چیلر نقش مهمی در افزایش طول عمر دستگاه واتر جت دارد، زیرا به مدیریت دما و کاهش استهلاک قطعات حساس کمک می‌کند. در ادامه توضیح می‌دهم که چگونه چیلر این کار را انجام می‌دهد:


1. کاهش گرمای تولید شده توسط پمپ و نازل


دستگاه‌های واتر جت فشار بالایی ایجاد می‌کنند که باعث افزایش دمای پمپ و سایر اجزا می‌شود. چیلر با خنک کردن آب یا روغن در سیستم، از داغ شدن بیش‌ازحد این قطعات جلوگیری کرده و از خرابی زودرس آن‌ها جلوگیری می‌کند.


2. جلوگیری از افزایش دمای موتور و افزایش راندمان


موتورهای الکتریکی و هیدرولیکی در واتر جت هنگام کار داغ می‌شوند. چیلر با حفظ دمای مطلوب، از کاهش راندمان و افزایش مصرف انرژی جلوگیری کرده و به بهبود عملکرد موتور کمک می‌کند.


3. کاهش سایش و استهلاک قطعات


دمای بالا باعث انبساط و انقباض غیرطبیعی قطعات فلزی و خرابی زودهنگام آن‌ها می‌شود. چیلر با حفظ دمای پایدار، از تغییرات ناگهانی در اندازه قطعات جلوگیری کرده و عمر مفید دستگاه را افزایش می‌دهد.


4. بهبود کیفیت برش و دقت عملکرد


در واتر جت، افزایش دما می‌تواند باعث تغییرات در فشار آب و در نتیجه کاهش دقت برش شود. چیلر با تنظیم دمای سیستم، فشار آب را در سطح ایده‌آل نگه داشته و کیفیت برش را حفظ می‌کند.


5. جلوگیری از تشکیل رسوب و خوردگی در سیستم


در برخی مدل‌های واتر جت، استفاده از آب گرم می‌تواند منجر به تشکیل رسوب و خوردگی در لوله‌ها و نازل‌ها شود. چیلر با خنک نگه داشتن آب، از این مشکل جلوگیری کرده و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد.


نتیجه‌گیری


چیلر با کنترل دمای اجزای مختلف واتر جت، از داغ شدن بیش‌ازحد، کاهش راندمان، افزایش استهلاک و کاهش دقت برش جلوگیری می‌کند. این کار باعث افزایش طول عمر دستگاه، کاهش هزینه‌های تعمیر و بهبود عملکرد کلی می‌شود.

دستگاه برش واترجت چگونه کار میکند؟

دستگاه برش واترجت با استفاده از فشار بسیار بالای آب، همراه با مواد ساینده (در برخی موارد)، قادر به برش طیف وسیعی از مواد با دقت بالا است. در ادامه نحوه عملکرد این دستگاه را توضیح می‌دهم:


1. تولید فشار بالا


در مرحله اول، پمپ واترجت آب را با فشار بسیار بالا (معمولاً بین 4000 تا 6000 بار) تولید می‌کند. این فشار توسط پمپ‌های هیدرولیکی یا الکتریکی ایجاد می‌شود.


2. انتقال آب به نازل


آب پرفشار از طریق لوله‌های مخصوص به سمت نازل هدایت می‌شود. این لوله‌ها معمولاً از فولاد ضدزنگ ساخته شده‌اند تا بتوانند فشار بالا را تحمل کنند.


3. افزایش سرعت در نازل


نازل واترجت دارای یک دهانه بسیار کوچک (قطر حدود 0.1 تا 0.4 میلی‌متر) است که باعث می‌شود آب هنگام خروج، سرعتی معادل 3 برابر سرعت صوت پیدا کند. این جت آب بسیار سریع و نازک، توانایی برش بسیاری از مواد را دارد.


4. افزودن مواد ساینده (در صورت نیاز)


برای برش مواد سخت‌تر مانند فلزات، شیشه و سرامیک، از یک ماده ساینده (مانند گارنت) استفاده می‌شود. این ماده در محفظه میکسر به جریان آب اضافه شده و همراه با آن از نازل خارج می‌شود. ذرات ساینده، انرژی جنبشی زیادی دارند و به کمک آب، سطح ماده را می‌تراشند و برش می‌دهند.


5. برش ماده هدف


جریان آب با سرعت بالا و ذرات ساینده به سطح ماده برخورد کرده و به تدریج آن را برش می‌دهد. این برش بسیار تمیز و دقیق است و نیازی به پردازش ثانویه ندارد.


6. جمع‌آوری و تصفیه آب و مواد زائد


آب و مواد ساینده پس از برخورد به قطعه، وارد مخزن جمع‌آوری می‌شوند. برخی از دستگاه‌ها سیستم‌های فیلتراسیون دارند که آب را تصفیه کرده و دوباره به چرخه استفاده بازمی‌گردانند.

مزایای برش واترجت

•  بدون ایجاد گرما → باعث تغییر در ساختار مواد نمی‌شود (برش سرد).
•  دقت بالا → امکان برش‌های پیچیده با تلورانس کم.
•  بدون تغییر شکل و ترک‌خوردگی → برخلاف لیزر یا پلاسما، تنش حرارتی ایجاد نمی‌کند.
•  امکان برش مواد مختلف → از پلاستیک و چوب گرفته تا فلزات سخت و سنگ.

کاربردهای واترجت

1.  صنایع خودروسازی (برش فلزات و قطعات داخلی)
2.  صنایع هوایی و نظامی (برش آلیاژهای مقاوم)
3.  صنعت سنگ و سرامیک (برش کاشی و گرانیت)
4.  صنعت شیشه و دکوراسیون (برش شیشه‌های ضخیم)

نتیجه: واترجت یک روش برش قدرتمند و دقیق است که با فشار بالای آب و در برخی موارد مواد ساینده، امکان برش انواع مواد را بدون تغییر حرارتی و آسیب به قطعه فراهم می‌کند.

تهويه مطبوع سوله صنعتي از جمله مواردي است که در صنايع مختلف مورد نياز است. در تهويه مطبوع کارخانه ها و سوله هاي صنعتي معمولا از ترکيب چيلر و هواساز يا روفتاپ پکيج استفاده مي شود. در عصر تغييرات اقليمي، تابستان‌ ها گرم‌تر و مرطوب‌تر از گذشته هستند. با توجه به موج گرما در سراسر جهان، اين سوال مطرح مي شود که چگونه ساختمان هاي صنعتي يا سوله هاي خود را خنک نگه داريم؟ در واقع، اين موضوع مسائل عمده اي را در مورد تهويه عمومي کارخانه ها که در آن دما به ميزان شديدي افزايش مي يابد، ايجاد مي کند. چنانکه بسياري از کمپاني ها در اين فکرند که چگونه مي توان ساختمان‌هاي انرژي‌ برِ خود را خنک کنند و در عين حال هزينه هاي مصرف انرژي را کاهش داده و با گرمايش جهاني مبارزه کنند.


واقعيت اين است که جهان در حال شکستن رکورد گرما است. حتي در اروپا دماي هوا در نقاط مختلف از 40 درجه سانتيگراد فراتر رفته است. ساختمان‌هاي صنعتي بيش از حد گرم مي‌ شوند و توليدکنندگان به دنبال راهکارهايي براي خنک کردن آن‌ها بدون افزايش قبض انرژي يا بدتر شدن گرمايش زمين هستند.

نيازهاي اصلي سيستم تهويه مطبوع صنايع ، کارخانه و سوله صنعتي

تجهيزات سيستم تهويه مطبوع صنايع ، کارخانه ها و سوله هاي صنعتي بايد :

1. مقدار رطوبت و درجه حرارت را کنترل کند و يا براي جلوگيري از اعمال تنش هاي حرارتي بر محصولات و افراد ، از سرمايش موضعي استفاده گردد.
2. سطح صداي توليد شده توسط آنها کم باشد.
3. دود و بخارهاي موجود در هوا را تصفيه و کنترل نمايند.

انتخاب دستگاه و تجهيزات مناسب براي تهويه مطبوع صنايع ، کارخانه و سوله صنعتي

 سيستم چيلر ، بويلر و هواساز

انواع چيلر ها به عنوان سيستم توليد کننده آب سرد و بويلر ها نيز به عنوان سيستم توليد کننده آب گرم يا بخار داغ شناخته شده هستند. آب سرد و گرم توليدي در اين دستگاه ها از طريق لوله کشي به کويل (لوله هاي پر پيچ و خم) دستگاه هاي توزيع کننده اي مانند هواساز منتقل و توسط فن ، هوا از اطراف کويل ها عبور و هواي با دما و رطوبت تنظيم شده و نيز فيلتر شده در محيط داخل سوله يا ساختمان صنعتي به گردش در مي آيد. بزرگترين مزيت اين سيستم توانايي تنظيم دقيق رطوبت هواي ورودي توسط آن است و در اماکني که به تنظيم دقيق رطوبت نياز باشد ، اين سيستم پيشنهاد مي شود.

علاوه بر هواساز که وظيفه توزيع هوا را بر عهده دارد مي توان به همراه چيلر و بويلر از دستگاه هاي توزيع کننده ديگري مانند يونيت هيتر ها يا سيستم هاي گرمايش از کف نيز در سوله و ساختمان صنعتي استفاده نمود.

 پکيج يونيت

اين دسته از سيستم‌هاي تهويه مطبوع سوله هاي صنعتي در واقع نوعي ترکيبي از چيلر و هواساز هستند و مزيت آن‌ها اشغال جاي کمتر و هدر رفت کمتر توان است. در اين نوع دستگاه‌ها چيلر مستقيما به هواساز متصل است و به همين دليل نيازي به لوله‌هاي اتصال اين دو به يکديگر نيست. اين دستگاه درون خود بويلر ندارد و نمي‌تواند هواي گرم توليد کند. اما برخي از انواع پکيج يونيت اين قابليت را دارند که به يک بويلر جداگانه متصل شوند و توليد گرما کنند. اين نوع سيستم تهويه مطبوع صنايع نيز همانند نوع قبل مي‌تواند تنظيم رطوبت هوا را با دقت بسيار بالا انجام دهد.

دستگاه اکونوپک

اکونوپک دقيقا شبيه دستگاه زنت يا ايرواشر است ولي با اين تفاوت که تجهيزات توليد کننده حرارت براي گرم کردن آب، مانند مشعل گازسوز و … بر روي خود دستگاه نصب مي شود و ديگر به بويلر يا پکيج نيازي نيست. بدين ترتيب اکونوپک عمل سرمايش را به روش تبخيري و عمل گرمايش را نيز با گرم کردن لوله ها توسط مشعل گازسوز (گاز شهري) و نيز عمل فيلتر نمودن هوا را انجام مي دهد و همانند دستگاه زنت قيمت اوليه پايين و مصرف برق کمي دارد.

زنت

سيستم زنت از کامل‌ترين سيستم‌هاي تهويه مطبوع سوله‌هاي صنعتي است و دليل آن هم يکپارچه بودن دستگاه و همچنين قابليت توليد گرمايش و سرمايش به صورت يکجا است. در اين دستگاه سرمايش به صورت تبخيري و توسط آب ايجاد مي‌شود، درست همانند آن فرآيندي که در کولرهاي آبي انجام مي‌شود. در اين دستگاه قابليت توليد گرما وجود ندارد و درست همانند پکيج يونيت، براي توليد گرما نياز به يک بويلر مستقل دارد. بويلر آب داغ را به دستگاه زنت مي‌دهد و گرماي اين آب به وسيله لوله‌هاي مخصوص و فن هواساز، به فضاي بيرون منتقل مي‌شود. از اصلي‌ترين مزاياي دستگاه زنت، مي‌توان به قيمت اوليه پايين، مصرف برق پايين و قابليت فيلتراسيون هوا اشاره کرد.

چیلرها یکی از تجهیزات برودتی پر کاربرد در تأسیسات ساختمانی و صنعتی هستند که جهت سرمایش آب در گردش سیستم های تهویه مطبوع ساختمان ها و یا فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به اهمیت چیلرها در ساختمان ها و صنایع، بخش قابل توجهی از هزینه های تأسیساتی به آن ها تعلق می‌گیرد و با افزایش راندمان دستگاه این هزینه ها تا حد امکان بهینه خواهد شد.

راندمان چیلر را چگونه می توان افزایش داد؟

انتخاب محل استقرار مناسب
جاگذاری و انتخاب محل استقرار مناسب و استاندارد یکی از مواردی است که شاید خیلی مهم و کارآمد به نظر نرسد و متاسفانه در کشور ما نیز چندان اهمیتی نداشته باشد اما با توجه به نوع چیلر تراکمی مورد نظر (هوا خنک و آب خنک) محاسبات دقیق قبل از جاگذاری چیلر و همچنین اجرای زیرسازی و ساخت پایه‌های چیلر متناسب با استانداردهای بین‌المللی تاثیر چشمگیری در بهبود راندمان چیلر خواهد داشت.

تمیز نگه داشتن لوله ها

یک عامل بازدارنده برای عملکرد مطلوب چیلر، بازده انتقال حرارت است. عملکرد و راندمان چیلر به طور مستقیم به قابلیت انتقال حرارت آن، که با تمیزی اواپراتورها و لوله‌های کندانسور رابطه مستقیم دارد، مرتبط است. چیلرهای بزرگ دارای مجموعه‌ای از لوله‌ها در مبدل‌های حرارتی خود هستند، بنابراین تمیز نگه داشتن این سطوح بزرگ برای کارایی آن‌ها بسیار ضروری است.

کارایی چیلرها زمانی که لوله‌ها کثیف می‌شوند-زمانی که گل و لای، جلبک، لجن و آلاینده‌ها موجود در آب بر سطوح انتقال حرارت انباشته می‌شوند-کاهش می‌یابد. میزان رسوب‌پذیری، به نوع سیستم-باز یا بسته-و همچنین کیفیت آب، پاکیزگی و درجه حرارت بستگی دارد.

اکثر تولیدکنندگان چیلر توصیه می‌کنند در سیستم‌های نوع باز لوله‌های کندانسور هر ساله و در سیستم‌های نوع بسته لوله‌های اواپراتور هر سه سال یک‌بار تمیز شوند. اگر اواپراتور بخشی از یک سیستم باز باشد، بازرسی و تمیزکاری دوره ای توصیه می‌شود.

رفع سختی آب گردشی
همواره بخشی از آب موجود در مدار چیلرهای تراکمی طی فرآیند خنک سازی تبخیر شده و قطعا به مرور زمان موجب ایجاد فرسایش و رسوب گذاری در لوله های کندانسور خواهد شد که نتیجه آن به طور قطع کاهش راندمان چیلر خواهد بود، بنابراین کنترل سطح سختی آب و خوردگی های ناشی از آن امری ضروری خواهد بود. برای این کار تمامی لوله های کندانسور باید به صورت دوره‌ای بازدید و کنترل شده و در صورت نیاز رسوب زدایی شوند.

کنترل دما

دمای نزدیک شدن کمپرسور ، تفاوت بین دمای سیال خارج شده از مبدل حرارتی و دمای اشباع مبرد در حال خنک شدن یا گرم شدن ، نشانگر خوبی برای بازده انتقال حرارت است. افزایش درجه حرارت نزدیک یک شاخص اصلی است که بهره وری انتقال حرارت در حال کاهش است. یک صفحه ورود به سیستم دقیق زمان تغییر دما را از سطح کارآمد نشان می دهد

تجزیه و تحلیل روغن و مایع خنک کننده
تجزیه و تحلیل شیمیایی سالانه روغن و خنک کننده می تواند به تشخیص مشکلات چیلر کمک کند.

تست های طیف سنج آنالیز شیمیایی را می توان برای اندازه گیری رطوبت اسید و فلز که عملکرد و بهره وری را کاهش می دهد، استفاده کرد.

بسیاری از تولیدکنندگان سالانه آنالیز روغن و مایع خنک کننده را انجام می دهند که باید توسط یک آزمایشگاه معتبر انجام شود.

بازرسان باید در حین کارکرد چیلر، از روغن نمونه برداری کنند. بسته به نتایج آنالیز روغن، ممکن است نوع روغن تغییر کند.
تجزیه و تحلیل روغن می تواند مشکلات سیستم خنک کننده را شناسایی کند. به عنوان مثال، رطوبت بالای روغن نشان دهنده مشکل در بخش پالایش است و تغییرات در خواص روغن به دلیل سایش زیاد کمپرسور است.

عایق کاری لوله ها و برخی از قطعات
از دیگر کارهایی که میتوان برای افزایش راندمان چیلر انجام داد، عایق کاری است. البته عایق کاری تنها به لوله‌های رفت و برگشتی آب اختصاص ندارد و میتوان قطعات مختلفی چون کانال‌ها و لوله‌های حاوی مبرد را نیز عایق کرد. در صورتی که عایق کاری این موارد به درستی و با توجه به استانداردهای لازم صورت گیرد، سبب افزایش بازدهی چیلر می‌گردد. همچنین این کار روی هزینه برق مصرفی هم تاثیر می‌گذارد و از هزینه‌های دیگری چون تعمیر لوله‌ها و برطرف کردن پوسیدگی قطعات و غیره جلوگیری می‌کند. پس بهتر است حتما این مورد را در نظر داشته باشید.

تنظیم صحیح پمپ
در چیلر تراکمی هوا خنک، وظیفه پمپ انتقال آب سرد خروجی از اواپراتور به سمت هواساز یا فن کویل است، البته در چیلر تراکمی آب خنک که عمل خنک سازی کندانسور توسط برج خنک کننده انجام می شود هم از پمپ استفاده می‌شود. این پمپ ها معمولا سهم بزرگی از مصرف انرژی چیلر تراکمی دارند که برای کاهش آن و در نتیجه افزایش راندمان چیلر باید به صورت دوره‌ای این پمپ ها را بازدید کرده و مواردی مانند هم محور کردن شفت ها، روغن کاری یاتاقان‌ها و … را انجام داد

مدولار کردن سیستم
یکی دیگر از روش‌های افزایش بازدهی چیلر، مدولار یا ماژولار کردن آن است. این یعنی به جای طراحی یک مدار مبرد در چیلر، از 2 یا 4 مدار کاملا مجزا از هم استفاده کرد.

انجام سرویس دوره ای
مهترین و تاثیرگذارترین مسئله برای افزایش راندمان سیستم های تهویه مطبوع مخصوصا افزایش راندمان چیلر، برند و تکنولوژی های به کاربرده شده در ساختار چیلر است. اما اگر شما به عنوان مصرف کننده بهترین برند موجود در بازار را خریداری کنید ولی انجام منظم و به موقع سرویس دوره‌ای آن را به هر علتی جدی نگیرید قطعا به مرور زمان راندمان سیستم تهویه مطبوع شما کاهش خواهد یافت و چه بسا به علت سهل انگاری بیش از حد چیلر تراکمی به طور کامل از کار بیافتد و موجب تحمیل خسارت و هزینه های هنگفتی هم شود.

تاثیر طرح کندانسور و اپراتور روی راندمان چیلر
یکی از مواردی که روی راندمان چیلر تاثیر دارد، طرح کندانسور و اواپراتور است. برای مثال اگر در یک چیلر تراکمی هوا خنک به جای کندانسورهای معمولی فین تیوب از کندانسورهای مایکرو چنل استفاده شود، راندمان آن در حدود 4 درصد افزایش پیدا می‌کند. همچنین اگر به جای اواپراتور 2 پاس از اواپراتور 3 پاس استفاده شود، روی افزایش بازدهی آن تاثیر گذاشته می‌شود. از این رو میتوان به طرح کندانسور و اواپراتور چیلر توجه داشته و از نوع مناسبی جهت افزایش بازدهی سیستم استفاده کرد.

سخن پایانی

در این مقاله سعی کردیم به بررسی روش های موثر در افزایش راندمان چیلر بپردازیم. امیدواریم که مطالب مفیدی را در این خصوص ارائه داده باشیم.

هیت پمپ یا پمپ حرارتی چیست و چگونه کار می کند ؟

هیت پمپ یا همان پمپ حرارتی به دستگاه سرمایشی و گرمایشی گفته می شود که بر پایه سیکل تبرید تراکمی یا جذبی کار کرده و منبع انرژی آن می تواند گاز طبیعی (گاز شهری)، برق (الکتریسیته)، انرژی گرمایی (مانند انرژی گرمایی زمین یا خورشید) و غیره باشد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، هیت پمپ دستگاهی دو تکه است که یونیت خارجی آن در بیرون از ساختمان نصب شده و با لوله کشی به یونیت های متعدد داخل ساختمان که به آنها فن کویل نیز گفته می شود، متصل می گردد و هم عمل سرمایش و هم گرمایش هوای درون ساختمان را انجام می دهد.

انواع مختلفی از پمپ های حرارتی در صنایع گرمایش و سرمایش مدرن ما استفاده می شود. در این مقاله به سه دستۀ عمده دسته بندی می شوند:

• هیت پمپ های هوا به هوا
• هیت پمپ های زی زمینی یا زیرآبی
• پمپ های حرارتی هیبریدی

اجزای تشکیل دهنده هیت پمپ

یونیت داخلی: متشکل از یک فن برای توزیع گرمایش و یا سرمایش تولید شده و یک کویل برای ایفای نقش کندانسور (فصول گرم) و اواپراتور (فصول سرد)
یونیت خارجی: شامل یک کویل برای ایفای نقش کندانسور (فصول گرم) و اواپراتور (فصول سرد) و یک فن در راستای عبور دادن هوای بیرون از روی کویل
مبرد: ماده ی چرخنده در سیکل برای جذب و دفع گرمایش
کمپرسور: قطعه ای با کاربرد فشرده سازی مبرد و محرک ساختن آن در سیکل
شیرمعکوس: معکوس کننده جهت جریان مبرد و ممکن ساختن کارکرد دستگاه در جهت مخالف
شیر انبساط: عامل پایین آمدن فشار مبرد و تعیین مقدار ماده عبوری

نحوه عملکرد هیت پمپ

عملکرد سرمایشی: ابتدایی ترین مرحله در این حالت ورود مبرد به کمپرسور و فشرده سازی آن است. که البته در پی آن دمای مبرد بالاتر می رود. سپس مبرد به سمت کندانسور حرکت می کند. کندانسور با بهره گیری از هوای محیط بیرون، قادر به خنک ساختن و دفع گرمایش مبرد است. در این مرحله مبرد از گاز به مایع تبدیل می شود. پس از آن ورود به شیر انبساط صورت گرفته و فشار مبرد به شدت کاهش پیدا می کند. در پی کم شدن فشار، دما نیز کمتر شده و نهایتا مبرد قادر به جذب گرما از محیط خواهد بود. این عمل در اواپراتور انجام می پذیرد. پس از عمل جذب گرما مجددا مبرد به حالت گاز در امده و تبخیر می شود. نهایتا جهت تکرار این چرخه مبرد به کمپرسور بر می گردد.
عملکرد گرمایشی: حالت گرمایش با تغییر جهت جریان مبرد از طریق شیر معکوس ایجاد می شود. به این معنی که همان چرخه حالت سرمایش طی می شود اما جریان مبرد در جهت مخالف خواهد بود. در عملکرد گرمایشی یونیت خارجی نقش اواپراتور را ایفا می کند. یعنی از طریق مبرد گرمایش را جذب می کند. در این مرحله مبرد گازی کم فشار می باشد. پس از آن، با ورود به کمپرسور دما و فشار مبرد بالا رفته و میزان گرمای آن بیشتر می شود. در مرحله بعدی هنگامی که مبرد وارد کندانسور می شود، با عبور هوای سرد داخل از روی کویل های کندانسور حاوی مبرد گرم، هوای سرد، گرم تر شده و در نتیجه کاهش دمای مبرد ممکن می شود. پس از آن با ورود به شیر انبساط، مبرد به مایعی خنک با فشار کم بدل می شود. نهایتا با بازگشت به اواپراتور تکرار سیکل اتفاق می افتد.

پرکابردترین هیت پمپ ها

1. اسپلیت (کولر گازی)
2. داکت اسپلیت
3. دستگاه VRF
4. دستگاه GHP

چه سیستم هایی می توانند مجهز به هیت پمپ باشند؟

به طور کلی تقریبا تمام سیستم های تهویه مطبوع سرمایشی را میتوان به هیت پمپ تبدیل کرد و در زمستان از حالت گرمایش آن ها استفاده کرد. کمااینکه امروزه در بسیاری از خانه ها از گرمایش کولرهای گازی اسپیلیت، داکت اسپیلیت ها، VRF ها و…استفاده می شود.

سایر مزایای سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی گازسوز

1 . قابلیت کنترل همزمان گرمایش و سرمایش

2 . کاهش مصرف انرژی الکتریکی فن های کندانسور و نیز فن های هواساز و فن کویل با استفاده از موتورهای DC

3 . قابلیت نصب در انواع ساختمان های مرتفع با حداکثر طول لوله کشی عمودی ۲۰۰ متر

4 . فاصله زمانی ۱۰۰۰۰ ساعته بین هر سرویس موتور تا سرویس بعدی (حدود یک بار سرویس در هر ۳٫۲ سال)

5 . ظرفیت خنک کاری و گرمادهی حداکثر حتی در دمای مثبت ۴۸ و منفی ۲۰ درجه سانتی گراد و بدون افت راندمان

6 . عدم وجود سیکل دیفراست در هیت پمپ GHP

در شکل زیر نمایی از یونیت خارجی (Outdoor unit) دستگاه هیت پمپ را مشاهده می کنید که در اغلب موارد بر روی بام نصب می شود.

یکی از تجهیزات بسیار مهم و کاربردی و البته بدون جایگزین جهت تهویه مطبوع تابستانی و زمستانی دستگاه هواساز یا هوارسان است.

این دستگاه با توجه به مشخصات پروژه و نوع کاربری آن دارای تنوع و پیچیدگی زیادی می‌تواند باشد که در این مقاله به تک تک جزئیات آن می‌پردازیم.

هواساز چیست ؟

هواساز یا هوارسان به دستگاهی گفته می شود که عملیات گرماگیری از محیط و یا گرمادهی به محیط را در حجم هوای زیاد و با فشار استاتیک بالا جهت پرتاب بیشتر از طریق کانال امکان پذیر می سازد . هواسازها همانند فن کویل ها با داشتن فن دمنده و مبدل حرارتی و البته تجهیزات بیشتر و پیشرفته تر از جمله دستگاههای نام آشنای سیستم های تهویه مطبوع به شمار می روند.

خروجی هواساز، هوای مطبوع و مناسب محیط است که حجم، رطوبت، میزان آلایندگی و دمای خروجی در آن ها قابل تنظیم است.

دستگاه هواساز ، دستگاهی برای فیلتر نمودن ، تنظیم دما ، تنظیم رطوبت ، کنترل سرعت ، جهت و توزیع هوای ورودی به ساختمان ، آپارتمان ، سوله صنعتی و یا هر نوع ساختمان دیگری است و به همین خاطر از نظر کاربرد به انواع هواساز ساختمانی (آپارتمانی یا همان هواساز خانگی) و نیز هواساز صنعتی دسته بندی می شود. سیستم هواساز به همراه دستگاه های سرمایشی مانند چیلر ، دستگاه های گرمایشی مانند بویلر و یا دستگاه های سرمایشی گرمایشی مانند GHP , VRF و غیره مورد استفاده قرار می گیرد زیرا هواساز دستگاه تولید کننده حرارت و برودت نیست بلکه فقط دستگاه توزیع کننده هوای سرد و گرم است.

در مجموع می توان اهداف اصلی استفاده از این سیستم را به این ترتیب نام برد:

1. کنترل دما
2. تنظیم اکسیژن
3. تصفیه هوا
4. تنظیم رطوبت

کاربرد هواساز

این سیستم یکی از پرمصرف ترین دستگاه های صنعت HVAC بشمار می رود که می تواند نیازهای متعددی را در این زمینه برآورده سازد؛ لذا، گستره وسیعی از کاربردها را پوشش می دهد و به همین علت است که تنوع بسیاری در طراحی آن وجود دارد.

اما بطور کلی می توان گفت، استفاده از دستگاه هواساز برای فضاهایی رایج است که مساحت زیاد و یکپارچه ای داشته و یا به حجم قابل توجهی هوای تازه نیاز دارند. با توجه به اینکه این سیستم غالباً بعنوان یک دستگاه مرکزی بکار گرفته می شوند، نمی توانند برای فضاهای تفکیک شده ای مثل واحدهای مسکونی و اداری یا مغازه های یک مرکز تجاری که نیاز به کنترل مستقلی دارند، انتخاب مناسبی باشند.

در دستگاه های هواساز فیلترهای مختلف با کاربرد های متفاوتی وجود دارند :

• پیش فیلتر فلزی
• پیش فیلتر الیاف شیشه ای (فایبرگلاس)
• پیش فیلتر پلیتد (پانل)
• فیلتر کیسه ای
• فیلتر هپا
• فیلتر اولپا

معرفی انواع هواساز

سیستم تهویه هوا شامل اتاق فن، موتور الکتریکی، کویل های گرمایش و سرمایش، فیلتر و دمپر از اجزای اصلی سیستم می باشد که بسته به نوع کاربرد می توان آن را به اتاق میکس هوا، اتاق شستشوی هوا، فیلتر کیسه ای و نوع رطوبت ساز مجهز کرد.

تهویه مطبوع هوای تازه: این سیستم ها در مجتمع های مسکونی، اداری و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.
تهویه مطبوع صنعتی: از این سیستم ها در محیط های صنعتی با حجم بالا نیز استفاده می شود.

همچنین از نظر ساخت و نصب، ایرواشر ها را می توان به دو نوع دیگر تقسیم کرد که در زیر معرفی می شوند:

مدل های عمودی: این دستگاه ها ارتفاع بیشتری دارند اما سطح کمتری را اشغال می کنند.
مدل های افقی: این مدل ارتفاع کمتری نیز دارد و رد پای بزرگتری دارد. این نوع کولرگازی ها بسیار رایج تر و محبوب تر هستند.
البته در یک تقسیم بندی کلی دیگر می توان این سیستم ها را از نظر نوع فن، سیستم گرمایش و سرمایش، نوع کویل، نوع موتور، نوع رطوبت ساز، سیستم کنترل، ظرفیت و اندازه تقسیم بندی کرد.

هواساز ساختمانی چیست ؟

همانطور که گفته شد هواسازها به دو دسته کلی هواساز ساختمانی (آپارتمانی) و صنعتی تقسیم بندی می شوند. از هواساز ساختمانی می توان در اماکن مختلف مسکونی ، اداری ، تجاری ، آموزشی و غیره استفاده نمود. از نظر ساختاری بین این دستگاه ها تفاوتی وجود ندارد و فقط ابعاد آنها ، نوع فیلترهای به کار رفته ، مجهز بودن یا نبودن به تجهیزات رطوبت گیر و رطوبت زن و نیز درصد هوای برگشتی به دستگاه ها متفاوت است. برای مثال یک هواساز صنعتی که در محیطی آلوده کار می کند بهتر است که به فیلترهای مخصوص جذب کننده آلاینده ها مجهز شود و یا اینکه در یک هواساز خانگی (آپارتمانی) مسئله تنظیم و کنترل رطوبت نیز اهمیت پیدا می کند.

هواساز صنعتی چیست ؟

کولرهای صنعتی مناسب کولرهای سوله ای صنعتی، کولرهای انباری، کارگاه های بزرگ تولیدی، سالن های ورزشی و ... می باشد. با توجه به فضای زیاد سوله، افزایش گردش هوا (گردش هوا) و استفاده از فیلترهای مختلف برای صرفه جویی در مصرف انرژی گردش هوا و جلوگیری از ورود یا انتقال آلاینده های صنعتی توصیه می شود، اما به طور کلی عملکرد آن مشابه نوع ساختمان است.

کاربرد هواساز 

کاربرد دستگاه هواساز در سیستم تهویه یک ساختمان یا سوله معمولا در یکی از شرایط زیر ضرورت پیدا می کند :

۱ . در هر نوع کاربری که به ورود هوای تازه به طور دائمی نیاز داشته باشیم.

۲ . در هر نوع کاربری که رفت و آمد در آن زیاد بوده و باید اکسیژن به میزان کافی تامین شود.

۳ . در هر نوع کاربری که بخواهیم با کانال ، هوا را توزیع کنیم.

۴ . در جاهایی که باید هوا به خوبی و متناسب با نیاز فیلتر شود.

۵ . و کاربرد هواساز در جاهایی که باید رطوبت هوا کامل تحت کنترل باشد و بتوان مقدار آن را مدیریت کرد.

روف تاپ پکیج در واقع ترکیبی از چیلر و هواساز در یک مجموعه یکپارچه است. روفتاپ پکیج ها عمل گرمایش ، سرمایش ، فیلتراسیون و تنظیم رطوبت هوا را انجام می دهند. اجزای داخلی دستگاه شامل یک چیلر هوا خنک، کویل حاوی مبرد، کویل آبگرم، فن، فیلتر و تجهیزات رطوبت زنی می شود. در حالت سرمایش، چیلر تراکمی هوا خنک کار کرده و مبرد را به کویل حاوی مبرد (اواپراتور) ارسال می کند و فن با چرخش خود و عبور دادن هوا از اطراف کویل، منجر به کاهش دمای هوا می شود. در حالت گرمایش نیز آبگرم باید از موتورخانه یا دستگاه پکیج دیواری و … به کویل آبگرم ارسال و فن با چرخش خود اینبار دمای هوا را افزایش دهد. روفتاپ پکیج نیز سه کانال هوای رفت، هوای برگشت و هوای تازه دارد. به دستگاه روفتاپ پکیج ، دستگاه پکیج یونیت نیز گفته می شود.

از روفتاپ پکیج (پکیج یونیت) جهت فیلتراسیون هوا، تأمین هوای تازه، سرمایش و یا گرمایش بصورت همزمان استفاده می‌شود. روفتاپ پکیج (روف تاپ) به دو قسمت اصلی هواساز و کندانسینگ یونیت تقسیم می‌شود که هر دوی این قسمت‌ها در قالب یک دستگاه و پکیج تولید می‌گردد.
مبنای کار روفتاپ پکیج جهت ایجاد سرمایش سیکل تبرید تراکمی بخار می باشد. لذا، سیکل برودتی آن از چهار مؤلفه اصلی تشکیل شده است:

1-کمپرسور
ظرفیت کندانسور و سطح تبادل آن در میزان ضریب عملکرد کندانسینگ یونیت و در نهایت روفتاپ پکیج دارد. در واقع میزان heat rejection باید کاملاً مناسب جهت تقطیر مبرد باشد و کوچک بودن کندانسور و سطح تبادل حرارتی کم آن باعث افزایش فشار دیس‌شارژ یا دهش و کاهش ضریب عملکرد شود.

2-کندانسور (معمولاً کندانسور هوایی)
بعلت ظرفیت برودتیِ پایین اغلب روفتاپ پکیج ها، استفاده از کندانسور آبی که به منزله بکارگیری برج خنک کننده و افزایش هزینه های بهره برداری نیز می باشد، توجیه اقتصادی نخواهد داشت. لذا، تقریباً می توان گفت کندانسورِ تمامی روفتاپ پکیج ها، از نوع هوایی می باشد. بنابراین، گاز داغ خروجی از کمپرسور به کمک هوای محیط، پس از خنک شدن، تبدیلِ به مایع می گردد.

3-شیر انبساط
به مانند چیلر، در روفتاپ پکیج ها نیز به کمک شیر انبساط که عمدتاً از نوع مکانیکی می باشد، کنترل جریان مبرد و کاهش دمای آن از طریق ایجاد فرایند اختناق محقق می شود، با این تفاوت که در روفتاپ پکیج ها، استفاده از قطعه ای بنام پخش کن (Distributer) بعد از شیر انبساط الزامی است تا مبرد به مقدار یکسان در تمامی لوله های کویل DX (اواپراتور هوایی) جریان یابد.

4-اواپراتور هوایی
کویلی است مشابه کویل آبسرد در هواسازها که جریان هوای عبوری از روی آن خنک می شود، با این تفاوت که بجای آبِ سرد، جریان سرد مبرد وارد لوله های کویل می گردد. بعلاوه، همانطور که اشاره شد از قطعه ای بنام پخش کن در ورودی کویل استفاده می شود و همچنین به دلیل تمیزی و خلوص بیشتر مبرد نسبت به آب می توان از لوله هایی با قطر کوچکتر نیز در ساخت کویل استفاده کرد.

در این سیستم، بخار مبرد پس از تراکم یافتن در کمپرسور و افزایش توأمان فشار و دما، وارد کندانسور (غالباً هوایی) شده و بعد از خنک شدن تا دمای اشباع، با از دست دادن حرارت بیشتر چگالیده خواهد شد. مایع مبرد حاصل شده، راهی قسمت هواساز دستگاه شده و از شیر انبساط عبور می­ کند. سپس بعد از افت فشار و کاهش دمای ایجادشده وارد کویل سرمایش DX می­ گردد. به این ترتیب با عبور جریان هوا از روی کویل و خنک شدن آن، مبرد ورودی بواسطه دریافت گرمای هوا تبخیر شده و پس از بازگشت به قسمت کندانسینگ یونیت دستگاه، مجدداً وارد کمپرسور می­ شود.

ظرفیت روفتاپ پکیج ها

پکیج های روفتاپ در بازه ظرفیت 1 الی 100 تن تبرید قابل طراحی و تولید میباشد. این پکیج ها در دو نوع تولید و طراحی میگردد. اولین در نوع حجم ثابت در این روش مقدار هوا دهی روفتاپ پکیج ثابت میباشد و در ظرفیت های مختلف دمای هوا تغییر میکند. نوع دوم طراحی روفتاپ پکیج حجم متغبر میباشد که دمای خروجی از روفتاپ پکیج ثابت در نظر گرفته میشود اما مقدار هوای آن در بازه های مختلف تغییر میکند. در حالت کلی تقریبا ساختار و اجزای این دو دسته از روفتاپ پکیج ها یکسان میباشد اما روفتاپ پکیج حجم متغیر دارای چندین ویژگی جدید تر نسبت به نوع حجم ثابت میباشد. روفتاپ پکیج ها با ظرفیت 2 الی 30 تن تبرید بیشتر از نوع حجم ثابت میباشد اما در ظرفیت 30 الی 100 تن تبرید ساختار آن به صورت حجم متغیر میباشد. البته این دسته بندی مطلق نمیباشد و در ظرفیت های بالاتر نیز روفتاپ پکیج ها به صورت حجم ثابت نیز موجود میباشد و در ظرفیت پایین تر نیز روفتاپ پکیج های حجم متغیر طراحی و تولید میگردند. همان طور گفته شد روفتاپ پکیج ها در حجم متغیر احتیاج به متعلقات دیگر میباشند که به جهت اقتصادی بهتر است در ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار گیرد.

محل قرارگیری دستگاه

روف تاپ پکیج ها در فضایی آزاد و اغلب بر روی بام نصب شده و معمولا دارای سه دریچه (دریچه ورود هوای تازه ، دریچه هوای برگشتی و سیرکوله شده ساختمان ، دریچه هوای مطبوع خروجی از دستگاه به سمت بخش های مختلف ساختمان) هستند. هوای تازه با هوای برگشتی (سیرکوله شده) مخلوط و پس از گرم یا سرد شدن و نیز عبور از فیلترهای تعبیه شده در دستگاه، از دریچه خروجی دستگاه خارج شده و با کانال کشی وارد ساختمان می شود. به علت استفاده از سیکل تبرید تراکمی (همانند چیلر ، کولر گازی و …) در این دستگاه، سرمایش آن بسیار مطبوع و به علت استفاده از آبگرم موتورخانه یا پکیج، گرمایش آن نیز بسیار مطبوع است.

هنگام خرید تجهیزات تهویه مطبوع، همواره نکات کلیدی خاصی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. نخستین گام همیشه این است که تشخیص دهید بسته به نیازهای خودتان به چه دستگاهی نیاز دارید. انتخاب بین کولر گازی، داکت اسپلیت، کولر آبی و… برای اهداف سرمایشی و بخاری، شومینه، شوفاژ و… برای اهداف گرمایشی مرحله بسیار مهمی است که هم به ساختار کلی ساختمان مد نظرتان و هم به ویژگی های اقلیمی، بودجه در دسترس و طراحی داخلی بستگی دارد.
فن کویل ها که خود بخشی از یک سیستم تهویه مطبوع هستند، جهت تهویه هوا و رساندن دمای محیط به دمای آسایش مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورتی که شما تصمیم به استفاده از سیستم چیلر و فن کویل برای سرمایش ساختمان خود گرفته اید، نکاتی را جهت انتخاب فن کویل مناسب باید در نظر بگیرید. در این محتوا به مهمترین نکاتی می پردازیم که به شما کمک می کنند تا انتخاب صحیح تر و بهینه تری در هنگام خرید فن کویل داشته باشید.

نوع فن کویل را بسته به فضای ساختمان انتخاب کنید

- بسته به شرایط ساختمان، ممکن است بخواهید از یکی از انواع فن کوئل ها بهره ببرید:

• زمینی: به دلیل نوع قدیمی ترشان، بیشتر در پروژه هایی که نیاز به تعویض فن کویل زمینی خود دارند و همچنین بعضا در مراکز آموزشی و دانشگاه ها، پادگان ها و …مورد استفاده قرار می گیرند.
• کانالی یا داکتی: به دلیل حجم هوا و سطح صدای زیاد، بیشتر مناسب محیط های شلوغ از جمله راهروهای پروژه های تجاری، فضاهای لابی هتل ها و ساختمان ها می باشند. البته در فضاهای با ارتفاع سقف زیاد نیز بیشتر از فن کویل های داکتی پرفشار استفاده می شود. چراکه فشار استاتیک خارجی بالاتر و در نتیجه پرتاب باد بهتری دارند.
• دیواری: این دستگاهها را می توان در اکثر کاربری ها مورد استفاده قرار داد. البته ذکر این نکته که فن کویل دیواری به دلیل گرفتن فضای روی دیوار چه در پروژه های مسکونی (که می تواند محل نصب تابلو باشد) و چه در پروژه های تجاری (که می تواند محل نصب قفسه باشد)، امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• توکار و کاستی یک طرفه: این دستگاهها معمولا در کاربری‌های مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند. دلیل استفاده از فن کویل های سقفی توکار، سطح صدای کم، پنهان شدن در سقف، قیمت پایین و دلیل استفاده از فن کویل کاستی یکطرفه، پنل زیبا، قرار گرفتن در کناره‌های سقف و پرتاب بار رو به پایین می باشد.
• توکار و کاستی چهار طرفه: بیشتر در کاربری‌های اداری، تجاری، لابی ها و… مورد استفاده قرار می گیرند. دلیل عدم استفاده از فن کویل های ۴ طرفه در محیط های مسکونی، این است که این فن کویل باید در مرکز سقف نصب شده تا باد را به ۴ طرف پرتاب کند، در صورتی که در محیط های مسکونی به دلیل وجود لوسترها، امکان استفاده ندارد.

- ظرفیت دستگاه را بسته به مساحت محیط در نظر بگیرید

- قطعات به کار رفته را با هم مقایسه کنید

- سطح صدای تولیدی دستگاه را چک کنید

روش کار فن کویل به چه صورت است؟

در بخش قبلی برای شما توضیح دادیم که فن کویل برای کار کردن به آب سرد یا گرم شده در داخل چیلر و بویلر یا پکیج نیاز دارد. مقدار آب سرد یا گرم شده در داخل بویلر با کمک پمپ های تعبیه شده در مسیر رایزرها به لوله هایی کم قطر هدایت می شوند تا در نهایت به فن کویل برسد.

اساس کار فن کویل به این صورت است که هوای داخلی فضای ساختمان را به خود می کشد تا بعد از عبور دادن هوا از روی کویل گرم و یا سرد خود، دمای هوای محیط را تغییر داده و سپس همین هوا را به فضای داخلی پخش کند.

بنابراین وقتی آب سرد از مسیر رایزرها به فن کویل می رسد، از مجموعه ای از لوله های نازک یا همان کویل خنک کننده داخل فن کویل عبور کرده و از این طریق گرمای هوای داخل را جذب می کند. با این اقدام حرارت آب سرد بالاتر رفته و به همان نسبت هوای محیط ساختمان سرد می شود، آنقدر که بعد از خروج آب سرد از کویل خنک کننده، دمای آن 5 درجه سانتی گراد گرم تر می شود و به 12 درجه سانتی گراد نیز می رسد. این آب گرم شده از طریق رایزر برگشت به اوپراتور چیلر بر می گردد تا این چرخه مجدداً تکرار شود.

فرآیند گرم کردن هوای داخلی توسط سیستم گرمایش فن کویل نیز به همین ترتیب است، یعنی آب گرم بویلر یا پکیج ابتدا از کویل گرم کننده عبور می کند تا از این طریق سرمای هوای داخلی را به خود جذب کرده و از حرارت خود کم کند. با این اقدام دمای هوای داخل ساختمان گرم می شود.