
باید شرایط آبوهوایی، نوع ساختمان، منابع انرژی و بودجه را بررسی کرد. همچنین محاسبه دقیق بار سرمایش و گرمایش ضروری است.
دیدگاهتان را بنویسید