طراحی موتورخانه

• مرضیه ابراهیمی
• • تأسیسات ساختمان

یکی از بخش های مهم در طراحی تاسیسات مکانیکی یک ساختمان انتخاب صحیح سیستم گرمایش و سرمایش است.

به طوری که اگر تمام محاسبات دیگر از جمله لوله کشی ها،بار ساختمان و… به درستی محاسبه شود اما در انتها دستگاه سرمایشی و گرمایشی مناسبی برای ساختمان انتخاب نشود کل تاسیسات مکانیکی ساختمان را تحت تاثیر قرار میدهد.

انتخاب صحیح سیستم سرمایش گرمایش بدین مفهوم است که سیستم را از نظر فنی و اقتصادی به درستی انتخاب کنیم.انتخاب صحیح انتخابی خواهد بود که علاوه بر لحاظ کردن جنبه‌های اقتصادی در آن بتواند به جهت فنی و تکنیکی نیز پاسخگوی نیازهای ساختمان بود.

به طور مثال سیستم‌های سرمایش تبخیری برای ایجاد درجه حرارت‌ پایین مناسب نیست و یا ممکن است دستگاهی از قبیل پکیج هوایی انبساط مستقیم به جهت بار سرمایشی به درستی انتخاب شده باشند ولی به جهت مقدار هوادهی دارای مشکل باشد‌، دراین صورت ساختمان از نظر تاسیساتی با مشکل رو به رو خواهد شد.

بنابراین برای یک انتخاب صحیح باید پارامترهای مختلفی مورد توجه قرار گیرد. دراین مقاله انتخاب صحیح سیستم‌هایی نظیر چیلرها و پکیج‌ها بیشتر مورد بررسی قرار میدهیم.

برای انتخاب درست این سیستم‌ها باید به دو مفهوم زیر توجه داشت:

۱- منظور از بار سرمایشی اسمی (Nominal)‌؛ ظرفیت اسمی دستگاه است بطوری که بتواند پاسخگوی مقدار بار واقعی ساختمان باشد.

۲-منظور از بار سرمایشی واقعی‌، باری است که از اجزای مختلف ساختمان نظیر جداره های خارجی،منابع داخلی و… ایجاد می شود.
بنابراین همواره بار اسمی (ظرفیت دستگاه) از بار واقعی (بار ساختمان) بیشتر خواهد بود ولی نکته این است که چه مقدار بیشتر؟

در واقع طراح باید بتواند با محاسبه مقدار بار ساختمان، ظرفیت اسمی دستگاه را به گونه‌ای انتخاب نماید که توانایی پاسخگویی نیاز سرمایشی ساختمان را داشته باشد و از آنجا که بار سرمایشی یک کمیت متغیر با زمان است دستگاه انتخاب شده باید در هر زمان نیاز واقعی ساختمان را برآورده سازد.

انتخاب دستگاه بزرگتر موجب کاهش عمر دستگاه شده و هزینه‌های اولیه و جاری آن را نیز افزایش می دهد. از طرف دیگر انتخاب دستگاه کوچکتر باعث می‌شود دستگاه هنگامی که ساختمان بیشترین بار سرمایشی را دارد‌؛ توانایی تامین این‌ بار را نداشته باشد‌.

عواملی که باید در نظر گرفت تا با داشتن بار واقعی ساختمان‌؛ ظرفیت اسمی دستگاه را بدست آورد‌، عبارت است از:

۱-مقدار درجه حرارت سوپرهیت مبرد بعد از اوپراتور و در ورود به کمپرسور.
۲- مقدار درجه حرارت سابکول مبرد بعد از کندانسور و در ورود به شیر انبساط.
۳- کیفیت ساخت دستگاه و مواد مصرفی در ساخت آن.
۴- افت‌ها و اصطکاک‌هایی که به واسطه‌ی لوله‌کشی انجام شده در دستگاه و یا عایق نامناسب آن ایجاد می‌شود.

دو عامل اول در تعیین ظرفیت دستگاه بسیار مهم‌اند. معمولاً روند انتخاب یک دستگاه به این گونه ای است که طراح پس از محاسبه بار سرمایشی (بار واقعی) به کاتالوگ سازنده‌ی مورد نظر مراجعه نموده و ظرفیت دستگاه را انتخاب می نماید. در کاتالوگ‌های سازندگان برای انتخاب دستگاهها معمولاً سه پارامتر زیر وجود دارد:

۱- درجه حرارت طرح خارج که کندانسور هوایی دستگاه باید در آن کار کند.
۲- درجه حرارت مورد نظر برای طرح داخل که باید توسط دستگاه تامین شود.
۳- ظرفیت دستگاه در شرایط فوق.

نمونه مدل سازی چیلرهای تراکمی و پایپینگ مربوطه با نرم افزار REVIT

بنابراین معمولاً طراح با در دست داشتن ظرفیتی که از دستگاه انتظار دارد و با مشخص بودن درجه حرارت‌های طرح داخل و خارج مدل دستگاه و به عبارتی ظرفیت اسمی آن را مشخص می‌نماید در حالی که با تغییر درجه حرارت‌های سوپرهیت و سابکول در دستگاه قطعاً ظرفیتی که می‌توان از دستگاه بدست آورد متفاوت خواهد بود.

هدف از سوپرهیت نمودن (فوق گرم کردن) گاز مبرد در خروجی اوپراتور آسیبی است که بخار اشباع مبرد به پره‌های کمپرسور وارد می‌نماید. به بیان دیگر ظرفیت‌های برودتی که برای یک دستگاه در درجه حرارت‌های مختلف  در کاتالوگ‌های سازندگان ارائه می‌شود؛ با این فرض است که اولاً حالت ترمودینامیکی گاز مبرد خروجی از اواپراتور دستگاه بخار اشباع بوده و ثانیاً حالت ترمودینامیکی مایع مبرد خروجی از کندانسور دستگاه مایع اشباع است.

در حالی که در عمل اگر گاز خروجی از اوپراتور در حالت بخار اشباع باشد، پس از برخورد این بخار با تیغه‌ها یا جداره‌های کمپرسور که با سرعت بالایی در حال حرکت است، رطوبت موجود در بخار اشباع موجب خوردگی کمپرسور شده و در ضمن راندمان کمپرسور را نیز کم خواهد کرد. بنابراین باید مبرد خروجی از اوپراتور به حالت سوپرهیت (فوق گرم) شده و سپس وارد کمپرسور شود. سوپرهیت کردن گاز مبرد خروجی از اوپراتور را می‌توان با افزایش طول لوله‌های اواپراتور و یا توسط یک مبدل حرارتی که در خط ساکشن قرار دارد انجام داد.

به طور کلی هر ۱۰ درجه سوپرهیت نمودن گاز مبرد خروجی از اواپراتور موجب افزایش یک تا سه درصدی ظرفیت کمپرسور می‌شود. همچنین ظرفیت‌های مندرج در کاتالوگ‌های سازندگان بر این اساس است که حالت ترمودینامیکی مبرد خروجی از کندانسور مایع اشباع است؛ در صورتی که در عمل اگر مایع اشباع از کندانسور خارج و وارد شیر انبساط شود ممکن است در نتیجه کاهش فشاری که در شیر انبساط ایجاد می‌شود به طور ناگهانی به بخار تبدیل شود(Flashing) که باعث کاهش راندمان سیکل تبرید و خرابی شیر انبساط می‌شود.

بنابراین همواره دستگاه به گونه‌ای طراحی می‌شود که حالت ترمودینامیکی واقعی خروجی مبرد از کندانسور، مایع مادون سرد (سابکول) باشد. مادون سرد کردن مبرد می‌تواند از یکی از دو طریق افزایش طول لوله‌های کندانسور و یا مبدل حرارتی در خط ساکشن دستگاه انجام شود. به طورکلی به ازای هر یک درجه مادون سرد کردن مبرد خروجی از کندانسور؛ ظرفیت کمپرسور پنج درصد افزایش می‌یابد.

علاوه بر عوامل فوق افت فشار و دما در خطوط مکش (ساکشن) و دهش (دیسشارج) نیز موجب تغییر ظرفیت دستگاه می‌شود. معمولاً افت تقریبی مجاز سیستم لوله‌کشی سیکل تبرید معادل دو درجه‌ی فارنهایت می‌باشد.

به طورکلی درجه حرارت‌های تبخیر و کندانس مبرد نیز نقش بسیار مهمی در ظرفیت دستگاه خواهند داشت. درجه حرارت تبخیر؛ درجه حرارتی است که مبرد در آن درجه حرارت در اواپراتور بخار می‌شود.

درجه حرارت کندانس نیز درجه حرارتی است که مبرد در آن درجه حرارت در کندانسور تقطیر شده و گرمایش را به آب (کندانسورهای آبی) یا به هوا (کندانسورهای هوایی) می‌دهد.

ما برای شما چه میکنیم ؟

محاسبات دقیق طبق آخرین استانداردها جهانی

تجسم طرح

تجزیه و تحلیل ساختمان

مرور مراحل ساخت و کمک به طراحی

متره مصالح و برآورد هزینه قبل از اجرا

کنترل پروژه (برنامه زمان‌بندی و توالی عملیات ساخت)

 دنبال کردن پروژه در حین اجرا

فازبندی اجرا

اجرای سریعتر پروژه

جلوگیری از تداخل اجزا

کاهش دوباره کاری

کاهش هزینه

پویایی طراحی

تغییرات سریع و بدون خطا

تبادل اطلاعات با دیگر نرم افزارها

هماهنگی بین سیستم‌ها

پیاده‌سازی طرح با روش BIM و عملیات کارگاهی

بهره‌برداری و نگهداری

http://arianps.ir/%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%ad%db%8c-%d8%aa%d8%a7%d8%b3%db%8c%d8%b3%d8%a7%d8%aa-%d9%85%da%a9%d8%a7%d9%86%db%8c%da%a9%db%8c/

مرضیه ابراهیمی