تجهیزات سرمایشی- تاسیسات سرمایشی مورد استفاده برای تهویه مطبوع و تنطیم دمای داخل ساختمان انواع مختلفی دارند که از متداول‌ترین آن‌ها می‌توان به کولر آبی، کولر گازی، چیلر، هواساز و فن کویل اشاره کرد. در ادامه به معرفی این تجهیزات، اجزا، نحوه عملکرد و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم.
کولر آبی چیست ؟
«کولر آبی» (Swamp Cooler) یا «کولر تبخیری» (Evaporative Cooler)، یکی از تاسیسات سرمایشی متداول است که اغلب در نواحی گرم و خشک (با رطوبت پایین) مورد استفاده قرار می‌گیرد. کولر آبی بر اساس سیستم‌های سرمایش تبخیری به انواع مستقیم، غیر مستقیم و دو مرحله ای تقسیم می‌شود. توان هوادهی این کولرها بین 3000 تا 25000 متر مکعب بر دقیقه است. با توجه شرایط اقلیمی، ظرفیت کولر آبی در هر ساعت استفاده مداوم کاهش می‌یابد.
اجزای کولر آبی چه هستند؟
کولرهای آبی از اجزایی نظیر موتور، دمنده، یاتاقان، پمپ آب، لوله تخلیه/سرریز، شیر شناور (فلوتر)، واسطه تبخیر (پوشال) و لوله توزیع تشکیل می‌شود. تصویر زیر، بخش‌های مختلف کولر آبی را نمایش می‌دهد.
اجزای کولر آبی مورد استفاده در تاسیسات سرمایشی ساختمان
بخش‌های نمایش داده شده در تصویر بالا عبارت هستند از:
- موتور
- پولی موتور
- تسمه پروانه
- پولی‌های دمنده
- یاتاقان، طوقه و شفت
- سه راهی لوله
- محفظه
- کیت آند (محافظ محفظه و قطعات کولر در برابر زنگ‌زدگی و تخریب)
- لوله‌های تخلیه و سر ریز
- سبد پمپ و فیلتر
- رسوب گیر آب و فیلتر هوا
- شیر شناور
- پوشال یا پد واسطه تبخیری
- پمپ
- صفحه تقسیم
- لوله‌های توزیع آب
- لوله ورود آب
کولرهای آبی دارای انواع مختلف با ابعاد و قطعات متنوع هستند. به همین دلیل، امکان دارد برخی از موارد بالا در بعضی از انواع کولرهای آبی وجود نداشته یا قطعات متفاوتی در ساختار این کولرها تعبیه شده باشند.
کولر آبی چگونه کار می کند ؟
طرز کار کولر آبی بسیار ساده است. این کولر از اصول تبرید تبخیری بهره می‌برد. به این ترتیب، آب با ورود به درون محفظه کولر و جذب توسط پوشال، با هوای خارج از محفظه برخورد کرده و شروع به تبخیر می‌کند. تبخیر، یک واکنش فیزیکی گرماگیر است که با جذب حرارت، دمای سیستم (آب) را افزایش و دمای محیط (هوای محفظه کولر) را کاهش می‌دهد. موتور کولر، پره‌ها را به حرکت در می‌آورد و هوای خنک را از طریق شبکه تاسیسات سرمایشی به درون ساختمان منتقل می‌کند. آب سطح خارجی پوشال بخار شده و آب جدید دوباره به درون پوشال جذب می‌شود. تاز زمانی که محفظه کولر دارای آب کافی باشد، فرآیند خنک‌سازی ادامه می‌یابد. تصویر زیر، فرآیند تبرید تبخیری در کولرهای آبی را به خوبی نمایش می‌دهد.
نحوه عملکرد کولر آبی
سیستم تبرید تبخیری دارای انواع مستقیم، غیر مستقیم و دو مرحله‌ای است:
- سرمایش تبخیری مستقیم: ساده‌ترین و محبوب‌ترین روش سرمایش تبخیری است که هوای خنک در اطراف آب در حال تبخیر را توسط فن به محیط مورد نظر انتقال می‌دهد. خیس کردن سطح پوست و قرارگیری در مقابل باد، مثال ساده‌ای از سرمایش تبخیری مستقیم است.
- سرمایش تبخیری غیر مستقیم: سیستمی که به سرمایش تبخیری مستقیم شباهت دارد. با این تفاوت که در سیستم غیر مستقیم، فرآیند سرمایش با دمیدن هوای گرم خارجی به درون مبدل حرارتی (معمولا مجموعه‌ای از لوله‌ها)، تبخیر آب، خنک شدن سطح لوله‌های مبدل، مکش هوای گرم به درون لوله‌ها، خنک شدن هوا و دمیدن آن به درون کانال تهویه انجام می‌گیرد.
- سرمایش تبخیری دو مرحله ای: پیشرفته‌ترین سیستم سرمایش تبخیری به حساب می‌آید که از ترکیب سیستم‌های مستقیم و غیر مستقیم ایجاد می‌شود. کولرهای آبی، مثال خوبی از سرمایش تبخیری دو مرحله‌ای هستند.
مزایا و معایب کولر آبی چه هستند؟
کولرهای آبی از ارزان‌ترین تاسیسات سرمایشی موجود هستند که در تهویه و خنک کردن هوای ساختمان‌های مسکونی، ساختمان‌های اداری، آشپزخانه‌های تجاری، کارخانه‌های بزرگ، انبارهای بزرگ، مراکز فروشگاهی، مجموعه‌های ورزشی سرپوشیده، گلخانه‌ها، رستوران‌ها، هتل‌ها و فضاهای زیرزمینی کاربرد دارند. هزینه پایین نصب، فضای اشغال‌شده کم، بازدهی قابل قبول، این نوع کولر را به گزینه مناسبی برای کاربردهای مذکور تبدیل می‌کند.
کولرهای آبی فقط برای شرایط اقلیمی گرم و خشک مناسب هستند. در صورت وجود رطوبت بالا، عملکرد کولرهای آبی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. کنترل دما در این کولرها بر خلاف کولرهای گازی بسیار پایین و مصرف آب آن‌ها بالا است. فیلترهای مورد استفاده نیز قادر به جذب بسیاری از آلاینده‌های هوایی نیستند. به طور کلی، استفاده از این کولرها برای افراد دارای آسم یا دیگر بیماری‌های تنفسی توصیه نمی‌شود.
اسپلیت یا کولر گازی چیست ؟
کولر گازی یا «تهویه کننده هوای اسپلیت» (Split Air Conditioner)، یکی از محبوب‌ترین دستگاه‌های مورد استفاده در تاسیسات سرمایشی و گرمایشی ساختمان است. عنوان «Split»، به جدا بودن واحدهای مختلف این سیستم اشاره دارد. از انواع کولرهای گازی می‌توان به سیستم اسپلیت مرکزی، بدون داکت هوا (مینی اسپلیت)، پنجره‌ای، قابل حمل و هیبریدی اشاره کرد. ظرفیت کولرهای گازی بدون داکت (رایج‌ترین نوع کولرهای گازی مورد استفاده در ساختمان‌ها)، معمولا بین 0.5 تا 2 تن تبرید است. به این ترتیب، انواع مختلف این کولرها می‌توانند فضاهایی با مساحت 14 تا 140 متر مربع را به خوبی خنک کنند. به طور کلی، ظرفیت کولرهای گازی با توان کمپرسور آن‌ها نمایش داده می‌شود.
اجزای کولر گازی کدام هستند؟
کولر گازی دارای دو واحد مجزا است که یکی از آن‌ها در فضای نیازمند تهویه و دیگری در فضای آزاد نصب می‌شود. از اجزای اصلی واحد داخلی می‌توان به فیلتر هوا، دمنده و اواپراتور (تبخیر کننده) اشاره کرد. کمپرسور، فن و کندانسور نیز از مهم‌ترین بخش‌های واحد خارجی هستند. تصویر زیر، قطعات واحد داخلی کولر گازی را نمایش می‌دهد.
بخش‌های علامت‌گذاری شده در تصویر بالا عبارت هستند:
- پایه (قاب کف)
- محور فن جریان متقاطع
- فن جریان متقاطع یا فن لوله ای
- صفحه ضد لغزندگی فن جریان متقاطع
- هیتر برقی
- مجموعه اواپراتور
- سنسور تشخیص دمای اتاق
- بادگیر
- مجرای خروج هوا
- کاور پیچ‌ها
- قاب میانی
- شبکه فیلتر
- صفحه پوششی (قاب بالایی)
- استپ موتور
- محافظ کناری
- صفحه
- محفظه موتور
- صفحه موتور
- موتور
- صفحه جعبه الکتریکی
- پوشش جعبه الکتریکی
- صفحه کنترل جعبه الکتریکی
- جعبه الکتریکی
- صفحه پرس لوله
بخش‌های مختلف واحد خارجی کولر گازی نیز در تصویر زیر آورده شده‌اند.
بخش‌های نمایش داده شده در تصویر بالا عبارت هستند از:
- جلو پنجره روبه‌رویی
- گیره جلو پنجره روبه‌رویی
- محل قرارگیری جلو پجره روبه‌رویی
- دستگیره کوچک کناری
- پره فن
- موتور
- تکیه‌گاه موتور
- قاب کف کولر
- کمپرسور
- صفحه جداکننده
- کندانسور
- قاب بالایی
- شبکه پشتی
- برد الکتریکی
- دستگیره بزرگ
- قاب کناری
- شیر فشار پایین
- شیر فشار بالا
- پنل نصب شیر
اجزای واحدهای کولر گازی به نوع آن‌ها بستگی دارد. تصاویر نمایش داده شده در این بخش، اجزای متداول‌ترین نوع این کولرها را ارائه می‌کنند.
کولر گازی چگونه کار می کند ؟
طرز کار کولر گازی، ترکیبی از سیکل تبرید تراکمی با هواساز ساده است. در این فرآیند، گاز فرون به عنوان مبرد، وارد کمپرسور در واحد بیرونی کولر گازی می‌شود و تحت فشار بالا قرار می‌گیرد. بالا رفتن فشار، دمای گاز را افزایش می‌دهد و آن را در حین حرکت به حالت مایع در می‌آورد. مایع به دست آمده از درون کویل‌های کندانسور عبور می‌کند تا به شیر انبساطی برسد. عبور ماده مبرد از شیر انبساطی، کاهش سریع فشار و تبدیل دوباره آن به حالت گاز را به همراه دارد. این فرآیند، باعث آزاد شدن مقدار قابل توجهی از حرارت و کاهش بسیار زیاد دمای سیستم می‌شود.
گاز برای تکرار این چرخه به سمت کمپرسور باز می‌گردد. واحد داخلی کولر گازی، هوای اتاق را به درون خود می‌کشد و آن را به منظور کاهش دما از درون کویل‌های اواپراتور عبور می‌دهد. سپس، هوای خنک شده را توسط فن‌ها به دورن اتاق می‌دمد. این فرآیند تا رسیدن دمای هوای اتاق به میزان تنظیم شده توسط ترموستات ادامه می‌یابد. با رسیدن به دمای مورد نظر، تجهیزات به طور خودکار متوقف می‌شوند.
مزایا و معایب کولر گازی چه هستند؟
کولر گازی از تاسیسات سرمایشی محبوبی به شمار می‌رود که از مزایای متعددی بهره می‌برد. انواع مختلف، انعطاف‌پذیری بالا، کنترل میزان کاهش دما، تنظیم رطوبت هوا، نگهداری آسان، فضای اشغالی کم، ظاهر جذاب، صدای بسیار پایین در داخل اتاق و بهره‌وری بالا از مزایایی هستند که باعث برتری این دستگاه‌ها نسبت به دیگر سیستم‌های سرمایشی می‌شوند. از محدودیت‌های کولر گازی می‌توان به هزینه بالا نسبت به کولرهای آبی، نیاز به نصب توسط کارشناس، رعایت حداقل فاصله بین واحدها و صدای بلند در فضای بیرونی اشاره کرد.