انتخاب و تعیین اندازه دمپرها
انتخاب و تعیین اندازه دمپرها-بخش پایانی
محل نصب دمپر
دمپرهایی که در کانال نصب می‌شوند باید به اندازه کافی از وصاله‌هایی مثل زانویی دور باشند. دمپرهای خروجی بادزن نباید بدون توجه به تأثیر آشفتگی هوا و لرزش بادزن، مستقیماً در دهانه خروجی بادزن نصب شوند.
تعیین اندازه دمپر
گاهی دمپرها تنها بر اساس ابعاد کانال و راحتی نصب، انتخاب می‌گردند؛ اما این اغلب موجب گزینش دمپرهای بزرگ‌تر از اندازه لازم می‌شود که نتیجه آن نامطلوب شدن کنترل سیستم است.
انتخاب صحیح اندازه دمپر منافع زیر را در بر دارد:
* هزینه نصب کمتر به دلیل کوچک‌تر بودن ابعاد دمپر و مضافاً کوچک‌تر شدن محرک‌ها با کاهش تعداد آن‌ها؛
* کاهش هزینه انرژی به دلیل اینکه نشت هوا از دمپر کوچک‌تر، کمتر است؛
* مشخصه‌های کنترل بهتر؛
* مشخصه‌های عملکرد بهتر
جهت کنترل مطلوب سیستم باید هنگام انتخاب دمپر به مشخصه‌های عملکرد و ظرفیت‌ها توجه شود.
مشخصه نصب (Installed characteristic)
مشخصه ذاتی دمپر مبتنی بر یک افت فشار ثابت در عبور هوا از دمپر است که این اغلب کاربرد عملی ندارد. عناصر مقاومتی سری مثل کویل‌ها، دریچه‌های کرکره‌ای و مقاومت کانال، هم‌زمان با تغییر حالت دمپر، سبب تغيير افت فشار می‌شوند (شکل‌های ۲۶ و ۲۷). مشخصه نصب توسط نسبت مقاومت عناصر سری به مقاومت دمپر تعیین شده و برای دمپرهای تیغه موازی و تیغه متقابل، تغییر می‌کند (شکل ۲۸).
شکل 28: تعیین و اندازه دمپرها
مقاومت سری، مشخصه جریان هوای دمپر را تغییر می‌دهد. هر چه مقاومت سری بزرگ‌تر باشد، این تغییر نیز بزرگ‌تر است. نسبت مقاومت عناصر سری به مقاومت دمپر را نسبت مشخصه (Characteristic Ratio) می‌گویند. شکل‌های ۲۹ و ۳۰ مشخصه‌های تغییریافته برای دمپرهای تیغه موازی و تیغه متغیر را بر اساس نسبت مشخصه‌های مختلف نشان می‌دهند.
برای دستیابی به عملکردی هر چه نزدیک‌تر به مشخصه خطی ایده‌آل جریان، باید از نسبت مشخصة برای دمپرهای تیغه موازی (شکل ۲۹) و ۱۰ برای دمپرهای تیغه متقابل (شکل ۳۰) استفاده شود. درصد مقاومت کل مورد نیاز برای دمپر به ترتیب زیر تعیین می‌شود:
.
.
.
برای مثال، اگر یک کویل با افت فشار به طور سری با یک دمپر تیغه متقابل نصب شود (شکل ۳۱)، دمپر باید افت فشاری برابر داشته باشد (ده درصد می‌شود ).
تعیین اندازه دمپر
نسبت مطلوب مقاومت دمپر به مقاومت سری که ذکر شد، در تعیین افت فشار مطلوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این افت فشار نیز در تعیین اندازه دمپر، گام به گام مطابق روش مندرج در جدول ۱، به کار می‌رود.
مثال ۱: برای کانالی به ابعاد با مساحت که شدت جریان هوا در آن و افت فشار در عبور از دمپر تیغه موازی است، اندازه دمپر مطابق جدول ۲ محاسبه می‌شود. بر اساس محاسبات مندرج در جدول، برای این کاربرد می‌توان دمپری به ابعاد با مساحت انتخاب کرد.
سایر ملاحظات در انتخاب دمپر
* کنترل در وضعیتی
١- به طور نمونه، دمپرهای تیغه موازی نسبت به دمپرهای تیغه متقابل افت فشار کمتری دارند.
۲- باید بررسی شود که دمپر منتخب، حداکثر فشار استاتیک و نشت مقتضی را تأمین می‌کند.
* کنترل تعادل
1- مقتضیات کاربردی را تعیین نموده و دمپر تیغه موازی با تیغه متقابل را انتخاب کنید.
۲- باید بررسی شود که دمپر منتخب، حداکثر فشار استاتیک و نشت مقتضی را تأمین می‌کند.
مشخصه‌های دمپر بزرگ‌تر از اندازه لازم
* عملکرد دمپر
دمپر بزرگ‌تر از اندازه لازم، دمپری است که نسبت مشخصه آن بزرگ‌تر از برای دمپر تیغه موازی، و بزرگ‌تر از ۱۰ برای دمپر تیغه متقابل باشد. منحنی مشخصه چنین دمپری در مقایسه با منحنی مطلوب (Linear Curve) در شکل‌های ۲۹ و ۳۰ مشاهده می‌شود.
تعیین اندازه دمپرها
نتیجه بزرگ‌تر بودن دمپر از اندازه لازم، این است که فقط با کمی باز شدن دمپر، مقدار بیشتری هوا نسبت به آنچه در نظر بوده است از آن عبور می‌کند.
با استفاده از دمپر کوچک‌تر، درصد افت فشار هوا در عبور از دمپر افزایش می‌یابد. مشخصه دمپر بزرگ‌تر از اندازه لازم بیشتر متأثر از افت فشار هوا در عبور از مقاومت سری است تا از خود دمپر
در شکل ۳۲، منحنی دمپر بزرگ‌تر از اندازه لازم با منحنی خطی (حالت مطلوب) مقایسه شده است. یک دمپر تیغه موازی بزرگ‌تر از اندازه لازم در قیاس با یک دمپر تیغه متقابل بزرگ‌تر از اندازه لازم، انحراف بیشتری نسبت به منحنی خطی دارد که این عیب را می‌توان با انتخاب یک دمپر کوچک‌تر که افت فشار کلی بیشتری را ایجاد می‌کند، اصلاح نمود.
* حساسیت سیستم کنترل
یک دمپر بزرگ‌تر از اندازه لازم با منحنی مشخصه غیرخطی، موجب تغییر حساسیت سیستم کنترل در دامنه عملکرد آن می‌شود. به طوری که در شکل ۳۳ دیده می‌شود، با تغییر درصد باز شدن دمپر، حساسیت سیستم نیز به میزان قابل توجهی تغییر می‌یابد. هر چه منحنی مشخصه دمپر به حالت خطی نزدیک‌تر گردد، حساسیت سیستم نیز پایداری بیشتری یافته موجب ثبات بیشتر کنترل می‌شود. افزایش حساسیت سیستم می‌تواند موجب نوسان و تناوب در کار سیستم شده و کیفیت کنترل را تضعیف کند.
افت فشار دمپر
اگر ابعاد کانال، اندازه دمپر و جریان هوا معلوم باشند، می‌توان از روش مرحله‌ای مندرج در جدول ۳ برای تعیین افت فشار واقعی دمپر استفاده کرد.
مثال ۲: یک دمپر تیغه موازی به مساحت در کانالی به مساحت مقطع قرار دارد و دبی جریان هوا است. افت فشار این دمپر مطابق جدول ۴ محاسبه می‌شود.
کنترل هوای مخلوط
شکل ۳۴ یک سیستم کنترل هوای مخلوط را نشان می‌دهد. هر سه نوع دمپر هوای خارج، هوای اخراجی و هوای برگشتی) عوامل اصلی افت فشار در کانال‌های محل استقرار خود هستند. بنابراین جهت حصول یک کنترل خطی، از دمپرهای تیغه موازی استفاده شده است.
وقتی که از کرکره (Louver) یا شبکه مانع ورود پرندگان به طور سری با دمپرهای هوای خارج و هوای اخراجی استفاده شود (شکل ۳۵)، همچنان که دمپر بسته می‌شود افت فشار استاتیک از شبکه با کرکره به دمپر منتقل می‌شود. برای چنین سیستم‌هایی استفاده از دمپرهای تیغه متقابل در سر راه هوای خارج و هوای اخراجی، منحنی مشخصه را به حالت خطی (مطلوب) نزدیک‌تر می‌کند. دمپر برگشت عامل اصلی افت فشار در کانال محل استقرارش است و لذا یک دمپر تیغه موازی، حداقل افت فشار را داشته و منحنی مشخصه را خطی نگه خواهد داشت.
شکل ۳۶ تنظیم صحیح جهت تیغه‌های موازی دمپرهای هوای خارج و هوای برگشت را برای تخلیط مؤثر این دو هوا نشان می‌دهد. تنظیم صحیح جهت تیغه‌ها به جلوگیری از ایجاد سطوح سرد در جریان هوای مخلوط که می‌تواند سبب یخ‌زدگی کویل‌ها شود، کمک می‌کند.
کاربرد دمپرها
جدول ۵ کاربرد انواع دمپرها را نشان می‌دهد.
جدول 5 -کاربرد و نوع دمپرها
