تفاوت بین سیستم های حجم هوا ثابت و متغیر

تفاوت بین سیستم های حجم هوا ثابت و متغیر

در دنیای مدرن ، بخش ساختمان نیاز به راحتی و بهره وری انرژی دارد. طراحی سیستم های گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) تأثیر بسزایی در هر دو دارد و کار با یک شرکت مهندسی واجد شرایط در نتیجه نهایی تأثیر مثبتی دارد.

یک تصمیم کلیدی در طراحی HVAC انتخاب یک پیکربندی مناسب برای کنترل هوا است: حجم هوای ثابت (CAV) یا حجم هوای متغیر (VAV). هر گزینه مزایا و معایبی دارد و استفاده از پیکربندی مناسب باعث افزایش راحتی و کارایی می شود.

این مقاله با شرح اصول و محاسبات مورد استفاده مهندسان HVAC در طی مراحل طراحی ، مروری بر سیستم های CAV و VAC را ارائه می دهد.

از طراحی HVAC متناسب با نیازهای ساختمان خود استفاده کنید.

سیستمهای میزان ثابت هوا

سیستم های CAV همانطور که از نامشان پیداست جریان هوای ثابت را حفظ می کنند و با تنظیم دمای تامین هوا به شرایط داخلی مطلوبی می رسند. به عنوان مثال ، هنگامی که یک ساختمان به یک خروجی خنک کننده بیشتر در یک روز گرم تابستان نیاز دارد ، سیستم CAV هوای سردتری را تحویل می دهد. در سیستم های آب سرد ، اثر خنک سازی بستگی به جریان آب سرد تحویل شده به واحد فن کوئل دارد. به نوبه خود ، کنترل کننده جریان آب بر اساس تنظیمات ترموستات کار می کند.

سیستم های CAV می توانند از نوع تک ناحیه ای یا چند منطقه ای باشند ، اگرچه برای برنامه های تک منطقه ای که بار کمترین تغییر را در طول زمان تجربه می کند ، مناسب ترند. برخی از نمونه های آن سالن های نمایش ، تئاترها و موزه ها هستند. سیستم های CAV چند منطقه ای برای ارائه دمای مختلف هوا برای مناطق جداگانه به گرم شدن کانال نیاز دارند که باعث کاهش بازده انرژی آنها می شود.برای اطلاع از قیمت چیلر اینجا کلیک کنید.

عملکرد یک سیستم CAV چند منطقه ای را می توان با یک مثال به بهترین شکل توصیف کرد. شرایط طراحی زیر را در نظر بگیرید:

یک واحد کنترل هوای داخلی (AHU) سه منطقه (A ، B و C) را سرویس می دهد.

هر سه منطقه دارای یک ترموستات اختصاصی است.

AHU آب سرد را از چیلر دارای برج خنک کننده دریافت می کند.

بخاری های مجاری هوا به شاخه های اصلی سرویس دهنده مناطق جداگانه متصل می شوند.

ترموستات ها روی 55 درجه فارنهایت (A) ، 68 درجه فارنهایت (B) و 72 درجه فارنهایت (C) تنظیم می شوند.

AHU هوای خنک را در دمای 55 درجه فارنهایت ارائه می دهد.

هنگامی که هوای تأمین وارد سیستم کانال می شود ، فقط می توان آن را گرم کرد و خنک نشد. بنابراین ، باید در کمترین دما از سه دما لازم – 55 درجه فارنهایت برای منطقه A تأمین شود. پس از سرویس دهی به منطقه A ، می توان جریان هوا را به دمای مورد نیاز سایر مناطق گرم کرد: 68 درجه فارنهایت برای منطقه B و 72 درجه فارنهایت برای منطقه C.

اگرچه اصل کار ساده است ، اما محدودیت کارایی دارد. بخشی از خروجی خنک کننده هنگام گرم شدن هوا برای مناطق B و C هدر می رود و بخاری های مجاری نیز انرژی مصرف می کنند.

برای خرید از شرکت سازنده چیلر روی لینک کلیک کنید.

سیستم های حجم هوا متغیر

همانطور که حدس می زنید ، سیستم های VAV دمای هوا را ثابت نگه می دارند و در عوض بسته به بار جریان هوا را تنظیم می کنند. سیستم های VAV می توانند پیکربندی های یک منطقه ای ، چند منطقه ای یا دو کانال داشته باشند. درست مانند CAV که در سیستم های تک منطقه گزینه ارجح است ، VAV نیز برای سیستم های چند منطقه ای توصیه می شود.

سیستم های VAV دو کانال دارای مجاری جداگانه برای هوای گرم و سرد هستند و هر منطقه دارای پلنوم است که جریان هوا آنها با هم مخلوط می شود. نسبت هوای گرم و سرد به دمای مورد نظر هر منطقه خاص بستگی دارد. این پیکربندی HVAC از نظر نصب ، بهره برداری و نگهداری ، گرانترین است.

سیستم های چند منطقه ای دارای جعبه های VAV هستند که جریان هوای عرضه شده به مناطق جداگانه را کنترل می کنند. بر خلاف CAV ، جریان آب سرد ارائه شده به واحد فن کوئل ثابت است. سیستم های VAV در برنامه هایی که چندین منطقه با بار متغیر دارند ، به پتانسیل کامل خود می رسند. برخی از این نمونه ها مراکز خرید ، هتل ها و ساختمانهای اداری است.

جعبه های VAV نقشی شبیه بخاری های داکت به کار رفته در سیستم CAV دارند. به جای گرم کردن هوا با توجه به نیازهای هر منطقه ، جریان هوا با ثابت نگه داشتن دما کنترل می شود.

محاسبات اساسی در طراحی CAV و VAV:

فرایند طراحی HVAC شامل محاسبات پیچیده و مدل سازی انرژی است. با این حال ، معادلاتی که عملیات سیستم را توصیف می کنند ساده هستند. این بخش نحوه تنظیم دما و جریان هوا را با توجه به بار شرح می دهد.

نقطه شروع معادله افزایش حرارت معقول است که در سیستم های HVAC اساسی است:

                                                                                                                                       Q = 1.08 x CFM x ΔT

جایی که:

Q = بار اتاق یا منطقه در حال سرویس دهی (BTU / ساعت)

CFM = جریان هوا بر حسب فوت مکعب در دقیقه

ΔT = تفاوت بین دمای اتاق و دمای هوای منبع تغذیه

نتیجه:

مهندسان HVAC بسته به نوع کاربرد می توانند از بین سیستم های CAV و VAV یکی را انتخاب کنند. در حالی که یک سیستم CAV از دمای هوا متغیر و جریان هوا ثابت استفاده می کند ، سیستم VAV دمای ثابت و جریان هوا متغیر را حفظ می کند. سیستم های CAV برای برنامه های تک منطقه ای که بار تغییرات کمی را تجربه می کند ، مناسب ترند ، در حالی که سیستم های VAV بهترین گزینه برای برنامه های چند منطقه ای با بار دائمی در حال تغییر هستند.