هواساز

تاریخچه اختراع دستگاه هواساز

برای حل مشکل رطوبتی یک شرکت انتشاراتی که باعث چروک شدن صفحه های روزنامه می‌شد به یک مهندس نیویورکی پیشنهاد شد این معضل را برطرف کند او نیز دستگاهی برای تصفیه هوا که همان هواساز امروزی می‌باشد را طراحی کرد.

او با طراحی و ساخت کار خود به این نتیجه رسید که در مشاغل دیگر هم می‌توان از این دستگاه استفاده کرد. طراحی این سیستم شرایط بسیاری را می‌پذیرد.

شرکت رزنبرگ (Rosenberg) با تولید هواساز برای پارکینگ ها و تونل ها و همچنین با استفاده از استاندارد های کامل و جدید در این زمینه باعث رشد آن شده است. این شرکت با شرکت های مشابه خود رقابت تنگاتنگ دارد که در کشورهای دیگر هفت کارخانه تاسیس کرده و دارای نمایندگی های بسیاری در جهان است.
 

هواساز چیست؟

در تعریف ساده باید گفت دستگاهی که برای تهویه هوا و تولید رطوبت از آن استفاده می‌شود هواساز (Air Conditioner) نام دارد. هواساز یک دستگاه تولید کننده حرارت و برودت نیست بلکه فقط توزیع کننده هوای سرد و گرم است.

برای تامین هوای مطبوع و ایجاد دما و رطوبت مناسب و قابل کنترل در محیط از هواساز استفاده می‌شود یا به عبارتی برای کنترل یکی از پارامترهای دما و رطوبت و جابه جایی هوا از آن استفاده می‌شود. این دستگاه از مهمترین تجهیزات تهویه هوا به شمار رفته و با کارآمدی بسیار بالا چه در فصل گرم و چه در فصل سرد کاربرد دارد.
 

 

دستگاه های هواسازی که برای بیرون ساختمان و روی پشت ‌بام طراحی و نصب می‌شوند یونیت پشت بام نام دارد. از جمله نکات مهمی که در مورد این دستگاه ها باید مورد توجه و دقت قرار گیرد میزان هوادهی است که البته با در نظر گرفتن حجم هوای محیط و کاربری آن تعیین می‌شود.

کاربردهای دستگاه هواساز

به طور کلی اهداف اصلی برای استفاده از هواساز شامل موارد زیر است :
•    کنترل دما
•    تنظیم اکسیژن
•    تصفیه هوا
•    تنظیم رطوبت
‌امروزه در مکان های عمومی و اماکن تجاری صنعتی و شرکت ها برای تولید هوای مطبوع از این نوع سیستم استفاده می‌‌شود. مهمترین و اصلی ترین برتری این دستگاه ها آن است که هوای محیط تازه است زیرا فیلتر و دمپر خروجی و ورودی هوای متعدد دارد.

گرمایش، سرمایش، ضد عفونی و رطوبت گیری از جمله سایر مواردی است که استفاده کنندگان تا حدودی از این دستگاه ها بهره مند می‌شوند.

کاربرد این دستگاه در صنایع دارویی و غذایی نیز می باشد که نیازمند محیط تمیز است؛ زیرا هواسازها دارای کانال تصفیه هستند که هوای تمیز را در محیط پخش می‌کنند و هوای آلوده را مکش می‌کنند در نتیجه برای تهویه مطبوع و کاهش آلودگی محیط هم استفاده می‌شود.

از آنجا که کیفیت و استاندارد محصولات و خدمات این صنایع بستگی به سیستم تهویه مطبوع و پاک هوا دارد بیشترین کاربرد را نیز در این نوع صنایع دارد. 

از کاربردهای دیگر هواساز در ساختمان های مسکونی، سوله های صنعتی ورزشی، اماکن اداری تجاری، بیمارستان ها و سالن های کنفرانس،  سینماها و رستوران های بزرگ نیز می توان اشاره نمود که با استفاده از کانال های توزیع هوا وظیفه تامین هوای تازه، تصفیه هوا و ایجاد رطوبت را بر عهده دارد.

انواع دستگاه هواساز

با توجه به گسترش تولید هواساز و استفاده از انواع آن، این دستگاه در ظرفیت ها و قابلیت های مختلف و همچنین در اندازه های متفاوت تولید می‌شوند.

هواسازها از نظر فیزیکی دارای دو نوع افقی و عمودی بوده و از نظر عملکرد هم شامل دو نوع هواساز با حجم ثابت و با حجم متغیر هستند.

ساختمان های اداری مدرن توسط هواساز حجم متغیر، تهویه می‌شوند. در مدل حجم متغیر میزان هوای ورودی به سیستم با حجم هوای متغیر بر اساس مقدار سرما و گرمای مورد نیاز تنظیم می‌شود و مصرف انرژی فن و اتلاف انرژی مربوط به گرما را در زمان تداخل سیستم گرمایشی و سرمایشی کاهش می‌دهد.

به طور کلی انواع دستگاه های هواساز را می توان به شکل زیر نیز تقسیم بندی نمود:

•    هواساز کوچک 

 کوچکترین نوع هواسازها همان مدل های آپارتمانی می‌باشند. در این دستگاه ها یک سری موارد مثل لوله کشی، رادیاتور، حذف و یک دستگاه آپارتمانی در جای آن نصب می‌شود.

هواسازهای کوچک از کمترین نوع امکانات برخوردار است که فقط کویل، فیلتر و فن دارد که در صنعت معنایی ندارد چون بین اجزای تشکیل دهنده نمیتوان تناسب کار برقرار کرد.

هواساز مستقل در نوع ساختمانی خود به نام هواساز کوچک شناخته می‌شود و ابعاد کوچکی دارد و در ساختمان ها برای جدا سازی هزینه ها به کار می‌رود و به خاطر اندازه کوچکی که دارد در بالکن و بالای پشت بام قابل نصب است. 

•    هواساز آپارتمانی

هواساز آپارتمانی برای جاهایی که آب و هوای خشک دارند بهتر است چون رطوبت هوا را زیاد می‌کند و در فصل سرد هم به خاطر داشتن کویل گرمایشی می‌تواند گرما تولید کند.
 

 

هواساز آپارتمانی که خانگی هم نامیده شود یک وسیله تهویه هوا است که از آن برای گرمایش و سرمایش استفاده می‌شود که طراحی کلی آن شبیه صنعتی می‌باشد و تنها تفاوت آنها در اندازه فیزیکی و وزن دستگاه است، چون در آپارتمان ها به دستگاه با ظرفیت پایین احتیاج است بنابراین سازندگان سعی می‌کنند که این دستگاه ها وزن و حجم آنها کم باشد به طوری که در بالکن آپارتمان ها قابل نصب می‌باشد.

•    هواساز خانگی

 

برای گرما و سرما در ساختمان ها و آپارتمان ها از این نوع هواساز استفاده می‌شود که با توجه به شرایط محیط برنامه ریزی شده است و برای اینکه هوا در محیط های بسته در رفت و آمد باشد و در جریان باشد طراحی شده است.

•    هواساز صنعتی

این نوع از هواساز ها در مکان های عمومی، هتل ها، بیمارستان ها، سالن های ورزشی و همچنین در کارخانه ها کاربرد دارد که برای تهویه بهتر هوا استفاده می‌شود و پاکی و رطوبت محیط را به وجود می‌ آورد و ذرات آلوده کننده را قبل رسیدن به محیط تصفیه می‌کند.
 

گاهی دیده می‌شود در بعضی از واحدهای تولیدی برای تولید محصول به رطوبت و جریان هوا و دما احتیاج است که هواسازهای صنعتی جوابگوی این امر است و قادرند که در فصل سرد گرما و در فصل گرم هوای خنک در محیط به وجود آورند.

•    هواساز هایژنیک

برای اینکه هوای با کیفیت و بدون ریزگرد ها به خصوص جاهایی که بحث آلودگی هوا مطرح است و جاهایی مثل بیمارستان ها و آزمایشگاه ها، اتاق های عمل، صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی که محتاج شرایط استریل هستند و یا به عبارتی مکان هایی که باید شرایط بهداشتی آنها در سطح بسیار بالایی باشد از این نوع هواساز استفاده می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید صفحه هواساز هایژنیک را مشاهده کنید. 
 

نحوه عملکرد دستگاه هواساز

این دستگاه هوای تازه را با کمک کانال کشی های داخلی به مکان مورد نظر می‌رساند و از آنجا که کانال کشی یک طرفه یا دو طرفه دارد هوای داخل را به بیرون می‌برد و برعکس هوای تازه بیرون به سمت داخل هدایت می‌کند.

وقتی هوا از کویل سرد عبور می‌کند تولید هوای سرد می‌کند آب سردی که چیلر تولید کرده در کویل سرد جریان دارد و وقتی هوا از کویل گرم عبور می‌کند هوای گرم تولید می‌کند آب گرم یا بخار در کویل گرم است.

البته باید توجه داشت که کاربرد هواساز در توزیع هوا است، لذا به تنهایی کاربردی نداشته و در کنار چیلر، دیگ آب گرم یا دیگ بخار قابل استفاده می‌شود.

انرژی مصرفی این دستگاه نیز به فن تامین کننده هوای ورودی بستگی دارد گاهی برای تهویه سرویس های بهداشتی ساختمان ها به کار می‌رود، که در زیر زمین یا بالای پشت بام یا طبقه خاصی از ساختمان نصب می‌شود.

فشار فن هواساز با طول کانال کشی و نوع فیلتر آن فرق دارد و شامل دو پارامتر است:
1.    افت فشار داخلی مربوط به کویل
2.    افت فشار خارجی دریچه های خروجی هوا .یکی از مواردی که در قدرت فن تاثیر بسزایی دارد میزان حرارتی و برودتی است.

اجزای تشکیل دهنده دستگاه هواساز

هر مدل در هر ابعاد برای تامین سرمایش و گرمایش و تنظیم دما و رطوبت احتیاج به اجزای گوناگون دارد تا عملکرد آن را کامل کند که اصلی ترین آنها عبارتند از:
 

•    کانال و دمپر 

دمپر حالت سوپاپ دارد که روی یک محور الکتریکی نصب می‌شود و مثل شیر آب عمل می‌کند.

دمپر یک دریچه، فلزی یا شیر کنترلی است که وظیفه آن باز و بسته شدن دریچه یا تنظیم کنترل جریان هوا در داخل کانال می‌باشد.

اگر بخواهیم که جریان هوا کم شود یا اینکه بسته شود باید زاویه دریچه را تغییر دهیم، در جاهایی که مجهز به سیستم تهویه مرکزی است از کانال هایی استفاده می‌شود تا هوای خنک را توسط دریچه ها به مکان های مورد نظر برساند.

دمپر ها به دو صورت خودکار و دستی کار می‌کنند. دمپر دستی با دسته ای که در بیرون کانال است حرکت می‌کند. دمپر اتوماتیک یا خودکار دارای چند پره است که توسط اهرم به هم وصل شده اند و در یک کانال قرار دارند و کاربرد آن گوناگون است و در کانال هوایی برگشت استفاده می‌شود و هوای برگشت را با تازه مخلوط می‌کند و به صورت متقابل کار می‌کند از نظر عملکرد شباهت زیادی با هم دارند و نوع خاصی برای هر کاربردی وجود دارد که باعث ایمنی، راندمان و محیط تهویه مناسب می‌شود.

دمپر کانالی یا به عبارتی کنترل حجمی نوع خاصی از دمپر است که برای کنترل جریان هوا در یک سیستم گرمایشی و سرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مزیت دمپر هزینه مقرون به صرفه و مصرف کم برق می‌توان اشاره کرد و عیب آن این است وقتی با مشکل مواجه می‌شود نمی‌تواند به شرایط ایمن برسد.

•    کویل سرمایشی و گرمایشی 

 نحوه عملکرد هواساز در حالت گرما و سرما با هم فرق دارد.کویل برای تولید گرما باید به پکیج وصل شود و گرما را در خود جریان دهد.کویل گرمایشی آب گرم که از بویلر می‌‍‌آید به هوای گرم تبدیل می‌شود.

این دستگاه ها برای تهیه هوا و رطوبت به گرما و سرما احتیاج دارند که با مبدل های حرارتی تامین می‌شوند که وقتی هوا از روی کویل ها عبور می‌کند گرم یا سرد می‌شود.

کویل سرمایشی در سرما مثل کولر آبی عمل می‌‌کند به طوری که در تولید سرما آب با فشار زیاد به جریان هوا اسپری می‌شود و در مناطقی که آب و هوای خشک دارد بهتر عمل می‌کند. جنس کویل ها از مس یا آلومینیوم است.

•    فن

     فن وظیفه جابه جایی هوا را برعهده دارد از جمله فن هایی که در هواساز ها به کار برده می‌شود سانتریفیوژ است و چون صدای کمی دارند و در ایجاد فشار کارایی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

•    تجهیزات رطوبت زنی 

در آب و هوای سرد که جریان مداوم و پی در پی باعث خشکی هوا می شود کنترل رطوبت یک امر ضروری است. این بخش مربوط به کنترل میزان کیفیت هوا است. رطوبت زن انواع مختلفی دارد :
تبخیری: هوای خشک به مخزن آب دمیده می‌شود و آب تبخیر می‌شود.
اولتراسونیک: آب در جریان عبور از دستگاه اولتراسونیک غباری از آب را به وجود می آورد.
رطوبت رسانی: الیافی را با آب تازه مرطوب می‌کنند و هوا را از روی آن جریان می‌دهند که این کار باعث می‌شود رطوبت بالا برود.

•    ‌جنس و بدنه 

بدنه دستگاه از ورق های فولاد می‌باشد و چهارچوبی که بدنه روی آن قرار می‌گیرد از جنس آلومینیوم است. بدنه در اصل محفظه اصلی دستگاه است که تجهیزات درون آن جای شده است که تمام بخش ها را در مقابل باد و باران و نور خورشید حفظ می‌کند.

•    تجهیزات کنترلی 

به مجموعه تجهیزاتی که همه فرایند های هواساز مثل سیستم گرمایشی و سرمایشی را تامین می‌کند گفته می‌شود.
تجهیزات کنترلی، الکتریکی و مکانیکی از مهمترین اجزای دستگاه است. کنترل بخش های مختلف از جمله:
•    دمای هوا
•    سرعت جریان هوا
•    درجه حرارت هوای مخلوط شده
•    رطوبت 

 

•    فیلترها

یکی از مهمترین بخش هواسازها فیلتر است. داخل دستگاه فیلتری است که اولین قسمت از ورودی هوا به دستگاه نیز می باشد و وظیفه جلوگیری از آلودگی را و ورود هوای با کیفیت به محیط را دارد.

در نوع صنعتی هواساز از فیلتر چند لایه استفاده می‌شود تا ناخالصی ها را بهتر بگیرد. غبار و ذرات گرفته شده در هوای ورودی به نوع فیلتر بستگی دارد. فیلتر های آلومینیومی قابل شستشو هستند. 

فیلترهای هوا همیشه در حال گرفتن گرد و خاک هستند تا هوای تمیز در ساختمان ها تهویه شود و در ابتدای دستگاه نصب می‌شوند تا آلودگی هایی که در پایین دست در جریان اند را به خود جذب کنند. فیلترهای پانلی از نظر جایگزینی و نگهداری ارزان تر از کیسه ای می‌باشند.
 

 

عمر یک فیلتر با افت فشار هوا ارزیابی می‌شود که با یک فشار سنج یا سوئیچ به سیستم آلارم می‌دهد. اگر فیلتر گرفتگی پیدا کند، چون فن همیشه در حال کار کردن و حرکت است به فیلتر فشار می آورد که نتیجه آن ورود هوای آلوده به کانال ها می‌باشد. فیلتر ها سه نوع هستند:
•    پیش فیلتر که جلوی ورود ذرات درشت تر را گرفته و جنس آنها پلی استر و فایبر گلاس است .
•    فیلتر میانی که نام دیگر آن فیلتر کیسه ای است زیرا شکل ظاهری آن همانند کیسه می باشد. 
•    فیلتر نهایی که وظیفه فیلتراسیون آخرین ذرات را بر عهده دارد.

مزایا و معایب هواساز 

هر دستگاه و سیستمی دارای معایب و مزایایی می‌باشند این سیستم ها با استفاده از کانال خود هوای برگشتی از محیط را با هوای دریافتی از محیط بیرون را میکس کرده، سرمایش یا گرمایش می‌کند بعد از تصفیه و فیلتراسیون به محیط می‌دهند. هواساز ها تنوع بالایی برای کاربران دارند چه از نظر ابعاد، یا اجزای سازنده و کیفیت آنها و چه از نظر کارایی و نحوه عملکرد آنها.
از جمله مزایای هواساز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
•    دارای سیستم هوشمند است.
•    فضا های بزرگ را به راحتی تهویه می‌کند.
•    باتوجه به درخواست مشتری تولید می‌شود.
•    درساختمان ها لوله کشی کمی دارد.
•    بسیار راحت قابل نصب هستند و هزینه نگهداری و تعمیرات آن پایین است.
•    راندمان آن بالا  و اتلاف انرژی و آب پایین است. علاوه بر فیلتر درای قابلیت استفاده از فیلتر های نمدی ، کاغذی و کیسه ای می‌باشد و در صورت نیاز قابل تعویض می‌باشند. 
•    دارای سیستم مرکزی تهویه هوا می‌باشد.
از جمله معایب هواساز نیز می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
•    این دستگاه ها به خاطر بزرگی که دارند جای زیادی را می‌گیرند. 
•    در آپارتمان ها از هواساز مرکزی نمی‌توان استفاده کرد.
•    به کانال کشی دقیق احتیاج دارند. 
•    به خاطر اینکه نیازمند موتورخانه هستند هزینه اولیه زیاد است.
•    تعمیر آن هزینه بالایی دارد و احتیاج به تعمیرات تخصصی دارد.