کتاب آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع

کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع نوشته‌ی محمدرضا سلطاندوست اثری است که به‌صورت ترجمه و تألیف بر پایه‌ی محتوای شرکت ترن تهیه شده و نشر یزدا آن را منتشر کرده است. این کتاب در حجمی کم‌حجم و فشرده، تصویری کلی و در عین‌حال منظم از اجزا و ساختار سیستم‌های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع ارائه می‌دهد و تمرکز خود را بیش از هر چیز بر جنبه‌ی سرمایش و حلقه‌های اصلی تشکیل‌دهنده‌ی یک سیستم تهویه مطبوع گذاشته است. نویسنده در مقدمه توضیح داده است که هدف، ارائه‌ی اطلاعات اولیه و طبقه‌بندی‌شده برای کسانی است که به‌دنبال آشنایی پایه‌ای با انواع سیستم‌ها و تجهیزات تهویه مطبوع هستند؛ به‌همین دلیل، متن کتاب با مثال‌های ساده، نمودارهای دمایی و شماتیک‌های متعدد همراه شده تا ارتباط بین حلقه‌های هوا، آب سرد، مبرد، دفع گرما و کنترل به‌خوبی دیده شود. ساختار کتاب بر اساس همین حلقه‌ها شکل گرفته و سپس به‌سمت معرفی انواع سیستم‌ها مانند سیستم‌های حجم ثابت و حجم متغیر، واحدهای یکپارچه محلی، چیلرها، برج‌های خنک‌کننده، فن‌کوئل‌ها، هواسازها و پمپ‌های حرارتی گسترش پیدا کرده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع

کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع با تمرکز بر نگاه حلقه‌محور به سیستم، تلاش کرده است تصویر یکپارچه‌ای از تهویه مطبوع ارائه کند. محمدرضا سلطاندوست در ابتدا مفهوم آسایش حرارتی را با عواملی مانند دمای خشک، رطوبت، تازگی و پاکی هوا، سرعت جریان و سطح صدا توضیح داده و سپس نشان داده است که سیستم‌های تهویه مطبوع چگونه باید این شرایط را متناسب با کاربری فضا تأمین کنند. در ادامه، کتاب پنج حلقه‌ی اصلی را معرفی کرده است: حلقه‌ی هوا، حلقه‌ی آب سرد، حلقه‌ی مبرد (سرمایش با انبساط مستقیم)، حلقه‌ی دفع گرما و حلقه‌ی کنترل. هر حلقه با شماتیک‌ها، مثال‌های عددی دما و دبی، و معرفی اجزای کلیدی مانند فن‌ها، فیلترها، کوئل‌های سرمایش و گرمایش، پمپ‌ها، اواپراتورها، کندانسورها، شیرهای انبساطی و شیرهای کنترل دو راهه و سه راهه تشریح شده است. کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع در بخش‌های میانی خود، به‌تدریج از معرفی اجزای منفرد به سمت کنار هم نشاندن آن‌ها در قالب سیستم‌های واقعی حرکت کرده است؛ برای نمونه، ابتدا فن‌کوئل به‌عنوان یک حلقه‌ی هوای ساده و یکپارچه معرفی شده، سپس هواساز به‌عنوان حلقه‌ی هوای کامل‌تر با امکان کنترل دما، رطوبت، پالایش و تأمین هوای تازه توضیح داده شده است. بعد از آن، حلقه‌ی آب سرد با اواپراتور پوسته–لوله، پمپ و شیر کنترل، و حلقه‌ی مبرد با کمپرسورهای مختلف، کندانسورهای آبی، هوایی و تبخیری و شیر انبساطی حرارتی تشریح شده است. در ادامه، کتاب با کنار هم قرار دادن این حلقه‌ها، نمونه‌هایی از چیلرهای تراکمی یکپارچه، چیلرهای دو تکه، سیستم‌های دارای برج خنک‌کننده و نیز سیستم‌های بدون حلقه‌ی آب (با کوئل انبساط مستقیم) را نشان داده است. کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع در بخش پایانی خود به طبقه‌بندی سیستم‌ها از دید عملکردی و نحوه‌ی توزیع هوا پرداخته است. در این قسمت، سیستم‌های حجم ثابت و حجم متغیر، هرکدام در دو گروه یک‌منطقه‌ای و چندمنطقه‌ای معرفی شده‌اند. نویسنده برای هر گروه، نمونه‌های مشخصی مانند واحدهای یکپارچه محلی (کولرهای گازی و واحدهای پشت‌بامی)، فن‌کوئل‌ها با چیلر و دیگ، هواسازهای یک‌منطقه‌ای با کوئل دوباره‌گرمکن، هواسازهای چندمنطقه‌ای با دمپرهای اختلاط هوای گرم و سرد، سیستم‌های دوکاناله، پایانه‌های حجم متغیر با یا بدون کوئل گرمایی، و نیز سیستم‌های مبتنی بر پمپ حرارتی منبع آبی و زمین‌گرمایی را توضیح داده است. در همین بخش، مفهوم «منطقه» و معیارهای قرار گرفتن چند فضا در یک منطقه (مانند جبهه‌ی مشترک، کاربری مشابه، نیازهای نزدیک به‌هم و زمان بهره‌برداری همسان) تشریح شده و تفاوت‌های رفتاری سیستم‌های حجم ثابت و حجم متغیر از نظر مصرف انرژی و پیچیدگی کنترل بیان شده است. کتاب در فصل‌های پایانی، دو مثال کنترلی مهم را نیز نشان داده است: یکی برای واحد پشت‌بامی حجم متغیر با پایانه‌های VAV و دیگری برای ترکیب فن‌کوئل‌ها، چیلر تراکمی، دیگ آب گرم، هواساز هوای تازه و فن تخلیه که همگی زیر نظر یک کنترل‌کننده‌ی اصلی کار می‌کنند. به این ترتیب، خواننده در پایان کتاب با زنجیره‌ی کامل از اجزای ساده تا سیستم‌های چندحلقه‌ای و چندمنطقه‌ای آشنا می‌شود.

خلاصه کتاب آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع

کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع از یک مقدمه‌ی کوتاه آغاز شده که در آن نویسنده هدف خود را ارائه‌ی اطلاعات اولیه و طبقه‌بندی‌شده درباره‌ی انواع سیستم‌های تهویه مطبوع اعلام کرده است. سپس در فصل «شرح اولیه» توضیح داده شده که سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع برای تأمین آسایش داخل ساختمان طراحی شده‌اند و باید دما، رطوبت، تازگی، پاکی هوا، سرعت جریان و سطح صدا را در محدوده‌ای مناسب نگه دارند. در همین فصل، تأکید شده که تمرکز کتاب بیشتر بر سرمایش است و برای نظم‌بخشیدن به موضوع، همه‌ی تجهیزات و سیستم‌ها در قالب پنج حلقه‌ی هوا، آب سرد، مبرد، دفع گرما و کنترل دسته‌بندی شده‌اند. در حلقه‌ی هوا، ابتدا «فضای مورد تهویه» به‌عنوان اولین جزء معرفی شده و سپس مفاهیم هوای رفت، هوای برگشت، هوای تخلیه، هوای تازه و هوای مخلوط با مثال‌های عددی دما و رطوبت توضیح داده شده است. بعد از آن، نقش فن هوای رفت، فن برگشت، فیلتر، کوئل سرمایش، کوئل آب سرد، کوئل گرمایی، رطوبت‌زن، دمپر هوای تازه و دمپر حجم متغیر تشریح شده و تفاوت سیستم‌های حجم ثابت–دمای متغیر و حجم متغیر–دمای ثابت در سطح حلقه‌ی هوا نشان داده شده است. فن‌کوئل و هواساز به‌عنوان دو نمونه‌ی مهم حلقه‌ی هوا معرفی شده‌اند؛ فن‌کوئل به‌عنوان دستگاه اتاقی ساده و هواساز به‌عنوان حلقه‌ی هوای کامل با امکان کنترل دما، رطوبت، پالایش و هوای تازه. سپس شبکه‌ی کانال‌کشی، پایانه‌های توزیع هوا، کانال‌های انعطاف‌پذیر و استفاده از سقف کاذب به‌عنوان معبر هوای برگشت توضیح داده شده است. در حلقه‌ی آب سرد، کتاب از کوئل آب سرد شروع کرده و نحوه‌ی کاهش دمای خشک و رطوبت هوا در برخورد با سطح سرد کوئل را توضیح داده است. سپس اواپراتور پوسته–لوله به‌عنوان مبدل حرارتی بین مبرد و آب، پمپ سیرکولاسیون و شیر کنترل دو راهه و سه راهه معرفی شده‌اند. تفاوت عملکرد این دو نوع شیر در ثابت ماندن یا تغییر دبی کل مدار و تأثیر آن بر کارکرد پمپ و اواپراتور تشریح شده است. در ادامه، یک سیستم آب سرد کوچک شامل چیلر تراکمی یکپارچه با کندانسور هوایی، دو کوئل، پمپ و شیرهای کنترل به‌صورت شماتیک نمایش داده شده است. حلقه‌ی مبرد با معرفی اواپراتور به‌عنوان جزء واسط بین حلقه‌ی آب سرد و مبرد آغاز شده است. سپس کمپرسورهای مختلف (رفت‌وآمدی، گریز از مرکز، پیچی، اسکرول) و نقش آن‌ها در مکش، تراکم و کنترل ظرفیت توضیح داده شده است. بعد از آن، کندانسورهای آبی، هوایی و تبخیری و نحوه‌ی تقطیر مبرد در هرکدام تشریح شده و در نهایت، شیر انبساطی حرارتی و لوله‌ی موئین به‌عنوان اجزای ایجاد افت فشار و آماده‌سازی مبرد برای تبخیر در اواپراتور معرفی شده‌اند. کتاب در این بخش، با مثال‌های عددی دما و فشار، مسیر کامل مبرد از اواپراتور تا کمپرسور، کندانسور و شیر انبساطی را دنبال کرده است. در حلقه‌ی دفع گرما، ابتدا سیستم‌های دارای برج خنک‌کننده و کندانسور آبی بررسی شده‌اند. نقش برج خنک‌کننده در خنک‌کردن آب برگشتی از کندانسور به روش تبخیری، اجزای آن مانند فن جریان محوری، افشانک‌ها، پکینگ‌ها و تشتک زیرین و نیز نیاز به پمپ و شیر کنترل سه راهه در مدار برج توضیح داده شده است. سپس حالت‌هایی که کندانسور از نوع هوایی است و حلقه‌ی دفع گرما به‌صورت هوایی عمل می‌کند، با مثال چیلر تراکمی یکپارچه با کندانسور هوایی نشان داده شده است. حلقه‌ی کنترل به‌عنوان حلقه‌ی پنجم، عملکرد همه‌ی حلقه‌های دیگر را به‌هم پیوند می‌دهد. کتاب در این بخش، نمونه‌هایی از کنترل‌کننده‌ی اصلی برای واحد پشت‌بامی حجم متغیر و نیز ترکیب فن‌کوئل‌ها، چیلر، دیگ، هواساز هوای تازه و فن تخلیه را نشان داده است. نقش ترموستات‌ها، حسگرهای فشار، کنترل‌کننده‌های سرعت فن، دمپرهای هوای تازه و برگشت، و ارتباط آن‌ها با سیستم اتوماسیون ساختمان توضیح داده شده است. در فصل‌های پایانی، کتاب به «انواع سیستم‌های تهویه مطبوع» می‌پردازد و سیستم‌ها را در چهار گروه اصلی حجم ثابت یک‌منطقه‌ای، حجم ثابت چندمنطقه‌ای، حجم متغیر یک‌منطقه‌ای و حجم متغیر چندمنطقه‌ای دسته‌بندی می‌کند. برای هر گروه، مثال‌هایی مانند واحدهای یکپارچه محلی (کولرهای گازی و واحدهای پشت‌بامی)، فن‌کوئل‌ها با چیلر و دیگ، هواسازهای چندمنطقه‌ای با دمپرهای اختلاط هوای گرم و سرد، سیستم‌های دوکاناله، پایانه‌های VAV با یا بدون کوئل گرمایی، پمپ‌های حرارتی منبع آبی با مدار تعدیلی شامل برج و دیگ، و سیستم‌های زمین‌گرمایی ارائه شده است. در کنار این مثال‌ها، معیارهای تعریف «منطقه»، تفاوت‌های کنترلی و مصرف انرژی بین حجم ثابت و حجم متغیر، و شیوه‌های تأمین هوای تازه برای فن‌کوئل‌ها و واحدهای اتاقی نیز توضیح داده شده است.

چرا باید کتاب آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع را بخوانیم؟

کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع برای کسانی که می‌خواهند در زمانی کوتاه، تصویری منظم از اجزا و ساختار سیستم‌های تهویه مطبوع به‌دست آورند، یک نقشه‌ی کلی ارائه کرده است. مزیت اصلی این اثر در رویکرد حلقه‌محور آن است؛ یعنی به‌جای معرفی پراکنده‌ی تجهیزات، ابتدا پنج حلقه‌ی هوا، آب سرد، مبرد، دفع گرما و کنترل تعریف شده و سپس نشان داده شده که هر تجهیز در کدام حلقه قرار می‌گیرد و چگونه با حلقه‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند. این شیوه، درک جایگاه فن‌کوئل، هواساز، چیلر، برج خنک‌کننده، پمپ حرارتی، پایانه‌ی حجم متغیر و واحدهای پشت‌بامی را ساده‌تر کرده است. کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع هم‌زمان دو سطح را پوشش داده است: از یک‌سو، مفاهیم پایه‌ای مانند هوای رفت و برگشت، هوای تازه، کوئل سرمایش، اواپراتور، کندانسور، شیر انبساطی و برج خنک‌کننده را با مثال‌های عددی و شماتیک‌های ساده توضیح داده و از سوی دیگر، این اجزا را در قالب سیستم‌های واقعی مانند سیستم‌های حجم ثابت و حجم متغیر، سیستم‌های یک‌منطقه‌ای و چندمنطقه‌ای، پمپ‌های حرارتی منبع آبی و زمین‌گرمایی و سیستم‌های دوکاناله کنار هم نشان داده است. به این ترتیب، خواننده می‌تواند هم برای فهم اولیه‌ی مفاهیم و هم برای مرور و جمع‌بندی، از آن کتاب استفاده کند. نکته‌ی دیگر این است که نویسنده در متن، به‌طور مکرر به موضوع کنترل و مصرف انرژی پرداخته است؛ برای مثال، تفاوت شیر دو راهه و سه راهه در مدار آب سرد، نقش دمپرهای حجم متغیر، تأثیر تغییر دور فن، و نیز مزایا و محدودیت‌های سیستم‌های حجم ثابت چندمنطقه‌ای از نظر مصرف انرژی توضیح داده شده است. این نگاه، کتاب را از یک فهرست صرف تجهیزات فراتر برده و آن را به متنی تبدیل کرده که ارتباط بین طراحی، بهره‌برداری و کنترل را نشان می‌دهد. برای دانشجویان و تکنسین‌هایی که در آغاز مسیر یادگیری تهویه مطبوع هستند یا کسانی که می‌خواهند مفاهیم را مرور کنند، این ترکیبِ فشرده و طبقه‌بندی‌شده می‌تواند مفید باشد.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع به دانشجویان رشته‌های تاسیسات، مکانیک و معماری که به‌دنبال آشنایی پایه‌ای با اجزا و انواع سیستم‌های تهویه مطبوع هستند پیشنهاد می‌شود. همچنین به تکنسین‌ها و کارآموزان شاغل در حوزه‌ی تأسیسات ساختمانی که می‌خواهند تصویری کلی و منظم از حلقه‌های هوا، آب سرد، مبرد، دفع گرما و کنترل به‌دست آورند توصیه می‌شود. برای مهندسانی که نیاز به یک متن فشرده برای مرور مفاهیم و طبقه‌بندی سیستم‌های حجم ثابت و حجم متغیر، فن‌کوئل‌ها، هواسازها، چیلرها، برج‌های خنک‌کننده و پمپ‌های حرارتی دارند نیز این کتاب می‌تواند کاربردی باشد.