أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
إن أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء هي جزء من أدوات تصميم جودة الهواء الداخلي وتتمثل الأغراض الرئيسية
من خلال التهوية المناسبة مع الترشيح وتوفير الراحة الحرارية.
توضح الإجراءات التالية بالتفصيل كيف يمكن للمهندسين تصميم نظام جودة منافس من حيث التكلفة
مع تصميمات التهوية التقليدية، مع توفير كمية وجودة مناسبة للهواء الخارجي بنجاح،
وانخفاض تكاليف الطاقة وسهولة الصيانة.
الرموز والمعايير
معيار الإجماع الوطني للتهوية الخارجية هو معيار ASHRAE 62.1-2010،
التهوية لجودة الهواء الداخلي المقبولة والإضافات المنشورة.
غالبًا ما يتم دمج هذا المعيار في قوانين البناء الحكومية والمحلية ويحدد كميات الهواء الخارجي
التي يجب توفيرها بواسطة أنظمة التهوية الطبيعية أو الميكانيكية لمناطق مختلفة من المبنى،
تحدد العديد من رموز الولاية أيضًا الحد الأدنى من متطلبات كفاءة الطاقة، وضوابط التهوية، وعزل الأنابيب والقنوات،
وختمها، وتحديد حجم النظام ، من بين عوامل أخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، أنشأت بعض الولايات والمحليات تهوية أو متطلبات أخرى تتعلق بجودة الهواء الداخلي يجب اتباعها أيضًا.
- التصميم وفقًا لمعايير ASHRAE تصميم أنظمة لتوفير تهوية الهواء في الهواء الطلق وفقًا للمعيار والراحة الحرارية ووفقًا لمعيار الظروف البيئية الحرارية لشغل الإنسان.
- ضمان الإلمام بجميع قوانين ومعايير البناء الخاصة بالولاية والمحلية والالتزام بها.
إمكانية التهوية الطبيعية والنوافذ القابلة للتشغيل
في بعض أجزاء البلاد ، حيث تسمح مستويات درجة الحرارة والرطوبة، يمكن أن تكون التهوية الطبيعية
من خلال النوافذ القابلة للتشغيل وسيلة فعالة وموفرة للطاقة لتكملة أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
لتوفير التهوية الخارجية والتبريد والراحة الحرارية عندما تسمح الظروف
(على سبيل المثال، درجة الحرارة، الرطوبة، مستويات تلوث الهواء الخارجي، هطول الأمطار).
يمكن للنوافذ التي تُفتح وتُغلق أن تعزز إحساس الركاب بالرفاهية والشعور بالسيطرة على بيئتهم.
يمكنهم أيضًا توفير تهوية إضافية للعادم أثناء أنشطة التجديد التي قد تؤدي إلى إدخال ملوثات في الفضاء.
ومع ذلك، فإن المباني المغلقة ذات أنظمة التكييف المركزي والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء المصممة والمُشغَّلة بشكل مناسب
يمكن أن توفر غالبًا جودة هواء داخلية أفضل من المباني ذات النوافذ القابلة للتشغيل.
يمكن أن تسمح التهوية غير المنضبطة بالهواء الخارجي لملوثات الهواء الخارجي بتجاوز المرشحات،
مما قد يؤدي إلى تعطيل توازن معدات التهوية الميكانيكية والسماح بإدخال الرطوبة الزائدة إذا لم يتم التحكم في الوصول.
تشمل الاستراتيجيات التي تستخدم التهوية الطبيعية التهوية العرضية التي تحركها الرياح وتهوية المداخن
التي تستخدم الاختلاف في كثافة الهواء لتوفير حركة الهواء عبر الفضاء.
يتطلب كلا النوعين من التهوية الطبيعية هندسة دقيقة لضمان التدفق الحراري.
يعد الحجم المناسب للفتحات ووضعها أمرًا بالغ الأهمية ويجب عدم إعاقة تدفق الهواء من الدخول إلى الخروج
(على سبيل المثال، عن طريق غرف المحيط المغلقة).
- يجب على المصممين مراعاة استخدام التهوية الطبيعية والنوافذ القابلة للتشغيل لتكملة التهوية الميكانيكية. ضع في اعتبارك المصادر الخارجية للملوثات (بما في ذلك عوادم المباني وحركة مرور المركبات)
والضوضاء عند تحديد ما إذا كان يتم توفير نوافذ قابلة للتشغيل ومكانها. - إذا تم استخدام النوافذ القابلة للتشغيل لتكملة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)
فتأكد مما يلي:-
توجد فتحات الهواء الخارجي بين 3 و 6 أقدام من الأرض (ارتفاع الرأس) ؛
-
النوافذ قابلة للتعديل ويمكن إغلاقها بإحكام وأمان ؛
-
يتم وضع النوافذ لتحقيق أقصى استفادة من اتجاه الرياح ، مع وجود فتحات على جوانب متقابلة من المبنى لزيادة التهوية المتقاطعة.
-
اختيار معدات HVAC
في معظم أنحاء البلاد، تتطلب الظروف المناخية تسخين الهواء الخارجي وتبريده لتوفير راحة حرارية مقبولة لشاغلي المبنى، مما يتطلب إضافة أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
يعد اختيار المعدات للتدفئة والتبريد والتهوية في المبنى قرارًا تصميميًا معقدًا يجب أن يوازن بين العديد من العوامل
من أهم العوامل لأنظمة تكييف الهواء
- احتياجات التدفئة والتبريد
- كفاءة الطاقة
- مراقبة الرطوبة
- إمكانية التهوية الطبيعية
- الالتزام بالقواعد والمعايير
- كمية الهواء الخارجي وجودته
- جودة الهواء في الداخل
- كلفة
حيثما كان ذلك ممكنًا ، استخدم وحدات مناولة الهواء المركزية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (AHUs)
التي تخدم غرفًا متعددة بدلاً من مراوح الوحدة أو مضخات الحرارة الفردية.
على الرغم من وجود العديد من الأنواع المختلفة لوحدات معالجة الهواء، بالنسبة لتأثيرات IAQ العامة في المدارس،
يمكن تقسيم وحدات مناولة الهواء إلى مجموعتين:
مراوح الوحدة ووحدات المضخات الحرارية الفردية التي تخدم غرفة واحدة بدون قنوات ؛
ووحدات مناولة الهواء المركزية تخدم عدة غرف عن طريق مجاري الهواء.
تتميز مراوح الوحدة والمضخات الحرارية بميزة متطلبات المساحة الأرضية المنخفضة ولا تقوم بإعادة تدوير الهواء بين الغرف. ومع ذلك ، من الصعب ضمان الصيانة المناسبة للوحدات المتعددة بمرور الوقت وهي توفر فرصًا إضافية لمشاكل الرطوبة من خلال اختراق الجدار ومن مشاكل حوض الصرف والتفريغ. تتمتع وحدات مناولة الهواء المركزية بعدد من المزايا مقارنة بوحدات التهوية والمضخات الحرارية التي تخدم الغرف الفردية.
من أهم مزايا وحدات تكييف الهواء المركزية:
- أكثر هدوءًا وبالتالي من المرجح أن يتم تشغيلها أو تركها من قبل المعلمين والموظفين.
- قوة أقل بسبب الإمدادات المتعددة والعودة بعيدًا عن الركاب.
- أفضل في التحكم في الرطوبة وتصريف الرطوبة المكثف.
- أسهل في الصيانة نظرًا لانخفاض عدد المكونات وقلة الوحدات التي يمكن الوصول إليها.
- مساحة أكبر حول الوحدات ويمكن الوصول إليها دون التدخل في أنشطة الفصل.
- مساحة لمرشحات الهواء ذات الكفاءة العالية ومساحة أكبر.
- مصنوعة من مكونات واجب أثقل.
- من غير المحتمل أن تقل كمية إمداد الهواء الخارجي عن غير قصد.
حدد الميزات التالية لجميع وحدات تكييف الهواء:
- وعاء تصريف مزدوج المنحدر – حوض مزدوج المنحدر يمنع الماء من الوقوف والركود في المقلاة.
- حوض تصريف غير قابل للصدأ – مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك.
يمنع التآكل الذي قد يتسبب في تسرب المياه داخل وحدة معالجة الهواء. - أبواب الوصول السهل – جميع أبواب الوصول مفصلية وتستخدم مزاليج سريعة التحرير لا تتطلب أدوات للفتح.
من الضروري الوصول بسهولة إلى المرشحات وأحواض الصرف وملفات التبريد. - خزانة حائط مزدوجة – يحمي الجدار الداخلي العزل من الرطوبة والأضرار الميكانيكية،
ويزيد من ترطيب الصوت ويسهل تنظيفه. - خزانة محكمة الغلق – يمكن أن يؤثر تسرب الهواء الصغير والمستمر داخل وخارج خزانة AHU على IAQ والطاقة.
تحدث أكبر فروق ضغط تؤدي إلى التسريبات في وحدة معالجة الهواء. - أبواب بجدار مزدوج مع جوانات – توفر الأبواب ذات الجدران المزدوجة عزلًا حراريًا وصوتيًا أفضل وستظل مسطحة،
مما يسمح بإغلاق أفضل ضد حشوات إطار الباب - فتحات مرشح بسمك 2 بوصة كحد أدنى – من أجل حماية أفضل للبيئة الداخلية ، بالإضافة إلى المعدات والقنوات،
يجب أن تكون فتحات المرشحات قادرة على استيعاب مرشحات 2 بوصة أو أكثر سمكًا. - مصرف مرشح مساحة السطح الممتد – لتقليل تكرار صيانة المرشح وتكلفة طاقة المروحة،
تم تصميم البنك للسماح بمزيد من مساحة المرشح ، مثل نهج V العميق أو الأكياس. - مجموعات فلاتر الهواء (الأرف والمبيتات) مصممة للحد الأدنى من التسرب
يجب أن يحتوي بنك المرشح على حشوات ومانعات تسرب في جميع النقاط حيث يمكن للهواء
تجاوز مرشحات الهواء بسهولة، مثل بين رف المرشح وباب الوصول.
استخدم فواصل أرفف المرشح الموردة من الشركة المصنعة بحشوات مناسبة. - مراقب مرشح الهواء – مقياس ضغط تفاضلي للإشارة إلى انخفاض الضغط الساكن عبر ضفة المرشح.
يمكن بسهولة تثبيت هذه الميزة كخيار في هذا المجال. - مخمدات ووصلات مقاومة للتآكل جميع الأجزاء المتحركة مثل المسامير المحورية ومشغلات المخمدات
والوصلات قادرة على مقاومة التآكل الناجم عن الطقس والرطوبة طوال العمر الافتراضي للنظام.
تهوية استعادة الطاقة
ضع في اعتبارك تحديد معدات تكييف الهواء لاستعادة الطاقة.
يمكن أن يكون الهواء الداخلي ملوثًا مرتين إلى 5 مرات أكثر من الهواء الخارجي
لذلك، يفهم معظم مصممي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) أن الكميات المتزايدة
من إمداد الهواء الخارجي أفضل بشكل عام لـ IAQ. ومع ذلك،
هناك مخاوف بشأن الآثار المترتبة على هذا المقدار الإضافي من إمداد الهواء الخارجي على التكلفة الأولى
وتكلفة التشغيل لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، بالإضافة إلى التحكم في الرطوبة (رطبة جدًا أو جافة جدًا).
نتيجة لذلك ، يحاول مصممو المدارس في كثير من الأحيان تقليل كمية الهواء الخارجي التي تساوي أو حتى أقل 15 قدمًا
مكعبة في الدقيقة (cfm) من الهواء الخارجي لكل شخص، وهو الحد الأدنى للفصول الدراسية،
على النحو الذي حددته الجمعية الأمريكية للتدفئة ومهندسو التبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) ASHRAE.
في أجزاء كثيرة من البلاد، يمكن معالجة هذه المخاوف بسهولة عن طريق تطبيق المبادئ الهندسية الأساسية
ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الجاهزة.
متخصصة في كافة أعمال التكييف تقدم أحدث الآليات والخدمات التي تلبي متطلبات العملاء
بهدف مساعدتهم في بنية مشاريعهم وأعمالهم التجارية بأعلى مستوى من الجودة والكفاءة.
للاستفسار ومعرفة المزيد يمكنكم التواصل معنا من هنا