انواع سیستم های فعال و غیرفعال جهت خنک کاری در ساختمان

همانطور که پیش از این در خصوص سیستم‌ های خنک ‌کاری فعال و غیرفعال صحبت کردیم، در این مطلب به ارائه توضیحاتی کامل ‌تر و دقیق ‌تر در این مورد می‌پردازیم.

سیستم های فعال

برای تأمین سرمایش فضاها به طور کلی از دو سیستم سرمایش تراکمی و جذبی استفاده می شود. در ادامه با سیستم های فعال و غیرفعال خنک کاری ساختمان بیشتر آشنا خواهید شد:

• خنک کاری تراکمی: در یک سیکل تبرید تراکمی، سیال متراکم شده در کمپرسور با عبور از اواپراتور به جذب گرما و با عبور از کندانسور به دفع گرما می پردازد. بر همین اساس می توان با عبور یک سیال ثانویه از روی اواپراتور به سردسازی آن پرداخته و در راستای خنک کاری فضای ساختمان استفاده نمود. در واقع می توان با عبور هوا از روی سیال سرد حاصل از سیکل تراکمی در مبدل های حرارتی به خنک سازی فضا اقدام نمود. از معایب اصلی این سیستم ها؛ هزینه های مربوط به مصرف انرژی بالای کمپرسور است.

• خنک کاری تبخیری: در این سیستم، خنک کاری در طی یک فرآیند تبخیر آب صورت می گیرد. می توان کولرهای آبی را نمونه ساده ای از این سیستم ها دانست.

• خنک کاری جذبی: در این نوع از سیستم ها به منظور کاهش مصرف انرژی توسط کمپرسور در سیکل تراکمی از ژنراتور و پمپ استفاده می شود. در واقع توسط یک سیکل تبرید جذبی می توان، سیال با دمای پایین را جهت عبور هوای سرد از روی آن و سرمایش محیط استفاده نمود. به عنوان مثال در چیلرهای آبی از تبرید جذبی برای خنک کاری استفاده می شود. لازم بذکر است در برخی مدل های چیلر آبی از سیکل تبرید تراکمی نیز استفاده می گردد.

• تهویه مطبوع مکانیکی: شامل فن و پنکه می باشد و در این سیستم جهت چرخش هوای محیط در مناطق با آب و هوای مطلوب یا ایجاد یک چرخش در راستای تهویه هوا و سالم سازی هوای محیط استفاده می شود. 

می توان گفت که سیستم های فعال به عنوان جزئی از سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) محسوب می شوند که اغلب دارای فیلترهای هوا و کنترل میزان رطوبت هستند. از این سیستم ها امروزه به صورت گسترده ای برای تأمین سرمایش و گرمایش ساختمان ها استفاده می شود. در واقع فن کویل هایی که در ساختمان ها به کارگرفته می شوند جزئی از سیستم HVAC بوده و سیال سرد وارد آن شده و با عبور هوا توسط فن بر روی آن به خنک سازی فضاها می پردازد.

سیستم های غیرفعال

• عایق سازی حرارتی: می توان با استفاده از مصالح ساختمانی مختلف در دیوارها، سقف و کف به کاهش اتلاف حرارتی ساختمان کمک نمود که این امر سبب بهبود الگوی مصرف انرژی می گردد. از کفپوش ها و دیوارپوش ها به عنوان عایق در برابر اتلافات حرارتی ساختمان استفاده می شود. میزان عایق کاری با توجه به اقلیم های مختلف متغیر بوده و بستگی به درجه حرارت محیط خارج از ساختمان دارد. همچنین کفپوش ها و دیوارپوش هایی با جنس های مختلف، از قبیل چوبی، سنگی، سلولزی و PVC در راستای مقاومت در برابر گرما و سرما در فضاهای داخلی و خارجی ساختمان به کار می رود. می توان در این بخش به مواد تغییرفازدهنده (PCM) به عنوان مصالح ساختمانی جدید با ظرفیت حرارتی بالا اشاره نمود.

• سایه اندازی: می توان با ایجاد سایه بر روی پنجره ها به کاهش اتلاف انرژی و همچنین جلوگیری از گرمایش فضای داخلی ساختمان کمک نمود. این تکنیک از هزینه ی بسیار پایینی برخوردار بوده و به کاهش هزینه های ناشی از مصرف انرژی در ساختمان کمک قابل توجهی می کند. همانطور که در تصویر مشاهده می شود می توان با استفاده از درخت و پوشش گیاهی به این امر کمک نمود.

• طراحی داخلی ساختمان:  یا توجه به گردش طبیعی هوا در داخل ساختمان بر اساس تغییرات دمایی، می توان جانمایی پنجره ها در ساختمان را به گونه ای تعبیه کرد که هوای خنک و مطبوع از پنجره با ارتقاع پایین وارد شده و از پنجره با ارتقاع بالاتر خارج گردد. در تصویر زیر نمایی از یک ساختمان را می بینید که با مصادیق خنک کاری غیرفعال طراحی شده است. در این تکنیک بر روی میزان تابش دریافتی از خورشید مطالعه شده و بهینه سازی صورت گرفته است. همچنین در این طراحی ها، ایده های خلاقانه ای بر اساس اقلیم آب و هوایی از قبیل بادگیر در مناطق کویری ارائه و به کار گرفته می شود.

• دیوار گیاهی: بیووال (Biowall) یا دیوار زنده یک تکنولوژی جدید برای بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان است. در این دیوار، پوشش گیاهی بر روی یک صفحه عمودی متخلخل قرار دارد که آب بوسیله یک پمپ به بالای دیوار منتقل شده و از بالای پوشش گیاهی پایین می آید. سیستم دیوار گیاهی به دو صورت فعال (غیر طبیعی) و غیر فعال (طبیعی) وجود دارد. در حالت فعال از یک فن برای ایجاد جریان هوا و در حالت غیرفعال از جریان طبیعی هوا استفاده می شود.

سیستم های تولید همزمان برق، حرارت و سرمایش (CCHP) از دیگر تکنیک ها است. در واقع در این سامانه از گرمای اتلافی حاصل از تولید برق توسط سیستم های مختلف، در راستای گرمایش و سرمایش ساختمان استفاده می شود. این تکنولوژی کمک قابل توجهی به بهبود و ممیزی انرژی در ساختمان می کند و سبب افزایش راندمان سیستم می شود. لازم بذکر است که سیستم های تولید برق CCHP ها انواع مختلفی دارد و امروزه بر روی سیستم های نوآورانه تجدید پذیر از جمله خورشیدی و پیل سوختی مطالعات گسترده ای صورت گرفته و نمونه هایی نیز ساخته و بهره برداری شده است.

شرکت آذران فضانما با طراحی و ساخت انواع پارتیشن های دو جداره و سه جداره تلاش برای راهکارهای نوین در خصوص تغییر در فضاهای داخلی ساختمان و ایجاد خنک کاری غیرفعال از طریق جابجایی طبیعی هوا کرده است. همچنین متخصصین آذران فضانما با سالها تجربه و آزمون توانسته اند، با رعایت اصول خنک کاری، کلیه محصولات کفپوش، دیوارپوش و پارتیشن خود را به گونه ای طراحی کنند که عایق کامل حرارتی باشد. با توجه به اینکه کلیه مواد اولیه این محصولات از داخل کشور تأمین شده و ساخت این محصولات نیز در کارخانه آذران فضانما انجام می شود، با کمترین هزینه تولید و در بازار عرضه می شود. لذا با خرید این محصولات از آذران فضانما، کلیه هزینه های مرتبط با اتلاف انرژی به حداقل رسیده و منجر به صرفه جویی در پرداخت های بلندمدت مشتریان می شود.