معرفی انواع سیستم‌های تهویه مطبوع سرمایشی

1- چیلر و فن کویل:

این سیستم متشکل از یک چیلر و چندین فن کویل برای قسمت های مختلف محیطهای تهویه شونده می‌باشد.

روش کار بدین صورت است که چیلر آب را خنک می کند. سپس آب خنک از طریق پمپ ها به داخل فن کویل ها وارد می شود.

گرمای هوا از طریق فن کویل که آب را توسط مبدل در مجاورت هوا قرار می دهد، گرفته می شود. سپس آب گرم شده دوباره به چیلر بازگشته و پس از سرد شدن، دوباره به فن کویل ها بر می گردد. این عملیات تا رسیدن تا دمای محیط به دمای مطلوب آسایش که توسط ترموستات تعیین شده، تکرار می شود.

این سیستم که به طور غیر مستقیم ( از طریق آب هوا را خنک می کند) را جزو سیستم های هیدرونیک یا آبی به حساب می آورند.

بسیاری بر این باورند که در بین سیستم‌های تهویه مطبوع ، سیستم‌های هیدرونیک دارای هوای با کیفیت‌تری نسبت به سیستم‌های انبساط مستقیم (DX) هستند.

از مزایای این سیستم می توان به مصرف انرژی پایین، استقلال دمایی هر فضا به وسیله فن کویل مجزا، عدم کانال کشی، تنوع فن کویل برای انتخاب طبق سلیقه و معماری ساختمان، نگه داری آسان و … نام برد.

شاید بتوان گفت بهترین انتخاب برای منازل مسکونی و ادارات سیستم چیلر و فن کویل می‌باشد.

2- چیلر و هواساز:

نوع دوم سیستم‌های تهویه مطبوع ، سیستم چیلر و هواساز است که در بسیاری از پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این سیستم متشکل از یک چیلر و یک یا چند هواساز می باشد.

روش کار دقیقا مانند روشی است که در قسمت اول برای چیلر و فن کویل توضیح داده شد، با این تفاوت که در سیستم چیلر و فن کویل تعداد فن کویل ها بیشتر و برای هر فضا مستقل می باشد، اما در اینجا یک سیستم هواساز ( فرض کنید یک فن کویل بسیار بزرگ پیشرفته) کل هوایی که مورد نیاز برای تهویه می باشد را تامین می کند. به دلیل حجم هوای بالا و پرتاب باد زیاد، در سیستم های هواساز هوای هر قسمت توسط کانال کشی و دادن دریچه در هر فضا هدایت می شود. سیستم های هواساز معمولا دارای فیلترهای چندگانه جهت فیلتراسیون هوا می باشند که این فیلترها بسته به کاربری فضا بسیار متفاوت و با راندمان ها متفاوت از هم می باشند.

مثلا در سیستم‌های بیمارستانی که نیاز به هوای بسیار تمیز دارند، از فیلترهای هپا با راندمان بسیار بالا، استفاده می‌کنند.

سیستم چیلر و هواساز به دلایلی که ذکر شد، در واحدهای مسکونی مورد استفاده قرار نمی گیرد.

از هواسازها معمولا در کاربری بیمارستانی، سالن‌ها، تالارها، هایپرمارکت‌ها ، راهروهای ساختمانهای بزرگ، استخر و … می‌توان استفاده کرد.

از مشکلات این سیستم می توان به حجم بالای کانال کشی جهت رساندن هوا به محیط های مختلف اشاره کرد.

عدم کنترل‌دما در هر فضا به‌صورت جداگانه و ابعاد بزرگ دستگاه برای جانمایی از مشکلات این سیستم است.

نحوه کانال کشی و قرارگیری هواساز

3- داکت اسپلیت:

از دیگر سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان می‌توان به دستگاه داکت اسپلیت یا اسپلیت کانالی اشاره کرد.

این سیستم امروزه در بسیاری از پروژه‌ها به دلیل قیمت ارزانتر نسبت به چیلر و فن کویل و همچنین سیستم‌های مولتی اسپلیت (VRF) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

داکت اسپلیت از دو یونیت داخلی و خارجی تشکیل شده است.

یونیت خارجی که در پشت بام یا تراس ساختمان قرار می گیرد شامل کمپرسور و کندانسور است.

یونیت داخلی که هوارسان یا هواساز نیز نامیده می‌شود، همان اواپراتور دستگاه می‌باشد.

در این دستگاه روش کار به این صورت است که هوا مستقیم از طریق سیکل تبرید خنک کاری می‌گردد.

قبلا در سیستم های چیلر و فن کویل یا چیلر و هواساز ذکر شد که هوا از طریق واسطه ای به نام آب خنک می شود، اما در اینجا هوا مستقیما از طریق مبرد داخل اواپراتور یا همان یونیت داخلی گرمای محیط را گرفته و هوای خنک به محیط تزریق می شود. لوله های رفت و برگشت این سیستم که بین دو یونیت داخلی و خارجی هستند، از جنس مس می باشند که درواقع از اجزای سیکل تبرید تراکمی به شمار می آیند.

روش عملکرد

مبرد ابتدا در کمپرسور به صورت گاز فشرده در می آید. سپس وارد کندانسور شده و به حالت مایع فشرده تبدیل می شود.

در مرحله بعد مبرد وارد شیر انبساط شده و سریعا فشارش را از دست می دهد. اینجا مرحله است که عملیات خنک سازی هوا انجام می شود.

مبردی که فشار بسیار پایینی دارد، وارد یونیت داخلی شده و مستقیما در معرض هوای محیط قرار می گیرد و پس از گرفتن گرمای محیط و تبخیر شدن، دوباره به یونیت خارجی هدایت می شود.

هوای خنک یونیت داخلی می بایست از طریق کانال کشی به بخش های مختلف محیط فرستاده شود.

می توان گفت این سیستم هر واحد یک ساختمان را از نظر تهویه مطبوع مستقل می کند ولی داخل هر واحد را به دلیل آنکه از طریق کانال هوا را به بخش های مختلف می رساند، نمی تواند مستقل کند. برای مثال در یک ساختمان با چندین واحد مسکونی استفاده از چیلر مرکزی و فن کویل باعث مشترک بودن چیلر برای همه واحدها می باشد، ولی داخل هر واحد می تواند، به وسیله فن کویل جز به جز استقلال دمایی داشته باشد، اما در سیستم داکت اسپلیت هر واحد یک آپارتمان دستگاهی جداگانه برای خود دارد، اما در داخل هر واحد نمی توان برای هر قسمت (نظیر اتاق‌های جداگانه) استقلال دمایی ایجاد کرد.

شایان ذکر است امروزه چیلرهایی با ظرفیت کم تولید می شوند که به مینی چیلر معروفند. این مینی چیلرها که جزو سیستم‌های تهویه مطبوع بسیار محبوب به شمار می‌آیند، مشکلات مشاعات چیلرهای مرکزی را از بین برده و می توان مانند داکت اسپلیت ها برای هر واحد جداگانه یک دستگاه از آنها تهیه کرد.

برای مطالعه بیشتر مقاله مینی چیلر چیست؟ را مطالعه بفرمایید.

4- کولر گازی:

کولرگازی یا همان کولرهای اسپلیت جزو شناخته شده‌ترین سیستم‌های تهویه مطبوع هستند که اکثرا با این سیستم‌ها آشنایی دارند.

کولرهای گازی دوتکه (اسپلیت) بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند که خود یک یونیت خارجی و یک یونیت داخلی دارند. عملیات سردسازی هوا توسط یونیت داخلی یا همان پنل داخلی انجام می گیرد. می توان گفت ساده ترین نوع سیستم های تهویه نیز به شمار می آیند.

برای مطالعه بیشتر مقاله کولر گازی چیست؟ را مطالعه بفرمایید.

سیستم‌ کولر گازی

5-مولتی اسپلیت یا VRF :

سیستم‌های مولتی اسپلیت یا VRF جزو پیشرفته ترین، کم مصرف‌ترین  و البته گرانترین سیستم‌های تهویه‌مطبوع به شمار می‌روند.

خیلی ساده فرض کنید یک کولر اسپلیت دوتکه که شامل یک کندانسور بیرونی و یک پنل داخلی است، داریم. حال ظرفیت کندانسور بیرونی را افزایش می‌دهیم و به جای یک پنل در داخل چندین پنل در فضاهای مختلف قرار می‌دهیم. در واقع یک سیستم مرکزی ایجاد می کنیم. این ساده ترین تعریف یک سیستم مولتی اسپلیت می‌باشد.

اما سیستم های مولتی اسپلیت یا VRF امروزه به این سادگی که فرض شد نیستند و مزایای بسیار جالب و پیشرفته ای آن ها را از دیگر سیستم‌های تهویه مطبوع متمایز می‌سازد.

 از جمله این مزایا می توان به جریان متغیر مبرد اشاره کرد.

VRF یا VRV مخفف کلمه Variable Refrigrant Flowو Variable Refrigrant Volume می‌باشند.

یعنی به مقدار تقاضای مورد نیاز، مبرد به داخل سیکل تبرید فرستاده شده و سرماسازی انجام می‌گیرد.

قابلیت برنامه پذیری، حالت کارکرد آرام شب با صدای آرام، افزایش طول مسیر لوله کشی چه افقی و چه عمودی از مزایای این سیستم به شمار می‌آیند.

شاید بتوان بزرگترین مشکل سیستم مولتی اسپلیت در ایران را حالت گرمایش در زمستان نام برد، چرا که در ایران معمولا گرمایش از طریق سوخت گاز طبیعی ( به دلیل فراوانی و قیمت پایین ) تولید می شود ولی در سیستم های VRF در صورت استفاده از سیستم گرمایش، هزینه های قابل توجهی بابت مصرف برق در زمستان باید پرداخت کرد.

از دیگر مشکلات VRF نسبت به دیگر سیستم‌های تهویه مطبوع قیمت بالای آن و نبود تکنولوژی ساخت در ایران است.

برای شناخت کامل این سیستم، مقاله VRF چیست را مطالعه بفرمایید.

سیستم vrf

6- روفتاپ پکیج:

روفتاپ پکیج‌ها یا همان پکیج‌های پشت‌بامی از جمله سیستم‌های تهویه مطبوع کامل و یکپارچه هستند که خروجی آن‌ها حجم هوای بالاست.

روفتاپ پکیج ها تمام عملیات سردسازی هوا را درون خود انجام داده و نیازمند به دستگاه مکمل نیستند. این هوای تولید شده می بایست از طریق کانال به بخش های مختلف محیط رسانده شود. به دلیل ابعاد بزرگ و حجم هوا و سرمایش بسیار زیاد در یک دستگاه، روفتاپ پکیج ها مناسب استفاده در سالن ها، مساجد، تالارها و … می‌باشند.

به طور کلی در فضاهایی که نیاز به سرمایش یکنواخت در یک محیط بزرگ دارند و امکان کانال کشی در آن محیط فراهم است، روفتاپ پکیج ها می‌توانند گزینه بسیار مناسبی باشند. بسته به نوع کمپرسور آن ها می توان ازین دستگاهها در مناطق شمالی و جنوبی کشور که از شرایطی آب و هوایی خاصی ( رطوبت و دمای بالا ) برخوردار هستند، استفاده کرد.

برای دیدن فیلم آموزشی روفتاپ پکیج کلیک کنید.

سیستم‌ روفتاپ پکیج

جمع بندی

در این مقاله به معرفی انواع سیستم‌های تهویه مطبوع رایج مورد استفاده در ساختمان ها پرداختیم.

6 سیستم که امروزه خیلی مورد استفاده قرار می گیرند معرفی شد که برای تصمیم گیری در خصوص استفاده از هرکدام از این دستگاهها اطلاعات مختصری ارائه شد. لازم به ذکر است حتما انتخاب یک سیستم مناسب برای ساختمان را با مشورت با متخصصین این امر انجام داده تا از ضررهایی که ممکن است یک انتخاب اشتباه به شما وارد کند، جلوگیری به عمل آورید.

امیدواریم با خواندن این مقاله به صورت مختصر تفاوت هرکدام از این سیستم ها را درک کرده باشید.