مقایسه سیستم های توزیع هوا ی حجم ثابت و حجم متغیر -۱

شرکت تهویه ساز شار
مطالب بیشتر : دمپر دود‌ ، دمپر بلیمو،موتور دمپر زیمنس

دو روش کلی برای سرمایش یا گرمایش یک فضا وجود دارد.

  • حجم ثابت، دمای هوا متغیر
  • حجم متغیر، دمای هوا ثابت
شکل ۱: سیستم CAV

سیستم های حجم متغیر، دما ثابت (VAV) نسبت به سیستم های مرسوم حجم ثابت (CAV) کمتر مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، سیستم های VAV در مقایسه با سیستم های CAV دارای مزایای بالاتری هستند. در یک سیستم VAV ، حجم هوای ورودی به فضا ها تنظیم می شود در حالیکه دمای هوا در یک مقدار مشخصی ، ثابت نگه داشته می شود ( شکل ۲). بطور مثال، در شرایط سرمایش، در بارهای حرارتی بالا، باید مقدار هوای بیشتری به داخل فضا فرستاده شود. دو مزیت مهم سیستم های VAV نسبت به سیستم های CAV عبارتند از: کنترل شرایط دمایی هر زون حرارتی به صورت مجزا و صرفه جویی در مصرف انرژی.

شکل ۲: سیستم حجم متغیر (VAV)
مقایسه سیستم های VAV و CAV

هدف از همه سیستم های تمام هوا کاهش بار حرارتی ( سرمایش) و یا افزایش بار حرارتی ( گرمایش) در یک فضا است. حذف بار حرارتی محسوس از یک فضا تابعی از نرخ جریان هوای ورودی و اختلاف دمای حباب خشک بین هوای ورودی و دمای حباب خشک همان فضا می باشد. رابطه زیر بیانگر میزان بار حرارتی محسوس می باشد.

 

اگر از یک سیستم حجم ثابت برای تهویه فضا  استفاده شود، مقدار دبی ورودی به فضا ثابت مانده و مقدار دمای هوای ورودی یک فاکتور متغیر خواهد بود.

 

بطور مثال فرض کنید که مقدار ماکزیمم بار حرارتی در فضا برابر با ۱۲۰۰۰ Btu’s/hr باشد و نرخ هوای ۵۵۰ cfm توسط هواساز به داخل فضا تغذیه شود و دمای هوای داخل اتاق نیز ۷۵ F باشد، در نتیجه:

 

بنابراین در بار حرارتی کل ، دمای حباب خشک تغذیه باید ۵۴.۸۹F باشد. این مقدار دما با صرف نظر کردن از حذف گرمای نهان توسط  کویل سرمایش محاسبه شده است.

در حالت میان باری (part load) نرخ جریان قابت مانده و دمای هوای تغذیه متغیر خواهد بود. با فرض بار حرارتی ۵۰  درصدی فضا  (۶۰۰۰ Btu’s/hr) نسبت به بار کل طراحی :

 

بنابراین ، در ۵۰ درصد بار کل، هوای گرم تری در نرخ جریان ثابت به داخل فضا ارسال می شود.

متقابلا، اگر این شرایط را برای یک سیستم VAV در نظر بگیریم، مقدار نرخ جریان تبدیل به یک متغیر مستقل می شود. مقدار نرخ جریان از معادله ۳ محاسبه می شود:

 

اگر این مثال را برای حالت بار کل ۱۲۰۰۰Btu’s/hr حل کنیم، بطوریکه هواساز هوا را در دمای ثابت ۵۵oF به داخل فضا ارسال کند، معادله ۳ به صورت زیر تغییر می کند:

 

در بار کل، هواساز مقدار هوای ۵۵۳ CFM در دمای ۵۵oF را به داخل فضا ارسال می کند. مشابه مثال قبل، در این مثال نیز فرض شده است که هیچ گونه گرمای نهانی توسط کویل حذف نشده است.

 

بنابراین در حالت بار ۵۰ درصدی، با فرض ثابت بودن اختلاف دمای هوای ورودی و دمای فضا، مقدار دبی مورد نیاز نصف دبی اولیه خواهد بود. بنابراین کاملا واضح است که در صورت استفاده از  یک سیستم VAV ، در شرایط میان باری مصرف انرژی فن نیز کاهش پیدا خواهد کرد. علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی فن ، می توان بر روی میزان رطوبت هوای تغذیه در محیطهای مرطوب کنترل بیشتری داشته باشید. بطور کلی تولید هوای با دمای پایین تر ، میزان حذف گرمای نهان در کویل بیشتر می شود. بنابراین این اتفاق می تواند یک نکته مثبت در آب و هوای مرطوب باشد.

 

شکل ۳: کنترل دما با یک ترموستات

برای حل این مشکل  با استفاده از سیستم CAV می توان دو راه حل ارایه داد. راه حل اول این است که برای چندین فضا ، از یک دمای میانگین استفاده کرد (شکل ۴). علیرغم اینکه استفاده از این روش می تواند بصورت نسبی باعث ایجاد شرایط آسایش افراد شود اما همچنان نسبت به کنترل شرایط هر فضا به صورت مجزا ، به اندازه کافی خوب نیست.

شکل ۴: کنترل دما با دو ترموستات

در روش دوم می توان از ترمینال های بازگرمایش (reheat) به همراه یک سیستم مستقل برای کنترل دمای هر فضا استفاده کرد (شکل ۵). علیرغم حل مشکل نداشتن کنترل مستقیم بر دمای هر فضا با استفاده از این روش ، بسیاری از استانداردهای مربوط به انرژی ، استفاده از ترمینال های بازگرمایش (بجز ترمینال های بازیابی انرژی  از قبیل بازیابی انرژی کندانسور، خورشیدی، زمین گرمایی) را منع کرده اند.

شکل ۵: استفاده از بازگرمایش (reheat)

یک راه حل ساده برای حل مشکل کنترل دمای هوا در سیستم های CAV ، استفاده از سیستم VAV است. یک سیستم VAV هوای با دمای ثابت را به هر فضا ارسال می کند. یک ترمینال VAV  مقدار هوای ورودی به هر فضا را برمبنای دمای تنظیم شده (set point) ، تنظیم می کند (شکل ۶).

شکل ۶: شماتیک یک سیستم VAV

برخلاف سیستم CAV، ترموستات مستقر در هر فضا ، مقدار دبی عبوری از ترمینال همان فضا را کنترل می کند. در یک سیستم CAV ، ترموستات هر زون ( یا ترموستات مورد استفاده برای تعیین دمای میانگین) دمای هوای تغذیه توسط هواساز را کنترل می کند. یک سیستم VAV این امکان را برای هر فضا فراهم می کند که بر روی دمای فضا بصورت مستقل کنترل داشته باشد. این موضوع باعث ایجاد انعطاف پذیری بالا برای مهندس طراح در انتخاب سیستم و رسیدن به شرایط اسایش در هر فضا می شود.

علاوه بر مزایای ذکر شده در بالا، مقدار مصرف انرژی در سیستم VAV  در مقایسه سیستم CAV کمتر است. رابطه بین سرعت و توان ترمزی (BHP) فن به صورت زیر است.

با توجه به اینکه مقدار RPM به صورت مستقیم با CFM رابطه دارد، بر طبق رابطه بالا با کاهش ۵۰ درصدی نرخ جریان، ۸۷.۵ درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.

از آنجاییکه ساختمان ها در بیشتر مواقع در شرایط میان باری (part load) هستند ، بنابراین با کاهش دبی و سرعت فن، صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی اتفاق می افتد. در جدول ۱ ، مقادیر مصرف انرژی در یک ساختمان تجاری توسط استاندارد AHRI (Heating and Refrigeration Institute Standard 550/590-2003) ارایه شده است.

جدول ۱: استاندارد AHRI 550/590-2003 ، بار گرمایی برای ساختمان های تجاری

با توجه به اینکه مقدار دبی هوا در سیستم های VAV تابعی از مقدار بار حرارتی است، مقدار صرفه جویی انرژی توسط فن در یک ساختمان تجاری در حالت میان باری در جدول ۲ ارایه شده است.

 

جدول ۲: میزان کاهش توان مصرفی فن در شرایط میان باری

با دانستن درصد ساعات قرار گرفتن ساختمان برای هر مقدار بار حرارتی و میزان صرفه جویی انرژی در فن ها ، می توان مقدار متوسط صرفه جویی انرژی سالانه را به صورت زیر تخمین زد:

 

 

بنابراین به صورت تئوری با استفاده از سیستم VAV در یک ساختمان تجاری می توان تا ۷۵ درصد در مصرف انرژی فن ( برطبق اطلاعات استاندارد AHRI) صرفه جویی کرد.

در نهایت ، یک سیستم VAV در اغلب مواقع به طراح این اجازه را می دهد که مقدار نرخ جریان سیستم را نیز کمتر درنظر بگیرد. مقدار دبی فن هواساز در سیستم CAV برمبنای مجموع بارهای حداکثر (peak loads) فضاهای ساختمان محاسبه می شود. زیرا  در سیستم CAV هواساز باید بتواند در هنگام اشغال بودن کلیه فضا ها به هر فضا مقدار نرخ جریان حداکثر را تحویل دهد و این مقدار هوا باید بدون توجه به مقدار بار حرارتی و به صورت دایمی به فضاها وارد شود. بطور مثال با فرض بار حرارتی سه فضا بر طبق جدول زیر:

 

جدول ۳: مقادیر ارایه شده برای بار حرارتی یک ساختمان فرضی

یک هواساز CAV باید برطبق مقادیر حداکثر بار که در جدول مخص شده است، انتخاب شود. بنابراین مقدار دبی سیستم باید از مجموع مقادیر حداکثر فضاها یعنی ۴۳۰۰۰ btu/hr باشد. اما فن هواساز در یک سیستم VAV بر مبنای مجموع دبی حداکثر در هر بازه زمانی محاسبه می شود. بطور مثال در ساعت ۴ بعد ازظهر مقدار بار حرارتی حداکثر ۳۶۰۰۰ CFM می باشد.  کاهش مقدار دبی طراحی باعث کاهش سایز فن انتخابی و همچنین ابعاد کانال کشی می شود.

چالش های مرتبط با طراحی سیستم VAV عبارتند از:

  • مدیریت هوای تهویه
  • نحوه توزیع هوا توسط دریچه ها در مقادیر پایین هوای سرمایش یا گرمایش

چالش اول ، یعنی مدیریت تهویه هوا ، برای طراحی هر سیستم VAV بسیار حیاتی است. برطبق استاندارد ASHRAE 62.1 ، برای دست یابی به کیفیت قابل قبول برای هوا داخل هر فضا باید متناسب با هر فرد و سطح زیر بنای فضا ، مقدار تهویه هوای مشخص و یا ورود مقدار مشخصی از هوای بیرون مورد نیاز است که بر مبنای دسته بندی میزان اشغال شدگی فضا در جداول استاندارد ارایه شده است.

زمانیکه مقدار شرایط ساختمان در حالت میان باری قرار دارد، دور فن هواساز کاهش پیدا می کند، بنابراین مقدار هوای مکش شده از مسیر دمپر هوای بیرون ( با فرض ثابت ماندن موقعیت دمپر) ، کاهش می یابد. در بسیاری از مواقع احتمال کمتر شدن مقدار دبی هوای تهویه نسبت به مقادیر تعیین شده توسط استاندارد ASHRAE وجود دارد. برای حل این مشکل می توان موقعیت دمپر هوای بیرون را با توجه به مقادیر دبی مورد نیاز برطبق استاندارد تغییر داد. بنابراین باید از یک سیستم مونیتورینگ برای کنترل مقدار دبی عبوری از دمپر هوای بیرون در هواساز استفاده کرد. روش دیگر برای حل این مشکل، استفاده از یکی سیستم اندازه گیری مقدار CO۲ است تا بتوان موقعیت دمپر را برای رسیدن به حالت استاندارد، تنظیم نمود. در ادامه

دومین موضوع مهم  در مورد سیستم های VAV ، انتخاب و طراحی یک سیستم توزیع هوای مناسب برای اطمینان از اختلاط درست هوا می باشد. بطور معمول ، طراحان با قراردادن دمپر های ترمینال یونیتها در موقعیت حداقل ، از اختلاط درست هوا در حالتی که جریان هوای سرمایش و گرمایش در سطح حداقل باشد ، مطمئن می شوند. در شرایط دبی حداقل، انتخاب و جانمایی درست دریچه های توزیع هوا یکی از فاکتورهای حیاتی برای اختلاط درست هوا در هر فضا محسوب می شود.

تجهیزات سیستم های VAV

سیستمهای VAV ( شکل ۷) شامل هواساز، کانال های انتقال هوا ، ترمینال یونیتها ، دیفیوزر ، دریچه و کانال هوای برگشت هستند.

 

شکل ۷: تجهیزات موجود در یک سیستم VAV

ترمینال های VAV مقدار هوای ورودی به هر فضا را بصورت اتوماتیک تنظیم می کنند. این ترمینال ها شامل یک دمپر، موتور دمپر (اکچویتور) VAV و تجهیزات اندازه گیری دبی هستند. مقدار دبی هوای ورودی به هر فضا به کمک یک دمپر و متناسب با میزان بار حرارتی ، در محدوده مقدار دبی حداقل و دبی حداکثر تنظیم می شود. با تغییر مقدار دبی ورودی ، دمای هوای آن فضا تغییر می کند. ترمینال های VAV می توانند به تجهیزاتی همچون کویل حرارتی، فیلتر و یا فن نیز مجهز شوند.

شکل ۸: یک ترمینال VAV مجهز به هیتر الکتریکی و فیلتر

پرکاربرد ترین و ساده ترین مدل ترمینال های VAV به صورت تک کاناله ساخته می شوند و تنها برای سیستم های فقط-سرمایش مورد استفاده قرار می گیرند. اینگونه ترمینال ها تنها هوای سرد ارسالی از طرف هواساز به داخل فضا را کنترل می کنند. از این نوع ترمینال VAV بیشتر برای فضاهای داخلی ساختمان که تقریبا همیشه به سرمایش نیاز دارند ، استفاده می شود. در صورت نیاز به ایجاد گرمایش در داخل فضاها ، از تجهیزات کمکی برای گرمایش مجدد هوا استفاده می شود.

 

شکل ۹: ترمینال حجم متغیر تک کاناله

بطور ساده عملکرد ترمینال های VAV به صورت تابعی از مقدار دبی هوای ورودی به هر فضا و  بار حرارتی آن فضا قابل نمایش است (شکل ۱۰). متغیر مستقل یا بار حرارتی فضا بر روی محور افقی نمایش داده شده است. متغیر وابسته یا درصد دبی تغذیه به داخل فضا بر روی محور عمودی نمایش داده شده است. در بار حرارتی حداکثر، ترمینال VAV بیشترین مقدار دبی را به داخل فضا منتقل می کند. با کاهش مقدار بار حرارتی، مقدار دبی هوای عبوری از ترمینال VAV تا رسیدن به دبی حداقل ثبت شده در موتور دمپر (اکچویتور) VAV  ، به صورت خطی کاهش می یابد. مقدار دبی حداقل ثبت شده بر روی موتور دمپر (اکچویتور) VAV تابعی از سیستم توزیع هوا ( ضریب عملکرد دیفیوزر) و الزامات تهویه ای ان فضا می باشد.

 

شکل ۱۰: نمودار عملکرد یک ترمینال VAV در سیستم فقط- سرمایش

در محدوده پایین تر از مقدار ست پوینت ترمینال VAV، باید از سایر تجهیزات تهویه هوا استفاده نمود. بدون بهره برداری از تجهیزات کمکی گرمایشی برای هوا اولیه ( یا افزودن گرما به داخل فضا) ، هرگونه بار حرارتی کمتر از مقدار ست پوینت دبی مینیمم ، منجر به ایجاد سرمایش اضافی (overcooled) می شود. در بیشتر کاربری های سیستم VAV برای فقط-سرمایش ( بطور مثال فضاهای داخلی ) به بازگرمایش هوای اولیه نیازی نیست. با این وجود اگر از ترمینال های VAV تنها در حالت سرمایش استفاده شود ممکن است در برخی مناطق مانند فضاهای پیرامونی و فضاهایی که با محیط بیرون در ارتباط هستند نیاز به بازگرمایش باشد.

در صورتیکه به گرمایش هوای اولیه نیاز باشد ، می توان از ترمینال های VAV با بازگرمایش (شکل ۱۱) نیز استفاده نمود. ترمینال های VAV باز گرمایش علاوه بر تجهیزات یک ترمینال VAV تک کاناله ، دارای یک تجهیز گرمایش الکتریکی یا کویل آبی نیز هستند.

عملکرد یک ترمینال گرمایشی VAV کاملا مشابه ترمینال مناسب برای سیستم های فقط سرمایش است. با کاهش مقدار بار حرارتی ، هوای اولیه  تا رسیدن به مقدار حداقل ست پوینت ثبت شده بر روی موتور دمپر (اکچویتور) ، کاهش می یابد.زمانیکه مقدار بار حرارتی از مقدار ست پوینت دبی حداقل کمتر شود، کویل حرارتی شروع به فعالیت می کند. بطور کلی ، به محض شروع به کار کویل حرارتی ، ست پوینت دبی حداقل دوباره افزایش پیدا می کند. همانند مقدار ست پوینت حداقل ، با توجه به ضریب عملکرد سیستم توزیع هوا ، برای حالت باز گرمایش مقدار ست پوینت تعریف می شود. زیرا هوای گرم نسبت به هوای سرد دارای شناوری بیشتری است ( بدلیل چگالی کمتر) ، بنابراین ست پوینت حداقل برای هوای گرم باید بیشتر از حالت سرمایش باشد. با افزایش بار حرارتی، سیستم کویل آبی یا کویل الکتریکی برای رسیدن فضا به شرایط مناسب ، تنظیم می شوند.

شکل ۱۱: نمودار عملکرد یک ترمینال VAV با بازگرمایش

مقدار انرژی بازگرمایش در ترمینال های VAV دارای بازگرمایش در آب و هوای سرد می تواند مقدار قابل توجهی باشد. استفاده از ترمینال های VAV فن دار می تواند گزینه مناسب تری برای اینگونه فضاها باشد. ترمینال های VAV فن دار از یک فن برای انتقال هوای گرم پلنیوم به داخل فضا استفاده می کند. ترمینال های VAV فن دار دارای دو مدل ترمینال فن دار موازی و ترمینال فن دار سری  می باشند. در یک ترمینال VAV فن دار موازی ، هوای پلنیوم توسط یک فن و با دبی ثابت به  داخل فضا ارسال می شود.

 

شکل ۱۲: ترمینال VAV فن دار موازی

هوای گرم پلنیوم بدون اختلاط با هوای اولیه سرد وارد باکس شده و به کمک فن و به سرعت  مجددا به داخل فضا منتقل می شود. بنابراین ترمینال های مجهز به فن علاوه بر استفاده از انرژی حرارتی رایگان داخل پلنیوم، بدلیل افزایش میزان دبی، امکان اختلاط بهتر هوا در داخل فضا را فراهم می کنند.

شکل ۱۳ نحوه عملکرد یک ترمینال فن دار موازی را نشان می دهد. با کاهش میزان بار فضا، نرخ جریان هوای اولیه تا رسیدن به مقدار حداقل تعیین شده برای سرمایش ، کاهش پیدا می کند. پس از رسیدن مقدار دبی به میزان حداقل ست پوینت، فن تعبیه شده در داخل ترمینال روشن می شود تا از سرمایش بیش از حد فضا جلوگیری کند. نرخ جریان کل ورودی به فضا برابر خواهد بود با مجموع هوای اولیه و هوای پلنیوم که با فن به داخل فضا منتقل می شود. در واقع گرمای موجود در پلنیوم به عنوان یک گرمای رایگان در نظر گرفته می شود زیرا مجموع گرمای تولید شده توسط لامپها و همچنین گرمای زیر سقف است. در صورتیکه گرمای موجود در پلنیوم کافی نباشد می توان از سایر تجهیزات تولید گرما مانند هیتر الکتریکی و کویل آب گرم نیز استفاده کرد.

 

شکل ۱۳: نمودار عملکرد یک ترمینال VAV فن دار موازی

یک ترمینال فن دار سری ، مشابه ترمینال فن دار موازی ، مجهز به یک فن می باشد که از گرمای موجود در داخل پلنیوم استفاده می کند. اما فن در ترمینال سری در مسیر جریان هوای اولیه و در خروجی ترمینال نصب شده است. بنابراین هوای تغذیه مخلوطی از هوای اولیه و هوای پلنیوم است. به همین دلیل هوای تغذیه در ترمینال های فن دار سری بصورت حجم ثابت به داخل فضا منتقل می شود.

شکل ۱۴: ترمینال VAV فن دار سری

از انجاییکه میزان نرخ جریان ارسالی به داخل فضا ثابت است، میزان دبی هوای القا شده از پلنیوم به داخل باکس متناسب با میزان نرخ جریان هوای اولیه، متغیر است. بنابراین با تغییر مقدار دبی هوای اولیه توسط دمپر VAV موجود در ورودی باکس، مابقی هوای خروجی ترمینال از پلنیوم تامین می شود. بنابراین بیشترین مقدار هوای القایی از پلنیوم در هنگام رسیدن دبی هوای اولیه به مقدار حداقل ست پوینت اتفاق می افتد.

شکل ۱۵: نمودار عملکرد یک ترمینال VAV فن دار سری

سیستم های فن دار سری نسبت به مدل موازی دارای چندین مزیت هستند:

  • دبی ثابت خروجی
  • شرایط آکوستیکی بهتر

با توجه به اینکه دبی خروجی از ترمینال فن دار سری ثابت است بنابراین انتخاب دیفیوزر توزیع هوا بسیار آسانتر بوده و همچنین میزان اختلاط هوا در داخل محیط نیز به خوبی انجام می شود. با توجه به اینکه انتخاب نادرست باکس های VAV می تواند منجر به ایجاد مشکلاتی مانند طبقه بندی (Stratification) و اتصال کوتاه ، مخصوصا در دبی های کم، شود، استفاده از ترمینال های فن دار سری بدلیل تامین دبی ثابت می تواند بسیار موثر و مناسب باشد. روشن بودن دایمی فن در ترمینال های سری منجر به افزایش سطح صدای فضا می شود اما تاثیرات منفی روشن و خاموش فن داخل باکس بر روی سطح صدا در مدل موازی بیشتر از مدل سری است. زیرا افراد ترجیح می دهند تا سطح صدای بالاتری را بشنوند (مدل سری) تا اینکه سطح صدای داخل فضا در زمان های مختلف تغییر کند(مدل موازی).

بطور کلی، فن در ترمینال های فن دار سری نسبت به مدل موازی ، بزرگتر است. با این وجود، بدلیل همراستا بودن فن هوا ساز و فن ترمینال های فن دار سری ، فن هواساز کوچکتر انتخاب می شود. زیرا افت فشار بین ترمینال تا دریچه توزیع هوا توسط فن داخل باکس تامین می شود. علیرغم اینکه  فن مورد استفاده در ترمینال های فن دار از کارایی کمتری نسبت به فن هواساز برخوردار است ، کوچکتر انتخاب شدن فن هواساز در مدل سری می تواند افزایش مصرف انرژی ناشی از فعالیت دائمی فن در ترمینال فن دار سری را جبران کند.

علاوه بر این، قیمت فن های مورد استفاده در مدل سری بیشتر از مدل موازی است زیرا باید حجم هوای بیشتری را منتقل کند.

تا این بخش ما در مورد استفاده از ترمینال های VAV با یک ورودی هوای اولیه صحبت کردیم. اما ترمینال های VAV نیز ساخته می شوند که دارای دو ورودی هوای اولیه هستند. در اینگونه ترمینال ها که اصطلاحا ترمینال های VAV دو کاناله نامیده می شوند ، بطور همزمان ورودی هوای گرم و هوای سرد وجود دارد.

شکل ۱۶: ترمینال VAV دو کاناله

در ترمینال های VAV دو کاناله هر بخش از ورودی هوا دارای سیستم کنترل دبی است. سیستم کنترل در این ترمینال ها می توانند بصورت مستقل از هم یا وابسته به هم عمل کنند.

شکل ۱۷: شکل شماتیک ترمینال VAV دو کاناله

ترمینال های دو کاناله دارای دو مدل دوکاناله با اختلاط و دو کاناله بدون اختلاط هستند. در مدل بدون اختلاط، هوای سرد و گرم در داخل باکس مخلوط نمی شوند اما در مدل دوکاناله با اختلاط ، هوای گرم و سرد در داخل باکس با هم مخلوط می شوند و هوای مخلوط شده به داخل فضا ارسال می شود.

شکل ۱۶: ترمینال VAV دو کاناله با اختلاط (Mixing) و بدون اختلاط (Non-Mixing)

در صورتیکه از یک سیستم مجهز به دوفن استفاده شود، یکی از فن ها برای انتقال هوای گرم و فن دیگر برای انتقال هوای سرد مورد استفاده قرار می گیرد، بنابراین دمپرهای مورد استفاده درترمینال دو کاناله می توانند بصورت مجزا از یکدیگر عمل کنند. دور هر فن نیز متناسب با تغییرات فشار استاتیک کانال در مسیرهای گرم و سرد بصورت مستقل کنترل می شود. علاوه بر این هر فن باید دارای یک تجهیز مناسب برای کنترل دور فن باشد ( VFD, ECM motor, inlet guide vanes) .

شکل ۱۷: سیستم VAV  دو کاناله مجهز به دو فن

در شکل ۲۰ سیستمی که از یک کنترل مستقل برای تنظیم مقدار جریان هوا استفاده می کند، نمایش داده شده است. هوای تهویه توسط  فن وارد کانال هوای سرد می شود. دمپر موجود در داخل ترمینال مقدار هوای عبوری را در حداقل مقدار هوای ائلیه خنک تنظیم می کند. این نرخ جریان حداقل بستگی به مقدار هوای تهویه ای لازم برای آن فضا و همچنین میزان کارایی سیستم توزیع دارد. پس از رسیدن دمپر هوای سرد به موقعیت حداقل از پیش تعیین شده، دمپر مسیر هوای گرم شروع به باز شدن می کند. دمپر هوای سرد همچنان در موقعیت دبی حداقل باقی می ماند در حالیکه دمپر مسیر گرم متناسب با شرایط حرارتی فضا ، تنظیم می شود.

شکل ۱۸: نمودار عملکرد سیستم VAV  دو کاناله مجهز به دو فن

اما در سیستمی که از یک فن برای هر دو مسیر هوای گرم و سرد استفاده می شود ( شکل ۲۱) ، از ترمینالی استفاده می شود که دو مسیر جریان هوای سرد و گرم را بصورت لینک شده به یکدیگر ( افزایش دبی یک مسیر و کاهش دبی در مسیر دیگر) کنترل می کند. در سیستم دوکاناله مجهز به یک فن ، در تمامی بارهای حرارتی همواره حجم هوای ثابتی به داخل فضا ارسال می شود.

شکل ۱۹: سیستم VAV  دو کاناله مجهز به یک فن

با کاهش بار سرمایش، مقدار هوای کانال سرد به صورت تدریجی کاهش پیدا می کند. در همان لحظه مقدار هوای گرم ارسالی به فضا باز می شود. بصورت ایده ال دمپرهای دو مسیر هوا به گونه ای تنظیم می شوند تا همواره مقدار هوای ثابتی به داخل فضا منتقل شود.

شکل ۱۸: نمودار عملکرد سیستم VAV  دو کاناله مجهز به یک فن

سیستم های دو کاناله بدلیل افزایش هزینه های نصب ، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

Facebook
Twitter
LinkedIn

نظر بدهيد

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