در مورد هواساز چند منطقه ای یا مولتی زون (Multi Zone AHU) چه می دانید؟

بشر از ابتدای آفرینش تاکنون همه کار کرده است که بتواند میزان رفاه و آسایش خود و خانواده اش را به حداکثر برساند. تمامی لاوازم و تجهیزاتی که اختراع شده اند دقیقا نشات گرفته از علاقه و میل انسان به راحتی بیشتر بوده است. وسایل نقلیه، برق، تجهیزات الکترونیکی، سیستم های ارتباطی و … همه و همه در جهت افزایش احساس راحتی در انسان پدید آمده اند. از این رو، می توان انتظار داشت که مسیر این پیشرفت ها و تکنولوژی ها هرگز بسته نباشد. بشر امروز، تا آنجا که می تواند سعی دارد میزان رفاه و آسایش خود و همنوعانش را با استفاده از ابزارها ارتقا دهد.

اما آنچه که امروز با گذشته تفاوت کرده است، نوع نگاه بشر به تجهیزات و تعامل آن ها با محیط است. تا جایی که سعی می کند تجهیزاتی را بیشتر مورد استفاده قرار داده و توسعه دهد، که کمترین میزان مصرف منابع طبیعی، و تخریب را به دنبال دارد. این مهم، نه تنها از منظر اخلاق، که از بابت جوانب اقتصادی نیز می تواند مورد توجه باشد.

قبلتر، به صورت کاملا کلی در مورد انواع سیستم های تهویه مطبوع به عنوان یکی از مهم ترین امکانات افزایش سطح کیفی زندگی و فعالیت افراد بحث شده است. در این مقاله نوع خاصی از این سیستم ها، تحت عنوان هواسازهای چند منطقه ای، به صورت کامل از لحاظ ساختار، مقایسه با سیستم های تک منطقه ای، مزایای این سیستم ها و توجیه اقتصادی و زیست محیطی آن ها در بوته بررسی قرار خواهد گرفت.

هواسازها

هواسازها (Air Handling Units) می توانند به عنوان کارآمدترین سیستم های تهویه مطبوع آپارتمانی، صنعتی یا عمومی مورد بهره برداری قرار گیرند. از آنجه که استفاده از این سیستم های تهویه مطبوع اغلب در ساختمان های اتفاق می افتد که دارای چند منطقه آب و هوایی هستند، هواسازها را در دو نوع:

• هواساز تک منطقه ای یا سینگل زون (Single Zone Air Handling Units)
• و هواساز چند منطقه ای یا مولتی زون (Multi Zone Air Handling Units)

طراحی می نمایند.

همان گونه که از نام این سیستم ها نیز بر می آید، هواسازهای تک منطقه ای می توانند به صورت مرکزی فقط یک ناحیه از محیط را صرفاً با یک درجه حرارت و رطوبت مشخص تهویه مطبوع نمایند.

در این نسل از هواسازها، جریان های هوای خروجی از سیستم تهویه مطبوع از طریق کانال ها در بخش های مختلف ساختمان توزیع می گردد. اما درجه حرارت و رطوبت جریان هوای توزیع شده در تمامی نواحی یکسان است، در حالی که اغلب، نیازهای دمایی هر قسمت متفاوت از دیگری است. به همین دلیل نیز امروزه استفاده از این هواسازها محدود شده است. اما هواسازهای چند منطقه ای چطور؟!

هواساز چند منطقه ای یا مولتی زون (Multi Zone AHU)

هواساز چند منطقه ای air handling unit Multi zone

چنانچه بخواهیم کنترل دمایی هر بخش از ساختمان به صورت مجزا و جداگانه از سایر قسمت های ساختمان صورت گرفته، شرایط دمایی اعمال شده در هر ناحیه مسقل از نواحی دیگر ساختمان باشد، باید از هواسازهای چند منطقه ای یا هواسازهای مولتی زون استفاده نماییم. ساختار کلی و مکانیسم عملکرد کلی این هواسازها درست مشابه سیستم های تک منطقه ای است. در این هواسازها نیز برای انتقال جریان هوا به سیستم (هیت ریکاوری) و از سیستم تهویه مطبوع به محیط، برای هر منطقه از کانال کشی مجزا استفاده می گردد.

هواساز چند منطقه ای air handling unit Multi zone

با این تفاوت که در این هواسازها دمپرهای به کار رفته به ترمینال باکس یا یونیت باکس (VAV Terminals) مجهز هستند. این ترمینال باکس ها قادرند دبی جریان های هوایی سرد و گرم را با استفاده از دستورات سیستم کنترلی یا ترموستات هر منطقه میکس کرده و شرایط دمایی مورد نظر را اعمال نمایند.

هواساز چند منطقه ای air handling unit Multi zone

جریان هوای گرم با استفاده از کویل های حرارتی (Heating Coils) که حاوی سیال گرم کننده (Heating Fluid) هستند گرمایش یافته و از طریق فن به داخل کانال های مورد نظر دمیده می شود. این سیال حرارتی که اغلب آب است نیز به صورت مجزا با استفاده از منابع حرارتی قرار گرفته در مجموعه، از قبیل بویلر و … افزایش دما یافته است. جریان هوای خنک نیز به همین منوال با استفاده از سیال خنک کننده (Cooling Fluid) ای که از چیلر در کویل ها جریان یافته است خنک شده و به داکت ها انتقال داده می شود.

درصد اختلاط یا میکسینگ (Mixing) این دو جریان هوا با استفاده از دیتاهای ارسالی ترموستات های تعبیه شده در هر منطقه تعیین می گردد. برای مثال، ۲۰ درصد از جریان هوای گرم و ۸۰ درصد از جریان هوای خنک می تواند دمای اتاق را تا حد مشخصی کاهش دهد. به عبارتی این میزان میکسینگ دقیقا بسته به شرایط دمایی منطقه گرمایی (Thermal Zone) مورد نظر تعیین می گردد. از همین روست که استفاده از این سیستم ها علاوه بر افزایش سطح رفاه در بخش های مختلف ساختمان، میزان مصرف انرژی برق و آب را نیز به حداقل خود رسانده است.

اغلب برای سیستم های هواساز چند منطقه ای از الکتروموتورهای دور متغیر یا اینورتر (Inverter) استفاده می گردد. استفاده از این تکنولوژی می تواند عین ثابت نگه داشتن دمای کویل های حرارتی، با کاهش یا افزایش ریت جریان هوای سیستم، دمای هر ناحیه را کنترل نمیاد. اعمال حجم هوای متغیر (Variable Volume) که به صورت سامانه های VAV شناخته می شود نیز دقیقا اشاره به همین عملکرد اینورتر دارد. به گونه ای که درجه حرارت منبع ثابت بوده، و نرخ گردش هوا بر حسب نیاز در حال تغییر می باشد.

مزایای هواساز چند منطقه ای یا مولتی زون (Multi Zone AHU)

• ایده آل ترین سیستم برای بارهای سرمایی یا بارهای برودتی (Cooling Loads) و بارهای حرارتی (Heating Loads) بالا
• قابلیت کنترل درجه حرارت هر منطقه از ساختمان به صورت کاملا مجزا
• استفاده از سیستم اینورتر (Inverter) به منظور افزایش راندمان عملکرد، کاهش زمان کنترل و بهره وری در مصرف انرژی برق
• کاهش هزینه های عملکردی نظیر هزینه های انرژی و اتلاف حرارتی و …
• قابلیت اعمال فن های ایرفول به صورت آپشنال
• قابلیت کنترل افت فشار استاتیکی
• مناسب برای ساختمان های که ریت تغییرات بار برودتی و حرارتی در نواحی مختلف متفاوت است
• کنترل درجه حرارت در محیط هایی که مولفه های بار تابعی از زمان است، با یک فن مرکزی