سیستم تهویه مطبوع دستگاهی است که به ما در نگه داشتن محیط در دمای مطلوب آن کمک می کند. این سیستم آموزشگاه فنی به قدری رایج است که در هر جایی که وارد می شویم می توان تأثیر آن را تجربه کرد. می توان آن را در خانه، اداره، ماشین ها نصب کرد. به طور خلاصه، می توان از آن در هر دو محیط خانگی و تجاری استفاده کرد
تهویه مطبوع اغلب به عنوان تهویه مطبوع، AC یا A/C شناخته می شود. دارای یک فن است که هوای مطبوع را در فضای بسته پخش می کند. فضای بسته اغلب ساختمان و ماشین است.
امروز ما به تعریف، عملکردها، اجزاء، طبقه بندی، انواع و اصل کار یک سیستم تهویه مطبوع خواهیم پرداخت.
سیستم تهویه مطبوع
سیستم تهویه مطبوع یک وسیله الکتریکی است که برای حذف گرما و رطوبت از فضای داخلی یک فضای اشغال شده نصب می شود. این فرآیندی است که معمولاً برای دستیابی به یک محیط راحت تر، اساساً برای انسان و سایر حیوانات استفاده می شود.
سیستم تهویه مطبوع همچنین برای خنک‌کردن و رطوبت‌زدایی اتاق‌هایی که دارای دستگاه‌های الکترونیکی تولیدکننده گرما هستند، مانند سرور کامپیوتر و تقویت‌کننده‌های برق استفاده می‌شود. همچنین در فضایی که حاوی محصولات ظریف مانند آثار هنری است استفاده می شود.
سرمایش عموماً در سیستم تهویه مطبوع از طریق یک چرخه تبرید حاصل می شود، اما گاهی اوقات تبخیر یا خنک کننده آزاد استفاده می شود. این سیستم همچنین می تواند بر اساس مواد خشک کننده (مواد شیمیایی که رطوبت هوا را از بین می برند) ساخته شود..
عملکرد سیستم تهویه مطبوع
در زیر مهمترین وظایف سیستم تهویه مطبوع در خانه های مدرن آورده شده است:
هدف اصلی تهویه مطبوع ایجاد فضایی راحت در اتاق برای انسان است.
نوع خاصی از سیستم تهویه برای خنک کردن دمای دستگاه های الکتریکی استفاده می شود.
رطوبت یک اتاق را کنترل می کند چرا که رطوبت 30 تا 65 درصد مجاز است و دما باید بین 20 تا 26 درجه سانتیگراد باشد.
سیستم تهویه مطبوع بر هوای اتاق تأثیر می گذارد تا افراد آسایش دهند و مانعی برای بهره وری آنها ایجاد نشود.
شرایط هوا با دما، فشار و رطوبت مشخص می شود. فشار هوا تغییر نمی کند.
سیستم تهویه مطبوع می تواند برای گرمایش، رطوبت زدایی، سرمایش و مرطوب کننده باشد.
چرخه ترمودینامیکی تهویه
مبرد از سیم پیچ داخلی عبور می کند و از مایع به بخار تبخیر می شود. همانطور که مایع تبخیر می شود، گرما را جذب می کند و هوای اطراف سیم پیچ را خنک می کند. یک فن داخلی این هوای خنک شده را از طریق مجاری داخل خانه می راند. در همین حال، مبرد تبخیر شده مملو از گرما، از یک کمپرسور عبور می کند که بخار را فشرده می کند و دما و فشار آن را بالا می برد. دریچه معکوس جریان بخار داغ و پرفشار را به سیم پیچ بیرونی هدایت می کند، جایی که گرمای آزاد شده در طول تراکم به هوای بیرون منتقل می شود و چرخه دوباره شروع می شود.
در طول چرخه گرمایش، مبرد به صورت معکوس جریان می یابد. مبرد مایع در حال حاضر به سمت سیم پیچ در فضای باز جریان می یابد و گرما را جذب می کند و به بخار کم فشار تبدیل می شود.
بخار از طریق کمپرسور حرکت می کند و در آنجا به بخار داغ و با فشار بالا فشرده می شود، سپس توسط شیر معکوس به سیم پیچ داخلی هدایت می شود.
سپس بخار با عبور از سیم پیچ داخلی به مایع تبدیل می شود و گرمایی را آزاد می کند که توسط فن داخلی از طریق کانال ها رانده می شود.
اجزای یک سیستم تهویه مطبوع
به معنای واقعی کلمه، تهویه مطبوع شامل خنک کردن و گرم کردن هوا، تمیز کردن و کنترل سطح رطوبت آن و همچنین تهویه مطبوع آن برای ایجاد حداکثر راحتی داخلی است.
یک دستگاه تهویه مطبوع گرما را از داخل ساختمان، جایی که نیازی به آن نیست، به بیرون منتقل می کند. مبرد موجود در سیستم گرمای اضافی را جذب می کند و سپس از طریق یک سیستم لوله کشی بسته به یک کندانسور پمپ می شود. یک فن هوای بیرون را روی کویل داغ می دمد و گرما را از مبرد به هوای بیرون منتقل می کند. از آنجایی که گرما از هوای داخل خارج می شود، فضای داخلی خنک می شود.
یک سیستم تهویه مطبوع به طور کلی از پنج جزء مکانیکی دوره تجهیزات دوار تشکیل شده است:
- کمپرسور
- فن
- کویل کندانسور (چگالنده)
- کویل اواپراتور (تبخیر کننده)
- مبرد شیمیایی
اکثر سیستم های تهویه مطبوع مرکزی شامل یک کندانسور در خارج از خانه و یک سمت اواپراتور در داخل خانه شما هستند. کندانسور به طور کلی از یک مبدل گرمایی، یک کمپرسور و یک فن تشکیل شده است.
اواپراتور معمولاً در داخل محل مورد نظر شما قرار دارد. فن هوا را از طریق یک کویل اواپراتور می دمد که هوا را خنک می کند و این هوای خنک را با استفاده از یک سری مجرای هوا در سراسر خانه شما هدایت می کند.
عملکرد فیلترینگ سیستم تهویه توسط فیلترهایی انجام می شود که گرد و غبار و آلودگی ها را از هوا حذف می کند. در برخی از سیستم ها، فیلترها دائمی هستند و می توان آنها را به صورت دوره ای شستشو داد تا آلودگی های انباشته شده از بین برود. اکثر سیستم ها دارای فیلترهای یکبار مصرف هستند که قابل تعویض هستند. هنگامی که فیلترها مسدود می شوند، جریان هوا را محدود می کنند و باعث می شوند که سیستم کارآیی نداشته باشد.
در زیر اجزای تهویه مطبوع مورد استفاده برای مقاصد تجاری آورده شده است:
کمپرسور
کمپرسور عضو اصلی یک سیستم تبرید تراکمی است. وظیفه اصلی آن تبدیل گاز کم فشار به گاز پرفشار است که دمای بالایی دارد. در کار آن، نواحی شکاف بین مولکول‌ها با یک گاز پرانرژی تولید شده باریک می‌شوند. این گاز پرانرژی که به عنوان مبرد نیز شناخته می شود از کمپرسور خارج شده و وارد کندانسور می شود.
کویل کندانسور
کویل کندانسور حاوی یک فن است که گاز پرفشار را خنک می کند و آن را به مایع تبدیل می کند. محصول به دست آمده توسط اواپراتور برای انجام کار استفاده می شود. کمپرسور و کندانسور آنهایی هستند که در خارج از خانه قرار می گیرند.
ترموستات
ترموستات دمای سیستم تهویه مطبوع را حفظ می کند زیرا انرژی گرمایی داخل و خارج آن را تنظیم می کند. بسته به طراحی، یک ترموستات می تواند به صورت دستی یا خودکار تنظیم شود.
اواپراتور
اواپراتورها اجزایی از تهویه مطبوع هستند که در داخل خانه قرار می گیرند. با یک لوله بسیار نازک به کندانسور متصل می شود. گاز پرفشار به مایع کم فشار کولر گازی تبدیل می شود. سپس مایع به دلیل کاهش فشار به گاز تبدیل می شود. سیال یا مبرد همان چیزی است که گرما را از آن می گیرد و آن را خنک می کند. اواپراتور سیال را به شکل گاز آزاد می کند تا دوباره توسط کمپرسور فشرده شود. همه اینها به صورت چرخه ای اتفاق می افتد.
هواگیر و واحد دمش
این اجزای تهویه مطبوع با هم کار می کنند تا هوا را به اواپراتور بکشند و هوای خنک را در اتاق پخش کنند. یک سیستم مجرای عبور جریان هوا در اتاق را تسهیل می کند.
طبقه بندی سیستم تهویه مطبوع
ما در آموزش تاسیسات سیستم تهویه مطبوع را به منظور تشخیص یک نوع از نوع دیگر طبقه بندی می کنیم. این زمینه را برای انتخاب سیستم تهویه مطبوع بهینه بسته به نیاز ساختمان فراهم می کند. تهویه مطبوع را می توان به سه دسته تقسیم کرد که عبارتند از:
طبقه بندی بر اساس عملکرد اصلی:
تهویه مطبوع راحت به عنوان مثال هتل ها، خانه ها، ادارات و غیره
تهویه مطبوع تجاری به عنوان مثال مراکز خرید، سوپرمارکت و غیره
تهویه مطبوع صنعتی به عنوان مثال پردازش، آزمایشگاه ها و غیره
طبقه بندی بر اساس فصل در سال:
تهویه مطبوع تابستانی که هر چهار شرایط جوی را برای راحتی تابستان کنترل می کند.
کولر گازی زمستانی برای راحتی در زمستان طراحی شده است.
یک دستگاه تهویه مطبوع در تمام طول سال که متشکل از ابزارهای گرمایشی و سرمایشی با کنترل خودکار است که می تواند در هر شرایط آب و هوایی در سال کار کند.
طبقه بندی بر اساس چیدمان تجهیزات:
این انواع شامل سیستم واحد و سیستم مرکزی است.
انواع سیستم تهویه مطبوع
در زیر انواع مختلف سیستم تهویه مطبوع موجود در دنیای مدرن ما آورده شده است:
تهویه مطبوع مرکزی
تهویه مرکزی رایج ترین نوع سیستم خنک کننده است. ترجیحاً در خانه های بزرگتر به دلیل خنک کننده کارآمد آن استفاده می شود. سیستم تهویه هوای خنک را از طریق کانال های تغذیه به گردش در می آورد و برمی گرداند.
مجرای تغذیه و رجیسترها بر روی دیوار یا طبقات خانه قرار دارند که هوای داخل را تامین می کنند. هنگامی که هوا گرم می شود، دوباره به کانال های تغذیه گردش می کند و زمانی که دوباره به تهویه مطبوع منتقل می شود، ثبت می شود.
نصب این نوع سیستم تهویه مطبوع نیاز به تفکر عمیق، برنامه ریزی و آمادگی دارد. اندازه برای عملکرد سیستم بسیار مهم است، نصب سیستمی با اندازه اشتباه، حتی اگر کارآمد باشد، هزینه های ابزار بیشتر از آنچه باید باشد خواهد بود.
کولر گازی مینی اسپلیت بدون کانال
سیستم تهویه مطبوع بدون کانال و مینی اسپلیت نیز رایج است اما با قطعات جدید اصلاح شده است. درست مانند نوع تهویه مرکزی، این سیستم ها دارای یک واحد هندلینگ داخلی و یک کمپرسور/کندانسور در فضای باز هستند.
این نوع از سیستم های تهویه مطبوع در خنک کردن اتاق های فردی موثر هستند زیرا این سیستم می تواند تا چهار واحد داخلی داخلی را خنک کند. یونیت هندلینگ به یونیت خارجی متصل است. همچنین، هر واحد هندلینگ دارای ترموستات مخصوص به خود است که به هر یک از آنها اجازه می دهد در دمای متفاوتی کار کنند. یک قسمت خاص را می توان در سیستم خنک کرد.
کولر گازی پنجره ای
تهویه مطبوع پنجره ای یک واحد جمع و جور است که برای خنک کردن یک اتاق خاص ایده آل است. این سیستم همچنین به عنوان “واحد واحد” شناخته می شود، در پنجره یک اتاق نصب می شود. هنگام کار، هوای گرم از پشت سیستم تهویه هوا به بیرون فرستاده می شود و هوای خنک را از قسمت جلویی می دمد. برای کسانی که فضاهای کوچک را ایمن می کنند عالی است و برای خانه های بزرگتر مناسب نخواهد بود زیرا در چنین محیطی به طور موثر خنک نمی شود.
کولر گازی پرتابل
این نوع سیستم های تهویه مطبوع به عنوان سیستم خنک کننده واحد پنجره نسل بعدی مشخص می شوند. هوا را از اتاق گرفته و خنک می کند و سپس آن را به داخل اتاق می فرستد. همچنین هوای گرم را از بیرون، از طریق شیلنگ اگزوز که در پنجره نصب شده است، خارج می کند.
درست مانند واحدهای تهویه مطبوع پنجره ای، این نوع سیستم ها نیز برای خنک کردن تنها یک اتاق طراحی شده اند. آنها مقرون به صرفه، همه کاره، و همچنین نصب آسان هستند. قابل حمل بودن آن را حتی ایده آل تر می کند.
گرمایش و سرمایش زمین گرمایی
انرژی زمین گرمایی پایدار، کم مصرف و دارای طول عمر طولانی است. این فرآیند سرمایش و گرمایش امکان پذیر است زیرا دمای زمین همیشه 55 درجه باقی می ماند. هر چقدر هم که دما گرم یا سرد باشد تغییر نمی کند. فناوری زمین گرمایی گرما را از زمین استخراج می کند و از آن در داخل خانه استفاده می کند. این سیستم حاوی یک مبدل زمین‌گرمایی (حلقه‌ها یا چاه‌ها) است که در اعماق زمین نصب شده است، این مکانیزمی است که خانه را خنک و گرم می‌کند و سپس آن را دوباره در زمین پخش می‌کند.
تهویه مطبوع هیبریدی
سیستم های تهویه مطبوع هیبریدی سیستم پمپ حرارتی هستند که با سوزاندن سوخت های فسیلی یا برق کار می کنند. تولیدکنندگان به منظور صرفه جویی در هزینه و انرژی، منبع انرژی مناسب را هوشمندانه انتخاب می کنند.
این سیستم به طور معمول در تابستان کار می کند و گرما را از داخل بیرون می کشد و آن را در فضای باز توزیع می کند. در زمستان با کشیدن گرما از بیرون برای تخلیه آن به خانه، معکوس عمل می کند.
سیستم پمپ هیبریدی با قانون دوم ترمودینامیک کار می کند که بیان می کند گرما از جسم گرم به جسم سرد منتقل می شود. بنابراین، هنگامی که مبرد به زیر دمای بیرون می‌رسد، گرمای محیط بیرون به کویل‌های پمپ حرارتی سیستم و به مبرد منتقل می‌شود. گرمای استخراج شده همان چیزی است که به هوای گرم و مطبوع اتاق تبدیل می شود.
پمپ حرارتی
پمپ حرارتی مانند یک تهویه مطبوع معمولی است با این تفاوت که می تواند گرما را در زمستان نیز تامین کند. در تابستان، پمپ حرارتی گرما را از خانه جمع می کند و آن را به بیرون دفع می کند. در زمستان، پمپ حرارتی گرما را از هوای بیرون بیرون می کشد و آن را در داخل خانه به گردش در می آورد. پمپ حرارتی زمانی بهترین عملکرد را دارد که دمای بیرون از انجماد بالاتر باشد. در زیر آن، گرمای مکمل اغلب مورد نیاز است. یک پمپ حرارتی می تواند 30 تا 60 درصد انرژی کمتری برای تامین گرمای یکسان در مقایسه با یک کوره الکتریکی با عنصر گرمایش مقاومتی ذخیره کند.
منابع:
https://studentlesson.com/air-conditioning-system-definition-functions-components-types/https://www.aceac.com/hvac-info-center/components-of-an-air-conditioning-system/
