سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع اندکی شبیه به سیستم یونیت پشت بامی هستند با این تفاوت که سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع برای مصارف خانگی طراحی شده‌اند. سیستم‌های تهویه مطبوع مانند کولرهای پنجره‌ای و اسپلیت‌های کوچک برای سرمایش اتاق‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند و جرمی در حدود پنج تن دارند.
سیستم‌های داکت اسپلیت
کوچکترین و پرفروش‌ترین نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع و HVAC، سیستم‌های بدون داکت هستند. به همین دلیل بخش جداگانه‌ای را به این سیستم‌ها اختصاص دادیم. سیستم‌های بدون داکت یا اسپلیت‌های کوچک، برای مکان‌های با اندازه نسبتا کوچک، مانند یک اتاق بزرگ یا چند اتاق کوچک طراحی شده‌اند.
در مقابل سیستم‌های تهویه مطبوع کوچک، سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی نیز حضور دارند، این سیستم‌ها برای مکان‌های بزرگ و با وزنی حدود 20 تن طراحی شده‌اند.
سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع، نیز بین دو سیستم فوق قرار دارند. در واقع این سیستم‌ها برای افرادی مناسب است که مقدار مصرف و حجم خانه آنها بین دو سیستم فوق قرار داشته باشد. توجه کنید که دو مدل مختلف از سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع طراحی شده است که در ادامه مطلب به معرفی آنها پرداخته می‌شود.
نوع اول این سیستم‌ها (سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع)، سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع با «کندانسور خنک شونده توسط آب» (Water Cooled Condenser) هستند. همانطور که از نام این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع پیداست، این مدل از سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌هایی هستند که خنک کننده و کندانسور آنها به وسیله آب کار می‌کند.
توجه کنید که برای فعالیت این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع، آب به صورت ثابت و به مقدار کافی باید تامین شود. این مدل از سیستم‌ها معمولا در داخل ساختمان نصب می‌شوند. شکل زیر نمایی از عملکرد این نوع از سیستم‌ها را به تصویر کشیده است.
سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
شکل ۱۶: اجزای مختلف سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
نمایی از ظاهر این سیستم نیز در شکل زیر نشان داده شده است.
سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
شکل ۱۷: نمایی از سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
نحوه عملکرد کلی این مجموعه نیز در شکل زیر به خوبی نشان داده شده است.
سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
شکل 18: نحوه عملکرد سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع و HVAC
نوع دیگری از سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع نیز حضور دارند که به نام سیستم‌های پکیج تهویه مطبوع با «کندانسور خنک شونده توسط هوا» (Air Cooled Condenser) معروف هستند. این نوع از سیستم‌ها، توسط هوای موجود در اتمسفر خنک می‌شوند و بنابراین یونیت‌های خارجی هستند و در محیط بیرون از خانه قرار می‌گیرند.
این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع از یک فن تشکیل شده‌اند که هوا را قبل از عبور از روی کویل‌های کندانسور به داخل محفظه می‌مکد. این موضوع مشابه حالتی است که در یونیت‌های پشت بامی مشاهده می‌شود.
این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع، نسبت به نوع قبلی (خنک شونده توسط آب) بسیار محبوب‌تر هستند. در واقع در این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع نیاز به طراحی دقیق و نگهداری منظم برای حضور جریان آب یکنواخت نیست. شکل زیر نمایی از این نوع از سیستم‌ها را به تصویر کشیده است.
اجزای مختلف سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج
شکل 19: اجزای مختلف سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج
شیوه قرار گرفتن اجزای مختلف این مجموعه در یک ساختمان نیز در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود این مجموعه در خارج از ساختمان قرار داده می‌شود و از جمله یونیت‌های خارجی محسوب می‌شود. همچنین برای استفاده از این سیستم از کانال‌های خاصی در خانه استفاده شده است. بنابراین این سیستم از جمله سیستم‌های همراه با کانال به حساب می‌آید.
نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج
شکل 20: نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با پکیج
سیستم تهویه مطبوع و HVAC از نوع اسپلیت
سیستم «اسپلیت» (Split) به صورت ساده به حالتی گفته می‌شود که اجزای کلیدی آن از یکدیگر جدا شده‌اند و در مکان‌های مختلفی قرار گرفته‌اند. در واقع نام اسپلیت نیز در زبان انگلیسی به معنای جدا شده است. در واقع بخشی از این سیستم شامل کندانسور و کمپرسور در بیرون از اتاق و بخشی دیگر مانند دمنده و تبخیر کننده در داخل اتاق قرار گرفته‌اند.
این نوع از سیستم‌ها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند. دسته اول «اسپلیت‌های کوچک« (Mini Split) نام دارد که به «سیستم بدون داکت» (Ductless System) نیز معروف هستند. دسته دوم، «سیستم مرکزی» (central system) نام دارد.
تهویه مطبوع با استفاده از سیستم مرکزی، دو مدل مختلف دارد. در شکل بالا (بخش قبل)، نمونه‌ای از سیستم‌های مرکزی از نوع پکیج را نشان داده است. در سیستم‌های پکیج مرکزی، کمپرسور، کندانسور و اواپراتور در داخل یک پکیج قرار دارند و این پکیج در مکانی نزدیک خانه و یا در سقف خانه نصب می‌شود.
نوع دیگری از سیستم‌های مرکزی وجود دارد که این سیستم‌ها به سیستم‌های مرکزی اسپلیت معروف هستند. در این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع، کندانسور و کمپرسور در بیرون از مجموعه و اواپراتور در داخل خانه قرار می‌گیرد و با استفاده از کانال، جریان هوا در خانه توزیع می‌شود. شکل زیر نمونه از سیستم‌های مرکزی از نوع اسپلیت را به تصویر کشیده است.
نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با اسپلیت
شکل 21: نحوه عملکرد سیستم تهویه مطبوع مرکزی با اسپلیت
سیستم مرکزی در واقع سیستم‌های به همراه داکت محسوب می‌شوند و این سیستم‌ها قادر به کنترل دما در محیط‌های مختلف هستند. در واقع با قرار دادن بادگیرهای کنترل جریان هوا، می‌توان دمای برخی از اتاق‌ها را بیشتر و برخی دیگر را کمتر تنظیم کرد.
بنابراین زمانی که یک اتاق یا فضا به ندرت استفاده می‌شود، نیازی به سرمایش آن نیست و با استفاده از این سیستم مرکزی می‌توان سرمایش آن اتاق را متوقف کرد و در نتیجه با این کار صرفه جویی بسیار زیادی در انرژی و هزینه می‌شود.
در یک سیستم تهویه مطبوع از نوع اسپلیت، مبدل حرارتی درون یک محفظه مرکزی قرار گرفته است و با استفاده از یک دمنده، هوا از روی تبخیر کننده یا اواپراتور عبور می‌کند و خنک می‌شود و در نهایت هوای خنک شده به درون اتاق منتقل می‌شود.
شکل‌های زیر نمونه‌ای از سیستم اسپلیت بدون داکت یا اسپلیت کوچک را به تصویر کشیده است. با دقت به این شکل‌های اجزای مختلف یک سیستم اسپلیت به خوبی مشاهده می‌شود. در این شکل‌ها قسمتی که در داخل اتاق قرار می‌گیرد و قسمتی از سیستم اسپلیت که در خارج از اتاق قرار می‌گیرد به صورت مجزا به تصویر کشیده شده‌اند.
اجزای داخل اتاق یک اسپلیت
شکل 22: اجزای مختلف بخش داخل اتاق یک اسپلیت
اجزای قسمت‌های خارج اتاق یک اسپلیت
شکل 23: اجزای مختلف بخش خارج اتاق یک اسپلیتنحوه قرار گرفتن این نوع از سیستم‌ها نیز در شکل زیر به خوبی نمایش داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود اجزای مختلف این سیستم به صورت مجزا از یکدیگر قرار گرفته‌اند. بخشی از این سیستم در بیرون قرار دارد و بخشی دیگر که شامل تبخیر کننده یا اواپراتور و دمنده هوا است در داخل اتاق قرار گرفته‌اند. در واقع قسمت خنک این سیستم در داخل اتاق و قسمت داغ آن در بیرون از اتاق قرار گرفته است.
نحوه قرارگیری اجزای مختلف یک اسپلیت
شکل 24: نحوه قرارگیری اجزای مختلف یک اسپلیت
دسته بندی سیستم های تهویه مطبوع بر اساس محل نصب و اندازه دستگاه
یکی دیگر از دسته بندی های انواع سیستم تهویه به محل نصب و مقیاس آنها بازمی‌گردد: محلی، ناحیه ای و مرکزی.
سیستم تهویه مطبوع محلی
نوع محلی سیستم تهویه مطبوع در محل خود فضای مد نظر قرار می‌گیرد و تمام آنجا را تحت پوشش قرار می‌دهد و خودکفا است. در این نوع، یک سیستم برای یک منطقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیستم تهویه ناحیه ای
نوع ناحیه ای سیستم تهویه مطبوع چندین منطقه را پوشش می‌دهد و یک سیستم برای چندین منطقه استفاده می‌شود.
سیستم تهویه مطبوع مرکزی
نوع مرکزی سیستم تهویه مطبوع هم برای کنترل تهویه چندین فضا توسط یک کنترل کننده اصلی در یک اتاق انجام می‌شود. این اتاق اصلی که حاوی سیستم مادر است ممکن است از فضاهای مدنظر دور باشد، اما همه آنها را در پوشش خود دارد.
این نوع از سیستم تهویه مطبوع، کمترین میزان فضا در اتاق را نیازمند است. همچنین کمپرسور و مبدل حرارتی آن می‌تواند در مکان دورتر از ساختمان اصلی قرار بگیرد. بنابراین انعطاف پذیری زیادی در شیوه استفاده از این نوع سیستم‌های تهویه مطبوع وجود دارد.
سیستم‌های بدون داکت، اصلی‌ترین و بیشترین سهم در بازار را به خود اختصاص می‌دهند. در واقع با توجه به طراحی منعطف این سیستم‌ها و قابلیت بهره گرفتن از آنها در خانه‌های مسکونی، استفاده از این نوع سیستم‌های تهویه مطبوع کاربرد بسیار زیادی دارد. این سیستم‌ها به راحتی نصب می‌شوند و زیبایی به خصوصی نیز دارند و در برخی از حالات، بخشی از تزئینات خانه به حساب می‌آیند.
ویژگی منفی سیستم‌های بدون داکت نسبت به سیستم‌های مرکزی این است که این سیستم‌ها هزینه عملکرد بالاتری دارند. اما این سیستم‌ها ویژگی‌های مثبتی نیز دارند. یکی از ویژگی‌های مثبت آنها این است که نیاز به نصب داکت در طول ساختمان ندارند. بنابراین در یک ساختمانی که ساختن آن تکمیل شده، سیستم بدون داکت بهترین گزینه به حساب می‌آید و نیاز به تغییرات اساسی برای نصب داکت و کانال ندارد.
توجه کنید که بعد از تکمیل ساخت یک ساختمان، ایجاد داکت کار بسیار سختی به حساب می‌آید و راحت‌ترین کار استفاده از سیستم‌های بدون داکت است. این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع در شکل زیر هم به تصویر کشیده شده است.
سیستم‌های بدون داکت
بنابراین می‌توان بیان کرد که یک سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک ساختمان است که سلامت و راحتی برای زندگی در آن ساختمان را تامین می‌کند و تاثیر به سزایی در میزان مصرف انرژی دارد. بنابراین انتخاب یک سیستم تهویه مطبوع درست، کمک بسیار زیادی به صرفه جویی در مصرف انرژی، کاهش هزینه و افزایش راحتی و سلامت دارد. نکته دیگری که به صورت دقیق به بررسی آن پرداخته شد این است که انواع مختلفی از سیستم‌های تهویه مطبوع و HVAC با توجه به مکان و اندازه ساختمان وجود دارد که شش مورد مختلف آن به صورت دقیق و کامل مورد بررسی قرار گرفت.
یکی از نکات اساسی در بحث تهویه مطبوع ساختمان‌ها این است که یک سیستم مناسب تهویه مطبوع با هدف کنترل دما، رطوبت و کیفیت هوای ساختمان ایجاد می‌شود. نکته دیگر این است که مباحث مطرح شده در علم تهویه مطبوع کاربرد بسیار زیادی در طراحی یک اتاق تمیز و همچنین کنترل آلاینده‌ها در اتاق تمیز دارد. توجه کنید که طراحی درست یک سیستم تهویه مطبوع، نیاز به انجام شبیه‌سازی دقیق و انجام محاسبات مختلف در علم دینامیک سیالات محاسباتی دارد.
این مطلب ابتدا به صورت دقیق مفاهیم کلی مورد استفاده در تهویه مطبوع و سیستم‌های HVAC را مورد مطالعه قرار داد و در ادامه انواع بخش‌های موجود در یک سیستم تهویه مطبوع و HVAC مانند سیستم گرمایش و سرمایش، مورد بررسی قرار گرفتند. پس از این موارد، نحوه عملکرد سیستم‌های مختلف تهویه مطبوع و HVAC بیان شد و در انتهای مطلب نیز انواع مختلف سیستم‌های تهویه مطبوع به همراه مزایا و کاربردهای آنها مورد مطالعه قرار گرفتند. برای فهم دقیق مباحث تهویه مطبوع، مفهوم نقطه شبنم و شیوه استفاده از نمودار سایکرومتریک به صورت دقیق مطالعه شده‌اند.
- ۰۰/۰۸/۲۹