HVAC سرواژه‌ی Heating (گرمایش)، Ventilation (تهویه) و Air Conditioning (تهویه مطبوع) است. که به آن اچ‌وی‌ای‌سی یا اچ واک نیز می‌گویند.
اچ‌وی‌ای‌سی به مجموعه فناوری‌های مربوط به «گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع» اطلاق می‌شود که دربرگیرنده‌ی فناوری‌های مربوط به ایجاد آسایش از طریق تهویه و ایجاد شرایط دمایی مطبوع برای محیط‌های داخلی ساختمان است. طراحی سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی یکی از زیرگروه‌های اصلی مهندسی مکانیک و بر اساس اصول ترمودینامیک، مکانیک شاره‌ها و انتقال گرما شکل گرفته است.
گاهی بحث مربوط به سردسازی (Refrigeration) نیز به آن اضافه می‌شود و نام آن به صورت اچ‌وی‌ای‌سی‌آر (HVACR) یا اچ‌وی‌ای‌سی و آر (HVAC&R) بیان می‌شود. حتی در برخی موارد بحث تهویه (ventilating) از آن حذف شده و به صورت اچ‌ای‌سی‌آر (HACR) نیز به‌کار می‌رود. اچ‌وی‌ای‌سی نقش مهمی در طراحی ساختمان‌های اداری و صنعتی متوسط تا بزرگ مانند آسمان‌خراش‌ها و محیط‌های دریایی مانند آکواریوم‌ها، که ایمنی و سلامت محیطی تابع تغییرات رطوبتی و دما است، دارد.
HVAC را در صنعت معمولاً به نام دستگاه تهویه مطبوع می‌شناسند. طراحی مکانیکی HVAC به صورتی است که برای کنترل شرایط محیطی در فضای کاری شما به کار می‌رود.
پیشینه و هدف
اختراع دستگاه‌های مرتبط با سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی هم‌زمان با شروع انقلاب صنعتی، بهره‌گیری از روش‌های جدید مدرن سازی، دستیابی به بهره‌وری بالاتر و ایجاد سیستم‌های کنترل توسط مخترعان و شرکت‌های مختلف در سراسر جهان به‌طور پیوسته آغاز شد.
ارتباط سه عامل گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع باعث فراهم‌آوری آسایش حرارتی در ساختمان‌ها، کیفیت مناسب هوای داخل ساختمان‌ها و هزینه‌های مناسب مربوط به نصب، راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری این سیستم‌ها گردید.
این سیستم‌ها عمل تهویه را با کاهش نفوذ هوا و حفظ فشار میان محیط‌های مرتبط با هم انجام می‌دهند. چگونگی پخش و جمع‌آوری هوا در محیط‌ها، باعنوان سامانه «توزیع هوا در محیط» شناخته می‌شود. سرمایه‌گذاری جهانی در صنعت اچ‌وی‌ای‌سی از طریق ایجاد فرصت‌های شغلی برای راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری، طراحی و ساخت، ساخت و فروش قطعات و آموزش و تحقیقات در این سیستم‌ها صورت می‌گیرد.
ساختار اصلی سیستم HVAC
سیستم HVAC برای کنترل دما در محیط کار طراحی شده است. این کنترل با تنظیم دمای محیط و با افزایش یا کاهش دما انجام می شود.
این دستگاه سطح رطوبت در محیط را با کنترل حرکت و توزیع هوا در داخل اتاق کنترل می‌کند. این سیستم همچنین پاکیزگی هوا در محیط را نیز تضمین می‌کند.
انواع سیستم‌های HVAC
سیستم‌های تهویه در مدل‌های گوناگون قابل سفارش هستند:
- سیستم Split and Window AC
- سیستم Packaged Heating & Air Conditioning
- سیستم Central AC
روش عملکرد سیستم تهویه مطبوع
تمامی مدل‌های سیستم‌های تهویه مطبوع به یک روش عمل نمی‌کنند. بعضی از این مدل‌ها سریع‌تر عمل می‌کنند، در حالی که بعضی از مدل‌های دیگر برای محیط‌های بزرگتری به کار می‌روند.
به طور خلاصه، هر سیستمی در شرایط مشخصی عملکرد بهینه‌تری دارد.
سیستم Split AC و Window AC
در این مدل، سیستم هوا را از طریق کویل می‌دمد. که این عمکرد باعث بهبود جداسازی بهینه گرما و سرما می‌شود.
گرما به سمت بیرون هدایت می شود، در حالی که هوای گرم به داخل محیط ارسال می‌شود.
سیستم‌های Split AC کاربرد گسترده‌تری نسبت به Window AC دارند. سیستم‌های Split AC بر جداسازی هوای گرم از سرد در سیستم تمرکز دارند.
سیستم Packaged Heating & Air Conditioning
این مدل چندکاربردی بوده و برای گرمایش و سرمایش در یک محیط به کار می‌رود. این سیستم را می‌توان در اتاق‌های مکانیکی، روی پشت‌بام یا در نزدیک فضای تهویه نصب کرد.
برخلاف سیستم‌های اسپلیت که بخش سرد و گرم سیستم از هم جدا هستند، این سیستم بخش سرد و گرم در یک دستگاه قرار دارد.
سیستم Central AC
بیشتر سیستم‌های تهویه مطبوعی که در ساختمان ها به کار می‌روند به فرم اسپلیت هستند که کمی بزرگتر طراحی شده‌اند. این سیستم شامل یک فن خنک‌کننده، یک کویل کندانسور و یک کمپرسور می‌شود.
سیستم تهویه مطبوع چه مقدار انرژی مصرف می کند؟
مقدار انرژی مصرفی این سیستم به عوامل متعددی بستگی دارد، که چند مورد آن عبارتند از:
- کارایی اجزا
- متناسب بودن اندازه سیستم تهویه مطبوع با اندازه محیط
- شرایط محیط
- میزان استفاده از سیستم تهویه مطبوع
- نوع سوختی که سیستم استفاده می‌کند
سلامت سیستم HVAC
اجزای سیستم HVAC معمولاً در محیطی گرم، تاریک و مرطوب کار می‌کنند که شرایط مطلوب رشد انواع قارچ و باکتری است. آلودگی قارچی بوهایی را به وجود می‌آورد که کارایی سیستم را پایین می‌آورد.
در آزمایش‌های انجام شده برای مقایسه کارکرد آلومینیوم و مس، نتایج زیر به دست آمده است:
- مس با سرکوب رشد باکتری و کپک، سلامت سیستم را تأمین می‌کند. مس همچنین، از جوانه زنی اسپورهای موجود جلوگیری کرده و خطر آزاد شدن اسپورها را کاهش می‌دهد. مس جایگزین ارزشمندی به جای آلومینیوم است، به ویژه در بیمارستان‌ها که بیماران مستعد عفونت‌های قارچی می‌باشند.
- آلومینیوم معمولی مورد استفاده در دستگاه‌های تهویه، گسترش پایدار ترکیب باکتریایی/قارچی را بیش از ۴۷۰۰۰ ارگانیسم در هر سانتیمتر مربع طی مدت ۴ هفته نشان داد. در حالیکه سطح مس، در همان مدت، میزان ارگانیسم‌ها را تا ۹۹٫۹۷٪ کاهش داد.
سازندگان سیستم‌های تهویه مطبوع
برخی از سازندگان سیستم‌های تهویه مطبوع و اجزای وابسته عبارت‌اند از:
مطلب بسیار مفیدی بود. سیستم های مرکزی تهویه مطبوع هزینه کمتری نسبت به مدل های دیگر دارند؟ مثلا چیلر هواخنک تاپ تهویه که بر روی پشت بام نصب میشه برای واحد های مسکونی پر تعداد به صرفه تر هستند؟