دستگاه‌های تهویه‌مطبوع چگونه کار می‌کنند؟

اصول تهویه‌مطبوع

دستگاه‌های تهویه‌مطبوع از مبردها برای سرمایش هوای داخلی استفاده می‌کنند.

کل دستگاه‌های تهویه‌مطبوع از «قانون فیزیک» ذیل، برای تولید سرمایش استفاده می‌نمایند:

در زمان تبدیل مایع به گاز (در یک فرایند به نام «تبدیل فازی»)، مقداری از گرما جذب می‌شود.

دستگاه‌های تهویه‌مطبوع برطبق «ویژگی تبدیل فاز» عمل می‌نمایند:

یعنی تبخیر اجباری ترکیب‌های شیمیایی معین و چگالش پی‌آمد آن‌ها در سامانه بسته‌ای از کویل‌ها (و تکرار فرایندهای تبخیر و چگالش).

ترکیب‌های شیمیایی فوق را مبرد می‌نامند. مبردها دارای ویژگی‌هایی می‌باشند که تغییر فاز آن‌ها را در دماهای نسبتاً پایین امکان‌پذیر می‌سازد. به‌علاوه دستگاه‌های تهویه‌مطبوع دارای بادزن‌هایی می‌باشند که مسئول انتقال (دمش) هوای گرم داخل ساختمان بر روی کویل‌های محتوی مبرد سرد می‌باشند. همچنین سامانه‌های تهویه‌مطبوع مرکزی دارای یک سامانه کامل از کانال‌ها می‌باشند. سامانه کانال‌کشی‌های نیز همواره برای واردسازی و خارج‌سازی هوا به و از کویل‌های پیچاپیچ سرمایش- هوا طرح‌ریزی می‌شوند.

در زمان جریان هوای داغ بر روی کویل‌های تبخیرکننده فشار‌ پایین سرد، مبرد درون کویل‌ها، گرمای هوا را جذب می‌نماید و از فاز مایع به فاز گازی «تغییر فاز» می‌دهد. برای ابقاء سرمایش، دستگاه‌های تهویه‌مطبوع باید گاز مبرد را دوباره به فاز مایع تبدیل نمایند. برای تبدیل فوق، فشار مبرد گازی در یک کمپرسور افزایش می‌یابد. فرایند افزایش فشار مذکور در واقع منتج به تولید گرمای نامطبوع می‌شود. کل گرمای اضافی تولیدی از طریق متراکم‌سازی گاز نیز از طریق مجموعه ثانویه‌ای از کویل‌ها به نام «کویل‌های چگالنده» و یک بادزن ثانویه به فضای بیرون دفع می‌شود. در زمان سرمایش مبرد گازی، مبرد گازی مجدداً به مایع تبدیل می‌شود و فرایندهای تبخیر و چگالش مبرد مکرراً برای تأمین سرمایش تکرار می‌شوند.

فرایندهای فوق را فرایندهای بی‌پایان و یا یک سیکل مداوم می‌نامند:

مبرد مایع با تغییر فاز به بخار تبدیل می‌شود و در این ضمن گرما را نیز جذب می‌نماید

و سپس مبرد گازی متراکم می‌شود و دوباره به فاز مایع تبدیل می‌شود.

درواقع دو فرایند مجزای اصلی در یک دستگاه تهویه‌مطبوع رخ می‌دهند:

هوای داخلی توسط مبرد سرد می‌شود و مبرد گازی حاصل نیز پس از تراکم و سرمایش دوباره به فاز مایع تیدیل می‌شود.

سرمایش از طریق شیوه‌های سبز

ترکیب‌های شیمیایی مبردهای مدرن در طول دهه‌های اخیر به‌دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و بر مبنای توافق‌های بین‌المللی نظیر «پروتوکل مونترئال» تغییر کرده‌اند. مبردهای قدیمی‌تر معمولاً شامل اتم‌های کلر می‌باشند; و کلر دارای پتانسیل بالایی در «تهی‌سازی لایه اوزون» می‌باشد. بنابراین مبردهای نامطبوع قدیمی‌تر به تدریج با مبردهای زیست-محیطی‌پذیر مطبوع جانشین شده‌اند و می‌شوند (منبع EPA [1])

 

[1] The Environmental Protection Agency (EPA)

 

 

دیگر مقالات سایت که می توانید آنها را نیز مطالعه کنید

نگهداری از پمپ‌های حرارتی

اصول HVAC

گذاری بر تهویه‌ مطبوع

ارزش نگهداری پیش‌گیرانه از HVAC چیست؟

دستگاه‌های تهویه‌مطبوع مغناطیسی: شیوه فرا فناوری سرمایش

چرا آب داغ دوش شما به اندازه کافی داغ باقی نمی‌ماند؟

پنج نکته برای جلوگیری از وقوع نشتی‌های لوله‌کشی هزینه‌بر زمستانی

سرمایش جهانی: تاریخ تهویه‌مطبوع

‌تهویه‌مطبوع چگونه یک شهر مدرن را خلق می‌نماید؟