کاربرد تهویه مطبوع و تبرید

کاربرد تهویه مطبوع

سیستم‌های تهویه مطبوع بخش جدانشدنی ساختمان‌ها و کارخانجات هستند. کاربرد تهویه مطبوع و تبرید بسیار گسترده است و در هر جایی که قصد تغییر دما و رطوبت را داشته باشیم، نیازمند مراجعه به تهویه و تبرید هستیم. در این مقاله به‌طور کامل کاربردهای آن را بررسی می‌کنیم.

کاربرد اصلی تهویه مطبوع و تبرید

رشته‌های اصلی تهویه مطبوع و تبرید به هم وابسته‌اند، ولی هر یک نیز دارای محدوده خاص خود هستند. وابستگی به یکدیگر و استقلال از هم، این رشته‌ها را از جهاتی مشترک و از جهاتی متفاوت می‌کند.

بزرگ‌ترین کاربرد تبرید که در فرآیند سرمایش است، برای تهویه مطبوع به کار می‌رود. به‌علاوه، تبرید شامل تبرید صنعتی نیز می‌شود که خود شامل فرآوری و نگهداری مواد غذایی، گرماگیری از مواد در کارخانه‌های شیمیایی، نفتی و پتروشیمی و بسیاری از کاربردهای خاص مانند صنایع تولید و ساخت است.

به شکل مشابهی، تهویه مطبوع شامل رشته‌هایی به‌غیر از سرمایش نیز می‌شود. تعریف تهویه مطبوع برای آسایش عبارت است از: «فرآیند به‌سازی هوا برای کنترل هم‌زمان دما، رطوبت، پاکیزگی و توزیع مناسب آن به‌منظور جوابگویی به نیازهای ساکنان مکانی که تحت کنترل قرار گرفته است». بنابراین تهویه مطبوع شامل تمامی عملیات گرمایش (که شامل تبرید نیست، البته به استثنای پمپ‌های حرارتی) و همچنین تنظیم سرعت، تابش حرارتی و کیفیت هوا شامل حذف ذرات خارجی و بخارها و گازهای موجود در آن است.

مهندسان متعددی در پژوهش‌ها، توسعه و کاربرد محصولات این رشته به کار گرفته شده‌اند و سایر مهندسان دارای مسئولیت طراحی سامانه‌هایی هستند که به این رشته خدمات می‌رسانند. اگرچه مانع مستحکمی برای جلوگیری از تردد مهندسان با آزادی در بخش‌های مختلف این رشته وجود ندارد، تمرکز منافع شرکت‌های تجاری و بنابراین تأکید مهندسان آن‌ها بر تهویه مطبوع یا تبرید صنعتی است. دامنه دمایی مورد نظر در تبرید صنعتی تا حدود ۶۰- درجه سانتی‌گراد است. رشته دیگر، فروتبرید (کرایوژنیک) است که دماهای کمتر از این را می‌پوشاند و شامل صنایع گاز صنعتی (جداسازی هوا به اکسیژن و ازت)، گاز طبیعی مایع‌شده و کاهش دما تا نزدیکی صفر مطلق است.

هدف از این مقاله، شناسایی وسعت، تنوع و کاربردهای تبرید و تهویه مطبوع برای مخاطبان است. برخی از تقسیم‌بندی‌های کاربردهای تهویه مطبوع که در ادامه توضیح داده می‌شود، شامل تهویه مطبوع ساختمان‌های با اندازه متوسط و بزرگ، صنعتی، مسکونی و خودروهاست. برای رشته تبرید صنعتی نیز این تقسیم‌بندی‌ها شامل صنایع غذایی نسبتاً کوچک است، ولی بسیاری از این کاربردهای ویژه، از نظر فنی پیچیده و چالش‌برانگیز هستند.

تهویه مطبوع ساختمان‌های بزرگ

اغلب واحدهای تهویه مطبوعی که به خدمت گرفته می‌شوند، تهویه مطبوع آسایشی هستند؛ به این معنا که به‌منظور تأمین شرایط آسایش ساکنان ساختمان‌اند. سامانه‌های خنک‌کردن ساختمان‌ها در تابستان، در ساختمان‌های بزرگ سراسر دنیا به تأسیساتی استاندارد بدل شده‌اند. حتی در شرایط آب‌وهوایی که در تابستان دما خیلی زیاد نیست، برای حذف گرمایی که توسط افراد، روشنایی و سایر تجهیزات برقی ساختمان ایجاد می‌شود، از سیستم‌های سرمایشی استفاده می‌کنند. در شرایط آب‌وهوایی گرم، وجود سیستم‌های سرمایش در تابستان باعث عملکرد کاراتر کارکنان در ساختمان می‌شود و تفاوت چشمگیری پدید می‌آورد. برخی از انواع سیستم حرارت مرکزی معمولاً در ساختمان‌های بزرگ به کار می‌روند. این سامانه شامل یک یا چند چیلر تراکمی و یک یا چند بویلر است که در موتورخانه قرار گرفته‌اند. فضای تحت کنترل، با استفاده از آب گرم یا سرد موجود و از طریق مبدل‌های حرارتی — که معمولاً فن‌کویل یا هواساز هستند — کنترل می‌شود.

انواع سیستم تهویه مطبوع

ساختمان‌های یک‌طبقه تجاری مانند فروشگاه‌ها و کارخانه‌ها، به‌وسیله تجهیزاتی که روی پشت‌بام نصب می‌شود (نظیر روفتاپ پکیج)، هوای مطبوع را برای فضای داخلی ساختمان تأمین می‌کنند.

گروه مهم دیگر تجهیزات تهویه مطبوع، در بیمارستان‌ها و سایر ساختمان‌های طبی کاربرد دارند. بسیاری از شرایطی که در تهویه مطبوع ساختمان‌های اداری حاکم هستند، در تهویه مطبوع بیمارستان هم صدق می‌کنند، ولی شرایط اضافی نیز در این حالت وجود دارد. غالباً استفاده از ۱۰۰ درصد هوای تازه ضروری است و محدودیت از نظر رطوبت، برای اجتناب از بروز الکتریسیته ساکن نیز در اتاق‌های عمل و جراحی بسیار شدید است. طراحی سامانه‌ای برای بیمارستان‌ها که از نظر مصرف انرژی بهینه بوده و همچنین الزام‌های خاص را برآورده کند، از نظر مهندسی چالش محسوب می‌شود.

تهویه مطبوع صنعتی

دیگر کاربرد تهویه مطبوع، در سیستم‌های صنعتی است. اصطلاح تهویه مطبوع صنعتی در اینجا به معنی تأمین درجه حداقلی از راحتی و آسایش برای کارگران در محیط‌های نامناسب و همچنین کنترل شرایط هوا به نحوی است که فرآیند مورد نظر بر اجسام یا مواد انجام شود.

گرمایش نقطه‌ای

در زمانی که هوا سرد است، عملی‌تر است که فقط منطقه معینی که کارگران در آنجا کار می‌کنند گرم شود. یکی از روش‌های انجام این کار، کاربرد گرم‌کن‌های فروسرخ است. این گرم‌کن‌ها هنگامی که سطح آن‌ها توسط مشعل یا الکتریسیته تا دماهای بالا گرم شود، به منطقه مورد نظر تابش می‌کنند.

سرمایش نقطه‌ای

خنک کردن همه فضاهای یک کارخانه ذوب آهن عملی نیست، ولی اگر کارگران در جریان هوای خنک نقطه‌ای قرار گیرند، شرایط برای آن‌ها تحمل‌پذیرتر می‌شود.

برای مطالعه بیشتر درباره سایر سیستم‌های موجود در این حوزه، می‌توانید مقاله انواع سیستم‌های تأسیسات حرارتی و برودتی ساختمان را مطالعه کنید.

آزمایشگاه تأمین‌کننده شرایط خاص محیطی

در این مکان‌ها، نقش تهویه مطبوع از یک آزمایشگاه تا آزمایشگاه دیگر تفاوت می‌کند. در یکی، دمای محیطی باید در ۴۰- درجه سانتی‌گراد حفظ شود تا موتورهایی در دماهای پایین آزمایش شوند؛ در دیگری، رطوبت بالا برای مطالعه رفتار حیوانات در شرایط اقلیمی استوایی باید تأمین شود.

چاپخانه‌ها

کنترل رطوبت، یکی از دلایل اصلی کاربرد تهویه مطبوع در چاپخانه‌هاست. در برخی از فرآیندهای چاپ، کاغذ باید از پرس‌های متعدد و متفاوتی عبور کند و تهویه مطبوع باید برای تأمین شرایط چاپ برقرار باشد. سایر مشکلاتی که به لحاظ رطوبت نامناسب ایجاد می‌شود عبارت‌اند از الکتریسیته ساکن، پیچ‌خوردن یا کمانش کاغذ، یا عدم امکان خشک‌شدن جوهر.

کارخانه‌های نساجی

منسوجات، مانند کاغذ، به تغییرات رطوبت و به میزان کمتری به تغییرات دما حساس هستند. نخ در کارخانه‌های نساجی نوین با سرعت زیادی گردانده می‌شود و باید از ایجاد تغییرات در میزان انعطاف و مقاومت آن و بروز الکتریسیته ساکن اجتناب شود.

ابزار دقیق و اتاق‌های تمیز

تهویه مطبوع برای تولیدکنندگان ابزار دقیق، نقش سه‌گانه‌ای دارد: حفظ دما به نحوی که باعث انقباض و انبساط فلز نشود، حفظ رطوبت به نحوی که از زنگ‌زدن فلز جلوگیری شود و فیلتر کردن هوا برای به حداقل رساندن گردوغبار در آن. فناوری اتاق‌های پاکیزه برای طراحی و ساخت مکان‌هایی پدید آمده که در آن‌ها قطعات الکترونیکی و سایر مواد تولید می‌شود.

مواد و تجهیزات عکاسی

صنایع تولیدات عکاسی، یکی از بزرگ‌ترین کاربردهای تهویه مطبوع و تبرید است. مواد خام مورد استفاده در عکاسی، در دماها و رطوبت‌های بالا سریعاً فاسد می‌شوند و سایر موادی که در پوشش فیلم‌ها به کار می‌روند، نیاز به کنترل دقیق دما دارند.

اتاق‌های رایانه

سامانه تهویه مطبوع در اتاق‌های رایانه، دما، رطوبت و پاکیزگی هوا را کنترل می‌کند. برخی از قطعات الکترونیکی اگر خیلی گرم شوند، خوب کار نمی‌کنند و برای جلوگیری از افزایش نقطه‌ای دما در این اتاق‌ها، دمای آن باید در دامنه ۲۰ تا ۲۳ درجه سانتی‌گراد حفظ شود. قطعات الکترونیکی در رایانه‌ها حتی در دماهای کمتر از این به‌نحو مناسبی کار می‌کنند، ولی این دما مصالحه‌ای است که برای ساکنان اتاق نیز مناسب است. رطوبت نسبی بین ۳۰ تا ۴۵ درصد برای این اتاق‌ها مناسب است. برای تسهیل در عملکرد چاپگرها بهتر است هوای اتاق فیلتر شود.

نیروگاه‌ها

نیروگاه‌های بخاری عرفاً از طریق تهویه با هوای بیرون برای کارگران قابل‌تحمل می‌شده‌اند. امروز فشردگی تجهیزات و افزایش شدت جریان‌های حرارتی، فضای کافی برای کانال‌های هوا باقی نمی‌گذارد. در نیروگاه‌های نوین، برای تأمین سرمایش اتاق‌ها از فن‌کویل‌های سردکننده هوا استفاده می‌شود که آب سردشده را از طریق لوله به آن‌ها منتقل می‌سازند و این لوله‌ها فضای بسیار کمتری نسبت به کانال هوا اشغال می‌کنند.

تهویه مطبوع ساختمان‌های مسکونی

هر ساله در آمریکا تقریباً ۵ میلیون دستگاه تهویه مطبوع اتاقی به فروش می‌رسد و اغلب آن‌ها در خانه‌های مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربرد تهویه مطبوع در ساختمان‌ها امری اجتناب‌ناپذیر است. انواع دیگر دستگاه‌های تهویه مطبوع مناسب برای ساختمان‌های مسکونی، سامانه‌های مرکزی یا یگانه هستند که در این‌ها، کندانسینگ یونیت شامل کندانسور و کمپرسور در خارج از خانه نصب می‌شود و اواپراتورها در داخل کانال توزیع هوا نصب می‌شوند. فروش سالانه این طبقه از دستگاه‌های تهویه مطبوع بین ۳ تا ۵ میلیون دستگاه است.

سیستم های تهویه مطبوع غیر مرکزی

در چند دهه گذشته، در آمریکا توزیع جمعیت به منطقه کمربند خورشیدی واقع در جنوب کشور بوده است. رهبران صنایع تهویه مطبوع اعتقاد دارند بدون استفاده گسترده از دستگاه‌های تهویه مطبوع در منزل‌ها، محیط‌های کار، محل‌های تجاری و تفریحی، چنین تغییر جمعیت‌نگاری امکان‌پذیر نمی‌شد.

سامانه دیگری که اهمیت آن رو به افزایش است و ترکیبی از سرمایش و گرمایش برای محل‌های مسکونی تأمین می‌کند، پمپ حرارتی است. این دستگاه ابتدا در سال‌های ۱۹۵۰ میلادی، با این خوش‌بینی که به‌زودی تجهیزات رقیب را متروکه می‌کند، وارد بازار شد. با این‌ همه، این بازار جدید دچار مشکل شد؛ زیرا نقص مکانیکی در آن زمان در این دستگاه‌ها زیاد بود. بهبود طراحی و کیفیت تولید باعث ظهور مجدد پمپ حرارتی در سال‌های ۱۹۸۰ میلادی در آمریکا شد، به‌نحوی که فروش سالانه آن در آمریکا در حال حاضر بین ۰.۵ تا ۱ میلیون دستگاه است.

تهویه مطبوع خودروها

بیشترین کاربرد دستگاه‌های تهویه مطبوع در خودروهای سواری است؛ به‌نحوی که فروش آن سالانه ۵ تا ۱۰ میلیون دستگاه است. البته در بسیاری دیگر از خودروها شامل اتوبوس، قطار، کامیون، خودروهای تفریحی، تراکتورها، کابین جرثقیل‌ها، هواپیماها و کشتی‌ها نیز از این تجهیزات استفاده می‌شود. عامل اصلی بار سرمایی در این نوع خودروها، حرارت ناشی از تابش خورشید است. البته در مورد وسایل نقلیه عمومی، گرمای منتشرشده از افراد نیز از عوامل ایجاد بار سرمایی است. این بارها دارای تغییرات بسیار سریعی بوده و شدت آن‌ها بر واحد حجم، در مقایسه با تهویه مطبوع ساختمان‌ها، بیشتر است.

انبارسازی و توزیع مواد غذایی

بسیاری از مواد غذایی مانند گوشت، ماهی، میوه‌ها و سبزی‌ها فاسدشدنی هستند و با انجماد آن‌ها، زمان مصرفشان طولانی‌تر می‌شود. میوه‌ها، سبزی‌ها و گوشت‌های فرآوری‌شده مانند سوسیس، در دمای کمی بالاتر از دمای انجماد نگهداری می‌شوند تا زمان مصرف آن‌ها افزایش یابد. سایر گوشت‌ها، ماهی‌ها، سبزی‌ها و میوه‌ها منجمد شده و چندین ماه در دماهای پایین نگهداری می‌شوند، تا زمانی که از حالت انجماد خارج شده و توسط مصرف‌کننده پخته شوند.

زنجیره مواد غذایی منجمد به‌صورت نوعی شامل حلقه‌های زیر است:

  • انجماد
  • انبارسازی در انبارهای سردخانه‌ای
  • قرار گرفتن در ویترین سرد شده در فروشگاه‌ها
  • انبار شدن در فریزر منازل

انجماد

کوشش‌های اولیه برای منجمد کردن مواد غذایی، به محصولی منجر شد که آغشته به رشته‌های یخی بلورشده بود، تا اینکه روشی کشف شد که طبق آن، دما باید سریعاً از میزان انجماد کاهش یابد. روش‌های انجماد مواد غذایی شامل انجماد با دمیدن هوای بسیار سرد است؛ در این روش دمای هوا ۳۰- درجه سانتی‌گراد است که با سرعت زیاد، روی بسته‌بندی‌های مواد غذایی که روی پالت‌های قابل حمل‌ونقل قرار گرفته‌اند دمیده می‌شود. روش دیگر، انجماد تماسی است که در آن مواد غذایی درون شورآب با دمای کم قرار می‌گیرند؛ روش سوم، انجماد با بستر مایع‌شده است که در آن ذرات جداگانه روی تسمه نقاله حمل شده و با جریان هوای سرد رو به بالا در حالت معلق قرار می‌گیرند؛ و درنهایت، انجماد با مواد کرایوژنیک مانند ازت مایع و دی‌اکسید کربن، روش دیگری در این دسته‌بندی است.

انبار کردن

میوه‌ها و سبزی‌ها بعد از چیدن، و همچنین انواع گوشت بلافاصله بعد از ذبح، به‌منظور حفظ کیفیت باید منجمد شوند. سپس از طریق کامیون‌ها یا واگن‌های سردخانه‌دار به انبارهای سردخانه‌ای منتقل می‌شوند. در این انبارها، این اقلام در دمای ۲۰- تا ۲۳- درجه سانتی‌گراد معمولاً برای چندین ماه نگهداری می‌شوند. برای حفظ کیفیت بالای انواع ماهی، دمای نگهداری از این هم کمتر است.

توزیع

مواد غذایی از انبار سردخانه‌ای به فروشگاه‌های مواد غذایی، به‌منظور تجدید موجودی انبار فروشگاه منتقل می‌شود. این مواد غذایی در فروشگاه، درون ویترین‌های سرد در دمای ۳ تا ۵ درجه سانتی‌گراد برای لبنیات و میوه‌ها و سبزی‌های منجمد‌نشده، و در ۲۰- درجه سانتی‌گراد برای مواد غذایی منجمد‌شده نگهداری می‌شود. در آمریکا هر ساله ۱۰۰٬۰۰۰ ویترین سرد فروخته می‌شود.

نهایتاً مصرف‌کننده، مواد غذایی را در یخچال یا فریزر خانگی تا زمان مصرف نگهداری می‌کند. هر ساله در آمریکا ۵ میلیون دستگاه یخچال و فریزر فروخته می‌شود. در دهه‌های گذشته، قیمت اولیه و شکل ظاهری در طراحی و تولید یخچال‌های خانگی اهمیت شایانی داشته است؛ با این‌ همه، نیاز به صرفه‌جویی در انرژی، چالش‌های مهندسی جدیدی در طراحی این دستگاه‌ها ایجاد کرده است.

موتورخانه

فرآورده مواد غذایی

برخی از مواد غذایی علاوه بر انجماد و نگهداری در انبار سردخانه‌ای، نیاز به فرآوری دارند و این فرآوری‌ها به‌نوبه خود مستلزم انجماد این مواد هستند.

لبنیات

مهم‌ترین مواد این گروه، شیر، بستنی و پنیر هستند. برای پاستوریزه کردن شیر، دمای آن تقریباً تا ۷۳ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد و سپس حدود ۲۰ ثانیه در این دما نگهداری می‌شود؛ سپس شیر تا دمای ۳ تا ۴ درجه برای نگهداری سرد می‌شود. در تولید بستنی، اجزای آن ابتدا پاستوریزه شده و سپس کاملاً مخلوط می‌شوند؛ فریزر دما را تا ۵- درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. در این دما، مخلوط سفت شده ولی هنوز به‌قدر کفایت برای پرکردن ظرف روان است؛ از این به بعد، بستنی در دماهای پایین‌تر از انجماد نگهداری می‌شود.

صدها نوع پنیر در بازار موجود است که هرکدام فرآوری خاص خود را دارد، ولی فرآوری متداول آن‌ها عبارت است از رساندن دمای شیر به ۳۰ درجه و سپس افزودن چندین نوع ماده مختلف از جمله مایه پنیر. بخشی از این مخلوط به‌صورت دلمه‌هایی جامد می‌شود که از آن مایع کشک تخلیه می‌شود. پنیر باید در دمای تقریبی ۱۰ درجه، مدتی در اتاق‌های سرد برای عمل‌آمدن باقی بماند.

نوشابه‌ها

سردسازی برای تولید نوشابه‌هایی مانند آب‌میوه غلیظ، ماءالشعیر و شربت‌ها نقش اساسی دارد. مزه بسیاری از نوشابه‌ها با ارائه آن‌ها به‌صورت سرد، بهبود قابل‌ملاحظه‌ای می‌یابد.

آب‌میوه غلیظ‌شده به لحاظ کیفیت بالا و قیمت مناسب محبوب است. تغلیظ آب‌میوه در نزدیکی باغ میوه و حمل متعاقب آن به‌صورت منجمد، از حمل آب‌میوه خام کم‌هزینه‌تر است. برای حفظ مزه آب‌میوه، آب آن باید در دمای کم تبخیر شود؛ بنابراین همه این فرآوری باید در فشار کمتر از فشار محیط انجام شود.

در صنعت ماءالشعیرسازی، سردسازی برای کنترل فرآیند تخمیر و حفظ برخی از محصولات واسطه و نهایی به کار می‌رود. فرآیند کلیدی در تولید الکل، فرآیند تخمیر است که واکنشی گرمازاست. برای تولید ماءالشعیر نوع لاگر، واکنش تخمیر باید در دمای ۸ تا ۱۲ درجه سانتی‌گراد انجام شود که توسط سردسازی محقق می‌شود. از این نقطه در فرآیند، ماءالشعیر به‌صورت حجمی انبار شده و سپس درون بطری یا گالن، در شرایط سرد وارد بازار می‌شود.

دلیل اصلی سردسازی محصولات نانوایی، تطبیق عرضه و تقاضا و جلوگیری از اتلاف است. بسیاری از انواع نان‌ها و کلوچه‌ها پس از پخت، برای ماندگاری بیشتر در ویترین و قبل از عرضه به مصرف‌کننده، منجمد می‌شوند؛ این روش، محصولات نانوایی تازه را در هر فروشگاه بزرگ (با حفظ بوی معطر نان) تأمین می‌کند و ضمناً مزیت تولید انبوه را نیز دارد. آماده‌سازی خمیر در یک مرکز، انجماد آن و سپس حمل به فروشگاه‌های بزرگ است که بر اساس تقاضا در آنجا پخته می‌شود.

برخی از محصولات غذایی و زیست‌شناختی به روش انجماد خشک نگهداری می‌شوند؛ در این فرآیند، محصول ابتدا منجمد و سپس از طریق تصعید (تبدیل آب از حالت یخ به بخار آب) خشک می‌شود. این فرآیند در خلأ انجام می‌شود و ضمناً گرمای لازم برای تصعید، با دقت به آن داده می‌شود. برخی از تولیدکنندگان قهوه فوری، برای تولید این محصول از فرآیند انجماد خشک استفاده می‌کنند.

صنایع شیمیایی و فرآیندی

صنایع شیمیایی و فرآیندی شامل صنایع تولید مواد شیمیایی، پالایشگاه‌های نفتی، کارخانه‌های پتروشیمی، صنایع کاغذ و خمیر کاغذ و غیره هستند. این صنایع به عملیات مهندسی برای سردسازی نیاز دارند، زیرا هر تأسیساتی متفاوت بوده و هزینه هرکدام نیز زیاد است. برخی از وظایف مهمی که توسط سردسازی در صنایع شیمیایی و فرآیندی تأمین می‌شوند عبارت‌اند از: ۱- جداسازی گازها ۲- تقطیر گازها ۳- انجماد یک ماده در مخلوط به‌منظور جداسازی آن از دیگران ۴- نگهداری مایعات در دمای کم تا فشار آن‌ها از حدی مشخص افزایش نیابد ۵- حذف گرمای واکنش‌ها.

مخلوطی از گازهای هیدروکربن را می‌توان با سرد کردن مخلوط، به اجزای آن جدا کرد؛ به‌نحوی که ماده‌ای که دمای نقطه جوش بالاتری دارد، به‌صورت فیزیکی از بقیه مخلوط جدا شود. در مواردی، در کارخانه‌های پتروشیمی، هیدروکربن‌هایی مانند پروپان به‌عنوان سیال مبرد به کار می‌روند؛ پروپان از نظر هزینه در مقایسه با سایر سیال‌های مبرد ارزان‌تر است و کارخانه برای کار با مواد قابل‌اشتعال کاملاً مجهز می‌شود. در کاربردهای دیگر، واحدهای سردساز جداگانه مانند واحدهای بزرگ یکپارچه، برای فرآیند تبرید به کار می‌روند.

کاربردهای خاص سیستم‌های برودتی

اجرای سیستم تهویه مطبوع

دیگر کاربردهای برودت و تهویه مطبوع از نظر اندازه و ظرفیت متفاوت بوده و از دستگاه‌های کوچک تا مقیاس‌های بزرگ صنعتی تغییر می‌کنند.

آبسردکن‌ها

دستگاه‌های کوچکی که برای خنک کردن آب و نگهداری آن برای نیاز مصرف آب شرب مصرف‌کننده به کار می‌روند.

رطوبت‌گیرها

دستگاه‌هایی هستند که برای رطوبت‌گیری در خانه‌ها و ساختمان‌ها به کار می‌روند و از یک واحد سردساز استفاده می‌کنند؛ به این نحو که ابتدا هوا از کویل اواپراتور سرد عبور کرده و دمای آن پایین می‌آید و از رطوبت آن کاسته می‌شود، سپس هوا از روی کندانسور عبور کرده و به اتاق رانده می‌شود.

یخ‌سازها

تولید یخ در یخچال‌های خانگی نیز انجام می‌گیرد؛ یخ‌سازها در رستوران‌ها و متل‌ها به کار گرفته می‌شوند و یخ‌سازهای صنعتی بزرگ در کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پیست‌های اسکی روی یخ

علاقه‌مندان به اسکی روی یخ و هاکی روی یخ نمی‌توانند برای انجام بازی موردعلاقه خود منتظر هوای سرد بمانند تا یخ طبیعی تشکیل شود. لوله‌های حامل سیال سرد یا شورآب سرد که در ماسه یا خاک‌اره قرار می‌گیرند، آب روی آن‌ها ریخته و منجمد می‌شود و برای ایجاد پیست اسکی به کار می‌روند.

صنعت ساختمان

سردسازی در صنعت ساختمان برای انجماد خاک و به‌منظور حفاری به کار گرفته می‌شود. کاربرد دیگر برودت، سرد کردن حجم‌های بزرگ بتن است (واکنش‌های شیمیایی که در سخت‌شدن بتن رخ می‌دهد گرمازا هستند و این گرما باید دفع شود تا در بتن حاصله انبساط و تنش ایجاد نشود). ممکن است بتن با سرد کردن شن و ماسه، آب و سیمان قبل از اختلاط، یا با قرار دادن لوله‌های ناقل آب سرد در آن، سرد شود.

نمک‌زدایی از آب دریا

یکی از روش‌های موجود برای نمک‌زدایی از آب دریا، انجماد آن و ایجاد یخ نسبتاً بدون نمک، جدا کردن آن یخ از آب دریا، و ذوب و تهیه آب بدون نمک از آن است.

نتیجه

صنعت برودت و تهویه مطبوع دارای مشخصه رشد دائم است. این صنعت باثبات بوده و در آن، بازارهای جایگزین با کاربردهای جدید وارد شده و به سلامت آن کمک می‌کند.

هزینه زیاد انرژی از سال ۱۹۷۰ چالش فنی زیادی برای مهندسان ایجاد کرده است. رویکردهای ابتکاری برای بهبود بازده تجهیزات که زمانی غیرعملی به نظر می‌رسید، هم‌اکنون به‌طور جدی مورد بررسی قرار گرفته و غالباً اقتصادی بودن آن‌ها اثبات می‌شود. نمونه آن، بازیابی گرمای کم‌دما توسط پمپ حرارتی است. روزهای طراحی سیستم‌های دارای هزینه اولیه کم، بدون ملاحظات مربوط به هزینه بهره‌برداری، به پایان رسیده است.

همچنین علاوه بر هزینه‌های اولیه و بهره‌برداری، باید هزینه‌های تعمیرات و نگهداری مانند تعمیر چیلر جذبی، تعمیر چیلر ، اسیدشویی دوره‌ای چیلر و دیگر تجهیزات را نیز در نظر گرفت.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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