شیوه های هوارسانی
تعداد ترکیب بندیهای جریان هوای داخلی ساختمان بسیار زیاد است. انتخاب استراتژی مناسب برای تهویه اتاقها به فاکتورهای متعددی از جمله کاربری ساختمان بستگی دارد.
دو اصل اساسی برای تهویه مکانیکی یک اتاق عبارت از :
- جریان اختلاطی(Mixing Flow)
- جریان جابجایی (Displacement Flow)
جریان اختلاطی به این معنی است همه هوای تازه داخل اتاق با سرعت نسبتاً بالایی تغذیه می شود. جت هوای تغذیه در داخل اتاق موجب اختلاط شدید هوای اتاق می شود. در نتیجه درجه حرارت و غلظت آلاینده ها از ثبات لازم برخوردار خواهند شد. از زمان پیدایش تهویه مکانیکی جریان اختلاطی مهمترین اصل تهویه بوده است.
در جریان جابجایی هوای نسبتاً تمیزو خنک در سطح زمین با سرعت کم تغذیه میشود. هوا از پایین ترین بخش اتاق در اثر جریان همرفتی ایجاد شده توسط منابع گرمایی داخل اتاق به طرف سقف منتقل شده و سپس دوباره به پایین جریان پیدا می کند. سرعت هوا در اتاق بسیار پایین است.
ویژگی بارز جریان جابجایی، لایه بندی جریان و تقسیم اتاق به دو ناحیه است. گرادیان دما و غلظت آلاینده بین لایه زیرین هوای نسبتاً تازه و تمیزلایه فوقانی هوای نسبتاً گرم و آلوده وجود دارد.این نوع تهویه در اوایل دهه ۸۰ برای محیطهای اداری پیشنهاد شد و تنها در فضاهای خنک قابل اجراست.
در مجموع، یک سیستم تهویه مطبوع به مقدار مشخصی هوای تغذیه نیاز دارد تا ترکیب درستی از رطوبت و دما را داخل یک منطقه تامین نماید. به طور کلی عملکرد یک سیستم به دو عامل زیر بستگی دارد:
- حجم هوای تغذیه
- دمای هوای تغذیه
برای تامین گرمایش و سرمایش یک فضا ، ترکیب این دو عامل به صورتهای مختلفی امکان پذیر است:
- سیستمهای دما متغیر(CAV)
- سیستمهای حجم هوای متغیر(VAV)
- سیستمهای دما متغیر – حجم متغیر(VAV- CAV)
سیستم تک منظوره
یک واحد هوارسان مرکزی هوا را با حجم ثابت و دمای متغیر دریافت نموده و هوای تغذیه اولیه را مطبوع و به فضاها ارسال می نماید. سیستمهای تک منطقه ای، هنوز در ساختمان های تجاری کوچک و مسکونی، استفاده می شوند. از آنجاییکه تلفات و دریافت حرارت در بخش های مختلف یک ساختمان کوچک تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند استفاده از سیستم تک منطقه ای در اینگونه ساختمان ها بسیار مناسب است.
سیستم چند منطقه ای
سیستمهای چند منطقه ای اولین سیستمهایی بودند که برای تامین نیازهای متغیر مناطق مختلف طراحی شده بود.این سیستم همچنین دارای کانال هوای تغذیه مجزا برای هر منطقه از یک ساختمان است. در هر سیستم هوارسانی مرکزی، یک کویل سرمایش و یک کویل گرمایش در نظر گرفته شده است.
هر دو کویل در یک زمان و به صورت یکسان ، عمل می کنند. دمپرهایی که بعد از کویل ها تعبیه شده اند، هوای ورودی سرد و گرم را باهم مخلوط می کنند تا دمای مورد نیاز را برای هر منطقه تامین کنند.از آنجا که سیستمهای چند منطقه ای ، انرژی بسیار زیادی – برای سرمایش و گرمایش همزمان هوا – به هدر می دهند مدت زیادی مورد استفاده قرار نگرفتند.
سیستم های دو کاناله
این سیستمها، دو کانال تغذیه مجزا از سیستم تهویه مرکزی به پایانه های خروجی هر فضا دارند. یکی از کانالها هوای سرد و کانال دیگر هوای گرم را فراهم می کند. در این سیستم نیزکویل های سرمایش و گرمایش، مانند سیستم چند منطقه ای، به صورت همزمان عمل می کنند. هوای گرم و هوای سرد به وسیله دمپرهای هر کانال در هر منطقه ترکیب می شوند تا دمای هوای مورد نیاز در آن منطقه حاصل شود.
این سیستم نیز انرژی بسیاری مصرف می کند(به دلیل مقابله هوای سردوگرم). به همین علت امروزه استفاده از سیستم دو کاناله که هوای سرد و گرم را با یکدیگر مخلوط می کند، ممنوع شده است. از طرفی کانال سرد معمولا به هوای تغذیه بیشتری نیاز دارد. این موضوع به جریان کمتر در کانال گرم در همان زمان و در نتیجه فشاراستاتیک بالاتر در کانال گرم منجر می شود.
زمانی که یک منطقه نیاز به گرمایش داشته باشد،فشار استاتیک بالا در کانال گرم، منجر به ایجاد دبی بالا میشود که کوران هوا و سطح صدای بالا را در مناطق به وجود می آورد.
