|
فهرست مندرجات
مقدمه:
سيستم هاي ديسكنت كه يكي از تركيبات سيستم هاي HVAC محسوب ميشوند به جهت مزيت هاي ويژه اي كه دارند در صنعت و تجارت امروز از همنوعان ديگر خود بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. مهمترين تفاوت هايي كه باعث تمايز بين سيستم ديسكنت و ديگر خنك كننده هاي قراردادي وجود دارد عبارتند از:
بحث وجود مقدار زياد هوا كه بايد از ساختمان تخليه شود
بحث برگرداندن هواي تهويه شده اي كه از ساختمان خارج شده براي تهويه مجدد ساختمان
بحث هزينه هاي برق مصرفي توسط سيستم ها
كه سيستم هاي ديسكنت با توجه به تغييراتي كه درون‌آن انجام داده شده است خود نيز از دو لحاظ از همديگر متمايز مي شوند كه آن نيز عبارت است از:
1-هزينه برق مصرفي
2-مقدار نگهداري آب از طريق جذب
كه مي شود گفت از دو نظر عمده:
1-كنترل رطوبت دردماي پايين
2-هزينه كم براي انرژي
در بحث هاي سيستم HVAC مشتريان به دنبال دستگاهي كه مي گردند كه علاوه بر فراهم كردن راحتي مورد نظر براي آنان از نظر اقتصادي نيز براي آنان به صرفه باشد.
و مطمئنا مي توان گفت كه هر چه مقدار درجه حر ارت درخواستي و رطوبت مورد نياز كمتر باشد ارزش واهميت سيستم هاي ديسكنت در برابر همنوعان خنك كننده قراردادي خود بيشتر جلوه خواهد كرد.
ودر طراحي هاي معمولي اگر از ديسكنت به غير از مزيت هاي آن و به مثابه يك سيستم هيبريد معمولي استفاده شود كاملا بي فايده و در بعضي مواقع به لحاظ فيزيكي و ابعاد از نظر اقتصادي نيز به صرفه نيست.
مي توان گفت كه هنگامي كه مقدار زيادي از هواي تازه نياز است وقتي كه هواي تخليه شده ميتواند به صورت تبخيري خنك شود و براي Post-cooling هوايي كه از چرخ خشك كن مي گذرد استفاده ميشود. به علاوه اين سيستم به جهت كم كردن انرژي مورد نياز براي تقطير وجذب بخار موجود در هوا ميزان برق بسيار كمي را استفاده مي‌كند. هنگامي كه اين دو شرط با هم تركيب مي شوند مانند هنگامي كه مقدار زيادي از هوا تهويه شده بايد به ساختمان موجود اضافه گردد در محفظه اي كه داراي اوج هزينه برق مصرفي است سيستم ديسكنت هم انرژي وهم هزينه اوليه را در مقابل بقيه روش هاي اضافه كردن هواي تازه افزايش يافته را كاهش خواهد داد.
تنها استفاده در موارد بالا فقط در آب وهواي شمال دور وارتفاعات بلند مي‌باشد.
تاريخچه
بيشتر از 15 سال قبل سيستم هاي فعال ديسكنت به عنوان يك از متداول ترين انواع سيستم HVAC در ساختمان هاي تجاري كه نياز كمتري به سطح درجه رطوبت داشتند رايج شد. سوپر ماركت ها ويخچال هاي خانگي همگي جز سيستمهاي يخچالي هستند كه در آن ها اصل اين است كه سرماي هوا وقتي بيشتر اثر مي گذارد كه بيشترين با رطوبت ساختمان به وسيله سيستم فعال ديسكنت از بين برود. البته قبل از آن سازنده هاي سيستم هاي ديسكنت براي ساختمان تجاري ابتدائا روي واحدهايي از نوع چرخ ديسكنت( ديسكنت جامعه ) متمركز شده بودند و آن را مورد استفاده قرار ميدادند اما در بازارهاي صنعتي سيستم ديسكنت مايع به صورت بسيار موثر از دهه 20 مورد استفاده قرار گرفته شده اند. در سال هاي اخير سازنده اي تجهيزات ديسكنت بالغ فعاليت هاي خود را در بازارهاي تجاري گسترش داده اند.
مشخصه هاي بي نظير سيستم ديسكنت مايع مانند هزينه در رقابت با ديسكنت جامعه و سيستم هاي خنك كننده قراردادي مشكل را مرتفع مي‌كند.
مدارس شخصي مغازه هاي خرده فروش، رستوران ها، هتل ها،سينما ها و.. معمولا خواستار كنترل رطوبت نيستند. بلكه آن ها فقط رطوبت معتدل را مي خواهند ومي گويند وقتي كه افزايش رطوبت به بالاي 60% رطوبت نسبي برسد ممكن است آسودگي را كم كند ولي از لحاظ ديگر افزايش مدل ها ممكن است انتظار را بيشتر كند اما به ندرت به درآمد و سود خسارت وارد مي‌كند.
در تهويه ساختمان هاي اداري نيز بقيه مزيت هاي سيستم فعال ديسكنت كمتر آشكار هستند مخصوصا چون راه زيادي براي برطرف كردن رطوبت بالا از هواي تهويه شده وجود دارد. هر چند به دليل موفقيت سيستم ديسكنت مالك ها به كنترل رطوبت بيشتر از بحث اقتصادي آن اهميت مي دهند.
وميتوان گفت كه چون افزايش تهويه تاثير ضدرطوبت ساز را در واحدهاي HVAC كم مي‌كند ومشكل هايي براي اين سيستم ها به و جود مي آورد پس استفاده از سيستم هاي فعال و انفعالي ديسكنت مي تواند از هر جهت به درخواست مورد نظر كمك كند.
به طور مثال در بيمارستان رطوبت بالا باعث عفونت ميكروب هاي هوازي بود وكپك مي گردد. دكترها براي ضدعفوني كردن از آنتي بيوتيك ها استفاده مي كنند اما اين تاكتيك براي اعمال جراحي چشمي و زايمان قابل استفاده واجرا نيست.
ولي استفاده از سيستم ديسكنت مايع به راحتي اين مشكل را مرتفع مي سازد و بر شدت پاكيزگي اتاق مي افزايد.
شرح:
به طور كل چندين راه براي تهيه وآماده سازي اساس كنترل رطوبت وجود دارد كه به ترتيب عبارتند از
1-فشار اتاق
افزايش فشار اتاق به دليل عبور تدريجي ونفوذ رطوبت در اتاق امري قطعي است وهر چه رطوبت بيشتر باشد فشار اتاق بيشتر مي شودوبراي همين بهتر است سيستم ديسكنت و راهروي آن در ورودي اتاق به عنوان محيطي براي مسدودكردن هوا با يك دري كه به سمت خارج باز مي شود قرار گيرد.
2-واحد هواي تازه (هوا ساز)
ثابت نشده است كه تازه بودن هواي اتاق براي بسياري از تاسيسات ارزشمند است.
ونظارت برحس گر فشار اتاق و ميزان هواي تازه بر حسب نوع عملكرد دقيق تر صورت مي گيرد.
بنابراين سيستم هوا ساز اتاق از دگرگوني هاي ناشي از شرايط بيرون تاثير نمي پذيرد.
3-حصار بخار
بخار ناشي از رطوبت مي تواند از طريق ديوار كف وسقف با ايجاد واختلاف فشار بخار عبور كند. هر چه اختلاف بين سطح رطوبت داخل وبيرون اتاق بيشتر گردد فشار بخار براي رطوبتي كه سعي مي‌كند داخل اتاق بيايد بيشتر است و هر چه قدر اين فشار بيشتر باشد مانع محكمتري براي نفوذ رطوبت است.
ماده ساده اي مثل ورقه آلومنيوم بهترين مانع بخار است ولي بايد به طور كامل نسبت به مهدومو كردن آن اقدام شود. ضد زنگ نيز يك محافظ و مانع خوب براي بخار است.
معمولا براي طراحي ها طراح عموما در حالت عادي از طرح سايكرومتريك براي انتخاب خشك كننده در شرايط درخواستي و به منظور رسيدن به رطوبت ودرجه دما درخواستي استفاده مي‌كند.
طراح بايد موارد زير را در طراحي خود مدنظر داشته باشد:
1-بيشتر كويل هاي خنك كننده دقيقا آن چنان كه مشخص شده كار نمي كنند.
2-چكه ها و تراوشات هميشه در دستگاه جابه جاكننده هوا ومجاوري ولوله هاي هوا وجود دارد.
3-درجه تقطير دستگاه هميشه در آن نقطه اي كه مشخص شده نمي ماند
4-جريان هوا در وضعيت مشخص ومعيني نمي ماند.
بنابراين يك طرح كنترل رطوبت مناسب خوب بايد بيش از آن كه يك هواساز راحت وقراردادي باشد يك مقاوم و مانع خوب وكامل باشد. قبلا طراح با افزايش قدرت گرم كننده وخنك كننده ها اين مشكلات را حل مي كردن ولي لازم به ذكر است اين مورد بسيار مصرف كننده وخوزنده انرژي مي‌باشد و از لحاظ اقتصادي به صرفه نيست.
در رطوبت هاي درخواستي براي RH بالاي %50-60 طراح براحتي مي تواند با به كاربردن كويل هاي ومبدل ها رطوبت وسرماي مورد نظر را فراهم كند.
البته هر چه ميزان رطوبت پايين تر بيايد به خاطر وجود درجه بسيار پايين هوا(نزديك به 10c) ورطوبت نسبي بالايي كه وجود دارد احتمال دارد كه داخل لوله ها ومجاري كپك بزند و بنابراين بايد نسبت به به كارگيري پوشش ها به دور لوله گرما دردستگاه هواساز يا در دستگاه جابه جا كننده هوا توجه شود. لوله گرمايي لفافه دار مي تواند ظرفيت انتقال آب كويل خنك كننده را به اندازه 1.5 برابر كويل خنك كننده بدون لوله گرما بهبود بخشد.
بنابراين بيشتر ظرفيت خنك كننده براي انتقال رطوبت از هواي تازه به كار مي رود.
كنترل رطوبت براي %45-50 RH
در اين حالت دسته يابي به كنترل رطوبت هنگامي كه درجه حرارت زير 22c است بسيار سخت است.
شرايط در اتاق عمل با درجه حرارت 50% RH , 20-22 c و با كارخانه هاي الكترونيكي ويا اتاق هاي بسته بندي با درجه حرارت 45% RH ,20-22c نمونه اي از كارهاي سخت است.
به جهت ترفيع در حفظ نگهداري انرژي سر مهندسين آب خنك شده با ذخيره بالاتر-درجه حرارت آب خنك شده مثلا 9-10c را به كار مي گيرند.
وراه ديگر براي مرتفع ساختن اين مشكل- عدم استفاده از كوپل خنك كننده- اين است كه واحد هواسازي را همراه كويل DX حمل كرده و از آن جايي كه كويل خنك كننده DX درجه حرارت پايين تري دارد لوله گرمايي بسيار موثرتر عمل مي‌كند.
نوع ديگر اين سيستم سيستم هاي ديسكنت هستند كه البته براي اين كار نسبت به DX گران تر و نياز به انرژي ورودي براي باز توليد ديسكنت دارند.
كنترل رطوبت براي زير 45% RH
در اين زمان اين شرايط سيستم ديسكنت از انواع سيستم هاي ديگر HVAC ممتاز مي گردد و به خصوص هنگامي كه درجه حرارت درخواستي اتاق پايين تر از 22c باشد و رطوبت از %40 پايين تر باشد. چون آب خنك شده در درجه حرارت عادي در سيستم DX نمي توانند نقطه انقباض كافي دستگاه را درسطح پايين كنترل كنند و كويل ممكن است يخ بزند.
بنابراين در رابطه با به كارگيري سيستم علاوه بر بحث اقتصادي آن بايستي فهم بسيار خوبي نسبت به ارتباط ما بين رطوبت و درجه حرارت وسايكرومتريك وهوا ساز دارد.
نماي كلي ديسكنت كولينگ
تكنولوژي ديسكنت كولينگ ابزاري را براي سطح كنترل رطوبت براي شرايط هوا فراهم مي سازد سيستم ديسكنت به طور پيوسته با سيستم هاي حالت هواي قراردادي براي ضد رطوبت سازي هوا كار مي‌كند. مواد ديسكنت آن هايي هستند كه عوارض رطوبتي را در فشارهاي مختلف بخار جذب مي‌كند. اكثر مردم با ديسكنت ها همچون بسته هاي سيلي كاژل كه شامل محصولات بافتني آشنا هستند. ديسكنت مي تواند در شكل جامد و يا مايع باشد. مردم نمونه هاي ديسكنت را كه به عنوان يك تركيب از سيستم گرم كن تهويه وشرايط هواي تجاري هستند تشخيص مي دهند.اين ديسكنت ها به صورت پايه اي از طريق توانايي آن براي نگه داشتن مقدار زياد آب وتوانايي آن براي برگشت پذيري وهزينه آن ها مشخص مي شوند.
به منظور موثر بودن ديسكنت بايد توانايي نشان دادن بار سرماي نهان را در طي فرآيند داشته باشد به منظور رسيدن به اين سيستم هاي ديسكنت تجاري مركب از يك راه عبور و يك راه برگشت هوا باشد. ديسكنتي كه در راه واي جاري است ميتواند براي داشتن يك فشار بخار پايين تر نسبت به هوا برگشتي بالاي آن آماده شود. بدين ترتيب رطوبت موجود در وا به مواد ديسكنت منتقل شود. همچنان كه افزايش فشار بخار ديسكنت در نتيجه حضور طبقاتي كم جذب كرده است مواد خشك كن منتقل ميشود به جريان برگشت در جريان هاي برگشتي هواي گرم از بالاي ديسكنت ميگ ذرد. فشار بخار هواي گرم پايين تر از سطح ديسكنتي است كه مجبور مي‌كند رطوبت را در انتقال از سطح ديسكنت به جريان هواي گرم.
هواي داغ نمناك از درون سيستم به سمت هواي خارجي بيرون مي شود. مواد ديسكنت كه رطوبت حبس شده را دارند حالا اكنون براي جذب رطوبتي كه به جريان هوا منتقل شده بر ميگردد آماده ميشوند. جرايان هاي هواي خشك ديسكنت را ترك مي كنند هنگامي از بالاي حلقه سرماي قراردادي كه تجهيزات كار سرماي حساس را نشان مي دهند گذرانده مي شوند تا به هواي مخصوص شرايط هوا برسند.
سيستم هاي ديسكنت جديد به گونه اي طراحي مي شوند كه رطوبت مستقل از درجه حرارت كنترل شود به اين ترتيب كه رطوبت با رطوبت سنج ودما با دما سنج به طور جداگانه اندازه گيري مي شود.
اما اساسا دو نوع متفاوت از سيستم ديسكنت وجود دارد:
1-دسته اي كه ديسكنت براي كنترل رطوبت وهمه خنك كننده ها استفاده مي كنند
2-ديسكنت تركيب شده با اجزا قراردادي
سيستم متشكل از ديسكنت و مبدل گرمايي كه يك سيستم هواساز را تشكيل ميدهد كه هوا به وسيله چرخ ديسكنت خشك مي شود وبا مبدل گرمايي خنك مي شود.
ونحوه كار اين سيستم به اين صورت هست كه ابتدا هواي تهويه شده مرطوب وارد سيستم ميشودسپس بعد از ورود به چرخ ديسكنت خانه زنبوري شكل رطوبت آن گرفته مي شود و هواي تهويه شده خشك بيرون مي آيد سپس از مبدل گرمايي عبور مي‌كند دو در نهايت هواي گرم و خشك وارد ساختمان مي گردد. به طور كلي مي توان گفت كه سه نوع سيستم ديسكنتي وجود دارد:
1-سيستم ديسكنت با چرخ مايع 2-سيستم ديسكنت با چرخ جامه
3-سيستم ديسكنت هيبريدي
افزايش تهويه تاثير ضد رطوبت ساز را در واحدهاي HVAC كم مي‌كند و شكل هايي براي كنترل رطوبت به وجود مي آيد. در حقيقت بعضي مشكلات استفاده از تكنولوژي هاي نفوذ انواع pretreatment اختياري تهويه دارندكه شامل ديسكنت هاي فعال وانفعالي مي‌باشد.
سيستم هاي فعال وانفعالي
سيستم ها به وسيله جذب رطوبت را از هوا مي گيرند. چون سطح ديسكنت فشار بخار آب كمتري را نسبت به هواي مرطوب دارد در نتيجه رطوبت به سمت ديسكنت مي رود. هوا ديسكنت را در حالي ترك مي‌كند كه نسبت به وقتي كه وارد شده بود خشك تر است. سيستم هاي جامد و مايع ديسكنت براي ساختمان هاي صنعتي وفرآيندها استفاده مي شود اما در ساختمان هاي تجاري ديسكنت هاي جامد بيشتر معمول هستند.
بهترين بيشترين راه نمونه به نمايش گذاشته شده ديسكنت هاي جامد براي باردار كردن جريان هوا ماده اي است با وزن كم خانه خانه شده كه داخل يك چرخ داده شده است. هواي ذخيره از ميان يك قطاع دايره اي چرخ گذرانده ميشود و خشك مي شود. چرخ به صورت آهسته در وسط جريان هوا وشناخته شده به عنوان هواي منعكس شونده مي چرخد.
اين ديسكنت هوا را خشك مي‌كند و رطوبت را به بيرون از ساختمان حمل مي‌كند.
ديسكنت ميتواند با هواي كه گرم تر يا خشك كننده تر نسبت به جريان هوا است فعال مي شود.
چرخ هاي ديسكنت فعال براي هوا گرم شده استفاده ميشود. چرخ هاي ديسكنت انفعالي براي هوا خشك استفاده ميشود كه معمولا در هواي خروجي ساختمان است. مزيت چرخ هاي ديسكنت فعال اين است كه آن ها هواي ذخيره را به طور مداوم در همه هوا و با قطع نظر از مقدار رطوبت هواي خروجي خشك مي‌كند. همچنين آن ها مي توانند با هواي بيرون به جاي هواي خروجي فعال شوند بنابراين آن ها نصب به صورت قابل انعطاف را پيشنهاد مي كنند چون هواي خروجي مجبور نيست كه به واحد برگردد. از طرف ديگر چرخ هاي فعال و به گرما داخل هواي خشك نياز دارند كه به هزينه عملكرد براي كاهش آن كمك مي‌كند. ديسكنت انفعالي رطوبت را برطرف نمي كند و مقدار رطوبت پس مانده هواي ذخيره چرخ بستگي به خشكي پس مانده هواي خروجي ساختمان دارد. هر چند چرخ هاي انفعالي ديسكنت را به صورت آدياباتيك فعال مي‌كند آن ها به غير از آن انرژي كه داخل جريان هوا است به انرژي ديگري نياز ندارند. بنابراين هزينه عملكرد ساعت به ساعت به طور قابل ملاحظه اي نسبت به چرخ هاي ديسكنت فعال كمتر مي شود. هر دو تكنولوژي در ساختمان هاي تجاري براي ضد رطوبت سازي تهويه هوا استفاده مي شوند.
چرخ هاي ديسكنت فعال در انجام كنترل رطوبت به طور عميق هوا را خشك مي كنند. ديسكنت انفعالي معمولا در خشك كردن هزينه كمتري را مي طلبد وسيستم سرمايي را در معتدل كردن رطوبت كمك مي‌كند.
چرخ هاي ديسكنت فعال
ميزان رطوبت برطرف شده توسط چرخ ديسكنت فعال به مقدار تغيير دماي هواي ورودي تغيير رطوبت نمونه تغيير مقدار ديسكنت عمق چرخ سطح منطقه سوراخ سوراخ (خانه خانه) شده سرعت حركت هوا از ميان چرخ و سرعت چرخش چرخ بستگي دارد. اما بيشترين تغيير معمول به وسيله سازنده هاي تجاري براي تغيير انتقال رطوبت چرخ كه بستگي به دماي هواي فعال دارد استفاده ميشود. براي درست كردن خشك كننده هواي ذخيره هواي فعال را با دماي بالا گرم مي كنند.چرخ ديسكت تجاري معمولا بين 180f و 225 f (82c تا 107) فعال مي شود. شكل 2 اجرا جامع چرخ ديسكنت فعال با قسمت هواي ورودي در چهار حالت درست شده به وسيله استاندارد ARI 940-1998 براي درجه بندي اجراي ضد رطوبت سازي ديسكنت نشان ميدهد. توجه كنيد كه صعود دماي هواي ذخيره خشك هنگامي بالاتر است كه بيشتر رطوبت از ذخيره هوا خارج مي شود. بين 80 تا 90 درصد افزايش دما در ذخيره هوا از بازگشت (تبديل) گرماي پنهان به گرماي محسوس هنگامي كه رطوبت از هوا خارج مي شود ناشي مي شود.
صعود دماي تعادل از گرماي منتقل شده به وسيله چرخ هنگامي كه چرخ از هواي برگشتي داغ به هواي ذخيره خنك كننده تبديل ميشود ناشي ميشود.
در بعضي عملكردها گرماي محسوس مفيد است. در سوپر ماركت ها براي مثال سرماي بالا در راهروها بدون هواي گرم ذخيره شده براي منجمد كردن مناطق غذايي فراهم مي شود. اما دربيشترين عملكردهاي مربوط به تهويه، هواي گرم ذخيره شده بايد در كوچكترين قسمت سرد شود قبل از اين كه به فضاي اشغال شد تحويل داده شود. و اين هم بر هزينه عملكرد چرخ هاي فعال ديسكنت اثر مي گذارد.
خشك كردن Post-cooling هواي ذخيره
شكل 3 وخنك كننده تبخير را كه براي خنك كردن ذخيره هوا با هزينه پايين مورد استفاده قرار ميگيرد نشان ميدهد مقدار گرماي منتقل شده به وسيله postcooler به چگونگي خنك كردن هوا بستگي دارد كه اين يك طرف ديگر مبادله كننده است. تصورا سيستم هواي خروجي را از ساختمان ميگيرد و به صورت تبخيري آن را خنك مي‌كند. اين شكل تركيب post cooling ماكزيمم دركمترين بها را فراهم مي‌كند.
اگر چه در چندين حالت هواي خروجي در جايي كه هواي تهويه شده وارد ساختمان مي شود در دسترس نيست. در بعضي ديگر حالت ها مالك ها ترجيح دادند كه از نگهداري وتعميرات به هم پيوسته با خنك كننده تبخيري پرهيز كنند.
در آن حالت ها post coolen به سادگي از هواي خروجي كنترل نشده براي تبديل كننده گرم استفاده مي‌كند و خنك كردن ناچيز انجام داده مي شود در سيستم ديسكنت بقيه بار محسوس به وسيله سيستم خنك كن ساختمان منتقل مي شود.
هواي تهويه شده خشك شونده براي فراهم كردن راحتي
در سيستم هاي HVAC تجاري سيستم فعال ديسكنت عموما هواي تهويه شده را خشك مي‌كند به خاطر اين كه بزرگترين بار رطوبت را نشان ميدهد.(شكل 4) وقتي كه هواي تهويه شده مي توند عميقا كاملا خشك شود پايين شرايط خواسته شده در ساختمان هوا مثل يك اسفنج يعني جمع آوري رطوبت از فضا ونگهداري رطوبت در سطح تعريف شده عمل مي‌كند.
همچنين انتقال بار رطوبت به سيستم خنك كن اجازه ...................
|
پروژه و پایان نامه
