چرا سیستم های تهویه مطبوع به سنسور فشار نیاز دارند؟
سیستم های تهویه مطبوع به چند دسته تقسیم می شوند و مهمترین وظایف آنها چیست؟
سیستم های تهویه مطبوع یا Air Conditioning System یکی از مهمترین و اصلی ترین موضوعات مهندسی مکانیک می باشد تهویه مطبوع بخشی از علم HVAC است ، اما در بسیاری از موارد و صنایع این دو عبارت یکسان تلقی می شوند و تحت نام های تهویه مطبوع و HVAC مورد مطالعه قرار می گیرند. HVAC از کلمات "گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع" مشتق شده است.
سیستم های گفته شده مهمترین قسمت یک ساختمان را اعم از تجاری ، مسکونی یا صنعتی پوشش می دهند و اگرچه یک ساختمان مجلل و گران است ، اما اگر به چنین سیستم هایی مجهز نباشد ، ارزشی ندارد و مکان مناسبی برای زندگی نخواهد بود.
تهویه مطبوع یا تهویه مطبوع و هوای قابل قبول و مطبوع ، هنگامی که اجزایی مانند دمای محیط ، رطوبت ، کیفیت هوا و فشار در سطح قابل قبول و استاندارد باشد ، هنگامی که بتوانند وظیفه خطیر خود را به اندازه کافی انجام دهند ، آرامش و آسایش ساکنان را فراهم می کند. به ایجاد شرایط لازم محیطی و مهم برای ساختمان ها ، محصولات و کالاهای تولیدی تجاری و صنعتی تولیدی گردد.
به منظور ایجاد چنین شرایطی در ساختمان ها ، از دستگاهی با اندازه و ظرفیت مناسب استفاده می شود. لازم به ذکر است که این سیستم ها باید هر سال برای عملکرد بررسی شوند. این وظیفه مهندسان مکانیک است. این کار را با استفاده از اصول ترمودینامیک ، مکانیک سیالات و انتقال حرارت به درستی انجام می دهند.
استاندارد مرجع تهویه مطبوع در ایالات متحده استاندارد اشری ASHRAE است و به عنوان منبع طراحی همراه با مسائل چهارده و شانزدهم نظام مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد اما نرم افزار محبوب محاسبه ی بارهای حرارتی و برودتی در بین مهندسین ایران ، نرم افزار آنالیز ساعتی کریر Carrier HAP است.
داشتن یک سیستم HVAC به این معنی است که شما بدون در نظر گرفتن شرایط محیط و دمای محیط زندگی ، دمای مشخصی (با سرمایش یا گرمایش مناسب) ، رطوبت مناسب و تهویه مطبوع در سیستم را تجربه می کنید. HVAC یک رشته فرعی در مهندسی مکانیک است که بر اساس علوم ترمودینامیک ، مایعات و انتقال حرارت است. دما و رطوبت مناسب برای زیستگاه 25 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 50 درصد است.
با افزایش نیاز به تعمیر و نگهداری ساختمان ، HVAC (سیستم های گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع) دیگر بسته به تجاری ، صنعتی یا اداری بودن ساختمان نمی تواند نیازها را به تنهایی برآورده کند ، سنسورهای فشار نقش مهمی در ساختمان ایفا می کنند. این سیستم ها با نظارت بر ایمنی و راحتی سرنشینان ساختمان ، وقتی با فناوری فشار ادغام شوند ، می توانند در سطوح مطلوب عمل کرده و همچنین تعمیر و نگهداری ساختمان را بهبود بخشند.
انواع سیستم های تهویه مطبوع
سیستم های تهویه مطبوع به طور کلی شامل: سرمایش ، گرمایش ، رطوبت زنی و رطوبت زدایی و تصفیه هوا می باشد. کولر گازی سیستمی است که می تواند سه عامل را کنترل کند: رطوبت ، دما و سرعت جریان هوا. به طور کلی همه سیستم های تهویه مطبوع بر اساس سیالی است که گرما و سرما را به محل مورد نظر منتقل می کند. سیستم های تهویه مطبوع را می توان با توجه به نوع سیال به سه دسته تقسیم کرد: ۱- سیستم تهویه مطبوع تمام هوا ۲- سیستم های آب و هوا ۳- سیستم تهویه مطبوع تمام آب
اجزاء اصلی HVAC
قسمتهای مختلف سیستم گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع عبارتند از:
- هواکش و فن: هواکش و فن اجزای اصلی یک سیستم HVAC هستند که وظیفه عبور هوای گرم یا سرد از سیم پیچ ها را بر عهده دارند.
- پمپ ها: پمپ ها برای جابجایی و انتقال مایعات در صنایع گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع استفاده می شوند.
- کویل : در سیستم های HVAC ، نقطه تبادل سرمایش و گرمایش کویل است.
- رطوبت زدا : این دستگاه با تبدیل رطوبت اضافی محیط به قطرات شبنم و خروج از سیستم ، به عنوان رطوبت گیر عمل می کند.
- مخازن: از مخازن انبساط در تمام سیستمهای تصفیه آب استفاده می شود.
سه روش برای کنترل فشار:
اندازه گیری فشار / تشخیص مناطق نگهداری
کنترل کیفیت در ساختمان الزامی است. سنسور های فشار تغییرات فشار را با دقت کنترل می کنند و نشان می دهند که مشکلی وجود دارد. افت فشار در اطراف منطقه یا روی فیلتر می تواند خطری برای متخصصان تعمیر و نگهداری باشد. نظارت بر فشار افتراقی در سیستم های HVAC به ویژه برای کاربردهای حیاتی مانند حفظ فشار آبشار ، تشخیص فیلترهای مسدود شده یا محفظه های تمیز کننده مهم است .علاوه بر سنسور های فشار ، بسته به کاربرد می توان از فرستنده یا مبدل فشار استفاده کرد.
موارد مورد استفاده شده: کمپرسور، کولر، دیگ بخار، سیستم های بازیابی گرما، کنترل بخار، VAV.
بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان
سنسور ها جریان هوا و فشار را در یک سیستم اندازه گیری می کنند و سیستم های HVAC را برای توزیع کارآمد هوا کارآمدتر می کند. بسته به عملکرد ساختمان و تعداد متوسط افراد ، ساختمان ها به مقدار مشخصی از جریان هوا نیاز دارند. به عنوان مثال ، از آنجا که یک مرکز خرید CO2 زیادی توسط مردم و ترافیک تولید می کند ، سنسور فشار هوای بیشتری را به داخل ساختمان پمپ می کند تا مردم بتوانند راحت تر نفس بکشند. سنسور های فشار برای ارزیابی و نظارت بر فشار هوا ، کیفیت و تهویه مناسب در اتاقها بسیار مفید هستند. کلیه بازرسی های مهم در محیطی تمیز و مرتب انجام می شود.
منطق مورد استفاده: کنترل VAV (حجم هوا متغیر) ، فشار مجرای استاتیک ، سیستم های نظارت بر هوا
سیستم های بهینه سازی
مردم می توانند با اندازه گیری فشار و جریان هوا در اتاق خود ، سرما ، گرما و جریان هوا را بهینه کنند. حسگرها می توانند کارایی سیستم های تهویه مطبوع را افزایش داده ، مصرف انرژی و هزینه ساختمان را کاهش دهند. شناسایی مناطق ذخیره سازی می تواند با اجتناب از جریانهای غیر ضروری ناشی از تجهیزات ناکارآمد ، هزینه های انرژی را کاهش دهد. سنسور های فشار همچنین می توانند از رعایت استانداردهای مورد نیاز اطمینان حاصل کنند.
انواع سنسور در سیستم های تهویه مطبوع
سنسور القایی یک قطعه الکترونیکی کوچک است و دما ، جریان ، ولتاژ ، رطوبت ، فشار و .. یکی از کاربردهای آن در سیستم های تبرید مانند کولرهای گازی و پارتیشن می باشد.
- تعیین دمای محیط، اواپراتور و کندانسور
- تعیین فشار داخلی دستگاه
و بسیاری دیگر استفاده می شود. در این مقاله انواع سنسورهای مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع را معرفی می کنیم.
سنسور چیست؟
سنسورها و کاربرد آنها از کلمه Sense گرفته شده است و به معنی احساس یا درک است. عملکرد این دستگاه تبدیل مقادیر فیزیکی مانند فشار ، گرما ، رطوبت ، دما و… است. به کمیته های دیجیتال یا آنالوگ.
سنسورها در دستگاه های الکتریکی مختلف مانند سیستم های خنک کننده ، PLC و برای اهداف خاص تعبیه شده اند. این قسمت به دلیل عملکرد منحصر به فرد و قابلیت اتصال به دستگاه های برقی مختلف ، به یکی از اجزای اصلی و لاینفک بسیاری از دستگاه های هوشمند تبدیل شده است. سنسورها با ارسال اطلاعات مختلف در مورد وضعیت اجزای داخلی دستگاه الکتریکی به واحد کنترل ، عملکرد و کارکرد دستگاه را در مطلوب ترین حالت کنترل و تغییر می دهند.
انواع سنسور در کولر گازی
وجود حسگرها در سیستم های خنک کننده و دستگاه های خنک کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. در این سیستم ها ، چندین نوع سنسور به طور همزمان برای بهبود کیفیت و عملکرد دستگاه استفاده می شود. چند نمونه از مهمترین و اصلی ترین سنسورهای مورد استفاده در کولر گازی را معرفی می کنیم:
سنسور دمایی یا ترمیستور
ترمیستور یا حسگر دما به تغییرات دما حساس است و مقاومت خود را در برابر کاهش یا افزایش دما تغییر می دهد. این سنسور خازنی یکی از اجزای مهم سیستم های خنک کننده است و برای تشخیص دما استفاده می شود. صفحه کنترل دمای محیط یا دمای لوله ها را توسط ترمیستور تشخیص داده و دستوراتی مانند قطع و وصل کمپرسور ، کاهش یا افزایش دما را با توجه به اطلاعاتی که به دست می آورد ، می دهد. ترمیستورهای مورد استفاده در محفظه ها معمولاً با شیشه یا مس پوشیده شده اند.
سنسور فشار
یک سنسور فشار در پنل بیرونی تعبیه شده است تا از آسیب کمپرسور در مسیر گاز جلوگیری شود. زیرا اگر فشار مبرد خیلی کم یا زیاد شود ، کمپرسور خراب می شود و این قطعه گران قیمت آسیب می بیند.
سنسور فشار مورد استفاده در سیستم خنک کننده در واقع یک کلید الکتریکی است که به طور پیش فرض به طور دائم متصل است. این بدان معناست که سوئیچ خاموش است. با این حال ، اگر فشار مبرد دستگاه کاهش یا افزایش یابد ، کلید تغذیه از حالت پیش فرض خارج شده و قطع (باز) می شود. در این حالت ، مرحله برگشت سنسور قطع می شود و عملکرد دستگاه متوقف می شود تا از آسیب جدی به کمپرسور جلوگیری شود.
حسگر پایپ
حسگر پایپ نوعی سنسور دما است ، تشخیص می دهد که آیا دمای مورد نظر در زمان تعیین شده تولید می شود یا نه و آن را به پنل فرمان ارسال می کند. به عبارت دیگر ، حسگر پایپ وظیفه حفاظت از دستگاه خنک کننده را بر عهده دارد.
برنامه ای به صفحه برق دستگاه داده می شود که تغییرات اهمی سنسور باید با تغییرات زمان مشخص شده مطابقت داشته باشد تا سیستم خنک کننده به طور عادی به کار خود ادامه دهد. حسگر لوله به دلیل سرعت زیاد کمپرسور بسیار شلوغ است و نمی تواند تغییرات سرد و اهمی سنسور را ایجاد کند ، بنابراین آسیب بیشتری نسبت به سایر قسمت های دستگاه دارد.
سنسور الکتریکی
در سیستم های تبرید مدرن و بسیار پیشرفته ، از سنسور الکتریکی برای اندازه گیری دما استفاده می شود. این سنسور یک دماسنج مقاومتی است و دارای مقاومت بسیار بالا در حدود 1000 اهم در صفر درجه سانتیگراد است. حسگرهای الکتریکی نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی و به روز رسانی سیستم های خنک کننده ، تخلیه ، سنسور تشخیص شخص ، سنسور خواب و غیره. از سنسورهای مختلفی استفاده شده است و کولرهای گازی محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند.
کنترل رطوبت مهم است و همیشه باید به دلایل زیر مورد توجه قرار گیرد:
رطوبت یک عامل مهم در تعیین دمای اتاق و راحتی و آسایش سرنشینان است. افزایش رطوبت در محیط می تواند باعث ایجاد قارچ روی پوست و خشک شدن غشاهای مخاطی و خارش پوست شود. تورم لب ها و گلودرد و خشکی دهان ، به ویژه در صبح. لازم به ذکر است که به عنوان مثال ، در صورت افزایش دمای هوای خشک ، رطوبت نسبی باید کاهش یابد تا از تغییر در آسایش و رفاه ساکنان جلوگیری شود و اگر دمای خشکی ، این رطوبت نسبی افزایش یابد. امروزه از سیستم های تهویه مطبوع برای کنترل و کنترل رطوبت ساختمان استفاده می شود.
روشهای انتخاب نوع سیستم تهویه مطبوع
برای انتخاب نوع سیستم تهویه مطبوع برای پروژه ، عوامل زیر را باید در نظر گرفت:
1- فرصتهای مالی شخصی یا موسسه سرمایه گذار
2- فضا یا ساختمان - هدف ، مکان
3- ویژگی های خارج ساختمان ، دما ، رطوبت ، باد ، تابش ، آفتاب ، سایه
4- تغییرات بار حرارتی داخل ساختمان - ساکنین ، چراغ ها
5- قابلیت ساختمان برای ذخیره گرمای به دست آمده
6- ضرورت و ظرفیت پیش سرمایش برای کاهش سایز کولرها یا خنک شدن نسبی ساختمان
7- جنبه های فیزیکی فضا یا ساختمان از نظر سازگاری تجهیزات با سیستم تهویه مطبوع و تنظیم عملکرد سیستم تحت بار حرارتی جزئی ، بسته به انتخاب نوع سیستم تهویه مطبوع.
8- انتظارات از وعده های شخصی کارفرما در مورد کیفیت هوای محیط
کلام آخر
امروزه صنعت اچ وک یا اچ وی ای سی (HVAC) به سرعت در حال توسعه و تغییر است و بسته به این تغییرات ، میزان تقاضا ، خواسته های چند منظوره و کیفیت قطعات مختلف مورد استفاده در آن نیز تغییر می کند. سیستم های HVAC و HVACR (گرمایش ، تهویه مطبوع و برودتی) برای عملکرد ایمن و مطمئن نیاز به کنترل دقیق و مطمئن فشار دارند. از آنجا که این سیستم ها از فشرده سازی و تبخیر مبردها برای اثر خنک کننده استفاده می کنند ، کنترل دقیق فشار مبرد در این سیستم ها برای اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات ضروری است.
سیستم های جدید HVAC و HVACR میزان فشار را با استفاده از سنسورهای سرعت متغیر و کمپرسورها برای اطمینان از حداکثر بازده انرژی کنترل می کنند. سری های مختلف سنسورهای فشار هگلر نقش مهمی در اندازه گیری فشار و سطح مایع در فرآیندهای تکنولوژیکی صنعتی ایفا می کنند.
