تهویه مطبوع

معرفی تهویه مطبوع 

گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) یک صنعت با طیف بسیار وسیع می باشد. سیستم های تهویه مطبوع گستره فراوانی از یک بخاری کوچک خانگی تا سیستم های فوق پیشرفته کنترل اتمسفر زیردریایی ها و شاتل های فضایی را شامل می شوند. سیستم های سرمایشی می تواند از یک یونیت کوچک خانگی تا سیستم های تبرید صنعتی با ظرفیت 10/000 بار بزرگتر تفاوت کنند.

بنا بر پیچیدگی نیاز، طراح سیستم تهویه مطبوع باید فاکتورهای بیشتری را به جز تأمین دمای آسایش در نظر بگیرد. شرکت برودت کار اطلس با سابقه طولانی مدت و درخشان آمادگی خود در راستای طراحی و تولید انواع سیستم های تهویه مطبوع اعم از مسکونی، تجاری و صنعتی جهت پروژه های کارفرمایان محترم اعلام می دارد.

تاریخچه تهویه مطبوع 

برای هزاران سال مردم از آتش برای گرم کردن خودشان استفاده می کردند. در آن زمان ها هوایی که به وسیله سوختن آتش جابجا می شد به شکل طبیعی حکم تهویه را برای افراد حول آتش ایفا می کرد. با این حال با ظهور دیگ های آب گرم و بخاز جهت تأمین گرمایش، نیاز به سیستم تهویه آشکار شد. در اواخر دهه 80 قرن نوزدهم محاسبات سر انگشتی طراحی سیستم های تهویه توسعه یافت و در بسیاری از کشور ها مورد استفاده قرار می گرفت.

در سال 1851 آقای دکتر جان گوری موفق به اختراع یک ماشین تبرید شد و پس از سی و چند سال، امکان استفاده از تبرید برای مقاصد صنعتی فراهم گردید. در ابتدا دو کاربرد اصلی این سیستم تبرید انجماد گوشت برای انتقال و تولید یخ بود. در اوایل قرن بیستم یک ابتکار جدید برای خنک کردن ساختمان ها جهت تأمین آسایش ظهور کرد. سیستم سرمایش ساختمان مبادلات بورس نیویورک در سال 1902 یکی از اولین سیستم های سرمایش بود. در آن زمان ها تهویه مطبوع صرفاً به سرمایش اتلاق می شد اگرچه به تدریج معنی آن از صرفاً سرمایش به کنترل پارامتر های زیر تغییر کرد :

[ultimate_spacer height=”50″]

تهویه مطبوع مدرن

تهویه مطبوع مدرن تقریباً برای تمام جنبه های پیشرفت فعالیت های انسان امروزی حیاتی است. اگرچه تا امروز پیشرفت چشمگیری در صنعت تهویه مطبوع حاصل گردیده، هنوز زمینه هایی با پتانسیل تحقیقات فعال و قابل مناظره وجود دارد.

کیفیت هوا امری است که به شکل مستقیم بر افراد تأثیرگذار می باشد. هنوز در بسیاری از کشورهای دنیا مردم از شیوع آسم و کیفیت هوای داخل ساختمان ها و هواپیماها ناراضی هستند و پشت این قضایا، دلایل و تأثیرات بسیار پیچیده وجود دارند. این پیچیدگی تا حدی است که یک رشته مهم فنی و مهندسی جهت بررسی و حل این مشکلات توسعه یافته است.

انتشار گازهای گلخانه ای و تخریب لایه حافظتی ازون موضوعاتی هستند که همواره مورد تحقیق و تفحّص قرار دارند. همچنین قوانین و راهنمایی های جدیدی شکل گرفته اند که فرآیند هایی اعم از بازیافت، استفاده از انرژی های نو، کاهش مصرف انرژی، مواد اولیه با آلودگی کمتر از جمله مبرد ها را تشویق می کنند. تمام این مسائل تأثیر عمیقی در طراحی ساختمان ها از جمله سیستم های تهویه مطبوع و کدهای طراحی دارند.

مقدمه ای بر فرآیند تهویه مطبوع

همانطور که قبلاً اشاره شد استفاده از عبارت تهویه مطبوع زمانی درست است که کنترل تمامی پارامترهای دما، رطوبت، هوای تازه، فیلتراسیون و سیرکولاسیون را شامل گردد. هفت فرآیند اصلی برای دستیابی به تهویه مطبوع ایده آل به شرح زیر می باشند.

تعریف تهویه مطبوع

استفاده از عبارت “تهویه مطبوع” می تواند به شکل قابل توجهی متفاوت باشد. بنابراین همواره توصیه می گردد معنی دقیق آن حاصل شود. به عنوان مثال : تهویه مطبوع پنجره ای عموماً سرمایش، در بعضی موارد رطوبت زدایی، کمی فیلتراسیون و تهویه تأمین می کند. آنها توانایی گرمایش یا رطوبت دهی به فضا را ندارند.

در مناطق با آب و هوای سردتر، گرمایش معمولاً با یک سیستم مجزا که در فضای بیرونی ساختمان قرار دارد، تأمین می گردد. الباقی فرآیند ها شامل : سرمایش، رطوبت دهی، رطوبت زدایی، فیلتراسیون، تهویه و سیرکولاسیون هوا توسط یک سیستم هوای جداگانه تأمین می شود. مهم است که به خاطر داشته باشیم دستگاه گرمایش و دستگاه هوارسان به اتفاق تشکیل سیستم تهویه مطبوع را می دهند.

طراحی تهویه مطبوع

قبل از انتخاب سیستم تهویه مطبوع باید بدانیم این سیستم قرار است چه مشخصاتی را برای هوا تأمین کند.

معمولاً هدف، تأمین یک محیط آسوده برای ساکنین است ولی اهداف بسیاری غیر از این نیز می توانند وجود داشته باشند مثلاً ایجاد یک فضای مناسب برای مرغداری، اتاق عمل یک بیمارستان، تثبیت دما و رطوبت برای حفظ قطعات هنری چوبی و غیره. قبل از طراحی و انتخاب یک سیستم موفق باید هر موقعیتی که بر پروژه حاکم است به صورت شفاف شناسایی گردد. چرا که نیازهای متفاوت، شرایط طراحی متفاوتی را می طلبد.

در ادامه مختصراً طراحی چند پروژه خاص و نوع کارایی و نیازهای سیستم تهویه مطبوع را بررسی می کنیم.

مثال اول : مرغداری

مسائل طراحی شامل جنبه های اقتصادی، سلامت و تندرستی ماکیان و کارگران به علاوه قوانین حاکم منطقه ای می باشند. فضاهای پرورش حیوانات همواره نیازمند تهویه هستند و بنا به شرایط آب و هوایی منطقه نیازمند سرمایش و یا گرمایش می باشد که با یک ترموستات ساده قابل کنترل است. سرعت تهویه به عوامل زیر وابسته است :

لازم به ذکر است که رطوبت دهی و فیلتراسیون نیاز نیست. یک طراحی جامع تهویه جهت رسیدن به 4 هدف فوق می تواند تأثیر به سزایی در کاهش هزینه های اولیه و بهره برداری داشته باشد.

مثال دوم : اتاق عمل بیمارستان

این یک محیط بسیار حساس و بحرانی است که بهره گیری از یک سیستم تهویه مطبوع سفارشی و خاص را می طلبد. اهداف طراحی عبارتند از :

این موقعیت نیازمند طراحی و پیاده سازی یک سیستم تهویه مطبوع پیشرفته و کاملاً قابل اطمینان می باشد.

مثال سوم : حفظ قطعات هنری چوبی

اهداف ما در این فضا پایین نگاه داشتن رطوبت جهت به حداقل رساندن احتمال رشد قارچ ها و در عین حال بالا نگاه داشتن رطوبت جهت به حداقل رساندن احتمال خشک شدن هوا و بروز آتش سوزی می باشد. همچنین به حداقل رساندن احتمال ترک خوردن و یا باد کردن قطعات چوبی که با تغییر رطوبت در هوا اتفاق می افتد. بنابراین چالش طراحی ما نگه داشتن رطوبت در یک سطح کاملاً ثابت، دمای حدوداً ثابت و به حداقل رساندن تهویه مورد نیاز برای یک سیستم تهویه مطبوع دائم کار می باشد. در این موقعیت کنترل رطوبت در درجه اول اهمیت و کنترل دما در درجه دوم اهمیت قرار دارند. معمولاً در این موارد رعایت تمامی 7 فرآیند تهویه مطبوع مورد نیاز می باشد که به این قبیل فضاها، فضای تماماً تهویه مطبوع گفته می شود.

ویژگی های مؤثر بر آسایش افراد

پنج ویژگی فضا شامل : شرایط دمایی، کیفیت هوا، میزان صدا، روشنایی و معماری بر روی میزان آسایش افراد تأثیر گذار است. از بین این پنج ویژگی تنها دما و کیفیت هوا به طور مستقیم با سیستم تهویه مطبوع قابل کنترل هستند. میزان صدای موجود در فضا ممکن است از جهاتی مؤثر باشد. جنبه های روشنایی و معماری شامل تخصص ما نمی شوند اما در طراحی سیستم تأثیرگذار هستند. در ادامه مختصراً به توصیف این 5 ویژگی و تأثیرات آن بر آسایش افراد می پردازیم.

شرایط دمایی

شرایط دمایی فراتر از صرفاً دمای هوا می باشد. اگر سرعت هوا خیلی بالا باشد، فضا سرد تلقی خواهد شد. اگر گردش هوا وجود نداشته باشد ساکنین، هوا را اصطلاحاً خفه تلقی می کنند. سرعت هوا در یک فضا به شکل عمده توسط سیستم تهویه مطبوع کنترل می گردد.

کیفیت هوا

کیفیت هوا در یک فضا توسط ساکنین و سایر محتوای موجود در فضا تحت تأثیر قرار می گیرد. این آلودگی کم و بیش با میزان ورود هوای تازه کم شده و میزان آلودگی رقیق تر می شود. معمولاً فضاهای با تراکم نفرات بالا مانند یک سینما و فضا های با فعالیت پر آلودگی مانند آشپزی نیازمند هوای تازه بسیار بیشتری نسبت به یک فضای اداری یا مسکونی هستند. 

میزان صدا

میزان صدای یک محیط ممکن است ناشی از صداهای ترافیک خیابان، خود ساکنین، تجهیزات موجود و سیستم تهویه مطبوع باشد. شرایط طراحی میزان صدا با توجه به کاربری فضا متغیر است. مثلاً شرایط طراحی برای یک استودیو ضبط صدا بسیار حساس تر و مهم تر از یک کارگاه ریخته گری می باشد.

روشنایی

روشنایی بر طراحی تهویه مطبوع تأثیر گذار است چرا که هر منبع نور کم و بیش از خود گرما نیز منتشر می کند.

معماری

فرض کنید ساکنین روی یک مبل در کنار پنجره نشسته اند، در صورت تابش نور خورشید روی افراد آنها احساس گرما می کنند و در زمانی که هوا ابری است احساس سرما خواهند کرد. دقیقاً اینجاست که طراحی معماری ساختمان مستقل از دمای فضا بر روی آسایش افراد تأثیر می گذارد.

تأثیر ادراک و احساس افراد بر تهویه مطبوع

تمامی افراد دارای سه مشخصه میزان سلامتی، آسیب پذیری و توقع هستند و این سه مشخصه همواره ثابت نیست و تابعی است از مکانی که شخص در زمانی خاص در آن حضور دارد.

سلامتی

ممکن است افراد در سلامتی کامل به سر ببرند و سرمای دستگاه تهویه مطبوع برایشان مطلوب باشد. از طرفی برای مراجعینی که در مطب یک پزشک منتظرند تا نوبت ویزیتشان فرا برسد ممکن است هوای سرد دستگاه بسیار آزاردهنده احساس شود.

آسیب پذیری

افراد همچنین می توانند در میزان آسیب پذیری متفاوت باشند. مثلاً شخصی که با کفش روی کف سرد یک اتاق قدم برمی دارد، سرمای آن را احساس نخواهد کرد. ولی قطعاً برای کودکی که مشغول بازی کردن روی سطح سرد زمین است، احساس سرما ناخوشایند خواهد بود.

میزان توقع

هر فردی در ذهنش توقعاتی دارد. وقتی ما وارد یک هتل لاکچری می شویم توقع داریم که هوای آنجا کاملاً مطبوع و دلپذیر باشد. وقتی در تابستان وارد یک پاساژ می شویم توقع داریم آنجا خنک باشد. توقعات می توانند ناشی از تجربه قبلی حضور در یک فضا و یا ظاهر آن فضا باشد. برای مثال وقتی وارد رختکن یک باشگاه ورزشی می شویم احتمالاً توقع می رود که بو بدهد و این امر تحمل واقعیت را آسوده تر خواهد کرد.

تأثیر لباس و نوع فعالیت افراد بر تهویه مطبوع

پارامترهای دیگری که بر احساس مطبوع بودن یا نبودن هوای یک فضا تأثیر می گذراند میزان لباسی است که افراد بر تن دارند و نوع فعالیتی است که انجام می دهند. اگر افراد در یک فضای خاص لباس کمی بر تن دارند (مانند استخر) محدوده دمایی آسایش برای این افراد گرمتر از افرادی است که لباس های زیادی پوشیده اند. همینطور اگر افراد در حال انجام فعالیت های سنگین باشند (مانند سالن ورزشی) بدنشان در حال تولید حجم زیادی از گرماست و محدوده دمایی آسایش برای این افراد سردتر از افرادی است که در یک روز کاری پشت میزشان در اداره مشغول کار هستند.

فهرست
تماس با ما