تكوينات نظام تكييف الهواء - الجزء الثاني

 

تكوينات نظام تكييف الهواء - الجزء الثاني

في   الموضوعات  السابقة ، تكوينات نظام تكييف الهواء - الجزء الأول  ،  شرحت  التكوينات المختلفة  لأنظمة تكييف الهواء  بالإضافة إلى  النوع الأول  من هذه التكوينات وهو   الأنظمة  اللامركزية (أنظمة الغرف الفردية)  واليوم سأستمر في شرح التكوينات الأخرى ؛ أنظمة تكييف  الهواء  شبه المركزية  والمركزية  على النحو التالي.

يمكنك مراجعة   الموضوعات  السابقة التالية لمزيد من المعلومات والمتابعة الجيدة:

• تصنيف وأنواع الحمل الكهربائي 
• أنواع أنظمة التدفئة - الجزء الأول
• أنواع أنظمة التدفئة - الجزء الثاني 

2- الأنظمة شبه المركزية (الأنظمة المجمعة):

الأنظمة المعبأة تشبه في طبيعتها النظام اللامركزي ولكنها تخدم المزيد من الغرف أو حتى أكثر من طابق واحد.

 

مكيفات الهواء المعبأة متوفرة بسعات ثابتة 3 ، 5 ، 7 ، 10 و 15 طن. تستخدم هذه الوحدات بشكل شائع في أماكن مثل المطاعم ومبادلات الهاتف والمنازل والقاعات الصغيرة وما إلى ذلك. 

أنواع  الأنظمة شبه المركزية (الأنظمة المجمعة):

الأنواع الرئيسية للأنظمة شبه المركزية (الأنظمة المجمعة) هي:

أنظمة القطعة الواحدة (أنظمة مجمعة أحادية): 

1. مكيفات الهواء المعبأة مع مكثف مبرد بالماء.
2. مكيفات الهواء المعبأة مع المكثفات المبردة بالهواء.

• نظام قطعتين (نظام سبليت).

أ- أنظمة القطعة الواحدة (الأنظمة المجمعة الأحادية): 

في مكيفات الهواء المعبأة الموحدة ، يتم وضع جميع المكونات المهمة لمكيفات الهواء في غلاف واحد مثل مكيف الشباك. وبالتالي يتم وضع كل من الضاغط وملف التبريد ووحدة معالجة الهواء وفلتر الهواء في غلاف واحد ويتم تجميعها في موقع المصنع. نظرًا لأن جميع المعدات معبأة مسبقًا ، فإن تكلفة التركيب عادة ما تكون أقل ، وغالبًا ما تكون جودة الأداء أعلى من الأنظمة التي يتم تركيبها ميدانيًا.

اعتمادًا على نوع نظام التبريد المستخدم في هذه الأنظمة ، يتم تقسيم مكيفات الهواء المعبأة الأحادية إلى نوعين:


1- مكيفات الهواء المعبأة بمكثف مبرد بالماء:

في ظروف الهواء المعبأة هذه ، يتم تبريد المكثف بواسطة الماء. المكثف من نوع الغلاف والأنبوب ، مع تدفق المبرد على طول جانب الأنبوب ويتدفق ماء التبريد على طول جانب الغلاف. يجب توفير المياه بشكل مستمر في هذه الأنظمة للحفاظ على عمل نظام تكييف الهواء.

مكيفات الهواء المعبأة مع مكثف مبرد بالماء 

في الوحدات المعبأة مع المكثف المبرد بالماء ، يوجد الضاغط في الأسفل جنبًا إلى جنب مع المكثف (راجع الشكل أدناه). فوق هذه المكونات يوجد المبخر أو ملف التبريد. توجد وحدة معالجة الهواء التي تتكون من منفاخ الطرد المركزي ومرشح الهواء فوق ملف التبريد. منفاخ الطرد المركزي لديه القدرة على التعامل مع كمية كبيرة من الهواء المطلوب لتبريد عدد من الغرف. من الجزء العلوي من مكيفات الهواء ، يخرج مجرى الهواء ويمتد إلى الغرف المختلفة التي سيتم تبريدها. 

2- التكييفات المعبأة مع المكثفات المبردة بالهواء

في مكيفات الهواء المعبأة ، يتم تبريد مكثف نظام التبريد بواسطة الهواء الجوي.

مكيفات الهواء المعبأة مع المكثفات المبردة بالهواء 

توجد وحدة خارجية تتكون من مكونات مهمة مثل الضاغط والمكثف وفي بعض الحالات صمام التمدد. يمكن الاحتفاظ بالوحدة الخارجية على الشرفة أو في أي مكان مفتوح آخر حيث يتوفر التدفق الحر للهواء الجوي. تمتص المروحة الموجودة داخل هذه الوحدة الهواء الخارجي وتنفخه فوق ملف المكثف لتبريده في هذه العملية. يتكون ملف المكثف من عدة لفات من الأنابيب النحاسية ويتم زعانفها خارجيًا. تُستخدم أجهزة التكييف المعبأة مع المكثفات المبردة بالهواء بشكل أكثر شيوعًا من تلك التي تحتوي على مكثفات مبردة بالماء نظرًا لتوفر الهواء بحرية ، ومن الصعب الحفاظ على التدفق المستمر للمياه.

توجد وحدة التبريد المكونة من صمام التمدد والمبخر ومنفاخ مناولة الهواء والمرشح على الأرض أو معلقة بالسقف. القنوات القادمة من وحدة التبريد متصلة بالغرف المختلفة التي سيتم تبريدها. 

ب- نظام قطعتين (Ducted Split system)

نظام سبليت أنبوبي 

في هذا النظام ، يكون المبخر منفصلاً عن المكثف / الضاغط. توجد هذه بشكل شائع في المنشآت السكنية والتجارية الصغيرة بسعة تتراوح من 1 إلى 50 TR ومناسبة لمساحة 100 - 10000 قدم مربع. الأنظمة الجديدة الخالية من مجاري الهواء والتي يمكن تركيبها بسهولة على السقف أو الحائط تنتمي إلى هذه العائلة.
يصف نظام الانقسام نظام تكييف الهواء أو المضخة الحرارية الذي ينقسم إلى قسمين - قسم خارجي وقسم داخلي. تتكون الوحدة الخارجية من ضاغط ومكثف وتقع في الخارج عادة على الأرض ولكن في بعض الأحيان على السطح. يتكون القسم الداخلي ، الموجود عادة في خزانة داخلية أو مرآب ، من مروحة وملف تبريد داخلي وفرن وفلتر.



3- الأنظمة المركزية (الأنظمة المركزية Hydronic):

يمكن تقسيم هذا إلى نوعين رئيسيين على النحو التالي:

• أنظمة مجاري الهواء المركزية.
• أنظمة Hydronic القائمة على السوائل المركزية.
• أنظمة الماء والهواء المركبة (الهجينة).

أ- أنظمة مجاري الهواء المركزية:

هذه هي الأنظمة التي تكون فيها الحركة الأولية للحرارة حول المبنى عن طريق الهواء الساخن والمبرد. هذه الأنظمة هي الأكثر شيوعًا في المساحات الكبيرة مثل مباني المكاتب والأماكن العامة العامة وتجارة التجزئة والتسوق ومناطق التصنيع والمطارات وردهات الفنادق وما إلى ذلك.

نظام أساسي بالكامل

في "نظام All-Air" ، يتم استخدام المبرد أو الماء المبرد لتبريد الهواء وتجفيفه في وحدة معالجة الهواء (AHU). ثم يتم توزيع الهواء البارد في جميع أنحاء المبنى من خلال مجاري الهواء. يمكن أيضًا تحقيق التسخين إما عن طريق الماء الساخن أو السخانات الكهربائية.

تسمح مركزية هذه الأنظمة بإدارة وتشغيل النظام بشكل أفضل. من ناحية أخرى ، فإنها تتطلب أيضًا إما غرفة ميكانيكية مجاورة للمساحة الخاضعة للرقابة لتحديد موقع وحدة معالجة المياه ومجاري الهواء الكبيرة في مساحة المبنى.

يتم سحب الهواء النقي إلى المبنى من خلال فتحة التهوية ، ويخلط مع الهواء العائد ، أو يتم تسخينه أو تبريده إلى درجة حرارة مضبوطة ، ويتم تدويره حول المبنى ويتم توفيره في المساحة المشغولة. يتم توفير التحكم المحلي في درجة الحرارة من خلال وحدة إعادة تسخين طرفي ملحقة بجهاز التحكم في درجة الحرارة داخل المساحة المشغولة. يتم إخراج هواء العادم من الفضاء وإلقائه للخارج. بشكل عام ، يتم إعادة تدوير غالبية الهواء العائد عبر مجرى الهواء الراجع.

بناء النظام:

المكونات الأساسية لنظام All-Air

 المكونات الفردية لهذا النظام هي:

1. وحدة مناولة الهواء : وهي عبارة عن خزانة تتضمن أو تضم الفرن المركزي أو مكيف الهواء أو المضخة الحرارية ومجموعة المنفاخ التي تدفع الهواء عبر مجاري الهواء.

وحدة مناولة الهواء الأساسية 

2. فتحات السحب : هذه هي الفتحات الخارجية التي يتم من خلالها سحب هواء الإمداد إلى المبنى. تم تجهيز المدخول بشكل عام بمخمد للتحكم في مستوى الصوت لتنظيم كمية الهواء النقي والاقتصاد في كمية الهواء الخارجي أثناء الظروف الخارجية المواتية.

3. المرشحات : تستخدم لإزالة جزيئات الغبار أو الأوساخ من هواء الإمداد.

4. ملفات التسخين : تعمل على تسخين تيار الهواء الوارد باستخدام ملفات يتم من خلالها تمرير الماء الساخن أو بنوك عناصر التسخين الكهربائية.

5. ملفات التبريد : تقوم هذه الملفات بتبريد تيار الهواء الوارد باستخدام ملفات يتم من خلالها تمرير مادة التبريد أو الماء.

6. مراوح التزويد : تستخدم لتدوير الهواء عبر شبكة مجاري الهواء.

7. مجاري الهواء: عبارة عن شبكة متفرعة من الأنابيب المستديرة أو المستطيلة التي يتم بناؤها عمومًا من الصفائح المعدنية أو ألواح الألياف الزجاجية أو مادة مرنة من البلاستيك والأسلاك المركبة تقع داخل الجدران والأرضيات والأسقف. الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا لمواد مجاري الهواء المستخدمة في بناء المنازل هي المعادن ولوحة مجاري الهواء المصنوعة من الألياف الزجاجية والقناة المرنة.

8. مجاري التزويد : تحمل الهواء من معالج الهواء إلى الغرف في المنزل. عادةً ما تحتوي كل غرفة على قناة إمداد واحدة على الأقل وقد تحتوي الغرف الأكبر على عدة قنوات.

9. مجاري الهواء العائدة: تنقل الهواء من المساحة المكيفة إلى معالج الهواء. تحتوي معظم المنازل على قناة عودة رئيسية واحدة أو اثنتين تقع في منطقة مركزية.

10. جلسات التزويد والعودة: هذه هي الصناديق المصنوعة من ألواح مجاري الهواء أو المعدن أو الحوائط الجافة أو الخشبية التي توزع الهواء على مجاري الهواء أو السجلات الفردية.

11. ملفات تسخين المحطة الطرفية: تستخدم ملفات الماء الساخن أو عناصر التسخين الكهربائية لتسخين الهواء الذي يتم توفيره لجزء واحد من المبنى وفقًا لدرجة الحرارة في ذلك المكان.

12. شبكات الإمداد والاستخراج: هذه هي النقاط التي يتم فيها إمداد الهواء أو استخراجه من الفضاء ، وقد تكون مثبتة في السقف أو مثبتة على الحائط. وتسمى أيضًا الناشرات أو المسجلات.

13. الأحذية الطويلة: تربط مجاري الهواء بالسجلات.

14. مراوح شفط : تستخدم لسحب الهواء من الحيز وتفريغه للخارج.

15. مجرى الهواء العائد:هذه روابط بين أقسام مجاري الهواء في المدخل والمخرج ، والتي تسمح لكمية الهواء المتحكم بها بإعادة الدوران حول نظام تكييف الهواء عندما لا يكون الهواء النقي الكامل مطلوبًا.

16. كوات العادم: هذه هي الفتحات الخارجية التي يتم من خلالها تصريف الهواء الخارج من المباني



لأنواع أنظمة "All -Air":

هناك ثلاثة أنواع رئيسية لأنظمة الهواء المركزية:

• أنظمة الحجم الثابت.
• أنظمة مجاري الهواء المزدوجة.
• أنظمة الصوت المتغيرة.

1- أنظمة الحجم الثابت (CAV):

توفر أنظمة الحجم الثابت حجمًا ثابتًا من الهواء وتستجيب للأحمال الحرارية المتغيرة من خلال تغيير درجة حرارة الهواء. يعتمد حجم الهواء عادةً على حمل التبريد التصميمي للمنطقة المحددة. يتم ضبط حجم نظام مجاري الهواء والتعامل مع الهواء بحيث يتناسب مع اكتساب الحرارة من المعدات والأضواء والشكل الخارجي والأشخاص. تشمل التطبيقات النموذجية: -

• مساحة بأحمال موحدة (مباني المكاتب الصغيرة ، مصانع التصنيع ، البيع بالتجزئة ، إلخ).
• تتطلب المساحات الصغيرة التحكم الدقيق.

تكوينات أنظمة الحجم الثابت (CAV)

أ- وحدة AHU المحلية : يتم توفير كل مساحة من خلال وحدة خاصة بها. 

AHU المحلي 

ب- وحدة معالجة الهواء أحادية المنطقة: يتم توفير الهواء إلى عدة أماكن بواسطة وحدة AHU واحدة. 

منطقة واحدة AHU 

ج- AHU متعدد المناطق: كل مساحة لها مجرى هواء إمداد منفصل خاص بها ويتم ضبط ظروف هواء الإمداد عن طريق خلط الهواء البارد والدافئ.

مناطق AHU متعددة 

2- أنظمة مجاري الهواء المزدوجة:

أنظمة مجاري الهواء المزدوجة 

نظام القناة المزدوجة أو المزدوجة هو نظام تكييف الهواء حيث يتم تدوير الهواء البارد والدافئ في جميع أنحاء المبنى عبر قناتين متوازيين. يتدفق الهواء الساخن داخل مجرى واحد ، بينما يتدفق الهواء البارد داخل القناة الأخرى. يمكن التحكم في نسبة الهواء الساخن والبارد الذي يتم توصيله إلى كل غرفة داخل المبنى عن طريق مخمدات تعمل بالحرارة على مخرج القنوات. النظام مناسب تمامًا لتوفير التحكم في درجة الحرارة للمساحات الفردية أو المناطق في التطبيقات بما في ذلك:

• مباني المكاتب.
• المؤسسية.

3- أنظمة الحجم المتغيرة

تستخدم أنظمة حجم الهواء المتغير (VAV) وحدات أو صناديق طرفية متغيرة الحجم لتغيير تدفق الهواء في كل منطقة أو مساحة وفقًا لإشارات منظم الحرارة داخل الفضاء.

أنظمة الصوت المتغيرة 

يتم تشغيل التدفئة عندما يصل تدفق الهواء إلى الحد الأدنى المحدد مسبقًا. في حالة الحاجة إلى مزيد من التبريد ، يتم إدخال المزيد من الهواء البارد في الفضاء.

في أفضل تنفيذ لهذه الأنظمة ، يتم التحكم في سرعة مروحة وحدة معالجة الهواء المركزية للحفاظ على ضغط مجرى هواء ثابت. يتم ترتيب تعشيق بين المروحة العرضية والاستخراج. أنظمة حجم الهواء المتغيرة شائعة جدًا في مباني المكاتب الكبيرة.

في الموضوع التالي ، سأستمر في شرح التكوينات الأخرى لأنظمة تكييف الهواء cenetreliazed ؛ الأنظمة المائية القائمة على السوائل المركزية وأنظمة الماء والهواء  المركبة (الهجينة) . لذا ، يرجى الاستمرار في المتابعة.

ملاحظة : هذه الموضوعات حول HVAC في هذه الدورة التدريبية EE-1: دورة التصميم الكهربائي للمبتدئين هي مقدمة فقط للمبتدئين لمعرفة المعلومات الأساسية العامة حول أحمال طاقة HVAC الكهربائية. ولكن في المستويات الأخرى لدورات التصميم الكهربائي لدينا ، سوف نعرض ونوضح بالتفصيل تقدير أحمال HVAC وقدرات معدات HVAC مع أمثلة لأنواع مختلفة من المباني.