هودهای صنعتی

تمام تلاشهایی که در آزمایشگاه ها بر روی هودهای صنعتی انجام میشود برای اینست که بتوان مقدار هوای اگزازست را به این مقدار مینیمم کاهش داد چرا که در اینصورت می توان بقیه تجهیزات به مانند دستگاه های جایگزین کننده هوا و اگزازست فن ها را  براساس سی اف ام پایینتر انتخاب کرد و انتخاب تجهیزات کوچکتر به معنای صرفه جویی در هزینه و انرژی خواهد بود (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

برای اینکه بتوانیم مقدار هوای اگزازست هود ها را به مقدار مینیمم طبق آزمایشات ASTM F1704 کاهش دهیم، باید بتوانیم کارکرد هودها را بهبود ببخشیم. برای این منظور در آشپزخانه های صنعتی، فاکتورهایی وجود دارد که با کارکرد هود رابطه مستقیمی دارند.

 در این مقاله قصد داریم، به نحوه بهبود تهویه در آشپزخانه های صنعتی و نیز پارامترهای اثر گذار آن بپردازیم. برای این منظور 8 فاکتور مورد بررسی قرار گرفته است که اثر آنها بر کارکرد هودهای صنعتی، براساس داده های تجربی که در آزمایشگاه بدست آمده است، بررسی می شود (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

این فاکتورها عبارتند از

• شکل ظاهری هود و نوع ساختمان آن
• پنلهای جانبی اضافه شده به دو سر هود
• فاصله پیش آمدگی در هود
• فاصله بین دستگاه های زیر هود تا دیوار
• ارتفاع داخلی هود
• ارتفاع نصب هود از کف تمام شده
• نوع چیدمان دستگاه ها زیر هود
• سرعت هوای ساپلای نزدیک هود
• شکل ظاهری هود و نوع ساختمان آن

در طراحی آشپزخانه های صنعتی اولین قدم محاسبات هوای اگزازست است که توسط مشاور آشپزخانه مورد محاسبه قرار میگیرد. این عدد رابطه بسیار مستقیمی با ساختمان هود دارد. جدول زیر از هندبوک اپلیکیشن اشری، مقدار مینیمم اگزازست را برای هر کدام از هودها ارائه میدهد (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

جدول 1 – مینیمم حجم اگزازست پیشنهادی توسط سازمان اشری براساس ساختمان هودهای صنعتی مختلف

همانطور که از اعداد جدول بالا مشخص است، مقدار هوای اگزازست برای هودهای صنعتی، در نوع جزیره ای انفرادی دارای بیشترین مقدار است و برای مثال بهتر است که از نوع دیواری یکطرفه برای این مورد استفاده شود. البته نوع و ساختمان هودهای صنعتی، رابطه بسیار مستقیمی با چیدمان آشپزخانه دارد و ممکن است که نتوان تغییر چندانی در ساختار آنها ایجاد کرد (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

2- پنلهای جانبی اضافه شده به دو سر هود

براساس آزمایشاتی که برای 90 نوع چیدمان مختلف هودهای صنعتی انجام شده است، مشاهده گردیده است که با اضافه کردن پنلهای جانبی به دو انتهای هود، کاهشی در حدود 30% در مقدار حجم اگزازست میتوان ایجاد کرد. اضافه کردن چنین پنلهایی برای تمام هودها توصیه میشود مخصوصا هودهایی که از نوع جزیره ای انفرادی و دوبل هستند. شکل زیر این کاهش را برای دو نوع هود صنعتی با پانل جانبی و بدون آن نشان میدهد (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

شکل 2 – تاثیر نصب پانلهای جانبی در کاهش حجم هوای اگزازست

یکی از مهمترین اثرات مفید این پنلها کاهش هوای CROOS DRAFT است که توصیه میشود تا میتوان این اثر را از بین برد. شکل زیر، فن دمنده ای را نشان میدهد که به دلیل مکان نصب نادرست، قابلیت جذب هوای اگزاست و کارایی هود را کاهش می دهد (مبحث تهویه آشپزخانه صنعتی).

شکل 3 – اثر CROSS DRAFT بر کارایی هود

 این مقاله ارزشمند را بصورت pdf رایگان دانلود کنید 

دسترسی به آموزشهای مقدماتی و پیشرفته تاسیسات 

The post تهویه آشپزخانه های صنعتی appeared first on تاسیسات نوین.

در این کتاب ارزشمند که در 94 صفحه تمام رنگی تهیه شده است، مطالب زیر را فرا خواهید گرفت و به نسخه اصلی کتاب کریر نیز دسترسی خواهید داشت.

فهرست آموزش هواساز مرکزی

مقدمه

• هواساز سفارشی، مرکزی، پکیجی
• هواساز پکیجی
• هواساز مرکزی
• هواساز سفارشی
• مبنای انتخاب هواساز سفارشی و مرکزی

ساختمان هواساز

• طراحی پست و پانلی
• طراحی با پانل های سازه ای

طراحی بدنه و متریال استفاده شده

• استانداردهای کیفیت و دوام رنگ
• پوشش ضد میکروبی
• انواع عایق
• دیواره تک جداره و دوبل
• هوا بندها

انواع هواسازها

• هواساز داخلی
• هواساز خارجی
• هواسازهای Draw-Thru و Blow-Thru

کویل ها

• انواع و ساختمان کویل ها
• سینی درین
• ایزوله کردن لوله تخلیه

ویژگی ها و عملکرد فن هواساز

• فن هوای رفت
• فن هوای برگشت
• فن هوای اگزازست
• جانمایی فن هوای رفت

انواع فن های سانتریفوژ

• فن با منحنی فوروارد خمیده
• فن با منحنی بک وارد
• فن با منحنی ایرفول
• فن پلنوم

کنترل فن حجم متغیر

• انتقال منحنی فن
• روش کنترلی IGV
• دمپرهای تخلیه
• درایوهای فرکانس متغیر

کلاس بندی فن

• اجزای تشکیل دهنده فن
• نصب فن
• ایزوله خروجی فن
• یاتاقان ها
• انتخاب یاتاقان
• درایو فن
• موتور فن

متعلقات هواساز

• فیلترها
• انواع فیلتر و درجه بندی
• فیلترهای پنلی
• فیلتر تخت
• فیلتر زاویه ای
• بگ فیلترها (فیلتر کیسه ای)
• فیلترهای کارتریجی
• فیلتر هپا
• فیلتر هوای کم نفوذ
• فیلترهای الکترواستاتیکی
• اثر افت فشار فیلتر بر انتخاب فن
• دریچه های بازدید و پِلنوم هواساز
• محفظه اختلاط
• محفظه اگزازست و اکونومایزر
• مخلوط کننده های هوا
• دمپرهای FACE و بای پس
• رطوبت زن ها
• لامپ ماورا بنفش Germicidal

بازیافت انرژی

• لوپ بازیافت انرژی
• چرخ بازیافت انرژی
• مبدل های صفحه ای ثابت
• مبدل هیت پایپ

دیگر پیکربندی های هواساز

• سیستم 2 کاناله
• سیستم مولتی زون
• سیستم مولتی زون تگزاس
• سیستم مولتی زون با سه دِکِ مجزا

مثال انتخاب هواساز

خلاصه

سوالات هواساز مرکزی

بخش جواب ها

انتخاب دستگاه هواساز مرکزی بعنوان اولین قدم بعد از انجام محاسبات بارهای سرمایشی و گرمایشی در هر پروژه محسوب می شود. در زمان طراحی سیستم، با انتخاب یکی از منابع تولید سرما، مانند دستگاه چیلر یا دستگاه کُندانسینگ یونیت هوایی، دمای خروجی از کویل مشخص شده و با در دست داشتن مقدار دلتا تی (دمای خروجی از کویل و دمای ست پوینت اتاق)، حجم هوادهی سیستم بدست می آید.

سپس می توان به طراحی فن و کویل های دستگاه پرداخت و به دلیل تأثیر آن بر سایر اجزای سیستم، لازم است تا طراح درک کاملی از تجهیزات کنترلی دستگاه هواساز مرکزی، نحوه انتخاب و کاربرد آن داشته باشد.

هواسازهای مرکزی که گاها با نام “سفارشی” نیز تعریف می شوند، دارای طیف گسترده ای از اجزای مختلف برای تمام کاربری های صنعتی و تجاری هستند.

در این نوع هواساز، حجم هوادهی از 1.500 سی اف ام در پروژه های کوچکِ تک زون تا 100.000 سی اف ام در پروژه های تجاری بزرگ از نوع حجم ثابت یا حجم متغیر تغییر می کند. اگرچه که حجم هوادهی دارای رنج وسیعی است، اما اکثر پروژه ها در رنج 1.500 تا 50.000 سی اف ام کار می شوند.

امروزه ساخت اکثر هواسازها با بدنه های دوجداره (دوبل) انجام می شود تا بدنه های تک جداره و مهمترین دلیل آن نیز کاهش خطر انتقال الیاف فایبرگلاس به داخل جریان هوا و به داخل ساختمان است. عایق مورد استفاده در هواسازهای با بدنه تک جداره، از فایبرگلاس نوع روکش دار با لاستیک یا اکریلیک است.

عایق با روکش لاستیکی، به منظور جلوگیری از فرسایش عایق هایی است که در معرض جریان هوا در محدوده سرعت نرمال قرار دارند. با این حال، باز هم برخی از الیافِ فایبرگلاس می توانند به جریان هوا انتقال یابند. عایق با روکش لاستیکی، همچنین به سختی تمیز شده و این تمیزکاری معمولا به عایق صدمه می زند. صدمه ای که به عایق می رسد نیز منشا سایش و آزاد شدن الیاف در جریان هوا خواهد بود.

در بسیاری از کاربری ها، به سیستم های تهویه مطبوعِ کامل تری نسبت به یک دستگاه هواساز ساده نیاز است. همانطور که پیشتر نیز اشاره شد هواسازها، وظایف اصلی سرمایش، گرمایش، اختلاط و رطوبت گیری را بر عهده دارند. جهت اطمینان از اینکه موارد فوق به خوبی اجرا شود، به اجزای سازنده دیگر به غیر از کویل و فن در بدنه هواساز نیاز خواهیم داشت (مبحث آموزش هواساز مرکزی).

در سیستم های دو کاناله، می توان از  یک دمپر منطقه ای (Zone Damper) در خروجی کانال هوای سرد و گرم استفاده نمود. این محفظه، خود شامل دمپرهای کوچک دیگری است و از آن بیشتر برای هواسازهای از نوع BlowThru استفاده می شود.

در این پیکربندی، کویل گرمایش، هوای گرم را به قسمت بالایی (دِکِ گرم) و کویل سرمایش هوای خنک و رطوبت گیری شده را به قسمت پایینی (دِکِ سرد) انتقال می دهد (مبحث آموزش هواساز مرکزی).

دمپرهای منطقه ای (Zone Dampers)، با زاویه 90 درجه و خلاف یکدیگر در دِک های سرمایش و گرمایش نسبت به هم بر روی یک شافت قرار گرفته اند، به گونه ای که هوا را با حجم تقریباً ثابت به هر منطقه انتقال می دهند.

دمای هوا در هر زون می تواند از 100% ظرفیت گرمایشی تا 100% ظرفیت سرمایشی با توجه به موقعیت دمپر تغییر کند. تعداد دمپرهای در دسترس با توجه به اندازه هواساز متفاوت است.

بازیافت انرژی 

اگرچه که بسیاری از مالکان ساختمان، معماران و مهندسان، به مزایای ورود هوای تازه بیشتر به ساختمان آگاهند، اما این مهم باعث افزایش هزینه اولیه تجهیزات و هزینه های جاری پروژه خواهد شد. لذا فن آوری های بازیافت انرژی، که گرما را بین جریان هوای اگزازست و هوا تهویه انتقال می دهد، رواج بیشتری پیدا کرده است.

لوپ بازیافت انرژی در هواساز مرکزی

این سیستم با نام لوپ Run-around نیز شناخته می شود و اجزای سیستم های بازیافت انرژی به مانند چرخ انرژی یا مبدل های صفحه ای را در یک لوپ در کنار یکدیگر نگاه می دارد. این سیستم دارای انعطاف پذیری بالایی در طراحی بوده و برای کاربری های صنعتی یا پروژه هایی که شرایط آسایش انسان مهم است، استفاده می شود.

در این سیستم کانال کشی هوای رفت و اگزازست را می توان به صورت مستقل و دور از هم اجرا نمود. در این سیستم برای انتقال حرارت، از لوله و کویل هایی که داخل آنها آب یا محلول ضد یخ وجود دارد، استفاده می شود. از یک پمپ نیز برای حرکت سیال بین دو کویل بصورت مدار بسته استفاده می شود.

سیستم دو کاناله 

سیستم دو کاناله، یک هواساز Blow-Thru است که دارای محفظه کویل 2 تایی در پایین دستِ فن است. محفظه کویل، خود شامل کویل های سرمایشی و گرمایشی است. کویل ها به صورت موازی با خروجی های جداگانه نصب می شوند، یکی از آنها هوای سرد و دیگری وظیفه انتقال هوای گرم یا خنثی را بر عهده دارد.

کویل های سرمایش و گرمایش همچنین با نام های دِکِ سرمایش و دِکِ گرمایش نیز خوانده می شوند. در یک سیستم دو کاناله، جریان هوای گرم و سرد مستقیما از هواساز به سمت ساختمان توسط دو کانال مجزا انتقال داده می شود. سپس هوای گرم و هوای سرد در زون مربوط در یک جعبه اختلاط با هم ترکیب شده و هوای میکس با دمای مناسب به زون انتقال می یابد. 

 انواع عایق در هواساز مرکزی

امروزه عملکرد حرارتی بدنه هواساز، از لحاظ مباحث مصرف انرژی در بازار تاسیسات بسیار حائز اهمیت است. در این میان، فایبرگلاس همچنان پرکاربردترین ماده عایق در بدنه هواساز بشمار می رود. این عایق با عملکرد حرارتی خوبی که دارد از لحاظ اقتصادی مقرون بصرفه بوده و نصب آن بسیار آسان است.

اگرچه این عایق در ضخامت، چگالی، و استحکام های متفاوت در دسترس است، اما معمولا از 2 نوع عایق در بدنه هواسازها استفاده می شود که عایق بدون روکش برای دیواره های دوبل و عایق روکشدار برای بدنه های تک جداره هستند.

 هواساز خارجی Outdoor Units

دستگاه هایی که با هدف نصب در بیرون از ساختمان در نظر گرفته می شوند، بایستی که در برابر شرایط آب و هوایی مانند نور خورشید، باد، برف و باران مقاومت کافی داشته باشند. در بدنه این دستگاه ها معمولا از ورق گالوانیزه G-90 که مقاومت به خوردگی بالاتری (دارای روی بیشتر است) نسبت به نوع معمولی دارد، استفاده می شود.

هواسازهای Blow Thru و Draw Thru

هواسازهای مرکزی معمولا در 2 حالت  Blow Thru و یا Draw Thru ساخته می شوند که این نامگذاری به موقعیت فنِ هوای رفت نسبت به کویل سرمایشی بستگی دارد. در دستگاه Draw Thru، کویل سرمایشی در بالادستِ فن قرار گرفته است.

در این شرایط، فن اصطلاحا هوا را از روی کویل سرمایشی و دیگر متعلقات کشیده و سپس با عبور از روی فن، وارد سیستم کانال کشی می گردد. این نوع پیکربندی در سیستم های تهویه مطبوع متداول تر است.

کویل ها

اکثر هواسازها دارای محفظه ای برای در نظر گرفتن کویل های سرمایشی، گرمایشی و یا هر دو هستند. کویلهای سرمایشی گرمایشی، معمولا بر روی ریل هایی (شاسی کویل) نصب می شوند، که شامل ردیف و مداربندی های متعددی است.

طراحی گام به گام هواساز سالن اجتماعات

طراحی گام به گام هواساز هوای تازه در کریر

The post کتاب طراحی هواساز مرکزی appeared first on تاسیسات نوین.

فهرست انتخاب فن کویل در تاسیسات

• مزایا و معایب تجهیز فن کویل در سیستم های تهویه مطبوع
• تشریح تمامی اجزای موجود در تجهیز فنکویل
• ارائه استانداردهای معتبر و جهانی مربوط به تجهیز فنکویل ها
• بررسی فنکویل های مجهز به دو کویل مجزا و مقایسه انواع موجود این دو نوع فنکویل با یکدیگر
• نحوه انتخاب فنکویل در سیستم هیدرونیک بر اساس مقایسه محاسبات انتقال حرارت آب و انتقال حرارت هوا به صورت تئوریک
• نحوه انتخاب فنکویل در سیستم هیدرونیک بر اساس خروجی نرم افزار کریر (carrier) و انتخاب با مراجعه به کاتالوگهای تخصصی شرکتهای سازنده
• مقایسه روش های انتخاب فنکویل بر اساس بند های ۵ و ۶
• محاسبه و برآورد دبی تقطیر کویل فنکویل (درین فنکویل) و سایزینگ لوله جمع آوری درین
• بررسی اجزای فنکویل ها جهت انتخاب بهترین فنکویل برای نصب در پروژه های ساختمانی
• اصول و دیتایل های نصب انواع تجهیز فنکویل
• اصول راهبری و نگهداری فنکویل ها
• نتیجه گیری

مزایای تجهیز فن کویل

⬅️ تجهیز فنکویل فوق به صورت دو لوله ای و چهار لوله ای ارائه میگردد و همچنین در صورت نیاز نیز کویل گرمایش الکتریکی جهت گرمایش میتواند همراه با این فنکویل ارائه گردد.
ظرفیت سرمایشی این فنکویل 5.5 الی 12.7 کیلووات میباشد و ظرفیت گرمایشی نیز 7.3 الی 17.9 کیلووات میباشد.
⬅️ ابعاد تجهیز فنکویل فوق نسبت به فنکویل های کانالی مشابه بسیار فشرده تر میباشد که این طراحی فشرده برای چیدمان در سقف کاذب بسیار مناسب میباشد (از لحاظ جانمایی ، نصب ، راهبری و نگهداری).
⬅️ مهمترین کاربرد این نوع فنکویل در فضاهایی با کاربری اقامتی (مسکونی ، هتلی) و تجاری میباشد.
⬅️ به واسطه نوع کویل این فنکویل (کویل V شکل) ابعاد این فنکویل بسیار بهینه میباشد (علاوه بر فشرده بودن دارای راهبری و قابلیت تعمیر پذیری بهینه نیز میباشد).
⬅️ ارتفاع این نوع فنکویل کانالی نسبت به انواع فنکویل های کانالی کمتر است (ارتفاع فنکویل فوق 285 میلیمتر میباشد) و ارتفاع کم این فنکویل یکی از قابلیت های این تجهیز میباشد که در چیدمان این نوع فنکویل های کانالی در طبقات مختلف میتواند به مهندسین تاسیسات بسیار کمک نماید (به واسطه کاهش ارتفاع سقف کاذب).
⬅️ سفارشی بودن مکش هوا از زیر فنکویل یل مکش هوا از پشت فنکویل.
⬅️ سطح تولید صدای بسیار کم در حداکثر دور فن فنکویل (تولید صدای این فنکویل در حداکثر توان کاری 35 دسیبل میباشد).
⬅️ موتور فن این فنکویل دارای چهار دور عملیاتی میباشد.
⬅️ مجهز به فن سانتریفوژ با فشار استاتیکی بالا در دهانه خروجی فنکویل.
⬅️ طراحی V شکل کویل در این نوع فنکویل به صورتی است که در رنجهای مختلف دبی سیرکولاسیون در این فنکویل حداقل افت فشار در مدار هیدرونیک حاصل میگردد.

فایل ویدیویی انتخاب فن کویل 

The post انتخاب فن کویل در تاسیسات appeared first on تاسیسات نوین.

راندمان در سیستم های زمین گرمایی

بصورت نمونه، به ازای هر کیلووات انرژی برق استفاده شده برای کارکرد هیت پمپ زمین گرمایی، 3 کیلووات انرژی از زمین گرفته می شود (رایگان). به عبارتی به ازای هر 1 دلاربرق مصرفی در این سیستم ، 3 دلار صرفه جویی در مصرف داریم.

با توجه به اینکه هیت پمپ ها، بخشی از انرژی را بصورت رایگان از زمین دریافت می کنند، میتوانند انرژی بیشتری نسبت به آنچه مصرف می کنند، را تولید کنند. راندمان گرمایش بین 30 تا 70 درصد و راندمان سرمایش بین 20 تا 50 درصد نسبت به سیستمهای دیگر مخصوصا با سوختهای فسیلی و انرژی برقی تخمین زده می شود.

در سیستم های زمین گرمایی، برای نشان دادن راندمان از COP برای حالت گرمایش و از EER یا SEER برای حالت سرمایش استفاده می شود. هیت پمپهای زمین گرمایی دارای COP بالای 1 هستند، به این دلیل که انرژی که دستگاه از زمین دریافت می کند خیلی بیشتر از انرژی برقی است که برای راه اندازی کمپرسور خود لازم دارد. بطور نمونه هیت پمپ ها دارای اعداد COP بین 2 تا 4 هستند.

جدول زیر مقایسه بین این اعداد را در لوپ بسته و لوپ باز در سیستم های زمین گرمایی نشان می دهد

یک تفاوت اصلی بین راندمان هیت پمپ های آبی با زمین گرمایی در رنج درجه حرارت آب ورودی می باشد. معمولا هیت پمپهای آبی در رنج درجه حرارت 60 تا 90 درجه فارنهایت کار می کنند اما هیت پمپ زمین گرمایی می تواند در حالت گرمایش، از دماهای پایین تر خاک مانند 35 درجه فارنهایت نیز استفاده کند. بهمین دلیل عددEER  در هیت پمپهای آبی تا 22 و در زمین گرمایی تا 36 میرسد. همچنین در جدول زیر، تفاوت بین سه سیستم هیت پمپ آبی، هیت پمپ زمین گرمایی لوپ بسته و لوپ باز در فول لود و میان باری دیده می شود.

نکته: هر چه اختلاف دمای آب ورودی و گرمای منتقل شده از دستگاه بیشتر باشد، ضریب COP نیز افزایش پیدا خواهد کرد. به همین دلیل در مناطق سردسیر مانند آلاسکا و یا بخش هایی از کانادا، ضریب COP گرمایش به حدود 2 تا 3 افت می کند.

هزنیه در سیستم های زمین گرمایی

معمولا هزینه هیت پمپهای زمین گرمایی بدون در نظر گرفتن چاه ها و لوله های خارج از پروژه، چیزی حدود 2000 تا 2500 دلار به ازای هر تن سرمایشی است. این مبلغ به حدود 4000 تا 4500 دلار به ازای هر تن سرمایشی با تمام تجهیزات می تواند افزایش پیدا کند. برای مثال برای یک خانه مسکونی با مساحت 200 متر مربع در آمریکا و نیاز به 11 کیلووات انرژی گرمایی، سیستم هیت پمپ زمین گرمایی در حالت افقی (230 متر طول لوله کشی) حدود 30.000 دلار و برای حالت عمودی (165 متر لوله کشی در عمق زمین) حدود 34.000 دلار هزینه خواهد داشت.

برگشت سرمایه در پروژه های زمین گرمایی معمولا بین 2 تا 10 سال است. در حالیکه عمر سیستم داخلی بیش از 25 سال و عمر لوله های دفن شده داخل زمین بیش از 50 سال است. همچنین در کشور آمریکا، برای پروژه های اینچنینی که دارای کاهش مصرف انرژی بالایی هستند، تا 30% از مالیات فدرال کم خواهد شد.

بعنوان یک قاعده سرانگشتی برای هزینه های اولیه  در سیستم های زمین گرمایی (پروژه های تجاری و مسکونی)

• هزینه به ازای هر فوت مربع ساختمان : 3 تا 3.5 دلار
• هزینه به ازای هر تن سرمایشی : 1500 تا 2000 دلار
• هزینه به ازای هر چاه : 700 تا 3000 دلار

هزینه های تعمیرات نگهداری در این سیستمها نیز بسیار پایین است. برای مثال در آنالیز زیر 4 سیستم متفاوت برای 20 ساختمان آموزشی مورد مقایسه قرار گرفت است.

• هیت پمپ زمین گرمایی (لوپ بسته عمودی)
• سیستم مرکزی چیلر هوا خنک و بویلر آب گرم
• سیستم مرکزی چیلرآب خنک و بویلر بخار
• سیستم مرکزی چیلرآب خنک و بویلر آب گرم

نتایج به شرح زیر خواهد بود که بر اساس آن سیستم اول (هیت پمپ زمین گرمایی) دارای هزینه های تعمیرات نگهداری پایین تری است.

محاسبات و طراحی در سیستم های زمین گرمایی

در ابتدا بایستی توسط نرم افزارهای محاسباتی چون ترین یا کریر، که قابلیت اضافه کردن سیستم هیت پمپ زمین گرمایی را دارد، محاسبات بارهای سرمایش و گرمایش هر فضا را انجام دهیم. برای مثال در نرم افزار ترین، سیستم در این بخش انتخاب می شود.

 این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان دریافت نمایید 

مقاله سیستمهای زمین گرمایی – بخش اول

مقاله سیستم زمین گرمایی – بخش دوم

The post هیت پمپ زمین گرمایی3 appeared first on تاسیسات نوین.

محاسن سیستم زمین گرمایی

• تعداد قطعات مکانیکی متحرک در این سیستم پایین بوده، لذا تعمیرات کاهش می یابد.
• با توجه به نبودن تجهیزات خارجی در این سیستم، مسئله تولید نویز و سرو صدا منتفی می گردد.
• با توجه به کارکرد مستقل هر زون با هیت پمپ مربوطه، در صورت تعمیرات، خللی در کار دیگر دستگاه ها ایجاد نخواهد شد.

معایب سیستم زمین گرمایی

• حفر کردن چاه ها به پیمانکار متخصص و ماشین آلات نیاز دارد.
• سیستم هیت پمپ زمین گرمایی، دارای هزینه های اولیه بالایی جهت حفر چاه ها و قرار دادن لوله ها است.
• برای تامین هوای تازه در ساختمان نیاز به یک دستگاه هواساز و یا انرژی ریکاوری یونیت (ERV) خواهد بود.
• برای قرار دادن هیت پمپها در هر زون، بصورت افقی و یا عمودی، نیاز به فضایی برای این مهم خواهیم داشت.

نصب سیستم زمین گرمایی

هیت پمپ های زمین گرمایی دارای 3 جز اصلی هستند

• دستگاه هیت پمپ داخل ساختمان
• زمین بعنوان منبع انرژی
• سیستم توزیع انرژی بین زمین و ساختمان

سیستم زمین گرمایی در حالت های متفاوتی می تواند نصب شود. مهمترین آن سیستم های لوپ بسته است که در انواع افقی و عمودی در پروژه های تجاری بزرگ استفاده می شوند. در این نوع سیستم، لوله کشی به صورت “یو” شکل در اعماق زمین تا 300 فوت و حتی بیشتر ادامه پیدا می کند و سیال آب در این لوله ها در حال تبادل انرژی با خاک است.

در صورتیکه خطر یخ زدن آب در سطوح نزدیک زمین وجود داشته باشد، می توان از ترکیب آب و اتیلن گلایکول با درصد 25% استفاده نمود (در این حالت هد پمپ و قدرت پمپ بایستی تصحیح شوند).

درحالت افقی نیز به شکل زیر میتواند کار شود که مساحت زیادی را به خود اختصاص می دهد (حالت افقی دارای راندمان کمتری نسبت به عمودی است).

سیستم زمین گرمایی همچنان می تواند به صورت لوپ باز کار شود، که تبادل انرژی را توسط لوله ای که وارد چاه آب در زمین میشود، انجام می دهد. در این حالت یک مقدار ثابت از دبی آب، وظیفه تبادل حرارتی را بین هیت پمپ ها و زمین بر عهده دارد. این سیستم با توجه به مشکلاتی از جمله کم بودن منابع آبی در پروژه های تجاری کمتر مورد توجه است.

تصویر زیر، سیستمسیستم زمین گرمایی لوپ بسته را در حالت افقی نشان می دهد. در حالتی که لوله ها در ترنچ نصب شوند، عمق آن میتواند بین 6 تا 10 فوت در نظر گرفته شود. در مقاله سوم به ادامه مبحث سیستم های زمین گرمایی شامل راندمان سیستم، نحوه طراحی و موارد دیگر خواهیم پرداخت.

 این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان دریافت نمایید 

مقاله سیستمهای زمین گرمایی – بخش اول

مقاله سیستم های زمین گرمایی – بخش سوم

The post هیت پمپ زمین گرمایی2 appeared first on تاسیسات نوین.

سیستم های زمین گرمایی نیز که جزیی از هیت پمپ ها با راندمان است در زمره سیستم های نوین در صنعت تاسیسات دنیا محسوب شده اما متاسفانه در ایران به گسترده گی دیگر سیستمهای تاسیاست نیست و یا به صورت آزمایشی اجرا شده است.

هیت پمپها در تاسیسات  

تمام هیت پمپ ها چه در نوع هوایی و چه در نوع آبی دارای عملکرد مشابه بهم هستند. هیت پمپ های اولیه دستگاه های هوایی بودند که بطور ساده از سیکل تراکمی تبرید، مبدل و یک شیرREVERSING  در ساختمان خود برای تامین سرمایش و گرمایش در تاسیسات استفاده می کردند.

 بدین معنا که سیستم از دو بخش مجزای داخلی و خارجی تشکیل شده و مبرد توسط کمپرسور در سیستم در جریان است و با جذب کردن و دفع کردن گرما به محیط ، تامین سرمایش و گرمایش را انجام می دهد. شیر REVERSING نیز جهت سیکل را در مدهای سرمایش و گرمایش تعویض میکند.

هیت پمپ هوایی در تاسیسات گرمایشی

مبرد گازی پرفشار پس از خروج از کمپرسور، و عبور از شیر معکوس کننده، توسط انتقال حرارتی که با هوای سرد محیط انجام می دهد، کندانس شده (تغییر فاز به مایع) و سپس با عبور از شیر انبساط، دمای آن افت می کند. حال مبرد در اواپراتور با گرفتن دمای محیط، تبخیر شده و با حالت گازی کم فشار به کمپرسور برمی گردد (مبحث هیت پمپ).

هیت پمپ هوایی در تاسیسات سرمایش

مبرد گازی پرفشار پس از خروج از کمپرسور، توسط انتقال حرارتی که با هوای خارج انجام می دهد، کندانس شده (تغییر فاز به مایع) و با عبور از شیر انبساط، دمای آن افت می کند. حال مبرد در اواپراتور با گرفتن دمای اتاق، تبخیر شده و با حالت گازی کم فشار به کمپرسور برمی گردد (مبحث هیت پمپ).

در مرحله بعدی، هیت پمپ های آبی وارد بازار تاسیسات شدند که همان ساختمان قبلی را دارند اما به جای هوا از سیال آب به عنوان سیال واسط استفاده می کنند. هیت پمپ های زمین گرمایی در واقع نسل جدید همین هیت پمپ های آبی هستند اما با راندمان خیلی بیشتر.

هیت پمپ آبی در تاسیسات سرمایش

همانطور که در شکل مشخص است مبرد گازی پرفشار پس از خروج از کمپرسور وارد یک مبدل آب به مبرد جهت انتقال حرارت و کندانس شده و بعد از گذشتن از بقیه متعلقات وارد اواپراتور جهت تبخیر و تامین سرمایش می گردد. توسط سیکل تبرید، گرما از هوای اتاق گرفته شده و هوای سرد جایگزین آن می گردد (شکل زیر).

درجه حرارت آب تغذیه جهت انتقال حرارت و کندانس مبرد در کندانسور، ماکزیمم 90 درجه فارنهایت درنظر گرفته می شود. دلیل استفاده از برج خنک کن در این سیستم اینست که در روزهای خیلی گرم سال، درجه حرارت آب تغذیه از مقدار طراحی تجاوز ننماید.

 این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان دریافت نمایید 

مقاله سیستم زمین گرمایی – بخش دوم

The post هیت پمپ زمین گرمایی1 appeared first on تاسیسات نوین.

تمام کویل های مورد استفاده دارای شیرهای کنترلی دو راهه می باشند.

در حالتی که سیستم بکار خود ادامه می دهد، شیرهای کنترلی باز هستند و منحنی کارکرد سیستم به شکل زیر خواهد بود که نشان دهنده منحنی پمپ، منحنی سیستم و نقطه کاری پمپ است. در این حالت دبی سنج، ماکزیمم دبی و سنسور فشار، مینیمم فشار را در خط نشان می دهد (مبحث پمپ دور متغیر).

زمانیکه دمای مورد نظر در یک زون به مقدار دلخواه برسد، شیر کنترلی کویل بسته شده و باعث بالا رفتن فشار استاتیکی می شود. با افزایش این فشار، فشار استاتیکی کل سیستم افزایش یافته و این امر سبب می شود که منحنی سیستم به نقطه بالاتر که دارای فشار بیشتر و دبی کمتر است، تغییر مکان دهد. در واقع این امر باعث تغییر در نقطه کاری پمپ خواهد شد (مبحث پمپ دور متغیر).

این انتقال باعث کاهش بسیار ناچیزی در انرژی پمپ شده که از مقایسه نقطه کاری پمپ در نمودارهای 1 و 2 این اختلاف اشکار است.

با بسته شدن شیرهای کنترلی بیشتر، فشار استاتیکی خط افزایش بیشتری داشته و این امر باعث تغییرات مکرر در منحنی سیستم با افزایش فشار استاتیکی سیستم و کاهش دبی خواهد شد.

زمانیکه چنین حالتی بوجود می آید، فشار استاتیکی بالا در بعضی از نقاط سیستم، شیرهای کنترلی را مجبور به باز ماندن میکند هرچند که ممکن است مقدار این دبی کم باشد. این مسئله، باعث ایجاد خلل در کنترل درجه حرارت سیستم می شود که در سیستم های سنتی به وفور دیده می شود. برای حل این مشکل می توان از دستگاه های VFD و سنسورهای مربوطه استفاده کرد (مبحث پمپ دور متغیر). ابتدا در انتهای مسیر و نزدیکتر به کویلی که دارای بار بیشتری هست یک سنسور اختلاف فشار نصب می کنیم (DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR). این سنسور بایستی در مسیر کویل و شیر کنترلی نصب گردد تا قادر به خواندن عدد دقیق افت فشار باشد.

شکل زیر مکان دقیق نصب دستگاه VFD را در سیکل هیدرونیک نشان می دهد.

در این شرایط با بسته شدن شیرکنترلی فشار در سیستم افزایش و دبی کاهش پیدا می کند و بلعکس. این افزایش و کاهش فشار سیستم توسط سنسور اختلاف فشار خوانده شده و توسط فیدبکی به دستگاه VFD ارسال می شود (مبحث پمپ دور متغیر). وظیفه VFD ارسال فرکانس های مختلف به پمپ ها جهت تغییر دور براساس تغییر دبی است. در واقع بر اساس تغییرات مکرر دبی و هد در سیستم و نهایتا تغییر دور پمپ، منحنی پمپ نیز مدام در تغییر است و این مهم دلیل کاهش مصرف انرژی است که در شکل زیر نشان داده شده است (مبحث پمپ دور متغیر).

 فایل PDF این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان دریافت کنید  

دسترسی به آموزشهای مقدماتی و پیشرفته تاسیسات 

The post کاهش مصرف در مدار اولیه ثانویه appeared first on تاسیسات نوین.

نمونه یک دستگاه VAV BOX – هواساز حجم متغیر

همانند سیستم های حجم ثابت، از ترموستات در هر زون برای کنترل دما استفاده می شود که بر مبنای فرمان گرفته شده، دمپر ورودی VAV BOX را باز و بسته می کند. در این سیستم نیز بمانند آنچه که در سیستم های هیدرونیک با پمپهای دور متغیر وجود دارد، با تغییرات دما برای هر فضا، مقدار سی اف ام ورودی از کانال اصلی هواساز نیز تغییر میکند (بر مبنای تغییرات دمپر VAV BOX).

در این سیستم به غیر از کنترل دما و شرایط تهویه در ساختمان، به دنبال داشتن یک فشاراستاتیکی ثابت در کانال اصلی هواساز و نیز مثبت کردن فشار کل ساختمان هستیم. چون سیستم متغیر است لذا سی اف ام های متفاوتی نیز از کانال اصلی عبور می کند. بدین منظور جهت ثابت نگهداشتن فشار استاتیکی داخل کانال از یک سنسور فشار استفاده می کنیم (مشابه شکل زیر) که با اندازه گیری سی اف ام عبوری، اندازه فشارهای متفاوتی را به فن هواساز ارسال میکند.

سنسور فشار – هواساز حجم متغیر

فن نیز با تغییر دادن ظرفیت عبوری یا با استفاده از دمپری که در ورودی آن نصب شده است، فشار کانال را در حالت ثابت نگه می دارد. در اینجا سرعت فن ثابت است. به این سیستم IGV یا INLET GUIDE VANES نیز گفته می شود.

فرض کنیم اتاق در شرایط ست پوینت است و افرادی وارد آن می شوند. با بالا رفتن بارهای جانبی در اتاق، مجددا ترموستات، فرمانی به دمپر داخل VAV BOX برای فرستادن سی اف ام های بیشتر جهت جبران بارهای جانبی ارسال می کند.

با بازشدن بیشتر دمپر، در کانال اصلی سی اف ام افزایش و فشار کاهش می یابد. به محض رسیدن دمای اتاق به دمای ست پوینت، دمپر تا مقدار مینیمم طراحی بسته شده که این خود باعث کاهش سی اف ام و افزایش فشار در کانال اصلی خواهد داشت.

 فایل PDF این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان از بخش خرید (بالای صفحه) تهیه کنید 

دسترسی به آموزشهای مقدماتی و پیشرفته تاسیسات 

The post کاهش مصرف انرژی در هواسازها appeared first on تاسیسات نوین.

در این مقاله به موارد زیر در برج خنک کن اشاره خواهد شد

• ساختار یک برج خنک کن بهمراه فن
• نحوه کارکرد سنتی سیستم و ارتقاء آن
• اثر فن های دور متغیر در مبحث کاهش مصرف انرژی

ساختار یک برج خنک کن بهمراه فن

در صنعت تاسیسات، برج های خنک کن به منظور خنک کردن آب کندانسور چیلرهای آب خنک بکار می روند. فن داخل برج، وظیفه حرکت دادن هوا را به منظور عمل تبخیر برعهده دارد تا گرمای آب را گرفته و آب خنک تر را از برج خارج کند (بحث ما در خصوص برج خنک تر یا برج مدار باز است).

در ابتدا ساختمان یک برج خنک کن را با هم بررسی می کنیم. همانطور که در تصویر زیر نیز دیده می شود در بالای برج از فن اکسیال استفاده شده است که وظیفه کشیدن جریان هوا را از اطراف برج، به داخل برج و تخلیه آن را به صورت اگزازست پس از عمل تبخیر برعهده دارد. این هوای اگزازست به صورت هوای گرمتر از برج خارج می شود.

شکل زیر ارتباط موتور با فن و گیربکس را نشان می دهد که موتور توسط شفت بلندتری با گیرباکس درگیر است و شفت فن نیز زاویه عمود را با گیرباکس می سازد. بنابراین باید بتوانیم یک کنترل متناسب برای دور شفت فن و موتور در برج خنک کن ایجاد کنیم.

حال به نحوه عمل تبخیر که در برج خنک کن انجام می شود اشاره ای می کنیم. آب گرم کندانسور توسط لوله هایی در بالای برج توزیع شده و سپس توسط نیروی گرانش تا قسمت پایین برج بر روی سطوح FILL PAK درحرکت است. FILL همان سطوح خنک کننده هستند و طوری طراحی می شوند که با تبدیل قطرات آب به قطرات کوچکتر، بیشترین سطح تماس آب و هوا را برای انتقال حرارت بهتر فراهم کنند.

در این حالت فن برج خنک کن، با کشیدن هوا به سمت بالا از میان قطرات آب عمل تبخیر را انجام می دهد و در نتیجه عمل تبخیر، آب خنک شده در قسمت BASIN از طریق لوله به سمت چیلر برمی گردد. این نحوه کارکرد ساده برج ها در حالت مدار باز است.

همچنین بایستی کنترل بر روی کارکرد فن در برج خنک کن وجود داشته باشد، چراکه برج ها براساس ماکزیمم بار سرمایشی ساختمان طراحی و سایز می شوند. از طرفی بار ماکزیمم ساختمان تنها در ساعات بسیار معدودی از سال اتفاق می افتد پس بایستی بتوانیم کنترلی متناسب با بار ساختمان برای فن برج داشته باشیم در غیراینصورت تنها انرژی را هدر داده ایم.

برای انتخاب این سیستم کنترلی می توان از تغییر دور موتور که با فن از طریق گیرباکس در ارتباط است استفاده کرد. با استفاده از چنین سیستمی، می توانیم به موارد ذیل دست پیدا کنیم که اهداف ما از این بحث خواهد بود:

1. کاهش مصرف انرژی در برج خنک کن
2. کاهش مصرف آب در برج خنک کن
3. کاهش صدای در برج خنک کن

 فایل PDF این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان از بخش خرید (بالای صفحه) تهیه کنید 

دسترسی به آموزشهای مقدماتی و پیشرفته تاسیسات 

The post کاهش مصرف انرژی در برج ها appeared first on تاسیسات نوین.

پمپ دور ثابت در سیستم سنتی استخر

همانطور که در شکل (1) آورده شده است، آب در مکش استخر با گذر از پمپ، وارد فیلتر شده و سپس بعد از عملیات گرمایی توسط مبدل و اضافه کردن مواد کلر و ازن دوباره وارد آب استخر می شود. بحثی که اینجا خواهیم داشت بر روی پمپ های فیلتراسیون استخر خواهد بود که در استخرهای بزرگ مانند استخرهای عمومی می تواند باعث کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی شود (مبحث مصرف انرژی در استخر).

شکل (1) سیستم فیلتراسیون سنتی استخر

در ابتدا به نمودار پمپ محاسبه شده برای استخر اشاره میکنیم. برای محاسبه هد پمپ، یکی از پارامترهای مورد نیاز، افت فیلتر است که عدد پایینی هم نیست. اولین سوالی که ذهن خواننده را به خود جلب می کند این است که در محاسبات هد پمپ، افت فیلتر استخر باید در حالت تمیز محاسبه شود یا حالت کثیف و یا عددی مابین آنها ؟

در هر 2 حالت، یعنی فیلترتمیز و فیلتر کثیف مشکلاتی ایجاد می شود که ابتدا به آنها اشاره می کنیم.

اول – افت فیلتر استخر در حالتی که فیلتر تمیز است

در این حالت با داشتن دبی طراحی و هد (براساس فیلتر تمیز)، نقطه کاری پمپ مشخص می شود (نمودار (1)).

نمودار (1) منحنی عملکرد پمپ در حالت فیلتر تمیز

نمودار بالا در حالتی است که استخر تازه راه اندازی شده و با داشتن فیلتر تمیز، دبی طراحی از پمپ عبور کرده و مشکلی وجود ندارد. اما به تدریج که استخر در حال کار است، فیلتر کثیف و کثیف تر شده و فشار دو سر فیلتر افزایش می یابد. در این حالت با افزایش فشار فیلتر، کاهش دبی از مقدار طراحی اتفاق خواهد افتاد(مبحث مصرف انرژی در استخر). دلیل آنهم اینست که با تغییرات فشار و دبی، نقطه کاری پمپ مدام در حال تغییر است (نمودار (2)).

نمودار (2) کاهش دبی و افزایش هد سیستم با فیلتر کثیف

این رایج ترین حالتی است که در استخرهای سنتی با پمپ های دور ثابت وجود دارد و مشکلات زیر را رقم می زند.

• نداشتن دبی ثابت در شرایط کاری متفاوت.
• ثابت بودن دور پمپ از حالت فیلتر تمیز تا فیلترکثیف که برابر با هدر دادن انرژی است.

حال شرایط دوم را بررسی می کنیم که افت فیلتر براساس فشار ماکزیمم یعنی زمانی که فیلتر کثیف است محاسبه می شود. در این حالت نقطه کاری پمپ براساس دبی طراحی در هد ماکزیمم محاسبه شده است (مبحث مصرف انرژی در استخر) (نمودار (3)).

نمودار (3) منحنی عملکرد پمپ در حالت فیلتر کثیف

تا مادامی که فیلتر نو و تمیز هست فشار آن پایین بوده و بنابراین مشکلی برای عبور جریان آب به خارج از فیلتر وجود ندارد. همین مسئله نشان می دهد که پمپ در حالت تامین دبی بیشتری از مقدار مورد نیاز نسبت به حالتی است که فشار ماکزیمم است. چرا ؟ چون فشار فیلتر از فشار ماکزیمم پایین تر است و با تغییر منحنی سیستم از حالت 1 به حالت 2، دبی از مقدار طراحی به مقدار بیشینه افزایش یافته است (شکل (2)).

 فایل PDF این مقاله ارزشمند را بصورت رایگان از بخش خرید (بالای صفحه) تهیه کنید 

دسترسی به آموزشهای مقدماتی و پیشرفته تاسیسات 

The post کاهش مصرف انرژی در استخر appeared first on تاسیسات نوین.