بهترین دستگاه تهویه مطبوع در اقلیم های مختلف

کشور ایران از نظر شرایط آب و هوایی منحصر به فرد است. در نزدیکی دریای خزر و خلیج فارس آب و هوای گرم و مرطوب، در مناطق بیابانی آب و هوای گرم و خشک و در مناطق کوهستانی آب و هوای سرد و حشک بر محیط حاکم است که استفاده از سیستمهای تهویه را به شناخت منطقه و اقلیم غالب آن وابسته می سازد. نمی توانید انتظار داشته باشید یک سیستم تهویه هوا که بیشتر برای تأمین سرمایش طراحی شده است، عملکرد مطلوبی در محیط سرد وکوهستانی داشته باشد.

عکس این موضوع هم صادق است و در مناطق بیابانی و خشک، تجهیزات شما باید قادر باشند رطوبت هوا را تا سطح قابل قبولی بالا بیاورند که گزینه های متعددی را از لیست محصولات در دسترس حذف می کند.همه این نکات در کنار یکدیگر، نشان می دهد که شناخت اقلیم و ویژگی های آن بر اساس نوع محصولات تهویه هوای مطبوع موجود در بازار از چه اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این محتوا تلاش می کنیم تا با تشریح ویژگی های هر محیط و مشخصات عملکردی ادوات، به شما مخاطبان عزیز دید مناسبی در خصوص چگونگی تهیه دستگاه بهینه بسته به نیازتان بدهیم. به جز انتخاب صحیح، این کار به هدایت بازار هم کمک می کند تا محصولات مختص هر منطقه آب و هوایی بتوانند بازار هدف خود را بهتر پیدا کنند.

هر اقلیم بسته به شرایط خود در فصول مختلف ویژگی های متفاوتی نشان داده و می تواند به شدت با بقیه تفاوت داشته باشد. برای مثال، بگذارید ببینیم در فصل زمستان هر منطقه با چه نوع آب و هوایی در محیط های مختلف تجربه خواهید کرد:

1. منطقه گرم و خشک در زمستان هوای سرد دارد.
2. منطفه معتدل و خشک در زمستان هوای بسیار سرد را تجربه می کند.
3. منطقه گرم و نیمه مرطوب در زمستان چندان سرد نمی شود و معتدل می ماند.
4. منطقه گرم و مرطوب در زمستان گرمای خود را از دست نداده و گرم باقی می ماند.
5. منطقه معتدل و مرطوب در زمستان هوای سردی دارد.

مناسب ترین دستگاه های تهویه مطبوع در مناطق گرم و مرطوب

از تفاسیر پیشین، می توان این طور برداشت نمود که انتخاب ادوات برای مناطق گرم و مرطوب از دیگر شرایط اقلیمی دشوارتر است، چون در این مناطق عملکرد بسیاری از تجهیزات مبتنی بر آب، به خصوص کولرهای نوع آبی، به شدت تحت تأثیر قرار می گیرد و ممکن است حتی با اثرات منفی برخورد کنید. در ادامه به معرفی مهمترین دستگاه های تهویه مطبوعی می پردازیم که در این شرایط آب و هوایی عملکرد بهینه ای داشته و بدون مشکل خاصی قادرند نیازهای شما را برطرف کنند.

اکثر ادوات مورد استفاده در مناطق گرم و مرطوب بر پایه سیکل تبرید تراکمی کار می کنند، فرآیندی که همزمان سرما را تأمین کرده و رطوبت را کاهش می دهد. این فرآیند در اکثر مواقع با محوریت سه دستگاه کمپرسور، کندانسور و اواپراتور که در یونیت های به هم پیوسته تعبیه می شوند انجام می پذیرد، اما نحوه انجام آن بسته به نوع کارکرد محصول می تواند متفاوت باشد. مهمترین ادواتی که بر این اساس فعالیت می کنند عبارتند از:

• اسپلیت (کولر گازی): یکی از شناخته شده ترین ادوات موجود در بازار لوازم خانگی است که از دو یونیت مجزا تشکیل شده است. یونیت خارجی در بیرون از ساختمان (روی پشت بام، داخل تراس یا پشت پنجره) قرار می گیرد و با هوای آزاد در ارتباط است. این یونیت در برگیرنده کمپرسور و کندانسور بوده و نیمی از فرآیند خنک کاری ساختمان را بر عهده می گیرد. یونیت داخلی در فضای داخل ساختمان قرار می گیرد و در بر دارنده اواپراتور است. دو قسمت داخلی و خارجی از طریق لوله به یکدیگر متصل می شوند. روش کار این دستگاه به طور کلی، شامل به گردش درآوردن گاز مبرد در یک چرخه میان این دو یونیت است. کندانسور با گرفتن حرارت از گاز، آن را به مایع تبدیل می کند و به سمت اواپراتور می فرستد. اواپراتور از طریق لوله های خود این مایع سرد را در معرض هوای محیط قرار می دهد که در نتیجه آن هوا خنک شده و مایع بجدداً به گاز تبدیل می شود و به سمت یونیت خارجی برمیگردد. طی این فرآیند رطوبت هوا روی لوله های اواپراتور به شکل قطرات آب تجمع می کند و به این شکل رطوبت محیطی هم پایین می آید. در ساختمان هایی با متراژ کمتر از 100 متر مربع اسپلیت ها گزینه بسیار مناسبی برای تأمین سرمایش به شمار می روند.

• داکت اسپلیت: از نظر عملکرد و اصول فعالیت چندان با اسپلیت عادی تفاوت ندارد. اینجا به جای اینکه یونیت داخلی در فضا حضور داشته و جا اشغال کند، در سقف کاذب تعبیه می شود و هیچ جایی را در محیط به خود اختصاص نمی دهد. داکت اسپلیت ها به جای لوله از کانال برای ارتباط یونیت های داخلی و خارجی بهره می برند و بعضاً برای محیط های گرم و مرطوب با محدوده مساحت 100 تا 250 متر مربع کاربرد بهینه دارد. همچنین، می توانید از آنها در هوای سرد و خشک هم استفاده کنید و با افزودن یک کویل آب گرم می توانید حتی هوای گرم از آن استخراج کنید. انعطاف داکت اسپلیت آن را به گزینه مناسبی برای عموم افراد بدل می کند، اما در نظر داشته باشید که طراحی آن بیشتر به هدف تأمین سرمایش بوده است و نباید انتظار داشته باشید بتواند با ادوات مخصوص گرمایش رقابت کند.

• چیلر: در میان دستگاه های تهویه مطبوع، عملاً به عنوان نقطه مقابل موتورخانه عمل می کند. این موضوع به این معناست که این دستگاه، وظیفه خنک کردن آب مورد استفاده در سیستم هایی مانند هواساز یا فن کویل را بر عهده می گیرد و به کمک آنها می تواند هوای ساختمان هایی با ابعاد بزرگ را به شکل مطلوبی سرد کند. طراحی آن ویژه مناطق گرم و مرطوب بوده و بسته نوع خود از فرآیندهای جذبی یا تراکمی برای عملکرد خود بهره می برد. به کمک مبدل های حرارتی مخصوص و از طریق لوله کشی آب سرد به ادوات حاضر در داخل ساختمان، فرآیند خنک کاری صورت می گیرد و در صورتی که از فن کویل بهره ببرید لوله های سرد این تجهیزات هم مشابه اواپراتورهای کولر گازی، با جمع کردن رطوبت هوا بر روی خود به شکل قطرات آب به کاهش رطوبت محیطی کمک می کنند.
  مشکل عمده این تجهیزات ابعاد آنها و در مرحله بعد، نیازهای مخصوص بسته به نوع عملکردشان است. برای مثال، نوع تراکمی هواخنک که در بازار هم به وفور یافت می شود، برای فعالیت نیازمند دسترسی دائمی به هوای آزاد است و از آنجایی که با دستگاهی با اندازه بسیار بزرگ روبرو هستیم، طراحان ساختمان ترجیح می دهند این دستگاه ها را روی پشت بام نصب کنند. این کار هزینه های لوله کشی و انتقال سیال فراوانی به خریدار تحمیل می کند و در نهایت سیستم بدست آمده برای سرمایش طراحی شده است، پس قادر نیست گرمایش محیطی مناسبی فراهم آورد. با تمام این نکات، از این ادوات اکثراً در مناطق گرم و مرطوب بهره می برند تا بهترین بازدهی هزینه را داشته باشند.
• مینی چیلر: برای ساختمان هایی با ابعاد متوسط طراحی شده است و به طور خلاصه می توان آن را چیلری دانست که کمتر از 10 تن تبرید ظرفیت سرمایش دارد. این دستگاه ها هم دارای کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، مبرد و… هستند و همچنان برای کارکرد بهینه خود به تجهیزاتی در سطح ساختمان برای بهره وری از آب سرد نیازمندند که به طور عمده شامل انواع فن کوئل ها و هواسازها می شود.
  در این دستگاه هم با دو روش تأمین سرمایش جذبی و تراکمی روبرو هستیم. روش تراکمی در ایران بهینه تر بوده و دستگاه های به کارگیرنده آن محبوبیت بیشتری دارند. نوع هواخنک این تجهیزات همچنان نیازمند ارتباط با هوای آزاد است، اما بسته به محیط و ابعاد دستگاه خریداری شده می توانید به جای پشت بام آن را در تراس یا پشت پنجره نصب کنید. این ادوات در محدوده مساحت 120 تا 500 متر مربع به کار می روند و در متراژهای بالاتر از 500 متر مربع از چیلرها استفاده می شود. در صورتی که به آب گرم پکیج یا موتورخانه دسترسی داشته باشید، می توانید از این محصول برای تأمین گرمایش هم استفاده کنید. اما در نظر داشته باشید. این دستگاه هم به طور عمده برای تأمین سرمایش توسعه یافته اند و گزینه های بهتری برای تأمین گرمایش ساختمان در فصول سرد در اختیار شماست.
• دستگاه VRF: در VRF، با دستگاهی مواجه هستیم که ظرفیت عملکردی حتی بالاتری نسبت به چیلرها از خود نشان می دهد. در این محصول به جای استفاده از یک مبدل حرارتی برای خنک کاری آب و سپس ارسال آن به هواساز یا فن کویل، مبرد سرد مستقیماً به سمت این تجهیزات در سطح ساختمان ارسال می شود و از قرارگیری آن در مجاورت هوای گرم داخلی فرآیند خنک کاری صورت می گیرد. این نوع از تجهیزات نسبت به چیلرها قدرتمندتر، بزرگتر و به همان نسبت گران قیمت تر هستند و اکثراً برای ساختمان های بسیار بزرگ و مجتمع های اداری و صنعتی گسترده به کار می روند.
• دستگاه GHP: از بسیاری جهات با VRF یکسان است، اما مهمترین تفاوت آن بهره گیری از یک موتور احتراق داخلی گازسوز به جای موتور الکتریکی در داخل کمپرسور است تا مبرد در چرخه به حرکت دربیاید. اساس عملکرد آنها مشابه چیلرها است: کمپرسور مبرد را به گردش درمی آورد، کندانسور آن را به مایع بدل کرده و در اواپراتور با قرارگیری در معرض گرمای محیط این مایع مجدد به گاز تبدیل می شود و طی این فرآیندها دمای فضای ساختمان را کاهش می دهد. این نوع محصول در ساختمان های بسیار بزرگ با حداقل مساحت 400 متر مربع به کار می رود و در محیط های کوچکتر تنها به خاطر روشن و خاموش شدن متعدد، به سرعت فرسوده می گردد.
  دقت کنید که بهره گیری از GHP شما را نیازمند استفاده از یک سیستم گرمایش مستقل برای هوای گرم خواهد کرد که بهترین گزینه ها در این آب و هوا شامل پکیج گازسوز، بخاری گازسوز و بویلر است. می توانید این ادوات را به فن کوئل یا هواساز خود وصل کنید تا در فصول سرد وظیفه تأمین گرما را بر عهده بگیرند.

مناسب ترین دستگاه های تهویه در اقلیم گرم و خشک

اقلیم دیگر، آب و هوای گرم و خشک است. در این محیط علاوه بر تهویه مطبوع، با معضل کمبود رطوبت هم روبرو هستیم که باید به نحوی حل شود. اکثر ادواتی که در این مناطق به کار می روند با آب کار می کنند و از طریق سیکل تبخیری عمل خنک کاری را انجام می دهند. مفهوم فرآیند تبخیری این است که در نتیجه کارکرد این تجهیزات قطرات درشت آب وارد هوای ساختمان می شود و با جذب گرمای محیط، تبخیر شده و به رطوبت بدل می گردند. به طور کلی اکثر تجهیزات تهویه هوا مورد استفاده در این مناطق، چه برای تأمین سرما و چه برای تأمین گرما، نیم نگاهی هم به افزایش رطوبت محیطی دارند تا تجربه افراد حاضر در محل را بهبود بخشند.
در ادامه به تشریح ویژگی های مهمترین محصولات برای این شرایط آب و هوایی می پردازیم.

• دستگاه ایرواشر یا دستگاه زنت: ایرواشر و زنت دو دستگاه بسیار مشابه هستند که از نظر کارکرد تفاوت های عمده ای با تجهیزاتی مانند چیلر دارند. ایرواشر یک دستگاه نسبتاً بزرگ است که کاربرد اصلی آن تهویه هوای مطبوع در ساختمان ها و سوله های متوسط و بزرگ می باشد. اساس عملکرد آن مشابه کولر آبی است و از طریق پاشش آب در مسیر هوای ورودی و بالا بردن رطوبت آن هوای داخل را خنک می کند. این سیستم همان طور که در کولرهای آبی به وضوح مشاهده شده است، گرچه هوا را سرد می نماید اما عملاً توانایی کنترل آن در دست کاربر قرار نمی گیرد و نمی توان چندان تنظیمات خاصی برای جزئیات دمایی فضا در نظر گرفت.
  برخلاف کولرهای نوع آبی، ایرواشرها توانایی تأمین گرما هم دارند. برای این کار باید از یک کویل آب گرم استفاده کنید و آن را به یک بویلر یا پکیج گازسوز وصل نمایدد. دمای هوا در مجاورت سطح کویل بالا رفته و به کمک کانال کشی در سطح ساختمان پخش می گردد.از آنجایی که گرفتن دمای محیط در این گونه ادوات با تبخیر قطرات آب موجود در هوا به خاطر حرارت است، آنها را تبخیری می نامند. سیستم های تبخیری نسبت به دستگاه های تبریدی (اسپلیت ها، چیلرها و…) مصرف برق کمتری دارند و قیمت اولیه آنها هم پایین تر است که به خاطر عدم نیاز به قطعات جانبی متعدد مانند کمپرسور و کندانسور می باشد. هم ایرواشر و هم زنت را می توان بسته به ابعاد و ظرفیت مدل تهیه شده، در ساختمان هایی با متراژ 150 متر مربع به بالا استفاده نمود. مدل های خاصی از این ادوات به طور مخصوص برای متراژ 300 متر مربع به بالا طراحی شده اند. در مساحت محیط کمتر از 150 متر مربع پیشنهاد می شود از کولرآبی برای سرمایش و از پکیج یا بخاری برای گرمایش استفاده گردد، چون بهره وری ایرواشر در مساحت های بسیار کم توجیه اقتصادی نخواهد داشت و صرفاً با استهلاک بالای دستگاهتان روبرو می شوید.
• دستگاه اکونوپک: اکونوپک از نظر عملکرد سرمایشی مشابه ایرواشر و زنت است و از جمله سیستم های تبخیری به شمار می رود که با آب کار می کنند. بهره گیری از آب در اینجا هم برای بهبود رطوبت محیطی است و این دستگاه قادر است علاوه بر تأمین سرمایش، گرمایش را هم برای ساختمان شما فراهم کند. برای گرمایش، اکونوپک از یک مشعل گازسوز استفاده می کند که کوره داخلی را گرم کرده و از طریق تماس هوای محیط و این کوره، هوای گرم در فضای ساختمان تولید می شود. اکونوپک، مشابه ایرواشر و زنت اغلب کاربردهای خانگی ندارند و در سالن های بزرگ و سوله ها به کار می روند، چون این ادوات مانند کولرهای نوع آبی نیازمند کانال کشی هستند و هیچ کنترلی بر روی دما و رطوبت در نقاط مختلف ساختمان خود نخواهید داشت.
• چیلر یا مینی چیلر به همراه فن کویل ها: همان طور که پیش از این ذکر شد، این دستگاه ها در محیط هایی با هوای گرم و مرطوب عملکرد مناسبی دارند. این موضوع به آب و هوای خشک هم تعمیم می یابد و در چنین مناطقی هم استفاده از این ادوات به شدت گسترش یافته است. این تجهیزات در مقایسه با سیستم های تبخیری مثل ایرواشر سرمایش قویتری تأمین می کنند و نیازی هم به آب ندارند که در مناطق دچار کمبود آب معضلی قابل توجه به شمار می رود. برتری دیگر چیلرها بر سیستم های تبخیری این است که بر خلاف کولرهای آبی یا ایرواشر می توانند دمای هر نقطه از ساختمان را به طور مستقل تنظیم نمود. برای کسانی که تفاوت این دو سیستم را به طور کامل درک نمی کنند، بهترین مثال تفاوت میان کولر آبی و کولرگازی است. نوع آبی  با مصرف آبی که دارند، دمای کل ساختمان را به یک اندازه خنک می کنند و توانایی آنها در تأمین سرمایش هم محدود است. در حالی که کولرهای نوع گازی هیچکدام از این نقاط ضعف را ندارند.

مناسب ترین دستگاه های تهویه در اقلیم سرد و کوهستانی

مناطق کوهستانی که رطوبت اندکی در هوای خود دارند، در زمستان با سرمای شدیدی مواجه هسند. طبیعتاً در چنین وضعیتی سیستم های تهویه به سمت تأمین گرمایش گرایش می یابند. از طرف دیگر در فصول بهار و تابستان این مناطق نیازمند تأمین رطوبت بیشتر هستند. لذا نوع کاربری، لزوم کنترل مستقل دما و رطوبت در اتاق های مختلف و… اثر مستقیم بر روی انتخاب ادوات در این محیط می گذارد.

دستگاه های تبریدی در این نوع اقلیم چندان عملکرد بهینه ای نخواهد داشت و قیمت بالاتر، مصرف انرژی بیشتر و عدم توانایی افزایش رطوبت آنها در مقایسه با دستگاه هایی مانند اکونوپک، زنت و ایرواشر آنها را در درجه دوم اهمیت پس از این تجهیزات قرار می دهد. به طور کلی برای هوای سرد و کوهستانی خشک، پیشنهاد می شود از پکیج یا بخاری برای متراژهای کم و موتورخانه برای متراژهای بالا استفاده شود. در چنین موقعیتی، بویلرهای تأسیسات حرارت مرکزی به کمک ایرواشرها، زنت و فن کویلهای سطح ساختمان می توانند عملیات تنظیم دما و رطوبت را به شکل رضایت بخشی انجام دهند.