تهویه مطبوع HVAC

گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع

در این مقاله به نحوه گرمایش و سرمایش، تهویه و تهویه مطبوع سازه های ساختمانی (مانند ساختمان مسکونی، اداری، تجاری، کارخانه جات، تولیدی ها، گلخانه ها و …) می پردازیم .

لازم به ذکر است مطلب هنوز تکمیل نشده است  و در اواخر ماه جاری این مطلب کامل خواهد شد و از لحاظ ساختاری و نگارشی اصلاح می گردد.

سیستم های تهویه مطبوع

سیستم های تهویه مطبوع نیز جهت “کنترل آب و هوا” مورد استفاده قرار می گیرد. واحد تهویه مطبوع پشت بام با توجه به هوای ورودی هوا تازهمجرای تهویه با  اینها در سراسر یک ساختمان نصب شده اند تا هوا را در داخل یا خارج از اتاق حرکت دهند. مدار کنترل در یک نصب و راه اندازی HVAC (Heating, ventilation, and air conditioning) خانگی. سیمهای اتصال به بلوک ترمینال آبی در سمت راست بالای صفحه به ترموستات منتهی می شود.

محفظه فن مستقر پشت هیئت مدیره است و فیلترها را می توان در بالای آن مشاهده کرد. کلید قفل ایمنی در پایین سمت چپ قرار دارد.گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) تکنولوژی راحتی محیط زیست و محیط زیست است. هدف از آن ارائه راحتی حرارتی و کیفیت هوا قابل قبول در محیط داخلی است.

طراحی سیستم های تهویه مطبوع

طراحی سیستم HVAC یک رشته مهندسی مکانیک است که بر پایه اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و انتقال حرارت است. “تبرید” گاهی اوقات به اختصار فیلمی اضافه می شود، به عنوان HVAC و R یا HVACR یا “تهویه” کاهش یافته است، همانطور که در HACR (همانطور که در تعیین HACR دارای مدار قطع کننده مدار).سیستم های تهویه مطبوع بخش مهمی از سازه های مسکونی مانند خانه های تک خانواده، ساختمان های آپارتمانی، هتل ها و امکانات زندگی سالم، ساختمان های صنعتی و اداری متوسط و بزرگ مانند آسمان خراش ها و بیمارستان ها، وسایل نقلیه مانند اتومبیل، قطار، هواپیما، کشتی و زیردریایی و در محیط های دریایی، شرایط محیطی سالم و سالم با توجه به درجه حرارت و رطوبت، با استفاده از هوای تازه در خارج از منزل تنظیم می شود.

تهویه مطبوع یا تهویه (V در HVAC) فرایند مبادله یا جایگزینی هوا در هر فضا است تا کیفیت هوا در داخل بالایی را فراهم کند که شامل کنترل دما، احیاء اکسیژن و حذف رطوبت، بوی ها، دود، گرما، گرد و غبار، باکتری های هوا، دی اکسید کربن و سایر گازها. تهویه بوی های ناخوشایند و رطوبت بیش از حد را حذف می کند، هوا را بیرون می زند، هوا را در داخل ساختمان نگه می دارد و باعث رکود هوا می شود.تهویه شامل هر دو مبادله هوا به داخل و همچنین گردش هوا در داخل ساختمان است. این یکی از مهمترین عوامل حفظ کیفیت هوا در داخل ساختمان ها است. روشهای تهویه یک ساختمان ممکن است به انواع مکانیکی / اجباری و طبیعی تقسیم شود.

بررسی اجمالی تهویه مطبوع

سه عملکرد عمده گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع به خصوص با توجه به نیاز به ارائه راحتی حرارتی و کیفیت هوا قابل قبول داخلی در هزینه های نصب، بهره برداری و نگهداری مناسب است. سیستم های تهویه مطبوع می تواند در محیط داخلی و تجاری استفاده شود. سیستم های تهویه مطبوع می تواند تهویه، و حفظ روابط فشار بین فضاها را فراهم می کند. وسیله حمل و نقل هوایی و حذف از فضاهای به عنوان توزیع هوا اتاق نامیده می شود.

سیستم های فردی

در ساختمان های مدرن، سیستم های طراحی، نصب و کنترل این توابع به یک یا چند سیستم HVAC متصل می شوند. برای ساختمان های بسیار کوچک، پیمانکاران معمولا ظرفیت و نوع سیستم مورد نیاز را تخمین می زنند و سپس سیستم را طراحی می کنند، انتخاب یخچال مناسب و اجزای مختلف مورد نیاز. برای ساختمان های بزرگتر، طراحان خدمات ساختمان، مهندسان مکانیک، و یا مهندسین خدمات ساختمان، سیستم های HVAC را تجزیه و تحلیل، طراحی و مشخص می کنند. پیمانکاران مکانیک تخصصی سپس سیستم ها را طراحی و ساخته می شوند. مجوز های ساخت و بازرسی های مربوط به انطباق با مصالح ساختمانی معمولا برای تمام اندازه ساختمان ها مورد نیاز است.

شبکه های منطقه ای

اگر چه HVAC در ساختمان های فردی یا دیگر فضاهای محصور شده (مثل ستاد زیرزمینی NORAD) اجرا می شود، تجهیزات مورد استفاده در بعضی موارد، گسترش گرمایش منطقه ای (DH) یا خنک سازی منطقه (DC) یا شبکه DHC ترکیبی است. در چنین مواردی، جنبه های عملیاتی و نگهداری ساده شده و اندازه گیری برای دریافت انرژی مورد نیاز مصرف می شود و در بعضی موارد انرژی که به سیستم بزرگتر بازگردانده می شود. به عنوان مثال، در یک زمان خاص، یک ساختمان ممکن است از آب سرد برای تهویه مطبوع استفاده کند و آب گرم آن بازگردانده شود، ممکن است در ساختمان دیگری برای گرم کردن یا بخار کلی DHC استفاده شود (احتمالا با انرژی افزوده شده به افزایش دما

بر پایه سیستم های تهویه مطبوع در شبکه بزرگتر کمک می کند تا اقتصاد مقیاس را که اغلب برای ساختمان های فردی امکان پذیر نیست، برای استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند گرمای خورشیدی، سرد زمستانی، برخی از مناطق دریاچه ها و یا آب دریا برای خنک کننده آزاد و عملکرد فعال قادر به ذخیره فصلی انرژی گرمایی است.

تاریخچه تهویه مطبوع

سیستم های تهویه مطبوع بر اساس اختراعات و اکتشاف های نیکولای لووف، مایکل فارادی، ویلیس کاریر، ادوین روود، روبن ترانه، جیمز جول، ویلیام رابین، سادی کارنو و بسیاری دیگر است.

اختراعات چندگانه در این دوره زمانی پیش از آغاز اولین سیستم تهویه راحتی تهویه مطبوع بود که در سال 1902 توسط آلفرد والف (Cooper 2003) برای بورس اوراق بهادار نیویورک طراحی شده بود، در حالی که ویلیس Carrier شرکت چاپ Sacketts-Wilhems را با فرآیند AC واحد در همان سال. دانشکده کین اولین مدرسه ای بود که در سال 1899 آموزش HVAC کرد.

اختراع اجزای سیستم های تهویه مطبوع با انقلاب صنعتی روبرو شد و روش های جدید مدرن سازی، راندمان بالاتر و کنترل سیستم به طور مداوم توسط شرکت ها و مخترعان در سراسر جهان معرفی شد.
گرمایش
مقاله اصلی: گرمایش مرکزی
“بخاری” در اینجا تغییر مسیر میدهد. برای استفاده های دیگر، بخاری را ببینید (ابهامزدایی).

بخاری ها لوازم خانگی هستند که هدف آن تولید گرما (یعنی گرما) برای ساختمان است. این را می توان از طریق حرارت مرکزی انجام داد. چنین سیستمی شامل یک دیگ بخار، کوره یا پمپ گرما برای گرم کردن آب، بخار یا هوا در یک مکان مرکزی مانند اتاق کوره در یک خانه یا یک اتاق مکانیکی در یک ساختمان بزرگ است. گرما را می توان با انتقال حرارت، هدایت یا تابش انتقال داد.

واحد مرکزی حرارت

بخاری ها برای انواع مختلف سوخت شامل سوخت جامد، مایعات و گازها وجود دارند. نوع دیگری از منبع گرما، برق است، به طور معمول گرمایش روبان متشکل از سیم مقاومت بالا (see Nichrome). این اصل همچنین برای اجاق های نردبان و بخاری های قابل حمل استفاده می شود. بخاری های برق اغلب به عنوان پشتیبان یا گرمای مکمل برای سیستم های پمپ گرما استفاده می شود.پمپ گرما در دهه 1950 در ژاپن و ایالات متحده محبوبیت یافت.  پمپ های حرارتی می توانند از منابع مختلف مانند هوا محیطی، هوا خروجی از یک ساختمان یا زمین را استخراج کنند. در ابتدا سیستم های HVAC پمپ گرما فقط در هوای معتدل استفاده می شد، اما با پیشرفت عملیات کم دما و کاهش بارها به دلیل خانه های کارآمد، محبوبیت آنها در هوای سردتر افزایش می یابد.

توزیع آب / بخار

در مورد گرم شدن آب یا بخار، برای انتقال حرارت به اتاق، از لوله استفاده می شود. اکثر سیستم های گرمایش آب گرم کن مدرن دارای یک گردشگر هستند که یک پمپ هستند، برای انتقال آب گرم از طریق سیستم توزیع (در مقایسه با سیستم های تغذیه با بارندگی بزرگتر). گرما را می توان با استفاده از رادیاتور، کویل های آب گرم (هیدرو هوا) یا دیگر مبدل های حرارتی به هوا اطراف منتقل کرد. رادیاتور ممکن است بر روی دیوار یا نصب شده در داخل کف برای تولید حرارت کف.