سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر VAV

سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر

در این مقاله در مود سیستم های تهویه مطبوع حجم متغیر صحبت میکنیم سیستم VAV بر این اساس استوار است که اکثر بارهای تهویه مطبوع بسیاری از از ساختمان های بزرگ، بار سرمایی هستند با توجه به این سیستم هایی که به منظور تهویه مطبوع چندین زون طرارحی شده اند و در سیستم حجم ثابت اقتصادی نیستند، و در آن ها یا هوای سرد  با هوای گرم مخلوط می شود و یا هوای سرد دوباره گرم می شود و در ضمن مقدار هوا ثابت است و براساس مقدار هوا دهی بار اوج زون ها است لذا طراحی سیستم های تهویه مطبوع VAV بسیار اهمیت خاصی دارد. در هر صورت در مورد ساختمان های و یا فضاهایی که پرویل بار آن ها متغیر است به طوری که ضریب هم زمانی بار کم می باشد. استفاده سیستم تهویه مطبوع حجم متغیرVAV، به صرفه است. در مجموع می توان سیستم های تهویه مطبوع حجم متغیر را به دو گروه زیر طبقه بندی کرد:

  • سیستم حجم متغیر یک منطقه ای
  • سیستم حجم متغیر چند منطقه ای

سیستم حجم متغیر

در مورد سیستم های حجم متغیر سخت گیری کمتری برای رعایت شروط منطقه وجود دارد. زیرا این سیستمها در صورت دارا بودن پایانه و کنترل دبی هوا به صورت محلی، می توانند فضاهایی با شرایط دمایی و رطوبی متفاوتی را تغذیه کنند. اما این تفاوت در حد اختلاف در ماهیت نیازها نیست، بلکه بیشتر مربوط به تفاوت زمانی در نیازهای دمایی و رطوبتی است. به همین دلیل کاربری مشابه فضا شرط مهمی است که برای سیستم های حجم متغیر نیز باید مد نظر قرار گیرد. به عنوان مثال نباید و نمی توان یک کلاس درس را با یک آزمایشگاه شیمی به صرف این که میتوان از سیستم حجم متغیر استفاده کرد در یک منطقه قرار داد.

سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر تک منطقه ای

سیستم تک زون حجم متغیر

در سیستم های حجم متغیر با کاهش یا افزایش دبی هوا متناسب سازی صورت می گیرد. در سیستم های یک منطقه ای حجم متغیر همان گونه که در تصویر بالا مشاهده می شود از پایانه مجهز به دمپر در ورودی فضا استفاده نمی شود. بلکه کافی است ترموستات از طریق یک کنترل کننده سرعت؛ دور موتور فن را کاهش یا افزایش دهد. بنابراین در این سیستم، دما ثابت و حجم متناسب با نیاز با تغییر دور فن تغییر می کند.

این سیستم مناسب فضاهای بزرگ با حجم زیاد است که در یک منطقه می گنجند، مانند سالن های ورزش و سالن اجتماعات و فضاهایی از این دست.

حتما بخوانید!
کاربرد تهویه مطبوع و تبرید

سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر چند منطقه ای

سیستم حجم متغیر چند زون

در سیستم حجم متغیر چند منطقه ای، هر منطقه دارای پایانه ای اختصاصی شامل دمپر قبل از دریچه برای کنترل دبی هوای ورودی است و فرمان موتور دمپر توسط ترموستات اختصاصی همان منطقه صادر می شود.

در بار جزیی وقتی که دمپر یک یا چند منطقه به سمت بسته شدن میل می کند؛ فشار هوا در کانال اصلی افزایش می یابد. در این هنگام حسگر فشار، فرمانی را برای الکتروموتور فن صادر می کند تا فن با دور کمتری کار کند.

در تصویر بالا یک کوئل سرمایش نشان داده شده است. در صورت استفاده از این سیستم در فصل زمستان سه روش وجود دارد.

اولین روش استفاده از یک کوئل گرمایشی مرکزی در کنار کوئل سرمایشی است. در این صورت شبکه کانال با مسیر کنارگذر طراحی می شود.

روش دوم استفاده از کوئل گرمکن محلی در هریک از پایانه های هوای مناطق است، در این صورت هریک از کوئل ها از ترموستات منطقه فرمان می گیرند.

روش سوم استفاده از سیستم گرمایی مجزا مانند کنوکتور یا رادیاتور است.

میزان مصرف انرژی سیستم های حجم متغیر

به طور کلی مصرف انرژی سیستم های حجم متغیر کمتر از سیستم های حجم ثابت است؛ اما نیازمند تجهیزات و کنترل ویژه است. به ویژه برای جلوگیری از کاهش هوای تازه ای که به همراه هوای رفت باید به مناطق مختلف رسانده شود. زیرا کاهش دبی هوای رفت توسط دمپرها به طور خودکار منجر به کاهش هوای تازه مورد نیاز هر فضا هم خواهد شد. در برخی موارد دمپرها را طوری تنظیم می کنند تا به اندازه عبور حداقل هوای تازه باز مانده و کاملا بسته نشوند.

یونیت خروجی حجم متغیر

پایانه های حجم متغیر انواع مختلف دارند. نوعی از آنها تنها برای سیستم سرمایش به کار می آیند. نوعی دیگری از پایانه ها دارای کوئل گرمایی از نوع برقی با آب گرم هستند این نوع پایانه ها برای هر دو فصل کاربرد داشته و در فصل تابستان نیز ممکن است به کار تعدیل دما آیند و نقش کوئل دوباره گرمکن را بازی کنند.

گونه ای از پایانه ها دارای یک فن کوچک هستند که می تواند هوای گرم برگشتی در سقف کاذب را با هوای خنک هواساز مخلوط کند و نقش تعدیل کننده دما یا ثابت کننده دبی را بازی کند.

فن پایانه ها ممکن است به صورت موازی با سری با جریان هوای اولیه قرار گیرند. در حالت موازی، فن بايانه فقط هنگامی به کار می اید که نیاز به گرمایش وجود داشته باشد.

حتما بخوانید!
نحوه عملکرد هواساز چند منطقه ای

در این صورت فن، هوای گرم را از سقف کاذب مکیده و به فضای مورد تهویه می دمد. پایانه با فن سری وقتی به کار می آید که قرار است مناطق به هنگام حضور افراد به طور پیوسته تهویه شود. در حالت سری، فن هم هوای اولیه و هم هوای سقف کاذب را مکیده و به داخل فضا می دهد تا در همه ی اوقات دبی هوا ثابت بماند.

سیستم DX حجم متغیر

سیستم DX حجم متغیر

اولین مثال از سیستم حجم متغیر چند منطقه ای مربوط به دستگاه انبساط مستقیم پشت بامی است که چیدمان آن در تصویر بالا قابل مشاهده است.

همان گونه که پیش از این نیز اشاره شد، واحد پشت بامی تمامی حلقه های مربوط به هوا، تبريد و دفع گرما را در ساختار خود دارد و فارغ از اینکه می تواند در سیستم های حجم ثابت به کار گرفته شود، امکان استفاده از آن در سیستم های حجم متغیر نیز وجود دارد.

هوای رفت از طریق یک کانال اصلی عمودی بین مناطق و طبقات مختلف تقسیم می شود و هر یک از مناطق دارای پایانه حجم متغیر مخصوص به خود هستند که در سقف کاذب جاسازی می شوند.

هوای برگشت نیز توسط کانالی عمودی به واحد برگردانده می شود؛ اما دهانه ی هوای برگشت در سقف کاذب هر طبقه قرار دارد.

در اینجا گرمایش هر یک از فضاها با کوئل برقی موجود در هر پایانه تامین می شود.

سیستم یکپارچه چند زون

آنچه در تصویر بالا مشاهده می شود مربوط به چگونگی استفاده از واحد یکپارچه انبساط مستقیم با کندانسور هوایی در سیستم حجم متغیر چند منطقه ای است.

این گونه واحدها از نظر ساختار حلقه ی هوا و تبريد بسیار شبیه به واحدهای پشت بامی هستند با این تفاوت که کندانسور آنها از نوع آبی است و در طبقات و در فضای سرپوشیده نصب می شوند. با توجه به نوع کندانسور از برج خنک کننده استفاده شده است.

هریک از پایانه های حجم متغیر دارای کویل آب گرم هستند که از طریق دیگ نصب شده در موتورخانه مرکزی تغذیه می شوند.

در این سیستم هوای برگشت از طریق سقف کاذب به واحد برگردانده می شود و برای تامین هوای تازه نیز از یک کانال عمودی که تا یام امتداد یافته استفاده شده است.

دهانه های خروجی کانال هوای تازه نیز در فضای سقف کاذب قرار دارد. کانال هوای تخلیه نیز به موازات کانال هوای تازه پیش بینی شده است.

حتما بخوانید!
تهویه مطبوع ساختمان های عمومی

سیستم حجم متغیر در چیلر ها

سیستم حجم متغیر چیلر

در سومین مثال از سیستم حجم متغیر چند منطقه ای که در تصویر بالا چیدمان آن دیده می شود. رایج ترین شیوه ارتباط بین تجهیزات مولد و سیستم تهویه مطبوع است. در این مثال از هواساز به عنوان قسمت اصلی حلقه ی هوا استفاده شده است. آب سرد سیستم توسط چیلر با کندانسور آبی و آب گرم توسط دیگ تامین می شود. یک کانال عمودی هوای تازه را به هریک از هواسازها می رساند و کاتال برگشت دارای دهانه در فضای سقف کاذب است. کوئل های گرمایی نیز که از طریق دیگ تغذیه می ش وند در هریک از پایانه های حجم متغیر قرار می گیرند.

سیستم حجم متغیر دو فن

به طور کلی در سیستم های دو کاناله، در هریک از کانال ها هوای گرم و سرد به طور جداگانه جریان می یابد. و به این منظور از دو هواساز استفاده می شود که جعبه مخلوط کننده هوای آنها به هم مرتبط است.

هر منطقه نیز توسط یک پایانه مخلوط کننده هوا که دارای دو دمپر است تغذیه می شود. پایانه حجم متغیر مخلوط کننده به هر دو کانال سرد و گرم متصل است و متناسب با نیاز اختلاط دو هوا را انجام می دهد.

این پایانه بنا به تنظیم اولیه دمپرها هم می تواند حجم ثابتی از اختلاط دو هوای سرد و گرم را به فضای مورد تهویه ارسال کند و هم می تواند دارای حجم متغیر باشد.

سیستم حجم متغیر دو کانال

در این سیستم از یک هواساز دمشی استفاده می شود. به این معنا که کوئل های سرمایی و گرمایی بعد از فن قرار می گیرند. بنابراین امکان اجرای دو کانال مجزا پدید می آید که در پایانه مخلوط کننده هر منطقه به هم می پیوندند.

در این مثال کنترل کننده صرفه گر دمای هوای مخلوط تازه و برگشت) را در حد ۵۵ درجه فارنهایت نگه می دارد. بنابراین کارکرد کوئل سرمایی به صرفه خواهد بود. اما کوئل گرمایی باید دمای محلول را به ۱۰۵ درجه فارنهایت برساند.

اگر چرخه صرفه گر فعال نباشد، دمای هوای مخلوط به ۷۵ درجه فارنهایت خواهد رسید و انرژی مصرفی برای کوئل گرمایی برای رساندن این دما به ۱۰۵ درجه فارنهایت کمتر خواهد شد، اما انرژی مصرفی برای کوئل سرمایی بیشتر می شود. بنابراین کنترل به صرفه انرژی در این سیستم چندان آسان نیست.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس

دیدگاهتان را بنویسید

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