طراحی سیستمهای تهویه مطبوع
طراحی سیستمهای تهویه مطبوع (Air-conditioning)
در این مطلب به بررسی گام به گام مراحل طراحی سیستمهای تهویه مطبوع میپردازیم.
دستهبندی سیستمهای تهویه مطبوع
سیستمهای تهویه مطبوع برای کنترل سه فاکتور دما، رطوبت و سرعت گردش هوا طراحی میشوند و به سه دسته زیر تقسیم میشوند:
۱. تمام آب
۲. هوا – آب
۳. تمام هوا
مرحله اول در انتخاب سیستمهای برودتی، محاسبه بار برودتی است. منظور، میزان توان سرمایشی است که باید به محیط داده شود تا با در نظر گرفتن کیفیت مد نظر ما، به دمای مطلوب برسد. بار برودتی برحسب نوع و هدف استفاده از سیستم، متفاوت است. مواردی که میتوانند بر روی بار برودتی اثر بگذارند، به ترتیب زیر هستند:
دمای فعلی و مطلوب محیط
میزان رطوبت محیط
ابعاد محیط
شکل و شرایط محیط
میزان ورودی و خروجی هوا به داخل محیط
تعداد افراد، ماشین آلات و … که در محیط فعال میباشند
دومین مرحله از انتخاب سیستم، انتخاب مبرد یا ماده سردکننده است. هر کدام از مبردهای سرمایش دارای ویژگیهای مخصوص خود هستند. بنابراین هنگام انتخاب مبرد باید دقت بیشتری به خرج داد. بهتر است برای انتخاب مبرد، دسترسیپذیری و قابلیت تهیه آن در منطقه را در نظر بگیریم. موارد مهم که باید در انتخاب مبرد در نظر گرفت:
خواص ترموفیزیکی (مانند نقطه جوش)
هزینه
ایمنی
فاکتورهای زیست محیطی
مرحله سوم انتخاب نوع کمپرسور است. انتخاب برند کمپرسور بسیار مهم است. شرکتهای معتبر بسیاری در زمینه تولید کمپرسور تهویه مطبوع مشغول به کار هستند. با در نظر گرفتن میزان بار برودتی مورد نیاز انتخاب مدل کمپرسور را انجام میدهیم. انواع کمپرسور بر اساس مولفههای زیر طبقهبندی میشوند:
نوع گازی که متراکم میکنند
مکانیسم کارکرد و نحوه اعمال انرژی به سیال (دینامیکی-جابجایی مثبت)
نوع انرژی مصرفی (برقی-بنزینی یا دیزلی)
میزان دبی و فشار تولیدی (فشارمعمولی-فشارمتوسط-فشار
قوی) نحوه انتقال قدرت به واحد هواساز (کوپل مستقیم-تسمه فولی)
وجود یا عدم وجود روغن در کمپرسور (اویل فری -اویل اینجکت)
کمپرسورهای دیگر (کمپرسورهای کمکی-تشدید کنندههای فشار)
حالا نوبت به انتخاب واحد کندانسینگ سیستم میرسد. انتخاب کندانسور براساس ظرفیت آن صورت میگیرد که در کاتالوگ کمپرسور انتخابی به آن اشاره میشود. در این انتخاب معمولاً ضریبی برای ظرفیت مورد نیاز در نظر گرفته میشود. ضریب اطمینان برای ایجاد حاشیه امن رسیدن به ظرفیت مورد نظر. مثلاً 10% بیشتر از ظرفیت مورد محاسبه، به آن اضافه میکنیم. آب و هوای مکان نصبی، میزان اختلاف دمای گاز ورودی و مایع خروجی و نوع مبرد از پارامترهای تاثیرگذار در انتخاب کندانسور هستند.
مرحله بعدی انتخاب اواپراتور است. در انتخاب اواپراتور هم مثل انتخاب کندانسور میزان ظرفیت مورد نیاز را لحاظ میکنیم. در انتخاب اواپراتور علاوه بر ظرفیت که با در نظر گرفتن یک حاشیه امن مشخص میشود، به مواردی مثل نوع مبرد، دمای اواپراتور، اختلاف دمای اواپراتور و محیط، همچنین فاصله فینها و فضای نصب نیاز توجه میشود.
انتخاب دیگر اجزای کندانسینگ یونیت شامل Accumulator، oil separator، sight glass، oil، pressure switch، شیرهای دستی و برقی، فیلتر درایر، کنترلر فشار، کنترلر فن، لرزه گیرها، گیجها و لولهها است. باید توجه داشت که سایز لولهها در سیستم نیز با انتخاب کمپرسور مشخص میگردد و اجزای کندانسینگ یونیت نیز طبق همین سایزبندی انتخاب میشوند.
مرحله ششم! توجه کنید که تمامی اجزای سیستمهای تبرید و تهویه مطبوع نیازمند یک محافظت الکتریکی-گرمایی و همچنین یک کنترلکننده هوشمند هستند. از آنجا کهکنترل سیستم برودت، تماموقت و یکپارچه است، بحث کنترل هوشمند بسیار مهم است.بنابراین ابتدا یک تابلو برق مناسب با تجهیزات کامل جهت محافظت از اجزای سیستم نصبمیگردد. در ادامه از سیستم کنترلر مناسب، برای کنترل دما، رطوبت، عملکرد کمپرسور،کندانسور، اواپراتور و… استفاده میشود.
در انتها شیر انبساط، تکمیل کننده سیستم برودت شما خواهد بود. شیرهای انبساط انواع مختلفی دارند. این قطعه قبل از اواپراتور نصب میگردد و با اخذ نمونه از گاز خروجی اواپراتور، فشار لازم جهت تبدیل مایع ورودی اواپراتور به گاز را تنظیم میکند. شیر انبساط نقشی حیاتی در سیستم ایفا میکند. چرا که اگر کارش به درستی انجام نشود، صدمات بسیاری به کمپرسور و سیستم برودت وارد خواهد شد. در واقع ورود مایع مبرد بهداخل کمپرسور تحت هیچ شرایطی نباید اتفاق بیافتد و این اهمیت کار شیر انبساط در ایجادسوپر هیت مناسب برای تبدیل تمام مایع به گاز را مضاعف میکند.
مقالات سایت توسان را اینجا ببینید
توسان را در اینستاگرام دنبال کنید