اجزای اصلی هواساز چیست؟

در بسیاری از بیماستان ها و ساختمان های بزرگ هوای تازه باید به داخل ساختمان ارسال شود و این هوای تازه اگر برای اتاقی مانند اتاق عمل بیمارستان باشد باید هوای کاملا فیلتر شده و تازه به داخل هدایت شود این کار دستگاه هواساز می باشد

در این مقاله از فرااکسیژن قرار است به زبان ساده و کاملاً کاربردی توضیح دهیم هواساز چیست، چه تفاوتی با فن کویل دارد، اجزای اصلی آن کدام‌اند و هرکدام چه وظیفه‌ ای دارند، چه انواعی در بازار وجود دارد و برای چه پروژه‌هایی مناسب است. اگر قصد دارید برای ساختمان یا پروژه‌ تان یک سیستم تهویه مرکزی طراحی کنید یا صرفاً می‌خواهید بدانید داخل آن جعبه فلزی بزرگ چه خبر است، این مقاله برای شما نوشته شده است.

 

هواساز چیست؟

 

هواساز یا Air Handling Unit که به اختصار AHU نامیده می‌شود، دستگاهی است که وظیفه آماده‌سازی و توزیع هوای تهویه‌شده در ساختمان‌های بزرگ را بر عهده دارد. برخلاف فن کویل که معمولاً هوای داخل همان اتاق را می‌گیرد و دوباره سرد یا گرم می‌کند، هواساز می‌تواند هوای تازه از بیرون ساختمان را وارد کند، آن را با هوای برگشتی مخلوط کند، فیلتر کند، دمای آن را تنظیم کند، رطوبت آن را کنترل کند و در نهایت از طریق کانال‌ کشی به فضاهای مختلف ساختمان بفرستد.

 

به زبان ساده‌تر، اگر فن کویل را یک دستگاه تهویه محلی برای یک اتاق یا یک واحد در نظر بگیریم، هواساز یک سیستم تهویه متمرکز است که می‌تواند هوای چند طبقه یا حتی کل یک ساختمان را همزمان مدیریت کند. به همین دلیل است که در پروژه‌ های بزرگ مثل بیمارستان‌ها، مراکز خرید، فرودگاه‌ها، سالن‌های تولیدی و ساختمان‌های اداری بزرگ، هواساز جایگزین یا مکمل فن کویل می‌شود.

 

هواساز به‌ تنهایی گرما یا سرما تولید نمی‌کند؛ بلکه از منبع سرمایشی (مثل چیلر) یا منبع گرمایشی (مثل دیگ بخار یا آب گرم) برای تنظیم دمای هوا استفاده می‌کند. به همین دلیل معمولاً هواساز و چیلر در کنار هم و به‌صورت یک سیستم یکپارچه کار می‌کنند.

 

هواساز چگونه کار می‌کند؟

 

برای این‌که بفهمیم اجزای هواساز چه نقشی دارند، بهتر است اول مسیر حرکت هوا در داخل دستگاه را دنبال کنیم. این مسیر تقریباً در همه هواسازها مشابه است، هرچند بسته به نوع کاربری ممکن است یکی دو مرحله اضافه یا کم شود.

 

مرحله اول، ورود هوا است. هوا از دو منبع وارد هواساز می‌شود: هوای تازه از بیرون ساختمان و هوای برگشتی از داخل فضاهایی که قبلاً تهویه شده‌اند. این دو جریان هوا در بخشی به نام محفظه اختلاط با هم ترکیب می‌شوند.

 

مرحله دوم، فیلتراسیون است. هوای مخلوط‌شده از میان یک یا چند لایه فیلتر عبور می‌کند تا گرد وغبار، ذرات معلق و آلودگی‌های آن گرفته شود.

 

مرحله سوم، تبادل حرارتی است. هوای فیلترشده از روی کویل سرمایشی یا گرمایشی عبور می‌کند. اگر هدف سرمایش باشد، آب سرد یا گاز مبرد داخل کویل، گرمای هوا را جذب می‌کند. اگر هدف گرمایش باشد، آب گرم یا بخار این نقش را برعکس انجام می‌دهد.

 

مرحله چهارم، کنترل رطوبت است. در بسیاری از هواسازها، به‌خصوص در بیمارستان‌ها و اتاق‌های تمیز، رطوبت هوا هم باید تنظیم شود که این کار توسط رطوبت‌زن یا رطوبت‌گیر انجام می‌شود.

 

مرحله پنجم، دمیدن هوا به بیرون است. هوای آماده‌شده توسط فن یا پلاگ فن با فشار کافی به داخل کانال‌های توزیع رانده می‌شود تا به فضاهای مختلف ساختمان برسد.

 

همین توالی ساده اما دقیق است که هواساز را به یکی از پیچیده‌ترین و در عین حال مهم‌ترین تجهیزات تاسیساتی ساختمان تبدیل می‌کند.

 

اجزای اصلی هواساز

 

حالا که با نحوه کارکرد کلی آشنا شدیم، بیایید هر قطعه را جداگانه بررسی کنیم.

 

محفظه اختلاط (Mixing Box)

 

این بخش، ورودی هواساز است. دو دریچه دارد؛ یکی برای هوای تازه بیرون و یکی برای هوای برگشتی از داخل ساختمان. نسبت اختلاط این دو جریان با دمپرهای موتوردار کنترل می‌شود. در فصل‌های میانه سال که هوای بیرون دمای مناسبی دارد، سیستم می‌تواند درصد بیشتری هوای تازه وارد کند و این‌طوری در مصرف انرژی هم صرفه‌جویی می‌شود؛ به این حالت در اصطلاح فنی «فری کولینگ» گفته می‌شود.

 

فیلترها

 

فیلترها معمولاً در چند رده کیفی طبقه‌بندی می‌شوند: فیلترهای اولیه یا زبر که ذرات بزرگ و گرد وغبار معمولی را می‌گیرند، فیلترهای متوسط که ذرات ریزتر را جذب می‌کنند و فیلترهای هپا که در فضاهایی مثل اتاق عمل بیمارستان یا اتاق تمیز کارخانه‌های دارویی استفاده می‌شوند و قادرند حتی ذرات میکروبی را فیلتر کنند. کیفیت فیلتر مستقیماً روی کیفیت هوای داخل ساختمان و همچنین عمر کویل و فن اثر می‌گذارد، چون از ورود آلودگی به قطعات داخلی جلوگیری می‌کند.

 

کویل سرمایشی و گرمایشی

 

کویل‌ها از لوله‌های مسی یا آلومینیومی با پره‌های فلزی متعدد تشکیل شده‌اند که سطح تماس با هوا را افزایش می‌دهند. کویل سرمایشی معمولاً به آب سرد تولیدشده توسط چیلر متصل است و کویل گرمایشی به آب گرم یا بخار دیگ حرارت مرکزی وصل می‌شود. در برخی هواسازهای کوچک‌تر، ممکن است به‌جای کویل آبی از کویل مستقیم تبخیری همراه با کمپرسور استفاده شود که به آن هواساز DX گفته می‌شود.

 

فن یا پلاگ فن

 

فن وظیفه دارد هوای آماده‌شده را با فشار و دبی کافی به داخل کانال‌ها بدمد. در هواسازهای قدیمی‌تر از فن‌های سانتریفیوژ با محفظه پیچشی استفاده می‌شد، اما در مدل‌های مدرن‌تر، پلاگ فن جایگزین آن‌ها شده چون بدون محفظه اضافه کار می‌کند و راندمان انرژی بالاتری دارد. اگر می‌خواهید در مورد تفاوت این دو بیشتر بدانید، در مقاله «پلاگ فن چیست و چه تفاوتی با بلوور معمولی دارد» به‌طور کامل توضیح داده‌ایم.

 

رطوبت‌زن (Humidifier)

 

در مناطق خشک یا در فصل زمستان که هوای گرم‌شده رطوبت کمی دارد، رطوبت‌زن با تزریق بخار آب یا پاشش آب، رطوبت هوا را به سطح استاندارد می‌رساند. این قطعه به‌خصوص در بیمارستان‌ها، اتاق‌های سرور و برخی صنایع تولیدی که حساسیت بالایی به رطوبت دارند اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

 

دمپرها

 

دمپرها دریچه‌های تنظیم جریان هوا هستند که می‌توانند به‌صورت دستی یا موتوردار و خودکار کار کنند. دمپرهای هوای تازه، هوای برگشتی و هوای خروجی، هرکدام نقش مشخصی در کنترل حجم و نسبت هوای عبوری دارند و معمولاً توسط سیستم کنترل هوشمند ساختمان مدیریت می‌شوند.

 

بدنه یا کیسینگ (Casing)

 

بدنه هواساز از ورق‌های گالوانیزه یا پنل‌های ساندویچی با عایق داخلی ساخته می‌شود. این بدنه باید کاملاً آب‌بندی و عایق‌بندی شده باشد تا از نشت هوا، هدررفت انرژی و ایجاد میعان جلوگیری کند. کیفیت ساخت بدنه مستقیماً روی راندمان کلی دستگاه و همچنین سطح صدای آن تأثیر می‌گذارد.

 

صداخفه‌ کن (Silencer)

 

از آنجا که فن داخل هواساز صدای قابل‌توجهی تولید می‌کند، در بسیاری از پروژه‌ها یک بخش صداخفه‌کن قبل یا بعد از فن نصب می‌شود تا صدای انتقالی به داخل کانال‌ها و فضای ساختمان کاهش یابد. این قطعه به‌خصوص در بیمارستان‌ها، هتل‌ها و ساختمان‌های اداری که آسایش صوتی اهمیت بالایی دارد، ضروری است.

 

تله قطره‌گیر (Eliminator)

 

در بخش کویل سرمایشی، وقتی هوای گرم و مرطوب با سطح سرد کویل برخورد می‌کند، قطرات آب میعان تشکیل می‌شود. تله قطره‌گیر این قطرات ریز را از جریان هوا جدا می‌کند تا آب همراه هوا وارد کانال‌ها نشود و تنها هوای خشک به مسیر توزیع برود.

 

تشتک تخلیه آب کندانس (Drain Pan)

 

آب حاصل از میعان کویل سرمایشی در این تشتک جمع‌آوری و از طریق لوله‌کشی مخصوص به بیرون هدایت می‌شود. طراحی صحیح شیب تشتک و لوله تخلیه اهمیت زیادی دارد، چون در صورت گرفتگی یا شیب نامناسب، احتمال نشت آب و آسیب به سقف یا کف اطراف هواساز وجود دارد.

 

انواع هواساز

 

هواسازها بر اساس محل نصب، ساختار و نوع کاربری به چند دسته تقسیم می‌شوند.

 

از نظر محل نصب، هواساز سقفی که در فضای کوچک‌تر و روی سقف کاذب نصب می‌شود و معمولاً برای فضاهای کوچک‌تر مثل یک طبقه یا بخشی از ساختمان استفاده می‌شود، در برابر هواساز زمینی یا موتورخانه‌ای که در موتورخانه اصلی ساختمان قرار می‌گیرد و ظرفیت بسیار بالاتری دارد و می‌تواند چند طبقه یا کل ساختمان را پوشش دهد.

 

از نظر ساختار، هواساز تک‌زون که فقط یک ناحیه یا فضا را با یک دمای ثابت تهویه می‌کند، در برابر هواساز چندزون که با استفاده از چند کویل یا سیستم دمپر متغیر، می‌تواند به‌صورت همزمان چند فضا با نیازهای دمایی متفاوت را پوشش دهد.

 

از نظر نوع منبع سرمایشی، هواساز آبی که از آب سرد چیلر استفاده می‌کند و معمولاً در پروژه‌های بزرگ رایج‌تر است، در برابر هواساز DX یا تبخیر مستقیم که خودش دارای کمپرسور و کویل تبخیری است و مستقل از چیلر کار می‌کند و معمولاً برای پروژه‌های کوچک‌تر یا مستقل مناسب‌تر است.

 

تفاوت هواساز با فن کویل و داکت اسپلیت

 

سوالی که خیلی از کاربران می‌پرسند این است که چه فرقی بین هواساز، فن کویل و داکت اسپلیت وجود دارد. پاسخ کوتاه این است که هرسه دستگاه هوا را سرد یا گرم می‌کنند، اما در مقیاس و نحوه تامین هوای تازه تفاوت اساسی دارند.

 

فن کویل معمولاً هوای داخل همان اتاق را می‌گیرد و دوباره به همان اتاق برمی‌گرداند و برای هر فضا یا واحد به‌صورت جداگانه نصب می‌شود. داکت اسپلیت شبیه فن کویل عمل می‌کند اما با یک کمپرسور مستقل و بدون نیاز به چیلر، و معمولاً پوشش یک واحد آپارتمانی یا یک طبقه را بر عهده دارد. هواساز اما می‌تواند هوای تازه بیرون را وارد سیستم کند، آن را با استانداردهای بالاتری فیلتر و رطوبت‌دهی کند و به چندین طبقه یا کل ساختمان سرویس بدهد. به همین دلیل هواساز بیشتر در پروژه‌های بزرگ با نیاز به کیفیت هوای بالا مثل بیمارستان، اتاق تمیز، سالن‌های تولید و مراکز تجاری بزرگ استفاده می‌شود.

 

اگر می‌خواهید در مورد تفاوت داکت اسپلیت و چالش‌های نصب آن بیشتر بدانید، مقاله «نصب داکت اسپلیت در آپارتمان‌های قدیمی» در همین وب‌سایت به‌طور کامل به این موضوع پرداخته است.

 

کاربردهای هواساز

 

هواساز در پروژه‌هایی که نیاز به تهویه حجم بالای هوا، کنترل دقیق کیفیت هوا و پوشش هم‌زمان چند فضا دارند، گزینه اصلی محسوب می‌شود. بیمارستان‌ها و اتاق‌های عمل به دلیل نیاز شدید به فیلتراسیون هپا و کنترل فشار مثبت یا منفی هوا، از هواساز استفاده می‌کنند. مراکز خرید و پاساژها برای تهویه فضاهای بزرگ و پرتردد به هواسازهای با ظرفیت بالا نیاز دارند. کارخانه‌ها و سالن‌های تولیدی، به‌خصوص در صنایع دارویی و غذایی که به هوای تمیز و رطوبت کنترل‌شده نیاز دارند، از هواساز بهره می‌برند. هتل‌ها و ساختمان‌های اداری بزرگ نیز برای تامین آسایش حرارتی یکنواخت در طبقات مختلف، هواساز را ترجیح می‌دهند.

 

نکات مهم در انتخاب هواساز مناسب

 

انتخاب هواساز مناسب فقط به ظرفیت سرمایشی محدود نمی‌شود و چند فاکتور دیگر هم باید در نظر گرفته شود. اول، دبی هوای موردنیاز که بر اساس متراژ فضا، تعداد افراد حاضر و نوع کاربری محاسبه می‌شود. دوم، سطح فیلتراسیون موردنیاز که برای یک اداره معمولی با یک اتاق عمل بیمارستان کاملاً متفاوت است. سوم، فشار استاتیکی سیستم کانال‌کشی که باید متناسب با طول و پیچیدگی مسیر کانال‌ها انتخاب شود. چهارم، سطح صدای مجاز محیط که برای فضاهایی مثل کتابخانه یا اتاق خواب هتل باید بسیار پایین‌تر از یک انبار یا کارگاه باشد. و در نهایت، هماهنگی هواساز با منبع سرمایشی و گرمایشی موجود در ساختمان، یعنی ظرفیت چیلر یا دیگ حرارتی باید با ظرفیت کویل‌های هواساز همخوانی داشته باشد.

 

نگهداری و سرویس دوره‌ای هواساز

 

مثل هر تجهیز تاسیساتی دیگر، هواساز هم به سرویس دوره‌ای نیاز دارد تا راندمان خودش را حفظ کند. تعویض یا شستشوی فیلترها باید طبق برنامه زمانی مشخص و بسته به کیفیت هوای محیط انجام شود، چون فیلتر کثیف مستقیماً فشار افت هوا را افزایش می‌دهد و فن را تحت فشار قرار می‌دهد. کویل‌ها باید به‌طور دوره‌ای از نظر رسوب و آلودگی بررسی و شسته شوند تا انتقال حرارت به‌درستی انجام شود. تشتک تخلیه آب کندانس باید تمیز نگه داشته شود تا از رشد جلبک و انسداد لوله جلوگیری شود. همچنین بلبرینگ‌های موتور فن و تسمه‌ها (در صورت وجود) باید در بازه‌های مشخص بررسی و روغن‌کاری شوند تا از خرابی ناگهانی و توقف سیستم جلوگیری شود.

 

جمع‌بندی

 

هواساز یکی از کلیدی‌ترین اجزای سیستم تهویه مطبوع مرکزی است که با ترکیب چند قطعه اصلی شامل محفظه اختلاط، فیلتر، کویل سرمایشی و گرمایشی، فن یا پلاگ فن، رطوبت‌زن و دمپرها، هوای تازه و تمیز را برای فضاهای بزرگ ساختمان آماده می‌کند. برخلاف فن کویل و داکت اسپلیت که مقیاس کوچک‌تری دارند، هواساز برای پروژه‌هایی طراحی شده که نیاز به کیفیت هوای بالا، کنترل دقیق رطوبت و پوشش هم‌زمان چند طبقه یا فضای وسیع دارند. انتخاب درست نوع، ظرفیت و اجزای هواساز، نقش تعیین‌کننده‌ای در راندمان انرژی، آسایش حرارتی و کیفیت هوای داخل ساختمان ایفا می‌کند.

 

اگر برای پروژه خود به مشاوره در انتخاب هواساز، چیلر یا سایر تجهیزات تهویه مطبوع نیاز دارید، کارشناسان فرا اکسیژن آماده پاسخگویی و ارائه راهکار متناسب با نیاز پروژه شما هستند