در روزهای گرم سال، علاوه بر سیستم‌های پیشرفته مکانیکی برودتی و مستقل همچون ( مینی چیلر، داکت اسپلیت، کولرگازی، کولر آبی و…)، می‌توان از ترفند تعویض و کوران هوا بهره‌مند شد.
با این کار در مصرف انرژی و هزینه‌های مالی صرفه جویی قابل توجه به عمل خواهد آمد. البته این مهم را باید در نظر داشت که در روزهای بسیار گرم سیستم فوق کارایی چندانی نداشته و لزوما باید از سیستم‌های برودتی ذکر شده در بالا استفاده نمود.
هوای در جریان افتاده در ساختمان، قابلیت حمل و زدودن گرمای مازاد موجود در ساختمان را دارا است. نتیجه این فرآیند خنک شدن داخل ساختمان از جمله افراد حاضر می‌باشد. سرمایش تهویه‌ای که مورد بحث این نوشتار است، عموما با ترفندهای بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی همراه است که از عمده ترین آنها می‌توان به سایه اشاره داشت.
برای ایجاد سایه روش‌های مختلفی وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به درختان، پرده، انعکاس دهنده سقفی (سقف‌هایی با رنگ روشن) و عایق کاری‌های اتاق‌های زیر شیروانی در ساختمان‌های ویلایی اشاره داشت. تهویه و تعویض هوا در کنار ایجاد برودت دارای مزایای دیگری نیز است.
در صورتی که ساختمان از تهویه مناسبی برخوردارد نباشد، آلودگی‌های ایجاد شده در داخل ساختمان، در همان جا باقی مانده و محیط نامطلوبی را ایجاد خواهندکرد.
» اصول سرمایش:
بدن انسان به سه طریق کلی قابلیت خنک شدن دارد که مشتمل بر انتقال حرارت همرفتی، تشعشع و تعرق است. البته باید اشاره کرد در این بین مقدار تشعشع بسیار کم است.
تهویه و تعویض هوا قابلیت ارتقا هر سه حالت نامبرده شده را دارد. انتقال حرارت همرفتی زمانی اتفاق می‌افتد که از بدن انسان به واسطه‌ی هوای عبوری از روی آن انتقال حرارت انجام گیرد. اگر هوای اطراف بدن افراد درجه حرارتش پایین‌تر باشد، هوا حرارت را جذب و باعث گرم شدن خود و سرد شدن بدن می‌شود.
هوای گرم شده منبسط و به سمت بالا حرکت کرده و جای آن را هوای خنک می‌گیرد که این هوا شروع به جذب حرارت از بدن می‌کند. هرچه فرآیند توضیح داده شده سریع‌تر انجام پذیرد به منزله خنک شدن سریع تر بدن است.
انتقال حرارت تشعشعی در حالتی که مابین بدن و تجهیزات داخل ساختمان اختلاف درجه حرارت وجود داشته باشد، اتفاق می‌افتد. در صورتی که محیط اطراف درجه حرارتش از بدن بالاتر باشد، انتقال حرارت به سمت بدن خواهد بود که امری کاملا نامطلوب به شمار می‌آید.
حال با خنک کردن محیط و پایین آوردن درجه حرارت آن، انتقال حرارت از سمت بدن به بیرون بوده و موجب خنک شدن بدن می‌شود.
عامل سومی که باید از آن نام برد تعرق است. تعرق عاملی نامطلوب به شمار می‌رود و افراد ترجیح می‌دهند در فرآیند تعریق، خنک شوند. با این وجود، در طی شرایط هوای گرم یا فعالیت‌های فیزیکی، تعرق مهمترین عامل دفع حرارت به شمار می‌آید.
در طی این فرآیند، قطرات آب از منافذ پوست خارج شده و به همراه خود حرارت مازاد داخل بدن را به بیرون حمل و سبب خنک شدن بدن می شود. اگر باد خنکی بر روی پوست شروع به وزش کند، عرق سریع‌تر تبخیر شده و بدن احساس خنکی بیشتری خواهد کرد.
» چگونگی انباشت حرارت در ساختمان:
گرما به چندین روش مختلف امکان دارد تا در داخل ساختمان تولید و موجب بالارفتن درجه حرارت و بیشتر شدن آن از درجه حرارت محیط آزاد بیرون شود که این امکان حتی در گرمترین روزهای سال نیز وجود دارد.
انرژی خورشیدی، که اساسا از طریق در و پنجره‌های بیرونی و سقف وارد منزل می‌شود، مهمترین منبع گرمایی ناخواسته در فصل تابستان به شمار می‌آید. تجهیزات برقی، لامپ‌ها و حرارت تولیدی توسط افراد ساکن ساختمان دیگر منابع گرمایی به شمار می‌آیند.
جهت استفاده از تهویه به جای سیستم‌های تهویه مطبوع برودتی ساختمان، اولین قدم این است که تا سرحد امکان از ورود و تولید گرمای ناخواسته جلوگیری و مقدار تولیدی را نیز از داخل ساختمان به سمت بیرون هدایت کرد.
از زمره کارهای قابل انجام می‌توان به عایق کاری اتاق‌های زیر شیروانی در ساختمان‌های ویلایی، انعکاس دهنده سقفی، سایه‌بان، پرده‌های پنجره‌ای رنگ روشن، سایه روشن، استفاده کمتر از تجهیزات تولید کننده گرمای ناخواسته همچون لامپ‌ها، سماور، کتری، اتو و .. اشاره داشت.
وقتی که هدف کاهش انباشت گرما در داخل ساختمان است، بهترین کار تغییر و اصولی کردن تهویه است.
» تهویه طبیعی:
در تهویه طبیعی مبنا بر ورش هوا و خاصیت دودکشی است. وزش باد نوعی تهویه طبیعی است که با استفاده از دو پنجره که در مقابل همدیگر قرار گرفته باشند قابل تولید است. از یک پنجره هوا وارد ساختمان و از دیگری خارج می‌شود که با توجه به زاویه و محل نصب کارایی آنها متفاوت خواهد بود.
زمانی که باد در خلاف ساختمان می‌وزد، به داخل ساختمان وارد می‌شود. حرارت انباشته شده داخل ساختمان در طی روز و یا هوای خنک شب را، باد از سمت دیگر به بیرون می‌برد. البته این روش‌هایی که ذکر شد در شرایط آب و هوایی خشک در مقایسه با شرایط مرطوب از کارایی بالاتر در خنک کردن ساختمان برخوردار است.
با توجه به نحوه طراحی و جهت باد، ترمزهای بادی همچون پرچین، چپر، حصار و درخت کاری اصولی اطراف ساختمان توانایی مسدود کردن باد و جلوگیری از برخورد آنها با قسمت‌های خارجی ساختمان را دارند. در زمانی که باد با سرعت بر روی قسمت‌های خارجی ساختمان وزیده می‌شود، بنا به قانون برنولی باعث تقلیل فشار در قسمت‌های خارجی و نهایتا حرکت هوا از سمت داخل به خارج ساختمان می‌شود.
خاصیت دودکشی که در منازل ویلایی دوبلکس قابل لمس است، زمانی اتفاق می‌افتد که در پایین‌ترین طبقه ساختمان هوای سرد وزیده شود. هوای سرد وزیده شده حرارت داخل را جذب و گرم شده و درنتیجه آن به سمت بالا رفته و از پنجره‌های طبقات بالایی از ساختمان خارج می‌شود.
این فرآیند به نوعی خلا نسبی پدید می آورد که همین امر سبب کشیده شدن هوای بیشتر از پنجره های پایینی به داخل ساختمان می‌شود. تهویه طبیعی برای شرایط اقلیمی که دارای تابستان چندان سردی نبوده و یا اینکه در تابستان شب‌هایی خنک همراه با وزش منظم باد داشته باشند مناسب است.
» استفاده از در و پنجره در تهویه متقاطع:
با باز کردن در و پنجره‌ها این توانایی وجود دارد تا به تهویه طبیعی متقاطع دست پیدا کرد. البته باید میزان بازشدگی در و پنجره‌ها، در جاهای مختلف ساختمان به نحو شایسته‌ای تنظیم شده باشد. در و پنجره‌هایی که باز می‌شوند باید تا سرحد امکان در روبروی همدیگر قرار داشته باشند تا با بوجود آوردن کوران و جریان نسبتا سریع هوا، مسیر هوای عبوری خنک شود.
هرچه فاصله میان ورود و خروج هوای ساختمان (مسیر عبوری) طولانی‌تر باشد موجب می‌شود تا ساختمان بیشتر خنک گردد.
از شگردهای مورد استفاده در این روش این است که مقدار بازشدگی پنجره های ورود هوا کم و بازشدگی پنجره‌های خروج هوا زیاد باشد. این کار موجب بالارفتن سرعت هوای عبوری و در نتیجه افزایش قابلیت خنک کردن آن می‌شود.
حال اگر هوای ورودی از کولر گرفته شده باشد و یا اینکه پنجره ورودی هوا در سایه قرار داشته باشد، این تاثیر دو چندان خواهد شد. برای رسیدن به کارکرد مطلوب لازم نیست تا تمام در و پنجره‌ها باز باشد و پنجره هایی که مسیر عبور هوا را کوتاه می‌کنند، باید بسته شوند.
تهویه اتاق زیر شیروانی:
تهویه اتاق‌های زیرشیروانی در خانه‌هایی با سقف‌های شیروانی، همچون خانه‌های شمال ایران، بسیار مهم و تاثیرگذار است. گرمای خورشیدی از خلال سقف به داخل این اتاق نفوذ کرده و باعث بالارفتن درجه حرارت و انباشت انرژی گرمایی در آن می‌شود.
اگر تهویه و تعویض هوای این اتاق به شایستگی انجام گیرد باعث پایین آمدن درجه حرارت آن بین ۱۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد می‌شود که در ادامه روند کند انتقال حرارت از اتاق زیر شیروانی به سایر قسمت‌های ساختمان را به دنبال دارد.
با این وجود تاثیرگذارترین عامل کاهش حرارت انباشت شده در اتاق زیر شیروانی، جلوگیری از ورود گرما به این اتاق است. در این روش اولین قدم استفاده از پوشش بام از نوع انعکاس دهنده و عایق کاری مناسب آن است. همچنین باید در نظر داشت که بام دارای عایقی حداقل ۳۰سانتی باشد.
» تهویه مکانیکی:
پس از این که از نحوه تهویه طبیعی منزل اطلاعات کافی بدست آمد، برای بهینه کردن این تهویه می‌توان از ادوات مکانیکی کمک گرفت. همان طور که پیشتر بیان شد، در شرایط آب وهوایی گرم، سیستم تهویه و خنک کردن طبیعی منازل عموما کارا نبوده و استفاده از سیستم‌های مکانیکی ضروری خواهد بود.
ساده ترین ابزار مکانیکی مورد استفاده شامل کولرهای آبی و انواع پنکه است، که با کارکرد پیوسته خود قادر خواهند بود تا در طول شبانه روز برودت لازم ساختمان را تامین کنند. بازده انرژی این تجهیزات بسیار متغیر است، از این رو در زمان خرید و انتخاب آنها لازم است تا دقت و مشورت لازم به عمل آید.
- پنکه‌های گردش دهنده:
پنکه‌های گردش دهنده شامل پنکه‌های سقفی، پنکه‌های رومیزی، پنکه‌های کفی، پنکه‌های پنجره‌ای، پنکه‌های تمام خانه‌ای و پنکه‌های نصب شده بر روی دیوار است.
این پنکه‌ها با چرخش هوا و ایجاد کوران، برودتی نیز ایجاد می‌کنند که در ارتقای سطح آسایش داخل نقش موثری دارند. نکته جالب این که اگر خانه با سیستم تهویه طبیعی و یا تجهیزات تهویه مطبوع خنک شود، کارکرد پنکه‌ها تاثیر وافری در آسایش داخل ساختمان خواهد داشت.
- پنکه‌های سقفی:
درصورتی که ساختمان دارای سیستم تهویه مطبوع برودتی باشد، با استفاده از پنکه سقفی این امکان پیش می‌آید تا ترموستات سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی را چهار درجه فارنهایت بالاتر از مقدار استاندارد تنظیم نمود. در شرایط اقلیمی معتدل، یا در روزهای نسبتا گرم، این امکان وجود دارد با استفاده صرف از پنکه سقفی بتوان به شرایط دلخواه داخل منزل رسید.
درصورتی که شرایط اقلیمی ساختمان گرم باشد باید در هر یک از اتاق‌ها پنکه سقفی نصب شود. بهترین شرایط کاری پنکه‌های سقفی در زمانی است که ارتفاع آنها از کف ساختمان بین هفت تا نه فوت ( ۲/۱ تا ۲/۷ متر ) و فاصله اش از سقف ده تا دوازده اینچ (۲۵ تا ۳۰سانت) باشد.
درصورتی که فاصله نوک پره‌ها از سقف کمتر از ۸ اینچ و از دیوارهای اتاق کمتر از۱۸ اینچ باشد، پنکه سقفی از کارایی بسیار ضعیفی برخوردار خواهد بود.
پنکه های سقفی در اندازه های مختلفی ساخته می شوند و هرچه ابعاد پره ها و تعداد آنها بیشتر باشد، مقدار هوای بیشتری به چرخش خواهد افتاد. پنکه‌های سقفی با طول پره ۳۶ یا ۴۴ اینچی (۹۰/۴ تا ۱۱۰/۴۵ سانت) برای اتاق‌هایی با مساحت ۲۲۵ فوت مربع (بیست و یک متر مربع) و قطر چهار تا شش فوت مناسب هستند.
نوع دیگر پنکه سقفی که طول پره‌های آن ۵۲ اینچ است برای اتاق‌هایی با مساحتی بیشتر از ۲۲۵ فوت مربع و قطری تا ده فوت مناسب است. در صورتی که اتاق دارای طولی بیشتر از هیجده فوت (۵/۴ متر) باشد یک پنکه سقفی مناسب نبوده و لازم است تا از چند پنکه استفاده شود.
هرچه طول پره‌ها بلندتر باشد، این توانایی برای پنکه وجود خواهد داشت تا در سرعت‌های پایین، خنکی مورد نظر را تامین کند که امری بسیار مهم به شمار می‌رود.
به عنوان مثال در ادارات که انبوهی از کاغذ بر روی میز کارکنان قرار دارد، استفاده از پنکه با سرعت بالا، بی‌نظمی‌هایی ایجاد می‌کند که با استفاده از پنکه با طول پره بلند و سرعت پایین، در کارکردی برابر با پنکه‌های پره کوتاه با سرعت بالا، از ایجاد این مشکلات جلوگیری به عمل می آید.
نکته دیگری که باید در انتخاب پنکه لحاظ کرد متناسب بودن نمای پنکه با وسایل داخل اتاق است. عموما پنکه‌های گران‌تر در مقایسه با پنکه‌های ارزان تر از کیفیت کارکرد بهتر، طول عمر بیشتر و صدای کمتری برخوردار هستند. در این میان سروصدای ناشی از کارکرد پنکه نقش مهمی در انتخاب آن ایفا می‌کند. به عنوان مثال در کلاس‌های درس یا اتاق خواب پنکه مصرفی باید بی سروصدا باشد.
- گاز کولر گازی چیست؟
- تفاوت داکت اسپلیت با کولر گازی
- مقایسه کولر آبی با کولر گازی
- تفاوت چیلر و داکت اسپلیت
- پنکه‌های پنجره‌ای و تخلیه‌ای
پنکه‌های پنجره‌ای بهترین گزینه برای نصب در چهارچوب پنجره و ایجاد جریان باد در راستای افقی برای تهویه متقاطع است. این پنکه‌ها هرگونه جریان هوایی که در اتاق وجود داشته باشد را تقویت و در صورت عدم وجود جریان، آن را ایجاد می‌کند.
در صورتیکه در اتاق جهت باد به طور دایم در حال تغییر باشد، با استفاده از یک پنکه جریان برگشتی با خروج و ورود متناوب هوا از به اتاق می‌توان بر این مشکل فایق آمد. این فرآیند با تغییر جهت چرخش پره‌های پنکه ممکن می‌شود.
نکته مهم این که باید پنکه را در موقعیت‌های مختلف پنجره نصب و اجازه کار را به آن داد تا بر حسب تجربه، بهترین موقعیت نصب آن به دست آید. در خانه‌های بزرگ، لازم است از دو پنکه پنجره‌ای استفاده شود که یکی در ارتفاع پایین، که هوا خنک‌تر است نصب گردد و هوا را به داخل بدمد. پنکه پنجره‌ای دیگری را در ارتفاع بالا که هوا گرمتر است نصب می‌کنند تا این هوا را به محیط خارج تخلیه کند.
نوع دیگر پنکه‌ها، پنکه‌های تخلیه‌ای هستند که در نزد عامه مردم تحت عنوان هواکش شناخته می‌شود. این پنکه‌ها عموما در آشپرخانه‌ها، سرویس‌های بهداشتی و حمام ساختمان‌ها نصب می‌گردند.
این پنکه‌ها هوای نامطبوع ناشی از پخت‌وپز آشپزخانه‌ها و رطوبت انباشت شده با بوی نامطبوع سرویس‌های بهداشتی و حمام‌ها را به محیط بیرون تخلیه می‌کنند. اما عیب عمده این پنکه‌ها به صدای تولیدی آنها برمی‌گردد که به همین جهت باید تا سرحد امکان در پنجره‌های دور از محل استقرار ساکنین نصب شوند.
در کنار این مشکل، برخی از این پنکه‌ها هوای خارج را به داخل وارد می‌کنند و با توجه به اینکه امکان آلوده بودن هوای خارج وجود دارد، لذا محیط داخل نیز آلوده شده و تمیزی هوای داخل، فدای خنک شدن داخل ساختمان می‌شود.
- پنکه‌های تمام خانه‌ای:
پنکه‌های تمام خانه‌ای به عنوان یک سیستم تهویه مطبوع بسیار کارا بوده و قابلیت کارکرد در اکثر شرایط آب و هوایی را دارند. به شرط تلفیق این پنکه با پنکه‌های سقفی و یا پنکه های قابل حمل می‌توان به شرایط آرمانی در فصل تابستان حتی در گرمترین روزها دست پیدا کرد.
نحوه کارکرد پنکه‌های تمام خانه‌ای:
اساس کار این پنکه‌ها مکش هوای بیرون از طریق پنجره‌های خارجی و گردش آن در داخل ساختمان و در نهایت تخلیه آن به محیط آزاد از طریق سقف، قسمت‌های بالایی ساختمان و با اتاق زیر شیروانی است. با این کار هوای گرم محبوس شده در داخل اتاق زیر شیروانی نیر نخلیه می‌شود.
برای کنترل کارکرد پنکه به تنظیم آن احتیاجی نبوده و صرفا با باز و بسته کردن پنجره‌ها می‌توان چگونگی کار آن را به اختیار تنظیم نمود. به عنوان مثال قالب مردم تمایل به خنک کردن اتاق خواب در طول شب و هال و پذیرایی در طول روز دارند با توجه به شرایط اقلیمی و نحوه استفاده از ساختمان، پنکه‌های تمام خانه‌ای توانایی تعویض هوا به تعداد ۳۰ تا ۶۰ بار در هر ساعت را دارند.
اندازه پنکه‌های تمام خانه‌ای:
پنکه‌های تمام خانه‌ای بر اساس قدرت تهویه، بر حسب CFM درجه بندی می‌شوند. برای تعیین اندازه این نوع پنکه‌ها، در ابتدا لازم است تا حجم ساختمان بر حسب قوت مکعب تعیین شود.
استفاده پنکه‌های تمام خانه‌ای:
نصب این پنکه‌ها از ظرافت و اصول خاصی برخوردار است و لزوما این کار باید توسط افراد خبره و اهل فن انجام پذیرد به طور کل، تعداد دفعات تعویض هوای اتاق‌های زیر شیروانی دو تا چهار برابر سایر اماکن است. به بیان دیگر، به ازای هر فوت مربع مساحت اتاق زیر شیروانی به ظرفیتی تخلیه‌ای معادل با ۷۵۰ CFM احتیاج است.
برخی از این فن‌ها را در فصل زمستان با روکش‌های مخصوص می‌پوشانند. در صورتی که پنکه‌های تمام خانه‌ای در سیستم تهویه مطبوع برودتی مرکزی جانمایی شده باشد، به روکش‌های سراسری احتیاج نبوده و با استفاده از روکش‌های مفصلی می‌توان صرفا قسمت پنکه را پوشاند.
معایب پنکه‌های تمام خانه‌ای:
این سیستم‌ها دارای صدای زیادی هستند و هرچه در نصب آنها دقت کمتری به خرج داده شده باشد، این صداها خود را بیشتر نشان می‌دهند. به طور کلی، پنکه های ظرفیت بالا با سرعت کم و پنکه‌های ظرفیت پایین با سرعت بالا کار می‌کنند که حالت دوم صدای تولیدی بیشتر ایجاد می‌کند. به همین سبب در نصب پنکه‌های تمام خانه ای از لاستیک، نمد و ادواتی از این دست، برای درزگیری و کم‌کردن صداهای مزاحم استفاده می‌شود.
بدون دیدگاه