طراحی کویل هواساز 3

همانطور که در محاسبات کویل هواساز گفته شد کویلها در واقع مبدلهای حرارتی برای انتقال انرژی بین 2 سیال هستند که در بحث ما، این 2 سیال آب و هوا میباشند. در شکل زیر این مبدل حرارتی با نوع حرکت مخالف  آب و هوا داخل و روی کویل نشان داده شده است. در انتخاب دقیق یک کویل فاکتورهای زیر بایستی به سازنده داده شود.

محاسبات کویل هواساز

• سطح کویل
• تعداد ردیفها
• قطر کویل
• تعداد فین ها
• سطح فین ها

آشفته کننده های جریان یا Turbulator

برای اضافه کردن این مهم به ساختمان کویلها، پارامترهای زیر بایستی مورد بررسی قرار گیرند.

• جنس لوله ها و ضخامت
• جنس فین ها و ضخامت
• جنس Casing
• نوع هدر و جنس آن

حال به بررسی سرعت بهینه آب و هوا در کویلها اشاره میکنیم. همانطور که پیشتر نیز عنوان گردید، سرعت آب در کویلها بیشتر به ساختمان خود کویل وابسته است و مقدار بهینه برای این مقدار 3 تا 4 fps است. نوع مدار بندی یا  همان  Circuting، نقش بسیار مهمی در مقدار سرعت و افت فشار آب میگذارد. در شکل زیر 3 نوع Circuting برای کویلهای آبی در نظر گرفته شده است (مبحث محاسبات کویل هواساز ).

نوع اول به Full Circuting معروف است. که در آن هر لوله در هر ردیف کاملا با آب تغذیه میشود. این نوع ساختمان دارای استفاده گسترده ای در صنعت تاسیسات است. در نوع دوم در هر لحظه 2 لوله از هر ردیف کویل با آب تغذیه میشوند که به نوع Dual معروف است. این ساختمان کویل برای حالتهایی که افت فشار حایز اهمیت است مورد استفاده قرار میگیرد.

نوع سوم به  Fractional معروف است که برای افزایش سرعت سیال در کاربریهای گرمایشی بسیار مناسب است. بر این اساس تغییر Circuting، در کویلها باعث تغییر زیاد در سرعت آب و مقدار انتقال حرارت خواهد شد. کاهش سرعت آب در کویلها بغیر از مواردی که در مقدمه اشاره شد، پیامهای دیگری نیز دارد، از جمله:

• امکان حبس شدن هوا در کویل
• توزیع ضعیف آب در کویل
• افزایش اثر Fouling
• خطر یخ زدگی

استاندارد AHRI-410 رنجهای مناسب سرعت و تست های مربوط به انواع کویلها را برای سازندگان نشان میدهد.

طبق این استاندارد سرعت آب در محاسبات کویل هواساز

1. برای کویل آب چیلر : بایستی بین 1 تا 8 FPS در نظر گرفته شود (نمودار زیر).
2. برای کویل آب چیلر با اتیلن گلایکول: بایستی بین 1 تا 6 FPS در نظر گرفته شود (نمودار زیر).
3. برای کویل آب گرم : بایستی بین 0.5 تا 8 FPS در نظر گرفته شود (نمودار زیر).
4. برای کویل آب گرم با اتیلن گلایکول: بایستی بین 0.5 تا 6 FPS در نظر گرفته شود (نمودار زیر).

پیشنهاد دیگر توسط استاندارد اشری هندبوک HVAC & SYSTEMS، فصل 23 و 27 مقادیر زیر میباشد

1. سرعت 2 تا 4 FPS برای کویل آب چیلر.
2. سرعت 4 تا 6 FPS برای کویل آب گرم.

حال به بررسی سرعت هوا بر روی کویل های آبی میپردازیم. در بسیاری از کاربریها، مهندسین از سرعت 450 تا 550 FPM برای هوا در محاسبات کویل استفاده میکنند که بسیار منطقی است.

اهمیت سرعت هوا برروی کویل همانند سرعت آب داخل کویل بالا است. سرعت بسیار پایین هوا بر روی کویل باعث:

1. درجه حرارت هوای خروجی از کویل یکنواخت نخواهد بود.
2. ظرفیت کویل از مقدار پیش بینی شده پایینتر خواهد بود.

همچنین سرعت بالای هوا بر روی کویل نیز مشکلاتی خواهد شد

• افزایش نویز
• افزایش افت فشار

تا حدودی افزایش ضریب بای پس BYPASS و افزایش MOISTURE CARRYOVER  که اشاره خواهد شد. مقدار تعیین شده سرعت بر روی کویلها طبق استاندارد AHRI-410 به قرار زیر خواهد بود

1. برای کویل آب چیلر : 200 تا 800 FPM
2. برای کویل آب گرم : 200 تا 1500 FPM

یکی از مشکلات رایج بالا گرفتن سرعت هوا بر روی کویلهای سرمایشی مانند کویل آب چیلر و یا کویل DX، افزایش رطوبت موجود در هوا در حین رطوبت گیری است که به آن MOISTURE CARRYOVER نیز گفته میشود و بعد از کویل وارد هوای داخل کانال میشود.

معمولا برای رطوبت گیری توسط این کویلها بدین شکل عمل میشود که هوای ورودی تا نقطه شبنم سرد شده و عمل رطوبت گیری انجام میشود. لذا در زمانی که کویل سرمایشی وظیفه رطوبت گیری را هم بعهده دارد بایستی توجه داشته باشیم که کویل در شرایط MOISTURE CARRYOVER قرار نگیرد و برای جلوگیری از آن بایستی سرعت هوا روی کویل سرمایشی (DX یا آب چیلر) مساوی یا کمتر از 500 FPM باشد.

آموزشهای رایگان طراحی و محاسبه هواساز