هواساز

هواساز چیست؟

هواساز یک دستگاه الکترونیکی است که برای تهویه هوا و بهبود کیفیت هوای داخلی ساختمان‌ها، محیط های کاری و مسکونی استفاده می شود.

وظیفه هواسازها تهیه هوای خنک، خشک، گرم و مرطوب است و همچنین برای جلوگیری از رطوبت و سرما، از تهویه مناسب هوا استفاده می کنند.

هواسازها در برخی موارد می توانند با استفاده از فیلترهای هوا، گرد و غبار و ذرات ریز را از هوا حذف کنند و به کیفیت هوای داخلی کمک کنند.

این دستگاه ها به دو صورت مختلف عمل می‌کنند: هواسازهای مبتنی بر بخاری و هواسازهای مبتنی بر کمپرسور.

هواسازهای مبتنی بر بخاری از آب استفاده می‌کنند و با ایجاد بخار، رطوبت را به هوا اضافه می‌کنند.

هواسازهای مبتنی بر کمپرسور، هوا را از طریق یک فیلتر، سرد می‌کنند و سپس به کمک یک کمپرسور، هوا را به حالت خنک یا گرم تبدیل می‌کنند.

استفاده از هواسازها می‌تواند به بهبود کیفیت هوای داخلی ساختمان کمک کند و باعث افزایش راحتی و سلامتی افراد در محیط کار و زندگی شود.

چگونگی چیدمان کانال ها و بهره گیری از برخی تجهیزات برگشت یا تخلیه هوا مانند سیستم یک منطقه ای، چند منطقه ای حجم ثابت، حجم متغیر دوکانالی و غیره، باعث ایجاد تنوع در ساختار انواع هواساز می شوند.

سیال گرم یا سرد از طریق سیستم مرکزی در اختیار هواساز قرار میگیرد؛ اما سایر مشخصات هوا با توجه به امکانات و تجهیزات جانبی توسط هواساز تغییر نموده یا تنظیم میشود.

اجزای تشکیل دهنده ی هواساز با توجه به نوع کاربری آن متفاوت است اما یک هواساز کامل از قسمتهای مختلفی همچون کویل گرمایی کویل سرمایی، فن موتور الکتریکی،

جعبه مخلوط کننده هوا، انواع فیلترهای تصفیه هوا، رطوبت زن قطره گیر، تشتک جمع آوری آب، لوله ی تخلیه پمپ گردش آب، رطوبت زن دهانه های ورودی خروجی و تجهیزات کنترل کننده تشکیل می شود.

کویل ها

جنس کویل های سرمایشی یا گرمایشی هواساز، از لوله های مسی یا فولادی پره دار است.

کویل در صورت ضرورت برای جلوگیری از سرد شدن بیش از حد فضاهای داخلی مورد استفاده قرار می گیرد.

 معمولا در تابستان شرایط هوای خروجی از کویل سرد، ثابت است و به منظور کنترل دقیق دما و رطوبت نسبی میتوان از کویل گرمکن استفاده کرد.

به طور معمول فن هواساز از نوع گریز از مرکز است و انتقال حرکت الکتروموتور به فن از طریق یک یا چند تسمه صورت میگیرد.

وظیفه جعبه مخلوط کننده هوا مختلط کردن هوای برگشتی و هوای تازه مورد استفاده دستگاه است.

مقدار اختلاط هوای برگشتی و تازه بنا به مشخصات طرح توسط دمپر انجام می شود.

چنانچه به هر دلیلی سیستم نیاز به تأمین صد درصد هوای تازه داشته باشد از جعبه مخلوط کننده استفاده نمی شود.

هواسازها را میتوان بر اساس تعداد کویل تجهیزات جانبی مناطق هوادهی و شکل ظاهری در انواع مختلفی طبقه بندی کرد

هواسازها از نظر ساختار و شکل ظاهری آنها میتوان در سه گروه عمده افقی، عمودی و نیمه افقی تقسیم بندی کرد.

و از نظر کویل میتوان از دو گروه دو کویله و کویل دو فصلی نام برد.

از نظر مناطق هوادهی نیز دستگاه های هواساز به دو گروه یک منطقه ای و چند منطقه ای تقسیم می شوند.

هواسازها را از نظر نحوه ی قرارگیری فن و کویل ها نیز در دو گروه عمده جریان دهشی و جریان مکشی جای می گیرند.

هواسازهای یک منطقه ای از نوع مکشی و هواساز چند منطقه ای از نوع دهشی هستند.

در هواسازهای چند منطقه ای فن قبل از کویل ها قرار می گیرد و در هواسازهای نوع جریان مکشی فن هواساز بعد از کویل تعبیه می شود.

هواساز تک منطقه ای برای فضاهایی که دارای شرایط مشابه از نظر کاربری، موقعیت استقرار، ساعات وقوع بار هستند به طور شایع مورد استفاده قرار می گیرد.

هواسازهای چند منطقه ای در قالب یک دستگاه توانایی تأمین هوای مطبوع فضاهای غیر مشابه را نیز دارند به طور معمول این گونه هواساز حداکثر برای تأمین هوای مطبوع چهار منطقه مورد استفاده قرار می گیرد.

زمینه های کاربری هواسازها

(الف) اماکنی که جدا از ابعاد کوچک یا بزرگی که دارند، نیازمند تهویه مطبوع کامل و یا عملیات خاص دیگری به غیر از تأمین سرمایش و گرمایش هستند مانند اتاق های عمل، اتاق تمیز و آزمایشگاه ها

(ب) اماکن بزرگ بیش از ۶۰ متر مربع با ارتفاع بیش از ۳ متر که نیازمند تأمين سرمایش و گرمایش هستند.

مانند سالنهای ورزشی با جایگاه تماشاچیان و یا فروشگاه های بزرگ

(ج) اماکنی که نیازمند تأمین هوای تازه زیادی هستند مانند سالن سینما ،آمفی تاتر رستوران و کلاسهای بزرگ

(د) اماکنی که استفاده از فن کویل به دلیل برخی مزاحمت ها همچون ایجاد سر و صدا در آنها امکان پذیر نیست مانند اتاق های ضبط صدا و استودیوهای تلویزیونی.

(ه) اماکنی که وجود دستگاه تبادل حرارت مانند رادیاتور و فن کویل در آنها به دلیل وجود برخی شرایط داخلی فضا چندان مناسب نیست مانند استخرهای شنا که رطوبت و گاز کلر ممکن است باعث فرسودگی زود هنگام تجهیزات آنها شود. البته برخی کارگاه ها و آزمایشگاه ها نیز ممکن است دارای چنین شرایطی باشند.

(و) سیستمهای تهویه مطبوع القابی و سیستمهای تأمین هوای تازه غیر مستقیم که در آنها هوای تازه باید به وسیله هواساز تهیه شود

(ز) اماکنی که وجود تجهیزات تبادل حرارت در آنها ضمن اشغال فضا امکان دستکاری توسط افراد غیر مسوول را افزایش می دهد مانند راهروها و اماکن عمومی

(ح) اماکنی که به هر دلیلی می باید از لوله کشی آب یا بخار در آنها پرهیز کرد مانند کتابخانه ها، مراکز مخابرات، اتاق های کنترل و مراکز سوییچینگ

ملاحظات معماری

در بین تجهیزات تبادل حرارت هواسازها به دلیل حجم نسبتاً زیاد و نیاز به اتاق مخصوص بیشترین مشکلات را برای طراح معماری به وجود می آورند.

به طور کلی بهتر است اتاق هواساز نزدیک فضای مورد تهویه در نظر گرفته شود ولی درعین حال برای رعایت این توصیه مهم نباید مزاحمت های ناشی از کارکرد هواساز موجب اختلال در شرایط بهره برداری از فضاهای مجاور شود.

بهتر است اتاق هواساز حداقل یک دیوار خارجی داشته باشد تا از آن بتوان برای حمل و نصب هواساز از بیرون به کمک جرثقیل استفاده کرد.

در این حالت دیوار خارجی می تواند یکسره توسط شبکه های کرکره ای پوشیده شود تا ضمن جابه جایی آسان امکان تأمین هوای تازه نیز فراهم آید.

چنانچه در یک ساختمان از چندین هواساز استفاده می شود بهتر است هواسازهای تغذیه کننده ی یک طبقه یا بخشی از یک طبقه در محل مناسبی در همان طبقه نصب گردند تا از حرکت عمودی کانال ها جلوگیری شود.

در این حالت بهتر است تدابیری اتخاذ شود تا اتاق های هواساز هر طبقه از نظر عمودی نیز در یک راستا و بر روی یکدیگر قرار گیرند در این صورت ضمن ایجاد یکنواختی در نمای خارجی ساختمان در فضای معبر عمودی لوله ها نیز صرفه جویی میشود.

چنین تدبیری ضمن جداسازی فضای تجهیزات مکانیکی به عنوان یک منطقه خاص امکان سرویس دهی مشابه را برای آنها به وجود آورده و عملیات اجرایی نصب، تعمیر و نگهداری را بسیار آسان می کند.

با در نظر گرفتن اندکی فضای بیشتر برای اتاق هواساز میتوان سایر تجهیزات مکانیکی و الکتریکی مورد نیاز هر طبقه را نیز در آن جای داد و مانع از پراکندگی تجهیزات در سطح هر طبقه از ساختمان شد.

روش دیگر برای استقرار هواساز، روش متمرکز مبتنی بر احداث یک طبقه ی تأسیساتی در ساختمان های بلند مرتبه و در بین سایر طبقات ساختمان است.

در این حالت منطقه یا فضای نصب تجهیزات مکانیکی برخلاف روش قبل که عمودی بود به حالت افقی درآمده و یکی از معایب عمده آن نیاز به ایجاد معابر عمودی مناسب برای کانال ها است .

بهتر است فضای داخلی اتاق های هواساز اعم از کف یا دیواره ها به طور کلی با سنگ پوشانده شود تا ضمن قابلیت شست و شو در مقابل ضربات احتمالی ناشی از تعمیرات نیز مقاوم باشد.

کلیه ی هواسازها می باید بر روی فونداسیون بتنی مسلح با لایه ای از پلاستوفوم به ارتفاع حداقل هشت سانتیمتر و کاملا مسطح و تراز نصب شود به طور معمول هواسازها دارای شاسی مخصوص و لرزه گیر هستند؛

در غیر این صورت باید فونداسیون لرزه گیر نیز در هنگام نصب در نظر گرفته شود.

کف اتاق هواساز و همین طور دیوارهای آن حداقل تا ارتفاع یک متر می باید عایق کاری رطوبتی شده و حداقل یک کف شوی ۲ اینچ برای آن در نظر گرفته شود.

حداقل عرض «در» اتاقهای هواساز باید یک متر و بیست سانتیمتر باشد و بهتر این است که رو به بیرون باز شود.

عرض معابر منتهی به اتاق هواساز مانند راهرو نیز باید حداقل هم عرض در باشد.

حداقل ارتفاع در اتاق هواساز نیز باید دو متر در نظر گرفته شود.

بهتر است اتاق هواساز ضمن نزدیکی به فضای مورد تهویه و عدم مزاحمت برای آنها در معرض دید مستقیم نیز نباشد.

تخمین ابعاد و اتاق هواساز

با تخمین بار سرمایشی و گرمایشی یک فضا و همچنین تخمین مقدار هوای حامل بار سرمایی یا گرمایی به کمک روش هایی که در گفتار دوم این مقاله آمده است میتوان ظرفیت و تعداد هواسازها را مشخص نمود و با مراجعه به کاتالوگ سازندگان ابعاد آن را به دست آورد و بر مبنای آن ابعاد اتاق مورد نیاز را تعیین کرد.

کاربرد دستگاه هواساز چیست؟

هواساز دستگاهی برای فیلتر کردن، تنظیم دما، تنظیم رطوبت، کنترل سرعت و توزیع هوای ورودی به ساختمان، آپارتمان، انبار صنعتی یا هر نوع ساختمان دیگری است و بنابراین از نظر کاربرد، به انواع هواساز صنعتی و ساختمانی تقسیم می شود.

سیستم هواساز به صورت ترکیبی با وسایل سرمایشی مانند چیلر و وسایل گرمایشی مانند بویلر، و یا وسایل گرمایشی و سرمایشی مانند GHP، VRF و ... استفاده می شود.

زیرا هواساز وسیله ای نیست که گرما و سرما تولید کند، بلکه فقط یک دستگاه است که هوای سرد و گرم را پخش می کند.

به عبارت دیگر آب در چیلر سرد و در بویلر گرم می شود و توسط پمپ به کویل ها (لوله های مسی پره دار) پمپاژ می شود.

سپس هوای سرد در اطراف کویل ها (لوله های مسی پره دار) توسط فن دمیده شده و در اثر برخورد هوا به سطح گرم یا سرد کویل ها، هوا سرد یا گرم می شود.

فیلتراسیون هوا معمولاً قبل از کویل ها انجام می شود تا از تجمع ذرات معلق در هوا و رسوبات روی کویل ها جلوگیری شود.

هواساز ساختمان چیست؟

همانطور که گفته شد هواساز ها به دو دسته کلی ساختمانی (آپارتمانی) و صنعتی تقسیم می شوند.

هواساز ساختمانی در مکان های مختلف مسکونی، اداری، تجاری، آموزشی و ... قابل استفاده می باشد.

از نظر ساختار هیچ تفاوتی بین این دستگاه ها وجود ندارد و فقط ابعاد آنها، نوع فیلترهای مورد استفاده، مجهز بودن یا نبودن آنها به رطوبت گیر و درصد هوای برگشتی به دستگاه ها متفاوت است.

به عنوان مثال یک هواساز صنعتی که در محیط آلوده کار می کند باید مجهز به فیلترهای مخصوص جذب آلاینده ها باشد یا در هواساز خانگی (آپارتمان) موضوع تنظیم و کنترل رطوبت اهمیت پیدا می کند.

به کوچکترین مدل های هواساز ساختمانی هواساز خانگی می گویند و معمولا برای این مدل های کوچک سیستم رطوبت گیر (در صورت نیاز یا درخواست مشتری سیستم تنظیم رطوبت اعمال می شود) در نظر گرفته نمی شود.

جریان آب گرم از طریق کویل ها یا بویلر در موتورخانه تامین می شود، در حالی که جریان آب سرد از طریق طریق چیلر آپارتمان تامین می شود.

هواساز صنعتی چیست؟

هواساز های صنعتی برای تهویه مطبوع ساختمان های صنعتی، تهویه مطبوع انبارها، ساختمان های بزرگ تولیدی، سالن های ورزشی و ... ساخته می شوند.

با توجه به فضای وسیع منازل، پیشنهاد می شود برای صرفه جویی در مصرف انرژی با گردش هوا و جلوگیری از ورود یا انتقال آلاینده های صنعتی، استفاده از فیلترهای مختلف را حتما جدی بگیرید.

اجزای اصلی سیستم تهویه مطبوع خانگی (ساختمان) و صنعتی 

1. فن سانتریفیوژ یا محوری
2. کویل های آب گرم و سرد یا کویل مبرد DX یا اواپراتور (معمولاً از لوله مسی با پره های آلومینیومی برای افزایش سرعت انتقال حرارت ساخته می شوند)
3. فیلترهای قابل شستشو، بوروسیلیکات HEPA و ulpa، فیلتر کربن فعال و غیره.
4. رطوبت گیر یا رطوبت زن
5. پلنوم برای اختلاط هوای تازه و برگشتی (پلنوم اجازه می دهد مقدار مشخصی هوای تازه از بیرون وارد شده و با هوای برگشتی از داخل ساختمان مخلوط شود).
6. لرزشگیر (برای جلوگیری از لرزش در سیستم های تهویه مطبوع ساختمان و صنعتی)
7. تجهیزات و قطعات کنترل الکتریکی و مکانیکی، از جمله ترموستات یا سنسور برای تنظیم دما، کنترل کننده رطوبت، تجهیزات کنترل سرعت هوا و ...
8. مجرای تامین هوا در ساختمان

وظیفه فیلتر در هواساز

فیلتر در هواساز وظیفه تصفیه هوا از ذرات معلق، آلاینده ها و ذرات ریز را دارد. این وسیله با استفاده از مکانیزمی مانند سیستم فیلتراسیون، هوای ورودی را از ذرات مضر و آلاینده هایی مانند گرد و غبار، بوی نامطبوع، دود، قارچ ها، باکتری ها و ویروس ها پاک می کند.

وظیفه اصلی فیلتر در هواساز حفظ کیفیت هوا است. همچنین، با حذف ذرات ریز از هوا، به تمیز نگه داشتن دستگاه و افزایش عمر مفید آن کمک می کنند.

فیلترهای استفاده شده در هواسازها ممکن است شامل فیلترهای مکانیکی (مانند فیلترهای کیسه ای و HEPA ، فیلترهای شیمیایی (مانند فیلترهای آکتیو کربن) و فیلترهای نوری (مانند فیلترهای فتوکاتالیست) باشند. هر کدام از این فیلترها براساس نوع آلاینده ها و نیازهای شما، استفاده می شوند.

استفاده از فیلترهای مناسب به شما کمک می کند تا هوای تمیز‌تری در فضای داخلی خانه، محل کار یا هر مکان دیگری داشته باشید و به بهبود کیفیت زندگی و سلامتی شما کمک شایانی می کند.

وظیفه دمپر در هواساز

دمپر در هواسازها وظیفه کنترل و تنظیم جریان هوا را برعهده دارد. این قطعه در ورودی سیستم هواساز نصب می شود.

وظیفه اصلی دمپر در هواساز، تنظیم حجم هوای ورودی به دستگاه است. با تنظیم دمپر، میزان هوایی که به دستگاه هواساز وارد می شود، کنترل می شود. این کنترل می تواند به صورت دستی توسط کاربر یا به صورت اتوماتیک توسط سیستم هواساز صورت بپذیرد. با تنظیم دمپر، میزان جریان هوا و سرعت آن تغییر می کند، که می تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت هوا و کارایی سیستم داشته باشد.

علاوه بر تنظیم حجم هوای ورودی، دمپر ممکن است برای کنترل جهت و جریان هوا نیز استفاده شود. با تغییر زاویه دمپر و جهت آن، می توان جریان هوا را هدایت کرده و جهت دلخواه را تنظیم کرد. این ویژگی برای جلوگیری از جریان هوای ناهمگن و تأمین توزیع یکنواخت هوا در فضای مورد نظر بسیار مهم است.

دمپرها معمولاً از جنس فلزی (مانند فولاد یا آلومینیوم) ساخته می شوند و در سیستم هواساز به صورت پنجره ای شکل قرار می گیرند. طراحی و نوع دمپر ممکن است بسته به نوع و کاربرد هواساز (مانند سیستم تهویه مطبوع، سیستم تهویه طبیعی و غیره) متفاوت باشد.