گذری به تهویه مطبوع و آشنایی با انواع آن
تهویه مطبوع عبارتست از انجام عملیاتی روی هوا تا بتوان شرایط هوای محل موردنظر را راحت و بهداشتی برای زیستن، کار کردن و یا مناسب برای عملیات صنعتی معینی کرد و این شرایط طبق روش خاصی به صورت اتوماتیک ثابت بماند و یا تغییر کند.
اهمیت تهویه مطبوع:
شرایط محیط زیست انسان، تاثیر مستقیمی بر چگونگی حالات روانی، فیزیکی، نحوه انجام کار و به طور کلی تمام شئون زندگی او دارد. از آنجاییکه بخش عمده زندگی بشر امروزی در داخل ساختمان می‌گذرد، ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان، خواه محل کار باشد، یا منزل و غیره، واجد اهمیت بسیاری است که مهمترین بخش آن تهویه هوای مطبوع برای ساکنین ساختمان، با توجه به نوع فعالیت آن‌هاست.
عوامل هوا در تهویه مطبوع:
در تهویه مطبوع باید عوامل مختلف هوا را تنظیم و تثبیت کرد که اهم آن‌ها عبارتند از: درجه حرارت، رطوبت هوا، سرعت وزش هوا، صاف کردن و پالایش هوا از گرد و خاک، پاکی هوا با از بین بردن باکتری‌ها و همچنین از بین بردن بو و گازهای مسموم. در تهویه مطبوع، درجه حرارت موثر عامل اصلی و بقیه جز شرایط فرعی محسوب می‌شوند.
تاریخچه استفاده از گرما
در زمان‌های قدیم، در عصر انسان‌های اولیه، شناخت آتش تحول عظیمی در زندگی انسان ایجاد کرد. در واقع انسان با شناخت آتش و خواص گرما توانست در زمینه های مختلفی چون: فرم دادن فلزات، پختن غذاها و مخصوصاً محافظت خود در برابر سرما، از آن استفاده کند و تاثیرات آن تا امروز هم در زندگی بشر موجود است.
انواع تهویه مطبوع از نظر درجه حرارت:
۱٫ سیستم تک فصلی گرم‌کننده یا تهویه مطبوع زمستانی (Heating System)
این سیستم فقط قابلیت گرمایش هوا در فصول سرد سال را دارد. سیستم‌های حرارت مرکزی نوعی از این نوع تهویه مطبوع هستند. به غیر از انواع سیستم‌های حرارت مرکزی، وسایلی مانند بخاری‌ها و شومینه‌ها نیز، برای تهویه مطبوع زمستانی به کار می‌روند که البته دارای نواقص بسیاری نسبت به سیستم‌های حرارت مرکزی هستند.
۲٫ سیستم تک فصلی سردکننده یا تهویه مطبوع تابستانی (Cooling System)
این سیستم که فقط توانایی سرد کردن هوا در فصول گرم سال را دارد، بر اساس عملکرد انواع سیستم‌های تبرید کار می‌کند و انواع مختلفی دارد که در بخش‌های بعدی به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.
۳٫ سیستم دو فصلی گرم و سردکننده یا تهویه مطبوع سالانه (Heating & Cooling System)
این سیستم قابلیت ایجاد سرمایش در فصول گرم و گرمایش در فصول سرد سال را داراست. در این سیستم یا از مجموع دو سیستم تابستانی و زمستانی در کنار هم و یا از یک سیستم یکپارچه دوفصلی برای تهویه مطبوع یک ساختمان استفاده می‌شود.
این سیستم معمولا به دلایل قابلیت بالا و صرفه‌جویی در بخری هزینه‌ها به دو سیستم قبل، ارجحیت دارد، به جز در مناطق سردسیری و یا گرمسیری که فقط به یک سیستم تک فصلی نیاز دارند.
سیستم‌های تهویه مطبوع گرمایشی (زمستانی)
در این سیستم‌ها به روش‌های گوناگون گرمای لازم جهت محافظت در برابر سرما در فصول سرد سال فراهم می‌گردد. یکی از بهترین سیستم‌های تهویه مطبوع زمستانی سیستم حرارت مرکزی است.
حرارت مرکزی (Central Heating)
حرارت مرکزی، یک سیستم گرمایش خانگی و یا صنعتی است که در آن حرارت، در محلی مستقل مانند موتورخانه ایجاد شده و سپس توسط دستگاه‌های مبدل حرارتی در سراسر محیط توزیع می‌شود.
پیدایش حرارت مرکزی
تاریخچه پیدایش وسایل تولید حرارت به زمان انسان‌های غارنشین می‌رسد که بوسیله روشن کردن آتش در غارها، محیط خود را گرم می‌کردند. اما در مورد حرارت مرکزی، یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها مربوط به رومی‌هاست. در زمان رومی‌ها، روش گرم کردن کف ساختمان‌ها به وسیله کانال‌های دود ابداع شد که مشابه سیستم‌های گرمایش کفی امروزی است.
انواع سیستم‌های حرارت مرکزی:
۱٫ حرارت مرکزی با آبگرم (Hot Water Central Heating):
در این سیستم توسط گرم کردن آب در موتورخانه و انتقال آن مبدل‌های حرارتی، گرما به محیط منتقل می‌شود. از نظر نوع گردش آب در این سیستم، به دو دسته تقسیم می‌شود:
الف) سیستم با جریان طبیعی (Natural Flow System): که در آن گردش آب در اثر نیروی طبیعی آب و بدون عامل خارجی (پمپ) صورت می‌گیرد.
ب) سیستم با جریان اجباری (Forced Flow System): در این سیستم، انرژی لازم برای گردش آب توسط پمپ تامین می‌شود. در این سیستم سرعت گردش آب بیشتر از نوع قبلی بوده و اختلاف دمای آب رفت و برگشت را می‌توان تقلیل داد. سیستم حرارت مرکزی با آب گرم بیشتر برای ساختمان‌های مسکونی، تجاری و تاسیسات کوچک‌تر کاربرد دارد.
۲٫ حرارت مرکزی با آب داغ (High Temperature Hot Water Central Heating): این سیستم کاملاً مشابه سیستم حرارت مرکزی با آب گرم است. تنها با این تفاوت که فشار این سیستم از فشار جو بیشتر بوده و دمای آن تا ۲۰۴ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. این سیستم بیشتر در تاسیسات بزرگ نظیر مراکز صنعتی کاربرد دارد.
۳٫ حرارت مرکزی با بخار (Steam Central Heating): در این سیستم، سیال ناقل بخار است. حرارت در این سیستم نسبت به سیستم‌های حرارت مرکزی با آبگرم و آب داغ، بسیار بیشتر بوده و بازدهی آن در داخل یک کنوکتور حدود B.T.U1000 است.
۴٫ حرارت مرکزی با هوای گرم (Warm Air Central Heating): در این سیستم، سیال ناقل گرما، هوا است. ایجاد هوای گرم ممکن است به طور مستقیم در وسایلی مانند کوره هوای گرم و یا به صورت غیرمستقیم، توسط آبگرم و یا بخار ارسالی از دیگ از وسایلی مانند هواساز صورت گیرد. گردش هوا در این سیستم نیز، می‌تواند به دو طریق طبیعی و اجباری باشد.