دستگاه هواساز

دستگاه هواساز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین و مدرن­ ترین دستگاه‌های سیکل تهویه مطبوع، وظیفه تولید و توزیع هوای مطبوع را دارا می ­باشد. هوایی مطبوع اطلاق می‌شود که دارای دما مطلوب با توجه به شرایط فصلی یعنی هوای گرم در زمستان و هوای سرد در تابستان، رطوبت مناسب و عاری از آلودگی و گرد و غبار باشد.

اهداف استفاده از دستگاه هواساز

بالا رفتن دمای کره زمین، افزایش اختلاف دما در فصول گرم و سرد و نیز افزایش آلاینده‌ها در کشور موجب می‌شود که طراحی و تولید هواساز از اهمیت مازاد برخوردار باشد. لذا اهداف اصلی استفاده از دستگاه هواساز را می­توان به شکل زیر بیان نمود:

1- تنظیم دمای مطلوب (گرمایش-سرمایش با توجه به شرایط آب و هوایی)

2- تأمین هوای تازه

3- تنظیم رطوبت با توجه به شرایط آسایش افراد یا نیاز صنعتی (رطوبت زنی یا رطوبت‌زدایی)

4- تصفیه و پاک‌سازی هوا از ذرات معلق موجود در آن، گردوغبار و هر نوع آلودگی دیگر

کاربرد دستگاه هواساز

علاوه بر کیفیت بالای هوای توزیع‌شده، مزایایی نظیر راندمان عملکردی بسیار بالا، مصرف انرژی بهینه، تعمیرات و نگهداری آسان و کم‌هزینه، توزیع یکنواخت هوای مطبوع در محیط، نگهداری عدم اشغال فضای داخلی و عمر کاری بالا و…امروزه دستگاه هواساز را به یکی از محبوب­ترین سیستم ­های تهویه مطبوع در کاربری­ های مسکونی، اداری، تجاری (نظیر هتل­ ها، تالار­های پذیرایی، رستوران­ ها، سالن­ های ورزشی، فروشگاه ­ها، سالن­ های تجاری بزرگ و…) و صنعتی (کارخانه­ ها، کارگاه­ ها، بیمارستان­ ها، سالن­ های تولید، صنایع داروسازی، اتاق ­های تمیز و…) تبدیل کرده است.

کاربرد دستگاه هواساز

انواع دستگاه هواساز

دستگاه هواساز را می­توان بر اساس پارامتر­های مختلفی به شکل زیر تقسیم‌بندی نمود.

  • کاربرد: که به سه نوع هواساز آپارتمانی، صنعتی و هایژنیک تقسیم ­بندی می­شوند. هواساز آپارتمانی عموماً در بخش بالکن ساختمان نصب شده و هوا را توسط کانال به درون محیط توزیع می­کنند. نوع صنعتی با ظرفیت هوادهی بالاتر به‌منظور تأمین شرایط موردنیاز مصارف صنعتی باهدف کنترل دما و رطوبت و هم­چنین کنترل آلاینده­های محیط جهت کاهش آسیب وارد شده به دستگاه­ ها و… به کار می­روند. هواساز هایژنیک با رعایت الزامات خاص در طراحی و ساخت و هم­چنین راندمان بسیار بالاتر در فیلتراسیون هوا، عموماً کاربرد پزشکی و آزمایشگاهی دارند و در اتاق­ های تمیز، بیمارستان‌ها، صنایع داروسازی و … به کار می­روند.
  • جهت خارج شدن هوا: که بر این اساس به سه نوع هواساز روبه­ رو زن، بالازن و پایین زن تقسیم می­شوند.
  • نوع هوادهی: که به دو نوع هواساز فول فرش یا هواساز با هوادهی 100% از هوای تازه و هواساز با هوای برگشتی توسط اختلاط درصدی از هوای برگشتی از محیط با هوای تازه تقسیم می­شوند.
  • شکل یونیت:که با توجه به محل نصب و محدودیت فضایی به دو نوع افقی و عمودی طراحی و ساخته می­شوند.
  • تعداد نواحی هوادهی: که به دو نوع هواساز تک منطقه‌ای و چند منطقه‌ای تقسیم می­شوند. منظور از چند منطقه‌ای بودن، توانایی تولید و توزیع هوا با مشخصات خاص نظیر دما و رطوبت متفاوت برای محیط­ های مختلف تحت پوشش دستگاه می­باشد.

اساس کارکرد دستگاه هواساز

کارکرد دستگاه هواساز ساده می­باشد. تعدادی مبدل حرارتی به نام کویل درون دستگاه تعبیه‌شده که با توجه به شرایطی فصلی آب سرد تولیدی چیلر یا آب گرم موجود در پکیج یا بویلر توسط لوله‌کشی درون آن‌ها جریان پیدا می­کند. هوای تازه مورد نیاز جهت تهویه مطبوع توسط فن تعبیه ‌شده به داخل دستگاه مکش شده و پس از عبور از روی فیلتر­ها و انجام عملیات تصفیه هوا، از روی کویل­ها عبور داده‌شده و عملیات سرمایش و گرمایش از طریق تبادل حرارت با آب درون کویل ­ها انجام می­شود. بسته به نیاز عملیات رطوبت زنی و رطوبت­گیری هوا جهت رسیدن به میزان رطوبت دلخواه انجام‌شده و درنهایت هوای مطبوع توسط فن به محیط موردنظر از طریق کانال­ های هوادهی توزیع می­شود.

کارکرد دستگاه هواساز

اجزای اصلی دستگاه

دستگاه از اجزای مختلف و متنوعی ساخته‌شده است که به توضیح هر قسمت پرداخته‌شده است.

اجزای اصلی دستگاه هواساز

1-بدنه و استراکچر اصلی: در هواسازهای معمولی غالباً فریم سازه اصلی از پروفیل‌های آلومینیومی مربعی و چند خم طراحی و ساخته‌ می­شوند. بدنه هواسازها به‌صورت استاندارد به‌صورت دوجداره معمولاً از ورق گالوانیزه مرغوب باضخامت مناسب ساخته‌شده و بین جدارهای داخلی و خارجی بدنه از عایق حرارتی پلی­ اورتان و یا پشم سنگ باضخامت مناسب استفاده می­گردد.

بدنه و استراکچر دستگاه هواساز

بدنه و استراکچر هواساز

2-دمپر­ها: یک صفحه یا دریچه فلزی می­باشد که در مسیر جریان هوای هواساز نصب‌شده و به کمک آن‌ها می­توان به کنترل جریان هوای عبوری پرداخت. دمپرها از قاب و تیغه‌هایی تشکیل‌شده‌اند که با باز و بسته شدن و تنظیم این تیغه‌ها می­توان جریان هوا را قطع و وصل، کم‌ و زیاد (کنترل مناسب دبی هوا) کرد. دمپرها معمولاً از جنس آلومینیومی با سطح مقطع ایرفویل و بالاترین مقدار هوادهی و همچنین کمترین افت فشار ممکن ساخته می‌شوند

دمپر ها

3- سیستم تصفیه هوا: یکی از شاخص‌ترین ویژگی‌های هواساز کنترل کیفیت هوای توزیع‌شده می‌باشد که تأثیر مستقیمی بر سلامت افراد دارا می‌باشد. علاوه ­بر­این در بسیاری از پروژه­ های صنعتی، کاربرد­های پزشکی و آزمایشگاهی نظیر اتاق­های تمیز، صنایع داروسازی و … نیاز است تا هوای توزیع‌شده در محیط دارای کیفیت کنترل‌شده با حداقل میزان گردوغبار، ذرات معلق و میزان آلاینده و آلودگی باشد. فیلترهای هواساز به‌صورت متوالی در امتداد هم قرار می‌گیرند تا تصفیه آلودگی­ ها و ذرات معلق موجود در هوا به ترتیب از ذرات درشت تا ریز را انجام دهند. سیستم فیلتراسیون وابسته به نوع هوا ورودی و میزان آلایندگی و نیز وابسته به نوع فیلتراسیون شامل پیش فیلتر (فیلتر فلزی) و فیلتر میانی (فیلتر پانلی) و پس فیلتر (فیلتر کیسه‌ای، هپا و اولپا) می‌باشد.

سیستم تصویه هوا سیستم تصویه هوا در دستگاه هواساز

4-محفظه اختلاط: هوای موردنیاز دستگاه در نوع هواساز­های برگشتی از طریق اختلاط درصدی از هوای تازه و بخشی از هوای برگشتی از محیط در محفظه اختلاط تأمین می‌گردد. در واقع مقداری از هوای برگشتی از ساختمان به‌وسیله فن از طریق کانالی که بین قسمت ورودی دستگاه و قسمت خروجی در کانال بازگشت قرار دارد، وارد محفظه شده و با هوای تازه ورودی مخلوط می‌شود. نتیجه این عمل کاسته شدن از بار گرمایشی و سرمایشی و درنتیجه کاهش مصرف انرژی می‌باشد

محفظه اختلاط

5-کویل سرمایشی-گرمایشی: مهم‌ترین وظیفه هواساز تأمین سرمایش و گرمایش است. لذا نیاز است دمای هوای ورودی به محفظه تغییر پیدا کند. این کار به کمک مبدل‌های حرارتی هوا­خنک به نام کویل که در مسیر جریان هوای ورودی قرار دارند، انجام می‌پذیرد. سیال بیرون لوله‌ها هوای ورودی و سیال داخل لوله بسته به نیاز می‌تواند آب سرد، آب گرم یا مبرد باشد که با عبور هوا از روی کویل­ها، هوا به درجه حرارت مطلوب می­رسد. کویل­ های هواساز بسته به نیاز و شرایط کاری به‌صورت مستقیم و یا غیرمستقیم ساخته می­شوند. کویل گرمایش-سرمایش مستقیم کویل ­های می‌باشند که با حذف سیال واسطه آب و به‌صورت مستقیم از جریان سرد مبرد به‌منظور خنک کردن هوای واردشده به دستگاه (کویل ­های DX) و از گازهای داغ تولیدشده واحد احتراق یا هیت پمپ به‌منظور گرمایش هوای توزیع‌شده استفاده می­کند.

کویل سرمایشی-گرمایشی

کویل ­های سرمایش-گرمایش غیرمستقیم که پرکاربردترین کویل ­های مورد استفاده در دستگاه هواساز می­باشند، از سیال واسطه آب برای سرمایش (آب سرد چیلر) و گرمایش (آب گرم موتورخانه یا پکیج) و توسط پمپ و لوله‌کشی جهت انتقال آب استفاده می­کنند و شامل کویل آب سرد، کویل آب گرم و بخارآب می‌باشد.

کویل سرمایشی گرمایشی

6-رطوبت زن یا رطوبت‌گیر: رطوبت­ نسبی یکی از تأثیرگذارترین و مهم ­ترین پارامترهای محیطی می‌باشد که تأثیر مستقیمی بر فعالیت­ های افراد و عملکرد تجهیزات و سیستم‌های موجود در محیط دارا می­باشد. در هواساز برحسب نیاز از دستگاه رطوبت­ زن یا رطوبت­ گیر جهت تنظیم رطوبت هوا به میزان دلخواه استفاده می­شود. رطوبت ­زن­ ها انواع مختلفی ازجمله سیستم رطوبت زنی توسط واسط مرطوب، رطوبت زن اسپری فشار بالا، ایرواشر، رطوبت زن بخار و…شامل می­شوند که از روش­ تبخیری، پاشش قطرات ریز آب به درون هوا و تزریق بخار سبب افزایش رطوبت هوا می­شوند.

هم­چنین سیستم رطوبت‌گیری در دستگاه توسط کویل سرمایشی با استفاده از آب سرد و از طریق کاهش دمای سطح کویل تا دمای شبنم هوا انجام می‌­پذیرد. در روش دیگر رطوبت‌گیری از طریق قرار دادن گردانه بزرگی حاوی مواد شیمیایی جاذب رطوبت نظیر اتیلن گلیکول در مسیر هوای عبوری و چرخش آن توسط الکتروموتور استفاده می­شود.

رطوبت زن یا رطوبت گیر

7-فن هوارسان و الکتروموتور: فن‌ها برای اطمینان از گردش جریان هوای کافی بر مبنای شرایط بکار می‌روند. هوای بیرون به‌وسیله فن (دمنده) به درون محفظه کشیده می‌شود و با عبور از قسمت‌های مختلف نظیر فیلتر، کویل و… و با رسیدن به شرایط دلخواه به درون شبکه کانال‌کشی و درون ساختمان هل داده می‌شود. فن‌های سانتریفیوژ و پلاگ­فن به‌طور عمده در هواساز مورداستفاده قرار می­گیرند. مشخصات الکتروموتور و فن با توجه به ظرفیت هوادهی دستگاه، مشخصات کانال هوادهی نظیر ابعاد کانال، طول مسیر کانال و زانویی­ های مسیر و میزان افت فشار بدست آمده، انتخاب می­شوند.

فن هوارسان و الکتروموتور

8-سایر اجزا: دستگاه‌های مختلف دیگری برحسب نیاز می‌توانند در دستگاه هواساز بکار روند.

  • صداگیر دستگاهی است که عمدتاً بعد از بخش فن هوا رسان که منبع اصلی ایجاد صدا و نویز در دستگاه هواساز می­باشد، نصب می­گردد و وظیفه اصلی کاهش اثرات صوتی در محیط اطراف دستگاه هواساز و محیط شنونده را بر عهده دارد.

فن هوارسان

  • سیستم هیت­ریکاوری دستگاهی از نوع مبدل‌های حرارتی می‌باشد که بین دو منبع هوایی یعنی جریان هوای تازه ورودی به سیستم و جریان هوای خروجی از ساختمان قرار گرفته و عمل تبادل حرارت را بین آن­ها ممکن می‌سازد و از هدر رفت انرژی جلوگیری می‌کند.

سیستم هیت­ریکاوری

جمع‌بندی و انتخاب بهترین هواساز

بنابراین برای انتخاب نهایی بهترین دستگاه هواساز باید پارامترهای مختلفی نظیر کاربری فضای موردنظر، ظرفیت هوادهی، میزان بار برودتی و بار حرارتی موردنیاز، شرایط محیطی و آب و هوایی، تعداد و نوع فیلترها، دارا یا عدم وجود سیستم رطوبت زن، شرایط نگهداری و… مدنظر داشت. کلیه مراحل طراحی، مدل‌سازی، ساخت و تست دستگاه­ های هواساز توسط مهندسین شرکت مهتاب گسترانجام می­پذیرد.

دستگاه هواساز