بار حرارتی دود سیگار

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 48

از: Gord Cooke

ترجمه و اقتباس: مهندس سید مجتبی طباطبایی

نقش دود سیگار در افزایش بار سرمایی و گرمایی ساختمان

یکی از مهم ترین وظایف سیستم تهویه مطبوع ساختمان قطع نظر از موضوع گرمایش و سرمایش فراهم کردن هوای با کیفیت مطلوب برای ساکنین است و در این راستا کنترل یا اخراج دود سیگار از محیط داخل به ویژه در ساختمان های عمومی نظیر رستوران بسیار حائز اهمیت است. اما اغلب مالکین ساختمان ها حاضر به پذیرش هزینه های مربوط به کنترل موثر دود سیگار نیستند. تصور عام از هزینه های ناشی از دود سیگار فقط به مخارج تهیه بادزن های مکنده جهت بیرون راندن دود از محیط داخل ساختمان محدود می شود. در حالی که موضوع عملا پیچیده تر از این است و جدای از مخارج مربوط به فیلتراسیون و غیره بار های گرمایی و سرمایی ناشی از اخراج هوای گرم یا سرد و جایگزینی آن با هوای تازه خارج را نیز شامل می شود که با احتساب آنها هزینه های مربوطه بالغ بر 400 تا 700 دلار به ازاء هر شخص سیگاری است. حالا اگر مثلا برای رستورانی با گنجایش 100 نفر فرض بر این باشد که 25% یعنی 25 نفر از مشتریان سیگاری هستند و طبق استاندارد برای هر یک 60CFM هوا در نظر گرفته شود در مجموع میزان هوای لازم برای تهیه فقط از بابت دود سیگار1500CFM می باشد که هزینه های مربوطه که به سیستم تهویه مطبوع این رستوران تحمیل می شود حداقل 10000 دلار است.

ملاحظات فنی

دود سیگار مخلوط پیچیده ای از گاز ها و چیز های دیگر است که تقریبا از 3800 ترکیب شیمیایی مختلف تشکیل می شود. دودی که از سوختن دود تنباکو ساطع می شود به دلیل این که از فیلتر سیگار عبور نمی کند از نظر شیمیایی خطرناک تتر از دودی است که فرد سیگاری از دهان و بینی خود بیرون می فرستد. همانطور که ذکر شد طبق استاندارد های تهویه در مکان های با دود سیگار برای هر نفر باید 60CFM منظور شود که این میزان تهویه در اتاق های کوچک ممکن است صدای آزار دهنده ای ایجاد کند. در رستوران ها کوران هوای سرد مشکل بزرگ دیگری است که از همین امر ناشی می شود. از اینرو باید در طراحی کانال ها و دیفیوزر های تهویه دقت کافی مبذول گردد.

حال بیایید ببینیم بار گرمایی و سرمایی تحمیل شده بر سیستم گرمایش و سرمایش ناشی از تهویه برای دود سیگار چقدر است. اگر همان رستوران را که مثال زده شد در نظر بگیریم و برای تهویه فقط از بابت دود سیگار مشتریان 1500CFM منظور کنیم در شرایطی که دمای طرح زمستانی هوای خارج 20C- باشد بار گرمایی مربوطه 100000Btu/h خواهد بود که رقم قابل توجهی است. البته هزینه های تجهیزات لازمه اعم از مبدل های حرارتی استینلس استیل حفاظت از یخ زدگی کنترل های مخصوص و غیره را نیز باید به حساب آورد.

کاهش بار گرمایی یا سرمایی ناشی از اخراج دود سیگار

با استفاده از فناوری بازیافت انرژی می توان بار گرمایی یا سرمایی ساختمان را حتی به میزان 75 درصد کاهش داد. اما پیمانکاران می گویند در ساختمان هایی که زمان کار یا حضور افراد نسبتا کوتاه است مدت زمان استهلاک هزینه استفاده از سیستم بازیافت انرژی بسیار طولانی خواهد بود. البته این نظر درست است ولی چنانچه به کارگیری سیستم بازیافت انرژی با اجتناب از افزایش ظرفیت گرمایی یا سرمایی دستگاه ها و سیستم های موجود توام گردد تجربه نشان داده است که هزینه مربوطه ظرف یک سال مستهلک می شود.

گاه فیلتراسیون هوای دودآلود برگشتی ممکن است بخشی از راه حل باشد اما پیمانکاران باید بدانند که حتی بهترین فیلتر ها هم قادر نیستند تمام اجزاء مضر دود سیگار را بگیرند. به علاوه فیلتراسیون ترکیبات گازی دود سیگار از یک اتاق کار بسیار مشکلی است.

شکل زیر نمونه ای از یک سیستم کانال مکش دود سیگار را نشان می دهد. سرعت مکش هوای دریچه اتاق در فاصله ای معادل قطر کانال دور تر از دریچه به میزان یک دهم کاهش می یابد. به عنوان مثال قطر دهانه یک کانال مکش برای تخلیه1500CFM هوای دود آلود 16 اینچ است. به این ترتیب سرعت هوا در دهانه ورودی کانال 1000FPM و در فاصله 16 از ورودی کانال خواهد بود.

این سرعت در فاصله 32 از دریچه تا میزان 10FPM کاهش می یابد که با این سرعت ناچیز اجزاء بزرگ تر دود سیگار را مشکل می توان فقط از طریق یک دریچه تخلیه کرد.

بیرون راندن دود سیگار(به جای مکش)

مطالعات نشان می دهد که بیرون راندن دود از اتاق به مراتب موثر تر از تخلیه آن توسط سیستم مکش است بدین ترتیب می توان میزان تهویه برای هر فرد سیگاری را تا 30CFM کاهش داد. با این کار هزینه های تجهیزات مربوطه و بار های گرمایی و سرمایی تحمیلی به سیستم تا حدود زیادی کم می شوند.

البته جریان هوایی که برای بیرون راندن دود از اتاق به سمت یک دریچه خروجی در حرکت است به دلیل سرعتی که دارد در اطراف موانعی مثل چراغ های روشنایی و غیره توربولنس ایجاد می کند.

اما عملا اغلب صاحبان رستوران ها و اماکنی مانند آن حاضر نمیش وند سطح سقف سالن را برای حصول جریان صحیح هوا بالاتر ببرند.

به هر حال پیمانکاران تاسیسات می توانند با استفاده از شیوه رانش دود سیگار و فناوری بازیافت انرژی بار های گرمایی و سرمایی تحمیلی دود سیگار و مخارج مربوطه را کاهش داده با هزینه معقول تری شرایط آسایش راه در ساختمان ایجاد کنند.

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید فیلم آموزشی طراحی تاسیسات مهندسی تهویه و تهویه مطبوع را تهیه کنید.