پکیج یونیت چیست و نحوه کار آن چگونه است؟
پکیجیونیت نوعی سیستم تهویه مطبوع است که در آن تمام اجزای مورد نیاز برای تامین هوای مطبوع در یک واحد گرد هم آمده است. این دستگاه به طور معمول کاربردی تجاری دارد و می‌توان از آن برای مراکز تجاری، ادارات، دانشگاه‌ها، تالارها، بیمارستان‌ها و… استفاده نمود.
اجزای اصلی تشکیل دهنده پکیج یونیت شامل هواساز و چیلر تراکمی هواخنک می‌باشد.
اگر چیلر از نوع هواخنک باشد، پکیج یونیت هواخنک خواهیم داشت و اگر چیلر آب خنک باشد به آن پکیج یونیت آب‌خنک گفته می‌شود. در مدل هوا خنک، آب به عنوان سیال واسطه از چرخه حذف شده و به همین خاطر دیگر نیازی به استفاده از انرژی اضافی برای کاهش دمای آب نیست و همین امر سبب افزایش راندمان دستگاه می‌شود.
این دستگاه معمولا به طور مستقیم به کانال‌کشی ساختمان متصل می‌شود و جریان هوای گرم یا سرد را وارد فضای آن ساختمان می‌کند، سپس دوباره هوای محیط داخل را به داخل یونیت باز می‌گرداند.
پکیجیونیت که به عنوان یک دستگاه تهویه مطبوع کامل عملیات فیلتر کردن و تصفیه، کنترل رطوبت و تنظیم و کنترل درجه حرارت هوای ارسالی به کانال های هوای ساختمان را انجام می‌دهد معمولا روی پشت بام ساختمان مستقر و نصب می‌شود به همین علت به آن روف تاپ یونیت ، پکیج یونیت پشت بامی یا پکیج یونیت هوایی نیز گفته می‌شود.
این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده که مبردی که در چیلر آن جاری است به صورت مستقیم وارد بخش هواساز شده و دمای هوایی که از سطح کویل ها عبور می‌کند را کاهش می‌دهد.
اگر سیستم کندانسینگ در داخل یونیت قرار گیرد به آن پکیج یونیت یکپارچه گفته می‌شود و اگر سیستم کندانسینگ، خارج از یونیت باشد، پکیج یونیت مجزا خواهیم داشت.
انواع پکیج یونیت، اجزای تشکیل دهنده و نحوه کار آن
انواع مختلفی از پکیجیونیت طراحی و تولید شده اند. ما در اینجا چهار نسخه پرکاربرد آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم و برای شروع سراغ ابتدایی‌ترین نوع آن می‌رویم:
پکیج یونیت نسخه پایه
در این نسخه فقط هوای تازه تولید می‌شود و خبری از گردش هوای مجدد نیست. دستگاه هوا را از محیط بیرون می‌گیرد آن را تبدیل به هوای مطبوع می‌کند و هوای برگشتی به وسیله یک فن به بیرون هدایت می‌شود تا فشار متعادل گردد.
محفظه این پکیج یونیت باید به گونه‌ای طراحی شده باشد که از تجهیزات الکتریکی و مکانیکی داخل آن در برابر آفتاب، باد، باران، برف، یخ‌زدگی و… محافظت کند. همچنین بر روی بدنه آن تعدادی دریچه وجود دارد که اجازه دسترسی به اجزای داخلی یونیت را برای انجام تعمیرات و نگهداری می‌دهد.
در انتهای بدنه یک دریچه هوا وجود دارد که هوای محیط از این دریچه به داخل دستگاه کشیده می‌شود. جلوی این دریچه یک توری است تا مانع ورود جانوران و اشیا خارجی گردد. همچنین کلاهکی در بالای این دریچه نصب شده تا از نفوذ باران و برف به داخل یونیت جلوگیری کند.
پس از دریچه ورودی هوا به اولین چیزی که می‌رسیم، دمپرها هستند. البته در پکیج یونیت‌های قدیمی دمپر بکار برده نمیشد، اما مدل‌های جدیدتر معمولا از چند دمپر استفاده می‌کنند. دمپرها چند نوار فلزی هستند که قابلیت چرخش دارند؛ وقتی باز می‌شوند، اجازه ورود هوا به داخل یونیت را می‌دهند و وقتی بسته می‌شوند از ورود و خروج هوا جلوگیری می‌کنند. با کمک دمپرها می‌توان میزان جریان ورودی به یونیت را کنترل کرد به خصوص اگر بخواهیم از گردش مجدد هوا استفاده کنیم.
بعد از دمپرها، با فیلترها مواجه می‌شویم. معمولا فیلترها را می‌توان از دریچه سرویس خارج کرد. هدف از نصب آنها جدا کردن گرد و خاک از هوای ورودی پکیج است. اگر فیلترهای هوا نباشند به مرور مبدل‌های حرارتی، فن، اجزای مکانیکی و مجاری عبور هوا به وسیله گرد غبار پوشیده می‌شوند و باعث کاهش کارایی دستگاه می‌گردند. اگر تجمع گرد و خاک بیش از حد باشد، می‌تواند به تجهیزات پکیج یونیت آسیب برساند.
پس از فیلترها به چند کویل می‌رسیم. از این کویل‌ها جهت افزودن یا حذف انرژی حرارتی برای سرمایش و گرمایش هوا استفاده می‌شود. بسته به محلی که پکیجیونیت نصب شده و شرایط محیطی که با آن روبرو است، یونیت‌ها ممکن است تک کاره یا دوکاره باشند. پکیج یونیت‌های تک‌کاره تنها وظیفه دارند هوا را خنک یا گرم کنند. اگر دستگاه فقط عملیات سرمایش را انجام دهد به آن پکیج برودتی می‌گویند. روف تاپ پکیج‌های دوکاره این قابلیت را دارند که در فصول گرم سال، هوای خنک تولید کنند و در فصول سرد، هوای گرم به داخل ساختمان بفرستند.
- اگر پکیج یونیت فقط برای سرمایش باشد، معمولا یک کویل تکی به یک واحد برودتی متصل می‌شود.
- در صورتی که پکیجیونیت تنها برای گرمایش استفاده شود، کویل به یک پمپ حرارتی، مشعل گاز یا المنت حرارتی الکتریکی وصل می‌گردد.
- اگر پکیج یونیت دوکاره باشد، در آن دو واحد مبدل حرارتی وجود دارد که یکی از آنها شامل یک کویل است و برای ایجاد سرمایش به یک واحد تبرید متصل شده و دیگری مبدل حرارتی لوله‌ای شکل است که برای تامین گرمایش به یک مشعل گازی یا هیتر الکتریکی وصل شده است.
- همچنین پکیجیونیت ممکن است با استفاده از یک کویل متصل به پمپ گرما، هم گرمایش و هم سرمایش را تامین کند.
بیشتر پکیج یونیت‌ها از سیستم تبرید برای تامین سرمایش استفاده می‌کنند. کمپرسور، کندانسور، فن و کنترل‌ها معمولا در قسمت پشتی دستگاه یا در کنار آن نصب می‌شوند تا گرما را پس زنند و آن را از هوای مطبوع داخل دستگاه دور نگه دارند.
بعد از کویل‌ها با فن مواجه می‌شویم. فن موجب مکش هوا از بیرون می‌شود که معمولا از نوع سانتریفیوژی است و با تسمه هدایت می‌گردد. همچنین می‌تواند از نوع EC نیز باشد، اما مصرف انرژی بیشتری دارد. هوای خارج پکیج با عبور از دمپرها، فیلترها و کویل ها به فن می‌رسد و پس از آن به داخل کانال‌های هوا هدایت می‌شود و در فضاهای مختلف ساختمان توزیع می‌گردد.
آنچه گفته شد، اجزا و نحوه کار مدل پایه بود. در ادمه نسخه دیگری از پکیج یونیت را بررسی می‌کنیم.
پکیج یونیت دارای دمپر هوای برگشتی
نوع دیگر از پکیج یونیت‌ها این قابلیت را دارند که هوای داخل ساختمان را از طریق کانال برگشتی به دستگاه بازگردانند و دوباره سیرکوله کنند. این امر برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی به ویژه در فصل زمستان که هوای بیرون بسیار سرد است و هوای برگشتی دارای گرما می‌باشد، استفاده می‌گردد. در این روف تاپ پکیج مقداری از هوای گرم برگشتی را با هوای سرد ورودی تازه مخلوط می‌کنند تا از فشار زیاد بر روی دستگاه برای گرم کردن هوا بکاهند.
در این نسخه از پکیج یونیت، یک دمپر هوای برگشتی در دستگاه تعبیه شده است. این دمپر با دمپرهای ورودی همگام می‌شود و موقعیت خود را به گونه‌ای تنظیم می‌کند که موجب تغییر میزان هوای تازه مخلوط شده با هوای گرم برگشتی شود. همیشه مقداری هوای تازه در این سیستم وجود دارد، در غیر اینصورت فضای داخلی ساختمان از دی اکسید کربن پر می‌شود و هوای ناسالمی را ایجاد می‌کند.
پکیج یونیت دارای خروجی هوای برگشتی
نسخه دیگری از پکیج یونیت‌ها وجود دارد که بسیار رایج هستند. اینجا دوباره دمپر هوای برگشتی را داریم اما در این نسخه می‌توان تمام یا بخشی از هوای برگشتی را به اتمسفر باز گرداند. دمای هوای بیرون و دمای هوای برگشتی و گاهی اوقات سطح دی اکسید کربن هوای برگشتی تعیین می‌کند که چه مقدار هوا بازگردانده شود و چه مقدار از آن با هوای برگشتی مخلوط شده و دوباره در سیستم گردش پیدا کند.
در این نوع پکیج، وقتی دمای هوای بیرون کمتر یا نزدیک به دمای داخلی مطلوب باشد، می‌توان تمام هوای تازه را به داخل ساختمان منتقل کرد و هیچ هوای برگشتی دوباره وارد چرخه نمی‌گردد. این نسخه از پکیج به عنوان یک یونیت دارای چرخه سرمایش آزاد یا چرخه صرفه جو در هوا شناخته می‌شود.
پکیج یونیت دارای چرخ گرمایی
نسخه چهارم پکیج یونیت که در اینجا بررسی می‌کنیم دارای یک چرخ حرارتی است. با افزایش نیاز به بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها برای کاهش انتشار دی اکسید کربن و همچنین کاهش هزینه‌های انرژی، آب و برق، محبوبیت این نوع پکیج حال افزایش است.
این روف تاپ پکیج ابتدا هوای بیرون را به داخل می‌کشد. میزان هوای ورودی توسط دمپرها کنترل می‌گردد. سپس هوا از فیلترها عبور کرده تا گرد و غبار آن گرفته شود و بعد از آن از چرخ حرارتی عبور می‌کند. این چرخ یک مبدل گرمایی چرخشی یا دوار است که گرما یا سرمای تلف شده را از هوای برگشتی جدا می‌کند و بدون آن که هوای برگشتی با هوای تازه مخلوط شود، این گرما یا سرما را به هوای تازه وارد شده به یونیت منتقل می‌نماید. البته چرخ حرارتی مانع مستحکمی برای مخلوط نشدن هوای برگشتی و هوای تازه نیست و امکان دارد کمی از هوای برگشتی با هوای تازه مخلوط گردد.
چرخ حرارتی برای تامین گرمایش مورد نیاز پکیجیونیت و پاره‌ای اوقات برای سرمایش، موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه‌های آن می‌شود. بعد از چرخ، جریان هوا از فیلتر دیگری عبور می‌کند. درست قبل از فیلتر، یک دمپر برای جریان هوای برگشتی وجود دارد و به ما این امکان را می‌دهد تا مقداری از هوای برگشتی را با هوای تازه مخلوط کنیم که میزان آن به وسیله دمپرها تنظیم می‌شود. سپس هوا از طریق مبدل‌های حرارتی برای رسیدن به دمای مطلوب، گرم یا سرد می‌گردد. بعد از آن فن، هوا را از طریق کانال‌ها به داخل ساختمان هدایت می‌کند.
هوای برگشتی از طریق کانال‌های مخصوص به درون پکیج یونیت کشیده می‌شود و پس از ورود آن این امکان وجود دارد که مقداری از هوای برگشتی با هوای تازه مخلوط گردد. در غیر اینصورت از فیلتر عبور کرده و سپس از طریق چرخ حرارتی، گرمای آن جذب می‌شود. بعد از چرخ حرارتی ممکن است یک فن دیگر جهت خارج کردن هوای برگشتی نصب شده باشد. در غیر اینصورت این کار از طریق فشار ناشی از فن اصلی انجام می‌گردد. در مرحله بعد جریان هوای برگشتی از دمپری که برای تغییر حجم مخلوط کردن هوای برگشتی و هوای تازه استفاده می‌شد عبور می‌کند و از طریق یک دریچه مشبک از محفظه پکیج خارج می‌شود.
مزایای پکیج یونیت
سوالی که ممکن است به ذهن شما خطور کند این است که چرا از پکیج یونیت برای تهویه مطبوع استفاده می‌کنیم؟ برای پاسخ به این سوال تعدادی از مزایای این سیستم را بیان می‌کنیم:
- پکیج یونیت بسیار کم‌مصرف است زیرا تمام اجزای آن به روش بهینه تولید می‌شود که موجب افزایش کارایی دستگاه می‌گردد و صورتحساب مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.
- چون روی سقف نصب می‌شود، فضاهای مفید ساختمان مانند حیاط یا فضای سبز را اشغال نمی‌کنند. بنابراین با نصب روف تاپ پکیج در اشغال فضای مفید صرفه‌جویی می‌کنید.
- شدت سر و صدای ناشی از فعالیت سیستم پکیج یونیت که در فضای داخلی ساختمان شنیده می‌شود، بسیار کم است.
- نصب پکیج یونیت بسیار آسان می‌باشد. زیرا همانطور که گفته شد تمام اجزا به صورت بهینه در کارخانه تولید می‌شوند و بیشتر آنها قبلا بر روی یونیت نصب شده‌اند. بنابراین مجبور نیستید هزینه زیادی بابت نصب آن بپردازید.
- در سیستم پکیج یونیت تمام اجزای گرمایشی و سرمایشی در یک جا نصب شده‌اند. این ویژگی موجب می‌شود که تکنسین تعمیرات برای تشخیص مشکل و رفع آن کار پیچیده ای نداشته باشد و زمان کمتری را برای آن صرف کند. بدین ترتیب مدت زمانی که سیستم در اثر خرابی غیرفعال می‌شود، بسیار محدود خواهد بود.
معایب پکیج یونیت
هر سیستم تهویه مطبوعی در مقابل مزایایی که دارد، دارای معایبی نیز می‌باشد. معایب پکیجیونیت شامل موارد زیر است:
- به دلیل اینکه پکیج یونیت روی پشت بام نصب می شود، همیشه در معرض نور خورشید، آب و هوای بد، گرما، برف، باران و غیره خواهد بود. بنابراین شما نیاز دارید که از پکیج در برابر این شرایط محافظت کنید. اگر این کار را به درستی انجام ندهید، مجبور می‌شوید که در فواصل زمانی کوتاه درگیر تعمیر این دستگاه باشید.
- پکیج یونیت در برابر حیواناتی مانند گربه‌ها و پرندگان آسیب پذیر است و اگر این حیوانات داخل یونیت شوند، می توانند باعث آسیب دیدگی اجزای مختلف آن گردند. مجاری عبور هوا و فن‌های سیستم گرمایشی و سرمایشی در معرض آسیب آنها قرار دارند.
- به دلیل اینکه روف تاپ پکیج در بالای پشت بام نصب می‌شود و جلوی دید نیست، ممکن است از بازدید و تعمیرات دوره ای آن غافل شوید. این سیستم نیز مانند دیگر سیستم‌های تهویه مطبوع به تعمیر و نگهداری منظم نیاز دارد، در غیر اینصورت احتمال خرابی آن وجود خواهد داشت و شاید مجبور شوید با هزینه‌های سنگین برخی قطعات آن را تعویض کنید.
- پکیج یونیت برای ساختمان‌های زیر ده طبقه کارایی مناسبی دارد، اما اگر ساختمان شما بیشتر از ده طبقه باشد، انتقال هوای گرم و سرد از طریق کانال‌های هوا بسیار پیچیده خواهد شد.
پکیج یونیت آریا تهویه
شرکت آریا تهویه خراسان با تکیه بر دانش و مهارت مهندسان خود و با استفاده از فناوری روز دنیا مدل‌های مختلفی از پکیج یونیت تولید کرده است. این دستگا‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که یک کندانسور همراه با هواساز کویل DX که با هوای عموما صد در صد برگشتی، کامپکت شده در یک محفظه قرار گرفته‌اند. میزان هوادهی آنها از 2200CFM تا 42000CFM می باشد و دارای ظرفیت برودتی ۶ الی ۱۲۰ تن تبرید هستند. این نوع طراحی برای اشغال کمترین فضای ممکن و تحویل یک دستگاه آماده بهره برداری به مشتری انجام گرفته است. از پکیج یونیت آریا تهویه می‌توان برای مراکز تجاری، سالن‌های همایش، تالارها و کلیه فضاهای به هم پیوسته استفاده کرد.
ویژگی های پکیج یونیت آریا تهویه
از ویژگی‌های پکیج یونیت‌های تولید شده در شرکت آریا تهویه خراسان می‌توان به استفاده از کمپرسورهای اسکرال Danfoss یا Copeland اشاره کرد. همچنین فن‌های سانتریفیوژ این دستگاه از نوع فوروارد یا بکوارد هستند و کمترین لرزش و صدا را در حین فعالیت ایجاد می‌نمایند. در حالت کلی پکیج یونیت آریا تهویه عملکردی آرام و بدون لرزش دارد. دمپرهای نصب شده بر روی این یونیت ها از نوع ایرفویل می باشند و قابلیت نصب موتور را نیز دارند. بدنه این پکیج یونیت‌ها دوجداره هستند که به وسیله پلی یورتان عایق‌کاری شده‌اند. همچنین از رنگ پودری الکترواستاتیک برای پوشش بدنه استفاده شده است. برای بازدید راحت و آسان اجزای داخلی نیز، دریچه‌هایی از جنس شیشه دوجداره و با حداقل قطر ۱۵۰ میلی مار بر روی بدنه تعبیه گردیده است.
مزایای پکیج یونیت آریا تهویه
- استفاده از بردهای الکترونیکی برای کنترل عملکرد و دما
- دارای کویل گرمایشی برای استفاده از یونیت در ماه‌های سرد سال
- مجهز به حسگر هوای آزاد برای کنترل درجه حرارت هوای ورودی به کندانسور
- دارای تابلو برق مجهز به کلید حرارتی، کنترل فاز و قطعات دیگر که همگی از برندهای معتبر اروپایی و کره‌ای هستند.
- استفاده از پروفیل آلومینیوم برای استراکچر
- بکارگیری الترامید یا آلومینیوم برای کرنر
- مجهز به شیر انبساط DanFoss یا Carel