انواع سیستم‌های سرمایشی { 7 نوع از بهترین ها و مزایا و معایب آنها }
وجود سیستم گرمایشی و سرمایشی جزو ملزومات محل کار و خانه در جهت رفاه کاربران است. انتخاب نوع سیستم با توجه به مساحت، کاربری، قیمت انرژی مصرف کننده و… از اهمیت دوچندان برخوردار است که در این مقاله شما را با انواع سیستم‌های سرمایشی اعم از کولر آبی، کولر گازی، چیلر، زنت، فن کویلف داکت اسپلیت و VRF و مزایا و معایب هر یک آشنا می‌کنیم.
فهرست مطالب
سیستم سرمایشی کولر آبی
کولر آبی جهت تامین سرمایش در مناطقی با آب و هوای خشک که حداکثر رطوبت نسبی هوای آنها 35 % است استفاده می‌شود. روش کار این نوع سیستم سرمایشی، سرمایش تبخیری است یعنی به کمک تبخیر آب هوای خنک تولید می‌کند که البته در ادامه مفصل‌تر توضیح داده شده است.
مزایای کولر آبی
- قیمت پایین نسبت به سایر سیستم‌های سرمایشی
- مصرف پایین برق
- هزینه پایین نصب و سرویس کم
- نصب آسان
معایب کولر آبی
- در اکثر مدل‌های کولر آبی به کانال‌کشی نیاز داریم
- در برخی مدل‌ها گرد و غبار به داخل ساختمان نفوذ می‌کند
- در شهرهایی که دمای هوا بسیار بالاست خنک‌کنندگی پایینی دارد و عملا جوابگو نیست
- مصرف زیاد آب.
نحوه کارکرد کولر آبی
نحوه عملکرد کولرهای آبی بدین شکل است که پمپ آب مورد استفاده در کولر، آب را به قسمت های بالای کولر پمپاژ می کند؛ آب وارد شده در این قسمت نیز باعث خیس شدن پوشال‌ها یا پدهای سلولزی خواهد شد. سپس با روشن کردن فن کولر، الکتروموتور یا دینام کولر، هوای خارج و اطراف کولر را به داخل کولر خواهد کشید. در واقع، هوا از داخل پوشال عبور کرده و وارد بدنۀ داخلی کولر آبی می‌شود. همچنان که هوا از روی پوشال خیس عبور می کند، آب موجود بر روی پوشال نیز تبخیر خواهد شد. از آنجایی که عمل تبخیر آب، یک فرایند کاملا گرماگیر به شمار می‌آید؛ هوای عبور داده شده از پوشال‌ها خنک شده و در نهایت، هوای خنک توسط فن کولر به داخل کانال کولر هدایت می‌شود.
کانال کشی کانال کولر آبی
- طراحی صحیح کانال: تعیین ابعاد کانال، تعداد و مکان نصب پره‌های هوادهی و تعیین جهت جریان هوا
- انتخاب متریال مناسب: متریالی مانند فلز، پلاستیک و یا آلومینیوم استفاده می‌شود
- نصب صحیح پره‌های هوادهی: برای نصب صحیح پره‌ها باید به ابعاد و فاصله مناسب بین آنها توجه شود
- نصب صحیح کانال: به نحوی که بتواند به درستی جریان هوا و آب را توزیع کند
- بررسی فشار و جریان هوا
- تعمیر و نگهداری منظم
- اجرای مناسب ایزولاسیون: برای جلوگیری از اتلاف حرارت و افزایش کارایی سیستم کولر آبی
- استفاده از تجهیزات جانبی مناسب: بهینه سازی عملکرد سیستم کولر آبی و کاهش هزینه‌های انرژی، می‌توانید از تجهیزات جانبی مانند دمنده هوای خارجی و سیستم کنترل ترموستاتی استفاده نمایید.
انواع کولر آبی(دسته بندی بر اساس نوع واسط تبخیری)
کولر آبی با پوشال
• پوشال دارای بافت نامنسجم و ذرات شکننده است که به علت بافت نامتراکم ذرات ریز از بافت پوشال جدا شده و در هوا پراکنده می‌شوند و باعث ایجاد سوزش چشم و انواع آلرژی شده و احتمال ابتلا به بیماری‌های تنفسی را افزایش می‌دهد. همچنین به علت ناهموار بودن مانع از پخش یکنواخت آب می‌گردد که منجر به خسک ماندن بخشی از پوشال شده و بخشی دیگر از آب مملو شده باشد. خشک ماندن سطح پوشال باعث کاهش راندمان کولر آبی شده و علاوه بر این خیسی و انباشته شدن آب در پوشال بستر مناسبی برای رشد انواع باکتری‌ها و میکروب‌ها را فراهم می‌کند و این آلودگی‌ها در هوا پراکنده شده و باعث ایجاد بیماری‌های متعدد و آلرژی می‌شود.
کولر آبی با پد سلولزی
پد سلولزی برخلاف پوشال ساختار همگن و کاملا یکنواختی دارد که به همین سبب آب کاملا یکنواخت در آن توزیع می‌گردد و هیچ نقطه‌ای از پد سلولزی خشک و یا انباشته از آب نمی‌گردد. خنکی ایجاد شده در کولر سلولزی بسیار بیشتر از کولر پوشالی می‌باشد. در این بین در کولر صنعتی به علت جریان هوای بسیار بالا در حدود 13000 تا 40000 قدرت باد، تخریب پوشال بسیار بالاست و عمر پوشال به شدت کاهش می‌یابد؛ بنابراین در کولر صنعتی پد سلولزی به عنوان واسط تبخیری انتخاب می‌گردد.
انواع کولر آبی (دسته بندی بر اساس محل نصب)
- کولر آبی پرتابل یا متحرک
- کولر آبی ثابت
انواع کولر آبی(دسته‌بندی بر اساس نوع فن و ابعاد و ظرفیت)
ظرفیت هوادهی یک کولر آبی برابر است با توان آن کولر برای خنک‌سازی ابعاد خاصی از محیط. این واحد که بر اساس واحد CFM یا همان فوت مکعب بر دقیقه (Cubic Feet per Minute)بیان می‌شود. بر اساس همین اعداد، اغلب کولرهای آبی تا ظرفیت حدود 10000 متر مکعب در ساعت را کولرهای آبی خانگی و کولرهایی با بیش از این ظرفیت را کولرهای صنعتی آبی می‌نامند.
سیستم سرمایشی زنت/Zent
سیستم سرمایشی زنت دستگاه تهویه مطبوع چهار فصلی است که هم به عنوان سیستم سرمایشی و هم به عنوان سیستم گرمایشی عمل می‌کند؛ حالت سرمایشی آن شبیه کولر آبی بوده و برای گرمایش به آن یک کویل آبگرم زمستانی اضافه شده است؛ کارکرد قسمت تهویه زمستانی آن مشابه دستگاه هواساز می‌باشد. از زنت به عنوان سیستم هواساز صنعتی، زمانی که مشکلی با رطوبت ندارند، استفاده می‌شود. همچنین در ظرفیت‌های پایین‌تر به عنوان سیستم هواساز خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نحوه کارکرد سیستم سرمایشی زنت
هوای محیط توسط فن دمنده درون محفظه زنت جریان پیدا کرده و سپس پمپ سیرکولاسیون شروع به کار می‌کند تا آب موجود در تشتک را به طرف کلکتور نازل‌های پخش کننده آب پمپاژ کند. در مرحله بعدی آب بر روی سطح پدهای سلولوزی جاری شده و به صورت لایه‌های نازک سطح را می‌پوشاند؛ سطح تماس وسیعی بین آب و جریان هوای عبوری ایجاد می‌شود که مقداری از آب تحت شرایط دمایی گرم بخار شده و با دریافت رطوبت ساطع شده از این بخار ، تا نزدیکی دمای مرطوب خنک می‌شود.
مزایای سیستم سرمایشی زنت
- قیمت ارزان نسبت به سیستم‌های مشابه مانند هواساز روف تاپ پکیج
- دو منظوره بودن سیستم به صورت سرمایشی و گرمایشی
- وزن کمتر و ابعاد کوچکتر نسبت به سیستم‌های مشابه
- نصب و راه اندازی آسان
- تامین هوای تازه و ایجاد فشار مثبت
- حذف لوله‌کشی برای رادیاتور یا فن کویل
- مصرف انرژی پایین نسبت به سیستم‌های چیلر و داکت اسپیلت به دلیل نداشتن کمپرسور
معایب سیستم سرمایشی زنت
- استفاده از آن در مناطق با آب و هوای مرطوب مانند شهرهای ساحلی شمال و جنوب کشور در حالت تابستانی مناسب نیست
- کاربردها و موارد استفاده از آن به جاهایی محدود می‌شود که آب کافی و تمیز در دسترس باشد.
- نمی‌توان دمای یک قسمت را نسبت به قسمت دیگر کمتر یا بیشتر کرد
- صدای زیادی هنگام کار ایجاد می‌کند
تفاوت های سیستم سرمایشی زنت با ایرواشر
این دستگاه‌ها می‌توانند در فصل زمستان هوای مرطوب را در اختیار شما قرار دهند که این کار را با سیستم رطوبت‌زنی انجام خواهند داد. در هوای خشک فصل زمستان، به منظور ایجاد هوایی مطبوع به این دستگاه احتیاج خواهید داشت. هوای مورد نیاز جهت تنفس و پیشگیری از خشکی پوست با مزیت کنترل میزان رطوبت با دستگاه زنت فراهم خواهد شد.
سیستم سرمایشی فن کویل و نحوه عملکرد آن
ساختار فن کویل‌ها بسیار شبیه یکدیگر بوده و از مجموعه کویل (چند ردیف لوله خم خورده) و یک فن تشکیل می‌شود. فن‌کویل‌ها نیز مانند زنت قابلیت استفاده به عنوان سیستم سرمایشی و سیستم گرمایشی را دارند. طرز کار فن کویل به این شکل است که یک سوپاپ سونولوئیدی (شیر برقی) در ورودی کویل‌ها قرار گرفته و نقش آن کنترل جریان آب سرد و یا آب گرم ورودی به آن است. دور فن نیز با توجه به دمای مورد نیاز تغییر می‌کند.
برای اینکه بدانید فن کویل چگونه کار می‌کند کافیست تا به تصویر زیر خوب دقت کنید که در فصل تابستان هوای گرم با مکش فن ، وارد دستگاه شده و از اطراف کویلی که آب سرد چیلر در آن جاری است ، عبور می‌کند و خنک می‌شود.
در زمستان نیز آب گرم پکیج یا بویلر وارد کویل شده و کویل داغ می‌شود و این بار هوای سرد توسط فن به درون دستگاه کشیده شده و هوای گرم از آن خارج می‌شود. بدین ترتیب در روزهای گرم سال، آب سرد وارد کویل شده و لوله‌های مسی و نیز پره‌های آلومینیومی آن سرد می‌شود و همزمان با چرخش فن، هوا با این سطوح سرد برخورد کرده و دمای آن کاهش می‌یابد. در روزهای سرد سال نیز به جای آب سرد، آب گرم در کویل جاری شده و این بار لوله‌های مسی و پره‌های آلومینیومی کویل، گرم می‌شود و هوای گرم از دستگاه خارج می‌گردد. در ضمن با توجه به نیاز، در مسیر هوا از فیلترهای مخصوص استفاده شود.
دسته بندی سیستم سرمایشی فن کویل بر اساس تعداد مسیر آب
دو لوله‌ایی: برای زمانی است که یک نوع مایع مبرد داریم به عنوان مثال آب.
چهار لوله‌ایی: برای زمانی است که دو نوع مایع مبرد داریم به عنوان مثال آب و فریون.
انواع فن کویل از لحاظ ساختار طراحی
سیستم سرمایشی کولر گازی
اجزا کولر گازی
سیستم سرمایشی کولر گازی با استفاده از یک چرخه تبرید کار می‌کند که گرما را از یک مکان (داخل اتاق) به مکان دیگر (خارج اتاق) منتقل می‌کند. این چرخه شامل چهار جزء اصلی است:
- کمپرسور: کمپرسور یک موتور الکتریکی است که گاز مبرد را فشرده می‌کند. این کار باعث افزایش فشار و دمای گاز می‌شود.
- کندانسور: کندانسور یک مبدل حرارتی است که گرمای گاز فشرده را به محیط خارج منتقل می‌کند. این کار باعث می‌شود که گاز خنک شده و به مایع تبدیل شود.
- شیر انبساط: شیر انبساط یک دریچه است که جریان گاز را به سمت اواپراتور محدود می‌کند. این کار باعث کاهش فشار گاز می‌شود.
- اواپراتور: اواپراتور یک مبدل حرارتی است که گرمای محیط را به گاز خنک شده منتقل می‌کند. این کار باعث می‌شود که گاز گرم شده و به گاز تبدیل شود.
نحوه عملکرد کولر گازی
نحوه کاکرد سیستم سرمایشی کولر گازی به این صورت است که ابتدا کمپرسور گاز مبرد را از طریق اواپراتور فشرده می‌کند سپس گاز فشرده شده وارد کندانسور می‌شود و گرمای خود را به محیط خارج منتقل می‌کند. گاز خنک شده وارد شیر انبساط می‌شود و فشار آن کاهش می‌یابدف سپس گاز خنک شده و کم فشار وارد اواپراتور می‌شود و گرمای محیط را جذب می‌کند. این چرخه به طور مداوم ادامه می‌یابد تا زمانی که دمای محیط به دمای تنظیم شده برسد. کولرگازی‌ها با استفاده از یک فن، هوای گرم داخل اتاق را به سمت اواپراتور هدایت می‌کنند. هوای گرم از روی اواپراتور عبور می‌کند و گرمای خود را به گاز خنک شده منتقل می‌کند. هوای خنک شده سپس توسط فن به داخل اتاق برمی‌گردد. اواپراتور در واقع همان فن کویل است که بخش قبلی توضیح داده شد اما در این سیستم نامش اواپراتور است.
مزایا سیستم سرمایشی کولر گازی
- استفاده نکردن از آب به عنوان خنک کننده (رطوبت)
- سرعت زیاد در خنک کنندگی
- بی صدا بودن
- تصفیه هوا با استفاده از فیلترهای مخصوص
- نصب آسان و راحت
- کاهش تعداد حشرات (فصل های گرم)
- خنک کردن بخش‌های مختلف ساختمان
معایب سیستم سرمایشی کولر گازی
- قیمت بالای کولرهای گازی
- بالا بودن مصرف برق
- افزایش آلودگی هوا
انواع کولر گازی
انواع کولر گازی از نظر تعداد یونیت:
- کولرهای گازی یک تکه
- کولرهای گازی دو تکه
- کولرهای گازی چند تکه یا مولتی پنل
انواع کولر گازی از نظر ظرفیت کولر گازی:
12 تا 60 هزار
انواع کولر گازی از جهت کاربری:
- کولر گازی پنجره ای
- کولر گازی ایستاده
- کولر گازی اسپلیت
- کولر گازی سقفی
- کولر گازی پرتابل
مزایا کولر گازی پنجره‌ای
- نصب این دستگاه‌های خنک کننده بسیار کم هزینه و آسان است.
- نگهداری از این کولرهای گازی بسیار آسان خواهد بود.
- این دستگاه‌ها قیمت پایین‌تری در میان انواع کولر گازی دارند.
معایب کولر گازی پنجره‌ای
- ممکن است که هنگام کار صدای زیادی داشته باشد.
- نمای بیرونی ساختمان را خراب می‌کند.
- نمای پنجره را از داخل خانه از بین می‌برند.
- باید حتماً در نزدیکی پریز برق نصب شوند.
- امکان نصب این کولرهای گازی روی هر پنجره‌ای وجود ندارد.
مزایا کولر گازی پرتابل
- راه‌اندازی سریع و نصب آسان
- امکان انتقال آن به هر جای خانه بدون نیاز به نصب دائمی
معایب کولر گازی پرتابل
- هنگام کار پر سروصدا هستند.
- به سختی اتاق‌های بزرگ را خنک می‌کنند.
- این واحدها باید در نزدیکی پنجره نصب شوند.
- شلنگ این کولرهای گازی قسمت پایین پنجره را مسدود می‌کنند.
انواع کولر بر اساس کمپرسور:
- راه‌اندازی سریع و نصب آسان
- امکان انتقال آن به هر جای خانه بدون نیاز به نصب دائمی
معایب کولر گازی پرتابل
- کمپرسور اسکرول
- کمپرسور پیستونی
- کمپرسور چرخشی
- کمپرسور متغیر سرعت
سیستم سرمایشی داکت اسپلیت
نحوه عملکرد سیستم سرمایشی داکت اسپلیت
عملکرد سیستم سرمایشی داکت اسپلیت تقریبا مشابه سیستم کولر گازی است که پیش‌تر بررسی کردیم اما به علت اینکه برای کل ساختمان از یک یونیت خارحی استفاده می‌شود آن یونیت خارجی بسیار بزرگ‌تر و قدرتمندتر است و بعد انتقال مایع مبرد به اوارپراتور یا همان فن کویل در این سیستم با کانال کشی از فن کویل به سراسر ساختمان (تمام اتاق ها) آن هوای خنک را انتقال می دهیم.
مزایا سیستم سرمایشی داکت اسپلیت
- توزیع متوازن هوا
- بازگرداندن هوای محیط به اوپراتور
- قیمت مناسب
- امکان گرم کردن محیط با نصب کویل
- قابلیت نصب یونیت خارجی با اختلاف ارتفاع زیاد
- محاسبه هزینه مصرف برق به صورت مجزا
معایب سیستم سرمایشی داکت اسپلیت
- تمامی محیط هم دما می‌شود
- ایجاد صدای نسبتا بلند
- نصب سخت
- مصرف برق نسبتا بالا در حالت گرمایش
- هدر رفت انرژی در اتاق‌های خالی محیط
کانال کشی داکت اسپلیت
در کانال کشی داکت اسپلیت به موارد زیر توجه کنید:
- استفاده از کانال مناسب از نظر جنس و اندازه
- محاسبه میزان تولید و اتلاف حرارت
- استفاده نکردن از کانال‌های خمیده در مسیرهای طولانی
مقایسه انواع کانال کشی‌های داکت اسپیلت
از لحاظ هزینه:
- فلکسیبل: کم هزینه‌ترین
- گالوانیزه
- پلی یورتان
از لحاظ عایق حرارتی:
- پلی یورتان
- فلکسیبل
- گالوانیزه
از لحاظ سرعت نصب:
- فلکسیبل
- پلی یورتان
- گالوانیزه
سیستم سرمایشی Vrf
وی آر اف‌ها به دو دسته کلی EHP (Electric Heat Pump) و GHP (Gas Heat Pump) تقسیم‌بندی می‌شوند. EHP تماما با انرژی برق و GHPبا انرژی گاز شهری (گاز طبیعی) کار می‌کند.
انواع سیستم وی آر اف:
- وی آر اف سرمایشی
- وی آر اف گرمایشی و سرمایشی
- وی آر اف سرمایش و گرمایش هم زمان
عملکرد سیستم سرمایشی Vrf
سیستم عملکردی VRF مشابه کولر گازی اسپلیت است اما تفاوت آن در نحوه اجرای آن در ساختمان است به ضورتی که دارای یک یونیت خارجی بزرگ و قدرتمند که خروجی آن بسته به نوع vrf می‌تواند هم مایع سرد باشد هم گرم که این مایع مبرد از طریق لوله های مسی به فن کویل های داخل ساختمان می‌روند و سیکل سرمایش آغاز می‌شود. از تفاوت آن با داکت اسپلیت می‌توان گفت که داکت اسپلیت یک فن کویل دارد و خروجی آن کانال‌کشی می‌شود اما در این سیستم هر بخش ساختمان فن کویل مجزا دارد و خبری از کانال‌کشی نیست.
مزایا سیستم سرمایشی Vrf
- مصرف برق پایین به دلیل کنترل دقیق
- برنامه‌پذیر بودن
- کم بودن فضای مورد نیاز برای نصب
- امکان اتصال به سیستم هوشمند ساختمان
- کارکرد بدون لرزش
- کارکرد با صدای بسیار کم
- نصب بدون نیاز به موتورخانه
- مجهز به سیستم عیب یابی اتوماتیک
- تنوع در پنل‌های داخلی
- قابل استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف
- کنترل دمای هر فضا به صورت مستقل
معایب سیستم سرمایشی Vrf
- گران بودن
- گرمایش ضعیف برای مناطق سردسیر
- عدم امکان استفاده برای ساختمان‌های بلند و برج ها
- دشوار بودن نشت‌یابی
- تخصصی و هزینه‌بر بودن سرویس و نگهداری یا تعمیرات
- افزایش هزینه مصرف برق در زمستان
سیستم سرمایشی چیلر
چیلرها دستگاه‌های تولید آب سرد هستند. آب سردی که به وسیله چیلرها تولید می‌شود به وسیله فن کویل‌ها و یا هواسازها موجب خنک شدن فضای داخلی ساختمان می‌شود.
دسته بندی سیستم سرمایشی چیلر
1. سیستم سرمایشی چیلر تراکمی
در چیلرهای تراکمی ابتدا گاز مبرد به وسیله واحد تراکم (کمپرسور) متراکم می‌شود؛ سپس گاز متراکم شده به واحد چگالش (کندانسور) وارد می‌شود در این مرحله گاز متراکم شده یا به وسیله آب و یا به وسیله هوای محیط خنک می‌شود که در جریان خنک شدن گاز تبدیل به مایع می‌شود. حال این مایع بدست آمده با عبور از شیر انبساط یا لوله‌های موئین شکل به اپراتور (خنک کننده) وارد می‌شود. در این مرحله افت فشار را داریم که موجب می‌شود مایع دوباره به گاز تبدیل شود و اصطلاحا تبخیر شود. در نتیجه این فعالیت مایع سردکننده موجود با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود که از محیط خنک کننده بود موجب ایجاد سرما در قسمت‌هایی می‌شود که با قسمت خنک کننده چیلر در ارتباط هستند. در آخر گازی که از فرایند تبخیر آب تشکیل شده بود وارد کمپرسور می‌شود و فرایند دوباره تکرار می‌شود.
2. سیستم سرمایشی چیلر جذبی
در چیلر جذبی مانند چیلرهای تراکمی دارای محفظه ابزوربر و اواپراتور جهت تبادل دما می‌باشد. چیلر جذبی نیز با عملیات تبخیر موجب ایجاد سرما و کاهش دمای آب کویل می‌شود، آن را محفظه تبخیر کننده یا اواپراتور می‌نامیم و پمپ آن را نیز پمپ اواپراتور یا پمپ مبرد نامگذاری می‌کنیم.
ابتدا با ورود مبرد که همان آب مقطر می‌باشد به محفظه اواپراتور در فشار خلا باعث تبخیر مبرد در دمای حدود °5C تبخیر می‌شود حال باید با راه کاری مبرد بخار شده را از محفظه اواپراتور خالی کنیم، در چیلر جذبی از یک ماده جاذب رطوبت استفاده می‌کنیم ماده‌ای که با جذب رطوبت فشار محفظه را کاهش دهد. که معمولا نمک‌ها رطوبت گیرهای مناسبی می‌باشند که متخصصان این صنعت لیتیوم بروماید را توصیه کرده‌اند.
لیتیوم بروماید نمکی است که به صورت محلول با جذب آب مقطر از اواپراتور رقیق می‌گردد محلول رقیق شده که به وسیله پمپ ابزوربر به ژنراتور فرستاده می‌شود. ژنراتور مبدلی می‌باشد که با انتقال انرژی حرارتی به مدار لیتیوم بروماید رقیق باعث جداسازی مبرد که همان آب مقطر می‌باشد از محلول لیتیوم بروماید جدا شده و محلول غلیط شده وارد ابزوربر و مبرد وارد چرخه اواپراتور می‌گردد.
چیلرها جذبی بصورت بسته می‌باشند و در فشار زیر اتمسفر خلا نسبی کار می‌کنند که شامل دو قسمت فشار بالا ژنراتور و کندانسور و فشار پائین ابزوربر و اواپراتور می‌باشد. در چیلر جذبی برای تولید برودت از گرما استفاده می گردد که براساس جذب حرارت و تبخیر مبرد و جذب بخار مبرد توسط ماده جاذب سیکل برودتی برقرار می‌شود.
دیدگاهتان را بنویسید