انتخاب هوارسان هوای تازه با کمک نرم‌افزار HAP

قسمت دوم

تهیه و تنظیم: معراج مومنی

۶- روش دوم انتخاب هوارسان هوای تازه با کمک نرم‌افزار HAP

در قسمت اول مقاله (در شماره اردیبهشت چاپ گردیده است) گفتیم که هوارسان (به اختصارAHU[۱]) هوای تازه دستگاهی است که برای تامین بار (سرمایش یا گرمایش) استفاده نمی‌گردد. همچنین پیشنهاد شد این هواساز به‌گونه‌ای انتخاب گردد که در برخی از فصول سال و مشخصاً اوایل بهار و نیز اوایل پاییز قادر باشد بدون کمک سایر پایانه ها[۲] شرایط آسایش دمایی را تامین نماید. در آنجا ذکر شد که سه روش متداول برای تعریف این سامانه‌[۳] وجود دارد و یکی از روش‌ها تحت عنوان «تهویه دمایی هوا – حجم هوا ثابت[۴]» مورد بررسی قرار گرفت.

در ادامه مقاله به بررسی روش دوم انتخاب هوارسان هوای تازه با کمک نرم‌افزار HAP و ورود گزینه‌های مرتبط با این انتخاب در نرم‌افزار می‌پردازیم.

حجم هوا ثابت‌- تک منطقه‌ای[۵]

در منوی کلی[۶] در سرفصل اطلاعات سامانه‌ هوایی[۷]، نوع تجهیزات[۸] خود را هوارسان با منبع تغذیه چیلر [۹] انتخاب نمایید. در اینجا می‌توانید گزینه «حجم هوا ثابت– تک منطقه‌ای» را که یک نوع سامانه‌ هوایی[۱۰] بوده و روش مورد نظر ما است، مشاهده و انتخاب نمایید. این روش مستقیم‌ترین روش جهت انتخاب یک هواساز (‌از هر نوع آن اعم از هوارسان هوای تازه یا هوارسان تامین بار‌)‌ است.

تصویر ۹

با توجه به اینکه عموماً با این هوارسان قصد نداریم شرایط دمایی فضاهای یک ساختمان را تنظیم کنیم، تعداد مناطق در این سامانه‌ ۱ خواهد بود. هدف غالب در اینجا تامین اکسیژن مورد نیاز نفرات می‌باشد.

– اجزای سامانه‌[۱۱]

همان‌طور‌که گفته شد، این روش مستقیم‌ترین روش جهت انتخاب یک هواساز می‌باشد. بنابراین طبیعی خواهد بود که با پارامترهای متنوعی سر و کار داشته باشید. تقریباً همه ی اجزای یک دستگاه هوارسان را در این قسمت خواهید داشت. اگر این قسمت را با قسمت مشابه آن در سامانه‌ قبلی (تهویه دمایی هوا – حجم هوا ثابت) مقایسه کنید، متوجه کامل بودن پارامترهای انتخاب هوارسان در این روش خواهید شد.

·                     اطلاعات هوای تهویه[۱۲]

در‌‌ این مورد در قسمت اول مقاله به تفصیل صحبت شده است. این سامانه‌ هم از همان اطلاعات وارد شده در نرم‌افزار (که قبلاً و در بخش اطلاعات فضا[۱۳] وارد کرده‌اید‌) استفاده خواهد کرد.

تصویر ۱۰

·                     پیچه‌[۱۴]های پیش سرمایش[۱۵] و پیش گرمایشی[۱۶]

دو مورد بعدی پیچه‌‌هایی هستند که قبل یا بعد از پیچه‌‌های اصلی، نصب شده و شاید به نوعی بهتر است آنها را ‌به‌عنوان پیچه‌ کمکی نام‌گذاری کنیم.

از پیچه‌‌های پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش جهت دو منظور عمده استفاده می‌گردد:

–          صرفه‌جویی، بهره‌وری و به عبارتی افزایش بازدهی

–          رطوبت‌گیری از هوا یا افزایش قدرت جذب رطوبت توسط هوا

در انتخاب پیچه‌های پیش‌سرمایش و پیش‌گرمایش بایستی هر دو پارامتر فوق را با هم در نظر داشت.

قاعدتاً تنها منبع برای تغذیه پیچه‌ پیش‌سرمایشی در این نوع سامانه‌ (‌هوارسان‌) آب چیلر[۱۷] ‌می‌باشد، اما در مورد پیچه‌ پیش گرمایشی دست شما برای استفاده از منابع گرمایی مختلف و یا حتی ابتکار بسیار باز خواهد بود! نرم افزار منابعی را برای این منظور پیش بینی کرده است. از تولید گرما توسط مقاومت الکتریکی[۱۸] تا انواع سوخت‌ها[۱۹] و نیز آبگرم[۲۰] و بخار[۲۱].

تصویر ۱۱

مساله فنی آن است که طراح به مقدار بهینه جهت انتخاب این گزینه‌ها دست یابد. این‌گونه نیست که پیچه‌ پیش‌سرمایشی یا پیش‌گرمایشی را تا هر مقدار که دوست داشته باشید، بزرگ انتخاب کنید و مدعی افزایش بازده باشید. بطور مثال انتخاب پیچه‌ پیش سرمایش بزرگ‌تر، در نگاه اول باعث کاهش ظرفیت پیچه‌ اصلی خواهد شد. به نظر می‌رسد که بر روی بازده نیز در ابتدای فصل گرمایی (‌بهار‌) موثر باشد. اما احتمالاً در اوج گرما که هر دو پیچه‌ (‌پیچه‌ پیش‌سرمایش و پیچه‌ اصلی سرمایش‌) وارد مدار خواهند شد، کنترل شرایط تهویه را مختل و یا سخت خواهد کرد. چرا که وجود این پیچه‌ها باعث رطوبت گیری بیش از حد هوا و در نتیجه خشک شدن هوا خواهد شد. همین‌طور در مورد انتخاب پیچه‌ پیش گرمایی. بنابراین اینکه دماهای پیچه‌ های پیش سرمایش و پیش گرمایش را در چه نقطه‌ای تنظیم کنید و یا از چه نوع پیچه‌ و‌ با چه ظرفیتی استفاده کنید، یک مساله کاملاً فنی بوده و در مورد روش انتخاب آن در ادامه مقاله صحبت خواهیم کرد.

·                     رطوبت‌زنی[۲۲] و رطوبت‌گیری[۲۳]

در طراحی برخی فضاهای خاص نظیر اتاق‌های عمل و درمانی خاص، چاپخانه‌ها، محیط کشت، مراکز نگهداری اسناد، برخی موزه‌ها و … رطوبت عامل بسیار مهمی‌ خواهد بود. با توجه به ضرورت کنترل رطوبت و نیز قابلیت دستگاه‌های هوارسان در این مورد، تقریباً بهترین دستگاه برای استفاده در این فضاها، هوارسان خواهد بود. از طرفی همان‌گونه که در بخش قبلی نیز گفته شد استفاده از پیچه‌های پیش‌سرمایش بهترین و در دسترس‌ترین راه‌حل برای کاهش رطوبت خواهد بود. رطوبت‌گیر در دستگاه هوارسان چیزی نیست به جز یک پیچه‌ سرمایی که صرفاً جهت این مورد خاص (‌رطوبت گیری از هوا‌) استفاده می‌گردد. وقتی شما در طراحی هوارسان هوای تازه، این سامانه‌ (‌یعنی حجم هوا ثابت‌- تک منطقه‌ای) را انتخاب می‌کنید، با فعال کردن مورد پیچه‌ پیش سرمایش (‌که در بخش قبلی توضیح داده شد‌)، می‌خواهید بگویید که ‌هر دو پارامتر بازدهی و رطوبت‌گیری را در نظر دارید. طبیعتاً با توجه به تاثیر بعضاً معکوس این دو پارامتر، بایستی از تجربه و توان کافی جهت طراحی و انتخاب پیچه‌ پیش سرمایش نیز برخوردار باشید. اما وقتی شما مورد رطوبت‌گیری را در نرم‌افزار فعال می‌کنید، بدون توجه به کاهش مصرف انرژی، دقیقاً بدنبال طراحی یک پیچه‌ سرمایی جهت کنترل رطوبت فضا هستید. در واقع اگر چه انتخاب هر دو مورد در نرم‌افزار (‌رطوبت‌گیری و پیچه‌ سرمایی‌) منجر به طراحی و اعلام مشخصات پیچه‌ خواهد شد، اما دلیل انتخاب هر یک از مورد‌ها کاملاً متفاوت است.

برای کنترل رطوبت، گاهی شرایط طرح به دلایل مختلف اجازه استفاده از پیچه‌‌های پیش‌گرمایش یا پیش‌سرمایش را نمی‌دهد. برخی از این موانع شامل هزینه‌های اولیه، محدودیت ابعادی، محدودیت‌های دمایی، جلوگیری از پیچیدگی کنترلرها و … می‌باشد. در این صورت در نرم‌افزار، طراحی و استفاده از رطوبت‌زن یا رطوبت‌گیر، در هواساز پیش‌بینی شده است.

برخلاف پروسه رطوبت‌گیری که صرفاً به وسیله پیچه‌ سرمایی امکان‌پذیر شده است، عمل رطوبت‌زنی به چندین روش مختلف قابل انجام است. از مولد الکتریکی[۲۴] نصب شده در داخل دستگاه گرفته تا تزریق مستقیم بخار[۲۵] به کمک مولدهای خارجی.

توجه داشته باشیم که در بخش رطوبت زنی بایستی حد پایین رطوبت نسبی[۲۶] مورد نیاز و در بخش رطوبت‌گیری حد بالایی رطوبت نسبی[۲۷]را تعیین کنیم.

نکته فنی در این بخش این است که برای فعال شدن مورد رطوبت گیری بایستی قبلاً مورد پیچه‌ اصلی سرمایشی را فعال کرده باشید. به عبارت دیگر شما نمی‌توانید هواسازی داشته باشید که بدون داشتن پیچه‌ اصلی سرمایشی، دارای رطوبت‌گیر باشد. در غیر این‌صورت پیچه‌ رطوبت‌گیر با پیچه‌ اصلی سرمایشی قابل تفکیک و تشخیص نخواهد بود. از طرفی همان‌طور‌که گفته شد، رطوبت‌گیری چیزی نیست به جز استفاده از یک پیچه‌ سرمایی. بنابر این شما با فعال کردن مورد رطوبت‌گیری، از نرم افزار می‌خواهید که یک پیچه‌ سرمایی دیگر (‌علاوه بر پیچه‌ اصلی سرمایی‌) به اجزای هواساز اضافه نماید. پس در واقع با وجود پیچه‌ سرمایی اصلی موافقت کرده‌اید.

تصویر ۱۲

از آن‌جایی‌که در این مقاله قصد نداریم تئوری نرم‌افزار را به بحث بگذاریم، این سوال مطرح می‌شود که آیا کدامیک از چهار مورد اخیر را باید فعال کرد؟!

پاسخ این است: شما موقتاً هیچکدام از چهار مورد را فعال نمی‌کنید. موقتاً کلمه کاملاً مناسبی برای این مرحله است !

بعد از اینکه سامانه‌ را تعریف و خروجی آن را تحلیل کردید، تصمیم می‌گیرید که به کدام عناصر اخیر احتیاج داریم و سپس آن را به سامانه‌ اضافه می‌کنیم. قبل از آن زمان بایستی در تحلیل خروجی‌های به دست آمده توانایی لازم را داشته باشیم.

·                     پیچه‌های سرمایشی[۲۸] و گرمایشی[۲۹]

در قسمت اول مقاله در مورد این بخش از نرم‌افزار و نحوه وارد کردن اطلاعات و خصوصاً مزیت انتخاب دماهای خاص برای هوارسان توضیح داده شد. نمی‌توان از انتخاب پیچه‌ پیش‌سرمایشی و یا پیش‌گرمایشی جهت کاهش مصرف انرژی[۳۰] صحبت نمود، در‌حالی‌که از وارد کردن دماهای خاص چشم‌پوشی کرد. این همان چیزی است که از آن با عنوان «تهویه بدون هزینه»[۳۱] یاد می‌شود.

در مورد پیچه‌ سرمایشی در این سامانه‌، سه انتخاب برای وارد کردن اطلاعات پیچه‌ مرکزی سرمایشی[۳۲] قرارداده شده است. یک انتخاب از طریق وارد کردن دمای هوای تغذیه فضا[۳۳] (‌عبوری از روی پیچه‌ سرمایشی‌) و دو انتخاب دیگر از طریق وارد کردن مقدار هوا بشکل حجم هوای رفت[۳۴] یا مقدار آن بازای هر فوت مربع[۳۵] ‌ در هر صورت نتیجه انتخاب یکسان خواهد بود.

تصویر ۱۳

·                     فن هوارسان[۳۶]

مفصلاً در قسمت اول مقاله در مورد فن‌ها، انواع و خصوصیات هر کدام از آنها و نیز نحوه وارد کردن اطلاعات فن‌ها برای هواساز در نرم‌افزار توضیح داده شد.

·                     سامانه‌ کانال‌کشی[۳۷]

در این قسمت نرم‌افزار شما می‌توانید اطلاعاتی از سامانه‌ اجرایی کانال کشی را در نرم افزار دخالت دهید. بطور مثال حداکثر نشت هوا از سامانه‌ کانال کشی[۳۸] (که در مبحث ۱۴ مقررات ملی ساختمان ۵ درصد ذکر شده است) را در بخش مربوطه وارد کنید و یا میزان اتلاف گرمایشی را در محدوده ۱۰ درصد تعریف نمایید.

همچنین اطلاعاتی در خصوص نحوه برگشت کانال در این قسمت وجود دارد که البته با توجه به موضوع این مقاله، قاعدتاً کانال برگشت وجود نخواهد داشت.

تصویر ۱۴

·                     اجزای فضا[۳۹]

سر فصل اجزای فضای مورد تهویه دارای سه بخش است:

–          فضای[۴۰] مورد تهویه که مجدداً تاکید می‌گردد، الزاماً با منطقه[۴۱] هم‌معنی نبوده و در قسمت‌های قبلی در مورد نحوه افزودن آنها به سامانه‌ هوارسان توضیح داده شد.

–          ترموستات‌ها[۴۲] ‌که عملاً اطلاعات بهره‌برداری را در آن وارد خواهیم کرد. نکته مهم در اینجا ارتباط منطقی ارقام وارد شده در این بخش با اطلاعات ورودی در بخش قبلی (‌پیچه‌های سرمایشی و گرمایشی‌) است. شما نمی‌توانید دمای پیچه‌ سرمایشی را بالاتر از دمای تنظیم ترموستات در حالت اشغال فضا[۴۳] قرار دهید. همچنین نمی‌توانید دمای پیچه‌ گرمایشی را پایین تر از دمای تنظیم ترموستات در حالت اشغال فضا[۴۴] قرار دهید. در‌صورتی‌که به اشتباه این ارقام را در نرم‌افزار وارد نمایید، خطای ورود اطلاعات مانع از ادامه کار خواهد شد.

تصویر ۱۵

–          گزینه آخر در این بخش، تهویه در حالت اشغال یا عدم اشغال فضا[۴۵]‌ است. به‌طور مختصر اگر فضایی را طراحی می‌کنید که در حالت عدم حضور اشخاص هم نیاز به تهویه دارد (فضاهای خاص نظیر محیط‌های کشت باکتری یا دارویی و …)، قسمت در دسترس”[۴۶] را فعال کنید. در غیر این‌صورت برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی از گزینه بعدی استفاده کنید.

·                     داده‌های محاسباتی[۴۷]

می‌توانید عیناً شبیه توضیحات همین بخش در قسمت اول مقاله این قسمت را تکمیل کنید. با تکرار این جمله که: «شما فقط ضرایب اطمینان[۴۸] مورد نظرتان را انتخاب کنید. به کامپیوتر اعتماد کنید و اجازه بدهید که برای بار اول محاسبات را برای شما انجام دهد!».

و باز هم اگر چه شما می‌توانید با استفاده از منوی گزارش طراحی [۴۹] نتایج را استخراج کنید، اما احتمالاً این نتایج نیاز به بازنگری خواهد داشت. در قسمت بعدی مقاله پس از معرفی روش سوم برای محاسبه و انتخاب هوارسان هوای تازه، خواهیم دید که نتایج حاصل از گزارش‌گیری بایستی قبل از استفاده، به دقت بررسی و تحلیل شده و در صورت نیاز مورد بازنگری قرار گیرد.

روش سوم محاسبه و انتخاب هوارسان هوای تازه، که در قسمت سوم معرفی خواهد شد، یک روش انتخاب سامانه‌ از نوع غیر مستقیم و کاملاً مبتکرانه بوده و خروجی آن سامانه‌ همه اهداف طراحی یک هوارسان هوای تازه را به دست می‌دهد.

ادامه دارد …