هواساز چیست؟

هواساز (به انگلیسی: Air Handling Unit) (بطور اختصاری AHU) دستگاهی برای تأمین هوای مطبوع و سالم با دستیابی به دما و رطوبت مناسب است. هواساز یکی از اصلی‌ترین دستگاه‌های تهویه مطبوع است که در مسیر چیلر و بویلر با کانال هوا قرار می‌گیرد. هواسازها در صنایع مختلف نیز برای تولید هوای مورد نیاز با درجه و رطوبت مورد نظر به کار برده می‌شوند.

یک هواساز از اجزا و قسمت‌های زیر تشکیل شده‌است:

فن یا هواکش :

فن یا هواکش، به عنوان یکی از اجزای مهم هواساز جهت جابجایی و جریان هوا در سیستم به کار می‌رود. بسته به نوع هواساز، امکان تعبیهٔ فن و هواکش‌های مختلفی از جمله محوری، سانتریفوژ، فولی و… وجود دارد.

فیلتر :

در دستگاه‌های هواساز از چندین لایه فیلتر استفاده می‌شود که عملکرد آنها به صورت زیر است:

برای تصفیهٔ ذرات درشت تر از فیلترهای فلزی که قابلیت شستشو دارند استفاده می‌شود. در مراحل بعدی از فیلترهای هپا و اولپا که از جنس بوروسیلیکات و به ترتیب دارای قدرت جذب ذرات تا ۳/. میکرون و ۱۲/۰ میکرون هستند استفاده می‌شود. 

معمولاً به منظور تمیز نگه داشتن تمام اجزای پایین دست، فیلترها به عنوان اولین مرحله در هواساز نصب می‌گردند. با توجه به درجه تصفیه مورد نیاز، فیلترها در دو یا چند ردیف پشت سر هم قرار می‌گیرند به طوری که فیلتر درشت صفحه‌ای جلوی فیلتر ریز کیسه‌ای قرار گیرد. از آنجایی که نگه‌داری و تعویض فیلتر صفحه‌ای ارزان‌تر است، از فیلترهای گرانترِ کیسه‌ای محافظت می‌کند.[۱] 

کویل‌های گرمایش و سرمایش :

بسته به نوع کاربرد و موقعیت جغرافیایی، ممکن است هواساز به منظور تغییر دما و رطوبت هوا نیاز به تأمین حرارت، سرما یا هر دو داشته باشد. این فرایند توسط کویل‌های مبدل گرمایی که در مسیر جریان هوا قرار گرفته‌اند، انجام می‌شود.

اگر رطوبت گیری لازم باشد، با سردسازی هوا به منظور رسیدن به نقطه شبنم و چگالش مایع، کویل سرمایشی به کار برده می‌شود. کویل گرمایشی که بعد از کویل سرمایشی قرار گرفته است (و به عنوان کویل گرمایش مجدد شناخته می‌شود)، هوا را تا دمای مورد نیاز گرم می‌نماید. این فرایند باعث کاهش میزان رطوبت هوای تهویه شده می‌گردد. 

اغلب در شرایط آب و هوایی سردتر که دما به زیر نقطه انجماد می‌رسد، با هدف جلوگیری از یخ زدگی فیلترها و لوله‌های آب پایین‌دستِ جریانِ هوا، کویل پیش گرمکن به عنوان اولین مرحله به کار برده می‌شود. کنترلری نیز پس از این کویل نصب می‌شود تا اگر حداقل دمای مورد نیاز تأمین نگردد، جهت محافظت از دستگاه، کل هواساز را خاموش نماید. 

کویلهای گرمایش یا با آب داغ یا بخار آب کار می‌کنند یا الکتریکی هستند و کویل‌های سرمایش با آب مبرد یا یک ماده مبرد کار می‌کنند. کویل‌های سرمایش و گرمایش هواساز باید با استفاده از لوله کشی با چیلر و بویلر در ارتباط باشند. 

رطوبت زن :

غالباً رطوبت زنی در آب و هوای سرد که گرمایش پیوسته هوا موجب خشکی بیش از اندازه هوا می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند رطوبت زنی به وسیله پاشیدن آب از افشانک‌ها یا شبکهٔ بخار و عمل رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می‌شود. 

در اینجا مرطوب کننده‌هایی را که استفاده از آن‌ها رایج است، معرفی می‌کنیم:

مرطوب کننده نوع اسپری :

این نوع مرطوب کننده یک سری و نازل‌های اسپری دارد که می‌توانند آب را با فشار PSI 15 یا حتی بالاتر اسپری کنند.

مرطوب کننده نوع تشت بخار :

مرطوب کننده تشت بخار یک تشت و کویل گرمایش در هواساز دارد که می‌تواند آب موجود در میان تشت را گرم کند. بخار آبی که در نتیجه این کار ایجاد می‌شود، می‌تواند سطح رطوبت هوای محیط اطراف را افزایش دهد.

مرطوب کننده نوع شبکه بخار :

در این نوع مرطوب کنند، حفره‌های ریزی در لوله وجود دارند که بخاری را که از میان لوله جریان پیدا می‌کند، توزیع می‌کنند. در این مورد، آبی که گرم می‌شود تا بخار را برای توزیع در شبکه ایجاد کند، تهویه می‌شود تا از پخش شدن بو در فضای اتاق جلوگیری کند.

تجهیزات کنترلی :

تجهیزات کنترلی برای تنظیم هر ویژگی هواساز؛ مانند دبی عبوری هوا، دمای هوای تأمین شده، کیفیت هوا و میزان رطوبت، ضروری است. این تجهیزات می‌توانند به سادگی یک ترموستاتِ قطع/وصل یا به پیچیدگی سیستم ساختمان هوشمند باشند. اجزای معمول سیستم کنترلی شامل دماسنج‌ها، رطوبت سنج‌ها، عملگر مکانیکی، موتورها و کنترلرها می‌شود.

هواساز ایرواشر مخصوص سالن‌های پرورش قارچ :

هواساز مهمترین دستگاه سالن‌های پرورش قارچ خوراکی در روش کشت مدرن است. تنظیم دما و رطوبت، دی اکسید کربن و اکسیژن، همچنین شستشوی هوا و جلوگیری از ورود هوای آلوده به داخل سالن و البته سم پاشی خودکار و ایجاد توسط کویل‌های سرمایش مرتبط با یک پکیج خنک‌کن یا یک چیلر، سرد می‌شود یا توسط کویل‌های مرتبط با یک بویلر یا المنت‌های حرارتی گرم می‌شود.

هواساز (Air Handling Unit) - هواساز هایژنیک (بهداشتی) دستگاهی است که گردش هوا را در تهویه مطبوع کنترل می کند.

هواساز معمولا جعبه فلزی بزرگی است شامل، دمنده، کویل های گرم و سرد، محفظه فیلتر، صداگیر و دمپر می باشد. هواساز ها عموما به مجرای کانالی سیستم های تهویه مطبوع، یعنی جایی که هوای برگشتی ساختمان باید به آنجا رود متصل میگردد. گاهی نیز هواساز هوای تازه وهوایبرگشتیراازفضایداخل دریافت می کنند.

هواسازهای کوچک دارای فیلتر هوا، کویل و دمنده می باشند و تحت عنوان ترمینال یونیت معرفی می شوند. این ترمینال یونیت های ساده را کویل دمنده یا فن کوئل می گویند. هواساز های بدون برگشت هوا کاملا با استفاده از هوای تازه در شرایط استفاده %100 (Fresh Air) هواراازبیرونمیگیرندوهیچهوایبرگشتیبهآن هاواردنمیشود. هواسازهای طراحی شده برای بیرون ساختمان در روی پشت بام نصب می شود و به یونیت های پشت بامی معروفند.

ساختار

ساختار هواساز - هواساز هایژنیک: معمولا دور تا دور هواساز را با فریم های فلزی و پانل های توپر با توجه به پیکر بندی اجزای سیستم می سازند. بخش های داخلی از کانال های فلزی تک لایه با پانل توپر فلزی روکش شده، ساخته می شوند. فلزها در بدنه سیستم جهت کارکرد طولانی مدت گالوانیزه می شوند. در واحد های فضای باز برای جلوگیری از نفوذ آب از صفحات ضد آب در محل های اتصال استفاده می کنند.

هواسازهای بزرگتر از قاب های فولادی مربعی با دو لایه روکش و پانل های عایق ساخته می شوند.چنین طراحی افت حرارتی دستگاه وسروصدارانیزکممیکند. اینهواسازهاگاهیتاچندینمترطولدارندو درکانالهایدنبالهمساختهمیشوندازاین روبرایاستحکامومقاومتآنهاازفولادهایریلیدرزیردستگاهاستفادهمیکنند

اجزای یک هواساز

1- فیلتر

هواساز ، فیلتر هواسازفیلترهای هوا همیشه در حال گرفتن غبار و گرد و خاک برای ارائه هوایی تمیز در ساختمان ها کار می کنند. فیلتر ها در ابتدای دستگاه نصب می شوند تا هر گونه آلوگی را در پایین دست جریان به خود جذب کند. فیلترها بسته به میزان تصفیه هوا در امتداد هم تعبیه می شوند تا به ترتیب از ذرات درشت به ریز هوا را تصفیه کنند. فیلتر های پانلی از لحاظ جاگزینی و نگه داری، ارزانتر از فیلترهای کیسه ای هستند.

عمر کارکرد یک فیلتر با نظارت بر افت فشار جریان هوا ارزیابی می شود که توسط یک فشار سنج یا یک سوییچ فشار متصل به سیستم کنترلی ساختمان آلارم می دهد.(یعنی فیلتر کثیف شده و هوا را از خود عبور نمی دهد.) اگر فیلتر گرفتگی داشته باشد، از آن جایی که فن مدام در حال کار است و هوا را می راند به فیلتر فشار وارد می کند و باعث افتادن آن می شود در نتیجه هوای آلوده به کانال ها راه پیدا می کند.

کویل های سرد و گرم

هواساز ، فیلتر هواساز ، کویل سرد و گرمهواسازها برای تهیه هوا و رطوبت مناسب نیاز به تولید گرما و سرما دارند. این شرایط با استفاده از مبدل های حرارتی داخل هواسازها تامین می شوند. هوا را با عبور از روی این کویل ها گرم یا سرد می کنند، مبدل ها از آب داغ یا بخار در گرمایش و آب سرد در سرمایش استفاده می کنند. جنس کویل ها از مس یا فین آلومینیومی برای انتقال حرارت بهتر می باشند. در کویل سرد صفحاتی برای تخلیه میعانات وجود دارد. آب داغ کویل ها توسط بویلر و آب سرد توسط چیلر فراهم می شود. سنسورهای دما درجه حرارت کویل ها را نظارت می کنند. اگر رطوبت مورد نیاز باشد کویل سرد بیش از حد خنک شده تا به نقطه شبنم رسیده و تراکم اتفاق بیافتد. کویل های گرم بلافاصله بعد از کویل های سرد قرار دارد تا هوا را بازگرمایش کند. و به دمای مطلوب برساند. این کار کاهش سطح رطوبتی هوا را تامین می کند.

هواساز ، فیلتر هواساز ، کویل سرد و گرم

رطوبت زن

------------------------------------------------------------------------------------------

اغلب در آب و هوای سرد که در آن حرارت مداوم باعث خشکی هوا شده و ناراحت کننده است، کنترل رطوبت امری ضروری است.

رطوبت زن ها انواع مختلفی دارد.

تبخیری: هوای خشک به مخزن آب دمیده شده و آب را تبخیر می کند. میزان تبخیر با اسپری آب روی بافل های هوا می تواند بیشتر شود.

بخارساز: بخار یا آب داغ بویلر مستقیما به هوا دمیده شود و باعث افزایش رطوبت شود.

اسپری آب: آب توسط نازل به قطرات ریز تبدیل می شود و در هوا انتشار می یابد.

اولتراسونیک: سطح آب، در جریان عبور از دستگاه اولتراسونیک، تشکیل غباری از آب می دهد.

رطوبت رسانشی: الیاف خاصی را با آب تازه مرطوب می کنند و جریان هوا را از روی آن عبور می دهند. این امر رطوبت را به سرعت بالا می برند.

دمنده

در هواسازها فن هایی وجود دارد که با الکتروموتور القایی به حرکت درآمده تا هوا را جا به جا کند. فن ها ممکن است با دور ثابت یا متحرک گردش کنند تا حجم هوای متغیری را وارد سیستم کند. سرعت جریان نیز توسط پره های ورودی یا دمپر خروجی کنترل می شود. فن های چندتایی در واحد های بزرگ معمولا در انتهای هواساز و ابتدای کانال هوا نصب می شوند تا هوا را در کانال بدمند.

تجهیزات کنترلی

هواساز ، فیلتر هواساز ، تجهیزات کنترلیکنترل بخش های مختلف از جمله: سرعت جریان هوا، دمای هوا، درجه حرارت هوای مخلوط شده، رطوبت، کیفیت هوا امری ضروری است. کنترلر ممکن است یک ترموستات ساده خاموش/روشن یا سیستم پیچیده کنترل هوشمند ساختمانی باشد.

محفظه اختلاط

به منظور حفظ کیفیت هوای داخل ساختمان، هواسازها تا حدی اجازه ورود هوا از خارج به داخل می دهند. در آب و هوای معتدل، مخلوط کردن مقدار مناسب هوای خنک بیرون با هوای گرم برگشتی می تواند دمای مطلوب را فراهم کند. درمحفظه اختلاط دمپرهایی برای کنترل ورود هوای تازه و هوای برگشتی تعبیه شده.

هواساز ، فیلتر هواساز ، محفظه اختلاط

هواساز ، فیلتر هواساز ، محفظه اختلاط

لرزه گیر

فن ها در هواسازها لرزه های شدیدی ایجاد می کنند و سرو صدای لرزش را به داخل ساختمان منتقل می کنند برای جلوگیری از این امر لرزه گیر ها را درست قبل و بعد از هواساز با میان فن ها نصب می کنند.