تکونولوژی های نوین در سیستم های حرارتی و برودتی

امروزه اهمیت مسائل و بحران های محیط زیست و کمبود انرژی های تجدیدناپذیر جوامع مختلف را بر آن داشته که به استفاده هرچه بیشتر از انرژی های تجدیدپذیر روی آورند. بر کسی پوشیده نیست که با گذر زمان و از بین رفتن منابع مختلف انرژی های تجدیدناپذیر اهمیت این امر بیشتر خواهد شد.
به همین منظور جامعه مهندسین تاسیسات را بر آن داشته تا با ارائه راهکارهای مناسب از مصرف غیر کارای انرژی جلوگیری کنند و امروزه سبک های اجرایی مختلفی در زمینه های سرمایش گرمایش ارائه کرده اند که سهم بسزایی در صرفه جویی مصرف انرژی دارند. در زیر به معرفی جدید ترین روش های سرمایش و گرمایش می پردازیم.
در ابتدا جدیدترین روش های گرمایش :
الف) یکی از این نمونه ها سیستم گرمایش متمرکز با استفاده از سیستم تولید همزمان حرارت و برق میباشد که به گرمایش منطقه ای معروف است. این سیستم سبب یکپارچگی و تمرکز تاسیسات متفرق گرمایش موجود، در یک محل مرکزی می شود، به طوری که تامین نیازهای حرارتی و آب گرم لازم منطقه مسکونی از آنجا صورت می گیرد. فعالیت این سیستم در دمای پایین انجام می گیرد و این باعث می شود تلفات حرارتی کمتر شود و صرفه جویی در گرمایش توسط مصرف کنندگان شود. امکان استفاده از سوخت های متنوع هم چون زباله شهری، ضایعات گیاهی و...
ب) نمونه دوم گرمایش خورشیدی است. با توجه به تابش خورشیدی در ایران استفاده از انرژی خورشیدی در زمینه سرمایش و گرمایش از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. برای تبدیل انرژی خورشیدی به گرمایش یا سرمایش باید از تجهیزات زیر استفاده کرد :
1) کلکتور 2) منبع ذخیره 3) مبدل گرمایی یا سرمایی 4) پمپ 5) لوله و اتصالات 6) کنترل
استفاده این سیستم از نظر فردی چون هزینه اولیه بالایی در بر دارد، مقرون به صرفه نیست ولی از نظر اقتصادی به نفع اقتصاد کشور است.
ج) سومین روش گرمایش تابشی است. مفهوم گرمایش تابشی از کف بسیار ساده است، آب گرم در لوله های نصب شده درکف و یا زیر زمین به گردش در آمده و زمین گرم شده تبدیل به رادیاتور بزرگی می شود که اشیا و ساکنین داخل اتاق را بواسطه انرژی انتقالی توسط تشعشع گرم می کند. ثابت شده است که این روش بسیار آسان تر و راحت تر از سیستم های جابجایی معمول می باشد . امروزه نصب سیستم های ( HRH گرمایش تابشی هیدرونیکی ) رشد چشمگیری داشته است . سیستم های جدید HRH آب گرم را در داخل لوله های پلاستیکی انعطاف پذیر به گردش در می آورند ، این تیوب های پلاستیکی بصورت مستقیم در بتون کف دفن می شوند ، بر روی سطح زیرین کف فرش چوبی متصل می شود و یا در لایه نازکی از بتون که روی سطح زیرین ریخته شده است، قرار می گیرد. لوله ها از جنس پلی اتیلن زنجیره ای( pex) می باشند که به دلیل سبکی و انعطاف پذیری ، انتخاب مناسبی برای سیستم های HRH می باشند.
از لوله های ½ اینچ برای کاربرد های مسکونی و از لوله های ¾ اینچ برای مصارف تجاری و ذوب برف استفاده می شود و برای خطوط رفت و برگشت از لوله های ¾ اینچ و 1 اینچ استفاده می شود.
در سیستم های سرمایشی هم امروزه موفقیت های بسیاری بدست آمده است از جمله :
الف)سیستم سرمایش از سقف
این سیستم شیوه ای جدید و کاملا اروپایی است. این سیستم ترکیبی است از یک سیستم هوا رسانی با حجم ثابت وشبکه ای از وسایل سرمایش با آب سرد که نزدیک سقف نصب می شوند. آب سرد در المنت های سقف سرد که از جنس کنوکتوری در بازار موجود است جریان می یابد و حرارت را از دو طریق جابجایی و تشعشع جذب می کنند وباعث میشود دمای هوا کاهش یابد وشرایط راحتی مناسبی را تامین کند. حسن این سیستم به این است که می توان با اعمال سیستم بصورت مجزا پارتیشن های مختلف را کنترل کرد . بیشترین کاربرد سیستم در ساختمان های اداری است.
ب)سرمایش خورشیدی
استفاده از انرژی خورشیدی موجب حذف هزینه سوخت و پایین آوردن کل هزینه می گردد. سرمایش خورشیدی را با سیکل جذبی در کنار هم بکار می برند. مهمترین مزیت این روش انست که در ساعت اوج گرما و اوج مصرف که درجه حرارت به بیشترین مقدار خود میرسد، قادر است بیشترین حجم گرما را تولید کرده و راندمان و عملکرد سیستم سرمایش را افزایش دهد .وظیفه اصلی کلکتور جمع آوری انرژی تشعشعی خورشید می باشد. به طور کلی از دو نوع کلکتور (1.مسطح 2.وکیوم تیوپ )استفاده می شود که کلکتور مسطح راندمان و کارایی پایینی دارد . از مزایای سیستم سازگاری با محیط زیست و نداشتن آلودگی، کاهش هزینه ها، نصب راحت وایمنی بالای ان است و ازمعایب آن هزینه اولیه بالا و وابستگی سیستم به شدت تابش خورشید است .
ج)سیستم سرمایش از کف، تازه ترین شیوه سرمایشی در دنیا
این سیستم همچون سیستم گرمایش از کف از طریق انتقال حرارتی تشعشعی کار می کند. یکی از مهم ترین فاکتورهای سرمایشی در این روش زاویه بین ساکنین و اشغال کننده ها و منبع تابشی است که این خود به فاصله بین نفرات ، نوع سطوح و مساحت سطوح بستگی دارد.طراحی سیستم همچون سیستم گرمایش از کف است .جنس لوله ها از پلی اتیلن کراسلینک است که قابلیت انعطاف پذیری بسیار بالایی دارداست وقطر آن بین 10 تا 25 میلیمتر است. منبع سرمایی در این روش اب خنک شده توسط چیلر یا ابی که از اواپراتور گذشته باشد، انتخاب می شود.
باید توجه داشت با توجه به خطر میعان آب برای فضای اشغال شده نباید دمای سطح کف از 20 درجه سانتی گراد کمتر شود.