هواساز ها کاربرد و عملکرد آنها
هواسازها (Air Handling Units) که به اختصار AHU نامیده میشوند، تجهیزاتی محفظهدار و مونتاژ شده در کارخانه هستند که شامل فن (فن ها) و سایر اجزای اصلی طبق استانداردهای مربوطه میباشند و یک یا چندین کاربرد گردش هوا ، پاکسازی هوا، گرمایش، سرمایش، رطوبتزنی هوا ، رطوبتزدایی از هوا، ترکیب هوا و غیره را در ساختمانهای متوسط تا بزرگ اداری و تجاری و واحدهای صنعتی انجام میدهند.
به بیانی دیگر هواسازها برای کنترل یکی از پارامترهای زیر در فضا مورد استفاده قرار میگیرند.
دما
رطوبت
جابجایی هوا
پاکسازی هوا
هواسازها هوای تهویه شده را به سمت فضاهای مورد نظر در یک ساختمان انتقال میدهند. در واقع نقش یک هواساز تهویه و توزیع هوا درون یک ساختمان به منظور دستیابی به کیفیت رضایتبخش هوای داخل و شرایط آسایش داخلی ساکنان (شامل دما؛ رطوبت و فیلتراسیون هوا) است.
هواسازها تعدادی تجهیزات دارند که این تجهیزات شامل دمپرهای ترکیب کننده (که هوای بیرون را با هوای برگشتی از ساختمان ترکیب میکنند)، فیلترهای هوا، کویلهای گرمایشی، کویلهای سرمایشی، فنها، موتورها و تضعیف کنندههای سر و صدا (با نصب در کانالهای خروجی و توزیع هوا) هستند. این اجزا در ادامه به تفصیل مورد بررسی قرار میگیرند.
در هواسازها رطوبت هوا توسط کویلهای سرمایشی که خنکی خود را از یک چیلر تأمین مینمایند، از هوای تهویه شده گرفته میشود. به محض اینکه هوای تهویه شده تا دمایی پایینتر از نقطه شبنم خود خنک میگردد، رطوبت موجود در هوا حذف میشود. در برخی هواسازها رطوبتزنهایی نصب شده است تا میزان رطوبت را افزایش دهند، هرچند که این گونه هواسازها در ساختمانهای امروزی و با عملکرد بالا به دلیل مصرف انرژی و هزینههای زیاد بسیار کم مشاهده میگردند. گرمایش مورد نیاز مصرفکننده در هواسازها، اغلب توسط کویلهای گرمایشی که آب گرم درون آنها از منبع گرمایش که معمولاً بویلرهای سیستم حرارت مرکزی ساختمان هستند، تأمین میشود. کویلهای الکتریکی در برخی ساختمانهای قدیمیتر نصب شده است و در ساختمانهای امروزی به علت تراکم بالای گاز گلخانه ای در آنها منسوخ گردیده است.
هواسازها از نظر فیزیکی دارای دو نوع هواسازهای افقی و عمودی هستند. همچنین از نظر عملکرد نیز هواسازها بطور کلی شامل دو نوع هواساز با حجم هوای ثابت (Constant Air Volume) و هواساز با حجم هوای متغیر (Variable Air Volume: VAV) میباشند. حجم هوای ورودی در سیستمهای با حجم هوای متغیر بر اساس مقدار سرمایش و گرمایش مورد نیاز تنظیم میگردد و مصرف انرژی فن و اتلاف انرژی مربوط به بازگرمایش (Reheat) را در زمان تداخل سیستم گرمایشی و سرمایشی کاهش میدهد. برای ساختمانهای اداری با بارهای تهویه مطبوع متغیر بر اساس فصل و حضور افراد، در صورتی که هواسازهای با حجم هوای متغیر (VAV)به درستی نصب و اجرا شوند، بسیار کارآمدتر از هواسازهای با حجم هوای ثابت هستند.در حالی که بیشتر ساختمانهای اداری مدرن توسط هواسازهای حجم متغیر تهویه میشوند، این سیستمها گاهی به دلیل راندمان طراحی پایین، عدم فرماندهی و بهرهبرداری صحیح و نگهداری ضعیف با اتلافات انرژی زیاد فعالیت میکنند. نتیجه نهایی این که بسیاری از سیستمهای با حجم هوای متغیر مانند سیستمهای با حجم هوای ثابت عمل میکنند و موجب اتلاف انرژی و عدم آسایش ساکنان میگردند. البته یکی از روشهای رایج در کنترل سرمایش و یا گرمایش خروجی از هر هواساز، نصب شیر موتوری کنترلی سهراهه در ورودی جریان آب سرد چیلر به کویل سرمایشی یا آب گرم بویلر به کویل گرمایشی هواساز است. طبیعتاً ترموستات فرمان این شیرهای موتوری، در داخل فضاهای مورد نظر ساختمان یا حتی کانالهای توزیع هوایی هواساز نصب میگردد.
مصرف انرژی یک هواساز عمدتاً مربوط به فن تأمینکننده هوای ورودی و همچنین فن هوای برگشتی در ساختمانهای بزرگتر است. هواسازها همچنین پتانسیل تأثیر قابل توجه بر روی انرژی مصرفی توسط سایر تجهیزات تهویه مطبوع از قبیل چیلرها، بویلرها و رطوبتزنهای نصب شده را دارا هستند، چرا که فعالیت نادرست هواسازها تقاضای تهویه را افزایش میدهد. طراحی، بهرهبرداری و نگهداری صحیح برای فعالیت کارآمد هواسازها و واحدهای در ارتباط با آنها ضروری هستند.
هواسازها معمولاً در زیرزمین، بالای پشت بام یا درون طبقات یک ساختمان قرار میگیرند. هواسازها گاهی منطقه خاصی از یک ساختمان به عنوان نمونه بخش شرقی یا طبقات 1 الی 10 ساختمان را تهویه میکنند، یا ممکن است تنها به هدف تهویه سرویسهای بهداشتی ساختمان به کار گرفته شوند. بنابراین، بسیار متداول است که چندین هواساز را اطراف و درون یک ساختمان مشاهده نماییم.

شکل 1- محل قرارگیری هواساز در ساختمانها
برخی ساختمانها، به خصوص ساختمانهای قدیمی و بلندمرتبه تنها یک هواساز بزرگ دارند که معمولاً بر روی پشت بام قرار دارد و این هواساز تمام نواحی ساختمان را پوشش میدهد. ممکن است این هواسازها داکت هوای برگشتی نداشته باشند، در این گونه طراحیهای قدیمی تنها به نشتی هوا از ساختمان اکتفا میکنند. این طراحی به دلیل ناکارآمد بودن آن در ساختمانهای جدید مرسوم نیست و امروزه متداولتر است که چندین هواساز کوچکتر برای تأمین هوای نواحی متفاوت به کار گرفته شوند. ساختمانها نیز به نسبت گذشته خروج هوای بسیار کمی دارند بنابراین نیاز است که از داکت هوای برگشتی برای تنظیم فشار هوای درون ساختمان استفاده گردد.
درون یک هواساز (Air Handling Unit) چه میگذرد؟
هواساز (AHU) هوا را تهویه کرده و آن را درون یک ساختمان توزیع مینماید. آنها معمولاً هوای تازه محیط را از بیرون دریافت کرده، آن را پاکسازی نموده و گرم یا سرد میکنند، حتی ممکن است هوا را رطوبتزنی کرده و سپس از طریق کانالها آن را به نواحی طراحی شده درون ساختمان انتقال دهند. معمولاً هواسازهای هایژنیک یک داکت اضافی برای خارج کردن هوای استفاده شده از درون اتاقها دارند که این هوا را به کمک یک فن به اتمسفر تخلیه میکنند. بخشی از این هوای برگشتی ممکن است به منظور صرفهجویی در مصرف انرژی به سمت هوای تازه ورودی برگشت داده شود.