بخشی از مقاله

نویسنده : مهدی ابراهیمی

سال : 1391

تميز كردن كانالهاي هوا ؛
امر مهمي كه در ايران توجهي به آن نمي شود .
 اهميت كيفيت هواي داخل ساختمان
مطالعه آلودگي محيطهاي بسته غير حرفه اي (Non – Occupational Indoor Environment) تقريباً علم جديدي است و از عمر آن حدود 25 سال مي گذرد به طوري كه اولين سمينار بين المللي آن در سال 1978 ميلادي ودر دفتر منطقه اي اروپايي سازمان بهداشت جهاني در دانمارك برگزار گرديد .
مطالعاتي كه توسط سازمان محيط آمريكا انجام شده نشان مي دهد كه ميزان آلودگي داخل ساختمان حدود 2 تا 5 برابر آلودگي خارج از ساختمان است و گاهي اين مقدار تا 100 برابر افزايش مي يابد . با توجه به اين كه مردم حدود 90 درصد اوقات خود را در داخل ساختمان مي گذرانند ، اهميت آلودگي داخل ساختمان و كنترل كيفيت آن مشهود مي گردد.


آلودگي هواي داخل ساختمان در دراز مدت و كوتاه مدت اثرات سوء بر سلامتي ساكنان دارد . آلودگي هوا در دراز مدت باعث امراض تنفسي و سرطان مي شود كه فرد را به شدت از كار مي اندازد و درنهايت باعث مرگ او مي شود . عوامل اين آلودگي را مي توان گاز رادن (Radon) ، آزبست و مصرف دخانيات ذكر كرد. از عوارض كوتاه مدت يا فوري آلودگي هواي داخل ساختمان مي توان خارش چشم و گوش و حلق و بيني ، سردرد ، سرگيجه و خستگي مفرط را نام برد و نشانه هاي سوءسلامتي به صورت آسم ،سينه پهلو (ذات الريه ) و تب ظاهر مي گردد. عوامل اين آلودگي عبارتند از كمبود تهويه ، آلودگي شيميايي و بيولوژيكي از منابع داخل و خارج ساختمان و ساير عوامل غير آلاينده مانند دما ، رطوبت ، ميزان روشنايي و ارگونوميك محل كار.
در خصوص اثرات كوتاه مدت آلودگي هوا بر سلامتي انسانها ،نتايج بررسي سازمان ايمني و بهداشت محيط كار كشور آمريكا از 539 ساختمان در سال 1971 ميلادي جالب توجه است (جدول 1 ).

 

تعداد ساختمان درصد از كل
كمبود تهويه 280 53
آلودگي داخل ساختمان 80 15
آلودگي بيرون ساختمان 53 10
پيرامون ساختمان 21 4
آلودگي بيولوژيكي 37 5
شناخته نشده 68 13
جمع 539 100

همانطوريكه ملاحظه مي شود ، 50 درصد از مشكلات آلودگي داخل ساختمان مربوط به تأسيسات گرمايي ، تعويض هوا و تهويه مطبوع مي باشد كه منظور از طراحي ،نصب و راه اندازي آنها ايجاد شرايط آسايش براي ساكنان است ! به عبارت ديگر اگر ما بتوانيم عوامل مؤثر در آلودگي تأسيسات تهويه ساختمان را شناسايي كنيم ،50 درصد راه براي رفع آلودگي ساختمان ساختمان را طي كرده ايم.


يكي از نقاطي كه گرد و خاك (Dust) و گرده گياهي (Pollen) و موي حيوانات و حشرات ساختمان است . اين عوامل در مجاورت رطوبت ، بستر مناسبي را براي رشد باكتري و قارچ گياهي (Mold) فراهم مي كنند كه در نهايت باعث كپك زدن (Mildew) مي شوند. هوايي كه به منظور كنترل شرايط آسايش و رساندن هواي تازه از اين كانالها عبور مي كند در واقع با عوامل ياد شده تماس داشته و آنها را با خود به داخل ساختمان حمل مي نمايد و باعث به خطر افتادن سلامتي افراد مي گردد.


 روش پيشنهادي تميز كردن كانالها
بهترين روش تميز كردن كانالها ، روش رفع منشأ (Source Removal) است كه بوسيله تجهيزات مكانيكي انجام مي شود . طرح واره اين روش در شكل 1 نشان داده شده است .

همانطور كه ملاحظه مي شود ، برس دوار (Rotating Brushes) گرد و خاك را از جداره كانال مي كند و دستگاه مكنده صنعتي آنها را از طرف ديگر مي مكد و از كانال خارج مي كند.
تجهيزات الكترونيكي نيز براي پايش قبل و بعد ا زعمليات مورد نياز است تا بتوان نتايج عمليات تميز كردن را مشاهده نمود.


 كارهاي انجام شده د رخارج كشور
كار تميز كردن داخل كانالهاي هوا در خارج از كشور حدود 15 سال قدمت دارد . سازمانهاي مختلفي در كشورها متولي كيفيت هواي داخل ساختمان مي باشند.
در كشور ايالات متحده آمريكا سازمان حفاظت محيط زيست (با آدرس اينترنتي WWW.EPA.IAQ ) و انجمن تميز كردن كانالها (به آدرس اينترنتي WWW.NADCA.COM) براي كساني كه علاقه مند به اطلاعات بيشتر هستند معرفي مي گردند.


 كارهاي انجام شده در داخل كشور
تميز كردن كانالهاي هوا در داخل كشور متداول نيست و اين كار تا كنون انجام نشده است . علل فراواني براي اين موضوع مي توان مطرح نمودكه از جمله نبود بودجه كافي ، عدم شناخت موضوع از طرف مهندسين و مسئولين ، عدم توجه به سلامتي افراد و نبود مسئول مستقيم هواي داخل ساختمان را مي توان نام برد.


لوله هاي حرارتي
لوله هاي حرارتي تجهيزات ساده بازيافت حرارت هستند كه عمل انتقال حرارت يك نقطه به نقطه ديگر كه با فاصله كمي از همديگر قرار داشته باشند.را بدون احتياج به هيچگونه ابراز سير كولاسيون به سرعت انجام مي دهند در پاره اي ا زموارد به اين ابزار لقب فوق رساناي حرارتي را نيز داده اند كه اين امر مويد ظرفيت بالاي انتقال حرارت و همچنين اتلاف اندك حرارتي آن مي باشد همچنين به واسطه نحوه انتقال حرارت توسط سيال عامل اين ابزار را ترموسيفون نيز نام نهاده اند .


پيشينه تاريخي
ايده لوله هاي حرارتي براي اولين بار در سال 1942 توسط R.S Gauler ارائه شد .اما با اين وجود اولين لوله حرارتي در سال 1962 توسط G.M.GROVER طراحي و ساخته شد و از آن زمان بود كه اين تكنولوژي به طور جدي مورد توجه قرار گرفت و توسعه يافت .


كاربردهاي مختلف
لوله هاي حرارتي داراي كاربردهاي مختلفي هستند كه مي توانند با راندمان بالاي (70%) فرآيند بازيافت حرارت را انجام دهند از كاربرد آنها مي توان به سيستمهاي تهويه مطبوع اشاره داشت. كه درادامه آن را توضيح مي دهيم در كنار آن مي توان به استفاده در كنترل كننده هاي رطوبت پيش گرم كن ديگهاي بخار خشك كن هاي هوا بازيابنده حرارت از بخار خروجي كامپيوترهاي لبتاب و غيره اشاره كرد.


ساختار و نحوه كاركرد
لوله هاي حرارتي از سه قسمت عمده تشكيل يافته كه مشتمل به مخزن فيتيله متخلخل و سيال عامل مي باشند.
طول لوله هاي حرارتي را مي توان به سه قسمت عمده تقسيم كرد كه شامل اوپراتور (قسمت پايين) دسته آدياپاتيك (قسمت مركزي) و كندانسور (قسمت بالايي ) مي باشد.حرارت دريافت شده از گاز گرم عبوري از روي لوله هاي حرارتي در قسمت پايين آن سبب تبخير سيال عامل داخل فيتيله شده و سيال عامل تبخير شده از داخل فيتيله به سمت مركز لوله حركت كرده و سپس به دليل اختلاف فشار موجود درداخل لوله به سمت بالاي آن كه سردتر مي باشد حركت مي كن و در ادامه حرارت خود را به سيال سرد عبوري از روي لوله مي دهد كه سبب گرم شدن و يا سيال عبوري و نتيجتاً چگاليده شدن خودش ميشود.چگاليده در قسمت بالايي توسط فيتيله جذب شده و به واسطه نيروي جاذبه و خاصيت موئينگي فيتيله به قسمت پايين لوله حرارتي منتقل مي گردد و سيكل تازه داده شده مجدداً تكرارمي شود.
با توجه به موارد ذكر شده لوله هاي حرارتي را هميشه با شيبي بين 5 تا 90 درصد نسبت به افق نصب مي كنند .
مهمترين پارامتر لوله هاي حرارتي جنس سيال عامل مي باشد كه به شدت به محدوده كاري لوله حرارتي وابسته است .
درلوله هاي حرارتي پارامترهاي طراحي شامل دبي سيال بيروني درجه حرارت آن خواص شيميايي … مي باشد.


 معايب لوله هاي حرارتي
• بالا بودن هزينه اوليه
• حتماً بايد دو جريان سرد و گرم عبوري از روي لوله هاي حرارتي در نزديكي همديگر باشند .
• جريانهاي سرد و گرم عبوري از روي لوله هاي حرارتي حتماً بايد از نظر شيمياي داراي خوا قابل قبول باشند تا از خوردگي سطح خارجي لوله جلوگيري به عمل آيد .


 مزاياي لوله هاي حرارتي
• سرفه جويي در مصرف انرژي به واسطه حرارت 20 تا 40 درصدي لوله هاي حرارتي .
• عدم وجود قسمتهاي متحرك
• عدم احتياج به سيركولاسيون اجباري سيال عامل .
• هزينه تعمير و نگهداري پايين.
• به نسبت كوچك و پربازده بودن .
• محدوده كاري گسترده نقطه نظر درجه حرارت
• افت فشار بسيار كم در داخل محفظه(15 تا mmWG20 )؛
• با تغيير شيب لوله هاي حرارتي مي توان يك لوله در موارد مختلف به كار برد
• ضريب اطمينان بالا به دليل اينكه لوله هاي حرارت مستقل از همديگر كار مي كنند خرابي يك يا چند لوله بر كل سيستم تأثير نمي گذار .
• انعطاف پذيري طرحها امكان نسب در فضاهاي محدود و بايشگاه مختلف وجود دارد .


 ارائه يك مثال واقعه اي ا زكاربرد لوله هاي حرارتي در تهويه مطبوع
همان طور كه قبلاً ذكر شد يكي از كاربدهاي لوله هاي حرارتي به سيستم هاي تهويه مطبوع بر مي گردد در اكتبرسال 1996 در سيستم هوا ساز كتابخانه Gulf Breez پنسلوانياي فلوريدا لوله هاي حرارتي جهت رطوبت زدايي كار گذاشته شده اند هدف اصلي از نسب لوله هاي حرارتي اين بود كه ميزان ظرفيت رطوبت زدايي دستگاه هوا ساز را افزايش دهند بدون اينكه هيچگونه انرژي اضافي مصرف كند در اين بخش هدف ما اين است كه تأثير رطوبت زدايي لوله هاي حرارتي از نقطه نظر صرفه جويي مالي و انرژي تبين شود اين بررسي با درنظر گرفتن سطوح درجه حرارت و رطوبت هواي بيرون و هواي ورودي به كتابخانه بار سرمايي كويل هاي سرمايشي و بار لوله حرارتي در طي دو هفته ا ي از فصل تابستان كه حداكثر بار سرمايي وجود دارد انجام گرفته است

سيستم رطوبت زدايي لوله هاي حرارتي در واقع يك سيستم غير فعال (Passive) است كه از يك سري لوله سربسته پر شده و از مبرد تشكيل يافته كه هدف آن انتقال حرارت از هواي بيروني وارد شده به قسمت مادون سرد كننده كويل سرمايشي بست و هدف از مادون سرد كردن رطوبت زدايي از هواي مرطوب ورودي است از آنجا كه كويل لوله هاي حرارتي هواي ورودي در ابتدا پيش سرد مي كند لذا ميزان ظرفيت رطوبت زدايي سيستم بورودتي در طول شرايطي كه سيستم درحداكثر بار باشد افزايش مي يابد در طول مدت حداقل بار كويل پيش سردكن لوله هاي حرارتي قسمتي از بار كويل سرمايشي را تأمين مي كند تا به يك سطح معيني از رطوبت زدايي برسيم و كويل باز گرمكن (Reheat ) نيز قسمتي از بار حرارتي لازم براي تأمين درجه حرارت مطلوب هواي ورودي به كتابخانه را تأمين مي كند به عنوان يك نتيجه كلي مي توان گفت لوله هاي حرارتي مورد بحث باعث بالا بردن ظرفيت رطوبت زدايي و سرفه جويي در مصرف انرژي مي شود لوله هاي حرارتي اين توانايي را دارد كه ميزان رطوبت هوا را در حدود ده درصد كاهش داده و ميزان رطوبت هوا كه قبلاً در حدود 75 درصد بوده را بدون اينكه بر روي درجه حرارت هوا ي ورودي بر كتابخانه تأثير منفي بگذارد به 65% تقليل دهد در صورتي كه بخواهيم اين ميزان رطوبت زدايي را با سيستم هاي معمولي انجام بدهيم به 20 تن تبريد انرژي احتياج خواهيم داشت .


اگر بخواهيم اين ميزان رطوبت زايي (10 % ) را با اضافه كردن سيستم هاي مكانيكي به دستگاه هواساز خود تأمين كنيم احتياج به سرمايه گذاري 30 هزار دولاري داريم درصورتي كه لوله هاي حرارتي نصب شده 42 هزار هزينه داشته است به بيان ديگر به ميزان 12 هزار دولار سرمايه گذاري اوليه بيشتري انجام داده ايم .
با ثبت اطلاعات بارهاي كويل برودتي و همچنين بار لوله حرارتي در فاصله زماني 15 دقيقه اي در طي دو هفته كار به حداكثر بار سرمايي احتياج داريم به اين نتيجه رسيديم كه بار پيش سرمايش و بار حرارتي باز گرمكن هواي ورودي با ميزان درجه حرارت هواي بيروني به صورت خطي افزايش پيدا مي كند با استفاده از آناليز به روش Weather bin مشخص شد كه لوله حرارتي قابليت تأمين حداكثر 20 تن تبريد( KBTU/Hr 240) بار گرمايش مجدد بدون اينكه به هيچگونه انرژي اضافي احتياج داشته باشد را دارا است.


با اين اطلاعات درحدود 65wh صرفه جويي انرژي درحداكثر تقاضاي تابستان را خواهيم داشت كه سالانه به ميزان 153775 kwh خواهد بود (درحدود 10 درصد كل ) و همچنين صرفه جويي مالي انرژي سالانه آن 7700 دلار مي باشد.
ميزان برگشت سرمايه گذاري لوله هاي حرارتي توضيح داده شده در حدود 15 ماه مي باشد كه اگر چنين كاري را درجاهاي ديگر انجام بدهيم با توجه به شرايط آب و هوايي مكان نصب ،راندمان سيستم مكانيكي ،قيمت انرژي و شرايطي كه براي هواي داخل متصور است اين مدت زمان متفاوت خواهد بود .با مقايسه هزينه 12 ماه قبل و 12ماه بعد از نصب لوله هاي حرارتي مشاهده شد كه ميزان انرژي مصرفي واقعي كاهش يافته kwh230750 وهزينه كاهش يافته9980دلار بوده است .


راهنماي طراحي تأسيسات مدارس
اصول اوليه طراحي كانالها
طراحي مناسب واصولي كانالها درموفقيت طراحي سيستمهاي مركزي نقش عمده اي ايفا مي كند.اكثر قريب به اتفاق طراحي هاي تأسيسات وتهويه مطبوع مدارس بر اساس سيستم هاي فشار پايين تا متوسط صورت مي گيرد ودر بسياري از موارد،كانالهاي در فضاي زير سقفي راهرو ها در كنار ساير تجهيزات قرار داده مي شوند.تهيه طرح نيازمند دقت فراوان است .طراحان بايد براي اگاهي از اصول صحيح طراحي كانالها متن جزوات فني ASHRAE و SMACMA را مطالعه نمايند .

اكثر مدارس بيشتر از سه طبقه ارتقاع ندارند و به همين دليل مطول شدن كانالها حائز اهميت مي باشد . هرچه كانالها طولاني تر باشند توان مورد نياز دمنده براي توزيع هوا نيز افزايش مي يابد ، بنابراين بهتر آن است كه كل فضاي مدرسه به چندين بخش كوچكتر تقسيم و با هواسازهاي محلي كه د رهمان بخش مستقر مي شوند سرويس داده شوند. استاندارد ASHRAE 90.1 شرايط و مقتضياتي را درباره نشتي كانالها (بخش6.2.4.3.) و عايق كاري مطرح مي نمايد كه بايد رعايت گردند. توزيع مناسب هوا در فضاها براي تأمين شرايط دلخواه آسايشي و به حداقل رساندن اصوات ضروري است سيستم هاي VAV كار تداعي كانالها را مشكل مي سازد چون تجهيزات ترمينالي بايد بدون اينكه هوا را به اصطلاح (( ريزش )) نمايند در گستره وسيعي از جريانهاي هوا كار كنند هيچگاه تجهيزات ترمينالي سيستم هاي VAVرا بزرگتر از حد نياز انتخاب ننمايد . قدم اول در محاسبه هواي تغذيه مورد نياز در يك فضا ،به دست آوردن بهره گرماي داخلي آن است . فرايند سايكرومتريك معمول براي كلاسهاي درس درشكل 6 نشان داده شده است .

اگر چه دماي هوا در كويل تا 55 درجه بار نهايت كاهش داده مي شود ولي كار انجام شده توسط دمنده (فرض بر استفاده از واحده هاي مكنده است ) دماي هوايي را كه به كلاسهاي درس تحويل داده مي شود تا 75 درجه فرانهايت افزايش مي دهد و اختلاف دماي 18 درجه فارنهايتي براي جذب گرماي محسوس كلاس درس باقي مي ماند . سرمايش نهان نيز بايد مورد بررسي قرار گيرد . بارهاي نهان در ساختمانهاي اداري حداقل مي باشند و بيشترين تلاش براي مقابله با بهره هاي گرمايي محسوس صرف مي گردد.اما مدارس با توجه به تعداد دانش آموزان دركلاسهاي درس داراي بهره هاي گرمايي نهان بزرگتري هستند . سي دانش آموز معادل Btu/hr 600 گرماي نهان توليد مي كنند كه رطوبت نسبي كلاس درس را به اندازه 5 % افزايش خواهد داد . اگر بايد رطوبت نسبي 50% حفظ و تثبيت گردد انگاه هواي تغذيه بايد 6gr/lb خشك تر بوده و يا نقطه شبنمي معادل 2/52 درجه فار نهايت داشته باشد .بسياري از مهندسان براي انجام محاسبات حجم هوا در مناطق از نرم افزارهاي كامپيوتري استفاده ميكنند .ولي در هر حال اگاهي عميق از فرايندهاي سايكرومتريك وچگونگي وارد كردن اطلاعات بر نتايج حاصله تأثير گذارند .


طراحي براي دماي بهينه هوا
دماي هواي خروجي از كويلهاي سرمايشي در سيستمهاي مركزي معمول 55 در جه فارنهايت مي باشد . اين رقم با توجه به دماي طراحي نقطه شبنم محيط ( 75 درجه فارنهايت ) و رطوبت نسبي 50%به دست آمده است . هوايي كه تا به اين حد سرد مي گردد ، نسبت رطوبت مناسب براي شرايط معمول طراحي را خواهد داشت . گرماي حاصله از بادزنهاي واحد هاي مكنده باعث گرم شدن هواي خروجي تا 57 درجه فارنهايت مي شود و در نتيجه 18 درجه اختلاف دما يا ΔT براي جذب بهره هاي گرمايي محسوس فضا باقي مي ماند. كاستن از دماي خواي تغذيه و رساندن آن به 50 درجه فارينايت (از كويل)و 52 درجه فارينهايت ΔT را به 23 درجه فارينهايت مي رساند و در اين حالت براي حصول نتيجه يكسان با وضعيت فوق به حجم هوايي 20% كمتر احتياج خواهد بود كه هزينه هاي اوليه كانال كشي را كاهش خواهد داد . صرفه جويي حاصله از اسب بخار بادزنها معمولاً افزايش مقدار سرمايش لازم را تحت الشاع قرار مكي دهد . طراحي براي دماي بهينه هوا طراحان را از برخورد با مشكلات و پيچيدگيهاي طراحيهاي هواي سرد دور ساخته و در ضمن كانال كشي كوچك تري را در سقف دارد علاوه بر كنترل بهتر رطوبت زني ، هزينه كمتري نيز در بر خواهد داشت .


تجهيزات سيستمهاي مركزي
هوا ساز
هوا سازها معمولاً شامل باكسهاي مخلوط كن ، فيلترها، كويل گرم كننده و كويل سرمايشي و بخش بادزنها مي باشند . هوا سازها در دو نوع داخل ساختماني و يا برون ساختماني توليد مي شوند . همان طور كه عنوان شد هوا سازها عموماً داراي كويل هاي آب گرم و آبي سرد هستند و براي تغذيه آنها نياز به چيلر و ديگ مي باشد . كويلهاي DX در سيستمهاي كوچك تر همراه با كندانسور ژهاي هوا خنك بكار برده مي شوند. ايزوله ساختن هوا ساز از ديگ و يا چيلر موضوع بحث بسياري از قوانين و مقررات تاسيساتي و تهويه مطبوع محلي است . ويژگيهايي كه هوا سازط ها بايد براي مدارس دارا باشند عبارتند از ساختار دو جداره ديوار ها ، بادزنهاي راندمان بالا ايزوله شده ، دسترسي مناسب به تمامي اجزا و بخشها و به خصوص كويلها و سينيهاي تخليه شيب دار ، هدف در اينجا هوا سازهاي قابل سرويس كم صدا و ارائه كننده كيفيت مطلوب هواي داخل ساختمان است . انتخاب هوا ساز ها معمولاً با كمك نرم افزارهاي كامپيوتري صورت مي گيرد . هوا سازها بخش عمده اي از موتور خانه ها را به خود اختصاص مي دهند . طراحان بايد ملاحظات بسياري را مد نظر داشته باشند .

باز شدگيهاي خروجي هوا و ورودي هوا بيرون بايد به اندازه كافي از هم فاصله داشته باشند تا از بروز باز چرخش جلوگيري به عمل آيد. هيچ گاه از يك ديوار براي هر دو بازشدگي استفاده نكنيد . برداشتن كويلها نيز مسئله قابل تاملي است . كويلها را معمولاً براي سرويسهاي عادي چون تميز كردن از جا خارج نمي كنند اما اگر كويلي به شدت آسيب يده باشد (يخ زدگي ) بايد آن را تعويض نمود . بنابراين گاهي اوقات لازم است كه كويلها را به هر نحوي از جا خارج سازيم . برخي از هواسازها اين امكان را فراهم مي آورند كه كويلها به صورت عمودي از جا خارج شوند .


هواسازهاي عريض وكم ارتفاع فضاي بيشتري را بالاي خود براي عبور كانالها در اختيار ميگذارند درحاليكه هواسازهاي كم عرض وبلند فضاي كمتري از كف موتورخانه را اشغال كرده ونيز جاي كمتري براي برداشتن كويلها خواهند داشت برخي ازتوليدكنندگان سطح مقطع هواساز را بر اساس سفارش ومطابق با مشخصات موتور خانه ها تنظيم مي نمايند ارتفاع چگاليده گيري نيز بايد صحيح باشدچون در غير اين صورت ،هوا ساز پر از آب خواهد شد .


صفحات نگهدارنده بتني معمولاً براي همين منظور بكار برده مي شوند ولي صفحات گران بوده و هر چه ارتفاع صفحات بيشتر باشد ، وزن آنها نيز زيادتر خواهد بود . استفاده از ريلهاي با شاسي بلند نيز براي ايجاد ارتفاع مناسب چگاليده گيري نيز عملي است . سيستمهاي VAV نيازمند توجه ويژه اي مي باشند. بادزنها بايد قابليت برگشت كافي براي تطابق با مقتضيات طراحي و عملكرد پايدار و قابل قبول را داشته باشند. مسئله مهم بعدي ،آكوسيتيك است . توجه بيشتر د رانتخاببادزنها بر كاستن از انرژي صوتي آنها موثر خواهد بود . توجه داشته باشيد كه هر گونه صرفه جويي حاصله از انتخاب بادزنهاي Forward Curve به جاي بادزنهاي ايروفويل در صورت وجود پردازشهاي آكوستيكي از بين خواهد رفت. VFDها موثرترين و كم صداترين ابزار براي تغيير حجم هوا مي باشند.

خمع كننده هاي هادي ورودي تجهيزات مكانيكي ساده اي هستند كه بين تكنسينها و اوپراتورها به خوبي شناخته شده اند . اگر مسئولين مدارس با استفاده از فناوريهاي جديد مخالفتي ندارند بهتر است از VFD ها را طراحي بهره ببريم . موتورهاي بادزنهاي بزرگتر از hp30 بر طبق استاندارد Ashrae 90.1-1999 نبايد بيش از 30 % توان طراحي خود را در شرايط 50 % جريان هوا مصرف نمايند .


شايد تنها VFDها و دمنده هاي داراي جمع كننده افقي قادر به تأمين شرايط اين استاندارد باشند. با كاهش حجم هواي تغذيه ،حجم هواي بيرون سيستم بايد حفظ شود .دماي هواي مخلوط شده در مناطق سردسير گاه شديداً كاهش مي يابد . دماي هواي مخلوط در شرايط 10ـ درجه فرانهايت و نرخ جريان هواي 50 % در حد يخ زدگي مي باشد. اگر چه يك هواساز VAV فقط هواي سرد توزيع مي كند ولي شايد نياز كويل هاي گرم كننده نيز باشد. البته از كويل هاي باز گرمايش در باكسها و ترمينالهاي VAV سود جست . اگر هواي تغذيه تا پيش از رسيدن به هوا ساز گرم نمي شود بايد توجه كافي براي جلوگيري از چگالش دركانالهاي مبذول گردد.مشكل يخ زدن كويلها در مناطق سردسير در تجهيزات سقفي نمود بيشتري دارد . استفاده از محلولهاي ضد يخ ، كويلهاي پمپ دار و كويلهاي رويه و سطح ازجمله تدابير حفاظتي كويلها در برابر يخ زدگي مي باشند . به منظور حصول اطمينان از پرفشارسازي مطلوب ساختمان ، هواسازهاي بزرگ بايد داراي بادزنهاي برگشت مناسب باشند .

بادزنهاي برگشت در هواسازهاي سقفي معمولاً د رداخل هواساز تعبيه مي گردند . اما هواسازهاي داخل ساختماني دست طراحان را براي استقرار جداگانه بادزن برگشت در هواساز باز مي گذارند. آويزان كردن بادزن از سقف نقشي مثبت در صرفه جويي در فضاي موتور خانه خواهد داشت . بادزنهاي درون خطي سانتريفوژ لوله اي و يا دمنده هاي كابينتي براي كاربرد فوق مناسب خواهند بود. دمنده هاي كابينتي براي سيستمهاي دور تا دور (Runaround) بهترين گزينه خواهند بود .البته مي توان با انتخاب يك كويل ، دمنده كابينتي و حلقه دور تا دوري را تكميل نمود. بخش كويل بايد حتماً داراي سيني تخليه باشد چون تشكيل چگاليده بر روي كويل بسيار متحمل است .كانالهاي طولاني هوا نقش عموده اي در كاستن از ميزان صدا دارند . بادزنهاي برگشت مشكلات صوتي حادتر ايجاد مي كنند چون طول هاي كوتاهتر كانالها حتي با وجود فشارهاي استاتيك بالاي بادزن برگشت ، صداي بيشتري توليد مي نمايند. واحدهاي نصب شده د رمكانهايي مانند سالنهاي ورزش كه بادزن برگشت ندارند نيز مشكلات صداي كانالها به دور نخواهد بود . طراحان بايد مسيرهاي انتشار صوت را د ركانالهاي برگشت به دقت بررسي نمايند.


 چيلر ها
چيلرها در برخي از سيستمهاي تهويه مطبوع مراكز آموزشي مانند ونيتلاتورها ، فن كويلها و هواسازها ضروري مي باشند. استفاده از آب سرد براي تأمين سرمايش كنترل بسيار دقيق و موثري فراهم آورده و مي توان تجهيزات را د رنقاطي دور از دانش آموزان استقرار داد. دامنه وسيعي از كمپرسورها در چيلرها به كار برده مي شوند كه هر يك مزايا و معايب خاص خود را دارند. چيلرها مي توانند از نوع هواخنك و يا خنك شونده با آب باشند. چيلرها معمولاً‌يكي از بزرگترين مصرف كننده هاي برق در مدارس هستندبنابراين بايد توجه كافي در زمان انتخاب و طراحي مبذول گردد. كارآيي و عملكرد دستگاه بايد متناسب با هزيينه اوليه و سرويس پذيري آن باشد.


 سيستمهاي سقفي
تجهيزات سقفي در دو نوع يكپارچه و چند تكه توليد مي شوند . تجهيزات يكپارچه براي كاربردهاي تجاري سبك طراحي شده و براي مدارس و مراكز آموزشي مناسب مي باشند. اين سيستمها توانايي پذيرش محدودي براي هواي بيرون داشته ساختاري سبك و عملكردي اوليه دارند. تجهيزات چند تكه با توجه به قابليت آرايش پذيري ا زانواع فوق متمايز مي گردند. واحد پايه شامل بخش اكونومايزر ، فيلترها ،بادزن تغذيه ، كنترلهاي پيشرفته داخلي براي سرمايش DX و گرمايش تعديلي گازي مي باشد. بادزنهاي برگشت ، ساير اشكال گرمايش (آب داغ ، بخار و يا برقي ) و امكانات بازيابي انرژي نيز قابل اضافه كردن هستند. دامنه كاري اين سيستمها بسيار وسيع است . تجهيزات چند تكه عموماً‌داراي مدارات DX مختلف با چندين مرحله باربرداري مي باشند.

كويلهاي DX را مي توان با تعداد رديفهاي مختلف و فين در اينچ متفاوت انتخاب نمودتا تطابق خروجي با مقتضيات طراحي راحت تر صورت گرفته و واحدها براي دماي بهينه هوا آرايش داده شوند. كوره هاي گازي نيز مي توانند تا يك بيستم توان حداكثر خود كار كنند. اين نكته براي سيستمهاي VAV كه نياز به بازگرمايش دارند حائز اهميت فراوان است . تركيب افزايش هاي كم دما و حجم پايين هوا وجود قابليت كاركرد درظرفيت پايين تر را ضروري ميسازند. چنين قابليت انعطافي كه در سيستمهاي چند پارچه وجود دارد آنها را براي مدارس مناسب مي سازد. تجهيزات سقفي نياز به موتور خانه ندارند و به همين دليل نسبت سطح قابل استفاده به كل زيربناي ساختمان افزايش مي يابد . انجام سرويسهاي تجهيزات سقفي بايد از بيرون ساختمان صورت پذيرد و مسئولين مدرسه بايد از قبل در مورد نصب تجهيزات به روي پشت بام نظر بدهند. بدين ترتيب مي توان از چندين سيستم استفاده نمود و ضمن كوتاه شدن كانالها كه در اسب بخار بادزنها و ابعاد كانالها صرفه جويي مي نمايد، ردوندانسي نيز ايجاد مي گردد. بسياري ا زمسائلي كه درباره هواسازها قبلاً مطرح كرديم در مورد تجهيزات سقفي نيز صادق هستند .

مشعلهاي داراي قابليت كار در ظرفيت كمتر اين امكان را در سيستمهاي VAV فراهم مي آورند كه از گرمايش گازي براي بالابردن دماي هواي تغذيه د رزماني كه حجم هواي تغذيه كاهش يافته است استفاده گردد. مي توانا ازكويلها آب داغ د رواحدهاي سقفي استفاده نمود . البته براي جلوگير يا زمشكل يخ زدگي كويلها آب داغ مي توان آنها را در داخل كانالهاي هواي تغذيه د ردرون بدنه ساختمان نصب نمودكنترل كننده تجهيزات سقفي به شير كنترل آب داغ فرمان خواهد داد . تجهيزات تبريد سقفي علاوه بر مسائلي كه قبلاً‌ در زمينه صدا مطرح شد ، مشكلات ديگري نيز ايجاد مي كنند. بسياري ازمجموعه هاي قوانين و مقررات شهري د رنقاط مختلف جهان ، ساختمان ها را ملزم مي كنند تا حد خاصي ا زصدا را در مرز زمين ساختمان رعايت نمايند. اين نكته براي مدارس اهميت بيشتري دارد چون اين ساختمان ها د رمناطق مسكوني واقع مي شوند . صداهاي منتشره از واحدها و به خصوص صداي كمپرسور مي توانند در مرز زمين ساختمان مشكلاتي ايجاد نمايد. بنابراين شايسته است كه طراحان سطوح صوتي منتشر شونده از دستگاهها را به دست آورده و تطابق شرايط را با قوانين و مقررات محلي مورد بررسي قرار دهند.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید