از زمان های دور تاکنون یکی از مسائلی که همواره انسان ها با آن درگیر بوده اند تولید و فراهم کردن هوای مطلوب و خنک محیطی که در آن زندگی می کنند بوده است که با تولید سیستم های سرمایشی این عمل به آسانی انجام می شود. همه سیستم های خنک کننده از کولر تا دستگاه چیلر ، مزایا و معایب خاص خود را دارند. کولر های آبی از رایج ترین انواع آن ها هستند که با گذشت زمان کولر های گازی جای آن ها را گرفتند ، زیرا بازدهی کولر های آبی کم است. کولر ها دارای انواع و اقسام پیشرفته و گوناگونی هستند. سیستم های برودتی سرما را تولید نمی کند بلکه گرما را از یک منطقه معین خارج می کند. روش کار انواع سیستم های برودتی به این صورت است که گرما را از منطقه مشخص شده گرفته و به جای دیگر انتقال می دهد ؛ بنابراین گرمای منطقه مشخص شده از بین می رود و آن منطقه خنک می شود. هدف از نگارش این مقاله آشنایی شما با سیستم های برودتی و مزایا و معایب هر کدام است که در ادامه به آن می پردازیم.

تاریخچه

از گذشته تا کنون در فصول گرم سال که گرما آسایش مردم را بر هم می زد ، مردم برای ایجاد سرما راه هایی را امتحان کردند که بادگیر ها نمونه ی قدیمی ایجاد سرما هستند. برای اولین بار که مردم اقدام به ساخت یک سیستم سرمایشی کردند یک سیستم تهویه هوا در سال 1880 ساختند که مردم بسیار استقبال کردند. در سال 1851 دکتر جان گری برای ساختن یک دستگاه برودتی اقدام کرد که در سال 1880 به نتیجه رسید و اکثرا در کارهایی مانند تهویه یخ و منجمد شدن گوشت استفاده می شدند. بعد ها که علم و تکنولوژی پیشرفت کرد برای خنک کردن محیط اولین سیستم ها در قرن بیستم میلادی به بازار عرضه شدند. به این سیستم ها تهویه نامطبوع می گویند که همان سیستم های تهویه هوا ( سیستم سرمایشی ) هستند. در سال 1902 اولین سیستم های تهویه مطبوع به بازار بورس نیویورک ارائه شدند. در سال 1900 سیستم های تهویه هوا و سرمایشی شروع به پیشرفت کردند و تا امروز پیشرفت های گسترده ای کردند.

منظور از تاسیسات حرارتی و برودتی چیست ؟

این تاسیسات می تواند با دقت میزان درجه حرارت محیط را متناسب با نیاز های افراد و محل به صورت ثابت نگه دارد و محدوده آسایش را فراهم کند و باید بتواند در صورت لزوم هوا را از آلودگی ها فیلتر کند و رطوبت را بتواند تنظیم کند. بدون وجود تاسیسات حرارتی و برودتی انسان ها به خوبی نقش خود را نمی توانند ایفا کنند.

یکی از مواردی که در ساخت ساختمان بسیار اهمیت دارد این است که راه های اتلاف حرارت را در نظر گرفته و برای جلوگیری از آن راه های موثری ارائه شود. تاسیسات حرارتی و برودتی به شکلی انتخاب شود که اولویت بندی ها را که شامل موارد اقتصادی ، رطوبت و میزان ذرات آلوده موجود در هوا ، متمایل کردن شرایط محیطی را به شرایط استاندارد قابل قبول از نظر درجه حرارت و … است ؛ را به خوبی تامین کند.

مزایا و معایب سیستم های برودتی

سیستم های برودتی مختلف دارای مزایا و معایب گوناگونی نیز هستند که در ادامه هر کدام از آن ها را به صورت جدا گانه بیان می کنیم.

مزایای سیستم های برودتی تراکمی

از جمله مزایای سیستم های برودتی تراکمی می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• سیال مبرد همواره مورد استفاده قرار می‌گیرد و هرگز از بین نمی رود ؛
• رطوبت افزایش پیدا نمی کند ؛
• موارد استفاده از آن برای ظرفیت‌ های مختلف است ؛
• از بازدهی بسیار بالایی برخوردار است ؛
• و … .

معایب سیستم های برودتی تراکمی

از جمله معایب سیستم برودتی تراکمی می ‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

• از مبردهای ‌CFC استفاده می کند که باعث آسیب به لایه اوزون می ‌شود ؛
• مشکل مصرف آب در سیستم‌ های تراکمی که از کندانسور آبی یا تبخیری استفاده می ‌کنند ، در این سیستم ها وجود دارد ؛
• و … .

مزایای سیستم های برودتی جذبی

از مزایای سیستم برودتی جذبی می ‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

• عمر مفید آن بالا است ؛
• از انرژی خورشیدی می تواند استفاده کند ؛
• میزان بسیار کمی برق مصرف می کند ؛
• انرژی حرارتی هدر رفته در دیگر سیستم ‌ها ، قابلیت بازیابی دارد ؛
• از گازهای CFC استفاده نمی کند ؛
• و … .

معایب سیستم های برودتی تراکمی

از مهم ترین معایب سیستم های برودتی جذبی می توان به این موارد اشاره کرد :

• نصب و راه ‌اندازی هزینه بالاتری دارد ؛
• بازدهی کم تر ؛
• و … .

انواع تاسیسات حرارتی و برودتی

تاسیسات حرارتی و برودتی انواع گوناگونی دارد که عمدتا دسته بندی به دو دسته واحدی و مرکزی تقسیم می شود. از انواع تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان ها و سوله ها عبارتند از :

1. دستگاه های حرارتی و برودتی واحدی :

در ساختمان ها و اماکن بزرگ و متوسط دستگاه های حرارتی و برودتی واحدی پاسخگوی احتیاجات رطوبتی ، دمایی ، فیلتراسیون موثر هوا ، تامین هوا با اکسیژن کافی و … نمی توانند باشند و باید در منازل و اماکن کوچک فقط مورد استفاده قرار بگیرند.

چهار نوع از دستگاه های مستقل واحدی عبارتند از :

برای متراژ های کم تر از 100 متر مربع از سیستم های واحدی ( مستقل ) استفاده می شود.

1. سیستم اسپلیت ( کولر گازی ) برای سرمایش و پکیج گازسوز و رادیاتور برای گرمایش ؛

• کولر آبی برای سرمایش ؛ برای متراژ های بین 100 تا تقریبا 300 متر مربع از سیستم های حرارتی و برودتی واحدی ( مستقل ) استفاده می شود.

• دستگاه داکت اسپلیت :

در رابطه با این سیستم نکته کلیدی است که در هر نقطه ای از محیط مورد نظر که با استفاده از این دستگاه تهویه می شود ، دمای هوا به یک میزان برابر است. زیرا همه نقاط از راه کانال ها به یک یونیت گرم کننده و سرد کننده هوا متصل است و وقتی با استفاده از این یونیت هوا تهویه شد به همه اتاق ها انتقال داده می شود. این حالت مزایا و معایبی دارد که از مهم ترین عیب های این دستگاه این است که به طور هم زمان نمی تواند دماهای متفاوتی در همه سالن ها و اتاق ها ایجاد کند و هوای گرم یا سرد با یک دما به صورت همزمان در همه سالن ها و اتاق ها فرستاده می شود.

• دستگاه مینی چیلر:

از پرکاربرد ترین دستگاه های حرارتی و برودتی مستقل است. سیستم مینی چیلر ها ، از سیستم های آبی هستند. به معنی این است که آب با دمای نرمال یا بالا از یک طرف وارد آن شده و آب سرد از سمت دیگر خارج می شود. کار آن بسیار زیاد به یک آب سرد کن شباهت دارد. بعد از سرد شدن آب مورد نیاز ، برای سرمایش هوا از فن کویل ها استفاده می شود. فن کویل ها آن سرد شده را دریافت کرده و برای سرمایش هوا استفاده می کنند.

این دستگاه ها از یک کویل و فن تشکیل شده اند. بعد از ورود آب سرد شده به کویل و روشن شدن فن هوا به کویل برخورد کرده و خنک می شود و بالعکس زمانی است که آب گرم به آن وارد می شود و بعد از روشن شدن فن این بار هوا گرم می شود. این آب گرم باید توسط یک دستگاه گرم کننده آب مانند موتورخانه یا پکیج تامین شود.

شما می توانید برای دریافت هر گونه راهنمایی و مشاوره در زمینه آشنایی با انواع سیستم های برودتی و مجهز کردن صنایع مختلف به این سیستم ها و انتخاب تجهیزات مناسب و همچنین خرید و اطلاع از قیمت انواع سیستم های برودتی با شماره 09101836620 در تماس باشید.

• تاسیسات حرارتی و برودتی مرکزی یا Central :

در مکان ها و ساختمان ها متوسط تا بزرگ ، تاسیسات حرارتی و برودتی به خوبی پاسخ گوی احتیاجات محیط و افراد هستند و در صورت استفاده از آن ها همراه با یونیت هایی مثل هواساز ، علاوه بر این که احتیاجات حرارتی و برودتی را تامین می کند ، نیاز های عمل فیلتر کردن موثر هوا وخارج کردن ذرات معلق و آلودگی ها از آن ، به کنترل در آوردن میزان رطوبت هوای داخل ، بازیابی انرژی هوای خروجی از ساختمان و … را هم به خوبی برآورده می کنند. سیستم های حرارتی و برودتی مرکزی معمولا برای متراژ های بالای 300 متر مربع مورد استفاده قرار می گیرند.

چهار نوع از سیستم های حرارتی و برودتی مرکزی عبارتند از :

1. پمپ حرارتی گازسوز GHP یا هیت پمپ :

این دستگاه یکپارچه سرمایشی و گرمایشی ، یونیت های خارجی آن در خارج از ساختمان و به طور معمول روی بام نصب می شوند و مستقیما با استفاده از سیستم لوله کشی مسی به فن کویل هایی که در فضای داخلی ساختمان هستند و یا هوا ساز متصل شده و در آن ها مبرد که گاز فریونی است را به گردش در می آورد تا توسط مبرد کار افزایش یا کاهش درجه حرارت هوا انجام شود. چندین فن کویل داخل ساختمان به یک یونیت خارج از ساختمان متصل است و می توان هر فن کویل را به صورت جداگانه دمای هوای خروجی از آن را کنترل و تنظیم کرد و همچنین به صورت می توان جداگانه خاموش و روشن کرد.

بر عکس سیستم های مینی چیلر و چیلر که سیستم های آبی هستند ، این سیستم آبی نیست. معنی یکپارچه این است که خود دستگاه به تنهایی هم برودتی و هم حرارتی است. برای کار این دستگاه به گاز شهری نیاز دارد زیرا هم برای ایجاد حرارت و هم برودت گاز مصرف می کند و مقداری کمی برق هم مصرف می کند. این عمل خود یک مزیت محسوب می شود.

• پمپ حرارتی الکتریکی VRF

این دستگاه شباهت زیادی با GHP دارد و تنها تفاوت آن ها این است که قوای محرکه کمپرسورها در VRF یک موتور الکتریکی است و قوای محرکه کمپرسورها در CHP یک موتور احتراق داخلی گازسوز است. همچنین در VRF گرمایش و سرمایش در یونیت های داخل ساختمان ( فن کویل ها ) انجام می شود که در این فن کویل ها توسط لوله کشی مسی به یونیت های بیرون از ساختمان متصل هستند.

• سیستم بویلر و چیلر (موتورخانه)

پایه این سیستم ها آب گرم و سرد است. بویلر ها دستگاه های ایجاد آب گرم و چیلر ها دستگاه های ایجاد آب سرد هستند که با لوله کشی آب گرم و سرد به هواساز ها و فن کویل های ساختمان پمپاژ می شود و در لوله های ( کویل ) فن کویل ها و هواساز ها به گردش در می آیند و توسط فن چرخش هوا در اطراف لوله ها ، هوا را گرم یا سرد می کند. چیلر ها در انواع متنوعی هستند مانند چیلر تراکمی هوا خنک ( هوایی ) ، چیلر تراکمی آب خنک ( آبی ) و چیلر جذبی تولید و طراحی می شود. بویلرها در انواع متنوع سیستم های بخار داغ یا آب گرم که با مشعل گاز سوز ایجاد می شود تولید و طراحی می گردد. پر کاربرد ترین سیستم تاسیسات حرارتی و برودتی ساختمان ها ، چیلر تراکمی و بویلر به همراه هوا ساز و فن کویل هستند.

دستگاهی به نام پکیج یونیت ( روفتاپ پکیج ) نیز وجود دارد که در یک دستگاه یکپارچه ، ترکیبی از هوا ساز و چیلر تراکمی هوا خنک است که کار سیستم هوا ساز و چیلر را انجام می دهد. در بعضی کاربرد ها مانند : متراژ های بین 100 تا 300 متر مربع از مینی چیلر به جای چیلر تراکمی استفاده می شود. عملکرد این دو کاملا شبیه به هم هستند ولی مینی چیلر ابعاد کوچکتری دارد.

• سیستم های سرمایش تبخیری:

زنت ، ایرواشر و اکونوپک سه دستگاه حرارتی برودتی ، دستگاه های سرمایش تبخیری هستند. تبخیری یعنی این که مثل کولر آبی پوشال ( پد های سلولزی ) دارند که آب را یک پمپ آب روی پدها افشانده و هوا از میان پدها عبور کرده و خنک می شود. زنت و ایرواشر گرمایش شبیه به هم دارند و هر دو فن و کویل آب گرم ( لوله های حاوی آب گرم ) دارند که با فرستادن هوا از اطراف لوله های آب گرم توسط فن سبب افزایش دمای هوا می شود. توسط پکیج گازسوز یا بویلر ، آب گرم مورد نیاز زنت و ایرواشر باید تامین شود.

اما گرمایش در اکونوپک به این شکل است که در دستگاه یک مشعل گاز سوز جاسازی شده و احتراق گاز شهری سبب گرمایش کوره شده و وقتی هوا از اطراف کوره عبور می کند ، گرم می شود. مزیت عمده سه دستگاه اکونوپک ، ایرواشر و زنت ، هزینه بسیار پایین نسبت به انواع دیگر تاسیسات حرارتی و برودتی مرکزی است.

انواع سیستم های سرمایشی کولر آبی ، کولر گازی ، فن کوئل ، اسپلیت ، چیلر ، داکت اسپلیت ، دستگاه پکیج یونیت ، دستگاه GHP ، دستگاه هیت پمپ گرمایشی و سرمایشی ، دستگاه VRF ، دستگاه زنت ، دستگاه اکونوپک ، سیستم های MPS ، مولتی V، پکیج های یکپارچه و … هستند که با توجه به کاربرد و عملکرد از هر یک استفاده می شود.

نتیجه گیری

همان طور که در این مقاله به آن اشاره شد مردم برای خنک کردن محیط در فصول گرم از روش های مختلفی استفاده می کردند و امروزه با پیشرفت تکنولوژی سیستم های سرمایشی متفاوت و گوناکونی طراحی و تولید شده است. این تاسیسات باید بتواند درجه حرارت محیط را متناسب با نیاز ها و محدوده آسایش افراد و محل ثابت نگه دارد و علاوه بر آن از آلودگی ها فیلتر کند و تهویه مطبوع ایجاد کند. سیستم های برودتی به طور کلی به سه دسته تراکمی ، جذبی و تبخیری تقسیم می شوند که با هر یک به طور مختصر آشنا شده و مزایا و معایب آن ها را شناختیم. امروزه با توجه به تنوع و پیشرفت تکنولوژی و اختراعات محصولات و دستگاه های زیادی تولید شده است که باعث شده مصرف کنندگان با توجه به میزان بودجه ای که دارند بتوانند سیستم سرمایشی مناسب خود را انتخاب کنند.

هدف از این مقاله ضمن آشنا کردن شما با انواع سیستم ها برودتی ، بیان مزایا و معایب هر کدام از آن ها بود. شما می توانید با استفاده از اطلاعات ارائه شده در این مقاله ، سیستم برودتی متناسب با نیاز خود را انتخاب کرده و تهیه نمایید.