• Home
  • برچسب: نگهداری تاسیسات

الزامات و نیازمندیهای اساسی تهویه هوا

همانطور که قبلا اشاره شد ، هوا مخلوطی از چند گاز است که تقریبا 21 درصد آن اکسیژن میباشد.

بدن انسان بنا به دو دلیل زیر به مقدار معینی اکسیژن نیاز دارد، برای ادامه حیات و احساس آسایش و راحتی.

اگر انسان دراتاقی کاملا بسته و نفوذ ناپذیر بماند، بتدریج اکسیژن اتاق را مصرف کرده و به مقدار دی اکسید کربن و سایر ناخالصیهای جز افزوده، احساس گنگی و خواب آلودگی نموده و اگر مدتی ادامه دهد، احیانا می میرد.

باید به خاطر داشت که هوای محیط مسکونی باید حاوی مقدار کافی اکسیژن و در درجه حرارت معقولی باشد.

برای تامین اکسیژن، گردش هوا و جایگزینی هوای قدیمی با هوای تازه حاوی اکسیژن زیاد، نهایت اهمیت را دارد.

در گذشته، این هوای تازه از درز درب و پنجره ها وارد ساختمان می شد، ولی اخیرا نوع ساختمانها طوری است که اینگونه منافذ و درزها به حد اقل ممکن کاهش یافته و سبب نیاز به وجود دستگاه تامین هوای تازه(دستگاه های تهویه و تصفیه) شده است.

مقدار هوای ورودی دستگاه های تهویه جدید محدود و کنترل شده است، پس از تصفیه و مطبوع شدن این مقدار هوا، با هوای برگشتی که از اتاق می آید مخلوط شده و مخلوط دو هوا به اتاق می رود.

مقدار هوای تازه مورد نیاز در این موارد، به نحوه استفاده از محیط و فضای تهویه شده و مقدار هوای نفوذی از سایر منافذ و مجاری بستگی دارد. پایه معقولی که معمولا مبنای محاسبه مقدار هوای تازه قرار می گیرد و گفته می شود که می توان اکسیژن کافی تامین و دی اکسید کربن حاصله را پاک کند، 4 فوت مکعب در دقیقه به ازاء هر نفر است. باید به خاطر داشت که بر حسب نحوه به کار بردن هوا، می توان در ساختمان فشار مثبت(بیش از فشار جو) و یا فشار منفی(کمتر از فشار جو) ایجاد نمود. ایجاد فشار مثبت در ساختمان با استفاده از دهانه های ورودی مخصوصی که روی پنکه ها سوار میشود صورت می گیرد و این حسن را دارد که جلوی ورود هوای نفوذی و هجومی از درز و بالای در و پنجره ها را می گیرد و اطمینان میدهد که هوای وارده کلا و تماما تصفیه و مطبوع شده است. در حالیکه تحت فشار منفی هجوم و نفوذ هوا از در و پنجره افزایش می یابد.

در خانه های مسکونی از بخاری نفت سوز استفاده میشود، این بخاریها هوای داخلی را مصرف کرده و فشار داخلی را قدری در جهت منفی نگاه می دارند.

در شکل 2 دیاگرام نشان دهنده شرایط فشاری یک خانه دیده می شود.

اگر مقدار ناخالصیهای هوا، مانند ریاح و بوهای بد، دود، باکتریها و امثال آنها به حدی بالا رفته باشد که نیاز به تغییر این هوا پیش آید، راه چاره یا تهویه(به گردش در آوردن و خارج کردن هوای آلوده و وارد کردن هوای تازه) و یا نظافت و تصفیه بهتر هوای موجود است.

تهویه به معنای فوق معمولا عبارت است از تعداد دفعات تغییر و جابجایی هوای فضای مورد نظر در ساعت.

مثلا اگر فضایی 1000 فوت مکعب باشد. سه بار تهویه در ساعت به معنای جابجایی 3000 فوت مکعب هوا در ساعت و یا 50 فوت مکعب دردقیقه خواهد بود. سه بار تهویه در ساعت حداقل تهویه ایمن برای منازلی است که فقط گرم میشوند و تا 12 بار در ساعت(برای مثال فوق 200 فوت مکعب در دقیقه) برای موارد خنک کردن.

در جدول 3 دفعات درست تهویه هوای محلهای مختلف در ساعت، برای سرد کردن و گرم کردن نشان داده شده است.

Use   Air changes/Hour

Heating        Cooling

6-9 3-6 Homes
6-12  5-8 Offices Stores
6-12 5-10 Public Assembhy

ش 3 تعداد دفعات تعویض و تغییر هوا در ساختمانهای مختلف

 

اصولا درجه حرارت هوایی معادل 0 درجه فارنهایت، درجه حرارت خوب و موثری است.

برای کنترل درجه حرارت هوا در حد دلخواه، داشتن هوای تازه کافی بهترین وسیله است. از آنجا که سه عامل تبخیر، وزش و تشعشع آسایش و احساس راحتی بدن در هوا را کنترل می کنند، برای ایجاد شرایط هوایی ایده آل، در حد مناسب نگهداشتن درجه حرارت سقف، کف و دیوارها نه تنها کفایت نمیکند(تشعشع)، بلکه باید منبع کافی هوای تازه در دسترس باشد و به خانه راه یابد تا به تبخیر عرق بدن و ایجاد وزش یا گردش هوا کمک کند.

اگر مقادیر لازم برای ایجاد وضع ویژه هوا معلوم نباشد، بهترین محاسبه، پیش بینی جابجایی 2 فوت مکعب هوا به ازا هر فوت مربع سطح اتاق در دقیقه و یا 12 با رتهویه در ساعت است. همچنین توجه به این امر که افراد ساکن یک اتاق بسته گرمای قابل ملاحظه ای از خود دفع میکنند نهایت اهمیت را دارد.

یک فرد عادی در هنگام خواب، 200 بی تی یو و هنگام انجام کارهای شاق تا 2400 بی تی یو / ساعت گرما به محیط پس میدهد.

تصفیه و پخش هوا

تهویه مطبوع

مکانیزم تاسیسات تهویه مطبوع طوری طرح شده است که :

  • اولا” هوا را در داخل سیستم، تصفیه و تهویه نماید.
  • ثانیا” هوای مطبوع را به مقادیر صحیح و با کمترین امکان ایجاد ناراحتی برای مصرف کننده به فضای مورد نظر پخش کند.
  • در مواردی که سیستم رادیاتوری مانند سیستم های شوفاژ بخاری و یا آبی به کار میرود، پخش و تولید هوا امری ساده است.

مبدلهای گرما(رادیاتور یا فن کویل) در مجاورت دیوارهای خارجی ساختمان نصب شده و در فصل سرما، یا هنگام استفاده ازحرارت مرکزی هوای گرمی که از رادیاتور برمی خیزد با هوای سرد مجاور دیوار سرد مخلوط شده و سپس تحت وزش و جابجایی طبیعی، هوا در تمام فضای اتاق پخش میشود.

در فصل گرما، یا هنگام استفاده از هوای مطبوع خنک، آب بسیار سرد در رادیاتورها و یا فن کویلها جریان می یابد. سپس پنکه ای که در قاب رادیاتور نصب شده هوای اتاق را می گیرد، و از روی سطوح سرد رادیاتور یا کلاف فن کویل عبور می دهد و آنرا در تمام فضا پخش می کند.

در سیستمهای حرارت مرکزی مجهز به کوره هوای گرم ورزش طبیعی(جابجایی جاذبه ای)، کار پخش هوا با اشکالاتی مواجه می شود. در این سیستم اگرچه هوا تحت وزش طبیعی جابجا و پخش میشود ولی مجاری عبوری هوا طویلتر و بزرگتر هستند و هرچه اتاق بزرگتر باشد به کانال بزرگتر نیاز خواهد داشت و علاوه بر این به وسایل و تجهیزاتی احتیاج است که از برگشت هوای اتاقها به کوره جلوگیری کنند.

توسعه و تکمیل این سیستم از یک سیستم ساده یک برگشتی به سیستم پیچیده و چند برگشتی از هر اتاق نیاز مطالعه و بررسی چگونگی پخش و توزیع هوا را روشن میکند.

بیشتر تاسیسات حرارت مرکزی و تهویه مطبوع ترکیبی از یک سیستم شوفاژ آبی و یک سیستم کانال هوای گرم هستند.

یکی از وظایف مهم تاسیسات تهویه مطبوع و حرارت مرکزی، تامین و توزیع هوای تصفیه شده و تمیز برای فضاهای مورد تهویه است.

کاربرد هوا

در تاسیسات تهویه مطبوع، هوا هنگام عبور از داخل مکانیزم گرم یا سرد شده، رطوبت آن گرفته و یا رطوبت به آن افزوده میشود و پس از تصفیه و نظافت به محل های مورد نیاز هدایت و پخش میشود.

اگر نتوان هوای مطبوع یک واحد تهویه را بنحو صحیح پخش نمود، صرفنظر از کارآیی و بازدهی و اندازه سیستم، آن سیستم بیمصرف خواهد بود.

تطبیق متناسب مقدار هوا با فضای مورد نظر و دستگاه مطبوع کننده اهمیت زیادی دارد. هوایی که پخش کردیم باید تمیز بوده و بخوبی تهویه و تخلیه شود. همچنین باید گرمای کافی با خود حمل کند تا فضای مورد نظر را گرم، و یا به اندازه کافی سرد باشد تا بتواند گرمای فضای مورد نظر را جذب کند.

وزن هوا

هوا وزن معین و مشخصی دارد. اگرچه هوا قابل رویت نیست، ولی گازهای متشکله آن، جرم مشخصی دارند و طبق قانون حرکت اجسام، برای به حرکت در آوردن هوا نیرو و انرژی لازم است.

در 70 درجه فارنهایت 34/13 فوت مکعب هوای خشک یک پوند وزن دارد و اگر این هوا تا 50 درصد از رطوبت اشباع شود 51/13 فوت مکعب مخلوط هوا و رطوبت یک پوند وزن خواهد داشت.

هوا جسمی گازی است لذا تا حد زیادی تابع قوانین چارلز و بویل می باشد. بدین ترتیب که با افزایش درجه حرارت، حجم بیشتری از آن یک پوند وزن خواهد داشت و با کاهش فشارنیز این امر صادق است.

هوا و گرما

هوا جسمی فیزیکی است بنابراین قدرت انتقال گرما دارد.

از هوا می توان برای جابجایی گرما با جذب آن از یک محیط و یا حمل آن به محیطی دیگر استفاده کرد.

مطالعه کیفیات سایکرومتری هوا مقادیر مختلف گرمای هوا تحت تغییرات دما و رطوبت را نشان می دهد.

گرمای ویژه هوای خشک 24 بی تی یو درهر پوند است.

اضافه گرمای موجود در هوا که به خاطر وجود رطوبت هوا است، با نسبتهای مختلف اشباع هوا متغیر است.

برای مثال یک پوند هوای خشک در 100 درجه فارنهایت 24 بی تی یو گرما دارد، اگر 04293/0 پوند رطوبت به هوای خشک افزوده شود(درجه اشباع)، گرمای این مقدار رطوبت 40/47 بی تی یو(گرمای نهان و گرمای محسوس) و گرمای کل 04293/1 پوند مخلوط هوا و رطوبت 40/71 بی تی یو خواهد بود.

ولی تا آنجا که به پخش هوا مربوط میشود، فقط گرمای محسوس مخلوط است که به حساب می آید، مگر اینکه در مجاری هوا و یا اتاقهای مورد تهویه تبخیر و یا تقطیر رطوبت صورت بگیرد.

هر پوند 7000 گندم است و چون برای تبدیل یک پوند آب به بخار، 1000 بی تی یو گرما، لازم است. پس هر گرم آب برای تبدیل شدن به بخار 1000/7000 یا 143/0 بی تی یو گرمای نهان لازم دارد.

اگر در کانالهای هوای سرد و یا سطوح خارجی آنها میعان و تقطیر رطوبت صورت بگیرد، گرمای رها شده از این عمل نسبتا زیاد و قابل توجه خواهد بود و میتواند سبب تغییر شدید درجه حرارت هوای تهویه شده و احیانا از کار افتادن تجهیزات سیستم شود.

درخارج از دستگاه تهویه هوا فقط گرمای محسوس باید تغییر کند .

Lb./cu.ft.

100% Saturated

Cu.ft./lb.

100% Saturated

Lb./cu.ft.

50%

Saturated

Cu.ft./lb.

50%

Saturated

Lb./cu.ft.             Dry Air

Cu.ft./lb.

Dry Air

Air

Temp

F.

.08628

11.59

.08632

11.585

.08635

11.58

0

.0769

12.99

.0774

12.915

.0778

12.84

50

.0731

13.68

.074

13.51

.075

13.34

70

.06635

15.07

.06856

14.585

.0709

14.10

100

.0606

16.50

.0643

15.55

.0685

14.60

120

 

 

.0565

17.7

.0652

15.3

150

 

 

 

 

.0600

16.7

200