وجود یک سیستم تهویه مطبوع برای محل کار یا منزل امری ضروری است. چرا که در صورت عدم وجود سیستمی کارآمد، امکان گردش جریان هوایی مطلوب وجود نخواهد داشت. یکی از انواع دستگاه‌های حوزه HVAC برای این منظور، انواع دستگاه هواساز (Air handling unit) است که می‌توانند بدین منظور مورد استفاده قرار بگیرند.
دستگاه هواساز از قوی‌ترین سیستم‌ها برای تهویه هوا در محیط‌های وسیع هستند و کاربردهای گسترده‌ای در تنظیم جریان هوا دارند. در ادامه قصد داریم بیشتر به بررسی انواع دستگاه هواساز بپردازیم، با ما همراه باشید.
دستگاه هواساز چیست؟
در تعریف ساده دستگاه هواساز مجموعه‌ای محصور شده متشکل از یک یا چند فن و سایر تجهیزات لازم برای انجام عملیاتی مانند گردش هوا، تصفیه هوا، خنک کردن، گرمایش، سرمایش، مرطوب کنندگی یا رطوبت زدایی محیط، مخلوط کردن هوا است.
دستگاه هواساز در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارد، اما همه آنها بر اساس یک فرض اولیه کار می‌کنند. هواساز یک دستگاه تهویه مطبوع است که با حذف گرما و رطوبت هوای داخل، هوای سرد را در داخل خانه یا محل کار فراهم می‌کند. این دستگاه هوای خنک شده را به فضای داخلی باز می‌گرداند و گرما و رطوبت ناخواسته را به بیرون منتقل می‌کند.
دستگاه هواساز دستگاهی برای تهویه بهتر هوا و فیلتر کردن آلایندگی‌های موجود در آن است، این دستگاه رطوبت را به خوبی تنظیم کرده و موجب بهبود جریان هوا در داخل ساختمان می‌شود. از این دستگاه هم برای آپارتمان‌ها و هم سوله‌های صنعتی استفاده می‌شود به همین خاطر دارای دو نوع خانگی و صنعتی است.
یک تهویه مطبوع یا سیستم خنک کننده استاندارد از یک ماده شیمیایی تخصصی به نام مبرد استفاده می‌کند و دارای سه جزء مکانیکی اصلی است:
- کمپرسور
- کویل کندانسور
- کویل اواپراتور
این اجزا با هم کار می کنند تا مبرد را سریعاً از گاز به مایع تبدیل کرده و دوباره برگردانند. کمپرسور فشار و دمای گاز مبرد را افزایش می‌دهد و آن را به سیم پیچ کندانسور می‌فرستد و در آنجا به مایع تبدیل می‌شود. سپس مبرد به داخل فضای مربوطه باز می‌گردد و وارد کویل اواپراتور می‌شود.
در اینجا مبرد مایع تبخیر می‌شود و سیم پیچ داخلی را خنک می‌کند. یک فن هوای داخل خانه را در سراسر کویل اواپراتور سرد می‌دمد که در آن گرمای داخل خانه به مبرد جذب می‌شود. سپس هوای خنک شده در سراسر خانه به گردش در می‌آید در حالی که گاز تبخیر شده گرم شده به بیرون به کمپرسور فرستاده می‌شود. سپس با بازگشت مبرد به حالت مایع، گرما در هوای بیرون آزاد می‌شود. این چرخه تا زمانی ادامه می‌یابد که فضای خانه یا محل کار به دمای مطلوب برسد.
به طور کلی از دستگاه هواساز برای کنترل پارامترهای محیطی زیر استفاده می‌شود:
- درجه حرارت محیط
- کنترل رطوبت محیط
- کنترل گردش هوا در محیط
- تمیزی هوای محیط
مزایا و معایب دستگاه هواساز
دستگاه هواساز (Air handling unit) نمونه‌ای رایج از سیستم‌های تهویه مورد استفاده در صنایع مختلف است و به راحتی می‌تواند نیازهای خاص محیط را در این باره تامین کند. این سیستم‌ها قیمت بالایی دارند و در مدت استفاده به تعمیر و نگهداری مداوم نیاز دارند. از این رو نصب و نگهداری آنها ممکن است کمی مشکل و پرهزینه باشد. اما اگر تهویه محیط برای محل موردنظر شما ضروری است، ارزش سرمایه گذاری را دارد.
همچنین باید در نظر بگیرید که دستگاه هواساز سیستمی پیچیده دارد، از این رو تعمیر و نگهداری آن باید زیر نظر متخصصان در این زمینه انجام شود، که این امر خود شامل هزینه‌های مربوطه است.
مزایا دستگاه هواساز:
- هوا را در فصول گرم سال به حد کافی خنک نگه می‌دارد.
- در پاییز و زمستان می‌تواند دما را به حد مطلوبی از گرما برساند.
- در این روزها که هوا بسیار آلوده است به خوبی هوا را فیلتر می‌کند.
- دائما رطوبت هوا را تنظیم کرده و جریان هوا را تازه نگه می‌دارد.
- برای افرادی که دارای مشکل ریوی هستند مناسب است چرا که ضمن حذف آلودگی موجب خشکی هوا نمی‌شود.
- در دوران کرونا به خوبی جریان هوا را در داخل محیط تازه و پر از اکسیژن نگه می‌دارد.
- با اضافه کردن تجهیزات رطوبت‌گیر و رطوبت‌زا و ایجاد سیستم کنترل برای آن امکان تنظیم دقیق رطوبت محیط را به شما می‌دهد.
- این امکان برای برخی محیط‌های صنعتی که احتیاج به کنترل دقیق میزان رطوبت هوا در آنها وجود دارد بسیار مفید است.
- با حذف آلاینده‌ها و ذرات معلق هوای پاک را برای تنفس در اختیار شما قرار می‌دهد.
- با کانال کشی هوا را در سرتاسر ساختمان اعم از آپارتمان و صنعتی توزیع می‌کند.
- حتی اگر تجهیزات گفته شده هم استفاده نشود کویل‌های آب سرد رطوبت هوا را کاملا به نحو مطلوبی می‌گیرند.
- دارای مدل فول فرش (full fresh) است به این معنی که تمام هوایی که از دستگاه هواساز عبور می‌کند هوای تازه بیرون بوده و هوای داخل ساختمان دوباره وارد دستگاه نمی‌شود.
قیمت دستگاه هواساز
قیمت دستگاه هواساز تحت عوامل مختلفی مانند نوع و فضایی که قصد نصب هواساز در آن را دارید تعیین می‌شود. همچنین نوع قطعات انتخابی در میزان قیمت دستگاه هواساز تاثیر گذارند. این قطعات را می‌توانید با توجه به صنعت مورد استفاده سفارشی سازی کنید. برای انواع هواساز‌های خانگی از ۱۵ میلیون تا دستگاه هواساز صنعتی ۵۰۰ میلیون موارد و برندهای مختلفی وجود دارد.
برتری هواساز نسبت به فن کویل چیست؟
مهمترین برتری دستگاه هواساز نسبت به سیستم فن کویل داشتن کانال است.
فن کویل‌ها از این نظر کاملا در نقطه مقابل دستگاه هواساز قرار می‌گیرند، چرا که در سیستم فن کویل برای هر اتاق یا هر پارت از ساختمان یک عدد تعبیه شده است که این فن کویل‌ها با لوله کشی آب سرد و گرم به دستگاه گرمایشی و سرمایشی یا همان چیلر و بویلر متصل هستند و در این سیستم دیگر از کانال‌کشی استفاده نشده است.
اما در دستگاه هواساز این‌طور نبوده و به علت داشتن کانال‌کشی امکان ورود حجم بالایی از جریان هوای تمیز و تازه به داخل ساختمان یا سوله صنعتی وجود دارد.
به طور کلی دستگاه‌های هواساز از فن‌کویل بزرگتر هستند.
مدل فول فرش دستگاه هواساز چیست؟
دستگاه هواساز از این جهت نیز به دو نوع معمولی و فول فرش (full fresh) تقسیم می شود. در نوع فول فرش دستگاه‌های هواساز تمام جریان هوایی که از داخل این دستگاه عبور می‌کند تازه است به آن معنا که از بیرون محیط و هوای آزاد تأمین شده است و از هوای داخل محیط سوله صنعتی یا ساختمان چیزی دوباره وارد دستگاه نمی‌شود.
این قابلیت به خصوص در دوران ویروس کرونا کاربرد دارد چرا که در محیط‌های بسته احتمال انتشار ویروس بسیار بیشتر است و به همین جهت همه متخصصان بهداشتی توصیه می‌کنند که در بازه‌های زمانی طولانی در محیط بسته قرار نگیرید و یا تا حد امکان هوای داخل محیط را تهویه کنید.
دستگاه هواساز مدل فول فرش (full fresh) این قابلیت را دارد که با هر بار تهویه هوا و وارد کردن جریان هوای تازه به داخل ساختمان دیگر هوای کهنه قبلی که ممکن است آلوده به ویروس باشد را مجدد وارد محیط نکرده و با خارج کردن آن هوا و انتشار جریان هوای تازه در ساختمان انتشار بیشتر ویروس جلوگیری کند. همچنین در سوله‌های صنعتی نیز این دستگاه کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد.
انواع دستگاه هواساز
دستگاه‌های هواساز را می‌توان به روش‌های مختلف و با معیارهای متفاوتی دسته‌بندی کرد در ادامه برخی از انواع و اساس دسته‌بندی‌های آنها را نام می‌بریم:
۱ . داشتن یا نداشتن سیستم بازیافت حرارت اتلافی یا همان هیت ریکاوری که موجب کاهش هدر رفتن انرژی و صرفه جویی در مصرف می‌شود.
۲ . هایژنیک بودن یا نبودن دستگاه هواساز به این معنی که آیا این دستگاه طراحی بسیار بهداشتی دارد یا معمولی چرا که از نوع بسیار بهداشتی آنها در محیط‌های حساس نظیر بیمارستان‌ها استفاده می‌شود.
۳ . فول فرش (FULL FRESH) یا غیر فول فرش (NO FULLFRESH) بودن دستگاه هواساز، تفاوت این دو مدل هم قبل‌تر گفته شده که مهمترین آن وجود دریچه بازگشت هوا و محفظه مخلوط کننده در مدل غیر فول فرش است که باعث بازگشت دوباره هوای داخل محیط به دستگاه می‌شود در حالیکه در مدل فول فرش همیشه هوای تازه جریان دارد.
اما دستگاه‌های هواساز به دو نوع خیلی کلی‌تر نیز تقسیم‌بندی می‌شوند که دو نوع ساختمانی و صنعتی است که در ادامه به توضیح دقیق‌تر هر یک از آنها می‌پردازیم:
» هواساز ساختمانی
مهمترین تفاوت هواساز ساختمانی و صنعتی همانطور که از نامشان هم پیدا است در کاربرد این دو دستگاه است. از مدل ساختمانی دستگاه هواساز در مکان‌هایی نظیر ساختمان مسکونی، اداره، مدرسه، بانک و فروشگاه و غیره استفاده می‌شود.
تفاوتی در ساختار دو مدل صنعتی و ساختمانی دستگاه هواساز وجود ندارد و فقط در چیزهایی مانند ابعاد دستگاه که نوع صنعتی بزرگتر است؛ نوع فیلترهای استفاده شده در هواساز، دقت در تنظیم رطوبت به علت داشتن امکانات رطوبت‌زا و رطوبت‌گیر و سیستم کنترلی در مدل صنعتی و در آخر هم مقدار هوایی که به دستگاه برمی‌گردد متفاوت هستند.
برای مثال هر دو دستگاه صنعتی و ساختمانی دارای فیلتر جذب آلاینده‌ها هستند تا جریان هوا را تمیز و سالم‌تر کنند اما در نوع صنعتی به علت وجود آلاینده‌ها و آلودگی‌های بیشتر در محیط از فیلترهای قوی‌تری استفاده می‌شود که بتوانند انواع و مقدار بیشتری از آلودگی را به خود جذب کند.
در عوض در مدل آپارتمانی تنظیم دما و رطوبت برای مشتری خانگی اهمیت بیشتری دارد به همین جهت روی این قسمت دستگاه بیشتر کار می‌شود. مدل‌های کوچکتری از هواساز ساختمانی نیز وجود دارند که دستگاه هواساز خانگی نامیده می‌شوند، این مدل‌ها ابعاد بسیار کوچکتری دارند و اصولا هم فاقد سیستم رطوبت‌زنی و رطوبت‌زدایی هستند که یعنی دقت و کنترل سایر دستگاه‌های هواساز را در تنظیم رطوبت ندارند.
البته اگر مشتری این درخواست و نیاز را داشته باشد سازنده می‌تواند سیستم تنظیم رطوبت و تجهیزات آن را به دستگاه هواساز اضافه کند. اما سوال دیگری که پیش می‌آید این است که جریان آب گرم و سرد درون کویل‌ها از کجا تأمین می‌شود؟ در پاسخ به این سوال باد گفت که جریان آب گرم به طور معمول از سوی پکیج یا بویلر تأمین شده و آب سرد هم از دستگاه چیلر مینی داخل آپارتمان تأمین می‌شود.
» هواساز صنعتی
دستگاه هواساز صنعتی برای مکان‌های بزرگ و کاربردهای ویژه‌تر نظیر سوله‌های صنعتی، انبارهای بزرگ، تولیدی‌ها، سالن‌ها و باشگاه‌های ورزشی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همانطور که پیشتر گفته شد کارکرد این مدل از دستگاه هواساز نیز شبیه هواساز ساختمانی است اما در برخی موارد تفاوتهایی نیز وجود دارد.
مثلا ابعاد دستگاه صنعتی بسیار بزرگتر است، فیلترهای تهویه هوایی که در این نوع از دستگاه‌ها به کار می‌روند متفاوت است چرا که در محیط‌های بزرگ و صنعتی نیاز به تهویه هوای بیشتر و قوی‌تری وجود دارد چون میزان آلاینده‌ها نیز به طبع بیشتر است.
همچنین برای مکان‌های خاص ممکن است سیستم‌های کنترلی ویژه‌تری نظیر سیستم تنظیم رطوبت دقیق به آن افزوده شود.
نگاه دیگر به دو نوع دستگاه هواساز:
- سیستم وزش مستقیم هوا
در این دو دستگاه، فن هوا را از طریق جعبه مخلوط کننده هوا، فیلترها و… قبل از تخلیه به محیط وزش می کند. در این سیستم قسمت بعد از فن، دارای فشار مثبت است.
- سیستم کشش مستقیم هوا
در این سیستم، فن هوا را از طریق جعبه مخلوط، فیلترها،کویل خنک کننده از فضایی که قرار است تهویه در آن انجام شود، می کشد. این نوع دستگاه هواساز می تواند افقی یا عمودی باشد. در این سیستم قسمتی که قبل از فن قرار دارد دارای فشار منفی است.
اجزای تشکیل دهنده دستگاه هواساز
در ادامه به بررسی برخی اجزای تشکیل دهنده دستگاه هواساز می‌پردازیم:
- محفظه
این محفظه شامل تمام اجزای تشکیل دهنده دستگاه هواساز است و معمولا از فلز ساخته شده است. برخی از این محفظه‌ها به منظور جلوگیری از خوردگی و اکسایش، رنگ می‌شوند. در قسمت‌هایی از محفظه که فن و کویل‌ها قرار دارند، از فوم پلی یورتان برای عایق کاری استفاده می‌شود. در این صورت از تراکم آب در پنل جلوگیری شده و در صورت تراکم نیز با احتیاط از ظرف تخلیه می‌شود.
- فن
فن‌های سانتریفیوژ برای گردش هوا در قسمت‌های مختلف ساختمان دستگاه هواساز استفاده می‌شوند و انواع مختلفی دارند. انتخاب نوع فن به حجم هوا و فشار استاتیک موردنیاز برای سیستم بستگی دارد. این انتخاب توسط طراحان پروژه و با استفاده از نرم افزارهایی خاص انجام می‌شود.
به منظور جلوگیری از لرزش روی پنل هواساز، فن‌ها را معمولا بر روی عایق‌های ضد لرزش نصب می‌کنند.
سرعت فن در دستگاه هواساز با استفاده از اینورتر فرکانس تنظیم می‌شود. اینورتر فرکانس کنترل بهتری بر سرعت فن دارد و می‌تواند طیف وسیعی از سرعت‌ها را از فوق العاده کم تا فوق العاده زیاد، بسته به شرایط و میزان سرعت مورد نیاز ارائه دهد. این فناوری باعث افزایش بهره‌وری از انرژی و حرکت به سمت انرژی سبز‌تر شده است.
- کویل خنک کننده
کویل‌های خنک کننده در دستگاه هواساز به منظور رطوبت زدایی هوای محیط استفاده می‌شود. دو نوع کویل خنک کننده انبساط مستقیم و آب سرد موجود است که با توجه به نوع طراحی سیستم استفاده می‌شوند.
- فیلترها
فیلترهای دستگاه هواساز برای حذف ذرات و آلاینده‌های مختلف و پاکسازی هوا هستند. نوع فیلتر نیز با توجه به کاربرد هواساز انتخاب می‌شود.
فیلترها به اشکال مسطح و مستطیل شکل با حداقل فیلتراسیون و فیلترهای سرعت بالا و عمودی در دسترس هستند. در ادامه برخی از انواع فیلترها را بیان خواهیم کرد:
- فیلتر هپا: این فیلتر بسیار کارآمد بوده و بازدهی بالایی دارد و قادر است ذرات ریز و باکتری های موجود در هوا را به راحتی حذف کند. از این فیلتر در سالن های عملیات و اتاق های تمیز در صنایع استفاده می کنند.
- فیلتر الکتروستایتک: این فیلتر برای حذف ذرات هوا با استفاده از الکترودهایی با بار بالا استفاده می شود و اصطلاحا هوا را یونیزه می‌کند. این فیلتر می توان گرد و غبار را حذف کرده و برای فیلتراسیون سرعت بالا استفاده می شود.
- رطوبت سازها
سطح رطوبت می‌تواند در مواقعی مانند زمستان پایین باشد. این می‌تواند باعث ناراحتی و عدم ایمنی افراد و کارکنان در صنایع باشد. این رطوبت را می‌توان با استفاده از سیستم‌های مرطوبت کننده در دستگاه هواساز افزایش داد. این رطوبت سازها در انواع مختلف دیده می‌شوند:
- اسپری آب: این سیستم مرطوب کننده آب را فشار پاشش می‌کند.
- تابه بخار: این نمونه دارای تابه و یک کویل گرم کننده است. این تابه با تبخیر آب ناشی از گرمایش آن باعث افزایش سطح رطوبت هوای محیط می‌شود.
- توری بخار: این نمونه دارای سوراخ‌های ریزی در لوله است تا بخاری را که از طریق آن جریان می‌یابد توزیع کند. در این سیستم آبی که برای بخار شدن در شبکه تامین می‌شود، باید گرم شود تا از ایجاد بود در فشا جلوگیری شود.
- محفظه مخلوط کننده
این محفظه دارای ورودی هوا است و به دمپرها متصل می‌شود. در این قسمت هوای ورودی و خروجی با هم مخلوط شده تا مقدار درستی از هوا برای انتشار در محیط ایجاد شود.
با مقالات جامع و معتبر تهویه مطبوع لوگرانو همراه باشید:
کاربرد دستگاه هواساز
دستگاه هواساز برای تهویه هوا و گردش آن و به عنوان بخشی از سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه استفاده می‌شود. عملکرد اصلی این سیستم جذب هوای محیط و تهویه مجدد آن و تامین هوای تازه محیط است. بدین ترتیب هوای ورودی دچار تغییراتی شده، به عنوان مثال بسته به نیاز محیط، توسط کویل گرمایشی گرم، یا توسط کویل خنک کننده سرد شده و هوای خروجی مطلوبی برای انتشار در محیط ایجاد می‌کند.
در ساختمان‌هایی که نیازهای ویژه بهداشتی نداشته و کیفیت هوا مدنظر نیست، با استفاده از دستگاه هواساز می‌توان هوای محیط را از طریق محفظه مخلوط کننده دوباره به گردش درآورد و این امر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی منجر می‌شود.
جمع بندی و نتیجه‌گیری
دستگاه هواساز به منظور اطمینان از توزیع یکنواخت هوای سرد، گرم یا مرطوب در محیط استفاده می‌شود. این سیستم‌ها به مراقبت‌های ویژه‌ای نیاز دارند، این سیستم‌ها را باید به طور مرتب سرویس و تمیزکاری کنید و از کارکرد صحیح آن مطمئن شوید. باید صدا و لرزش دستگاه، صحت سیم کشی و مواردی از این دست را مرتبا چک کنید.
بدون دیدگاه