کولرگازی چیست ؟

تهویه مطبوع: یک ضرورت مدرن برای راحتی
در دنیای پر سرعت امروز، تهویه مطبوع به بخشی ضروری از زندگی ما تبدیل شده است. چه در خانه ها، دفاتر یا وسایل نقلیه ما، راحتی ارائه شده توسط سیستم های تهویه مطبوع چیزی است که ما اغلب بدیهی می دانیم. اما آیا تا به حال فکر کرده اید که این فناوری چگونه کار می کند و چرا اینقدر محبوب شده است؟ در این مقاله به بررسی دنیای جذاب تهویه مطبوع و تاثیر آن بر زندگی روزمره می پردازیم.
تهویه مطبوع سیستمی است که خنک کننده و رطوبت زدایی را برای ایجاد یک محیط داخلی راحت فراهم می کند. با حذف گرما از هوا و گردش هوای خنک در سراسر فضا کار می کند.

اجزای اصلی یک سیستم تهویه مطبوع شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط است. این اجزا با هم کار می کنند تا گرما را از داخل ساختمان به بیرون منتقل کنند و در نتیجه محیطی خنک تر و راحت تر ایجاد کنند.
یکی از مزایای اصلی تهویه مطبوع، توانایی آن در تنظیم دما است. چه هوای بیرون گرم باشد و چه سرد، تهویه مطبوع به ما اجازه می دهد تا دمایی راحت را در داخل خانه حفظ کنیم. این امر به ویژه در شرایط آب و هوایی شدید که خنک یا گرم ماندن بدون کمک سیستم تهویه مطبوع چالش برانگیز است بسیار مهم است. علاوه بر این، تهویه مطبوع همچنین به کاهش سطح رطوبت کمک می کند، که می تواند تفاوت قابل توجهی از نظر راحتی و کیفیت کلی هوای داخل خانه ایجاد کند.
یکی دیگر از مزایای تهویه مطبوع، توانایی آن در بهبود کیفیت هوا است. اکثر سیستم های تهویه مطبوع مدرن دارای فیلترهایی هستند که به حذف گرد و غبار، گرده و سایر ذرات معلق در هوا کمک می کنند. این به ویژه برای افرادی که از آلرژی یا شرایط تنفسی رنج می برند مفید است، زیرا به ایجاد یک محیط داخلی تمیزتر و سالم تر کمک می کند. علاوه بر این، تهویه مطبوع همچنین می تواند به کاهش حضور کپک و کپکی که در محیط های مرطوب رشد می کند کمک کند.

تهویه مطبوع علاوه بر ایجاد راحتی و بهبود کیفیت هوا، مزایای دیگری نیز دارد. به عنوان مثال، می تواند بهره وری را در محل کار افزایش دهد. مطالعات نشان داده است که کارکنان در یک محیط راحت و خنک بهره وری بیشتری دارند. به طور مشابه، تهویه مطبوع می تواند کیفیت خواب را با ایجاد فضایی خنک و آرام در اتاق خواب ها بهبود بخشد. همچنین می تواند به محافظت از دستگاه های الکترونیکی و تجهیزات حساس در برابر گرمای بیش از حد کمک کند و طول عمر و عملکرد بهینه آنها را تضمین کند.
با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که تهویه مطبوع معایب خود را دارد.

یکی از نگرانی های اصلی مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی آن است. سیستم های تهویه مطبوع برای کارکردن به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارند که به انتشار گازهای گلخانه ای و افزایش مصرف برق کمک می کند. برای کاهش این مشکلات، سرمایه گذاری در سیستم های تهویه مطبوع کارآمد و استفاده مسئولانه با تنظیم دماهای مناسب و استفاده از ترموستات های قابل برنامه ریزی ضروری است.
در نتیجه، تهویه مطبوع به بخشی ضروری از زندگی مدرن ما تبدیل شده است. راحتی را برای ما فراهم می کند، کیفیت هوا را بهبود می بخشد و بهره وری را افزایش می دهد. در حالی که با نگرانی‌های مصرف انرژی همراه است،

پیشرفت‌های فناوری منجر به سیستم‌های کارآمدتر انرژی شده است. همانطور که ما همچنان به راحتی و رفاه اولویت می دهیم، ایجاد تعادل بین نیاز خود به تهویه مطبوع و اثرات زیست محیطی آن بسیار مهم است.

 

کولر گازی را ویلیس کریر در سال ۱۹۰۲ میلادی اختراع کرد.

انواع کولر گازی

تهویه مطبوع شاخه‌ای از تأسیسات در مهندسی مکانیک می‌باشد که، با توجه به عملکرد و کاربری سیستم‌های مختلف در این زمینه، متنوع است. کولر گازی در چند مدل ساخته می‌شود:

• کولر گازی یک تکه یا پنجره‌ای سرد و گرم
• کولر گازی دو تکه (اسپلیت) سرد و گرم
• کولر گازی پرتابل (قابل حمل)
• کولر گازی ایستاده سرد و گرم
• کولر گازی سقفی یا کاستی سرد وگرم
• کولر گازی داکتی یا کانالی سرد و گرم (در این نوع ممکن است گرمایش به صورت کویل آب گرم باشد)
• کولر گازی چند شعبه یا مولتی وی (در ظرفیت‌های 38000 BTU به بالا در دو نوع تک فاز و سه فاز تولید می‌شود)

کولر گازی اسپلیت از دو واحد مجزا ساخته می‌شود. یونیت خارجی شامل کمپرسور و کندانسور است که در خارج از ساختمان نصب می‌گردد و یونیت داخلی که واحد تبخیر (اواپراتور) در آن جای دارد در داخل ساختمان جای می‌گیرد. یونیت خارجی و یونیت یا پنل داخلی توسط دو لولهٔ مسی یا آلومینیومی به همدیگر مرتبط هستند. لولهٔ باریکتر گاز سرد را از یونیت بیرونی به یونیت داخلی منتقل می‌کند و لوله ضخیم‌تر کار خروج و انتقال گاز گرم را به یونیت و کمپرسور بیرونی به عهده دارد. این کولرها معمولاً دارای دستگاه کنترل از راه دور هستند. این نوع کولرها شامل دو مدل معمولی و اینورتر می‌شوند که در مدل اینورتر تا حداکثر شصت درصد (البته در شرایط ایده‌آل) از مصرف انرژی را نسبت به مدل معمولی کاهش می‌دهد.

کولر گازی پرتابل

کولر گازی پرتابل یا قابل حمل، در ظرفیت‌های پایین ساخته می‌شود و دارای حالت گرمایش نیز هست. این مدل کولر گازی دارای ریموت کنترل است و به دلیل شکل آن، برای فضاهای کوچک اجاره‌ای یا استفاده موقت استفاده می‌شود. تمام بخش‌های مختلف کولر گازی از جمله کندانسور، اواپراتور و… در یک مجموعه جا گرفته‌اند و در حالت سرمایش، گرمای موتور از طریق لوله خرطومی پشت دستگاه به بیرون انتقال پیدا می‌کند. در نتیجه، این لوله خرطومی باید به پنجره یا منفذی که هوا را به بیرون انتقال می‌دهد وصل گردد. در غیر این صورت، گرمای خارج شده از هوا دوباره از طریق همین لوله خرطومی به فضا برمی گردد و کار تهویه و سرمایش به درستی انجام نمی‌شود. اما در حالت گرمایش، نیازی به این کار نیست. گرمایش در این نوع کولر گازی از طریق هیتر انجام می‌شود که زیاد مقرون به صرفه نیست. اما امکان استفاده از این حالت در کولر گازی پرتابل در نظر گرفته شده‌است.

کولر گازی ایستاده

کولر گازی ایستاده بر خلاف پرتابل دو تکه است به این معنی دارای واحد خارجی و داخلی می‌باشند. پنل داخلی آن‌ها در داخل قرار می‌گیرد باید توجه داشت که پنل داخلی را نمی‌توان مانند پرتابل حمل و جابجا کرد و پنل خارجی باید در فضای بیرون نصب گردد. کولرهای ایستاده در دو نوع سه فاز و تک فاز (معمولی و اینورتر) تولید می‌شوند

کولر گازی ایستاده در ظرفیت 48000 BTU به بالا تولید می‌شوند به همین علت در سالن‌های وسیع و بسیار بزرگ مناسب می‌باشد و استفاده می‌گردد.

کولر گازی پنجره‌ای

کولر گازی پنجره‌ای شامل کندانسوری است که در انتهای این اتاقک و به سمت بیرون است و یک فن کندانسور در پشت آن است که هوا از طریق آن دمیده می‌شود و به حذف گرما از کندنسورکمک می‌کند. این کولر گازی‌ها به دلیل نداشتن ریموت کنترل و نداشتن حالت گرمایش، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ( البته در سری جدید این کولرها دارای ریموت کنترل میباشد . عمدتا این کولرها برای آب و هوای جنوب کشور ایران استفاده میشود )

کولرگازی دارای اینورتر (inverter) یا کم مصرف

نسل جدید کولرهای گازی یا اسپلیت‌ها، کولرهای گازی دارای اینورتر یا مبدل می‌باشد؛ که خود بر دو نوع هستند

1. آنهایی که سیستم کنترلی آنها با جریان مستقیم (DC) ولی موتور آنها با جریان متناوب (AC) همان برق شهر کار می‌کنند
2. آنهایی که شکل کامل با سیستم کنترلی و موتور جریان مستقیم (DC) کار می‌کنند

در حقیقت اینورتر با استفاده از دو پارامتر ولتاژ و فرکانس باعث تغییر سرعت موتور کمپرسور می‌شود. در سیستم قدیمی کمپرسور هنگام استارت آمپر بسیار بالایی را حدود ۲۰ آمپر نیاز دارد و بعد از استارت به برای ادامه کار به آمپری حدود ۱۰ نیاز دارد که با رسیدن به دمای تنظیم شده در ترموستات کولر از کار افتاده و هنگامی که دما بین ۱ تا ۳ درجه افزایش یا در گرماسازی کاهش یافت کمپرسور استارت خوده و کار خود را مجدداً تا رسیدن به دمای مطلوب ادامه می‌دهد اما با توجه به مصرف و استهلاک بالا در استارت اولیه مصرف انرژی افزایش چشمگیری خواهد یافت که دما پیوسته در نقطه تنظیم شده ثابت باقی بماند. نتیجه فشار ضربه‌ای و پیوسته به موتور و شبکه سیم‌کشی و برق رسانی است اما واحدهای اینورتر جریان مستقیم شامل یک درایو فرکانس-متغیر هستند که می‌تواند سرعت راه اندازی و ادامه کار الکتروموتور کمپرسور (یعنی ظرفیت سرمایش/گرمایش دستگاه) کنترل کنند به این شکل که کمپرسور آهسته راه‌اندازی شده و با نزدیک شدن به دمای تنظیمی سرعت آن کاهش پیدا کرده تا نیازی به استارت و استاپ پیوسته نباشد.

یک میکروکنترلر، پیوسته از دمای محیط نمونه برداری کرده و سرعت موتور کمپرسور را کنترل می‌نماید و سیستم به ندرت خاموش و روشن می‌شود تا نیازی به انرژی اولیه استارت نباشد. این کار باعث صرفه جویی مصرف برق و افزایش عمر دستگاه می‌شود. اما این نکته مهم را نباید از نظر دور داشت در زمانهایی که دمای هوا بسیار پایین یا بالا برای استفاده در ساختار گرمایش یا سرمایش می‌باشد هر دو سیستم قدیمی و اینورتور با دور حداکثر کار می‌کنند و در عمل تفاوتی در میزان مصرف انرژی آنگونه که شرکتهای سازنده تبلیغ می‌کنند ندارند. بدیهی است با توجه به گرانی سیستمهای دارای اینورتور و این امر طبیعی باید نسبت به خرید آنها بیشتر اندیشه نمود.

کمپرسور کولر گازی

کمپرسور نوعی دستگاه مکانیکی است که گاز کم فشار را به داخل کشیده و آن را متراکم کرده و فشار آن را افزایش می‌دهد. در هنگام افزایش فشار، دمای گاز فشرده شده افزایش می‌یابد. زمانی که این گاز می‌خواهد از داخل کمپرسور خارج شود، با عبور از یک سیستم خنک‌کننده دمای گاز کاهش می‌باید. کمپرسورها از متداول‌ترین و رایج‌ترین دستگاه‌هایی می‌باشند که امروزه در بسیاری از صنایع از جمله در کولر گازی و یخچال و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. کمپرسورهای به کار رفته در سیستم‌های تهویه به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• کمپرسور رفت و برگشتی یا سیلندر پیستونی
• کمپرسور دوار (روتاری)
• کمپرسور فنری یا چرخشی (اسکرال)

چگونگی سرماسازی

کولر گازی در مقایسه با کولر آبی

کولرهای آبی با بهره‌گیری از مقدار آنتالپی بالای تبخیر آب کار می‌کنند. با تبدیل فاز آب مایع به بخار آب، می‌توان دمای هوای خشک را به شدت کاهش داد. این کار نسبت به تبرید تراکمی انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند.به علاوه کولرهای آبی در مناطقی با آب و هوای بسیار خشک، این مزیت را نیز دارد که با ادامه کارکرد، خشکی هوا را کاهش داده و باعث آسایش بیشتر ساکنان آن می‌شود. هرچه آب و هوا خشک‌تر باشد کارایی و راندمان کولرهای آبی افزایش می‌یابد. کولرهای آبی در مناطق شرجی کارایی چندانی ندارند.

هر کولر آبی بسته به ظرفیت آن به‌طور متوسط بین ۲۶٫۵ تا ۴۵ لیتر آب در ساعت مصرف می‌کند (یعنی در شبانه‌روز مقداری تقریباً معادل ۷۰۰ لیتر). به بیانی ساده، واحدی مسکونی با مساحت ۱۵۰ تا ۱۷۰ متر با کولری به ظرفیت ۷۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه، تقریباً ۸۰۰ لیتر آب را در طی شبانه‌روز تبخیر می‌کند.

کولر گازی در صنعت تهویه و تبرید از جایگاه خاصی برخوردار است. زیرا:

• به سرعت از گرمای محیط می‌کاهد و در واقع تهویه مطبوع را حاصل می‌کند، زیرا هم رطوبت، هم دما را کاهش می‌دهد و هم با داشتن فیلتر ذرات معلق در هوا را با فیلتر خود از هوای اتاق جدا می‌کند.
• کولر گازی در محیط‌های شرجی کارایی خود را از دست نداده و مناسب است.
• کولر گازی در واقع یک موتور گرمایی هست که گرما را از محیط سرد به محیط گرمتر یا بیرون انتقال می‌دهد؛ ولی کولر آبی یا کولر تبخیری گرمای محیط را به آب که مجبور به تبخیر می‌شود در کابین کولر انتقال می‌دهد.
• در محیطی که کولر گازی نصب می‌شود مکان باید از محیط بیرون ایزوله باشد؛ ولی در کولر آبی محیط ایزوله معنا ندارد چون کولر آبی باید در محیط بیرون نصب باشد.
• چرخه انتقال گرما در برخی کولرهای گازی می‌تواند معکوس شود و از آن می‌توان به عنوان بخاری نیز استفاده کرد؛ ولی در کولر آبی این امکان وجود ندارد.
• استفاده از کولرهای گازی به عنوان جایگزین کولرهای آبی می‌تواند مانع ورود آلودگی از محیط خارج به داخل ساختمان شود و علاوه بر این هوای داخل نیز مورد تصفیه قرار می‌گیرد.