دستگاه هواساز چیست؟ | دماتجهیـز

دستگاه هواساز (Air Handling Unit) یکی از مهمترین تجهیزات بخش تهویه مطبوع یا HVAC به شمار می آید که اصلی ترین وظیفه آن تامین، انتقال و جابجایی هوای مناسب و مطبوع و پالایش آن در محیط مورد نظر است. به همین منظور از این دستگاه در مکان های عمومی، شرکت ها و اماکن تجاری ، صعنتی و ... برای تولید هوای تازه (تهویه) ، تامین هوای خنک (سرمایش) و تامین هوای گرم (گرمایش) استفاده می ­شود. در این مقاله درباره دستگاه هواساز، انواع، عملکرد و کاربردهای آن صحبت می کنیم. 

هواساز (AHU) چیست؟

به طور خلاصه، هواساز ها با استفاده از جریان آب سرد چیلر مرکزی به کویل سرمایشی هواساز در تابستان ها و جریان آب گرم دیگ موتورخانه به کویل گرمایشی هواساز در زمستان ها، هوای مطبوعی را فراهم می کنند.

لازم به ذکر است که از واژه هوارسان نیز برای معرفی این دستگاه استفاده می­ شود . استفاده از این کلمه به دلیل آن است که چون در گذشته کلمه weather maker به هواساز ترجمه شده بود، اما با توجه به اینکه در این سیستم هیچگونه عملی برای تولید هوا صورت نمی گیرد، از این دستگاه با نام هوارسان یا واحد انتقال هوا نیز نام برده می شود.

مزایای هوا ساز

• راندمان و کارایی بالا
• استفاده جداگانه و مستقل بودن تهویه هر واحد مجتمع
• جلوگیری از اشغال فضای خانه با نصب بر روی پشت بام
• فیلتراسیون و تامین کیفیت مناسب هوا
• نصب و نگهداری و تعمیرات آسان

انواع دستگاه هواساز

به طور کلی دستگاه های هوا ساز در 4 نوع و در کاربردهای مختلف تولید و عرضه می شوند که عبارت اند از:

• آپارتمانی
• صنعتی
• هایژنیک
• خانگی

هرکدام از انواع هواساز های فوق ممکن است به صورت هواساز های حجم متغیر، دما متغیر و یا حجم و دمای هوای متغیر به صورت Full fresh air یا Return& fresh air بر اساس نیاز پروژه تولید و عرضه می شوند که اصلی­ ترین اهداف همه این نوع محصولات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنظیم دما
• تنظیم رطوبت هوا
• تصفیه هوا
• تامین هوای تازه 

هواساز هایژنیک

هواسازهای هایژنیک عموما پیشرفته ترین نوع از انواع هواساز ها محسوب می شوند. این نوع هواسازها به دلیل دارا بودن سیستم فیلتراسیون و تجهیزات داخلی پیشرفته ، برای محیط هایی همچون بیمارستان ها ، آزمایشگاه­ها و ... که لازمه اصلی آنها داشتن هوای استریل و تمیز که عاری از هرگونه گرد و غبار و مواد آلاینده است، مورد استفاده قرار می ­گیرند. دستگاه های هوا ساز هایژنیکی اصولا بر اساس استاندارد های بین المللی خاص و تعیین شده ای طراحی و ساخته می شوند که بسیار حائز اهمیت هستند. این استاندارد ها عبارت است از:

• استاندارد EN 1886 ( سیستم تهویه ساختمان ها و عملکرد مکانیکی آن)
• استاندارد VDI 3803 ( اصول تکنیکال و ساختاری سیستم های تهویه مطبوع)
• استاندارد VDI 6022 ( سیستم های تهویه مطبوع هایژنیک یا همان بهداشتی)
• استاندارد EN 13053 ( رتبه بندی و عملکرد قطعات و بخش های مختلف سیستم تهویه)

هواساز صنعتی

ساختار هواساز های صنعتی با توجه به اینکه در محیط هایی با ابعاد و فضای بزرگتری نسبت به  دیگر انواع هواسازها استفاده می شوند، دارای مکانیزم و ساختار بزرگ­تری هستند. این هواسازها دارای دسته بندی های متفاوتی می باشند که اصلی ترین آنها عبارت اند از :

دسته بندی بر اساس نوع هوادهی

• هواسازهای با جریان تازه (Full Fresh)
• هواسازهای با جریان برگشتی (Return)

دسته بندی بر اساس میزان هوادهی

• هواسازهای با جریان هوای ثابت (Constant Air Volume)
• هواسازهای با جریان هوای متغیر (variable Air Volume)

دسته بندی بر اساس ناحیۀ هوادهی

• هواسازهای چند ناحیه ای (Multi Zone)
• هواسازهای تک ناحیه ای (Single Zone)

مکان هایی که از این نوع هواساز برای تامین و تولید هوای مطبوع استفاده می شود عبارت اند از: کارخانه و کارگاه های صنایع مختلف ، سالن های سمینار و اجتماعات ، سالن ها و باشگاه های ورزشی و ...

هواساز آپارتمانی

از این هواساز زمانی در محیط های آپارتمانی استفاده می شود که شرایط طراحی و نصب آن به طور کامل رعایت شده باشد، زیرا در بعضی موارد این دستگاه با ایرواشر تلفیق می شود و این امر نه تنها بازدهی و نتیجه مطلوبی ندارد، بلکه باعث تجمیع باکتری ها و آلودگی ها در داخل دستگاه هواساز و سپس انتشار آن به محیط داخلی ساختمان می شود.

هواساز خانگی

دستگاه هواساز خانگی تنها به منظور تامین نیاز سرمایشی و گرمایشی یک واحد مورد استفاده قرار می­ گیرند. در اینجا باید به این نکته اشاره کرد که دستگاه تصفیه هوا و هواساز با هم متفاوت هستند، اصولا دستگاه تصفیه هوا تنها هوا را تصفیه می­ کند و هیچ گونه تاثیر دمایی بر گرمایش و یا سرمایش هوا ندارد.

 جهت تهویه و تامین هوای مطبوع در محیط هایی با متراژ پایین، هواساز آپارتمانی یکی از بهترین گزینه ها است. این نوع هواساز مانند سایر هواساز های دیگر، با توجه به ظرفیت وقدرتی که طراحی و ساخته شده اند، وظیفه تولید هوای سرد در فصل تابستان و هوای گرم در فصل زمستان را دارد. تصفیه هوا با تعبیه فیلتر مناسب و از بین بردن آلودگی های موجود در هوا از دیگر ویژگی های این نوع هواساز می باشد.

اصول کار و اجزا تشکیل دهنده هوا ساز

دستگاه های هواساز با وجود کارایی بالایی که دارند، دارای ساختار بسیار ساده ای هستند و همانطور که می‌دانید هواساز در چهار بخش سرمایش، گرمایش، تصفیه هوا و تنظیم رطوبت مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم دارای اجزای مختلفی از جمله کویل سرد و گرم ، فن ، تعدادی فیلتر تصفیه هوا، رطوبت زن ، کانال و ... می باشد. نحوه عملکرد دستگاه هواساز نیز به این صورت است که آب گرم و سرد تولید شده در دستگاه هایی مانند چیلر ، بویلر و در موتورخانه مرکزی ساختمان به کویل هواساز سیستم منتقل می شود. سپس چند فن کوچک یا یک فن بزرگ که در دستگاه هواساز تعبیه شده است ، هوا را از روی کویل های سرد و گرم دمیده و پس از سرد یا گرم کردن هوا، آن را از طریق کانال کشی موجود در محل مورد نظر توزیع می کند. به نحوی که در فصول گرم با جریان آب سرد در کویل ها عملکرد هواساز از نوع سرمایشی و در فصول سرد با جریان آب گرم دیگ موتورخانه در داخل کویل ها، عملکرد هواساز از نوع گرمایشی می باشد.

دستگاه هواساز با توجه نوع کاربری و ابعاد فضاهای پروژه از اجزا مختلف و متفاوتی تشکیل شده است. اجزای اصلی و ثابت این دستگاه عبارتند از:

• بدنه هوابندی و عایق شده دستگاه
• کویل سرمایشی و گرمایشی(Cooling Heating Coil)
• فیلترهای تصفیه هواساز (Filter)
• الکتروموتور و فن دمنده هواساز (Supply Fan)

کویل سرمایشی و گرمایشی هواساز (Cooling Heating Coil)

همانطور که گفته شد، عملکرد دستگاه های هواساز به گونه ­ای است که برای تولید و تامین نیاز گرمایشی و سرمایشی فضای پروژه، دمای هوا را تغییر می دهند. این تغییر دما به وسیله کویل هایی که در مسیر جریان هوا قرار دارند انجام می شود. همچنین از کویل های سرمایشی نیز می توان به عنوان رطوبت گیر( با کاهش دما هوا تا پایین­تر از نقطه شبنم آن) استفاده کرد.

کویل ­های هواساز با در نظر گرفتن نوع پروژه به دو صورت طراحی و ساخته می شوند:

کویل هواساز مستقیم (Direct)

کویل ­هایی هستند که مستقیماً از جریان سرد مبرد (DX Coil) برای سرمایش و از گازهای حاصل از احتراق سوخت(Fired Heater Coil) برای گرمایش بهره می­ گیرند. پمپ ­های حرارتی (Heat Pumps) نیز به این شکل می­ توانند جهت سرمایش و گرمایش مستقیم در هواسازها به کار روند. نوع دیگر کویل­ های گرمایش، هیترهای برقی (Electrical Heater) هستند که با عبور جریان برق از المنت­ های تعبیه ­شده در آن، انرژی الکتریکی را به انرژی گرمایی تبدیل کرده و هوای عبوری را گرم می کنند.

کویل هواساز غیر مستقیم (Indirect)

کویل­ هایی هستند که از جریان آب سرد تولیدی چیلر با دمای 7 درجه سانتی گراد برای سرمایش و از جریان آب گرم تولیدی دیگ با دمای 82 درجه سانتی گراد برای گرمایش هوای محیط استفاده می ­کنند. از بخار آب گرم نیز می ­توان در کویل ­های گرمایش غیرمستقیم بهره گرفت.

فیلتر هوا ساز (Filter)

یکی از مهمترین مولفه های تشکیل دهنده دستگاه های هواساز، فیلتر ها هستند. به طوری که داشتن آگاهی کافی از نوع فیلتر و انتخاب درست آن ، تاثیر مستقیمی در کارایی دستگاه هواساز دارد. این فیلتر ها که معمولا دارای تکنولوژی ساخت منحصر به فرد و انواع گوناگون هستند، بر اساس استانداردهای خاصی آزمایش و طبقه بندی می شوند که معروفترین آنها عبارت است از:

استاندارد آمریکایی ASHRAE

مخفف عبارت (American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers)

استاندارد اروپایی EUROVENT

که با EU کد گذاری شده و به وسیله آن در سراسر بازار های اروپا عرضه می شود.

انواع مختلفی از فیلترها در هواسازها مورد استفاده قرار می گیرند که عبارت اند از:

• فیلتر اولپا
• فیلتر هپا
• پیش فیلتر الیاف شیشه ای ( فایبرگلاس )
• فیلتر کیسه ای
• پیش فیلتر فلزی
• پیش فیلتر پلیتد (پانل)

فن دمنده هواساز (Supply Fan)

اصولا از فن دمنده به عنوان قلب متحرک دستگاه هواساز نام برده می شود. به این دلیل که انرژی لازم جهت به جریان افتادن هوا در داخل کانال های هوای ساختمان توسط این بخش تامین می شود. این عملیات با ایجاد یک اختلاف فشار مناسب که توسط فن ها صورت می گیرد، انجام می شود. از انواع فن های مورد استفاده در هوا ساز نیز می توان به فن سانتریفیوژ و فن پلاگ اشاره کرد.

مهمترین نکته که باید در اینجا به آن دقت کرد این است که با توجه به اینکه اصلی ترین مصرف کننده برق در دستگاه هواساز فن ها هستند، انتخاب فن مناسب با اتلاف انرژی کمتر، تاثیر مستقیمی بر کارایی و بازدهی دستگاه دارد.

راهنمای انتخاب هواساز

همانطور که می دانید، با افزایش رطوبت ، انتالپی محیط نیز افزایش می یابد. یا به عبارت دیگر وجود رطوبت بالا باعث احساس افزایش دما می شود. از طرفی به دلیل گستردگی و تنوع اقلیمی و آب و هوایی در کشورمان ، درصد رطوبت هوا نیز متفاوت است به طوری که در بعضی از اقلیم ها رطوبت هوا به بالای 95% نیز میرسد! به همین دلیل قبل از شروع محاسبات، باید نوع کاربری و محل نصب دستگاه هواساز از نظر اقلیم منطقه ای (رطوبت و درجه حرارت) مورد بررسی قرار گیرد.

یکی دیگر از مهمترین نکات برای انتخاب دستگاه هواساز، ظرفیت هوادهی آن است. برای محاسبه این مشخصه باید علاوه بر محاسبه بار برودتی و حرارتی ساختمان، به نوع کاربرد هواساز نیز توجه داشت. به همین دلیل باید در ابتدا مشخص شود که دستگاه هواسازی که قصد انتخاب آن را داریم به منظور تامین نیاز سرمایشی و گرمایشی پروژه استفاده خواهد شد و یا هدف از انتخاب و بکارگیری آن صرفا برای تهویه هوای تازه می باشد. بنابراین نحوه محاسبه ظرفیت هوادهی به دو صورت زیر انجام می­شود:

محاسبه ظرفیت هوادهی هواساز برای تأمین نیاز سرمایشی و گرمایشیِ پروژه:

دراین مرحله ابتدا باید بار سرمایشی و گرمایشی پروژه توسط کارشناسان و مهندسین تاسیسات کارآزموده و با تجربه محاسبه شود. اصولا به میزان سرما و یا گرمایی که در یک ساختمان از طریق جدارها،کف و سقف،شیشه ها، درزها و دیگر عوامل هدر می رود و باید از طریق دستگاه های سرمایشی و گرمایشی نظیر هواساز جبران شود را بار گرمایشی و یا بار سرمایشی ساختمان گویند .برای محاسبه بار سرمایشی که اولین گام در محاسبات ظرفیت هواساز در مناطق گرم و خشک و حتی مناطق گرم و معتدل می باشد می توان در کنار استفاده از مشاوره و راهنمایی های مهندسین و کارشناسان تاسیسات پروژه ها، از سایت BTU Calculator و نیز برای محاسبه بار گرمایشی می توان از سایتTHERMO SOFT استفاده کرد.

همچنین می توانیم از طریق رابطه زیر، حجم هوادهی مورد نیاز هواساز را محاسبه کنیم:

نکته بسیار مهم در محاسبات فوق، در نظر گرفتن تاثیر ارتفاع محیط محل از سطح دریا بر ضریب های رابطه می باشد. به این علت که با افزایش ارتفاع چگالی هوا نیز کاهش می یابد. به عنوان مثال به ازای هر 250 متر 1% چگالی هوا کم شده و میبایستی این عدد را از ضرایب رابطه کم کرد.

محاسبه ظرفیت هوادهی هواساز برای تأمین هوای تازه:

برای انجام این محاسبه از عوامل و معیار های مختلفی از جمله کاربری محیط ، متراژ ، تعداد نفرات ، تعداد دفعات تعویض هوا و استاندارد هایی مانند مقررات ملی ساختمان استفاده می شود. به طور مثال در یک اتاق به ازای هر نفر15 cfmدر راهرو و سالن های اماکن عمومی به ازای هر متر مربع مساحت کف 0.2 cfm هوای تازه لازم خواهد بود.

Cfm چیست؟

CFM مخفف کلمات Cubic Feet per Minute (فوت مکعب بر دقیقه) است که در واقع از آن به عنوان واحد حجم جابه جایی هوا توسط تجهیزات تهویه مطبوع و هواساز نام برده می شود. به این معنی که وقتی گفته می شود هواساز 5000 cfm است، یعنی این هواساز میتواند 5000 فوت مکعب هوا را در واحد دقیقه جا به جا کند. عواملی که بر cfm هوا ساز تاثیر دارند عبارت اند از:

• ارتفاع محل بهره برداری دستگاه از سطح دریا
• افت فشار فن، کویل سرمایشی و گرمایشی
• رطوبت محل نصب
• سرعت انتقال هوا از روی کویل

 دمـاتجهیــز؛ بهترین قیمت ها و برند های تجهیزات تأسیسات ساختمان 

نکات و راهنمای خرید هواساز

• بررسی دقیق افت فشار استاتیكی که در طولانی ترین مسیر كانال یا هد استاتیكی فن هوادهی وجود دارد
• برآورد دقیق حجم هوای عبوری از هوا ساز در واحد زمان
• محاسبه دقیق بارهای سرمایی و گرمایی كلی ساختمان

باید به این نکته نیز توجه داشت که اگر در ساختمان بیش از یك هواساز مورد استفاده بگیرد، باید سهم هر هواساز از بارهای سرمایشی و گرمایشی كلی مشخص شود.

علاوه بر نکات بالا، می توان با مراجعه به کاتالوگ محصول مدنظر ، کلیه ویژگی ها و مشخصات از جمله ظرفیت حرارتی ، ظرفیت رطوبت زن( که معمولا 15 پوند بر اینچ مربع است) ، قدرت موتور فن و ... را نیز بررسی کرد.

نصب و راه اندازی هواساز

برای نصب و راه اندازی هواساز ها باید به نکات و شرایط خاصی توجه کرد که مهمترین آنها عبارت اند از:

• استفاده از کفشور فاضلاب همراه با ونت مطمئن در محل نصب هواساز جهت نظافت و سرویس دوره ای دستگاه هواساز
• در نظر گرفتن حداقل 1/5 متر فضای خالی از یک طرف برای امکان سرویس و یا تعویض احتمالی کویل هواساز
• عایق کاری مناسب کانالهای هوای در معرض آفتاب، گرما و سرما برای افزایش راندمان و کارایی دستگاه
• نصب هواساز در محل مناسب برای کاهش طول مسیر کانال کشی و کاهش هزینه ها

سخن پایانی

شما عزیزان می توانید با مراجعه به وبسایت دماتجهیز،بخش تهویه مطبوع و قسمت هواساز، اطلاعات انواع هواسازها را مطالعه نموده و از قیمت های بروز هر یک از این محصولات اطلاع حاصل نمایید و یا در ساعات اداری با کارشناسان بخش تجهیزات تهویه مطبوع در این مجموعه تماس بگیرید.

مجموعه تخصصی دماتجهیز علاوه بر جواز کسب معتبر از اتحادیه صنف شوفاژ و تهویه مطبوع، دارای نماد اعتماد الکترونیکی بوده و فعالیت سایت فروشگاهی خود را از سال 1383 در دفتر مرکزی تهران آغاز نموده است.

مقالات مرتبط

جهت کسب اطلاعات بیشتر، پیشنهاد می‌شود مطالب مرتبط با مقاله "دستگاه هواساز چیست؟" را نیز مطالعه فرمایید.

• مقایسه مزایا و معایب فن کویل و هواساز
• همه چیز درمورد ساختار و کاربرد هواساز ها
• تفاوت ایرواشر با هواساز

منتظر تماس و مشتاق دیدارتان در مجموعه تخصصی دماتجهیز هستیم

با اشتراک گذاری مقاله فوق در شبکه های اجتماعی، دوستان خود را از مطالب مهم آن آگاه سازید.