نقش چیلر، فن کویل و هواساز در سرمایش ساختمان چیست؟

چیلر، فن کویل و هواساز در سیستم سرمایشی ساختمان

با فرارسیدن روزهای گرم تابستان، نیاز به سیستم‌های سرمایشی و تهویه مطبوع بیش از پیش احساس می‌شود. در میان انواع سیستم‌های موجود، ترکیب چیلر با فن کویل یا هواساز، یک راهکار کارآمد و ایده‌آل برای سرمایش و تهویه مطبوع فضاهای تجاری، اداری و مسکونی است. متأسفانه، این سیستم‌ها در مقایسه با گزینه‌های رایج مانند کولر گازی و کولر آبی، کمتر شناخته شده‌اند. در این گزارش، به بررسی عملکرد و مزایای چیلر، فن کویل و هواساز در تهویه مطبوع و سرمایش این نوع فضاها خواهیم پرداخت.

  چیلر چیست و چگونه کار می کند؟

چیلر، در واقع یک دستگاه سرمایشی است که با استفاده از فرآیندهای خاص، آب را خنک می‌کند. این آب خنک شده، توسط پمپ به واحدهای داخلی ساختمان (فن کویل‌ها) منتقل می‌شود. فن کویل‌ها، گرمای موجود در فضا را جذب کرده و باعث خنک شدن محیط می‌شوند. سپس، آب گرم شده مجدداً به چیلر بازگشته و دوباره خنک می‌شود. به این ترتیب، چیلر به طور مداوم آب سرد را در سیستم گردش می‌دهد و فضای ساختمان را خنک نگه می‌دارد.

 دستگاه چیلر، با وجود شباهت‌های ظاهری به یخچال‌های خانگی یا آبسردکن‌ها، در مقیاس و کاربردهای بسیار بزرگتری عمل می‌کند. هدف اصلی چیلر، تأمین آب خنک با دمای حدود 6 درجه سانتیگراد برای استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها، به ویژه فن کویل‌ها و هواسازها است.

در واقع، چیلر نقش قلب تپنده سیستم تهویه مطبوع را ایفا می‌کند و با گردش آب سرد در لوله‌ها، گرمای محیط را جذب و فضا را خنک می‌کند. این دستگاه بر اساس نحوه عملکرد، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

چیلر جذبی: در این نوع چیلر، از انرژی حرارتی برای خنک کردن آب استفاده می‌شود.

چیلر تراکمی: در این نوع، از کمپرسور برای فشرده‌سازی مبرد و در نتیجه خنک کردن آب استفاده می‌شود.

انتخاب نوع مناسب چیلر، بستگی به عوامل مختلفی از جمله نوع کاربری، ظرفیت مورد نیاز و شرایط محیطی دارد.

تفاوت چیلر جذبی و چیلر تراکمی

چیلرهای جذبی و تراکمی هر دو برای تولید آب سرد در سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های اساسی در نحوه عملکرد و کاربرد آن‌ها وجود دارد:

1. نحوه عملکرد:

چیلر تراکمی: از کمپرسور برای فشرده‌سازی مبرد و افزایش دمای آن استفاده می‌کند. سپس مبرد در کندانسور خنک شده و مایع می‌شود. این مایع با عبور از شیر انبساط، فشارش کاهش یافته و تبخیر می‌شود، که این عمل باعث جذب گرما و خنک شدن آب می‌شود.

چیلر جذبی: از انرژی حرارتی (مانند گاز طبیعی، بخار یا آب گرم) برای تبخیر مبرد استفاده می‌کند. در این سیستم، مبرد توسط یک جاذب جذب شده و سپس توسط حرارت از آن جدا می‌شود.

2. منبع انرژی:

چیلر تراکمی: عمدتاً از انرژی الکتریکی استفاده می‌کند.

چیلر جذبی: از انرژی حرارتی استفاده می‌کند.

3. مصرف انرژی:

چیلر تراکمی: مصرف برق بالاتری دارد.

چیلر جذبی: مصرف برق کمتری دارد، اما مصرف انرژی حرارتی آن بالا است.

4. کاربردها:

چیلر تراکمی: برای ساختمان‌های تجاری و مسکونی بزرگ، بیمارستان‌ها، و کارخانجات صنعتی که نیاز به سرمایش بالا دارند، مناسب است.

چیلر جذبی: برای مکان‌هایی که دسترسی به انرژی حرارتی ارزان قیمت دارند، مانند کارخانجات صنعتی با سیستم‌های تولید بخار یا مکان‌هایی که از انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند، مناسب است.

5. مزایا و معایب:

چیلر تراکمی:

مزایا: راندمان بالا در ظرفیت‌های بالا، نصب و راه‌اندازی نسبتاً آسان‌تر.

معایب: مصرف برق بالا، صدای بیشتر.

چیلر جذبی:

مزایا: مصرف برق پایین، صدای کمتر، استفاده از انرژی حرارتی موجود.

معایب: راندمان پایین‌تر در ظرفیت‌های پایین، نیاز به فضای بیشتر، هزینه نصب و راه‌اندازی بالاتر.

به طور خلاصه:

• اگر اولویت شما مصرف برق پایین و استفاده از انرژی حرارتی موجود است، چیلر جذبی انتخاب مناسبی است.
• اگر اولویت شما راندمان بالا و نصب و راه‌اندازی آسان‌تر است، چیلر تراکمی انتخاب بهتری است.

هواساز چیست؟

 هواساز یا واحد کنترل هوا، دستگاهی حیاتی در سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) است که وظیفه تنظیم و گردش هوای مطبوع را بر عهده دارد. این دستگاه می‌تواند هوای تازه را در دماهای مختلف (سرد یا گرم) به محیط وارد کند و کیفیت هوای داخلی را بهبود بخشد.

 مکانیسم سرمایش و تهویه مطبوع با استفاده از چیلر، هواساز و فن کویل

آب سرد تولید شده توسط چیلر، به وسیله پمپ به هواساز یا فن کویل‌ها منتقل می‌شود. در این مرحله، گرمای هوای داخل ساختمان توسط آب سرد جذب شده و دمای هوا کاهش می‌یابد. آب گرم شده مجدداً به چیلر بازمی‌گردد تا خنک شود. چیلر با انتقال حرارت جذب شده به محیط اطراف، نقش یک پمپ حرارتی را ایفا می‌کند.

کاربرد هواساز و فن کویل

هواساز:

معمولاً برای فضاهای بزرگ و یکپارچه مانند سالن‌های ورزشی، فضاهای عمومی پاساژها، رستوران‌ها و سالن‌های اجتماعات استفاده می‌شود.

فن کویل:

برای واحدهای اداری یا مسکونی که دارای اتاق‌های مجزا هستند، مناسب است. هر اتاق مجهز به یک فن کویل است که از طریق لوله‌کشی به چیلر متصل می‌شود. پمپ چیلر، گردش آب سرد را در این سیستم تضمین می‌کند.

انواع هواساز

هواسازها بر اساس کاربرد به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

هواساز معمولی:

در پروژه‌های تجاری، مسکونی و صنعتی کاربرد دارد.

هواساز هایژنیک (بیمارستانی یا اتاق تمیز):

برای تأمین هوای استریل و حساس در اتاق‌های عمل بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود. دارای فیلترهای قوی‌تر و مطابق با استانداردهای حوزه درمان است.

هواساز سقفی توکار:

در مجتمع‌های مسکونی و در سقف‌های کاذب نصب می‌شود. دارای فن پرفشار برای توزیع هوا از طریق کانال‌های سقفی است.

نکته: این سیستم، که گاهی "هواساز فشرده" نیز نامیده می‌شود، به دلیل محدودیت فضا استفاده می‌شود و کارایی واقعی یک هواساز کامل را ندارد.

فن کویل چیست؟

فن کویل، که نامش از ترکیب دو بخش "فن" و "کویل" گرفته شده، یک دستگاه تهویه مطبوع است که برای تنظیم دمای فضاهای داخلی ساختمان‌ها به کار می‌رود.

اجزای اصلی فن کویل

کویل: مجموعه‌ای از لوله‌های خمیده که آب سرد یا گرم در آن‌ها جریان دارد.

فن: یک دمنده که هوا را از روی کویل عبور می‌دهد.

نحوه عملکرد:

وقتی آب سرد در کویل جریان دارد، فن با عبور دادن هوای اتاق از روی لوله‌های سرد، موجب خنک شدن هوا و کاهش دمای اتاق می‌شود.

به‌طور مشابه، وقتی آب گرم در کویل جریان دارد، هوا گرم شده و دمای اتاق افزایش می‌یابد.

کاربرد:

فن کویل‌ها به عنوان واحدهای داخلی در سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی استفاده می‌شوند و معمولاً در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و اداری نصب می‌شوند.

ویژگی‌های فن کویل:

1. قابلیت سرمایش و گرمایش
2. کنترل مستقل دما در هر اتاق
3. نصب و نگهداری نسبتاً آسان