مقاله فارسی سيستمهاي حرارتي و برودتي و پکیج تهویه مطبوع

سيستمهاي حرارتي و برودتي
پيشگفتار
از روزگاران قديم، آب به عنوان مايه حيات و آباداني مورد توجه انسان بوده است. بسياري از شهرها در مناطقي احداث شده و شکل گرفته اند که در نزديکي آنها منابع قابل استحصال آب وجود داشته است. شهرهاي متعددي نيز به دليل خشکسالي و کمبود آب متروک و رها شده اند. با پيشرفت تکنولوژي و سطح رفاه و بهداشت جوامع، وابستگي انسان به آب افزايش يافت به گونه اي که در دهه هاي اخير مقدار مصرف سرانه آب به عنوان يک شاخص پيشرفته بودن کشورها مورد استفاده قرار مي گيرد. مصارف عمده آب را به چند گروه مي توان تقسيم کرد:
– مصارف بهداشتي و آشاميدني از قبيل شرب، پخت و پز، استحمام، شستشوي البسه و ظروف و …
– مصارف کشاورزي و فضاي سبز
– مصارف صنعتي
– مصارف خدماتي از قبيل سيستم هاي تهويه مطبوع، آتش نشاني، شستشوي خودرو، شستشوي محوطه و ….
استان خراسان و بويژه شهر مشهد در ايام گذشته به عنوان يک منطقه ييلاقي و خوش آب و هوا مورد توجه مردم کشور بوده است. متاسفانه تغيير شرايط جوي موجب گرديده است مقدار نزولات جوي کاهش يابد و اين موضوع سبب پايين رفتن سطح آبهاي زيرزميني شده است
به گونه اي که در سالهاي اخير در رسانه ها با بکاربردن واژه هايي چون بحران آب، خشکسالي، کم آبي و …. مردم به صرفه جويي در آب فراخوانده مي شوند. در ادامه استراتژي ترغيب مصرف کنندگان به صرفه جويي در ايام پيک مصرف تابستاني گاهي اوقات برنامه هاي قطع هاي زمانبندي آب در شهر مشهد به اجرا در مي آيد.
درمقاله حاضر در مورد مصارف سيستم هاي تهويه مطبوع که در گروه مصارف خدماتي قرار دارند بحث خواهد شد و تاثير کم آبي بر انتخاب سيستم سرمايش مورد بررسي قرار مي گيرد.
2- مصارف عمده آب در سيستم هاي تهويه مطبوع
در سيستم هاي رايج تهويه مطبوع، برجهاي خنک کن که در سيستم هاي سرمايش کاربرد دارند عمده ترين مصرف کننده آب مي باشند. بنابراين در اين مقاله فقط سيستم هاي سرمايش مورد بررسي قرار خواهد گرفت. سيکل هاي تبريد که اساس کار دستگاه هاي چيلر هستند به دو دسته اصلي تقسيم مي شوند.
1-2- سيکل هاي تراکم بخار
فرآيند 2-1 فرايند تراکم ايزنتروپيک است که در کمپرسور رخ مي دهد و طي آن فشار سيال عامل افزايش مي يابد. در طي فرايند 3-2 و در فشار ثابت، حرارت موجود در سيال خروجي از کمپرسور به محيط دفع مي شود. فرايند 4-3 نمايانگر فرايند انبساط ايزنتروپيک است که در يک لوله موئين يا شير انبساط
صورت مي گيرد و در فرايند 1-4 در اواپراتور يا چيلر، حرارت به سيال عامل منتقل مي شود و بدين ترتيب سيکل کامل مي گردد. در سيکل تراکمي بخار همواره رابطه زير برقرار است:
کار خالص انجام شده در کمپرسور- حرارت جذب شده در اواپراتور(چيلر) = دفع حرارت در کندانسور
يا:
QH = QL + W
در سيکل هاي تبريد در عوض واژه کارايي حرارتي که در سيکلهاي حرارتي و تواني کاربرد دارد، از واژه ضريب عملکرد استفاده مي شود. اين ضريب عبارتست از:
کار ورودي به سيکل / اثر سرمايشي = ضريب عملکرد
COP = QH / Win
تجهيزات تبريد( از قبيل چيلرها، کولرهاي گازي، پکيج ها و …) که داراي کمپرسورهاي رفت و برگشتي، گريز از مرکز، و دنده اي يا پيچي هستند همگي در سيکل تبريد تراکم بخار کار مي کنند. چيلرهاي تراکمي بخار ساخت سازندگان داخلي عموما داراي کمپرسورهاي رفت و برگشتي يا کمپرسورهاي دنده اي هستند. چون کمپرسورهاي دنده اي داراي کارايي بيشتري هستند در بخش هاي بعد فقط چيلرهاي داراي اين نوع کمپرسور بررسي و تحليل مي شوند.
2-2- سيکل هاي تبريد جذبي
از زمان ابداع اين سيکل، چيلرهاي جذبي گوناگوني ساخته شده است. در چيلرهاي جذبي اوليه از آمونياک به عنوان ماده جاذب استفاده مي شد که به علت سمي بودن در سالهاي بعد ليتيوم برومايد جايگزين آن شد. در چيلرهاي جذبي رايج از ليتيوم برومايد به عنوان جاذب و از آب به عنوان مبرد استفاده مي شود. نسل هاي ابتدايي چيلرهاي جذبي از نوع يک مرحله اي يا تک اثره بودند ولي با پيشرفت تکنولوژي و به منظور افزايش کارايي چيلرها، چيلرهاي دو مرحله اي يا دو اثره نيز توليد گرديدند. در چيلرهاي جذبي در عوض انرژي الکتريکي اي که در سيکل هاي تبريد تراکم بخار براي به حرکت در آوردن سيال عامل مصرف مي شود، از انرژي حرارتي استفاده مي شود. اين انرژي حرارتي مي تواند توسط حرارتهاي بازيافت شده، آب گرم، آب داغ، بخار آب، و يا احتراق مستقيم سوخت تامين گردد. چيلرهاي جذبي دو مرحله اي شعله مستقيم که در آنها انرژي حاصل از احتراق سوخت بطور مستقيم مورد استفاده قرار مي گيرد، در سال هاي اخير به دلايل گوناگون از جمله بيشتر بودن ضريب عملکردشان نسبت به ساير گونه هاي چيلر جذبي مورد استقبال و توجه مهندسين تاسيسات قرار گرفته اند. بهمين دليل، در ادامه بحث فقط به اين نوع چيلر جذبي توجه خواهد شد.
اجزا اصلي چيلرهاي جذبي دو مرحله اي عبارتند از: اواپراتور، جذب کننده، مولد با درجه حرارت بالا، مولد با درجه حرارت پايين، کندانسور، جداکننده مايع و بخار، مبدل حرارتي با درجه بالا، مبدل حرارت
با درجه حرارت پايين، پمپ محلول با درجه حرارت بالا، پمپ محلول با درجه حرارت پايين، پمپ محلول، و پمپ مبرد، در سيکل ها جذبي نيز کارايي تجهيزات تبريد با ضريبي موسوم به ضريب عملکرد سنجيده مي شود. اين ضريب عبارتست از:
انرژي حرارتي سوخت مصرفي / اثر سرمايشي = ضريب عملکرد يا COP
3- سيستم ها و تجهيزات دفع حرارت
همانگونه که در سيکل هاي تبريد تراکم بخار و تبريد جذبي مشاهده شده، مجموع انرژي هايي که در اواپراتور جذب مي شود و حرارت يا کاري که در سيکل به عنوان نيروي محرکه استفاده مي گردد بايد در کندانسور به اتمسفر(يا آب دريا، رودخانه و …) دفع شود. لازم به تذکر است که در کولرهاي گازي و تجهيزات سرمايشي داراي کويل انبساط مستقيم(DX ) ، حرارت جذب شده در اواپراتور مستقيما از هوايي که بايد سرد شود گرفته مي شود ولي در چيلرها، حرارت از آب در حال گردش و مورد استفاده در فن کويل ها، هوارسان ها و … جذب مي گردد و بدين ترتيب اين آب سرد به فن کويل يا هوارسان برگردانده خواهد شد.
تجهيزات دفع، تجهيزاتي هستند که عمل دفع حرارت را در سيکل هاي تبريد انجام مي دهند و کندانسور ناميده مي شوند. چهار نوع اصلي کندانسور که در سيستم هاي تبريد استفاده مي شوند، عبارتند از:
کندانسور خنک شونده با آب يکبار گذر:
در اين کندانسور که در سيکل باز کار مي کند مي توان از آب درياچه، رودخانه، يا دريا بطور مستقيم براي جذب حرارت استفاده کرد. اين آب پس از جذب حرارت در کندانسور، مجددا به منبع اصلي خود( درياچه، رودخانه، دريا و …) برگشت داده مي شود.
کندانسور خنک شونده با آب در گردش:
در اين نوع کندانسور از آب خنک شده در برج خنک کن براي جذب حرارت کندانسور استفاده مي گردد. آب خروجي از کندانسور که مقداري حرارت جذب کرده است به بالاي برج خنک کن هدايت مي گردد و پس از پاشيده شدن بر روي قطعات پر کننده درون برج و تماس با هواي عبوري از درون آنها، تبخير و همراه هوا از برج خارج مي شود. چون گرماي نهان تبخير قطراتي که بخار مي شوند از ساير قطرات آب گرفته مي شود، بنابراين درجه حرارت قطرات تبخير نشده کاهش خواهد يافت. اين قطرات به درون حوضچه زير برج مي ريزند و توسط پمپ مجددا به دستگاه چيلر برمي گردند تا دوباره حرارتي که بايد در کندانسور دفع شود را جذب کنند و بدين ترتيب سيکل تکرار مي گردد.
کندانسور خنک شونده با هوا:
در اين نوع کندانسور که فقط در سيکل هاي تبريد تراکم بخار استفاده مي شود (و در چيلرهاي جذبي کاربرد ندارند) حرارتي که بايد در کندانسور از سيکل دفع شود مستقيما از سيال مبرد به هواي محيط
بيرون منتقل مي گردد و نيازي به استفاده از آب نمي باشد.
کندانسور هاي تبخيري:
در کندانسورهاي تبخيري، حرارت بطور مستقيم از کويل و به واسطه اثر سرمايش تبخيري دفع مي شود. در حقيقت اين نوع کندانسور، يک کندانسور خنک شونده با هوا است که براي افزايش کارايي آن و يا به دليل محدوديت هاي فني لازم است بر روي آن آب پاشيده شود.
4- محدوديت کاربرد کندانسورها
1-4- کندانسورهاي خنک شونده با آب يکبار گذر
عامل تعيين کننده در انتخاب اين کندانسورها، درجه حرارت منبع آب در دسترس(دريا، درياچه، رودخانه و ….) مي باشد.
معمولا درجه حرارت ورود آب خنک کننده به کندانسور چيلرهاي تراکمي و جذبي را مي توان تا F 89-85 در نظر گرفت. بنابراين هر منبع آبي که حرارت دفع شده از کندانسور چيلر موجب نگردد درجه حرارت آن از مقدار فوق بيشتر شود مي تواند براي خنک کردن کندانسور چيلرهاي تراکمي و جذبي استفاده گردد.
2-4- کندانسورهاي خنک شونده با آب در گردش
در اين کندانسورها که در چيلرهاي تراکمي و جذبي قابل استفاده هستند، حرارتي که در کندانسور به آب خنک کن در گردش داده مي شود بايد در برج خنک کن و
بواسطه عمل تبخير به هواي بيرون منتقل گردد. چنانچه رطوبت نسبي( يا درجه حرارت مرطوب) هوا زياد باشد، قابليت جذب رطوبت هوا کاهش مي يابد و عملکرد برج خنک کن با نقصان همراه خواهد بود. کمترين درجه حرارت قابل حصول براي آب در برجهاي خنک کن، حدود 7 درجه بالاتر از درجه حرارت مرطوب هواي محيط است. بنابراين در اقليم هايي که درجه حرارت مرطوب( رطوبت نسبي) هوا زياد است، برجهاي خنک کن و اين نوع کنوانسورها عملکرد رضايتبخشي نخواهند داشت. براي يک ظرفيت سرمايشي مشخص، هر چه درجه حرارت مرطوب محيط بيشتر باشد، ظرفيت و ابعاد برج خنک کن مورد نياز بيشتر و بزرگتر خواهد بود که علاوه بر افزايش سرمايه گذاري اوليه، هزينه هاي بهره برداري را نيز افزايش مي دهد.
3-4- کندانسور هاي خنک شونده با هوا
در اين نوع کندانسور، درجه حرارت سيالي که حرارت خود را به محيط دفع کرده و از کندانسور هوايي بر مي گردد بستگي به درجه حرارت حباب خشک هواي محيط دارد. معمولا حداقل درجه حرارت قابل حصول در اين کندانسورها چند درجه بالاتر از درجه حرارت حباب خشک هواي محيط است. اگر چه اين نوع کندانسور براي مناطق مرطوب که درجه حرارت مرطوب آنها بالا است و يا در مناطقي که با کمبود آب يا نامناسب بودن کيفيت آب مواجه هستند بسيار مناسب است ولي استفاده از آن در چيلرهاي جذبي با توجه به وظيفه اي که آب کندانسور بر عهده دارد ناممکن مي باشد.
4-4- کندانسورهاي تبخيري
در اين نوع کندانسور که ترکيبي از کندانسورهاي خنک شونده با هوا و با آب مي باشد، حداقل درجه حرارت قابل حصول براي آب بستگي به درجه حرارت مرطوب محيط دارد.
5- مقايسه اقتصادي گزينه هاي سيستم توليد برودت
در اين بخش مقايسه اي بين سيستم هاي توليد برودت ذيل براي يک مجتمع تجاري- اداري با زيربناي کل 12500 مترمربع که مشتمل بر 48 باب فروشگاه و 18 واحد اداري مي باشد، انجام مي گيرد.
پكيج هاي تهويه مطبوع
معرفي و كاربرد
پكيج تهويه مطبوع بي نياز از سيستم موتور خانه مركزي جهت تامين هواي گرم زمستاني ، هواي خنك تابستاني و آبگرم مصرفي در تمام فصول طراحي وساخته شده است ، پكيج تهويه مطبوع ، هواي گرم زمستاني وهواي خنك تابستاني را بطور يكنواخت از طريق كانال كولر در داخل ساختمان و از طريق سيستم شوفاژدر داخل حمام توزيع مي نمايد
· مزيتها و قابليتها
• كاركرد ايمن، مطمئن و آرام
• تامين گرمايش مطبوع از طريق عبور آب گرم از مبدل حرارتي
• تامين هواي خنك مرطوب در تابستان
• تامين آب گرم مصرفي فراوان در تمام فصول
• مجهز به سيستم كنترل فشار ودما
• قابليت استفاده از ترموستات محيطي
• مجهز به فيلتر تصفيه هوا
• سهولت در نصب و راه اندازي ، سرويس و نگهداري
• استقلال هر واحد مسكوني در تامين گرمايش ، سرمايش و آبگرم مصرفي
• صرفه جويي در مصرف سوخت و انرژي
• ايجاد شرايط مطلوب و بهداشتي
• سرعت عمل در گرمايش محيط
• مجهز به فن سانتريفوژ داراي سيستم كنترل سرعت پيوسته و فشار استاتيك بالا
• سرويس ونگهداري آسان با حذف تسمه و پولي
نحوه عملكرد
• الف ) زمستان : آب شوفاژ كه داخل مبدل حرارتي گاز به آب گرم شده به سمت رادياتور روي قسمت كولر هدايت مي گردد و با روشن شدن فن هواي گرم به داخل ساختمان دميده مي شود ، به محض باز شدن آب مصرفي ، آب شوفاژ به مبدل حرارتي آب به آب جهت گرم كردن آب مصرفي هدايت مي گردد و با سرد شدن آب داخل رادياتور كولر ، فن خاموش مي گردد.
• ب ) تابستان : به محض باز شدن آب مصرفي ، برنر وپمپ روشن و آب شوفاژ به مبدل آب به آب جهت گرم كردن آب مصرفي هدايت مي گردد و با بستن آب مصرفي ، پمپ و برنر خاموش مي گردد . هواي سرد نيز توسط كولر تهويه مطبوع تامين مي گردد.
· توصيه هاي ايمني ، سرويس و نگهداري
• سرويس و بازديد فني سالانه دستگاه ضروري است .
• در اتصال گاز به دستگاه ، از قطعات و اتصالات استاندارد استفاده نماييد .
• از اتصال وسايل گاز سوز ديگر به شير مصرف گاز خودداري نماييد .
• پس از اتمام كار نصب و راه اندازي ، اتصالات و قطعات مختلف مربوط به عبور گاز را جهت اطمينان از عدم نشتي به وسيله كف صابون امتحان كنيد .
• هنگام مسافرتهاي طولاني دستگاه را خاموش ،دو شاخه برق دستگاه را از پريز مربوطه خارج نموده وشير مصرف گاز را ببنديد.
• از تعمير دستگاه توسط افراد غير متخصص خودداري نماييد .
• از نصب دستگاه در مجاورت مايعات و موارد اشتعال زا خودداري نماييد .
• قبل از راه اندازي و بطور دوره اي فيلتر هوا را بازرسي و در صورت نياز تعويض نماييد.
• از عدم وجود نشتي در مسير دودكش اطمينان حاصل نماييد
· هواگيري پمپ سيركولاسيون
با شروع فصل زمستان و راه اندازي سيستم شوفاژبلافاصله پس از پر شدن سيستم شوفاژاز آب ، عمل هوا گيري پمپ را انجام دهيد تا از ايجاد صدا و آسيب هاي ديگر به دستگاه جلوگيري شود . به منظور هوا گيري پمپ ابتدا مي بايست پمپ را خاموش كنيد ، سپس پيچ هوا گيري جلوي پمپ را كمي باز نماييد تا هوا كاملا خارج شود سپس پيچ را محكم نماييد .
(هنگام هوا گيري احتياط كنيد كه آب گرم شوفاژ صدمه اي به دست شما نرساند.)
· آزاد سازي محور پمپ سيركولاسيون
هنگامي كه دستگاه مدت زيادي خاموش است دقت كنيد كه پس از روشن شدن دستگاه ، محور پمپ سير كولاسيون عمل نمايد. براي اين منظور پيچ جلوي پمپ (پيچ سياه رنگ ) را تا منتها اليه سمت چپ بگردانيد ، سپس آن را به طرف خود بكشيد و مجددا به سمت چپ بگردانيد ، در صورت آزاد بودن محور پمپ به راحتي گردش مي نمايد . در غير اينصورت پيچ سياه رنگ را چند بار به داخل فشار دهيد و به سمت چپ بچرخانيد تا محور پمپ به راحتي گردش نمايد
· شرايط نصب
قبل از نصب پكيج تهويه مطبوع به نكات ذيل توجه فرماييد :
• محل استقرار دستگاه با توجه به نقشه ابعادي ، موقعيت دود كش و كانال رفت و برگشت هوا طرح ريزي گردد.
• بهترين محل نصب پكيج تهويه مطبوع ، برروي تراس يا سقف ساختمان مي باشد( با محافظت در مقابل باد ، باران ، …)
• قبل از ورود گاز به پكيج تهويه مطبوع يك عدد شير مصرف گاز ( شير توپي 90 درجه )نصب گردد.
• دودكش مستقل و مجهز به كلاهك H باشد
• دودكش تميزباشد و كوران طبيعي هوا داخل آن وجود داشته باشد .
• لوله هاي افقي دودكش كوتاه باشد و از بكاربردن پيچ وخم اضا في خودداري شود
• در صورتيكه پكيج در محيط سر بسته نصب مي شود ، حجم فضاي محل نصب و ارتباط فضا به ميزان مطلوب با هوا ي آزاد بسيار مهم است .
• جهت مسيرهاي رفت وبرگشت هوا بايستي اصول فني مربوطه رعايت گردد.
• داخل لوله هاي شوفاژو آب مصرفي عاري از شن و ماسه و هر گونه ذرات اضافي مي باشد .
· نحوه راه اندازي
قبل از راه اندازي دستگاه نكات ذيل را رعايت فرماييد :
• شير آب سرد مصرفي را باز نماييد .
• دوشاخه برق دستگاه را به شبكه برق منزل وصل كنيد.
• در پوش شير اتوماتيك هوا گيري ( ايرونت ) را كمي باز نماييد و هنگام كار دستگاه نيز به همين صورت باقي بماند.
• مبدل آب گرم مصرفي را با باز كردن پيچ تنظيم روي آن هوا گيري نماييد .
• شير پر كن به گونه اي تنظيم گردد كه در هنگام راه اندازي دستگاه فشار نيم و در شرايط معمولي حداكثر يك و نيم باشد.
• به منظور تنظيم فشار دستگاه ، شاسي شير پر كن روي پانل را فشار دهيد و فشار دستگاه را تنظيم نماييد .
• در صورت استفاده از رادياتور داخل حمام در فصل زمستان ، والو رفت وبرگشت شوفاژ ، رادياتور حمام را باز نماييد .
پکیج کنترل کننده دما
امروزه در بسیاری از سیستمها مسئله کنترل دما و میزان تولید و انتقال حرارت مطرح می‌شودو اطلاع دقیق از وضعیت دمایی آنها در هر زمان یا بازه‌های زمانی مشخص از اهمیت زیادی برخوردار است. سامانه نظارت
بر دمای محیط، دمای محیط را در هر لحظه با دقت بسیار بالا اندازه گرفته و بر روی نمایشگر خود نمایش داده و نیز با استفاده از رابط صنعتی RS485 این سامانه با رایانه ارتباط برقرار می‌کند. نرم افزاری جهت مانیتورینگ دما با امکانات ویژه و گزارش‌های مختلف دما تهیه شده که به‌کارگیری پکیج فوق را در مانیتورینگ بسیار ساده نموده است.

چگونه يك پكيج درست كنيم؟!
در هنگام نصب كردن نرم افزار Acrobat ديده ايد كه در ايتداي نصب يك Package باز شده و نصب ادامه مي يابد . در اين قسمت طريقه ساختن يك Package را اموزش ميدهم . در قسمت Run تايپ كنيد iexpress و روي Ok كليك كنيد .
پنجره اول :
در پنجره باز شده حالت پيش فرض انتخاب شده Creat new self ميباشد .
پنجره دوم :
در سه انتخاب موجود شما گزينه دوم را انتخاب كنيد .
پنجره سوم :
در اين قسمت شما بايد يك عنوان براي Package خود انتخاب كنيد . مثلا computerinfo
پنجره چهارم :
گزينه اول در حالت پيش فرض انتخاب شده .
پنجره پنجم :
در اين قسمت اين امكان را به شما ميدهد كه قبل از اجرا شدن و باز كردن Package يك پنجره جديد باز ميشود و تا اين پنجره را تاييد نكنيد كار ادامه پيدا نميكند . براي نوشتن اين پيغام ميتوانيد متن خود را در Notepad نوشته و ذخيره كنيد و با استفاده از دكمه Browse به برنامه مسير متن نوشته شده را بدهيد و در صورتي كه تمايل به انجام اين كار نداريد بگذاريد برنامه در حالت پيش فرض بماند .
پنجره ششم :
با كليك بر روي دكمه Add فايلهاي مورد نياز را به انتخاب كنيد مثلا عكس
پنجره هفتم :
حالتهاي مختلف را بعد از اتمام كار برنامه نشان ميدهد . به اين صورت كه مثلا وقتي شما Package را باز كرديد فايلهاي باز شده به چه صورت باشند كه چهار انتخاب را به شما ميدهد .
پنجره هشتم :
مانند پنجره پنجم هست ولي با اين تفاوت كه پنجره پنجم در ابتداي برنامه نمايش داده ميشد ولي اين پيغام در انتهاي برنامه نمايش داده ميشود .
پنجره نهم :
حالا بايد مسيري را كه ميخواهيد در انجا Package را ذخيره كنيد بدهيد .
پنجره دهم :
سه گزينه موجود هست كه حالاتي را در اختيار شما ميگذارد كه مثلا بعد از نصب برنامه سيستم Restart شود يا خير . شما گزينه No restartرا انتخاب كنيد .
پنجره يازدهم :
گزينه Don`t save را انتخاب كنيد .
با استفاده از اين روش حجم Package ايجاد شده خيلي كمتر از حجم كل فايلهايتان قبل از ايجاد پكيج ميباشد . براي Package كردن فايل ( مثلا فايلهائي را

فایل : 19 صفحه

فرمت : Word