سیستم های هواساز حجم متغیر یا سیستم های VAV یکی از شاخه های سیستم تهویه مطبوع است. در حوزه سیستم های تهویه مطبوع، تکنولوژی همواره درحال پیشرفت در راستای اهداف این سیستم ها یعنی، فراهم آوردن شرایط مناسب و بهبود کیفیت هوای ساختمان در راستای راحتی ساکنان آن است. در این مقاله به صورت کامل با نوعی از سیستم های تهویه مطبوع به اسم سیستم هایvav آشنا می شویم و انواع آنها را باهم بررسی می کنیم.
فهرست مطالب
هواساز حجم متغیر (سیستم VAV) چیست؟
سیستم VAV مخفف عبارت Variable Air Volume و به معنی هواساز حجم متغیر می باشد و میتوان گفت سیستم های VAV در نقطه مقابل سیستم CAV که مخفف عبارت Constant Air Volume به معنی سیستم تهویه حجم ثابت است، قرار دارد.
وظیفه ی سیستم هایVAV به صورت کلی این است که با بهینه‌سازی مقدار و دمای هوای توزیع شده در محیط، موجب کاهش مصرف انرژی در سیستمهای تهویه مطبوع شوند.
سیستم های VAV چگونه کار میکنند؟
این سیستم ها، هوا را با دما و نرخ جریان متغیر، از یک واحد کنترل هوا (AHU) تامین میکنند. در سیستم VAV همان طور که از نام آن پیداست، برای کاهش و افزایش دمای هوای ساختمان، دمای کویل ثابت نگه داشته شده و حجم هوا تغییر می کند. در سیستم VAV با لوله کشی آب سرد و لوله کشی آب گرم و در برخی موارد با لوله کشی مبرد (که به آن هواساز با کویل انبساط مستقیم نیز گفته می شود) به دستگاه های چیلر (کاهش دهنده ی دمای آب که در مقاله ی چیلر به صورت کامل به آن پرداخته ایم) و بویلر (افزایش دهنده دمای آب) متصل می شوند. در واقع آب سرد چیلر یا آب گرم بویلر در کویل های دستگاه هواساز به گردش درآمده و یک فن هوا را از اطراف کویل ها می دمد تا دمای هوا در اثر برخورد با سطح سرد یا داغ کویل، کاهش یا افزایش یابد. سپس با کانال کشی وارد ساختمان گردد. معمولا در هر منطقه از ساختمان یک جعبه VAV یا VAV Box وجود دارد. هر VAV Box این قابلیت را دارد تا با باز یا بسته کردن یک دمپر یکپارچه، دمای هر بخش را تنظیم کند. درصورتی که نیاز به تغییر دما محیط بیشتر باشد هر یک از جعبه های VAV دارای گرم کننده کمکی بوده و در هر بخش، یک پنجره وجود دارد که برای زیاد کردن دما در فصول سرد مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت در هواساز حجم متغیر به علت استفاده از فن های دور متغیر (اینورتر یا Variable Speed Drive) در مصرف انرژی فن ها صرفه جویی می شود.
از سیستم های VAV در چه جاهایی استفاده می شود؟
سیستم های تهویه VAV به دلیل کیفیت بالا و هزینه مقرون به صرفه رایج‌ترین روش برای کنترل دما در ساختمان های تجاری و انستیتوها به شمار می آید. یکی از مفاهیم مهم در کاربرد سیسیتم های VAV، کنترل زون است. هنگامی که فضای مورد نظر بزرگ باشد، مانند یک تالار کنفرانس یا فضای یک کارخانه، سیستم تهویه مطبوع هوا (HVAC) مقدار هوای منبع را بر اساس یک ست پوینت تنها و هوای محیط تنظیم می نماید. در این صورت وقتی لازم باشد که سیستم هوا را در چند زون مختلف کنترل کند، مساله پیچیده تر خواهد شد. برای مثال در یک ساختمان تجاری، سیستم می بایست دمای هر بخش را بر اساس ست پوینت منحصر بفرد همان بخش تنظیم نماید. در این موراد استفاده از سیستم های VAV توصیه میشود. از طرفی اکثر بارهای تهویه مطبوع بسیاری از ساختمان های بزرگ، بار سرمایی است. طراحی سیستم حجم ثابت برای سیستم هایی که به منظور تهویه مطبوع در چندین زون طراحی شده اند، اقتصادی نیست و در آن ها یا هوای سرد با هوای گرم مخلوط می شود و یا هوای سرد دوباره گرم می شود و در ضمن مقدار هوا ثابت است بنابراین، طراحی سیستم های تهویه مطبوع VAV بسیار اهمیت دارد. به صورت کلی در مورد ساختمان ها و یا فضاهایی که بار آن ها متغیر است به طوری که ضریب هم زمانی بار کم باشد، استفاده از سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر VAV، به صرفه و منطقی است.
شرکت میلان الکترونیک آسیا با سال‌ها تجربه در زمینه طراحی و تولید تابلو برق و اتوماسیون صنعتی آماده دریافت سفارش های تابلو برق و مشاوره رایگان برای پروژه های شماست.
اجزای سیستم VAV
بدنه VAV
به محفظه دربر گیرنده مجموعه ی سیستم VAV گفته می شود.
دیفیوزر
این دریچه سرعت و حجم هوایی که از دمپرها عبور میدهد را تنظیم مینماید. در این سیستم ها دیفیوزر دارای شکاف خطی نسبت به سطح مقطع مربعی هستند در واقع این شیار خطی به پلنوم متصل می باشد و هر وقت که به هوا کمی نیاز باشد، حجم هوای عبوری را تنظیم می کند.
ورودی VAV
مقطع دایره ای شکل است که جعبه را به کانال متصل می کند.
دمپر
با باز و بسته شدن دمپر حجم هوا وارده به سیستم تغییر مینماید. قبلا در مقاله ی دمپر و کاربردهایش در این خصوص توضیح داده ایم که مطالب این مقاله می تواند برایتان مفید باشد.
شفت دمپر
ابزاری است که اجازه گردش دمپر را می دهد. شفت متصل به موتور بوده و با ترموستات نیز در ارتباط است.
فن
بخشی از جعبه سیستم تهویه مطبوع حجم متغیر یا VAV می باشد که سرعت هوا را تغییر میدهد.
کویل
این کویل ها به جعبه اضافه شده تا حجم هوا را با توجه به درجه حرارت طراحی شده اتاق تامین نماید.
ترموستات
در فضا قرار گرفته و درجه حرارت اتاق را کنترل می کند. البته انواع مختلفی از کنترلر های دما صنعتی وجود داردند که انتخاب بهترین کنترل کننده ی دما در سیستم های VAV تاثیرگذار است. [/col] [/row]
مزایای استفاده از سیستم های VAV
- کنترل دقیق تر دما در سیستم تهویه VAV با تغییر ساده و سریع دور فن توسط سیستم اینورتر متناسب با نیازهای فضا تنظیم می کند.
- به دلیل ثابت نگه داشتن دمای سیکل و تغییر حجم هوای ورودی به محیط، فرسایش کمپرسور سیکل تبرید کاهش می یابد.
- کاهش مصرف انرژی فن های سیستم به خاطر دور متغیر بودن آنها
- سرعت پایین فن منجر به سیستم بی صدا می شود و لرزش فن نیز کاهش می یابد.
- افزایش رطوبت زدایی از هوای ورودی در حالت کم باری به علت افزایش تبادل حرارت هوا با کویل و …
به دلیل دور متغیر بودن فن‌ها، مصرف انرژی آنها در سیستم کاهش می یابد.
انواع سیستم های تهویه ی VAV
سیستم های حجم متغیر در صورت دارا بودن پایانه و کنترل دبی هوا به صورت محلی، می توانند فضاهایی با شرایط دمایی و رطوبی متفاوتی را تغذیه کنند بنابراین سخت گیری کمتری برای رعایت شروط منطقه برای این سیستم ها وجود دارد.
اما این تفاوت در حد اختلاف در ماهیت نیازها نیست، بلکه بیشتر مربوط به تفاوت زمانی در نیازهای دمایی و رطوبتی است. به همین دلیل کاربری مشابه فضا شرط مهمی است که برای سیستم های حجم متغیر نیز باید در نظر گرفته شود.
سیستم تهویه VAV ساده تک کانالی
در سیستم تهویه VAV ساده تک کاناله، فقط یک مسیر کانال اصلی خروجی از هواساز داریم و هوا با دما و سرعت یکسان، از دستگاه هواساز حجم متغیر ، از کانال اصلی وارد کانال های فرعی شده و در کل ساختمان ها توزیع می شود.
در سیستم های حجم متغیر با کاهش یا افزایش دبی هوا متناسب سازی صورت می گیرد و ترموستات از طریق یک کنترل کننده سرعت؛ دور موتور فن را کاهش یا افزایش میدهد. بنابراین در این سیستم، دما ثابت و حجم متناسب با نیاز با تغییر دور فن تغییر می کند.
این سیستم مناسب فضاهای بزرگ با حجم زیاد است که در یک منطقه می گنجند، مانند سالن های ورزش و سالن اجتماعات و.. 
سیستم تهویه VAV چند منطقه ای ( Multi Zone VAV Systems)
در طراحی سیستم تهویه مطبوع برای برخی از ساختمان ها یا اماکن نیاز است که آنها را به چند منطقه دمایی مختلف تقسیم بندی کنیم که هر منطقه بر اساس نیاز خود دارای دمایی متناسب باشد و تغییرات دمایی آن با سایر مناطق ارتباطی نداشته باشد.
به عنوان مثال چند اتاق در یک ساختمان و یا چند سالن مخصوص در یک مکان می تواند به شکل مجزا یک نقطه جداگانه در نظر گرفته شود. در سیستم حجم متغیر چند منطقه ای، هر منطقه دارای پایانه ای اختصاصی شامل دمپر قبل از دریچه برای کنترل دبی هوای ورودی است و فرمان موتور دمپر توسط ترموستات اختصاصی همان منطقه صادر می شود و هوا توسط دمپرهای هوا با کنترل کننده های اتوماتیک و از طریق کانال های مختلف توزیع میشود که با استفاده از هواساز حجم متغیر به راحتی این توزیع هوا با نیازهای مختلف چند منطقه ای تامین می گردد.
از ترمینال ها (VAV Terminal Unit) یا باکس های توزیع هوا (VAV Box) برای کنترل بهتر هوای ورودی به هر منطقه درون کانال های توزیع هوا استفاده می شود که توسط سیستم کنترل اتوماتیک، دریچه پروانه ای آن متناسب با نیاز باز و بست شده به صورت پیوسته حجم هوای ورودی به هر منطقه را تغییر می دهد.
VAV Box ها یا همان ترمینال باکس ها علاوه بر داشتن دریچه (دمپر) برای کنترل حجم هوای عبوری، دارای کویل هم هستند که به آن، کویل ثانویه گفته می شود و با یک مدار فرعی به آب سرد چیلر و آب گرم بویلر متصل می شوند (همانند کویل های اولیه جاسازی شده در هواساز حجم متغیر و حجم ثابت).
در هر شاخه از کانال های اصلی یکی از این VAV Box ها نصب می شود تا دما و حجم هوای عبوری به هر منطقه از ساختمان، به صورت مستقل و جداگانه تنظیم گردد.
چه نوع از سیستم های تهویه ی مطبوع مناسب تر است؟
بسته به نوع کاربرد و شرایط پروژه مهندسان HVAC از بین سیستم های CAV و VAV یکی را انتخاب میکنند . در حالی که یک سیستم CAV از دمای هوا متغیر و جریان ثابت استفاده می کند، سیستم VAV دمای ثابت و جریان متغیر را حفظ می کند و خود بر اساس نیاز منطقه های مختلف انواع متفاتی دارد.
سیستم های CAV برای برنامه های تک منطقه ای که بار تغییرات کمی را تجربه می کند، مناسب ترند، در حالی که سیستم های VAV بهترین گزینه برای برنامه های چند منطقه ای با بار دائمی در حال تغییر هستند.
سیستم VAV مخفف عبارت Variable Air Volume و به معنی هواساز حجم متغیر می باشد و وظیفه ی سیستم هایVAV به صورت کلی این است که با بهینه‌سازی مقدار و دمای هوای توزیع شده در محیط، موجب کاهش مصرف انرژی در سیستمهای تهویه مطبوع شوند.
بسته به نوع کاربرد و شرایط پروژه مهندسان HVAC از بین سیستم های CAV و VAV یکی را انتخاب میکنند .
سیستم های VAV در نقطه مقابل سیستم CAV که مخفف عبارت Constant Air Volume به معنی سیستم تهویه حجم ثابت است، قرار دارد.در حالی که یک سیستم CAV از دمای هوا متغیر و جریان ثابت استفاده می کند، سیستم VAV دمای ثابت و جریان متغیر را حفظ می کند و خود بر اساس نیاز منطقه های مختلف انواع متفاتی دارد که در این مقاله به صورت کامل بررسی شده اند.
شرکت میلان الکترونیک آسیا با سال‌ها تجربه در زمینه طراحی و تولید تابلو برق و اتوماسیون صنعتی آماده دریافت سفارش های تابلو برق و مشاوره رایگان برای پروژه های شماست.
اتوماسیون صنعتی
تأسیسات و تهویه مطبوع
آزمایشگاه اتوماسیون صنعتی و هوشمند سازی
آزمایشگاه ابزار دقیق
آزمایشگاه الکترونیک صنعتی
نظام نامه کنترل و تضمین کیفیت