تهویه مطبوع و آسایش حرارتی در ساختمان – بخش اول

سیستم‌های HVAC طراحی‌شده با انرژی تجدیدپذیر – بخش سوم
آذر ۲۶, ۱۳۹۷
تهویه مطبوع و آسایش حرارتی در ساختمان – بخش دوم
دی ۵, ۱۳۹۷

تهویه مطبوع و آسایش حرارتی در ساختمان – بخش اول

سرمایش و تهویه مطبوع

Thermal and HVAC picture 1

ماخذ: مجله ساختمان – فروردین ۱۳۹۷
ترجمه: مهندس داریوش فرجی
……………………………………………………………
امروزه با توجه به پیشرفت‌های بشر در زمینه‌های زمینه‌های مختلف ، به ویژه آسایش حرارتی افراد در ساختمان‌ها (اعم از منازل ، دفاتر کار ، فروشگاه‌ها و . . . ) ، تمهیداتی قرار گرفته که از مهم‌ترین آن‌ها تهویه مطبوع است.
در این مقاله به برخی موارد مهم در خصوص تهویه مطبوع ساختمان و آسایش حرارتی طبق استاندارد برجسته تهویه مطبوع جهان ، ASHRAE مطالبی ارائه می شود.

 

ASHRAE مخفف American Society of Refrigeration Air-conditioning Engineers (انجمن آمریکایی مهندسین گرمایش، تبرید و تهویه‌مطبوع) است.

این شامل کتاب‌ها ، هندبوک‌ها ، استانداردهای مختلف در این خصوص (که خود دسته‌بندی‌های مختلف Application (کاربردها‌) Fundamental (شامل موارد محاسباتی بیشتر ) و . . . است.

تعریف تهویه مطبوع طبق استاندارد ANSI/ASHRAE62.1 ، فرآیند رفتار هوا جهت مواجه با الزامات فضایی مشروط توسط کنترل دما، رطوبت، تمیزی و پخش آن است.

در شکل زیر نمونه‌ای از تجهیزات و بخش‌های یک سیستم تهویه‌مطبوع ساختمان‌، طبق همین استاندارد ، نشان داده شده است :

 

به طور کلی ، این تجهیزات شامل دو بحث گرمایش و سرمایش‌اند که به می‌توانند به ۳ بخش اصلی تقسیم شوند :

• مولد انرژی (مثل چیلر و بویلر)
• خطوط انتقال (مثل کانال‌ها ، لوله‌ها و . . .)
• توزیع کننده‌ها ( ترمینال‌ها مثل رادیاتور)

در گرمایش ساختمان‌، جهت محاسبه بار حرارتی لازم ، دو مورد :

۱- تلفات گرما از جداره ساختمان
۲- و تلفات گرما ناشی از ورود هوای تازه مطرح می‌شوند

در اصل ، امروزه رویکرد سلامتی و IAQ که مخفف Indoor Air Quality (کیفیت هوای داخل) اهمیت ویژه‌ای یافته، به نحوی که می‌تواند عامل مهم دیگر (صرفه‌جویی در مصرف انرژی) را توجیه کرده است.

این مطلب را هم بخوانید  تهویه مطبوع و آسایش حرارتی در ساختمان - بخش دوم

جهت استخراج مقدار هوای لازم ورودی در ساختمان ، علاوه بر استفاده از موارد مختلف استاندارد مذکور، می‌بایست از صفحات ۴۰ تا ۴۳ مقررات ملی ساختمان، مبحث ۱۴ استفاده کرد.

همانگونه که ذکر شد ، دو عامل فوق در طراحی سامانه گرمایش ساختمان اهمیت دارند که هر دو به دمای بیرون وابسته‌اند (متغیر اصلی در گرمایش دمای طرح خارج است) در نتیجه طراحی آن بر اساس بار Peak (بیشترین بار ملزم جهت گرمایش ساختمان) انجام می‌شود.

در نتیجه زمانی که به گرمای کمتر نیاز باشد، افراد می‌توانند مقدار گرمای را مثلا با بستن شیر یک رادیاتور کمتر کنند‌.

در حالی که در سرمایش جدا از دو عامل ، عوامل بیشتری مطرح است (‌۷ عامل مهم جهت تعیین بارهای حرارتی محاسبه می‌شوند که شامل توان ناشی از بدن هر انسان که می‌تواند به حدود یک پره رادیاتور باشد‌، گرمای ناشی از تجهیزات، اثر تابش خورشید و . . . که در ساختمان‌های عمومی مثل سینما تاثیر ویژه‌تری می‌یابد‌)

امروزه از نرم افزارهای شبیه‌سازی انرژی (‌مانند Carrier ، Design Builder و . . . ) برای سهولت محاسبات فوق استفاده می‌شود.

خود سرمایش در ساختمان را به طور کلی می توان به ۳ بخش تقسیم کرد :

• سرمایش تبخیری
• سرمایش تراکمی
• سرمایش جذبی

 

۱- سرمایش تبخیری :

در این سرمایش آشنایی با نمودار سایکرومتریک اهمیت ویژه‌ای دارد.

این نمودار شامل ترکیبی از مشخصات ترمودینامیکی هوا (آنتالپی‌، حجم مخصوص‌، رطوبت نسبی‌، رطوبت مطلق‌، دمای حباب تر‌، دمای حباب خشک و دمای نقطه شبنم) است که با داشتن تنها دو مورد از این ۷ مورد، با استفاده از نمودار می‌توان موارد دیگر را استخراج کرد.

این مطلب را هم بخوانید  روش انتخاب پمپ های سانتریفیوژ برای مصارف آبرسانی-بخش اول

به این بخش در بخش‌های انتهایی این مقاله (بحث آسایش حرارتی ) مجدد پرداخته می‌شود (در شکل زیر محدوده آسایش روی این نمودار نشان داده شده است)

۲- سرمایش تراکمی :

در این روش یک سیکل تبرید مطرح می‌شود که سیال عامل (مبرد) با استفاده از کمپرسور متراکم شده و پس از میعان در چگالنده (کندانسور) و کاهش فشار در اثر عبور از شیر انبساط (و پدیده خفگی) ، در اواپراتور با گرفتن گرمای محیط تبخیر شده و سرمایش ایجاد می‌شود.

در شکل زیر یک نمونه از سیکل تبرید نمایش داده شده است :

۳- سرمایش جذبی :

در این روش با استفاده از ژنراتور و ایجاد گرما (به جای کمپرسور و تراکم سیال) ، در واحد اواپراتور سرمایش ایجاد می‌شود.

(مانند یخچال‌های نفتی در گذشته) که در کشورهایی مثل ایران که عمدتا از گاز برای تولید برق استفاده می‌شود می‌تواند روش بسیار به صرفه‌ای باشد.

(البته هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایبی دارند) ولی در کل، در بخش‌هایی که می‌توان از انرژی waste استفاده کرد، مثل گرمایی خروجی از نیروگاه‌ها یا حتی گرمای عمق زمین، گرمای ناشی از زباله‌سوزی و . . . نیز روش مناسبی است.

در کل مکانیزم عملکرد در اواپراتور این است که زمانی که در مبرد فشار کاهش می‌یابد ، نقطه جوش نیز کاهش می‌یابد و با تبخیر مبرد سرمایش ایجاد می‌شود.

در سیستم‌های تهویه‌مطبوع جذبی ساختمان ، آب مبرد و لیتیم برماید نقش جاذب را دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اشتراک رایگان تاسیسات نیوز
هفته نامه تاسیسات نیوز تنها نشریه الکترونیکی تاسیسات ایران است. با عضویت در سایت کاشانه این نشریه را هرهفته در میل باکس خود رایگان دریافت کنید.البته عضویت مزایای دیگری نیز دارد...