کولر آبی

راهنمای خرید سیستم های تهویه مطبوع

  • فاکتور های زیادی در خرید یک سیستم خنک کننده نظیر کولرگازی، کولر آبی و یا چیلر وجود دارد، به عنوان مثال، قیمت، مصرف انرژی، بازدهی، ظرفیت حرارتی، ابعاد و…، سیستم های خنک کننده امروزی ویژگی ها و انتخاب های زیادی را در اختیار شما قرار می دهند، در این آموزش قصد داریم شما را راهنمایی کنیم تا دست به خرید بهترین گزینه بزنید.

 

مراحل انتخاب و خرید:

Image titled Buy an Air Conditioner Step 1

  • ترجیحا در فصول سرد سال اقدام به خرید تجهیزات خنک کننده تهویه مطبوع نمایید، بسیاری از تولید کننده ها در فصول سرد پیشنهاد های خوب قیمتی به کاربران ارائه می دهند.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 2
  • نوع کولر گازی و یا آبی خود را (پرتابل یا ثابت) انتخاب کنید. این مسئله در انتخاب کولر گازی بسیار با اهمیت تر است چرا که کولر گازی پرتابل (قابل حمل) و کولر گازی دیوار دارای یک تفاوت اصلی می باشند. و آن وجود یونیت خارجی در کولر گازی دیواری است که نیاز به لوله کشی و سوراخ کاری جهت نصب آن و اتصال به یونیت داخلی دارد. پس قبل از خرید امکان سنجی محل نصب یونیت خارجی را مدنظر قرار دهید.
  • Image titled Buy an Air Conditioner Step 3
  • محل هایی که نیاز به خنک کاری دارند را اندازه بگیرید و طبق جداول تولید کننده کولری با ظرفیت متناسب انتخاب کنید، انتخاب یک کولر با ظرفیت بالاتر مصرف برق بیشتر، و یک کولر با ظرفیت کمتر از حد نیاز استهلاک بیش از حد کولر را به همراه خواهد داشت.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 4
  • ظرفیت کولر ها را که با واحد BTU اعلام می شوند مد نظر داشته باشید، هر چه این مقدار بیشتر باشد کولر دارای ظرفیت بالاتری است.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 5
  • بازدهی دستگاه ها (EER) را با یکدیگر مقایسه کنید، در برخی دستگاه هایی که دارای رده مصرف انرژی هستند نیز می توان این مقایسه را با بررسی رده مصرف انرژی انجام داد.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 6
  • بعد از نصب کولر تنظیمات دریچه کولر را به درستی انجام دهید، برای رسیدن به بالاترین بازدهی دریچه را به گونه ای تنظیم کنید که مرکز اتاق ها را هدف قرار دهد.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 7
  • ویژگی های خاص را مد نظر قرار دهید، مثلا یک کولر گازی با ریموت که امکان سطح کارکرد کولر و تنظیم آن را از هر محلی به شما می دهد بهتر از یک کولر بدون این ویژگی خواهد بود.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 8
  • نقد ها و نظرات مردم و خریدار ها را بشنوید، شما می توانید درباره مدل ها و یا برند ها از اقوام و یا نظرات مردم در اینترنت بررسی نمایید، شکایات و مزایای دستگاه ها در این نقد ها بهتر مشخص می شوند.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 9
  • سر و صدای کولر نیز قطعا یکی از عوامل مهم در خرید کولر گازی خواهد بود، ممکن است یک کولر با تمام ویژگی های مطلوب خود پیدا کنید ولی سر و صدای بیش از حد آن مانع از آسایش شما بگردد و به کلی نتوانید از ویژگی های مثبت کولر خریداری شده بهره برداری نمایید.
    Image titled Buy an Air Conditioner Step 10
  • جهت نصب کولرگازی حتما از دستورات سازنده پیروی نمایید، امروزه اکثر کولرگازی ها نصب رایگان و اجباری برای فعالسازی گارانتی دستگاه وجود دارد که کار را برای بسیاری از مخاطبان راحت نموده است.

برای خرید کولر های گازی از برند های مختلف با امکان بررسی مشخصات و امکانات می توانید به فروشگاه اینترنتی ما مراجعه فرمایید.

کولر گازی اسپیلت: آموزش نصب یونیت داخلی، کندانسور و نحوه لوله کشی

اجزای تشکیل دهنده کولر آبی

اجزای تشکیل دهنده کولرهای آبی عبارتند از :

  • بدنه و کف کولرآبی
    اتاقک کولر آبی از یک مکعب با یک سقف و یک کف و یک بدنه ثابت و دیواره ها تشکیل گردیده است . بدنه کولر می بایست مستحکم باشد تا در دراز مدت در برابر تغییرات آب و هوایی و … خصوصا در بام ساختمان مقاوم باشد . از طرفی کف کولرآبی  باید با ورق گالوانیزه با ضخامت مناسب ساخته شود و دارای پوشش رنگ محافظ باشد تا در برابر خوردگی آب و پوسیدگی و … مقاوم بوده و سوراخ نشود.
  • دیواره های پوشالی و یا سلولزی
    اتاقک کولر آبی از سه یا چهار دیواره متحرک که پوشال یا پد سلولزی در آن قرار گرفته و همچنین یک ضلع ثابت که از طریق یک دریچه با یک قطعه برزنت (در دیواره یا سقف) به کانال اصلی کولر آبی متصل می باشد، تشکیل گردیده است .

    کولر آبی

  • پمپ آب
    وظیفه مکیدن آب از تشتک کف کولر آبی و انتقال آن به بالای دیواره های کولر ( محل پوشال ها و یا پد سلولزی) بعهده پمپ آب در کولرهای آبی می باشد . در تمامی مدل های کولرهای آبی یک محفظه توری شکل بمنظور نگهداری پمپ در داخل محفظه کولر تعبیه گردیده است تا از ورود تکه های پوشال و …. به داخل پمپ جلوگیری نماید.
  • موتور
    موتورکولر ها معمولا در  دو سرعت کند و تند قابل تنظیم می باشد . هر چه موتور کولرآبی  با قدرت بیشتری کار کند . مصرف برق آن  نیز بالاتر می باشد .
  • تسمه موتور
    بمنظور افزایش طول عمرتسمه موتور،  محلی که تسمه بر روی آن حرکت می نماید را بررسی نمایید تا دارای زائده نباشد زیرا در صورت وجود زائده بر روی محل عبور تسمه ، این امر موجب پاره شدن تسمه موتور می گردد.

    کولرآبی

  •  یاتاقان و پره های فن
    در صورتی که یاتاقان محل اتصال محور فن هوادهی مناسب نباشد و یا فن تعبیه شده در کولر آبی بالانس نباشد و یا به سختی حرکت نماید، علاوه بر اینکه درصد قابل توجهی از قدرت موتور به هدر خواهد رفت ، بتدریج باعث انتقال لرزه و ارتعاش فن به بدنه و دیگر بخشهای کولر آبی گردیده و کلا عملکرد کولر آبی را بسرعت تهدید می نماید.

سرویس و نگهداری کولر آبی

سرویس و نگهداری کولر آبی

  1. جهت نگهداری صحیح از کولر آبی اولین نکته ای باید رعایت شود محل نصب کولر آبی می باشد.جهت انتخاب محل نصب کولر آبی نکات زیر را رعایت نمائید:
    • سعی کنید محلی که جهت نصب کولر آبی در نظر می گیرید سایه باشد و یا در ساعات کمتری از روز  زیر تابش مستقیم نور آفتاب باشد.
    • ترجیحاً  کولر آبی را نزدیک دیوارها یا ستون ها نصب کنید تا لرزش کمتری داشته باشد.
    • برای بالا نگه داشتن کولر از یک چهارپایه ساخته شده از نبشی 2.5 یا 3 با ارتفاع حدوداً 30 سانتیمتری استفاده نمایید.
    • کولر آبی را با فاصله زیاد از دودکش ها و هواکش ها و لوله های ونت فاضلاب قرار دهید تا امکان مکش هوای خروجی و بوهای نامطبوع به داخل کولر به حداقل برسد.
    • بمنظور جلوگيري از اتلاف انرژی و  لرزش کولر آبی در محل اتصال كولر به كانال ها بايد از برزنت استفاده شود.
  2. .جهت استفاده بهینه  از کولر آبی ، هنگام راه اندازي آن در ابتداي فصل گرما نکات زیر را رعایت فرمائید:
    • باید پوشال های کولر آبی را هرساله در ابتدای فصل گرما و اوج استفاده از آن تعویض نمایید، اما اگر به هر دلیلی نتوانستید پوشال های کولر آبی  را تعویض کنید، بهترین راه برای خلاص شدن از باکتری های رشد کرده در پوشال ها این است که محلولی شامل ۱۰ درصد پرکلرین (که یک ماده ضد عفونی کننده است که در بازار با درصد 60 یا 70 درصد بفروش می رسد و بیشتر برای ضدعفونی کردن میوه ها و سبزیجات مورد استفاده قرار می گیرد) و ۹۰ درصد آب درست کنید و در کف کولر بریزید تا با روشن کردن واتر پمپ این محلول کاملاً روی پوشال ها را بپوشاند و پوشالها را از وجود انواع قارچ ها و باکتری ها و … تمیز نماید.
    • اگر کولر آبی شما از نوع تسمه دار است سعی کنید هرساله با شروع فصل گرما نسبت به بررسی سلامت تسمه آن نیز اقدام نمائید تا در فصل گرما با مشکل پاره شدن تسمه مواجه نشوید. همچنین دقت داشته باشید تسمه و فلكه هاي (پولي ) موتور و فن هوادهی بايد در يك امتداد باشند تا موجب لنگي وساييدگي تسمه و لرزش موتور کولر آبی  نشود. در صورت وجود ساييدگي وبريدگي تسمه آن را تعويض كنيد.
    •  كف كولر را با آب شست وشو دهید تا کاملاً تمیز شود و در صورت زنگ زدگي نسبت به ترمیم آن اقدام نمائید. ( البته بهتر است هرساله با شروع فصل سرما و از کار انداختن کولر آبی ، آب باقی مانده در کولر را خالی نموده و محل هاي زنگ زده را ضد زنگ زده ورنگ كاري نماييم.)
    • تجهیزات داخلی از جمله یاتاقان ، فن هوادهی سانتریفیوژ و… کولر آبی را یکبار بوسیله آب شست و شو دهید و پس از خشک شدن آن را روغن کاری نمائید و از روان کار کردن این قطعات اطمینان حاصل نمائید.
    •  به دلیل وجود املاح فراوان در آب های لوله کشی ، بدنه کولر آبی و بخصوص پمپ هاي آب کولر آبی بشدت رسوب می گیرند و ممکن است بعد از گذشت یک فصل درست کار نکنند و احتیاج به تمیز شدن و یا در بعضی مواقع تعویض دارند در این صورت آن ها را از جاي خود خارج كرده و رسوب اطراف پروانه ها را تميز كنيد همچنين صافي آن را تميز كرده ودر جاي خود قرار دهيد.
    • هنگام روشن كردن كولر ابتدا به مدت ده دقيقه پمپ آب را روشن كرده تا پوشال ها کاملاً خيس شوند همچنین قبل از روشن كردن موتور كولر آبی هر سال در ابتدای فصل گرما پارچه بزرگي را خيس نموده و همزمان جلوي همه دريچه ها گرفته تا ذرات زنگ و گرد و خاك داخل کانال ها  را به خود گرفته و هوای داخل را كثيف نكند.
    •  در پايان فصل گرما آب موجود در کف کولر آبی  را خالي كرده و روي كولر را با برزنت یا پلاستیک بپوشانيد. و شير فلكه آب ورودی به کولر آبی را ببندید.

 

طراحی تاسیسات مکانیکی

راهکارهای بهینه سازی مصرف برق در کولرها

۱ – ظرفیت برودتی کولرها باید متناسب با فضای مورد استفاده و شرایط آب و هوایی محل (از لحاظ دما و رطوبت) انتخاب شود. کولرهای بزرگتر ازحد نیاز تنها باعث مصرف بی مورد انرژی الکتریکی می شوند. نوع کولرها را متناسب با مناطق آب و هوایی انتخاب کنید. از کولرهای گازی برای مناطق گرم و مرطوب و از کولرهای آبی برای مناطق معتدل استفاده کنید.

۲ – کولر های گازی بسته به نوع آب وهوا به ۳ کلاس منطقه ای گرمسیری, معتدله و سردسیر تقسیم می شوند. موقع خرید متناسب با آب و هوای محل زندگی خود کولر را انتخاب کنید.

۳- کلید بادزن (فن) در کولرهای گازی به شما امکان می دهد هنگام شب از دستگاه فقط برای تهویه استفاده کنید و هزینه برق دستگاه را به میزان زیادی کاهش می دهد.

۴- چنانچه امکان پذیر باشد باید از سیستم سرمایش موضعی استفاده گردد. به این معنی که تنها به اتاقهایی که مورد استفاده قرار می گیرد هوای سرد را منتقل کنیم. به این منظور می توان دریچه های ورودی هوا به سایر اتاقها را مسدود کرد. سرمایش موضعی در مورد فضاهای بزرگتر به ویژه سالنهای کار مانند سالن مونتاژ به معنی سرمایش محدوده کار کارگر می باشد؛ به این ترتیب نیازی به سرمایش کل فضا نخواهد بود.

۵- کولرهای گازی از جمله پرمصرف ترین وسایل خانگی هستند بنابراین در صورتی که ضرورتی به استفاده از این نوع کولرها وجود ندارد از استفاده از آنها خودداری کنید. در صورت ضرورت استفاده از این نوع کولرها که هزینه سنگینی را نیز در بردارند؛ باید سعی شود تا از استفاده در ساعت پیک مصرف برق ( از نیم ساعت قبل از اذان مغرب تا ۵/۲ ساعت بعد از آن) که مصرف انرژی الکتریکی در شبکه برق کشور به حداکثر می رسد؛ خودداری کرد.

۶- هنگام خرید وسایل سرمایشی دستگاهی را انتخاب کنید که دارای علامت استاندارد و بر چسب انرژی با بالاترین درجه کارایی و بازدهی باشد.

۷- کولرهای گازی معمولاًً دارای درجه تنظیم دما (ترموستات) هستند. تنظیم دما بر روی دمای مناسب فصل گرما که بین ۱۸ تا ۲۲ درجه سانتیگراد است باعث می شود تا هنگام رسیدن دمای اتاق به درجه دمای تنظیم شده؛ کولر به طور خودکار خاموش شود و بنابراین انرژی کمتری مصرف کند. در مورد کولرهای آبی نیز نصب یک ترموستات ساده در اتاقها می تواند مقدار زیادی از مصرف انرژی را کاهش دهد.

۸- برای جلوگیری از خروج سرما اطراف پنجره ها و درها را با نوارهای درزگیری عایق بندی کنید. استفاده از تهویه طبیعی بخصوص در شب و درز بندی منازل در طول روزهای گرم بسیار موثر خواهد بود.

۹- بهترین درجه حرارت منزل در تابستان بین ۱۸ تا ۲۲ درجه سانتیگراد است . از سردکردن بیش از حد محل سکونت خود خودداری کنید.

۱۰- نصب کندانسورهای کولر گازی در سایه باعث جلوگیری از اتلاف میزان قابل توجهی از انرژی مصرفی کولر گازی خواهد شد.

۱۱- در صورت امکان کولر گازی خود را در مسیر باد نصب کنید. زیرا این کار بعلت تبادل بهتر حرارت در کندانسورکولر باعث افزایش بازدهی آن و کاهش مصرف انرژی می شود.

۱۲- هنگامی که درجه حرارت بیرون ساختمان از دمای داخل کمتر است. با بازکردن پنجره ها به تهویه طبیعی ساختمان کمک کنید.

۱۳- در روزهای خیلی گرم, با بستن در و پنجره و کشیدن پرده ها از ورود انرژی گرمایی بیشتر به داخل ساختمان جلوگیری کنید.

۱۴- سیستمهای سرمایش خود را به طور منظم تمیز کرده و به ویژه گرد و خاک روی کویل ها و فن ها را پاک کنید.

۱۵- اتاقهای نشیمن و خواب را کمتر از ۲۴ تا ۲۶ درجه سانتیگراد سرد نکنید.

۱۶- هنگام ترک ساختمان در طول روز، سیستم سرمایش را خاموش کنید.

۱۷- پوشیدن لباس‌های سبک و روشن، امکان گردش هوا بر روی پوست بدن را فراهم کرده و در نتیجه، احساس خنکی ناشی از تعرق، نیاز به سرمایش بیشتر را کاهش می‌دهد.

۱۸- استفاده از روشنایی متناسب با مورد نیاز در طول شب‌های گرم سال، باعث کاهش بارهای گرمایی داخل ساختمان می‌شود و در نتیجه ضرورت استفاده از سیستم های سرمایشی ساختمان ومصرف برق را کاهش می دهد.

۱۹- مسیرهای عبور هوای سیستم سرمایش را در کانال‌ها و دریچه‌های ورودی و خروجی به طور مرتب تمیز کرده و از عدم وجود موانع در این مسیرها اطمینان حاصل نمایید.

۲۰- در تابستان معمولاً سه منبع عمده گرمای ناخواسته در منزل شما وجود دارد، گرمای هوای خارج که از طریق سقف و دیوار هدایت می‌شود، گرمایی که از لامپ‌ها و لوازم خانگی انتشار می‌یابد و نور خورشید که از راه پنجره‌ها به داخل می‌تابد. بنابراین مسئول انرژی منزل خود باشید و با ارزیابی هر یک از موارد فوق تدابیری بیندیشید، مثلاً با افزایش عایق پشت بام و دیوارها حرارت عبور نخواهد کرد. پنجره‌ها را با استفاده از سایبان، پرده کرکره و یا پارچه‌ محافظت نمایید. نصب پرده با رنگ روشن یا سایبان روشن نور خورشید را به سمت بیرون منعکس می‌نماید.

۲۱- هنگام ترک ساختمان در طول روز در صورت روشن گذاشتن کولر‌، درجه ترموستات را ۵ تا ۱۰ درجه کمتر کنید؛ کاشتن درختچه‌های پیچک در مجاورت ساختمان‌ها علاوه بر زیبایی، عایق سرما و گرما می‌باشند.

صرفه جویی در مصرف برق و کاهش هزینه خانوار با استفاده از کولر های با شاخص انرژی بالاتر

در صورتی که از یک کولرگازی ۱۸۰۰۰ Btu/h با گرید A به جای کولری با گرید G استفاده شود بیش از ۴۰درصد در میزان مصرف برق و هزینه آن صرفه جویی خواهد شد؛ و در صورتیکه از یک کولر با گرید A به جای کولری با گرید D استفاده شود این صرفه جویی به میزان ۲۵ درصد خواهد بود. در جدول زیر میزان صرفه جویی در صورت جایگزین شدن هر یک از گرید ها با گرید A ارائه شده است.

میزان صرفه جویی

گروه بازده مصرف انرژی

۱۱%

B- A

۱۹%

C – A

۲۵%

D – A

۳۲%

E – A

۳۶%

F – A

بیش از ۴۰%

G – A

بررسی مزایای کلی استفاده از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS

مزایا و معایب کولرهای آبی

  1. از پرمصرف ترین وسیله های خنک کننده هوا برای مکان های مسکونی و تجاری می توان به کولر های آبی  اشاره نمود. کولرهای آبی دارای محاسن و معایبی می باشند که در ذیل به برخی از آن ها اشاره می نماییم.از جمله مزایای کولر آبی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
    • قیمت مناسب کولرهای آبی
    • بازده سرمایش بالادر کولرهای آبی
    • هزینه نصب و راه اندازی بسیار اندک
    • مصرف برق پایین در کولر های آبی
    • تعمیر و نگهداری آسان

      کولرآبی

  2. همچنین معایب استفاده از کولرهای آبی را می توان در  موارد زیر شرح داد :
    • اصلی ترین مشکل در بهره برداری از کولرهای آبی ، مصرف آب زیاد آنها خصوصا با توجه به مشکل و بحران رو به افزایش کمبود منابع آب در کشور است.
    • یکی دیگر از مشکلات کولرهای آبی که به ویژه در روزهای آلودگی هوای تهران بیشتر به چشم می آید، این است که کاملا در معرض گرد و خاک و هوای آلوده است و از این طریق، آلودگی ها و عوامل بیماری زا (باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها) به راحتی وارد خانه می شوند.
    • بکار بردن آب معمولی جهت خنک کردن محیط معایبی را از قبیل  محدودیت میزان خنکی، گرفتگی پوشال ها ،  گرفتگی احتمالی پمپ،  ایجاد زنگ زدگی و… بهمراه دارد .
    • عدم انتخاب دمای ایده آل و تعیین اجباری دو حالت دور تند و دور کند
    • پوشال کولرهای آبی مملو از گرد و غبار و قارچ است و از آنجا که رطوبت دارد و آفتاب نیز به داخلش نمی تابد، این عوامل با جریان هوا به داخل خانه راه می یابند. این موضوع به ویژه در شهرهای آلوده ای نظیر تهران که ذرات معلق در هوا بیشتر است، شدیدتر است.

شرکت آرین پادرا صنعت ارائه دهنده خدمات تاسیسات ساختمانی و هوشمندسازی آماده ارائه خدمات به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت درخواست مشاوره اینجا را کلیک نمایید.

چگونگی عملکرد کولر آبی

  1. کولر های آبی انتخاب مناسبی جهت تامین سرمایش در مناطقی با آب و هوای خشک که حداکثر رطوبت نسبی آنها 35 % باشد، به حساب می آیند . کولر ها ی آبی علاوه بر تامین سرمایش به لطافت هوای داخل منازل نیز کمک می نمایند . از این رو استفاده از کولر های آبی  در مناطق شرجی شمالی و جنوبی کشور  توصیه نمی گردد.
    متوسط توان برق مصرفی  کولرهای آبی درحدود 300 وات می باشد در صورتی که در کولرهای گازی متوسط توان برق مصرفی معادل 1500 وات می باشد .مصرف برق درکولرهای آبیدر مقایسه با کولر ها ی گازی حدود 0.25 مصرف کولرهای گازی را شامل می شود . استفاده از کولر های آبی برای ایجاد سرمایش در ساختمان ها روشی معمول ، از گذشته می باشد ، زیرا نسبتا ارزانتر و نسبت  به دیگر مدل های  دستگاه های تهویه مطبوع ( کولرهای گازی و … ) دارای مصرف انرژی کمتری می باشند . البته با توجه به مشکلات و بحران رو به افزایش کمبود آب در کشور، هر کولر آبی حدود 300 تا 400 لیتر در شبانه روز مصرف آب دارد، لازم است در هنگام انتخاب به مشکل بحران آب کشور هم توجه گردد.
    کولر آّبی - چگونگی عملکرد کولر آبی
  2. در واقع کولر آبی یک جعبه فلزی یا پلاستیکی با کناره های باز بمنظور مکش هوا می باشد .فن سانتریفیوژی که در داخل کولر آبی تعبیه گردیده است توسط موتور الکتریکی و تمسه به چرخش در آمده و موجب جریان هوا به داخل کولر آبی می گردد .از طرف دیگر پمپ آب تعبیه شده در محفظه کولر آبی بصورت مداوم بمنظور ادامه روند خنک سازی موجب مرطوب کردن پوشال ها ی کولر می گردد . هوا بوسیله فن از طریق روزنه های موجود در دریچه های کولر و از میان پوشال های مرطوب عبور کرده و این هوای خنک توسط کانال ها از طریق یک دریچه در سقف و یا دیوار به فضای اتاق منتقل می گردد. در واقع کولرهای آبی از طریق تبخیر آب ،  هوای محیط را خنک می نمایند .
  3. از طرف دیگر هزینه اندک نگهداری کولر آبی بواسطه وجود فقط دو قطعه مکانیکی در دستگاه (فن موتور و پمپ آب ) میسر گردیده است . بمرور زمان در صورت نیاز به تعمیرات این قطعات باهزینه اندک توسط مالک به آسانی قابل تعویض و تعمیر می باشد .

شرکت آرین پادرا صنعت ارائه دهنده خدمات تاسیسات ساختمانی و هوشمندسازی آماده ارائه خدمات به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت درخواست مشاوره اینجا را کلیک نمایید.

راهنمای عیب یابی و سرویس کولر آبی

یکی از پرمصرف ترین لوازم خانگی در ایران کولرهای آبی می باشد که مخصوص مناطق با آب و هوای خشک می باشد که بواسطه ایجاد رطوبت در هوای خشک بوسیله تبخیر آب باعث جلوگیری از خشک شدن پوست و همچنین جلوگیری از ترک خوردن وسایل چوبی می شو. لازم به ذکر است که رطوبت ایجاد شده توسط این کولرها از شوکهای ناشی از جریان الکتریسیته ساکن جلوگیری می نماید.حتما هزینه های زیاد تعمیرات کولر آبی شما را به فکر راهی جهت کاهش هزینه ها و صرفه جویی در وقت وادار کرده است. بنابراین در این نوشتار سعی می شود به برخی علل عمده که موجب اشکال در عملکرد کولر آبی می شوند اشاره شده و راه حل های لازم ارائه گردد.

۱- واترپمپ و موتور فن کار می‌کند اما کیفیت هوادهی مطلوب نیست.

•           دریچه هوای کولر باز نیست : دریچه را باز کنید.

•           فشار تسمه تنظیم نیست : تسمه را تنظیم کنید.

•           پولی موتور هرز شده است : آن را تعویض کنید.

•           پارچه برزنتی لرزه‌گیر پاره است : آن را عوض کنید.

•           پره‌های فن کثیف شده‌است : پرهای فن را تمیز کنید.

•           موتور فن نیم‌سوز است : موتور را دوباره سیم‌پیچی یا تعویض کنید.

۲-موتور کار می‌کند اما باد خنک نمی‌دهد.

•           شناور تنظیم نیست : شناور را تنظیم کنید.

•           شیر فلکه بسته است : قطعی آب را برطرف کنید.

•           واترپمپ عمل نمی‌کند و سوراخ‌های ناودان‌ها بسته شده‌اند : واترپمپ را عوض کنید و سوراخ‌ها را باز کنید.

•           شیلنگ واتر پمپ پاره شده است : شیلنگ را تعویض کنید.

۳-فقط دور زیاد موتور کار می‌کند.

•          کلید گریز از مرکز تنظیم نیست : کلید را تنظیم نمایید.

•           پلاتین‌های مربوط به دور کم عمل نمی‌کند : پلاتین‌ها را عوض کنید.

•           کلید تبدیل کولر خراب است : آن کلید را عوض کنید.

۴-موتور فن کار نمی‌کند.

•           کلید خاموش و روشن ، قطع است : خرابی کلید را برطرف یا آن را تعویض نمایید.

•           سیم‌پیچی موتور فن سوخته است : موتور را بازپیچی کنید یا موتور را تعویض نمایید.

۵-موتور کولر یا واترپمپ در زمستان بدون روشن کردن کلید مخصوص خود به خود روشن می‌شود.

•           سیم فاز جریان مستقیما به موتور و واترپمپ وصل شده و نول جریان از طریق کلید مخصوص به موتور و واترپمپ می‌رسد. زیرا در زمستان به علت رطوبت هوا بین بدنه و جعبه اتصال ، مقاومت عایق کاسته شده و از طریق بدنه نول جریان دریافت می‌گردد.

۶-با زدن کلید مخصوص به حالت روشن موتور راه نمی‌افتد. اما با چرخاندن پولی توسط دست ، موتور راه‌اندازی می‌شود.

•           سیم‌پیچ راه‌انداز سوخته است : سیم پیج را بازپیچی نمایید.

•           سیم‌پیچ راه‌اندازی از کلید گریز از مرکز جدا شده است : آنها را به یکدیگر ربط بدهید.

۷-موتور کولر متناوبا به هنگام کار خاموش و روشن می‌شود.

قطع و وصل مجدد به علت وجود بی‌متال سر ‌راه سیم مشترک یا برق موتور فن است و می‌تواند در اثر موارد زیر ایجادگردد.

•           موتور نیم سوز شده است.

•           تسمه سفت است.

•           یاتاقان‌ها گریپاج کرده‌اند.

•           هوای محیط راهی به خارج ندارد.

•           دریچه هوای کولر نیم‌بسته است.

•           پولی‌ها در یک امتداد نیستند.

۸-کولر موقع کار با سروصدا همراه است.

•           پولی سر موتور شل شده است : پولی را درجای خود محکم کنید.

•           یاتاقان‌های دو سر فن اشکال دارد : یاتاقانها را تعمیر یا تعویض کنید.

•           بوش‌های موتور خوردگی پیدا کرده است : بوش‌ها را عوض کنید.

•           محور فن کج شده است : محور را تعویض کنید.

•           روغن یاتاقانها از بین رفته و خشک کار می‌کند : یاتاقانها را روغن‌کاری کنید.

۹-با زدن کلید واترپمپ فیوز عمل می‌کند.

•           خازن اصلاح ضریب قدرت خراب است : خازن را تعویض کنید.

•           واترپمپ خراب است : واتر پمپ را تعویض کنید.

•           پره‌های واترپمپ گیر دارد : پره‌های واترپمپ را اصلاح کنید. در صورت اصلاح نشدن آنها را تعویض کنید.

۱۰-هنگام کار کولر بدنه برق‌دار می‌شود.

•           موتور فن اتصال بدنه دارد : اتصال را برطرف کنید.

•           واتر پمپ اتصال بدنه دارد : اتصال را برطرف کنید.

•           اتصال بر اثر پاشیدن آب بر روی موتور بوجود آمده است : مانع از ریختن آب بر روی موتور شوید.

۱۱-آب کولر سرریز می‌شود.

•           شناور تنظیم نیست : شناور را تنظیم کنید.

•           گوی شناور سوراخ شده و پر از آب است و یا به لجن کف چسبیده است و حرکت نمی‌کند و اثر لوله دریچه اطمینان کف کولر از بین رفته و یا کولر تراز نیست : برای اصلاح اشکالات اقدام نمایید.

۱۲- موتور در حالت راه اندازی و دورکم درست عمل می‌کند اما به مجرد رفتن به دور زیاد ، موتور دود می‌کند.

  • اتصال سرسیم‌های دور زیاد و راه‌انداز جابجا به کلید گریز از مرکز صورت گرفته است : آنها را تغییردهید.

۱۳- هنگام کار کولر قطرات ریز آب وارد محیط می‌شود.

  • شیلنگ پاره شده است و آب به داخل پره‌های توربین پاشیده می‌شود. یا آب از طریق پوشال و تسمه به داخل فن ریخته می‌شود : شیلنگ را عوض کنید و مانع از رسیدن آب به تسمه شوید.

۱۴- موتور با دور کم راه نمی‌افتد، اما پس از راه‌اندازی در دور تند با دور کند هم کار می‌کند.

  • فاصله بین پلاتین‌های کلید گریز از مرکز داخل موتور تنظیم نیست : آنها را تنظیم کنید.

۱۵- دور زیاد و کم موتور معکوس عمل می‌کند.

•           در داخل جعبه ترمینال مخصوص ، اتصال ناخواسته رخ داده است : اتصال را برطرف کنید.

•           در جعبه ترمینال‌های سیم‌های دور کم و زیاد عوضی وصل شده است : آنها را باز کرده و جاهای آنها را تغییر دهید.

راهنمای انتخاب کولر آبی مناسب

یکی از دغدغه های رایج در زمینه ی سیستم های سرمایشی ساختمان، انتخاب کولر مناسب می باشد، برخی افراد به علت صرفه‌جویی در هزینه‌ها و مزیت‌هایی که کولر آبی برایشان به همراه دارد، آن را به گازی ترجیح داده و سعی می‌کنند تا در کنار صرف هزینه به نکاتی هم توجه کنند.

توجه به این نکات از این‌رو حائز اهمیت که در اذهان این‌گونه جا افتاده است که داشتن کولر آبی خودبه‌خود منجر به صرفه‌جویی در انرژی خواهد شد، درحالی‌که اگر ظرفیت کولر آبی متناسب فضای موردنظر نباشد نه‌تنها موجب صرفه‌جویی در انرژی نخواهد شد، بلکه خود پرمصرف است.

از سوی دیگر برخی تصور می‌کنند که کولر آبی هرچه بزرگ‌تر باشد این امر موجب کاهش مصرف خواهد شد، درحالی‌که کولر هرچه بزرگ‌تر باشد متعاقب آن مصرف انرژی هم بیشتر خواهد شد.

علاوه بر این، نوع کولر را متناسب با مناطق آب و هوایی انتخاب کنید. از کولرهای گازی برای مناطق گرم و مرطوب و از کولرهای آبی برای مناطق معتدل استفاده کنید.

در میان  همه ما این‌گونه جا افتاده است که قبل از آنکه به‌اصطلاح کولر خود را راه بیندازیم آن را حسابی تمیز کرده و پوشال‌ها را تعویض کنیم چراکه این امر موجب  عدم هدر رفتن سرما خواهد شد.

برای خنک کردن سایر مکان‌ها و هم برای جلوگیری از سرمای بیهوده، دریچه کولر را در مکان‌هایی که به سرما نیازی نیست بست.

کولرهای آبی از چند بخش مختلف تشکیل شده‌اند:

– بدنه و کف کولر

– دیواره‌های پوشالی / سلولزی

– پمپ آب

– موتور

– تسمه موتور

– بیرینگ Bearing ها و پره‌های گردان

  • در هنگام خرید کولر آبی حتماً به دیواره دستگاه، مخصوصاً کف کولر که محل نگهداری آب است دقت کنید. اگر این قسمت با ورق‌های ضعیف و نامرغوب ساخته شده باشد، به دلیل اثر خوردگی آب، پوسیده شده و سوراخ می‌شود.

  • بدنه کولر نیز باید کاملاً مستحکم بوده تا در درازمدت دوام داشته باشد.

  • هم‌چنین یکی از قطعات داخلی کولر آبی که کمتر موردتوجه قرار می‌گیرد، بلبرینگ‌های فن است. با کمی دانش فنی متوجه می‌شویم که اگر موتوری دارای بازدهی بالا باشد ولی بلبرینگ‌ها و محل اتصال، مناسب نباشد، می‌تواند درصد قابل‌توجهی از قدرت موتور را به هدر بدهد.

  • توجه داشته باشید که فن کولر آبی باید آن‌قدر روان باشد تا با یک اشاره انگشت بچرخد. هرچقدر این فن سفت‌تر بچرخد مطمئن باشید که مقداری از قدرت موتور را به هدر خواهد داد.

حسگر دما اولین گام تهویه مطبوع

مقدمه

یکی از مسائلی که همواره برای آدمی اهمیت داشته دمای اطراف خود بوده است. بعد از صنعتی شدن جوامع، اهمیت اندازه دما برای دانستن دمای خانه، دمای مواد در پروسه تولید (که صحیح انجام شدن آن به دما در هر زمان وابسته است ) و … بیشتر شد. به همین دلیل، بشر همواره برای اندازه گیری دمای اطراف خود تلاش نموده است و به همین خاطر لوازم اندازه گیری متنوعی ساخته شده که در هر کدام بر اساس خاصیت خاصی این اندازه گیری صورت می گیرد. در این تحقیق با توجه به عنوان آن ابتدا سنسور، دما و اندازه گیری آن مورد بحث قرار گرفته است و پس از آن به معرفی انواعی از سنسورهای اندازه گیری دما پرداخته شده است.

سنسور چیست؟

سنسور (sensor)یعنی حس کننده و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیت های الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند. سنسورها در انواع دستگاه های اندازه گیری، سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند. خواستگاه اصلی سنسورها علم الکترونیک بوده و امروزه اکثر دستگاه های الکترونیکی مجهز به انواع سنسور می باشند. همچنین وسائل کنترل کننده ای که به کمک دستگاه های الکترونیکی کنترل یک مجموعه را عهده دارند به صورت خاص اکثرا از انواع سنسور، بسته به نوع و کار دستگاه استفاده میکنند.

انواع سنسور

سنسور را به سه زیر بخش 1- عنصر حس کننده: که سیگنال در آن تغییری ایجاد می کند، 2- عنصر تغییر دهنده یا مبدل :که تغییر به وجود آمده در بخش قبلی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و 3- بخش آماده سازی و پردازش سیگنال های الکتریکی تقسیم می کنند.

• همچنین یک سنسور مانند سنسورهای پیزو الکتریک یا سنسورهای نوری می تواند به تنهایی از یک بخش مبدل تشکیل گردد و بخش عنصر حس کننده را نداشته باشد .

• مرحله آماده سازی سیگنال به عنوان مثال شامل تقویت کردن، فیلتر سازی، تبدیل آنالوگ – دیجیتال یا مدارات تصحیح ساده می باشد. مدارات الکترونیکی اجرا کننده مرحله آماده سازی سیگنال می تواند یا با سنسور به طور یک جا ساخته شود یا از نظر مکانی از آن جدا باشند. در حالت اول ما از سنسورهای مجتمع صحبت می کنیم. در غیر این صورت سنسور و مدارات آماده کننده سیگنال تواما اغلب به نام سیستم سنسور موسوم هستند.در شکل زیر سه نوع سیستم سنسور آمده است.

طبقه بندی سنسورها طبق قرارداد، بر اساس قانون تبدیل، مقدار کمیت مورد اندازه گیری، تکنولوژی مورد استفاده و یا کاربرد انجام می شود.

سنسورها را می توان به دو نوع عمده  فعال و غیر فعال گروه بندی کرد. سنسور فعال یا خود مولد سنسوری است که می تواند بدون احتیاج به تغذیه خارجی، سیگنال خروجی تولید کند. مثال هایی از این نوع، سلول های فتو ولتایی، ترموکوپل ها و قطعات پیزو الکتریک هستند. اغلب سنسورهای پسیو معمولی احتیاج به یک منبع انرژی خارجی دارند که در مورد قطعات این تحقیق این انژی از نوع الکتریکی است. این قطعات با ایجاد تغییر در ولتاژ و یا جریان یک منبع کار می کنند. نوع دیگری از سنسورهای پسیو که اغلب اصلاح کننده نامیده می شوند دقیقا همان نوع از انرژی را که در ورودی دریافت کرده اند در خروجی ارایه می دهند. یک نمونه از این قطعات دیافراگم صوتی است که برای تبدیل فشار و یا سرعت ارتعاشات امواج صوتی به حرکت یک صفحه صلب انجام می گیرد.

همزمان با پیشرفت میکرو پروسسورها نسل جدیدی از سنسورها رواج یافته که به سنسور های هوشمند معروف شده اند. این نوع سیستم از یک سنسور مینیاتوری که همراه با یک پروسسور در یک محفظه واحد مجتمع شده تشکیل یافته است. لازم به توضیح است که این نوع سنسور، یک سنسور به صورت آی سی ستونی است و بایستی بین این نوع سنسور و نوع هیبرید ( که در آن سنسور و پردازشگر به جای آن که فقط در یک محفظه قرار گیرند حتی روی یک زیر لایه رشد داده می شوند) تفاوت قایل شد.

مشخصات یک سنسور خوب

سنسور ها به منظور جلب توجه استفاده کنندگان خود باید چندین نقش عمومی را به طور کامل اجرا کنند و از این رو یک سنسور خوب باید مشخصات زیر را داشته باشد:

  • حساسیت کافی
  • درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب
  • درجه بالای خطی بودن
  • گستره دینامیکی خوب
  • عدم حساسیت به تداخل وتاثیرات محیطی
  • درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان
  • امید به زندگی طولانی و جایگزینی بدون مشکل

• ترکیب سنسور و الکترونیک سنسور منجر به ویژگی های خاصی می شود از جمله :

  • سیگنال خروجی بدون نویز
  • سیگنال خروجی سازگار با باس
  • احتیاج به توان پایین

اگر سنسور و الکترونیک با هم مجتمع شوند در این صورت ویژگی های بیشتری باید برآورده شود که از آن جمله قابلیت مینیاتورسازی و قابلیت سازگاری هزینه با میکروالکترونیک است.

در تولید سنسورها اکثرا از تکنولوژی های میکروالکترونیک زیر استفاده می شود:

  • تکنولوژی سیلیکان
  • تکنولوژی لایه نازک
  • تکنولوژی لایه ضخیم/ هیبرید
  • سایر تکنولوژی های نیمه هادی

علاوه بر این از پروسه های دیگری نظیر تکنولوژی های فویل و سینتر، تکنولوژی فیبر نوری،مکانیک دقیق، تکنولوژی لیزر نوری، تکنولوژی میکروویو، تکنولوژی بیولوژی، تکنولوژی هایی از قبیل پلیمر ها، آلیاژهای فلزی یا مواد پیزو الکتریکی استفاده می شود.

دما واندازه گیری آن

کمیت فیزیکی که ما آن را گرما می نامیم یکی از اشکال مختلف انرژی است و مقدار گرما معمولا بر حسب واحد ژول سنجیده می شود. مقدار گرمایی که در یک شی موجود است قابل اندازه گیری نمی باشد، اما می توان تغییرات گرمای موجود در یک شی که بر اثر تغییر دما و یا تغییر در حالت فیزیکی (جامد به مایع، مایع به گاز، یک شکل کریستالی به شکل کریستالی دیگر) ایجاد می شود را اندازه گیری کرد. بنابر این از این جنبه، دما میزان گرما برای ماده است تا وقتی که حالت فیزیکی آن بدون تغییر بماند. ارتباط بین دما و انرژی گرمایی بسیار شبیه به ارتباط بین سطح ولتاژ و انرژی الکتریکی است.

دما یکی از مهمترین پارامترها در کنترل یک فرآیند است. اندازه گیری دقیق دما آسان نیست و برای دستیابی به دقت های بالاتر از 5/0 درجه سانتی گراد باید توجه زیادی مبذول داشت. همچنین سنسورهای دمای رایج تماما وابسته به تغییراتی هستند که همراه با تغییرات دمای ماده به وجود می آید.

واحد کمیت فیزیکی که به دمای ترمودینامیک با واحدTمعروف است، کلوین می باشد و به صورت کسری از دمای ترمودینامیک سه نقطه ای آب تعریف می شود. اغلب مردم درجه سانتی گراد(سلسیوس) را می شناسند. رابطه بین دمای کلوین و سلسیوس به صورت زیر است:

از رابطه بالا به این نتیجه می رسیم که دمای سه نقطه ای آب بر حسب درجه سلسیوس 01/0 است. از دیدگاه عملی دمای یخ، صفر درجه سانتی گراد و دمای بخار آب 100 درجه سانتی گراد است.

منابع مختلفی می تواند برای ایجاد خطا در حین اندازه گیری دما وجود داشته باشد. خطاها به دلایل مختلف اعم از غیرخطی بودن حسگر، افت دما، خطاهای تنظیم (کالیبراسیون) واتصالات ضعیف دمایی اتفاق می افتند. برخی از این خطاهای مهم عبارتند از:

  • خطاهای تنظیم
  • ایجاد حرارت در اثر عملکرد سنسور
  • اغتشاش الکتریکی
  • فشارهای مکانیکی
  • اتصال حرارتی
  • ثابت زمانی سنسور
  • سرهای اتصال سنسور

از این رو انتخاب حسگر مناسب همیشه آسان نیست. این کار به عواملی مثل محدوده اندازه گیری دما، وقت مورد نظر، محیط، سرعت پاسخ، سهولت استفاده، قیمت، قابلیت تعویض و… بستگی دارد.

انواع سنسورهای اندازه گیری دما

انواع سنسورهای موجود برای اندازه گیری دما عبارتند از:

  • سنسورهای بی متال
  • سنسورهای ترموکوپل
  • سنسورهای مقاومت فلزی  RTD
  • ترمیستور
  • سنسورهای مدار مجتمع
  • سنسورهای  تشخیص انرژی تابشی Bolometer
  • سنسورهای پایروالکتریک (با استفاده از اشعه مادون قرمز)
  • سنسورهای پیشرفته مانند سنسورهای الترا سونیک (مافوق صوت) و سنسورهای فیبرنوری و سنسورهای MEMS

سنسورهای بی متال
ساده ترین نوع سنسور حرارتی از نوع بی متال است که اساس کار آن در شکل زیر آمده است. این سنسور ها شامل دو نوار فلزی از دو جنس مختلف است که با نقطه جوش و یا پرچ کردن در دو نقطه به یکدیگر متصل شده اند. جنس فلز دو نوار، به گونه ای انتخاب می شود که ضرایب انبساط خطی آنها با یکدیگر تفاوت زیادی داشته باشند. مقدار انبساط ( یا ضریب انبساط) خطی عبارت است از خارج قسمت تغییر مقدار طول به تغییر دما و این مقدار برای همه فلزات مقداری است مثبت.

با تغییر دما نوار بی متال دچار خمیدگی می شود. خمیدگی پدید آمده در نوار بی متال را می توان در وسط هر یک از ترانسدیوسرهای جابه جایی تشخیص داد، اما اغلب اوقات از خود نوار بی متال برای راه اندازی کنتاکت های یک کلید استفاده می شود و معمولا خود بی متال یکی از کنتاکت های کلید است.
نوع رایج بی متال هنوز هم در انواعی از ترموستات ها مورد استفاده قرار می گیرد.اگر چه بی متال در آنها به صورت حلزونی پیچیده می شود ، اما این نوع ترموستات ها داراس هیسترزیس هستند. این خاصیت ممکن است باعث نوسان مشخصات قطع و وصل ترموستات شود .
با استفاده از یک المنت تسریع کننده می توان تا حدودی اثر هیسترزیس را کاهش داد. تسریع کننده در واقع شامل یک مقاومت با مقدار زیاد است که نزدیک بی متال نصب می شود. اصول کار با توجه به شکل زیر به این ترتیب است که وقتی کنتاکت های ترموستات گرم کننده وصل می شوند. جریانی از مقاومت تسریع کننده عبور می کند به طوری که سرعت گرم شدن ترموستات بیشتر از سرعت گرم شدن محیط خواهد بود. هم اکنون ترموستات های حساس تری ساخته شده که به وسیله ترمیستور عمل می کنند.

نوارهای بی متال در اشکال فیزیکی متنوعی ساخته می شوند و به خصوص نوع دیسکی آن کاربرد زیادی دارد. زمانی که یک تغییر دمایی رخ می دهد یک دیسک از نوع بی متال به طور ناگهانی قوس دار می شود که باعث می شود بدون هیچ واسطه ای یک تغییر شکل فنری برای صفحه اتفاق بیافتد.این اساس کار سوییچ های حرارتی است که برای جلوگیری از افزایش گرمای تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
این سوییچ های حرارتی را می توان به خنک کننده های آلمینیومی (هیت سینک)، موتورهای کوچک، ترانسفورمرها،کتری برقی و سایر وسایلی که در آنها احتمال گرم شدن بیش از حد وجود دارد و دارای سطح فلزی هستند، چسباند.

سوییچ های حرارتی

سوییچ های حرارتی به دو نوع درحالت عادی باز و در حالت عادی بسته قابل تهیه می باشند. همه انواع نوارهای بی متال با عنصر حساس طویل که در ترموستات ها مورد استفاده قرار می گیرد بایستی در فواصل زمانی معینی تنظیم مجدد شوند، زیرا نوار بی متال همواره در معرض تغییرات تدریجی (خزش) قرار می گیرد واین تغییرات روی تنظیم ترمیستور تاثیر می گذارد.

سنسورهای ترموکوپل

ترموکوپل ها، حسگرهای حرارتی ساده ای هستند که از دو فلز غیر هم جنس که به هم متصل شده اند، به وجود آمده اند. در سال 1821 یک فیزیکدان آلمانی به نام توماس سیبک کشف کرد که اگر دو اتصال در دماهای مختلفی قرار گیرند ولتاژ ترموالکتریک تولید می شود و شار جریانی در مدار بسته دو فلز غیر هم جنس جاری می گردد. یکی از اتصالات، اتصال گرم و اتصال دیگر اتصال سرد یا مرجع نامیده می شود. جریان تولید شده در حلقه بسته، بستگی به نوع فلزهای مورد استفاده و تفاضل دمای بین اتصالات سرد و گرم دارد.

اگر دما در هر دو اتصال یکسان باشد، ولتاژهای تولید شده یکدیگر را خنثی می کنند و جریان در مدار برقرار نمی شود. بنابراین یک ترموکوپل به جای دمای مطلق، تفاضل دمای بین دو اتصال را اندازه گیری می کند.

برای اندازه گیری دما، باید یک ابزار اندازه گیری ولتاژ را وارد این حلقه کنیم تا بتوانیم اثر ترموالکتریک را اندازه بگیریم. ابزار اندازه گیری توسط یک جفت سیم مسی و با استفاده از یک مجموعه ترمینال به ترموکوپل وصل می شود.

ترموکوپل ها، ولتاژی تولید می کنند که برابر تفاضل دما بین نقطه اتصال گرم و سرد (یا مرجع) است. اگر بخواهیم دمای مطلق اتصال گرم را بدانیم ابتدا باید دمای مطلق اتصال مرجع را داشته باشیم. اگر اتصال مرجع مشخص، کنترل شده و پایدار باشد؛ مشکلی وجود نخواهد داشت اما اگر دمای اتصال مرجع نامشخص باشد می توان از یکی از روش های زیر برای یافتن دمای مطلق اتصال گرم استفاده کرد:
   1-  اندازه گیری دقیق دمای اتصال مرجع و استفاده از این دما جهت محاسبه دمای اتصال گرم. ساده ترین روش اندازه گیری دمای اتصال مرجع، استفاده از ترمیستورها یا حسگر دمایی نیمه هادی است. سپس باید دمای اتصال مرجع را به دمای اندازه گیری شده توسط ترموکوپل اضافه کرد. این روش نتایج دقیقی ارایه می کند و هزینه انجام آن به طور کلی پایین است.

   2-  قرار دادن اتصال مرجع در یک محیط کنترل شده حرارتی که دمای آن به طور دقیق مشخص است.

   3-  از آی سی های جبران سازاتصال سرد مانند LT1025 استفاده شود. این آی سی ها دارای حسگرهای دمای داخلی هستند که دمای اتصال مرجع را که در محیط قرار می گیرد. تشخیص و سپس ولتاژی متناسب با ولتاژ تولید شده توسط ترموکوپلی که اتصال گرم آن در محیط و اتصال سرد آن در دمای صفر درجه سانتی گراد است، تولید می کنند. این ولتاژ به ولتاژ ترموکوپل اضافه شده و مانند این است که اتصال مرجع در صفر درجه سانتی گراد قرار داده شده است. این آی سی ها دقتی در حد چند درجه سانتی گراد دارند و به طور گسترده در بسیاری از کاربردها که به اندازه گیری دقیق نیاز ندارند، استفاده می شوند.

4- راه دیگر این است که از سیم های مسی ابزار اندازه گیری استفاده نکرد، بلکه سیم های ترموکوپل را به طور مستقیم تا ابزار اندازه گیری کشید و سیم های مسی را در داخل ابزار اندازه گیری که دمای اتصال مرجع در آن به سهولت و دقت قابل اندازه گیری است، به هم وصل کرد.

در حدود 12 نوع ترموکوپل استاندارد وجود دارد که معمولا مورد استفاده قرار می گیرد. به هر ترموکوپل یک حرف تایید شده بین المللی نسبت داده می شود که نشان می دهد ترموکوپل از چه موادی ساخته شده است. اگر چه در مواردی این امکان وجود دارد که ترموکوپل ها بدون هر گونه عایقی به کار روند ولی در اکثر کاربرد های صنعتی باید آنها را عایق بندی کرد که این کار به دو صورت انجام می گیرد :

1- با استفاده از مواد عایق استاندارد
معمولا از عایق های PVC، تفلون و فایبرگلاس استفاده می شود که هر کدام با توجه به خاصیتشان در محدوده دمایی خاصی به کار می روند.
2- ترموکوپل های عایق شده با مواد معدنی
این روش معمول ترین روش عایق بندی است که سیم های ترموکوپل در پودر عایق(معمولا اکسید منیزیم ) غلیظ و فشرده فرو برده می شوند.این روش دارای استقامت مکانیکی خوب، پایداری طولانی، عایق بندی مناسب، پاسخ سریع و اندازه کوچک هستند.
در پاره ای موارد نیاز است که از حسگر ترموکوپل در بیرون استفاده کنیم و طول کابل استاندارد تهیه شده توسط تولید کننده ممکن است کوتاه باشد. برای این منظور کابل های اتصال با استفاده از هادی های ترموکوپل طراحی شده اند که جهت سهولت، انعطاف پذیر طراحی شده اند و از ترموکوپل ها ارزان تر هستند. معمولا تولید کنندگان جداولی تهیه می کنند که مقاومت سر اتصال را برای ترموکوپل با نوع و طول معلوم کابل ها محاسبه میکند.

ساده ترین ترموکوپل ها

ساده ترین ترموکوپل از یک جفت سیم با یک سر اتصال جوش خورده بدون عنصر کنترل کننده و اتصالات خاص ساخته می شود. اما این نوع ترموکوپل ها باید با دقت و درآزمایشگاه ها مورد استفاده قرار گیرند. اما ترموکوپل های صنعتی در اشکال زیر موجود هستند:

– پروب ها
– ترموکوپل پیچی
– ترموکوپل های حلقوی
– ترموکوپل واشری
– ترموکوپل های فرورونده
– ترموکوپل های با سر ترمینالی

ارتباط ولتاژ و دما در ترموکوپل ها به سه طریق صورت می گیرد :
– استفاده از جدول های مرجع
– استفاده از روش سری توانی
– استفاده از تقریب خطی

سنسورهای RTD

RTD” بر اساس این مشخصه کار می کند که مقاومت فلز با تغییر دما تغییر می کند. از این ایده استفاده شده است که مقدار تغییر دما، به تغییر مقاومت تبدیل شود. بنابراین طبیعتا از فلزاتی استفاده می شود که حساسیت بالاتری داشته باشند. عموما آن را با فلزاتی چون پلاتین، نیکل، آلیاژنیکل- آهن و مس می سازند که هر کدام برای کاربردی، استفاده می شوند. نیکل و آلیاژنیکل آهن، نسبت به پلاتین در بازه دمایی کمتری خطی اند و پلاتین در بازه بیشتری خطی است که بازه دمایی نیکل40 تا 300 درجه سانتیگراد است و آلیاژنیکل آهن در مصارف محدود و خاصی استفاده می شوند.

حسگرهای RTD معمولا به دو روش سیم پیچی شده یا سیم نازک ساخته می شوند. RTDهای سیم پیچی شده بسیار پایدار و دارای پاسخ حرارتی کند هستند. RTD های سیم نازک دارای پاسخ حرارتی بسیار سریع، حساسیت کم نسبت به ارتعاش و قیمت کمتر نسبت به نوع سیم پیچی شده می باشد.

به جهت خصوصیاتی چون خطی بودن ( خطی تر نسبت به دیگر فلزات) پایدار بودن، دقت و… در صنعت از پلاتین استفاده می شود. پلاتین بر اساس استاندارد « دین»

(DIN:Deutsches Institut fur Normung ) به دو درجه A و B تقسیم شده است:
Grade A: t = +- (0.15+0.002.|t|)     -200  to  650(°C)
Grade B: t = +- (0.30+0.005.|t|)      -200  to  850(°C)

از پلاتین درجه A بیشتر در کارهای آزمایشگاهی استفاده می شود و در صنعت عموما از پلاتین درجه B استفاده می کنند.

برای محاسبه مقدار مقاومت RTD را با با توجه به این مورد که مفدار ضریب مقاومتی با تعییر دما تغییر می کند به روابط زیر می رسیم:
For T<0; RTD = R0 + ΔR
RTD = R0 × [1 + A × T + B × T2 + (T – 100) × T3]
For T>0; RTD = R0 + ΔR
RTD = R0 × [1 + A × T + B × T2]
مدل خطی RTD = R0 + ΔR
RTD = R0 × (1 + T)α
که R0 مقدار مقاومت پلاتین در دمای صفر درجه است، T دمای پلاتین و ، B و C ضرایب ثابت اند که از کالیبراسیون می توانیم بدست بیاوریم. معمولا در جاهایی که تکرار پذیری و خطی بودن اهمیت دارد از RTD ها استفاده می شود پ. البته RTD در مقابل تکان های شدید و شوک های مکانیکی به خوبی ترموکوپل مقاوم نیست و همچنین ماکزیمم دمای آن 1200درجه فارنهابت است ولی ترموکوپل می تواند تا 3100 درجه فارنهایت را اندازه گیری کند.

برای بهسازی و تبدیل مقاومت به ولتاژ بیشتر از مدار پل استفاده می شود.RTD به صورت دو، سه و چهار سیمه به مدار پل وصل می شود. در صنعت عموما از دو و سه سیمه استفاده می شود که خطای سه سیمه کمتر از دو سیمه می باشد. از چهار سیمه بیشتر در مصارف آزمایشگاهی استفاده می شود.  برای بهسازی RTD مدار های مجتمعی نیز وجود دارد که مقاومت را به ولتاژ تبدیل می کنند.

همچنین توسط میکرو PIC و RTD نیز با توجه به اشکال زیر می توان دما را اندازه گیری نمود.

  • انواعی از RTD در زیر آمده است.
    RTD PT100:
    TST10-TST11-TST12-TST13-TST14-TST40N-TST41N-TST42-TST44N-TST50-TST52-TST72-TST74-TST76-TST80-TST90-TST110-TST111-TST121-TR10-TR11-TR12-TR13-TR15-TR44-TR45-TR46-TR47-TR48

RTD  معمولا در جاهایی استفاده می شود که تکرار پذیری و خطی بودن برای ما اهمیت داشته باشد. به خوبی ترموکوپل نسبت به تکان های شدید و شوک های مکانیکی مقاوم نیست. ماکزیمم دمای کاری آن 1200 است که ترموکوپل قادر است تا دمای 3100 درجه فارنهایت را نیز اندازه گیری کند که این ضعفی برای RTD است.

در بازار ایران RTD را به دلیل گران بودن و اینکه بیشتر در مصارف صنعتی استفاده می شود نمی توان در مغازه و فروشگاه ها پیدا کرد. و به دلیل رقابت در قیمت، ارزش سنسور را نمی گویند. ولی RTD به همراه ترانسمیتر حدودا 300 یورو می باشد .

ترمیستورها

در سال 1833 میشل فاراده فیزیکدان و شیمی دان انگلیسی گزارشی در مورد رفتار نیمه هادی سولفید نقره داد که این جرقه اولیه پیدایش ترمیستور بود. به خاطر محدودیتی که ترمیستور در سختی تولید و کاربرد در صنعت داشت تولید تجاری و استفاده از آن تا صد سال بعد انجام نشد و از سال 1980 استفاده از ترمیستور به صورت گسترده شروع شد.

ترمیستور از مواد نیمه هادی ساخته می شود. ترمیستور از ترکیبات فلزات سمی مانند اکسید فلزاتی چون منگنز، نیکل، کبالت، مس و یا آهن همراه با سیلیکون ساخته می گردد. رنج دمای آن  50- تا 150 و نهایت 300 درجه سانتی گراد می باشد. در بیشتر مصارف مقاومت آن در دمای 25 درجه سانتی گراد( در RTD مقاومت آن نسبت به صفر درجه محاسبه می شد. در ترمیستورها نسبت به 25 درجه سانتی گراد محاسبه می شود.) بین 100 اهم تا 100کیلو اهم می باشد. البته ترمیستورهایی با مقاومت اولیه پایین تر از 10اهم و بالاتر از 40مگا اهم نیز استفاده می شود.

ترمیستور ها در اشکال مختلفی مانند تکمه ای ریز، میله ای، دیسکی ، واشری، ویفری و همین طور محصور در محفظه فلزی(تراشه ای) ساخته می شوند.ترمیستورها به دو نوع تقسیم می شوند NTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد و PTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد.

– معمولا ترمیستورهای PTC در مدارهای قدرت برای حفاظت در برابر جریان هجومی به کار برده می شوند. از لحاظ تجاری دو نوع ترمیستور PTC وجود دارد. اولین نوع شامل مقاومت های سیلیکونی است و به سیلیستور ها مشهور هستند و نوع دیگر که پرکاربرد تر هستند به ترمیستور های switching PTC معروف هستند. این ابزار ها معمولا در کاربردهای کلیدزنی برای محدود سازی جریان در سطح مطمین در سیستم های قدرت به کار می روند و در کنترل دما و کاربرد های کنترلی به کار برده نمی شوند.

– ترمیستور نوع NTC حساسیت  3 تا 6 درصد دارند که در مقایسه با RTD خیلی بالاتر است که موجب شده سیگنال، پاسخ بهتری نسبت به ترموکوپل و RTD داشته باشد، از جهت دیگر حساسیت پایین RTD و ترموکوپل آنها را انتخاب خوبی برای دماهای بیش از 260 درجه سانتیگراد داشته است و این محدودیتی برای ترمیستور است. ترمیستور با دقت و رزولوشن بالایی در رنج دمایی اش کار می کند و دارای مقاومت بالا، اندازه کوچک، تغییر سریع مقاومت با تغییر دما نسبت به RTD ، قیمت پایین تر نسبت به RTD و ترموکوپل، عملکرد خیلی غیرخطی و در نتیجه رنج دمای کاری کم و محدودیت برای دمای خیلی پایین نسبت به ترموکوپل و RTD می باشد.

برای تبدیل مقاومت ترمیستور به ولتاژ می توان از مدار پل استفاده نمود ولی به دلیل مشخصه غیر خطی ترمیستور، خطای غیر خطی مدار پل تاثیر می گذارد که در صورت استفاده از مدار پل باید این موضوع لحاظ شود.

روش های خطی کردن پاسخ ترمیستور
برای خطی کردن پاسخ ترمیستور از روش های متفاوتی می توان استفاده کرد که از آن میان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • یکی از روش های آن این است که یک مقاومت به طور موازی به ترمیستور وصل شود و مقدار این مقاومت باید برابر با مقدار مقاومت ترمیستور در حد میانی دمای مورد نظر باشد.
  • استفاده از مدار، تقسیم ولتاژ است که به دلیل مقاومت زیاد، ترمیستور راه حل مناسبی می باشد.
  • استفاده از مداری با میکروکنترلر PIC12C508 است.
  • استفاده از مدار پایین است که روشی مشابه تقسیم ولتاژ می باشد. در این روش OpAmp با نسبت مقاومت ترمیستور به  Rs ولتاژ خروجی را تولید می کند. یک کار دیگر استفاده از مدار مجتمع AD7711 است که یک A/D می باشد.
  • استفاده از مداری با آی سی AD7705 در این روش یک مدار برای اندازه گیری دما با نوعی دیگری از میکرو PIC  در زیر آمده است.

انواع ترمیستورها

ترمیستورها انواع مختلفی دارند که تعدادی از آنها با توجه به نوعشان و کاربردشان در دو شکل زیر نام برده شده اند.

سنسورهای مدار مجتمع

حسگرهای دمای مدار مجتمع ابزارهای نیمه هادی هستند که با روشی مشابه دیگر نیمه هادی ها ساخته می شوند و برای آنها مانند ترموکوپل ها یا RTD ها انواع کلی وجود ندارد .

حسگرهای نیمه هادی دمای مدار مجتمع می توانند به دسته های زیر تقسیم بندی شوند:

  • حسگر های پیوسته دما
  • حسگرهای رقمی دما

علاوه براین حسگرهای پیوسته به دسته های زیر تقسیم می شوند:

  • حسگرهای دمای  با خروجی ولتاژی
  • حسگرهای دما با خروجی جریانی

حسگرهای پیوسته می توانند به طور مستقیم به ابزارهای اندازه گیری از قبیل ولت متر ها متصل شوند یا با استفاده از مبدل های A/Dبرای رقمی کردن خروجی ها استفاده شوند تا در کاربردهای مبتنی بر کامپیوتر مورد استفاده قرار گیرد. حسگرهای دمایی رقمی معمولا برای ارتباط با محیط خارج دارای گذرگاه Ic ، گذرگاه SPI یا بعضی دیگر از وا سطه های سه سیمه هستند.

  •  حسگرهای دمای با خروجی ولتاژی

این حسگر ها در خروجی، یک سیگنال ولتاژی ارایه می دهند که با دمای اندازه گیری شده متناسب است. انواع زیادی از حسگرهای دما با خروجی ولتاژی وجود دارد

حسگرهای دما با خروجی جریانی

حسگرها با خروجی جریانی مانند منابع جریان ثابت دارای امپدانس بالا عمل می کنند و جریان خروجی متناسب با دما ارایه می دهند. این ابزارها معمولا با ولتاژ بین 4 و30 ولت کار می کنند

– حسگرهای دمای  با خروجی رقمی
این نوع حسگرها خروجی های رقمی تولید می کنند که می توانند به طور مستقیم با ابزار مبتنی بر کامپیوتر ارتباط برقرار کنند. خروجی ها معمولا غیر استاندارد هستند و دما می تواند با استفاده از الگوریتم های مناسب به دست آید.

حسگرهای مدار مجتمع به واسطه برخی از مشخصات اساسی از دیگر حسگر ها متمایز می شوند از قبیل:

 – اندازه های فیزیکی نسبتا کوچک
– خروجی خطی
– محدوده دمایی پاین
– قیمت نسبتا پایین
– می توانند دارای ویژگی های پیشرفته ای از قبیل کاربرد های ترموستاتی، مبدل هایA/D توکار و … باشند.
– نیاز به یک منبع تغذیه برای عملکرد
که این خصوصیات باعث کاربرد بسیار آنها شده است.

سنسورهای  تشخیص انرژی تابشی (بولومتر)

انرژی تابشی که می تواند به شکل نور ،گرما ،امواج رادیویی و در مواردی به صورت تابش یونیزه باشد احتیاج به آشکار سازی دارد و محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیسی را می توان به وسیله اثرات دمایی آن تشخیص داد. وسیله به نام بولومتر (bolometer ) وجود دارد که به سنسورهای نوری مرتبط می شود اما به دلیل رفتار اساسا گرمایی که دارد در اینجا مورد بررسی قرار می گیرد.از بولومتر غالبا در درجه حرارت های بالا (500 الی 3000 درجه سانتیگراد) به عنوان حسگر استفاده می شود.

• یک جسم سیاه تابش حرارتی را به طور کامل جذب می کند و بنابراین زمانی که انرژی تابشی به آن برخورد می کند دمای آن افزایش می یابد. سپس تغییر دما آشکارسازی میشود.انواع قدیمی بولومترها که در قرن نوزدهم مورد استفاده قرار می گرفتند از نوع فلزی بودند و اثر افزایش دما به دلیل تابش ،توسط مدارات پل اندازه گیری حساس آشکار می شد. به دلیل این که تغییر دمای حاصل از انرژی تابش شده ناچیز بوده و بالطبع آن تغییر مقاومت کوچکتر است ، معمولا بولومترها به مدارات پل متصل می شوند به طوری که خروجی حاصل از یک بولومتر که تحت تابش قرار نگرفته با خروجی حاصل از یک بولومتر که قابلا در معرض تابش قرار گرفته مقایسه می شود. بولومترهای جدید با استفاده از سنسورهای نیمه هادی ساخته می شوند و برای اینکه بیشترین مقدار جذب انرژی تابشی را داشته باشند ، کاملا سیاه هستند.

• به ازای هر تغییر کوچکی در دما بیشترین مقدار تغییر مقاومت در ترمیستور ایجاد می شود و این خاصیت باعث شده است که این نوع قطعات برای ساخت بولومتر ایده آل باشند و طبعا چنین بولومترهایی نسبت به انواع قدیمی تر دارای حساسیت آشکارسازی بیشتری هستند.در این نوع کاربرد طبیعت غیر خطی ترمیستور کمتر اهمیت دارد ، زیرا معمولا تغییرات دما جزیی است.

سنسورهای پایروالکتریک ( Pyroelectric detectors )

روکشهای پایرو الکتریک موادی هستند که وقتی تحت تابش شعاع های فرو سرخ قرار می گیرند ، صفحات آنها باردار می شود.در گذشته برای این مورد از لایه های پلاستیکی استفاده می شد، اما ماده ای که اکنون برای آشکارسازی فروسرخ غیرفعال(PIR) مدرن مناسب تشخیص داده شده ، تانتالات لیتیم است.ساختمان یک آشکارساز مشابه با یک خازن است که یکی از صفحات آن از جنس فلز وصفحه دیگر آن یک ماده پایروالکتریک با صفحه هدایت کننده است. به دلیل اثر فروسرخ در جداسازی بارها روی ماده پایروالکتریک (که به اشتباه اما به واقع پلاریزاسیون نیز نامیده می شود) همزمان با تغییر مقدار تابش فروسرخ ورودی ، مقدار بار الکتریکی و بالطبع آن ولتاژ بین دو صفحه خازن پایروالکتریک نیز تغییر می کند.

ثابت زمانی دارای مقدار بزرگی است به طوری که سرعت پاسخ به تغییرات در شعاع های فروسرخ در محدوده 2/0 تا 1 هرتز است.به هر صورت به دلیل اینکه آشکار ساز به شکل یک خازن عمل می کند ، دارای پاسخ از نوع DC نمی باشد ، به طوری که یک منتشرکننده فروسرخ غیرمتحرک قابل تشخیص و آشکارسازی نخواهد بود.مضافا به این که خازن دارای امپدانس بسیار بالایی است.

پارامترهای اصلی آشکارساز پایروالکترونیک عبارتند از:
1- قدرت معادل نویز( NEP )
کمیت NEP برای یک انرژی منبع ، سرعت تغییر سیگنال و عرض باند بیانگر پایین ترین حدی است که یک آشکارساز می تواند مفید باشد، زیرا سیگنال هایی که پایین تر از این حد باشند زیر سطح نویز قرار می گیرند.
2- پاسخ دهی
پاسخ دهی را می توان به صورت ولتاژ یا جریان خروجی به عنوان ولت بر واحد انرژی تابشی و یا جریان بر واحد انرژی تابشی ، دریک طول موج مسلط و یا دمای رنگی منبع تعریف کرد.
3- پاسخ فرکانسی
پاسخ فرکانسی یک پاسخ دهی به معنای تغییر پاسخ دهی برای فرکانسهای مدولاسیون (نه فرکانس تابش شده) است و این مطلب بستگی به عمل یک فیلتر پایین گذر با یک قله کمتر از 1 هرتز دارد.

شکل زیر یک نمونه واحد فروسرخ غیر فعال PIR را که با استفاده از محفظه آی سی DIL با 8 پین ساخته شده نشان می دهد. مدار معادل آن تشکیل شده از دو خازن پایروالکتریک است و به گونه ای وصل شده اند که ولتاژهای آنها به یکدیگر اضافه می شود و این ولتاژ جمع شده به گیت یک MOSFET که سورس و درین آن دو پین از محفظه آی سی را تشکیل می دهند اعمال می شود.

این واحد آی سی را می توان به همراه یک عدسی تراش خورده (عدسی فرزنل) به کار برد، زیرا لازم است تابش های فروسرخ ارسالی از شی به سطح پایروالکتریک به صورت متمرکز و با شدت هر چه بیشتر بتابد و در ضمن باعث می شود هر نوع حرکت شی متحرک با زاویه بیشتری کنترل شده و شعاع های فرو سرخ حاصل از شی متحرک گرم از زاویه دید بزرگتری توسط واحد PIR جاروب شود.

نتیجه گیری

برای اندازه گیری دما انواع مختلفی از سنسورها وجود دارد. برخی از حسگر های نوع قدیمی تر عبارتند از ترموکوپل ها ، RTD ها و ترمیستورها.این حسگر ها به دلیل محاسن و کارآیی زیاد به طور گسترده به کار برده می شوند. نسل جدید حسگرها مانند حسگرهای مدار مجتمع و ابزارهای سنجش دما به روش تابش، تنها برای تعداد محدودی از کاربردها شناخته شده است.

انتخاب نوع حسگر بستگی به میزان دقت، محدوده دمایی، سرعت پاسخ اتصال حرارتی، محیط( از نظر شیمیایی، فیزیکی یا الکتریکی بودن ) و همچنین قیمت دارد. سنجش دما توسط تابش نیاز به سخت افزار و نرم افزارخاص برای پردازش سیگنال دارد و به همین جهت در این تحقیق به آن زیاد پرداخته نشد.

معمولا ترموکوپل ها در صنایع شیمیایی با دمای بالا ( مثل فرآیندهای شیشه یا پلاستیک سازی) استفاده می شوند. در کاربردهای محیطی، سرگرمی های الکترونیکی و صنایع خودکار معمولا از ترمیستورها یا حسگرهای مدار مجتمع استفاده می کنند. RTD ها معمولا در دماهای پایین و صنایع شیمیایی با دقت بالا به کار می روند.

معماری و تاسیسات، تعامل یا تقابل؟

پروژه هایی جوان با باطن پیر !

اگر یک نقشه تاسیسات ی را که در آن محل های جا گذاری داکت ها و بازشوهای تاسیسات یک ساختمان مشخص شده اند به مهندس معمار پروژه بدهید معمولا آثار دلخوری را در چهره او خواهید دید، چراکه این بازشو ها و یا داکت ها، ظرافت هایی را که مهندس معمار با وسواس هرچه تمام تر در طراحی فضاهای یک ساختمان رعایت کرده اند؛ خدشه دار می کند. همین نقشه های ظریف معماری زمانی که بدست مهندس طراح سازه و مجری طرح می رسند، خود باعث می شوند تا گوشه چشم این مهندسین تنگ شود: «آخر مگر می شود سالنی به این وسعت را بدون ستون طراحی کرد؟!» اگر خروجی طراحی همین مهندسین سازه را به مهندسین تاسیسات بدهید ، خواهید دید آنها نیز از محل های جاگذاری تاسیسات مربوط به خود راضی نیستند چرا که معتقدند این فضاهای انتظار اصولا یا کافی نیستند یا موقعیت مناسبی ندارند. حتی پس از توافق این دو بازهم مشکل حل نخواهد شد، چرا که باز این مهندسان معمار هستند که با این نوع جاگذاری ها (که به شدت به اصول معماری که وی در طراحی رعایت کرده بود خدشه وارد می کنند)، مخالف است. شما می توانید این چرخه را بارها و بارها تکرار کنید اما خروجی یک سان خواهد بود. اما براستی این معضل  از کجا ریشه می گیرد؟ چرا  همیشه و بدون توجه به ابعاد پروژه های ساختمانی  اعم از مسکونی یا اداری و تجاری بزرگ مقیاس، این داستان همواره تکرار می شود؟ البته در بعضی پروژه ها کارفرمایان با حذف مهندسین تاسیسات  و معماری در صدد پاک کردن صورت مسئله بر می آیند و متاسفانه در یک چرخه تکرار مشکلات، شاهد این قبیل نتایج و اعمال نسینجیده در پروژه های موجود در کشور هستیم .در واقع باید گفت پروژه هایی جوان با باطن پیر !

تجدید نظر در طراحی سر فصل دروس مهندسی الزامیست

برای حل این مشکل ابتدا باید به ریشه یابی علل بروز این اختلافات پرداخت و از جمله پاسخ این سوال را یافت که چرا میان مهندسین معماری و تاسیسات و غیره بینش مشترکی وجود ندارد. طبق مصوبه سیصد و شصت و پنجمین جلسه شورای عالی برنامه ریزی مورخ 24/8/77، از بین 140 واحد درسی که یک دانشجوی معماری باید در طول دوران تحصیل خود بگذراند، تنها 2 واحد درسی برای تاسیسات الکتریکی ( نور و صدا ) و 2 واحد برای تاسیساتمکانیکی ساختمان پیش بینی شده است. با این دروس محدود و غیر کارگاهی، دانشجو عملا با مباحث تاسیساتی درگیر نخواهد شد. بدیهی است که با این تعداد و زمان واحد درسی که عموما نظری صرف می باشند، آن دیدی که یک مهندس معمار برای دریافت عینی این مباحث به آن نیاز دارد، فراهم نخواهدشد. حال این مقدار را با یک نمونه خارجی موفق مقایسه کنیم در می یابیم که در دانشگاه کمبریج انگلستان (دارای جایگاه نخست دانشگاه های جهان در پایگاه رتبه بندی و ارزش یابی دانشگاه های جهان(QS) یک دانشجوی رشته معماری باید سه سال و در هر سال 4 مبحث درسی را بگذراند. یکی از چهار مبحثی که این دانشجو در سال دوم تحصیل و پس از آشنایی با اصول اولیه معماری و طراحی باید فرا گیرد اصول مهندسی سازه است. همچنین این فرد در سال سوم دانشگاه و ترم پایانی دست کم باید به درس اصول پیشرفته ساخت و تحلیل سازه بر مبنای طراحی تاسیساتی و محیطی تسلط یابد تا بتواند از دانشگاه فارغ التحصیل شود. به عبارت دیگر دو درس از 12 درس لازم برای کسب عنوان مهندسی معماری از این دانشگاه اختصاص به دروس مربوط به رشته هایی دارد که معمار در آینده و در حین فعالیت اجرایی با آن ها درگیر خواهد بود.

این الزامات اساسی را با آنچه در کشورمان موجود است و بدان اشاره شد مقایسه کنید. بدیهی است که درک متقابل ایجاد شده در فرد فارغ التحصیل از این دانشگاه با آن چه در کشورمان در معماران ایجاد می شود، درکی به نسبت قوی تر، عمیق تر و دقیق تر خواهد بود. در نظر گرفتن این نیازهای بنیادی برای مهندسین عمران ، برق و مکانیک نیز ضروری است، لذا تجدید نظر در طراحی سر فصل دروس مهندسی الزامیست. مصوبه هفتصد و نوزده شورای برنامه ریزی آموزش عالی وزارت علوم مورخ 26/2/88 برای یک مهندس عمران تنها 2 واحد اختیاری درس تاسیسات مکانیکی و برقی را پیش بینی کرده است .ظاهرا در سامانه دروس دانشگاهی ما لزومی برای گذراندن واحد هایی از این دست برای مهندسین برق و مکانیک احساس نمی شود!. پس طبیعی است که نمی توان از این مهندسین انتظار درک متقابل از نحوه عملکرد یکدیگر را داشت.

وجود آیین نامه هایی که مهندسین ملزم به پیروی از آن باشند امری لازم است مشروط به این که وحدت رویه را در آن بوجود آید.

ابزار دیگری که به نوعی مرجع رسمی و نقشه راه مهندسین در طراحی ساختمان با کاربری های گوناگون در کشور محسوب می شود، مباحث 22 گانه مقررات ملی ساختمان است. این مباحث توسط معاونت امور مسکن و ساختمان وزارت راه و مسکن و شهرسازی تدوین شده و برای نگارش آن ها از یک کارگروه ثابتِ تدوین و یک کارگروه ویژه همان مبحث استفاده می شود. هدف از نگارش این مباحث، بوجود آوردن سندهای مرجعی است که در تمامی طرح ها کاربرد داشته باشد. وجود آیین نامه ای که تمامی مهندسان ملزم به پیروی از آن باشند، امری مثبت است مشروط بر آن که به ایجاد یک وحدت رویه در نوع نگاه مهندسین و در نتیجه کاهش تقابلات چه در زمینه طراحی و چه در زمینه اجرا بیانجامد. این قوانین مرجع در تمامی کشورهای صاحب صنعت ساختمان وجود دارد و ضوابط کار در این کشورها مهندسین را ملزم به پیروی از قوانین می کند. با وجود این که ضوابط مشابهی در کشور ما نیز به کار گرفته شده اند و به صورت موردی هر چند سال یک بار به روز رسانی می شوند اما تاکنون موجب کاهش تقابل های پیش گفته؛ نشده اند.

بنا به دلایلی که در ادامه ذکر خواهند شد، نگارنده بر این باور  است که این مباحث به دلیل ضعف های موجودشان نتوانسته اند این اختلافات را کاهش دهند و حتی در برخی مواقع خود موجب بروز اختلاف شده اند. ضعف موجود در این مباحث از دو منبع اصلی نشات می گیرد: 1- ترکیب بندی تیم نگارنده 2- ضعف در محتوی و عدم هم پوشانی مباحث

ترکیب بندی تیم نگارنده

نخستین دلیلی که باعث شده تا این مباحث کارآیی لازم را نداشته باشند این است که تیم دست اندکاران تدوین هریک از آن ها از تنوع توزیع تخصص های مختلف مرتبط برای تدوین هر مبحث بی بهره است. شایان یاد آوری است که در توانایی های علمی افراد عضو این کارگروه ها شکی وجود ندارد اما هریک از این افراد تنها در زمینه کاری خود و بیشتر به صورت آکادمیک و کمتر اجرایی، تبحر دارند و جدای از آن با استناد به برخی بندهای منتشر شده در مباحث، دیده شده که تیم های مختلف حتی نسبت به آن چه دیگر تیم های همکار تنظیم کرده اند، آگاهی لازم را نداشته اند و در نتیجه به تنظیم قوانین گاه موازی و گاه متضاد با قوانین دیگر روی می آورند.

مثلا برمبنای مبحث 13 مقررات ملی ساختمان که مربوط به طراحی و اجرا تاسیسات برق ساختمان است، اعضای کمیته تخصصی این مبحث 4 نفر هستند که همگی در رشته های مرتبط با مهندسی برق از نخبه ترین افراد می باشند. تجربه کاری این تیم بیشتر در سطح مدیریتی بوده است تا عملیاتی و کارگاهی. بدیهی است آن چه این تیم به نگارش آن اقدام خواهد کرد مقرراتی صرفا از دید یک مهندس برق بوده و دیگر پیش بینی های لازم در آن گنجانده نشده است. معمولا در یک پروژه حجم قابل توجهی از سیم کشی ها، مربوط به تاسیسات ساختمان است و از سوی دیگر خط قرمز های بسیاری نیز در طراحی محل قرارگیری تاسیسات برقی با تاسیسات مکانیکی وجود دارند و همواره باید در جاگذاری تاسیسات مکانیکی و برقی ظرافت های خاصی مدنظر قرار بگیرد، لذا خلاء وجود حداقل یک مهندس مکانیک در این تیم به شدت احساس می شود. جدای از آن نبود یک مهندس معمار با دید مشترک در زمینه ی تاسیسات و برق نیز باعث تضعیف مصوبات این تیم گردیده است. در مجموع باید گفت: اگرچه در تیم ثابت شورای تدوین مقرارات دو تن از اساتید برجسته دانشگاهی معماری حضور دارند اما زمانی که شالوده و پیکربندی این مبحث تنظیم می شد، هیچ یک از این افراد حضور نداشته اند.

جدای از این همواره بین طراحی نقشه و اجرای آن عوامل متعددی وارد چرخه می شوند که کلا باعث تغییر مسیر نقشه ها از آتوریه طراحی تا سایت اجرایی می شود .در حالی که تنها مهندسین کارگاهی بنا به تجربیات اجرایی، قادر به پیش بینی این مراحل در مرحله طراحی هستند .

نباید انتقاد سازنده را با غرض ورزی یکی دانست

دلیل دومی که باعث ایجاد اختلال در عملکرد صحیح مباحث 22 گانه شده است، ضعف محتوی آنهاست. درست است که تیم اتاق فکر شورای تدوین مقررات ملی ساختمان همگی از نخبگان ملی در حوزه خود به شمار می آیند اما این دلیل نمی شود که این مقررات پیش از تایید نهایی جهت ابلاغ از یک بررسی عمومی و شور همگانی بی بهره بمانند. وجود روحیه انتقاد پذیری به کرات در احادیث اسلامی مورد توجه قرار گرفته و امام هادی (ع) از آن به عنوان نشانه خیرخواهی خداوند برای بندگانش نام برده است. پس همواره انتقادات را نباید یا دید غرض ورزی دیگران به کار خود دانست. افرادی که ضعف های مقررات تدوین شده را مورد مطالعه و نقد قرار داده اند همچون مولفین این مقررات از افرادی با جایگاه علمی و اجرایی بالا هستند که نباید تنها بدلیل این که نقدی را در راستای بهبود این قوانین انجام داده اند ،مخاطب واقع شوند.

باید قبول کرد که در نگارش مباحث 22گانه ضعف ها و نواقصی وجود دارند که انتشار غلط نامه 4 فصل از این فصول آن هم بعد از چندین سال که از اجرای آنها می گذرد، گویای این ادعاست. اگر با تامل بیشتر به نقد هایی که نسبت به دیگر مباحث انجاشده، نگاهی بیاندازیم، می بینیم که هنوز بسیاری از این مباحث نیاز به نگارش و تدوین مجدد و هم پوشانی محتوی با یکدیگر دارند. برای مثال؛ آیا در مبحث 14 تاسیسات مکانیکی جای خالی فصلی با محتوی تطابق های لازم معماری و سازه با تاسیسات مکانیکی احساس نمی شود؟ با توجه به آن چه که گفته شد، نگرشی نو به کارگروه های تدوین گر مقررات ملی ساختمان امری خالی از فایده نخواهد بود.

نبود نظارت کارآمد بر مهندسین مشاور

علاوه بر موارد پیش گفته، عامل دیگری که به تعارضات میان مهندسین درگیر در یک پروژه دامن می زند، ضعف عملکرد مهندسین مشاور در حوزه ایست که مرتبط با وظایف ذاتی آنهاست. نقشه های طراحی شده توسط مهندسین سازه، معماری، تاسیسات و برق قبل از تایید نهایی به منظور اجرا باید از فیلتر مهندسن مشاور عبور کنند. با وجود چنین فیلتری چرا همچنان شاهد برخوردهای موجود هستیم؟ در حین اجرا بار ها دیده شده است که نقشه های اجرایی به دفعات پس از ابلاغ جهت اجرا قابلیت لازم را نداشته و توسط مجریان با هدف اجرایی شدن، بارها دستخوش تغییر می شوند. بارها دیه شده که نقشه های تایید شده از سوی مشاورین دارای برخی ایراد های ابتدایی همچون اشتباه در چاپ اعداد هستند چه برسد به هم خوانی مفهومی نقشه های معماری، سازه و تاسیساتی. شاید نبود نظارت کارآمد بر مهندسین مشاور باعث شده تا این قشر وظایف خود را چنان که باید جدی نگیرند و شاید هم احتمالا برخی از مهندسین بدون داشتن توانایی های لازم موفق به اخذ پروانه نظارت و رتبه بندی مربوطه شده اند. البته باید اذعان داشت که در کشور ما مشاورینی هم فعالیت می کنند که در سطوح بسیار بالایی قرار دارند و حتی ظرفیت و توان صدور علم مهندسی کشور به دیگر کشورها را برای مسئولین کشور فراهم آورده اند .

موازی کاری

ضعف های پیش گفته در مورد سازمان های ناظر و متولی تنها به آنچه در بالا اشاره شد، خلاصه نمی شود. وجود کمبود های نظارتی بسیار و در عین حال موازی کاری در بسیاری زمینه های دیگر خود باعث بروز تقابلات موجود در صنعت ساختمان کشور شده است. بارزترین این نوع موازی کاری ها و تعارضات مناقشه اخیر شهرداری تهران و سازمان نظام مهندسی کشور است که هر یک خود را متولی نظارت بر عملکردهای موجود می دانند اما در عین حال هیچ یک خود را مسئول حل مناقشات و نواقص موجود نمی دانند!. مادامی که متولیان امر به یک وحدت رویه و هماهنگی با یکدیگر دست نیابند نمی توان انتظار داشت که مشکلات موجود در پروژه های کشور به صورت ریشه ای حل شود و با ادامه روند کنونی ،همچنان شاهد برخوردهای غیر سودمند مهندسین مختلف یک پروژه با یکدیگر خواهیم بود.

الگو برداری از تجربیات موفق داخلی

قبل از پیروزی انقلاب اسلامی وضعیتی مشابه دامن گیر نظام سلامت و پزشکی کشور بود. تمامی ضعف هایی که در این مقاله به آنها اشاره شد به وفور در سطح جامعه مشاهده می شد. سطح بهداشت عمومی در اکثر نقاط کشور از وضعیت مطلوبی برخوردار نبود، کشور مجبور به پذیرش پزشکان و کادر درمانی از دیگر کشور های نه چندان پیشرفته همچون هندوستان بود. پس از پیروزی انقلاب اسلامی مدیران جدید که لزوم تغییر وضعیت موجود را درک کرده بودند با ایجاد کارگروه ها و اتاق فکر هایی مشترک که عاری از هرگونه جهت گیری شخصی و سلیقه ای بود اقدام به طراحی مجدد نظام سلامت کشور کردند. اقدامی که طی آن تمامی دست اندر کاران نظام سلامت تحت یک مدیریت واحد درآمدند و سازمان های نظام پزشکی، نظام پرستاری، آموزش عالی علوم پزشکی و… تحت یک برنامه واحد و زیر نظر وزارت خانه بهداشت، درمان و علوم پزشکی توانستند طی مدت زمان کوتاهی تحولی عظیم را در زمینه نظام سلامت ایجاد کنند که تحسین همگان را برانگیخت و حتی منجر به صادرات توانمندی های پزشکی کشور به تمامی نقاط جهان گردید.

داشته های بالقوه مهندسی امروز کشور بسیار فراتر از داشته های دست اندرکاران نظام سلامت در روز های آغازین انقلاب است. تمامی این توانایی ها می توانند با یک مدیریت صحیح،کشور را نه تنها از مشکلاتی که اکنون دست به گریبان آن است، رها کنند بلکه آن را به الگویی برای دیگر کشور ها ( همچون آن چه نظام سلامت موفق به دست یابی به آن شد) مبدل سازند. در این میان اصلی ترین نقش را وزارت راه و مسکن و شهرسازی ایفا خواهد کرد. سازمانی که هم از ابزار های قانونی بهره می گیرد و هم از لحاظ چارت سازمانی بر دیگر سازمان های موجود اولویت و اشراف قانونی دارد. چنانچه این دید در این وزارتخانه بوجود آید که ادامه اوضاع با این شرایط دیگر امکان پذیر نبوده و باید این سیستم را از ابتدا و با دخالت دادن کارشناسان زبده و مشاورین عالم از نو بازسازی کرد و در این بازسازی از الگو های موفق داخلی همچون الگوی انقلاب سلامتی که وزارت بهداشت از آن بهره جست یاری گیرد، به سادگی می تواند عمده مشکلات را حل کرده و از خسارات جبران ناپذیری که هر ساله به نظام اقتصادی و مهندسی کشور وارد می گردد، جلو گیری کند.

سوالی دارید؟در تلگرام پاسخگوی شما هستیم!

Scroll Up
Skip to toolbar