نقش سیستم های سرمایشی و گرمایشی در بازسازی خانه
سیستمهای سرمایشی و گرمایشی برای راحتی و بهداشتی ساختمانها بسیار حائز اهمیت هستند. در واقع، این سیستمها برای تنظیم دمای داخلی ساختمان در زمستان و تابستان بسیار مهم هستند. در سیستمهای گرمایشی، گرما با استفاده از یک منبع گرما به سیستم اضافه می‌شود. منابع گرمایش میتوانند شامل انواع مختلفی از سوخت مانند گاز طبیعی، برق، نفت، چوب و… باشند. در سیستمهای گرمایشی، گرما از طریق شبکه لوله‌های آب یا بخار به سراسر ساختمان منتقل می‌شود. همچنین، سیستمهای گرمایشی میتوانند شامل پمپ هوای گرم کننده، فنکویل، بخاری، بویلر، شومینه و یا سیستم های تهویه مطبوع تلفیقی باشند.
سیستم های سرمایشی و گرمایشی در بازسازی ساختمان
یکی از مهمترین چالش هایی که در زمان تجهیز ساختمان به سیستم گرمایش و سرمایش با آن مواجه می‌شویم، تنوع بیش از حد این دستگاه های حرارتی و برودتی هستند که گاهی انتخاب را برای ما دشوار می‌کنند. سیستمهای سرمایشی معمولاً با استفاده از یک یا چند پمپ حرارتی، یک واحد تهویه مطبوع، یا سیستمهای خنک کننده هوا کار می‌کنند. این سیستمها در تابستان برای کاهش دمای داخلی ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقابل، سیستمهای سرمایشی میتوانند شامل واحدهای تهویه مطبوع مکانیزه، آب خنک کننده، کولر گازی، سیستمهای هواسازی و یا ترکیبی از این عناصر باشند.
آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع و نقش آن در بازسازی خانه
به طور کلی، سیستمهای گرمایشی و سرمایشی مدرن از تکنولوژی های پیشرفته، بهینه و خلاقانه استفاده می‌کنند تا بتوانند به بهبود کیفیت هوای محیطی کمک کنند. علاوه بر سیستم های گرمایشی و سرمایشی، سیستم های تهویه مطبوع نیز در ساختمان ها به کار می روند. این سیستمها با استفاده از یک واحد تهویه مطبوع، هوای داخل ساختمان را تصفیه، مرطوب و خنک یا گرم می کنند تا شرایط زندگی بهتری برای ساکنان ساختمان ایجاد شود.
سیستمهای تهویه مطبوع شامل چندین قسمت اساسی هستند که عبارتند از:
- واحد تهویه مطبوع: این واحد مسئول تصفیه هوا، خنک کردن یا گرم کردن آن و تهویه آن است.
- شبکه لوله های هواساز: این شبکه لوله‌ها برای انتقال هوای تصفیه شده به سراسر ساختمان به کار می‌روند.
- دستگاه های تنظیم دما: این دستگاه‌ها برای تنظیم دمای هوا در اتاق ها به کار می‌روند.
- سیستم کنترل: این سیستمها برای کنترل و نظارت بر عملکرد سیستم تهویه مطبوع به کار می‌روند.
همچنین، در سیستمهای تهویه مطبوع میتوان از تکنولوژی‌های مختلفی مانند تصفیه هوا با فیلترهای HEPA، سیستمهای گرمایش و سرمایش ابری، سیستمهای تصفیه هوای آلوده و یا سیستمهای تصفیه هوای رطوبتی استفاده کرد. به طور کلی، سیستمهای گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع از تکنولوژی‌های پیشرفته و بهینه استفاده می‌کنند تا بتوانند به بهبود کیفیت زندگی در ساختمانها کمک کنند.
کدام بخش های سیستم گرمایشی و سرمایشی قابل تعویض هستند
هنگام بازسازی ساختمان‌های مسکونی و اداری، بخش‌های مختلفی از سیستم گرمایش و سرمایش می توانند قابل تعویض و یا بازسازی باشند. برخی از این بخش‌ها به شرح زیر می باشند.
- دیوارهای خارجی
اگر دیوارهای خارجی ساختمان بدون عایق حرارتی هستند، میتوان این دیوارها را با دیوارهای جدیدی با عایق حرارتی قابل تعویض کرد. این تغییرات باعث کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش ساختمان و بهبود راحتی ساکنان می شود.
- پنجره‌‌ها
پنجره های قدیمی ساختمان ممکن است نشت هوا داشته باشند و باعث افزایش هزینه گرمایش و سرمایش شوند. در چنین مواردی، می توان پنجره های جدید با عایق حرارتی و باز شوندگی بهتر نصب کرد.
- سیستمهای گرمایش و سرمایش
سیستم های گرمایش و سرمایش قدیمی ممکن است با عیب و خطا روبرو شوند و هزینه های بالایی را به دنبال داشته باشند. در این موارد، میتوان سیستم های جدید و بهتر با قابلیت کنترل هوشمند نصب کرد.
- لوله‌ها
لوله های قدیمی سیستم گرمایش و سرمایش ممکن است نشت داشته باشند و باعث هدررفت انرژی و افزایش هزینه های سوخت شوند. در چنین مواردی، لوله ها را می توان با لوله های جدیدی با کیفیت بالا و قابلیت عایق بندی مناسب جایگزین کرد.
- دمنده‌ها
دمنده های سیستم گرمایش و سرمایش قدیمی ممکن است خراب شده باشند و نیاز به تعویض داشته باشند.
آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع در ساختمان ها
سیستم تهویه مطبوع (HVAC) یک سیستم مهم در ساختمانها می‌باشد که در آن هوا را تصفیه، سرد یا گرم کرده و رطوبت را کنترل می کند تا شرایط راحتی برای ساکنین و کاربران ساختمان ایجاد شود. این سیستم شامل چندین قسمت از جمله واحد تهویه، یا هواساز، واحد خنک کننده، یا کولر، و واحد گرم کننده، یا بخاری است. هوای خارج از ساختمان از طریق داکت ها و فیلترها به داخل واحد تهویه منتقل می شود. در این واحد، هوا تصفیه، ترموستات ها برای کنترل دمای هوا استفاده می شوند و در نهایت، هوا به طور مساوی به سایر اتاق های ساختمان توزیع می شود.
با استفاده از سیستم HVAC، شرایط داخل ساختمان در هر فصل سال، در دما، رطوبت و شرایط هوایی دلخواه تنظیم می شود. همچنین، این سیستم ها به صرفه جویی در مصرف انرژی کمک کرده و در نتیجه، باعث صرفه جویی و کاهش هزینه های مصرف انرژی می شوند.
- کولر گازی یا اسپلیت
در این بخش می خواهیم کولر گازی را به همراه اسپلیت به شما معرفی کنیم؛ چون برخی از مردم هیچ تفاوتی برای این دو وسیله قائل نیستند و از نظر آنها کولر گازی همان اسپلیت است، اما در ادامه به شما خواهیم گفت که این دو دستگاه با وجو شباهت های بسیار زیادی که با هم دارند، اتفاقاً از یکدیگر متفاوتند.
شبیه بودن کولر گازی و اسپلیت از این لحاظ است که هر دو توسط مایع خنک کننده به سرمایش محیط کمک می کنند، اما تفاوت اصلی بین کولر گازی و اسپلیت در این است که کولر گازی یک وسیله سرمایشی تهویه مطبوع است که اغلب به صورت یک تکه طراحی و تولید می شود، شکل رایج کولر گازی مدل پنجره‌ای این وسیله است.
این دستگاه از بخش های مختلفی از جمله کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط، لوله مویین و اوپراتور تشکیل شده که وظیفه اصلی آن این است که مایع مبرد را تبخیر کند و از این طریق هوای گرم داخل ساختمان را در اوپراتور دستگاه به هوای مطبوع و خنک تبدیل کند. اما کولر گازی اسپلیت بیشتر در مدل دو تکه طراحی می شود، به بیانی دیگر این وسیله از دو یونیت جداگانه ساخته شده که کمپرسور و کندانسور در بخش خارجی کولر و اوپراتور در بخش داخلی آن جای گرفته اند.
یونیت خارجی اسپلیت در بیرون از ساختمان نصب می شود، بنابراین تولید صدای کمتری به نسبت کولر گازی یک تکه دارد، از طرفی برخی از اسپلیت ها این توانایی را دارند که به دو سیستم سرمایش و گرمایش مجهز شوند. سیستم سرمایشی اسپلیت همانند کولر گازی کار می کند، یعنی مایع خنک کننده یا مبرد در داخل لوله های مویین آن تبخیر شده و از این طریق هوای گرم محیط داخلی را جذب می کند تا به یونیت خارجی دستگاه منتقل کرده و در آنجا این مایع سرد و تبدیل به مایع می شود. برای استفاده از سیستم گرمایشی اسپلیت این وسیله به پمپ حرارتی تبدیل می شود تا بتوان برای گرم کردن محیط در فصل زمستان بکار گرفته شود.
کولر گازی اسپلیت در انواع مختلفی از جمله موارد زیر طراحی می شود:
- دیواری
- سقفی
- کانالی
- کاستی
- ایستاده
- مینی اسپلیت
کاربرد اصلی کولرهای گازی و اسپلیت ها در خانه های مسکونی، اتاق هتل‌ها، ساختمان های اداری و تجاری به منظور خنک کردن محیط است، چون این تجهیزات قابلیت یکنواخت کردن دمای محیط را دارند.
مزایای کولر گازی و اسپلیت
- امکان کنترل مستقل دما در اتاق یا فضاهای مختلف ساختمان
- قابلیت کنترل مصرف سیستم سرمایش و گرمایش مستقل برای هر کام از واحدهای ساختمان
- مجهز به سیستم های فیلترینگ برای پاکسازی هوای داخل
معایب کولر گازی و اسپلیت
- برای فضاهایی با متراژ بالا استفاده از یک یا دو یونیت کولر گازی جوابگو نیست
- مصرف برق کمپرسور کولر گازی به خصوص در حالت گرماش این وسیله به نسبت بالاست، در نتیجه مقرون به صرفه نیست
- به منظور استفاده در اقلیم های خشک کشور اصلاً گزینه مناسبی نیست
تفاوت کولر گازی و داکت اسپلیت در سیستم خانه
در واقع کولر گازی و داکت اسپلیت دو نوع سیستم تهویه مطبوع متفاوت هستند که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند.
- کولر گازی
این سیستم، یک دستگاه مستقل است که برای خنک کردن یک فضای کوچک به کار می‌‌رود. این دستگاه شامل یک واحد داخلی و یک واحد خارجی است. واحد داخلی شامل یک کمپرسور، یک پره ای (فن) و یک رادیاتور است. واحد خارجی شامل یک کمپرسور، یک پره و یک رادیاتور دیگر است. هوای گرم از واحد داخلی به واحد خارجی منتقل می شود و در آنجا توسط کمپرسور و رادیاتور خنک شده و سپس به فضا بازگردانده می شود.
- داکت اسپلیت
داکت اسپلیت یک سیستم مرکزی تهویه مطبوع است که شامل یک واحد داخلی و یک واحد خارجی می باشد. در این سیستم، هوا از واحد داخلی با استفاده از یک شبکه لوله های فلزی (داکت) به اتاق های مختلف منتقل می‌شود. واحد داخلی شامل یک فن، یک کمپرسور و یک رادیاتور است. واحد خارجی شامل یک کمپرسور و یک رادیاتور است. در این سیستم، فضایی با اندازه بزرگ می تواند با یک دستگاه تهویه مطبوع پوشش داده شود و هوای خنک را به سرعت و به صورت متوازن توزیع می کند.
در مقایسه با یک کولر گازی، داکت اسپلیت یک سیستم پیچیده تر است و به دلیل داشتن یک شبکه داکت، نصب آن بسیار پیچیده تر است. همچنین، داشتن یک واحد داخلی و یک واحد خارجی به معنی این است که مصرف انرژی آن بیشتر از کولر گازی است. اما با این حال، داکت اسپلیت بهترین راه حل برای پوشش دادن فضاهای بزرگ است. همچنین، در داکت اسپلیت، نیازی به نصب دستگاه‌های خارجی در هر اتاق نیست، بنابراین ظاهری زیبا‌تر و محیطی کمتر پراکنده‌‌ای را فراهم می‌کند.
- چیلر
یکی دیگر از پرقدرت ترین سیستم های سرمایشی و گرمایشی ساختمان ها، چیلرها هستند که می توان از این وسیله در هر دو حالت گرمایشی و سرمایشی استفاده نمود. برای بررسی نقش سرمایشی و گرمایشی چیلر در فرایند تهویه مطبوع ساختمان ها، ابتدا به سراغ بررسی اساس کار چیلرها خواهیم رفت. چیلر وسیله ای است که طی یک سری فرآیندها، گرمای محیط اطراف را گرفته و بعد از به گردش درآوردن آب خنک این گرما را حذف می‌کند. در واقع اساس کار چیلرها بر روی عوض کردن فاز ماده مبرد یا خنک کننده می باشد که در داخل چرخه این وسیله و بین اجزای آن اتفاق می افتد.
با این توضیحات، مشخص می شود که این دستگاه می تواند با کمک فرآیندهای گرماده و گرماگیر خود برای سیستم گرمایش و سرمایش ساختمان ها موثر باشد. اجزای اصلی چیلرها، اوپراترو، کندانسور و شیر انبساط هستند. حالا باید به این موضوع پرداخت که علاوه بر این سه جزء گفته شده چه تجهیزات دیگری وارد چرخه تبرید چیلر می شود. با فهمیدن این مورد به این نتیجه خواهیم رسید که نه تنها طراحی و شکل فیزیکی چیلر، بلکه نحوه خنک سازی کندانسور نیز متفاوت خواهد بود.
چیلر گرمایشی برای گرم کردن ساختمان نیاز به یک بویلر دارد که یا می تواند مستقیم به چیلر وصل شوند و یا در داخل موتورخانه باشد. پس از آن باید دیگر تجهیزات از جمله فن کویل یا هواساز در داخل ساختمان باشند تا هوای سرد و گرم چیلر را به محیط منتقل کنند. اگر چیلر را به فن کویل مرتبط کنیم، می توانیم با کمک ترموستات این وسیله دمای هر اتاق را به صورت جداگانه کنترل کرده و در واقع چندین فن کویل تهویه مطبوع واحدها را به عهده می گیرند. هواسازها نیز تقریباً کاری مشابه با فن کویل ها انجام می دهند، چون هواساز نیز خودش تولید کننده حرارت و برودت نیست و فقط در اتصال به چیلر گرمایشی آب گرم از طرف بویلر پمپاژ شده و حرارت آن با کمک هواساز پخش می شود.
امروزه دسته ای از چیلرهای خانگی طراحی و تولید شده اند که برای تولید سرمایش و گرمایش خانه نیازی به موتورخانه ندارند، بلکه می توانند به همان پکیج که برای گرمایش خانه نصب شده وصل شوند و منبع گرمای خود را بدست آورند. به این تجهیزات مینی چیلر گفته می شود. در صورت استفاده از چیلرهای خانگی نه تنها هزینه خرید، نصب و نگهداری سیستم گرمایش و سرمایش خانه کاهش پیدا می کند، بلکه کنترل دمای محیط نیز به راحتی امکان پذیر می شود.
روش کار چیلر گرمایشی خانگی به این صورت است که به جریان آب گرم وصل می شود و سپس آب گرم ورودی به چیلر وارد شده و حرارت آن از طریق فن کویل ها پخش می شود. چیلر سرمایشی خانگی نیز در دو مدل هوا خنک و آب خنک هستند، چیلرهای هوا خنک از هوای محیط اطراف و گردش آن برای خنک کردن کندانسور خود استفاده می کنند و نیازی به برج خنک کننده آب برای خنک سازی ندارند. بنابراین چیلر گرمایش و سرمایش خانه ها را نیز تامین خواهد کرد.
مزایای چیلر خانگی
- اشغال فضای محدود به نسبت چیلرهای صنعتی و بزرگ
- نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر
- هزینه پایین تر در نصب
- امکان کنترل دما مستقل هر بخش از خانه
- قابلیت استفاده در تمام فصول سال
- امکان نصب در داخل و یا خارج از ساختمان
معایب چیلر خانگی
از آنجا که تجهیزات و وسایل بکار رفته در مینی چیلرها در سایز و اندازه کوچک تر هستند، احتمالاً آسیب پذیری بالاتری در برابر باران، برف، گرما و یخ دارند. برای فضاهای بزرگ تر از خانه های مسکونی و یا شرکت های اداری و تجاری کوچک بازدهی پایینی دارند.
سیستم های گرمایشی و سرمایشی ساختمان از لحاظ آرایش تجهیزات
انواع سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان ها را بر اساس مدل های مختلفی دسته بندی می کنند که از آن جمله می توان به دسته بندی بر اساس فصول سال، کاربرد و آرایش تجهیزات اشاره کرد. مثلاً از لحاظ کاربرد یعنی اینکه کدامیک از سیستم های سرمایشی و گرمایشی صنعتی هستند و کدام یک غیر صنعتی. همچنین دسته بندی سیستم های تهویه مطبوع بر اساس فصول سال به سه دسته تابستانی، زمستانی و تمام فصول تقسیم بندی می شوند.
انواع آرایش تجهیزات سیستم های سرمایشی و گرمایشی ساختمان ها
در قسمت زیر می خواهیم بررسی کنیم که سیستم سرمایش و گرمایش ساختمان ها از لحاظ آرایش تجهیزات چطور دسته بندی می شوند:
- سیستم های تهویه مطبوع مرکزی
منظور از سیستم گرمایش و سرمایش مرکزی آن دسته از تجهیزاتی هستند که خارج از ساختمان یا روی پشت بام نصب شده و از طریق لوله کشی به فضای داخلی مرتبط می شوند. موتورخانه، انواع چیلرهای جذبی، هوا خنک و آب خنک، دیگ‌های آب گرم و دیگ بخار از جمله این سیستم ها هستند.
- سیستم های تهویه مطبوع تک واحدی یا بسته ای
این نوع سیستم های سرمایشی و گرمایشی تنها برای یک واحد ساختمانی مستقل نصب و راه اندازی می شوند و کل تجهیزات به صورت مجموعه ای کامل و آماده نصب است. انواع پکیج های دیواری و زمینی گازسوز و برقی، اسپلیت، کولر گازی و کولر آبی از جمله سیستم های سرمایشی و گرمایشی تک واحدی به شمار می آیند.
- سیستم های تهویه مطبوع ترکیبی
اگر ویژگی های سیستم تهویه مطبوع مرکزی و تک واحدی را با هم ادغام کنیم، حاصل آن سیستم ترکیبی به دست می آید که نه تنها گرمایش، بلکه سرمایش ساختمان را تامین کرده و برای چندین واحد ساختمانی نصب می شوند. برای مثال، سیستم های ترکیبی انواع داکت اسپلیت ها، دستگاه های جدید گازسوز GHP و دستگاه جدید VRF هستند که این مولدهای انرژی با کمک تجهیزاتی از جمله هواسازها، فن کویل ها و هیترها به سرمایش و گرمایش ساختمان کمک می کنند.
بهترین سیستم سرمایش و گرمایش خانگی
تا این بخش از مقاله، مهمترین سیستم های سرمایشی و گرمایشی ساختمان های مختلف خانگی، اداری، صنعتی و تجاری را جزء به جزء بررسی کرده و مزایا و معایب هر یک را بیان نمودیم. در این بخش قصد داریم تا در مورد بهترین و مناسب ترین مدل برای سیستم سرمایشی و گرمایشی را توضیح دهیم. برای اینکه بهترین وسیله سرمایشی و گرمایشی برای خانه خود را انتخاب کنید باید عوامل مختلفی را در نظر داشته باشید.
- تعداد افراد ساکن در ساختمان
- اقیلم آب و هوایی منطقه سکونت
- مقدار رطوبت هوا
- هزینه انرژی مصرفی دستگاه
- نوع انرژی در دسترس
- متراژ خانه
- نوع طراحی داخلی که سقف کاذب دارد یا خیر
- ارتفاع واحد ساختمانی از سطح زمین
- بودجه اولیه برای خرید
به عنوان مثال دستگاه جدید GHP مناسب ترین سیستم گرمایشی و سرمایشی خانگی است، اما نه برای کشور ما؛ چون به دلیل تحریم‌ها دسترسی به تجهیزات این دستگاه و حتی تعمیر و عیب یابی آن بسیار محدود است، در حالی که به دلیل مصرف پایین انرژی برق و گاز یک دستگاه ایده آل و کم هزینه محسوب می شود. همچنین مینی چلر یک انتخاب بسیار مناسب به عنوان پکیج سرمایشی و گرمایشی آپارتمانی است که تنها با کمک یک پکیج و دستگاه مینی چیلر نصب و راه اندازی شده و به برج خنک کننده و موتورخانه نیاز ندارند، اما اگر متراژ آپارتمان ما بیش از حد معمول باشد، نمی تواند نیاز منزل به گرما و سرما را تامین کند.
در برخی از مناطق کشور همچون خوزستان و اهواز، بهترین سیستم سرمایش خانگی اسپلیت های دو تکه و حتی کولرهای گازی پنجره‌ای هستند، چون می توانند با توجه به آب و هوای گرم و مرطوب آن ناحیه بهترین راندمان را داشته باشند، اما در همان اقلیم استفاده از کولر آبی به عنوان سیستم سرمایشی هرگز پیشنهاد نمی شود. بنابراین مجدداً توصیه می کنیم که برای شناسایی بهترین سیستم تهویه مطبوع خانه خود، تمام شرایط گفته شده را سنجیده و سپس با توجه به کاربردها و مزایا و معایب هر سیستم، مدل دلخواه خود را انتخاب نمایید، اگر چه باید متذکر شویم که مشورت با افراد متخصص و با تجربه در این حوزه می تواند بسیار کمک کننده باشد.
جمع بندی
امروزه تنوع سیستم های سرمایشی و گرمایشی ساختمان های مختلف به قدری زیاد شده اند که نمی توان تنها به موارد گفته شده در این مطلب اکتفا کرد، چون ما تنها به مهمترین و پرکاربردترین این تجهیزات اشاره کردیم. فرقی نمی کند که در آخر کدام سیستم گرمایشی و سرمایشی را برای ساختمان خود انتخاب کردید، بلکه مهم این است که طراحی، نصب و راه اندازی این سیستم تهویه مطبوع را به افراد کاربلد و متخصص بسپارید تا با توجه به هزینه های بالای خرید بتوانید بالاترین استفاده را از این سیستم داشته باشید. به طور کلی، اگر فضایی کوچک و یا متوسط دارید، کولر گازی گزینه بهتری است. اما اگر فضایی بزرگ دارید، داکت اسپلیت بهترین گزینه است. همچنین، در نظر داشته باشید که هزینه نصب و نگهداری داکت اسپلیت بسیار بیشتر از کولر گازی است./۵۸۷۲۹۸
نظرات