دستگاه هواساز همان Air Handling Unit است که به آن AHU می‌گویند و از آن در ساختمان‌های صنعتی و تجاری متوسط و بزرگ استفاده می‌شود.
دستگاه هواساز AHU در زیرزمین، روی سقف یا حتی در طبقات ساختمان نصب می‌شود و می‌توان از آن برای تهویه هوای کل ساختمان یا بخشی از آن مثل طبقات ۱ تا ۵ یا حتی مناطق کوچک‌تری مثل دستشویی‌های ساختمان استفاده کرد. بنابراین استفاده از چندین دستگاه هواساز AHU در یک ساختمان طبیعی است.
برخی ساختمان‌های قدیمی و بلند تنها یک دستگاه هواساز AHU بزرگ دارند که معمولاً روی سقف قرار داده می‌شود و تهویه کل ساختمان را برعهده دارد. اما این مدل از دستگاه‌های هواساز AHU دیگر چندان مرسوم نیست چون کارایی بالایی ندارند. امروزه از چندین دستگاه هواساز کوچک‌تر در بخش‌های مختلف ساختمان استفاده می‌شود.
هدف از استفاده از دستگاه هواساز چیست؟
دستگاه‌های هواساز AHU تهویه هوای ساختمان را برعهده دارند. این دستگاه‌ها هوای بیرون را به داخل کشیده، تمیز، گرم یا خنک و گاهی هم مرطوب می‌کنند و از طریق کانال‌هایی به سراسر بخش‌های موردنظر در ساختمان می‌رسانند. در اکثر این دستگاه‌ها یک کانال اضافی وجود دارد که هوای کثیف را از داخل اتاق‌ها بیرون کشیده و دوباره به دستگاه برمی‌گرداند تا به وسیله فن به فضای بیرون بازگردانده شود.
نکته: بخشی از هوایی که به داخل دستگاه AHU بازگردانده می‌شود، دوباره تصفیه شده و در چرخه تهویه قرار می‌گیرد تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود.
دستگاه هواساز از چه بخش‌هایی تشکیل‌شده است؟
اجزای اصلی یک دستگاه هواساز عبارت‌اند از:
- محفظه هوای ورودی و هوای برگشتی
- دمپر
- فیلتر
- کویل‌های سرمایشی و گرمایشی
- فن
شکلی که می‌بینید ابتدایی‌ترین و ساده‌ترین مدل از دستگاه‌های هواساز AHU است که در آن محفظه هوای ورودی و هوای برگشتی دیده می‌شود. در جلوی هر دو محفظه یک پنجره مشبک وجود دارد که جلوی ورود اشیا و حیوانات را به داخل اجزای مکانیکی داخل دستگاه هواساز می‌گیرد.
در ورودی محفظه هوای تازه و همچنین محفظه هوای برگشتی چند دمپر وجود دارد. دمپرها چندین ورق فلز هستند که قابلیت چرخش دارند و می‌توانند برای جلوگیری از ورود یا خروج هوا بسته شوند یا به‌منظور عبور کامل جریان هوا باز شوند و یا طوری قرار بگیرند که مقدار هوای ورودی یا خروجی محدود شود.
بعد از دمپرها فیلترها قرار گرفته‌اند تا مانع ورود آشغال و گرد و غبار به داخل دستگاه هواساز و ساختمان شوند. در هر بخش از فیلترها یک حسگر فشار قرار دارد که میزان کثیف بودن آنها را اندازه‌گیری می‌کند و در مورد زمان تعویض فیلترها هشدار می‌دهد.
تذکر: تجمع گرد و خاک و آلودگی بر روی فیلترها از میزان هوایی که از آنها عبور کرده می‌کاهد و باعث کاهش فشار در سرتاسر فیلترها می‌شود.
نکته: معمولاً یک سری فیلترهای صفحه‌ای برای گرفتن ذرات بزرگ و بعد از آنها فیلترهای کیسه‌ای برای گرفتن ذرات کوچک‌تر گردوغبار وجود دارد.
بخش بعدی در محفظه هواساز AHU کویل‌های سرمایشی و گرمایشی هستند. وظیفه این کویل‌ها سرد کردن یا گرم کردن هواست. هوای ورودی حین گذشتن از دستگاه هواساز AHU اندازه‌گیری می‌شود و باید به دمای آسایش افراد داخل ساختمان برسد. اگر دمای هوا کمتر از دمای تعیین‌شده باشد، کویل گرمایشی آن را بالا می‌برد و اگر گرم‌تر از میزان تعیین‌شده باشد، کویل سرمایشی آن را پایین می‌آورد. این کویل‌ها در واقع مبدل‌های حرارتی هستند. در داخل این کویل‌ها یک مایع گرم یا سرد مثل آب و مبرد یا حتی بخار جریان دارد که در مقاله دیگری مفصل در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
بعد از کویل‌ها نوبت به فن می‌رسد. فن هوای بیرون را به داخل کشیده و عامل عبور آن از دمپرها، فیلترها و بعد هم کویل‌هاست و بعد هوا را به تمام کانال‌ها در سرتاسر ساختمان می‌رساند.
نکته: استفاده از فن‌های سانتریفیوژ در دستگاه‌های هواساز قدیمی متداول‌تر است، ولی درحال‌حاضر بیشتر از فن‌های EC استفاده می‌شود، چون بهره‌وری انرژی این فن‌ها بالاتر است.
تذکر: یک حسگر فشار هم در سطح فن وجود دارد که نحوه کار فن را زیر نظر دارد. حرکت فن باعث اختلاف فشار می‌شود پس با استفاده از این حسگر می‌توان مشکلات دستگاه را شناسایی و به مهندسان هشدار داد.
بعد از فن وارد کانال‌های هواساز AHU می‌شویم که هوا را به سرتاسر منطقه مشخص‌شده می‌رسانند. کانال‌هایی هم برای بازگرداندن هوای داخل ساختمان به بخش جداگانه‌ای از هواساز AHU وجود دارد. محفظه هوای برگشتی معمولاً کنار محفظه هوای ورودی قرار گرفته ولی لزومی به این کار نیست و می‌توان آن را در هر جای دیگری نصب کرد. محفظه هوای برگشتی در ساده‌ترین شکل یک فن و یک دمپر دارد. دارد. فن هوای داخل ساختمان را به سمت خود کشیده و از ساختمان خارج می‌کند. دمپر هم در خروجی هواساز قرار گرفته و هنگام خاموش شدن دستگاه بسته می‌شود.
غیر از اجزای اصلی دستگاه هواساز AHU که در مورد آنها صحبت کردیم، اجزاء و قطعات دیگری هم در این دستگاه وجود دارد:
اگر در منطقه سردسیری زندگی می‌کنید که دمای هوا به نقطه انجماد یا نزدیک به آن می‌رسد، به یک گرم‌کننده یا هیتر درابتدای محفظه هوای ورودی نیاز دارید که معمولاً یک هیتر برقی است. وقتی دمای هوای بیرون به حدود ۶ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، هیتر روشن‌شده و هوا را گرم می‌کند تا مانع یخ زدن اجزای داخلی شود.
خطر: عدم استفاده از هیتر در مناطق سردسیر باعث یخ زدن کویل‌های سرمایشی و گرمایشی و ترکیدن آنها می‌شود.
آیا دستگاه هواساز AHU رطوبت را هم کنترل می‌کند؟ جواب این سوال مثبت است. در برخی ساختمان‌ها نیاز به کنترل رطوبت هوای ورودی است، بنابراین یک حسگر رطوبت در خروجی محفظه هوای ورودی وجود دارد که رطوبت هوا را اندازه می‌گیرد. می‌توان میزان رطوبت مورد نیاز را بر روی این حسگر تنظیم کرد. اگر رطوبت هوا کمتر از این سطح باشد، باید از یک رطوبت‌ساز در دستگاه هواساز AHU استفاده کرد که معمولاً قبل از فن نصب می‌شود. رطوبت ساز با تولید بخار یا مه-آب هوا را مرطوب می‌کند.
نکته: در بسیاری از ساختمان‌های استاندارد اداری، رطوبت‌ساز دستگاه‌های هواساز AHU برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی خاموش می‌شود، اما رطوبت ساز برای بخش‌هایی مثل محل نگهداری اسناد یا اتاق‌های کامپیوتر الزامی است.
اگر هوا بیش‌از اندازه مرطوب باشد، می‌توان رطوبت آن را از طریق کویل‌های سرمایشی پایین آورد. با برخورد هوا به سطح سرد کویل سرمایشی، رطوبت هوا به مایع تبدیل‌شده و به داخل یک سینی تخلیه در زیر کویل می‌ریزد تا از دستگاه خارج شود.
تذکر: کویل سرمایشی می‌تواند با گرفتن گرمای بیشتر، رطوبت هوا را پایین‌تر بیاورد، ولی این کار باعث کاهش دمای هوا به زیر دمای تعیین‌شده می‌شود و باید از کویل گرمایشی برای بالا بردن دوباره دمای هوا استفاده کرد. این فرآیند مصرف انرژی بالایی دارد.
در این مقاله تلاش کردیم به معرفی و اجزای تشکیل‌دهنده دستگاه هواساز AHU بپردازیم. در مقاله‌های بعدی به‌تفصیل عملکرد این دستگاه را توضیح خواهیم داد. به‌علاوه برای آشنایی بیشتر با سیستم‌های تبرید کولر گازی, سردخانه و چیلر می‌توانید فیلم‌های آموزشی سامانه رهجو را تماشا کنید. مهندس زاره انجرقلی اطلاعات لازم در مورد این سیستم‌ها را در اختیار شما قرار می‌دهند.