انواع سیستم سرمایش و گرمایش ساختمان + مزایا و معایب

معرفی انواع سیستم سرمایش و گرمایش ساختمان

سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان را می توان طبق مدل ساختمان و نیاز یک مکان به تهویه ، گرمایش یا سرمایش طبقه بندی کرد. در برخی ساختمان ها شاید لازم باشد علاوه بر این فاکتورها ، به موارد دیگری نظیر تنظیم رطوبت هوا یا تأمین بازیابی انرژی و حرارت هم توجه نمود.

• ثبت بیوگرافی و زندگینامه شما در گوگل!

بر طبق این تعریف ، بهترین سیستم های گرمایشی و سرمایشی برای ساختمان ها شامل داکت اسپلیت ، ایرواشر یا رطوبت زن ، هواساز ، روفتاپ پکیج ، هیتر ، پمپ های حرارتی ، پانل های انرژی ، چیلر ، مینی چیلر ، فن کویل ، اگزاست فن و ... ، می باشند. قیمت سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان بر اساس مدل دستگاه ها ، نحوه نصب و عملکرد در ساختمان و برند تولید کننده تعیین می شود. در ادامه همین مطلب از نم نمک در مورد نحوه انتخاب و معرفی همین سیستم ها بیشتر صحبت می کنیم.

نکات مهم در انتخاب و خرید بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان

انتخاب بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان به سه عامل اصلی از جمله پیکربندی ساختمان ، شرایط آب و هوایی و تمایل مالک ساختمان بستگی دارد. مهندس طراح ، وظیفه دارد با در نظر گرفتن سیستم های مختلف تهویه ای ، گرمایشی و سرمایشی ، موقعیتی را فراهم کند که بتوان بیش از یک سیستم برای رفاه ساکنین در ساختمان نصب نمود.

برخی از معیارها برای خرید بهترین سیستم های سرمایش و گرمایش مانند تغییر آب و هوا (به عنوان مثال ، دما ، رطوبت و فشار) ، ظرفیت ساختمان ، نیازهای مکانی ، هزینه ها مانند سرمایه خرید سیستم ها ، هزینه بهره برداری و هزینه نگهداری و ... در نظر گرفت. با این حال ، انتخاب یک سیستم ، محدودیت هایی دارد که باید تعیین شود.

این محدودیت ها شامل ظرفیت موجود مطابق با استانداردها ، پیکربندی ساختمان ، فضای موجود برای نصب ، بودجه خرید ، منبع تاسیسات ، بارهای گرمایشی و سرمایشی در ساختمان است.

اجزای اساسی یک سیستم تهویه مطبوع

• محفظه هوا برای آمیختن هوای گرم و سرد و کنترل هوای خارج از منزل
• فیلتر هوا
• فن ها
• اگزاست فن ها و خروجی هوا
• ورودی هوا به فضای باز
• کانال ها
• دستگاه های ابزار دقیق
• سیستم هوای برگشتی
• سیم پیچ های گرمایشی و سرمایشی
• واحد گرمایشی یا سرمایشی مستقل
• برج خنک کننده
• دیگ بخار
• کنترل کننده ها
• خنک کننده آبی
• تجهیزات رطوبت زن و رطوبت زدا

الزامات نصب سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان و تهویه مطبوع

برای نصب و راه اندازی انواع سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، به طور کلی باید چهار دسته کلی را بررسی کرد؛ تأمین تجهیزات اولیه ، تعیین موقعیت مناسب برای نصب ، امکان توزیع هوا ، کانال کشی مناسب.

1- تأمین تجهیزات اولیه برای نصب : تجهیزات اولیه شامل تجهیزات گرمایشی مانند دیگ های بخار و دیگ آب گرم برای گرم کردن ساختمان ها ، تجهیزات هدایت هوا به مسیرهای معین شده و ... می باشند. برای انتقال هوای تهویه مطبوع ، می توان از فن های گریز از مرکز ، فن های محوری و فن های پلاگین و تجهیزات برودتی این کار را انجام داد. چیلرها ، بهترین سیستم سرمایشی برای ساختمان ها هستند.

2-تعیین یک مکان مناسب برای نصب : نیاز به یک مکان مناسب برای نصب و راه اندازی سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، ضروری است. در این مورد به نکات زیر توجه کنید :

الف) اتاق مخصوص برای تجهیزات و سیستم های سرمایش و گرمایش : از آنجا که کل فضای مکانیکی و الکتریکی مورد نیاز برای بهترین سیستم ها بین 4 تا 9 درصد مساحت ناخالص ساختمان است ، ترجیح داده می شود که این مکان ، جایی در مرکز ساختمان واقع شود تا مسیرها طولانی ، لوله ها و مجراها و اندازه آن ها کاهش داشته باشد. اتاقک تجهیزات باید امکان جابجایی سیستم های سنگین و بزرگ را هنگام نصب ، تعویض و نگهداری داشته باشد.

ب) تأسیسات تهویه مطبوع : تجهیزات گرمایشی و تجهیزات برودتی یا به عبارت کلی ، سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، برای عملکرد بهتر ، به امکانات زیادی نیاز دارند. تجهیزات گرمایشی به واحدهای دیگ بخار ، پمپ ها ، مبدل های حرارتی ، تجهیزات کاهش فشار ، کمپرسورهای کنترل جریان هوا و تجهیزات متفرقه نیاز دارند؛ در حالی که تجهیزات تبرید برای ساختمان های بزرگ شامل پمپ های آب ، کندانسور ، مبدل های حرارتی ، چیلرهای آب خنک یا برج های خنک کننده است.

در طراحی اتاق های تجهیزات تهویه ای ، سرمایش و گرمایش در ساختمان باید برای نصب قطعات ، معیارهایی نظیر اندازه و وزن تجهیزات ، نصب و نگهداری و مقررات مربوط به اشتعال پذیری و معیارهای تهویه هوا در نظر گرفته شود.

3- کانال کشی مناسب : برای توزیع هوا معمولا کانال هایی را در نظر می گیرد که هوای مطبوع را به صورت مستقیم ، آرام و بدون اتلاف ، تا حد ممکن به منطقه مورد نظر برساند. مکان هایی که از سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان مرکزی استفاده می کنند ، نیاز به کانال کشی دقیق تری دارند.

آشنایی با سیستم های HVAC مرکزی در ساختمان

یک سیستم تهویه مطبوع مرکزی ممکن است یک یا چند منطقه را پشتیبانی کند و تجهیزات اصلی آن در خارج از منطقه های سرویس دهی شده در یک مکان مرکزی مناسب چه در داخل ، در بالا یا مجاور ساختمان قرار داشته باشد. سیستم های مرکزی باید بتوانند مکان های مختلف در ساختمان را با بار حرارتی معادل ، تنظیم کنند.

سیستم های HVAC مرکزی دارای چندین کنترل کننده مانند ترموستات برای هر منطقه هستند. بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان که قابلیت تهویه ای دارند ، جزء این سیستم ها قرار می گیرند.

برخی از این سیستم ها ، انتقال حرارت را میان هوای محیط داخل ساختمان و هوای بیرون انجام می دهند و به سیستم های تمام هوا ، معروف هستند. این سیستم ها را می توان بر اساس منطقه به صورت تک منطقه ای و چند منطقه ای ، بر اساس نرخ جریان هوا برای هر منطقه به صورت حجم ثابت هوا و حجم متغیر هوا ، طبقه بندی کرد.

برخی از بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان که به صورت مرکزی در ساختمان کار می کنند به صورت کانال دوگانه نصب می شوند. سیستم تهویه دوگانه به سیستم هایی گفته می شود که یک واحد کنترل هوای مرکزی دو جریان هوای مطبوع دارد و یک قسمت برای هوای گرم و یک قسمت برای هوای سرد تعبیه شده است.

این جریان های هوایی در کل منطقه که توسط واحد انتقال هوا در مجاری جداگانه و موازی هستند ، توزیع می شوند. هر منطقه دارای یک جعبه اختلاط است که توسط ترموستات ، کنترل می شود تا دمای هوا را با استفاده از هوای سرد و گرم ، تنظیم کند. این نوع سیستم ، مضرات سیستم های قبلی را به حداقل می رساند و با استفاده از کنترل کننده ها ، انعطاف پذیرتر خواهد بود.

سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان با حجم متغیر هوا

بعضی از مکان ها در ساختمان به علت تغییر بار حرارتی ، نیاز به گردش هوای مختلف دارند. بنابراین ، یک سیستم هوا با حجم هوای متغیر ، برای دستیابی به حرارت مناسب ، طراحی شده است. انواع سیستم های تهویه ای قبلی جزء سیستم های هوایی با حجم ثابت هستند. سیستم VAV از یک واحد کنترل کننده هوا مرکزی تشکیل شده است که هوا را به جعبه کنترل سیستم می فرستد.

با این سیستم ها می توان حجم هوای هر قسمت را تنظیم کرد و بار حرارتی یا برودتی را کاهش داد. شرایط بار جزئی در ساختمان ها ممکن است به گونه ای باشد که به جریان هوای کم نیاز داشته باشد؛ این حالت باعث کاهش توان فن و در نتیجه ذخیره شدن انرژی می شود. همچنین ممکن است میزان جریان تهویه را کاهش دهد ، که می تواند برای سیستم HVAC مشکل ساز باشد و بر کیفیت هوای داخل ساختمان تأثیر بگذارد.

واحدهای فن کویل ، یکی از بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان

یکی از معروف ترین و پرکاربردترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، فن کویل ها هستند. واحد فن کویل ، دستگاه کوچکی است که برای گرم کردن و خنک کردن سیم پیچ ها ، فن و سیستم کنترل کننده استفاده می شود. واحد فن کوئل را می توان در اتاق نصب کرد؛ بنابراین داشتن یک فضای مناسب برای نصب و یک ظاهر زیبا برای محصول ، ضروری است. برای سیستم های مرکزی ، واحدهای فن کویل برای تولید گرمایش در دیگ های بخار و چیلرها برای تولید آب خنک در فضای مطبوع به کار می روند.

فن کویل ها دارای کنترل کننده هایی هستند که می توان دما و جریان هوا را تنظیم نمود. فن کویل ها معمولا با سروصدای جزئی کار می کنند و اگر بخواهید آن ها را در داخل ساختمان نصب کنید ممکن است برای شما آزار دهنده باشد.

برخی از مدل های فن کویل بر اساس سیستم آب-هوا کار می کنند. سیستم های آب-هوا به عنوان یک سیستم ترکیبی معرفی می شود تا هر دو مزیت سیستم های تمام هوا و تمام آب را داشته باشد. آب ، وظیفه حمل بار حرارتی در ساختمان را به میزان 80-90% از طریق آب گرم و تأمین سرمایش بر عهده دارد. دو نوع اصلی از فن کویل ترکیبی وجود دارد : واحدهای فن کویل مستقل و واحدهای القایی.

پمپ های حرارتی برای تامین گرمایش ساختمان

از پمپ های حرارتی با منبع آب برای صرفه جویی در مصرف انرژی برای ساختمان های بزرگ در هوای سرد استفاده می شود. ساختمان مناطق مختلف می توانند توسط چندین پمپ حرارتی جداگانه کنترل شوند زیرا هر پمپ حرارتی مطابق با هر منطقه ، کنترل می شود. این پمپ ها هم بر اساس انتقال حرارت کار می کنند و یکی از بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان هستند.

پمپ های حرارتی می توانند به عنوان منبع اصلی گرمایش و سرمایش عمل کنند. برای فرایند گرمایش ، از دیگ بخار یا پانل های خورشیدی برای تامین گرما و گردش آب استفاده می شود؛ در حالیکه از یک برج خنک کننده برای خروج حرارت جمع شده از پمپ های حرارتی به جو استفاده می شود.

در این سیستم ، چیلر یا هیچ سیستم تبرید دیگری وجود ندارد. اگر یک ساختمان به یک فرآیند گرمایشی برای برخی مکان ها و فرآیند خنک کننده به صورت همزمان در مکان های دیگر نیاز داشته باشد ، پمپ حرارتی ، گرما را از یک قسمت به قسمت دیگر و بدون نیاز به دیگ بخار یا برج خنک کننده ، توزیع می کند.

پانل های گرمایش و سرمایشی ، متداول ترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان

پانل های گرمایش و سرمایش در کف یا دیوارها یا سقف ها قرار می گیرند و می تواند منبع گرمایش و سرمایش باشند. همچنین می توان از آن به عنوان پانل های تابشی هم نام برد. اگر نامی از بهترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، به اسم گرمایش تابشی یا گرمایش از کف شنیده اید ، در حقیقت همین مدل تجهیزات هستند. این نوع سیستم را می توان به صورت یک لوله یا سری لوله ها که در داخل سطح نصب می شوند ، به کار برد. لوله ها به گونه ای قرار می گیرند که اتلاف انرژی تقریبا صفر باشد.

در این سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، برای رسیدن به دمای سطح مطلوب برای فرایند خنک سازی و گرمایش ، لوله ها با سطح بزرگ مجاور در تماس هستند. فرایند انتقال گرما عمدتا توسط فرآیند تابش از طریق صفحات تابشی و همینطور در حالت همرفت طبیعی بین هوا و صفحات انجام می شود.

معمولا پانل های تابشی برای سیستم گرمایش از کف می توانند حدود 66-84 درجه فارنهایت را تنظیم کنند. پانل های تابشی سقفی یا دیواری هم توانند برای فرایند خنک سازی و گرمایش استفاده شوند. نصب این پانل ها مطابق با استانداردها باید انجام شود. حداکثر دمای سطح ، 140 درجه فارنهایت برای سطح سقف در 10 فوت و 180 درجه فارنهایت برای سطح سقف در 18 فوت است. این دما برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد بالای سر ساکنین ساختمان توصیه می شود.

نصب چنین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان غالبا در مقایسه با انواع دیگر ، همانطور که ​​در بالا گفته شد ، گران تر است اما عمدتا به دلیل محدودیت دمای سطح می تواند مفید واقع شود و هزینه اجرای آن ها کمتر است.

یک سیگنال کنترل کننده به ترموستات هر منطقه در ساختمان متصل می شود تا دمای متوسط ​​را تنظیم کند. محیط برای انتقال حرارت و خنک کنندگی می تواند مبرد یا مخلوط آب با گلیکول (ضد یخ) به جای آب ساده باشد تا از یخ زدگی و انجماد در داخل لوله ها در فرایند خنک سازی جلوگیری نماید. مزیت اصلی این سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ، این است که فضای زیادی برای نصب لازم نیست؛ فقط چند اینچ برای نصب پانل ها کافی است.

آشنایی با سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان به صورت مستقل

بعضی از ساختمان ها چند طبقه هستند و یا دارای یک منطقه بزرگ یا واحدهای متعددی است. برای تأمین نیازهای حرارتی و سرمایشی به سیستم های تهویه ای و سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان مرکزی احتیاج دارند. در مقابل ، ساختمان های دیگر ممکن است دارای یک منطقه واحد باشد که به تجهیزات تهویه اس در داخل یک مکان نیاز دارد؛ مانند خانه های کوچک و آپارتمان های مسکونی.

به طور مثال باید سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان برای اتاق خواب ، سالن اصلی یا اتاق های دیگر به صورت مجزا در نظر گرفته شود. بخاری ها یا اسپلیت ها نمونه هایی از این تجهیزات هستند. این سیستم های محلی همانند سیستم های مرکزی ، متصل و یکپارچه نیستند ، اما بخشی از یک سیستم بزرگ تهویه مطبوع در تمام ساختمان هستند. این سیستم ها به دسته های گرمایشی ، سرمایشی و تهویه ای تقسیم بندی می شوند.

سیستم های گرمایشی مستقل شامل منبع حرارت و سیستم توزیع مستقل باشد. برخی از این نمونه ها شامل بخاری های برقی قابل حمل ، رادیاتورهای صفحه ای ، شومینه ها و اجاق های چوبی و بخاری های مادون قرمز هستند. سیستم های خنک کننده مستقل شامل سیستم های فعال است که برای سیستم های تهویه مطبوع ، خنک کنندگی و توزیع مناسب هوا در داخل یک منطقه و کنترل رطوبت را انجام می دهند. کولر گازی ، نمونه ای از این تجهیزات است.

تهویه مطبوع پشت بامی یا پکیج یونیت - روفتاپ پکیج

روفتاپ پکیج یکی از بهترین و محبوب ترین سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان است. این تجهیزات شامل یک چرخه تبرید و فشرده سازی بخار است. منبع گرما ، شامل پمپ حرارتی و یک مقاومت الکتریکی است. یک کنترل کننده هوا مانند دامپر یا رطوبت زن ، فیلتر و فن هم جزء اصلی ترین قسمت های پکیج یونیت هستند. این سیستم ممکن است به کانال های متعدد متصل شده و در یک منطقه ، یک دستگاه با ظرفیت و اندازه بزرگ تعبیه می شود.