بیت کوین چیست ؟
ارز دیجتال
خرید تیشرت ارتشی
تور مشهد
تور استانبول
اخبار پزشکی سلامت
هولدينگ آرتام

هولدينگ آرتام
 
نويسندگان
عضویت
نام کاربری :
پسورد :
تکرار پسورد:
ایمیل :
نام اصلی :
آمار
امروز : 1
دیروز : 0
افراد آنلاین : 1
همه : 35
پيوندهای روزانه
لينكي ثبت نشده است
چت باکس

توزيع هوا از مسير زير كف ساختمان

از ويكي‌پديا، دانشنامهٔ آزاد

توزيع هوا از مسير زير كف ساختمان (UFAD)، يك استراتژي توزيع هوا براي تأمين تهويه فضا در ساختمان به عنوان بخشي از طراحي سيستم(HVAC) است.

نمودار حركت هوا در سيستم توزيع هوا زمين

سيستم‌هاي UFAD از يك فضاي تأمين زير كف، واقع در بين دال بتني سازه و سيستم كف كاذب، براي تهويه هوا از افشانه‌هاي كف به ناحيه اشغال شده ساختمان استفاده مي‌نمايند. لايه بندي حرارتي از مشخصات اينگونهسيستم‌ها است كه نسبت به سيستم‌هاي هوايي سنتي (OH)، از لحاظ ترموستاتيكي بالاتر است. مشخصات بار سرمايش UFAD متفاوت از سيستم OH سنتي است كه به علت تأثير كف كاذب مي‌باشد. سيستم UFADD داراي پيك بار سرمايشي بالاتر نسبت به OH است. اين سيستم مزاياي بسياري نسبت به روشهاي سنتي دارا مي‌باشد. اين مزايا عبارتند از انعطاف‌پذيري طراحي، ارتقاء حرارت، ارتقاء راندمان و بازده سيستم تهويه، ارتفاء بازده انرژي در آب و هواي مناسب و كاهش هزينه‌هاي تعميرات نگهداري. غالباً از UFAD در ساختمان‌هاي ادراي، مخصوصا ساختمانهايي كه در طول كاربري امكان تغيير پلان وجود دارد استفاده مي‌گردد. UFADD براي انواع ساختمان‌ها از جمله ساختمان‌هاي تجاري، اموزشگاهها، كليسا، فرودگاه، موزه و كتابخانه و ... مناسب است. ساختمان‌هاي مهمي كه در آمريكاي شمالي از اين سيستم استفاده مي‌نمايند شامل ساختمان نيويورك تايمز، بانك برج آمريكا و ساختمان فدرال سانفرانسيسكو هستند.

فاز ساخت سيستم‌هاي UFAD شامل آب بندي براي جلوگيري از نشت هوا بايستي بسيار دقيق انجام گيرد.

شرح سيستم[ويرايش]

سيستم UFAD بر اساس واحدهاي مديريت هوا براي فيلترسازي و تهويهٔ هوا هستند. در حاليكه در سيستم هوايي معمولاً از داكت براي توزيع هوا استفاده مي‌نمايند، سيستم‌هاي UFAD از فضا (Plenum) زير كف كه با نصب يك كف كاذب شكل مي‌گيرد استفاده مي‌نمايند. اين Plenum معمولاً در ۴۶/۰× ۳/۰ متر بالاي دال بتني سازه است. به عنوان خروجي معمولاً از افشانه‌هاي كف استفاده مي‌نمايند. رايج ترين آرايش اين سيستم از يك واحد مديريت هواي مركزي از Plenum تا افشانه‌هاي كف تشكيل شده است. در روش‌هاي ديگري مي‌توان از واحدهاي ترمينال فن در خروجي‌ها، داكت‌هاي زير كف، هواكش‌هاي دسكتاپ يا اتصالات براي سيستم‌هاي كنترل محيطي شخصي استفاده كرد.

توزيع و لايه بندي هوا UFAD[ويرايش]

UFAD Air Stratification Example Diagram.jpg

لايه بندي حرارتي نتيجه فرايند لايه بندي هواي داخلي مطابق با چگالي نسبي است. لايه هوايي، حاصل يك گراديان عمودي با چگالي بالا است كه در آن هواي سرد در زير و هواي گرم در بالا قرار مي‌گيرد. از آنجا كه هوا طبيعتاً داراي حركت همرفتي است، از لايه بندي بيشتر براي سيستم‌هاي سرمايشي استفاده مي‌شود. در طراحي يك سيستم UFAD، هواي تهويه شده در بخش پايين اتاق باقي مي‌ماند، در حالي كه منابع حرارتي مثل ساكنان و تجهيزات، فضاي حرارتي را ايجاد مي‌نمايد كه آلاينده‌ها را به  سمت سقف برده و از آنجا به هواي بيرون هدايت مي‌نمايد. لايه بندي دماي ايجاد شده در اين سيستم داراي تنظيمات فضايي نيز مي‌باشد. اكثر بدن ساكنان سردتر از دما در ارتفاع ترموستات است، بنابراين اين دستورالعمل پيش نهاد مي‌نمايد كه نقطه تنظيم ترموستات بيش از سيستم‌هاي سنتي تنظيم گردد. استراتژي تهويهٔ خروجي‌ها را كنترل مي‌نمايد تا تركيب هواي عرضه شده و هواي اتاق كمتر از ارتفاع تنفس در فضا باشد. در بالاي اين ارتفاع، لايه بندي و هواي آلوده وجود دارد، هوايي كه ساكنان تنفس مي‌نمايند داراي آلاينده‌هاي كمتري نسبت به سيستم‌هاي سنتي است. راندمان تهويه سيستم‌هاي UFADD به عوامل متعددي چون ارتفاع سقف، مشخصات افشانه‌ها، تعداد افشانه‌ها، دماي هواي عرضه شده، دبي هواي كلي، بار سرمايشي و حالت تهويه بستگي دارد. نشان داده شده است كه افشانه‌هاي چرخشي و سطح روزنه دار باعث كمتر شدن سرعت هوا در ناحيه اشغال شده مي‌شوند، در حالي كه افشانه‌هاي خطي سرعت بيشتري را حاصل مي‌نمايند كه مي‌تواند باعث اختلال سيستم شود. علاوه بر اين، افشانه‌هاي كف يك المان، كنترل شخصي اضافه مي‌نمايند و كاربران مي‌تواند ميزان هوايي كه افشانه تحويل مي‌دهد را از طريق چرخاندن بخش بالاي افشانه تنظيم نمايند.

مشخصات كاربردي[ويرايش]

بار سرمايشي UFAD[ويرايش]

CoolingLoadUFADvsOH.png

پروفايل‌هاي بار سرمايشي براي سيستم‌هاي UFAD متفاوت از سيستم‌هاي هوايي هستند، اين اساساً بعلت اثر ذخيره حرارت پنل‌هاي كف كاذب سبكتر نسبت به دال كف سازه‌اي است. حضور بيشتر كف كاذب، توانايي دبي ذخيرهٔ حرارتي دال‌ها (Slabs) را كاهش مي‌دهد؛ بنابراين پيك سرمايشي اين سيستم‌ها نسبت به سيستم‌هاي سنتي بيشتر است. در سيستم OH، مخصوصاً در نواحي جانبي، بخشي از انرژي حرارتي خورشيدي در طول روز در دال كف ذخيره مي‌شود و در زمان شب هنگامي كه سيستم خاموش است آزاد مي‌شود. در يك سيستم UFADD، با حضور كف‌هاي كاذب، اين حرارت به يك ماده سبك تر منتقل مي‌شود و باعث بالا رفتن پيك سرمايشي مي‌شود. يك مدلسازي بر اساس شبيه‌سازي‌هاي انرژي پلاس نشان داده است كه سيستم UFAD عموماً داراي پيك سرمايشي، ۱۹٪ بيشتر از سيستم هوايي است و ۲۲ و ۳۷ درصد از مجموعه بار سرمايشي UFAD به Plenumm در محيط پيرامون و داخل مي‌رود. مركز محيط زيست ساختمان يك شاخص جديد نسبت بار سرمايشي براي UFAD به نام UCLR توسعه داده است كه به صورت پيك بار سرمايشي محاسبه شده براي UFADD نسبت به بار پيك سرمايشي محاسبه شده براي يك سيستم تركيبي خوب. با اين شاخص مي‌توان بار سرمايشي UFAD براي هر ناحيه را محاسبه كرد. UCLR تحت تأثير عواملي چون نوع ناحيه، سطح كف و جهت ناحيه است. كسر پلنيوم عرضه (SPFF) كسر ناحيه (ZF) و كسر پلنيوم بازگشتي (RPF) نيز به صورت مشابه براي محاسبه بار سرمايشي پلنيوم عرضه، ناحيه و پلنيوم بازگشتي تعريف شده‌اند.

ابزار طراحي UFAD براي جريان هوا در ناحيه[ويرايش]

دو ابزار طراحي براي تعيين ملزومات دبي هوا در سيستم UFAD وجود دارد: يكي در دانشگاه Purdue در پروژهٔ پژوهشي ASHRAE توسعه يافته است (RP-1522) ديگري در مركز محيط زيست ساختمان (CBE) در دانشگاه Berkeley كاليفرنيا.
(RP-1522) يك ابزار ساده‌سازي شده توسعه داده است كه تفاوت دمايي عمودي ميان سر و قوزك پاي ساكنان، دبي هوا براي ناحيه Plenum، تعداد افشانه‌ها و راندمان توزيع هوا را پيش بيني مي‌نمايد. در اين ابزار كاربران بايد ناحيه سرمايشي و كسر بار سرمايشي Plenum زير كف را مشخص نمايند. همچنين كاربران بايد دماي هواي عرضه شده در افشانه يا در داكت را با نسبت دبي Plenum به دبي عرصه ناحيه‌اي وارد نمايند. اين ابزار به كاربران امكان مي‌دهد تا از ۳نوع افشانه موجود يكي را انتخاب نموده و براي ۷ نوع ساختمان كاربري دارد: اداري، آموزشي، كارگاهي، رستوران، مغازه‌هاي كوچك، اتاق كنفرانس و تالارهاي سخنراني.

افزايش دماي هواي Plenum[ويرايش]

مسيرهاي انتقال حرارت در سيستم UFAD

افزايش دماي عرضه Plenum شامل افزايش هواي تهويه شده بر اثر انتقال گرماي همرفتي در Plenum عرصهٔ زير كف از ورودي به افشانه‌هاي كف است. اين پديده را همچنين تجزيه حرارتي يا نزول حرارتي نيز مي‌نمايند. افزايش دماي هواي Plenum باعث تماس هواي سرمايشي عرضه شده با دال‌هاي بتني و كف كاذب مي‌شود. بر اساس يك مطالعه مدلسازي افزايش دماي هوا مي‌تواند بسيار قابل ملاحظه (۵ درجه سانتيگراد يا ۹۹ درجه فارنهايت) باشد. در همين مطالعه يافته شده است كه افزايش دماي هوا در فصل تابستان بيش از فصل زمستان است و اين افزايش دما به نوع شرايط آب و هوايي نيز وابسته است. طبقه همكف با يك دال بر روي gradee افزايش دماي كمتري نسبت به  طبقه‌هاي مياني و بالايي دارد و افزايش دماي هواي عرضه شده باعث كاهش افزايش دما مي‌شود. افزايش دماي زياد، تحت تأثير جهت ناحيهٔ جانبي، افزايش حرارتي داخلي و نسبت پنجره به ديوار قرار نمي‌گيرد. افزايش دماي هواي Plenum عرضه پتانسيل پايداري و صرفه جويي در انرژي سيستم‌هاي UFAD را نشان مي‌دهد. در اين پژوهش نشان مي‌دهيم كه عملكرد حرارتي و انرژيتيكي بر اثر كاربرد سيستم‌هاي UFAD به علت كاربرد انتقال هوا به محيط پيرامون ارتقاء مي‌يابد. منتقدان اين نوع سيستم‌ها اعتقاد دارند كه انتقال هوا در زير كف باعث مي‌شود كه مزاياي يك فضاي Plenum كم فشار از بين برود و همچنين بر پيچيدگي‌هاي طراحي و نصب مي‌افزايد، بعلت نصب داكت‌ها بين ستون و كاشي كف.

نشت هوا در UFAD Plenum[ويرايش]

وجود نشتي در سيستم UFAD از دلايل عمدهٔ ناكارآمدي اين سيستم است. دو نوع نشتي وجود دارد: نشتي در فضا و نشتي در مسيرهاي عبوري. گروه اول نشتي‌ها باعث از دست رفتن انرژي نمي‌شود، چرا كه هوا به ناحيه‌اي كه قرار است سرد كند مي‌رود. گروه دوم نشتي‌هاي باعث اضافه شدن انرژي فن براي حفظ فشار ثابت در Plenum و افزايش مصرف انرژي فن مي‌شود؛ بنابراين در هنگام ساخت اين سيستم‌ها، آب بندي صحيح از اهميت بالايي برخوردار است.

UFAD و انرژي[ويرايش]

ارزيابي انرژي سيستمهاي UFAD هنوز به صورت يك چالش است كه پژوهش‌هاي عمراني و مكانيكي بسياري تا كنون بر روي آن انجام شده است. طرفداران UFAD، فشار فن كمتر لازم براي تهويه هوا در Plenum نسبت به داكت‌هاي سنتي را از مزاياي اين سيستم مي‌دانند. فشار نمونهٔ Plenum برابر با ۲۵ پاسكال يا كمتر است. ارتقاء راندمان سيستم سرمايشي، ذخيره انرژي و دماي عرضه بالاتر باعث طولاني تر شدن عمر اينگونه سيستم‌ها مي‌شود. با اين حال اين تا حد زيادي به نوع شرايط آب و هوايي وابسته است و براي جلوگيري از چگالش بايستي رطوبت را به درستي كنترل كرد. در نقطه مقابل منتقدان اين سيستم‌ها به فقدان آزمايشها و پژوهشهاي جامع در خصوص تأثير شرايط آب و هوايي، طراحي سيستم و سهولت حرارتي و كيفيت هوا اشاره مي‌نمايند. محدوديت ابزارهاي بهينه‌سازي، استانداردهاي طراحي و كمي تعدد پروژه‌هايي كه از اين سيستم استفاده مي‌نمايند از مشكلات ديگر است.

كاربردها[ويرايش]

اين نوع سيستم‌ها در ساختمان‌هاي اداري خصوصاً در آن‌هايي كه امكان تغيير كاربري با گذشت زمان وجود دارد، بصورت وسيعي كاربرد دارند. UFAD همچنين در مراكز فرماندهي، مراكز داده‌هاي فناوري اطلاعات، اتاق سرور كه داراي بار سرمايشي بزرگ حاصل از تجهيزات التكرونيكي و كابل‌هاي ديتا هستند رايج است. راهنماي طراحي ASHRAE نشان مي‌دهد كه هر ساختماني كه داري يك كف كاذب براي توزيع كابل است مي‌تواند از UFAD استفاده نمايد. در زمان كاربرد سيستم‌هاي UFAD در آزمايشگاه‌ها بايد ملاحظات فضايي را به دقت مورد توجه قرار داد چرا كه امكان انتقال مواد شيميايي به Plenum و برهم خوردن فشار ايده‌آل فضا وجود دارد. كاربرد UFADD براي برخي از تأسيسات و فضاهاي خاصي مثل ساختمان‌هاي غير مسكوني كوچك، فضاهاي مرطوب مثل استراحت گاهها و استخرها، آشپزخانه و سالن‌هاي ورزشي توصيه نمي‌شود. از اين سيستم همچنين مي‌توان به صورت تركيبي با ديگر سيستم‌هاي HVAC مثل تهويهٔ همرفتي، سيستم توزيع هوايي، سقف شيب دار يا تير سرد براي تحقق عملكرد بهتر استفاده كرد.

قياس UFAD با ديگر سيستم توزيع[ويرايش]

هوايي (تركيبي)[ويرايش]

سيستم‌هاي تركيبي هوايي متداول معمولاً داكت‌هاي هواساز و بازگشت هوا را در سطح سقف قرار مي‌دهند. تامين هوا با سرعت بالاتر از حد مجاز براي راحتي انسان است و دماي هوا بسته به بار سرمايشي- گرمايشي متفاوت است. فواره‌هاي هواي متلاطم، سريع هواي عرضه شده را با هواي اتاق تركيب مي‌نمايند. يك UFAD مهندسي ساز مناسب داراي مزاياي متعددي چون انعطاف‌پذيري طراحي، ارتقاء سهولت حرارتي و كيفيت هواي داخلي و راندمان انرژي در آب و هواي مناسب و كاهش هزينه‌هاي تعمير و نگهداري نسبت به سيستم‌هاي سنتي است.

تهويه همرفتي[ويرايش]

سيستم‌هاي DV داراي اصول يكسان با سيستم‌هاي UFAD هستند. سيستم‌هاي DV هواي سرد را به فضاي تهويه مطبوع شده در نزديكي سطح كف رسانده و مسير برگشت از سقف است. اين با بهره‌برداري از خاصيت طبيعي هواي گرم و حرارت توليد شده با منابع حرارتي محقق مي‌شود. در UFAD تركيب با هواي ناحيهٔ مورد نظر بيشتر است. تفاوت عمدهٔ اين دو روش در اين است كه در UFAD عرضه هوا از طريق خروجي‌هاي كوچكتر با سرعت بيشتري نسبت به DVV انجام مي‌شود و خروجي‌هاي عرضهٔ هوا را معمولاً ساكنان ساختمان كنترل مي‌نمايند.


ادامه مطلب
امتیاز:
 
بازدید:
[ ۱۷ ارديبهشت ۱۳۹۶ ] [ ۰۵:۱۳:۲۹ ] [ احسان شايق ]
[ ۱ ]
.: Weblog Themes By tinablog :.

درباره وبلاگ

موضوعات وب
موضوعي ثبت نشده است
آرشيو مطالب
پنل کاربری
نام کاربری :
پسورد :
لینک های تبادلی
فاقد لینک
تبادل لینک اتوماتیک
لینک :
خبرنامه
عضویت   لغو عضویت
امکانات وب

|