إن وحدة تكييف الهواء المركزية هي عبارة عن نظام ثابت يعمل بالطاقة التقليدية أو الطاقة المتجددة ومهمته تآمين هواء ببرمترات معينة حسب الغرض المطلوب منه

سواء للوحدات السكنية أو المشافي أو المولات وتُستخدم للتكييف أوالتدفئة أو التبريد.

ويمكن أن يعمل نظام تكييف الهواء المركزي على خدمة عدد من الطوابق ذات الغرف متعددة الأغراض والاستخدامات.

يمكن اختيار نوع نظام التكييف المركزي المناسب اعتماداً على عدة عوامل :

  1. التغير في الاحمال الحرارية للمبنى.
  2. متطلبات المناطق المراد تكييفها.
  3. المكان المتاح لوضع أجهزة التكييف.
  4. التكلفة

يمكن تصنيف أنظمة تكييف الهواء المركزية تبعاً لنوعية المائع الحامل للحرارة من المكان المكيف الي ثلاثة أنظمة أساسية :

  • نظام الهواء الكلي (يستخدم الهواء فقط كمائع للتبريد أو التسخين).
  • نظام الماء الكلي (يستخدم الماء فقط كمائع للتبريد أو التسخين).
  • النظام المائي الهوائي (يستخدم الهواء والماء للتبريد أو التسخين).

أنظمة الهواء الكلية (يستخدم الهواء فقط للتبريد أو التسخين)

وٌيضم الأنظمة التالٌة:

  • أنظمة الهواء الكلً التقلٌيدية.
  • نظام إعادة التسخٌين.
  • نظام الهواء الكلً الحثً ذو الحجم الثابت.
  • نظام الوحدة متعددة المناطق.
  • نظام المجرى الثنائًي.
  • نظام حجم الهواء المتغٌير وثبات درجة الحرارة.

أولاً أنظمة الهواء الكلي التقليدية:

تكون هذه الأنظمة عادةً ذات مجرى واحد مع مخارج لتوزٌع الهواء وتحتوي أنظمة الهواء التقلٌيدية على تحكم مباشر لظروف الغرف.

تستخدم فًي اماكن يكون فيها عادةً عدد الأشخاص ثابتاً وفي بعض الأحيان متغيراً كالمستودعات والمكاتب والمصانع.

لا تحتاج إلى تحكم دقيق في درجات الحرارة والرطوبة ويمكن أن ٌيضم المكان المكٌيف منطقة واحدة أو مناطق متعددة.

ويمكن تصنيف أنظمة الهواء الكلية التقليدية إلى مجموعتين أساسيتين وهما:

  • نظم ثابتة الحجم متغٌيرة درجة الحرارة.
  • نظم متغٌيرة الحجم ثابتة درجة الحرارة

مزايا أنظمة الهواء الكلي التقليدية :

  • بساطة التصمٌيم وسهولة التركٌب والتشغٌيل.
  • التكلفة التأسٌيسٌية لها منخفضة.
  • الاقتصاد فًي التشغٌيل (لأن الهواء الخارجًي وحده ٌكافًي للتكٌييف فًي الظروف المناخٌية المعتدلة، بالإضافة إلى كون التشغٌيل ٌيكون فًي أماكن محدودة وخلال أوقات محددة)
  • التشغٌيل الهادئ (جمٌيع الأجهزة المٌيكانيٌكٌية تركب فًي أماكن بعٌيدة)

ثانياً نظام إعادة التسخين :

تتم التغذية الأولٌية للهواء فٌيها عن طرٌق وحدة مركزٌة تسمح بأكبر حمل تبرٌد.

ويتم التحكم فًي درجة حرارة الهواء لأماكن مختلفة أحمالها غٌير متساوٌية عن طرٌق إعادة تسخٌن الهواء في وحدات طرفٌية موجودة في الأماكن المراد تكٌيفها.

يتم إعادة التسخٌين فًي الوحدات الطرفٌية بواسطة البخار أو الكهرباء أو الماء الساخن.

ويعمل ترموستات موجود فًي الوحدة الطرفٌية على تشغٌيل أنظمة إعادة التسخٌين إذا قلت درجة حرارة الهواء عن الدرجة المطلوبة.

ثالثاً نطام الهواء الكلي الحثي ذو الحجم الثابت :

يناسب هذا النظام العديد من التطبيقات وخصوصاً المباني المتوسطة والصغيرة متعددة الغرف ويُستخدم في المباني الافقية

ويُناسب هذا النظام التطبيقات ذات الاحمال الكامنة العالية كالمدارس والمعامل والفنادق.

فًي هذا النظام ٌيتم دفع كمٌيات من الهواء البارد من الوحدة المركزٌية إلى وحدات الحث الموجودة فًي الأماكن المراد تكٌييفها ويسمى هذا الهواء بالهواء الأولًي.

يقوم الهواء الأولًي بتغطٌية حمل الغرفة من التبرٌيد والترطٌيب وإزالة الرطوبة والتهوٌية.

كما يقوم الهواء الأولًي بحث هواء الغرفة لتمرٌيره في وحدة الحث حٌيث يتم تسخٌينه بواسطة ملف التسخٌين الموجود فها لتصل درجة حرارة الهواء إلى الدرجة المطلوبة صيفاً وشتاءاً

تُستخدم وحدات الحث فًي الأنظمة التالٌية:

  • أنظمة الهواء الكلً الحثًي ذو الحجم المتغير (تسخين وتهوية فقط).
  • أنظمة الهواء – الماء (تكييف كامل).

رابعاً نظام الوحدة متعددة المناطق :

يعطي هذا النظام حجماً ثابتاً للهواء مع ثبات درجة حرارته ويُستخدم في المباني التي تحتوي على عدة مناطق صغيرة أو كبيرة

و في المباني التي تحتوي على مناطق في اتجاهات مختلفة أو أحمال داخلية مختلفة.

خامساً نظام المجرى الثنائي :

يوفر نظام الهواء الكلًي ثنائًي المجرى التحكم فًي درجة الحرارة للأماكن والمناطق المراد تكٌيفها بشكل مستقل لكل منها.

يتم تزوٌيد صندوق الخلط الموجود فًي المكان المراد تكٌييفه بمجرٌيين منفصلٌين للهواء الساخن والبارد ويتم خلط الهواء البارد والساخن في صندوق الخلط.

سادساً نظام حجم الهواء المتغير وثبات درجة الحرارة :

يسمح هذا النظام بتغٌيير الأحمال الحرارٌة عن طرٌق تغٌيير تدفق الهواء فًي الوحدة الطرفٌية الموجودة داخل المكان المكٌيف

ويستخدم هذا النظام مع الأحمال الحرارٌية الثابتة على مدار العام مثل المخازن التجارٌة والمبانًي المكتبية والفنادق.

المكونات الرئيسية لوحدة التكييف المركزي هي:

  • مراوح سحب الهواء من خلال النظام.
  • لفائف المبخر التي تغير مادة التبريد من السائل إلى الغاز.
  • ضاغط يعمل على ضغط غاز التبريد.
  • ملفات المكثف التي تحول غاز التبريد إلى سائل.
  • خطوط التبريد التي تحمل المبردات بين الملفات.
  • جهاز توسع ينظم تدفق مادة التبريد إلى المبخر.

فوائد نظام تكييف الهواء المركزي؟

  • راحة داخلية أثناء الطقس الدافئ : يساعد تكييف الهواء المركزي على الحفاظ على برودة منزلك وتقليل مستويات الرطوبة صيفاً.
  • الهواء النظيف : نظرًا لأن نظام التكييف المركزي يقوم بسحب الهواء من غرف مختلفة عبر مجاري الهواء العكسية، يتم سحب الهواء من خلال مرشح الهواء، والذي يزيل الجزيئات المحمولة جواً مثل الغبار والوبر.
  • المرشحات المتطورة قد تزيل الملوثات المجهرية كالمُستخدمة في أنظمة المشافي، ثم يتم توجيه الهواء المفلتر إلى مجاري الهواء الذي يعيده إلى الغرف.
  • تشغيل أكثر هدوء: نظرًا لوجود وحدة تحمل الضغط خارجاً، يكون مستوى الضوضاء الداخلي من تشغيله أقل بكثير من مستوى مكيف الهواء المنفصل.

المصادر :

  1. المصدر الأول كتاب أنظمة التدفئة التكييف والتبريد – الهندسة التطبيقية – السنة الرابعة .
  2. المصدر الثاني : انقر هنا
  • إعداد : المهندس غيث الحجلي
  • تصميم : المهندس بشار الحجي