انواع سیستم های سرمایشی

سیستم های سرمایشی کدامند؟

در گذشته از کولرهای آبی برای ایجاد سرمایش منازل استفاده می‌کردند و به مرور زمان استفاده از کولر گازی رونق پیدا کرد و امروزه در کنار استفاده از این سیستم سرمایشی وسایل سرمایشی پیشرفته‌تری با مزایای بهتر هم وارد بازار شده‌اند که با نام‌های چیلر و فن کویل شناخته شده‌اند.

به همین خاطر باید در زمان خرید سیستم سرمایشی مناسب برای یک محیط اطلاعاتی را در اختیار داشته باشید تا بهترین گزینه را انتخاب کنید، چرا که مهم‌ترین بخش طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان، انتخاب درست و مناسب یک سیستم سرمایشی می‌باشد.

اگر در بهترین شرایط ممکن کار ساخت و ساز انجام شود و همه محاسبات ساختمانی مانند بار ساختمان، لوله‌کشی‌ها و ... به درستی انجام شود، اما دستگاه‌های سرمایشی مناسبی انتخاب نشود، باعث می‌شود کل تاسیسات مکانیکی ساختمان تحت تاثیر قرار گرفته و در نهایت نتیجه دلخواه حاصل نشود.
 از این رو باید برای انتخاب درست سیستم‌های سرمایشی ساختمان هم به جنبه فنی و تکنیکی سیستم توجه کرده و هم صرفه اقتصادی را در نظر گرفت تا با لحاظ کردن این دو جنبه بتوان نیازهای ساختمان را پاسخ‌گو بوده و نتیجه مطلوب حاصل گردد.

برای مثال برای ایجاد درجه حرارت‌های پایین نمی‌توان از سیستم سرمایشی تبخیری استفاده نمود و حتی در دستگاه پکیچ هوایی به جهت بار سرمایشی که ایجاد می‌شود، ممکن است انبساط مستقیم صورت نگیرد و این مسئله باعث می‌شود که هوادهی ساختمان دچار مشکل شود. به همین خاطر توصیه می‌کنیم برای اینکه بتوانید انتخاب درستی را انجام دهید پارامترهای مختلفی را در نظر بگیرید. سیستم‌های سرمایشی قابل عرضه در بازار که امروزه بیش‌تر از آن‌ها استفاده می‌شود، بسیار کاربردی بوده و شامل موارد زیر می‌باشند:

کولر گازی

کولر گازی ها یا اسپلیت از دو بخش یونیت داخلی و خارجی تشکیل می شوند که در انواع مدل های مختلف با ظرفیت 9000 الی 30000 طراحی و تولید می شوند. این مدل از سیستم های سرمایشی بر اساس خصوصیاتی که دارند ای نامکان را دارند که در آب هوای حاره ای یا معتدل مورد استفاده قرار بگیرند. گاز مصرفی کولر گازی ها r22 یا r410a می باشد و اگر دارهی رده انرژی a یا b باشند انرژی کمتری مصرف می کنند. همچنین کولر گازی های اینورتر تا میزان 60 درصد در مصرف برق و هزینه ها صرفه جویی خواهند کرد.

داکت اسپلیت

داکت اسپلیت یا همان اسپلیت کانالی به عنوان رایج‌ترین سیستم تهویه مطبوع در کل جهان شناخته شده که همانند اسپلیت‌های دیواری دارای دو واحد داخلی و خارجی برای هواسازی و کندانسور می‌باشند که با استفاده از لوله‌های مسی بهم وصل شده‌اند که سرمایش مورد نیاز را با استفاده از گاز فریون و کمپرسور که از نوع اسکرول است، تامین و گرمایش آن با کمک کویل آبگرم ایجاد می‌شود. به طور کلی عملیات سرمایش و گرمایش از طریق هواساز با مکش هوای داخلی انجام می‌گیرد. کانال ایجاد شده در داکت اسپلیت به صورت افقی بوده و بسیار مشابه کانال کولرهای معمولی می‌باشد و هوای سرد و گرم در نهایت از طریق این کانال و در ابعاد کوچک‌تر وارد فضا می‌شود.

نصب داکت اسپلیت

توجه داشته باشید که قبل از نصب داکت اسپیت باید مواردی چون منبع تولید آب گرم، موتور خانه و گاز در ساختمان لحاظ شده باشد تا بتوان کار نصب این سیستم را انجام داد. فراموش نکنید که برای تامین سرمایش صرفا استفاده از یک سیستم تراکمی مد نظر قرار می‌گیرد. تمام کانال‌های داکت اسپلیت در سقف کاذب ساختمان قرار می‌گیرد و به شکل عمودی تا پشت بام امتداد نداشته و کلیه دریچه‌هایی که برای ورود هوای سرد و گرما تعبیه می شود، با توجه به CFM مورد نیاز، طراحی و همچنین با گیجی به نام داکتیلاتور اندازه گیری می‌شود.

مزایای استفاده از داکت اسپلیت یا اسپلیت کانالی

داکت اسپلیت به گونه ای طراحی شده است که می‌تواند از هوای برگشت داده شده دوباره استفاده کند و از این طریق راندمان کاری دستگاه افزایش می‌یابد. انجام این عملیات باعث می‌شود مصرف سوخت کاهش یافته و همچنین هوای تازه در یک محیط ایجاد و اکسیژن کافی تامین گردد.

در مقایسه با کولر گازی، نصب داکت اسپلیت تا 50% به کاهش مصرف برق کمک می‌کند و باعث ایجاد سرمایشی مطبوع در فضا می‌شوند. با وجود گرمایش بسیار قوی که توسط کویل آب گرم از پکیچ یا موتور خانه ایجاد می‌شود، در فصل زمستان 20-30% به کاهش مصرف گاز کمک می‌کنند. در زمان نصب داکت اسپلیت می‌توان کانال کشی‌های فلکسی عایق‌دار را به سرعت وصل کرده و دیگر نیاز به لوله کشی و وجود رادیاتور نخواهد بود.

مهم‌تر این‌که هر واحد مسکونی یا اداری در میزان مصرف انرژی استقلال دارند و چون نصب چندین پنل در فضاهای مختلف یک واحد حذف شده است، می‌توان از فضای داخلی به صورت مناسب استفاده نمود. کانال‌های فلکسی‌بل عایق‌دار موجود در داکت اسپلیت کاملا انعطاف پذیر بوده و تا حد بسیار زیادی باعث کاهش صدا می‌شوند و چون در این سیستم از فیلترهای قابل شستشو استفاده شده است، کار فیلتراسیون هوا را هم انجام می‌دهند.

از آن‌جایی که در داکت اسپلیت‌ها رادیاتور و کانال‌کشی عمودی وجود ندارد، به لحاظ هزینه مقرون به صرفه بوده و نیاز به وجود سرویس‌کار جهت نگه‌داری از این سیستم حذف شده و حتی می‌توان از آن‌ها در فضاهای کوچک، ساختمان‌های در حال بازسازی هم استفاده نمود. جالب این است که می‌توان برای سردترین و گرم‌ترین مناطق هم سیستم‌هایی را طراحی نمود که عملکرد آن‌ها متناسب با این شرایط باشند.

سیستم داکت اسپلیت چه تفاوتی با سیستم ترکیبی اسپلیت دیواری دارد؟

در سیستم‌های ترکیبی باید از چندین پنل دیواری در قسمت‌های مختلف یک واحد استفاده نمود و این در حالی است که در داکت اسپلیت‌ها تنها از یک هواساز مرکزی استفاده می‌شود که در پشت سقف کاذب قرار داده و با کمک کانال‌هایی به تمام قسمت‌های یک واحد مسکونی یا اداری کشیده شده است و از طریق آن‌ها کار تهویه مورد نیاز فضاهای مختلف انجام می‌پذیرد.

چیلر

چیلر دستگاهی است که به صورت متداول از آن جهت ایجاد سرمایش استفاده می‌شود و چنان‌چه این دستگاه را به بویلر متصل و آب گرم مورد نیاز تهیه شود، می‌توان از آن به صورت دو منظوره بهره گرفت. چیلرها به صورت کلی به دو دسته مهم تقسیم می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشد:

چیلر تراکمی

نحوه کار چیلر تراکمی به گونه‌ای هستند که نیروی محرکه در آن‌ها توسط الکتریسیته تامین و گاز مورد نیاز توسط کمپرسور متراکم شده و سپس این گاز به کندانسور وارد و با کمک آب و هوای محیط، خنک شده و در نهایت به مایع مبدل می شود.

مایع ایجاد شده از شیرهای انبساط یا لوله‌های موئین رد می‌شوند و در آخر وارد اپراتور خنک کننده می‌شود و این فرایند باعث می‌شود تا در فشار کم‌تری قرار گرفته و مایع تبخیر گردد. مایع سرد کننده با استفاده از حرارت آب، به برودت هوایی که با خنک کننده در ارتباط است، کمک خواهد نمود و در نتیجه گازی که از تبخیر به وجود آمده به کمپرسور برگشت داده می‌شود و ضریب عملکرد آن‌ها بین 2 تا 6.1 می‌باشد.

چیلر جذبی

در چیلر جذبی به جای استفاده از کمپرسور، از جذب کننده و مولد حرارتی استفاده می‌شود. البته خنک کننده‌ای که به صورت معمول در چیلرهای جذبی از آن استفاده می شود، سیستم لیتیوم برماید می‌باشد و در بخش مربوط به جذب کننده، بخار آب موجود از طریق لیتیوم برماید غلیظ جذب می‌شود و در قسمت مولد حرارتی یا همان ژنراتور، آب مورد نیاز در اثر حرارت دیدن به بخار آب تبدیل می‌گردد. توجه داشته باشید که بخار آب موجود در کندانسور با فشاری معادل 1.0 اتمسفر به حالت مایع در آمده و در قسمت خنک کننده با فشاری برابر 10.0 اتمسفر مجدد به شکل بخار تبدیل می‌شود. در این حالت آب برای تبخیر شدن، گرمای نهان خود را از طریق محیط خنک کننده دریافت کرده و باعث برودت هوا می‌گردد و در نهایت بخار آبی که در خنک کننده تولید شده است را به جذب کننده انتقال داده و به همین ترتیب چرخه به صورت تکرار شونده ادامه پیدا می‌کند.

انواع مختلف چیلرهای جذبی

چیلرهای جذبی دو نوع مختلف داشته و به دو گروه مجزا تقسیم بندی می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند.

چیلر جذبی تک اثره Single Effect

چیلرهای تک اثره دارای سه دسته بوده که نحوه کار هر سه گروه شبیه به هم است و دارای حداقل یک مولد حرارتی بوده و ضریب عملکرد این نوع چیلر ها بین 6.0 الی 8.0 می‌باشد. دسته اول چیلر تک اثره با تغذیه بخار بوده و دسته دوم با تغذیه آب داغ که باید دمای این آب بالای 100 درجه سانتی گراد باشد و دسته سوم چیلرهای تک اثره با تغذیه آب گرم می‌باشند که دمای آب در این دسته زیر 100 درجه سانتی گراد است.

چیلر جذبی دو اثره Double Effect

چیلرهای جذبی دو اثره دارای دو دسته هستند که شامل چیلر دو اثره با تغذیه بخار و چیلر دو اثره با شعله می‌باشند و ضریب عملکرد آن‌ها 1 است که نسل جدیدی از چیلرهای موجود در بازار بوده و پروسه کامل‌تری در مقایسه با چیلرهای تک اثره دارند.

مینی چیلرها

به چیلرهای که در ابعاد کوچک‌تری باشند، مینی چیلر گفته می‌شود که از آن‌ها در ساختمان‌هایی که تنها می‌خواهند از سرمایش و سرمایش مستقلی برخوردار باشند، استفاده می‌شود. مهم‌ترین دلیل استفاده از مینی چیلر این است که مشکلات مربوط به موتور خانه مرکزی را از بین برده و به شکل کاملا مجزا و مستقل عمل می‌کنند. مینی چیلرها به صورت معمول، هوا خنک بوده و با خنک نمودن آب در اپراتور باعث داخل شدن آن به ساختمان می‌شوند.

توجه داشته باشید که آب مورد نیاز با چرخش در فن کویل‌ها عمل خنک کردن ساختمان را انجام می‌دهند و حتی می‌توان گفت که مینی چیلرها به عنوان یک پمپ حرارتی در فصل زمستان آب گرم مورد نیاز را فراهم می‌کنند. نمونه ای از مینی چیلر وجود دارد که از گرمایش آن استفاده می‌شود و عمل گرم شدن آب در آن‌ها از طریق یک مشعل صورت گرفته و وجود شعله باعث می‌شود تا آب گرم مورد احتیاج فن کویل‌ها تامین شود.

فن کویل‌ها

فن کویل دستگاهی که پرتاب باد در آن به وسیله فن سانتریفیوژ انجام می‌شود و با عبور آن از کویل آب گرم و یا آب سرد، عملیات گرمایش و سرمایش محیط انجام می‌شود، را فن کویل می‌نامند. فن کویل دستگاهی است که از آن‌ها جهت ایجاد سرمایش و گرمایش در منازل استفاده می‌شود و درجه حرارت آن از طریق ترموستات تامین شده و مقدار رطوبت و هوای ایجاد شده توسط هیومیدستات و همچنین فن کنترل می‌شود. فن کویل‌ها از اجزای مختلفی مانند فن، کویل‌های گرمایش و سرمایش، فیلتر هوا، شیر فلکه و همچنین شیر هوا گیری تشکیل شده‌اند. البته فراموش نکنید که فیلتر هوا باید قابل تعویض باشد یا قابلیت شستشو داشته باشند.

انواع فن کویل‌ها

اگر بخواهیم فن کویل‌ها را تقسیم بندی کنیم، می‌توان آن‌ها را از نظر توکار یا روکار بودن، محل نصب و همچنین سرمایشی یا گرمایشی بودن به چند دسته مهم تقسیم نمود. که شامل موارد زیر است.

فن کویل کانالی

فن کویل‌های کانالی یا داکت فن کویل ظرفیتی معادل 600 تا 2000 فوت مکعب در دقیقه دارند و به سه شکل مختلف توکار، روکار و روکار دیواری ایستاده قابل نصب می‌باشند.

فن کویل زمینی

فن کویل‌های زمینی دارای 200 تا 1000 فوت مکعب در دقیقه ظریفت داشته و هوا در این نوع فن کویل‌ها به شکل بالا زن یا روبرو زن انتشار پیدا می‌کند.

فن کویل دیواری

ظرفیت این نوع از فن کویل ها از 200 تا 8000 فوت مکعب در دقیقه می‌باشد و در آن‌ها هوا به صورت رو به رو زن در محل منتشر خواهد شد.

فن کویل سقفی (کابین دار یا بدون کابین)

این نوع از فن کویل‌ها به صورت معمول دارای ظرفیت 200 تا 1000 فوت مکعب در دقیقه هستند و به دو دسته کابین دار یا بدون کابین تقسیم می‌شوند.

ویژگی‌های مهم فن کویل‌ها

در فن کویل‌ها گرمایش و هم چنین سرمایش به صورت یکنواخت در محیط انتشار یافته و کاملا هوا را مطبوع می‌کنند. فیلتر هوای قابل شست و شو دارند و هزینه‌هایی که برای نگهداری فن کویل‌ها مصرف می‌شود، بسیار پایین‌تر از سیستم‌های کویل DX می‌باشد. از آن‌جایی که فن کویل‌ها قابلیت نصب سنسور را دارند، می‌توان عملیات هوشمند سازی، کنترل و برنامه‌ریزی دستگاه را از این طریق انجام داد. 

دسته بندی فن کویل‌ها با توجه به نوع سرمایشی یا گرمایشی بودن

فن کویل‌ها به صورت دو لوله و چهار لوله بوده که در مدل دو لوله یک لوله رفت و یک لوله برگشت می‌باشد و در نوع 4 لوله، از دو لوله برای رفتن آب به کویل ها و دو لوله دیگر برای برگشت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توجه داشته باشید که در مدل 4 لوله آب سرد و گرم به صورت همزمان وارد کویل‌ها می‌شود که با استفاده از این نوع فن کویل‌ها می‌توان بخشی از محیط را گرم و بخش دیگری را سرد نمود و این در حالی است که در فن کویل‌ها 2 لوله در یک زمان فقط برای سرمایش یا گرمایش مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته از آن‌جایی که در ساختمان‌های مسکونی سیستم لوله کشی آب سرد و گرم از یکدیگر مجزا می‌باشد، در زمان استفاده از فن کویل‌ها تنها می‌توان از سرمایش یا گرمایش آن‌ها استفاده نمود.

فن کویل‌ها چگونه کار می‌کنند؟

نحوه عمکرد فن کویل‌ها به صورت معمول به دو صورت انجام می‌شود. در روش اول تنها حرارت و برودت فن کویل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و در این حالت هوای تازه از طریق هوا رسان مرکزی تامین و با کمک کانال‌های توزیع هوا در یک محیط منتشر و تهویه مناسبی در آن محیط انجام می‌پذیرد.

بار سرمایشی و گرمایشی که در این حالت ایجاد می‌شود، از طریق ترموستات تنظیم شده و می‌توان با خاموش یا روشن نمودن فن این عملیات را کنترل نمود. فن کویل‌ها در حالت دوم علاوه بر اینکه حرارت و برودت مورد نیاز را تامین می‌کنند، هوای تازه را هم وارد محیط می‌کنند. البته در این روش فن دستگاه از طریق دریچه‌ای که در پشت دستگاه قرار دارد، هوای تازه را وارد محیط می‌کند. در این روش با وجود اینکه هزینه‌های مربوط به سیستم هوارسان مرکزی کاهش می‌یابد، اما به دلیل نداشتن  فیلتراسیون هوای تازه ایجاد نمی‌شود.