تكييف الهواء المركزي

مقدمة عامة :

• بدأ التطور الفعلى فى مجال تكييف الهواء أو بصورة أدق لتكنولوجيا التسخين ،التهوية،تكييف الهواء والتبريد مع بداية القرن الماضى وبالنسبة لأهمية تكييف الهواء فى راحة وصحة الإنسان فقد أصبح هذا المجال من المجالات الهامة التى تؤثر فى الاستهلاك القومى للطاقة؛ أغلب المبانى التجارية فى الولايات المتحدة الأمريكية تم تكييفها بعد الحرب العالمية الثانية وفى المملكة العربية السعودية اٍنتشر اٍستخدام التكييف المركزى فى العديد من المبانى الحكومية والخاصة السكنية منها التجارية والصناعية وغيرها .

• ظلت أنظمة التكييف المركزى تشهد تطوراً ؛خصوصا مع النوع المعمارى فى المبانى والنهضة الصناعية التى يشهدها العالم هذه الأيام وما يصاحب ذلك من ارتفاع فى أسعار الطاقة. وعليه فقد تم تطوير أنظمة الهواء المتغيرة الحجم وإدخال أنظمة إدارة الطاقة فى المبانى وأنظمة التحكم الرقمى المباشر من أجل الحصول على أداء أفضل للأجهزة وترشيد استهلاك الطاقة (تشير الدراسات إلى إن أجهزة التكييف فى المملكة تستهلك ما يعادل (80%)من جملة الاستهلاك الكلى للطاقة الكهربائية فى القطاع السكنى) بالإضافة إلى تقليل تكاليف التشغيل والصيانة وهذا ما لمسناه بالفعل فى العديد من أجهزة التكييف المركزى التى أدخلت هذه الأنظمة حديثا فى مختلف المبانى بمدن المملكة.

نظم الحقيبة وحدتين نظريتين :

• تعطى شرحا مفصلا عن أنظمة التكييف المركزى الهوائية والمائية وكذلك بعض التطبيقات التى تستخدم فيها هذه الأنظمة كالمستشفيات والفنادق والأسواق المركزية.

• تعطى خلفية عن طرق تصميم واختيار أنظمة توزيع الماء والهواء فى حهاز التكييف المركزى بالإضافة إلى طرق تحسين جودة الهواء الداخلى للأماكن المكيفة.

الأهداف العامة :

• أنظمة التكييف المركزى

• التغير فى الأحمال الحرارية للمبنى .

• تصنف اجهزه التكييف المركزى الى ثلاث انواع:

• نظام هوائى كلى (All-Air System) يستخدم هذا النظام الهواء فقط للتبريد أو التسخين

• نظام مائى كلى (All-Water System) يستخدم هذا النظام الماء فقط للتبريد أو التسخين

• نظام مائى هوائى(Air-Water System) يستخدم هذا النظام الماء والهواء للتبريد أو التسخين

• الأنظمة المذكورة تستخدم فى العديد من المبانى كالفنادق والمستشفيات والأسواق المركزية والمساجد والشقق السكنية والمسارح واستوديوهات البث والمكتبات يوضح نظام هواء كلي

المحاور الرئيسية :

الوحدة الأولى

أنظمة الهواء الكلى ( All-Air System)

• أنظمة الهواء الكلى التقليدية (Conventional System) (ذات المجرى الواحده Single Duct)

• نظم ثابتة الحجم متغيرة درجة الحرارة

• نظم متغيرة الحجم ثابتة درجة الحرارة

• توصيلات هواء خارجى وهواء راجع.

• مزيل للرطوبة.

• مروحة محرك.

• مجار هواء تغذية ومخارج للهواء. (ثابت الحجم متغير درجة الحرارة)

الوحدة الثانية :

مكونات النظام ب:العمليات السيكروميترية صيفا وشتاء

• البساطة (Simplicity) هذه الأنظمة سهلة التصميم والتركيب والتشغيل.

• قلة التكلفة الآبتدائية (Low Initial Cost)

• الاقتصاد فى التشغيل (Economy of Operation)

• التشغيل الهادئ (Quiet Operation)

• مركزية الصيانة (Centralized Maintenance)

الوحدة الثالثة:

نظام الهواء الكلى الحثى ذو الحجم الثابت (Constant Volume induction system)

• مدخل هواء أولى

• صندوق خامد للصوت

• ملف تسخين

• التحكم فى درجة الحرارة لكل غرفة حيث إن كل غرفة تعتبر منطقة (Zone) لوحدها.

• التصميم السهل لنظام الهواء.

• مركزية هواء التغذية الأولى, يكون حجم الهواء ثابتاً ويتم تغذية الهواء الأولى من محطة مركزية واحدة لجميع الغرف الداخلية والخارجية.

• بساطة نظام التحكم.

• التشغيل الإقتصادى. عدم الحاجة إلى ماكينات التبريد فى حالة الظروف المناخية المعتدلة

• التحكم فى التهوية , تخفبف الروائح , حركة الهواء الثابتة.

• هدوء التشغيل

الوحدة الرابعة:

نظام الوحدة متعددة المناطق ((Multi – Zone Unit System

• يستخدم هذا النظام فى الحالات التالية:-

• المبانى التى تحتوى على عدد من الطوابق الصغيرة والكبيرة والتى تحتاج إلى تحكم منفصل فى درجات الحرارة مثل المدارس ومجمعات المكاتب والمناطق الداخلية ذات الطوابق المفتوحة على بعضها لمبنى متعدد الطوابق.

• المبانى التى تحتوى على مناطق فى اتجاهات مختلفة وكذلك أحمال داخلية مختلفة مثل المبانى التى تستعمل الطابق الأرضى كذلك.

• المبانى ذات المناطق الداخلية مختلفة الأحجام كأستديوهات الراديو والتليفزيون

• التحكم فى درجة حرارة المناطق أوالمكان الذى يعتبر كمنطقة منفصلة. حيث يتم تغذية كميات الهواء عند درجة الحرارة المطلوبة.

• سهولة الحصول على أقل حجم للوحدة. يمكن الحصول على وحدات تناسب المناطق مجمعة من المصنع أو تلك التى يتم تجميعها فى الموقع ويمكن أن تناسب جميع المتطلبات.

• سهولة تبديل التشغيل. التغيير من الصيف إلى الشتاء والعكس يمكن الحصول عليه عن طريق التشغيل والإيقاف اليدوي من محطة التبريد.

• سهولة توزيع الهواء وموازنته استخدام مجرى هواء واحد فقط مع مخارج ونواشر للهواء يجعل النظام سهل الموازنة.

الوحدة الخامسة:

نظام المجرى الثنائى (Dual Duct System)

• سهولة الحصول على أقل حجم للوحدة. يمكن تقليل عدد المناطق التى تسخدمها المحطة المركزية نسبة لتوفر التبريد والتسخين عند كل نهاية فى نفس الوقت.

• سهولة تبديل التشغيل من الحار إلى البارد والعكس.

• مركزية معدات التكييف والتبريد حيث إن خدمات الكهرباء , الماء ,

• مركزية الخدمة والصيانة.

• مركزية مداخل الهواء الخارجى. يقل احتمال الرياح والأمطار من الخارج مما يسهل التعامل المعمارى مع المبنى

• كفاءة المرشحات. حيث أن ترشيح الهواء يتم مركزيه. فيمكن الحصول على كفاءة أعلى وبصورة إقتصادية لتلبية المتطلبات

• إختيار سرعات الهواء المتوسطة والعالية ممكن على أساس إقتصادى وحسب متطلبات المبني.

• نظام حجم الهواء المتغير وثبات درجة الحرارة [Variable Air Volume System ]