زنت
دستگاه تهویه زنت نوعی سیستم سرمایشی و گرمایشی است که نام آن را از ترکیب حروف اول زمستان، نیمه و تابستانه گرفتهاند. مکانیزم سرمایش زنت دقیقاً مشابه با کولر آبی است و مبتنی بر فرایند سرمایش تبخیری کار میکند. زیرا آب توسط یک پمپ روی پدهای سلولزی این دستگاه برای تولید هوای مرطوب خنک پاشیده خواهد شد. اما این دستگاه قابلیت گرمایش از طریق کویل لولههای آبگرم نیز دارد.
قابلیت ویژه دستگاه زنت را باید در چهار فصل بودن آن خصوصاً امکان گرمایش در زمستان جستجو کنید. در فصل سرما این دستگاه به یک کویل آب گرم مجهز میشود تا عملکردی مشابه هواسازها برای گرمایش مؤثر فضاهای بزرگ ساختمان داشته باشد. البته به راحتی نمیتوان از مصرف بالای آب این دستگاه برای تولید هوای خنک چشم پوشی کرد. اما به هر حال وزن پایین، قیمت ارزان و قابلیت تأمین هوای تازه کافی است تا گزینه ایدهآل برای تهویه مرکزی در اقلیم گرم و خشک باشد. این مقاله یک راهنمای جامع بررسی فنی، مکانیزم طراحی و نکات خرید دستگاه زنت است.
طراحی و مکانیزم کار سیستم تهویه زنت
سرمایش در دستگاه تهویه زنت بر پایه فرآیند اشباع آدیاباتیک یا همان سرمایش تبخیری است. اما در حالت گرمایش کاملاً شبیه به یک هواساز مبتنی بر لولههای آب داغ یا بخار کار میکند. به این ترتیب عملاً هر دستگاه زنت را باید یک سیستم تهویه ساده و چهار فصل معرفی کنیم که با ترکیبی از سرمایش کولر آبی و گرمایش رادیاتوری طراحی شده است. این دو بخش را جداگانه تحلیل میکنیم:
بخش سرمایش زنت
بخش سرمایش دستگاه زنت مانند یک کولر آبی خیلی بزرگ است که بر پایه سرمایش تبخیری با استفاده از هوای مرطوب کار میکند. در این فرایند هوای گرم بیرون توسط یک فن قدرتمند به درون محفظه دستگاه مکیده خواهد شد. همزمان نیز یک پمپ سیرکولاسیون فعال است تا آب موجود در تشتک بزرگ را به نازلهای پاشش منتقل کند. این آب بر روی پدهای سلولزی جاری شده و آنها را کاملاً خیس میکند. حالا زمانی که جریان هوای گرم و خشک از میان این سطوح مرطوب عبور میکند، بخشی از آب با جذب گرمای نهان هوا تبخیر میشود. به این ترتیب دمای هوای داخل دستگاه به شدت کاهش پیدا خواهد کرد و هوای خنک آماده است تا از طریق فن قدرتمند در کانالهای ساختمان فرستاده شود.
بخش گرمایش زنت
در مکانیزم گرمایشی دستگاه تهویه زنت دیگر خبری از پاشش آب نیست و عملکرد آن کاملاً مشابه یک هواساز میشود. در این حالت، هوای سرد زمستانی وارد دستگاه شده و از روی یک کویل گرمایشی با آب یا بخار داغ عبور میکند. این آب یا بخار داغ توسط موتورخانه و یا جریان برگشتی از تأسیسات ساختمان تغذیه خواهد شد. هوای سرد در تبادل با لولههای آب داغ کاملاً گرم شده و توسط فن برای گرمایش کل ساختمان ارسال میشود. همچنین سیستم زنت را به شکلی طراحی میکنند تا در فصل خشک زمستان قابلیت رطوبت زنی نیز داشته باشد.
اجزای اصلی سیستم تهویه زنت
سیستم تهویه مرکزی زنت به شکلی طراحی شده که هر دو قابلیت سرمایش و گرمایش را پوشش دهد. این دو عملیات اگرچه در یک سیستم مشترک هستند، اما عملاً از دو ساختار مستقل و جداگانه تشکیل شدهاند. لذا اجزای اصلی دستگاه تهویه زنت را باید در سه بخش مجزای سرمایشی، گرمایشی و گردش هوا تفکیک کنیم.
اجزای بخش گردش هوا و فیلتراسیون
بخش گردش هوا نقطه آغازین فرایند تهویه مطبوع در دستگاه زنت است. هر دو سیستم سرمایش و گرمایش برای ایجاد جریان هوا داخل ساختمان از این بخش استفاده میکنند. فن دمنده که معمولاً از نوع سانتریفیوژی است در مرکز این بخش قرار دارد. همچنین پیش از آنکه جریان هوا به پدهای سرمایش یا کویل گرمایش برسد، باید از فیلتراسیون فلزی این دستگاه نیز عبور نماید. در این بخش چند قطعه فنی مهم وجود دارد:
فن دمنده
فن دمنده که وظیفه مکش و به جریان انداختن هوا را بر عهده دارد، معمولاً از نوع سانتریفیوژی است تا توانایی لازم برای غلبه بر مقاومت و افت فشار استاتیک هوا از میان کانالها، فیلترها و پدهای سلولزی را داشته باشد. البته در برخی از مدلهای ارزانتر ممکن است از فن دمنده آکسیال استفاده شود.
فیلتراسیون
فیلتراسیون در دستگاه تهویه زنت عمدتاً از نوع فیلترهای فلزی است که در دهانه ورودی هوا نصب میشود. این فیلتر را از توریهای فلزی چند لایه میسازند و وظیفه دارد تا ذرات درشت گرد و غبار، پرز و حتی حشرات را از جریان هوا خارج کند. وجود این فیلتر فلزی در بخش گردش هوای دستگاه تهویه زنت مانع از گرفتگی و آلودگی پدهای سلولزی میشود.
اجزای بخش سرمایش تبخیری
اجزای بخش سرمایش تبخیری دستگاه تهویه زنت در کنار هم یک کولر آبی بزرگ را تشکیل میدهند که در فصل تابستان جریان تهویه از طریق سرمایش تبخیری را برقرار میکنند. اجزای تشکیل دهنده این بخش به قرار زیر هستند:
تشتک آب
یک مخزن بزرگ فلزی در قسمت پایین دستگاه زنت است که آب مورد نیاز برای فرآیند سرمایش را در خود ذخیره میکند و معمولاً از تجهیزاتی مانند شیر ورودی با فلوتر برای حفظ سطح ثابت آب برخوردار است.
پمپ سیرکولاتور
یک پمپ کوچک برای انتقال آب از تشتک است که جریان پیوستهای از آب خنک داخل تشتک را به بالای پدهای سلولزی هدایت میکند. حضور این پمپ برای خیس نگه داشتن دائمی سطح سلولزی و همچنین بهبود راندمان سرمایش دستگاه تهویه زنت الزامی است.
پدهای سلولزی
پد سلولزی را باید کلیدیترین بخش سرمایش دستگاه زنت معرفی کنیم که نقش تعیین کنندهای در کاهش دمای هوا دارد. این پدها از ورقههای نازک کاغذ کرافت ساخته شدهاند که به صورت موجدار و با زاویهای خاص روی یکدیگر قرار میگیرند. ساختار موجدار این پدها علاوه بر افزایش سطح تبادل، مسیری پر پیچوخم برای عبور جریان هوا ایجاد میکند تا فرصت کافی برای تبخیر حداکثری آب وجود داشته باشد.
اجزای بخش گرمایشی
کویل حرارتی اصلیترین قطعه در این بخش گرمایشی دستگاه تهویه زنت است. این کویل در واقع یک مبدل حرارتی بزرگ است که معمولاً از لولههای مسی و پرههای آلومینیومی ساخته میشود. این کویل آب داغ را از دیگ آب گرم و یا پکیج ساختمان دریافت کرده و گرمای خود را به جریان هوای عبوری منتقل میکند. طراحی پرههای این مبدل مشابه رادیاتور خودرو است تا سطح تماس را برای تبادل حرارتی هرچه بهتر و بیشتر کند.
مزایای نصب دستگاه تهویه زنت
زنت سیستم همه کاره برای تهویه ساختمان در تمام فصول سال است. قابلیت تأمین سرمایش در تابستان و یا گرمایش در زمستان آنهم مناسب ساختمانهای بزرگ ویژگی کلیدی است که به راحتی آن را در دیگر سیستمهای تهویه پیدا نمیکنید. از طرفی قیمت زنت در مقایسه با ظرفیت سرمایشی یا گرمایشی آن کاملاً مقرون به صرفه است. قاعدتاً اگر دغدغه تهویه ساختمانی بزرگ را دارید و بودجه شما محدود است، هیچ پیشنهادی را اقتصادیتر از دستگاه تهویه زنت پیدا نمیکنید. هرچند این دستگاه مزایای قابل توجه دیگری نیز دارد:
- قابلیت تأمین سرمایش و گرمایش با عملکرد چهار فصل
- وزن سبک بدون نیاز به زیرسازی سنگین و اسکلت بندی در ساختمان
- ابعاد کوچکتر در مقایسه با دیگر سیستمهای سرمایش مانند ایر واشر
- قابلیت اضافه کردن هوای تازه به هوای در گردش ساختمان
- ایجاد فشار مثبت در محیط داخلی و جلوگیری از نفوذ گرد و خاک
- قابلیت رطوبت زنی در زمستان
معایب نصب دستگاه زنت
دستگاه تهویه زنت راهکار ایدهآل برای نصب یک سیستم همه کاره در چهار فصل سال است، اما بدون عیب یا محدودیت نیست. به هر حال قدرت سرمایش محدود بر پایه تبخیر سطحی این دستگاه نهایتاً مانند یک کولر آبی خیلی بزرگ کار میکند و هرگز نمیتواند سرمایش مؤثری مانند چیلرهای تراکمی یا جذبی داشته باشد. این در حالی است که سرمایش دستگاه زنت کاملاً وابسته به شرایط اقلیمی است. محدودیتهای استفاده از این دستگاه عموماً برای شرایط خاصی است، مواردی مانند:
- سرمایش ضعیفتر در مقایسه با سیستمهای تراکمی و انواع چیلر
- عدم امکان استفاده در اقلیمهای مرطوب و شرجی
- نامناسب برای فضاهای پرجمعیت مانند سالنهای ورزشی و یا تالارهای پذیرایی
- عدم کنترل دقیق دما در فصل تابستان
- مصرف بالای آب برای خنک کردن ساختمان
- نیاز به سرویس و نگهداری مداوم
نکات فنی و راهنمای خرید دستگاه تهویه زنت
بدون تردید باید دستگاه زنت را ایده هوشمندانه برای تهویه ساختمان در تمام فصلها معرفی کنیم. یک دستگاه قدرتمند و همهکاره که در هر فصلی از سال به فراخور شرایط محیطی میتواند سرمایش و گرمایش کافی را تولید کند. اما این دستگاه زمانی کارآمد است که آن را کاملاً مطابق با شرایط پروژه و با در نظر گرفتن اقلیم گرم و خشک تهیه کرده باشید. برای انتخاب و خرید دستگاه زنت لازم است که چندین پارامتر فنی را بررسی نمایید. در ادامه این پارامترها را معرفی میکنیم.
ظرفیت هوادهی دستگاه تهویه زنت
ظرفیت هوادهی مهمترین پارامتر فنی است که باید هنگام خرید دستگاه زنت بررسی کنید. این پارامتر به شما میگوید که دستگاه در هر ساعت چه حجمی از هوا را برحسب متر مکعب در ساعت و یا فوت مکعب در ساعت (CFM) جابجا میکند. در واقع باید مقدار ظرفیت هوادهی مناسب ساختمان را محاسبه کرده و سپس دستگاه با قدرت کافی را تهیه کنید. این محاسبه براساس کاربری فضا، مقدار متراژ، ارتفاع سقف و تعداد دفعات تعویض هوای مورد نیاز در هر ساعت انجام میشود.
انتخاب نادرست این پارامتر میتواند تبعات جدی داشته باشد. اگر ظرفیت هوادهی را کمتر از نیاز واقعی ساختمان انتخاب کنید، قاعدتاً تعداد دفعات تعویض هوا کاهش پیدا کرده و محیط ساختمان به خوبی خنک نمیشود. جدول زیر یک چشمانداز کلی از مقدار ظرفیت هوادهی مناسب فضاهای مختلف ساختمان با در نظر گرفتن ارتفاع سقف 2.7 متری و تعداد تعویض هوای ۱۰ بار در ساعت است:
مساحت فضا (متر مربع) | ظرفیت هوادهی مورد نیاز (متر مکعب در ساعت) | ظرفیت زنت پیشنهادی به CFM |
۵۰ | 2000 | ۱۲۰۰ |
۱۰۰ | 4000 | 2200 |
۲۰۰ | 8000 | ۴۷۰۰ |
۳۰۰ | 12000 | 7000 |
۵۰۰ | 20000 | 11.500 |
1000 | 40000 | 23000 |
فشار استاتیک فن دستگاه زنت
فشار استاتیک فن دومین پارامتر مهم است که باید در هنگام خرید دستگاه زنت بررسی کنید. این پارامتر نشان میدهد که فن دستگاه تا چه اندازه میتواند در برابر موانع و مقاومتهای موجود در مسیر جریان هوا غلبه کند. این فشار را معمولاً برحسب پاسکال (Pa) و یا اینچ آب اندازهگیری میکنند و باید به اندازهای باشد که هوا پس از عبور در تمامی اجزای داخلی دستگاه و کانالهای توزیع، همچنان با دبی و سرعت مطلوب به فضای مقصد برسد.
پدهای سلولزی، فیلترهای فلزی، پرههای کویل گرمایشی و کانال توزیع هوا همگی از جمله عواملی هستند که در مقابل جریان هوا مقاومت میکنند. شما باید ابتدا مقدار فشار استاتیک را با در نظر گرفتن تمام این موانع محاسبه کرده و سپس دستگاه تهویه زنت مناسب را تهیه کنید. اما اگر این پارامتر را در نظر نگیرید، چه اتفاقی میافتد؟
انتخاب فشار استاتیک کمتر از نیاز ساختمان
اگر فشار استاتیک فن دستگاه کمتر از مجموع افت فشار مسیر باشد، هوا نمیتواند از کانالها عبور کرده و در نتیجه حجم هوادهی واقعی سیستم به شدت افت پیدا میکند.
انتخاب فشار استاتیک بیشتر از نیاز ساختمان
ممکن است دستگاه زنت با فن خیلی قویتر از نیاز ساختمان را تهیه کنید. در این صورت باعث هدر رفت انرژی قابل توجه شده و مصرف برق افزایش چشمگیری پیدا میکند. از طرفی حجم هوای آزار دهنده وارد ساختمان شده و حتی عبور هوای قوی از کانالها باعث سروصدای زیادی در ساختمان خواهد شد.
راندمان سرمایش تبخیری دستگاه زنت
از آنجا که دستگاه زنت به مانند یک کولر آبی بزرگ هوا را خنک میکند، لذا حتماً هنگام بررسی مشخصات فنی درباره مقدار راندمان سرمایش تبخیری دستگاه مورد نظر تحقیق کنید. این راندمان معیاری است که نشان میدهد دستگاه چقدر میتواند دمای هوا را به دمای مرطوب پایینتر از حد تئوری سرمایش تبخیری نزدیک کند. خیلی ساده مقدار راندمان سرمایش تبخیری تأثیر مستقیم بر میزان خنکی هوای خروجی دستگاه دارد.
این راندمان را به درصد بیان میکنند و فاکتورهایی مانند ضخامت و کیفیت پدهای سلولزی در آن نقش دارند. هر اندازه سطح تماس پد سلولزی با جریان آب و هوا بیشتر باشد، مادامیکه دستگاه از فن با قدرت کافی استفاده میکند، مقدار راندمان سرمایش تبخیری نیز بالاتر است. اما در کل دستگاهی تهیه کنید که راندمان سرمایش آن بالای ۸۰ درصد باشد.
ظرفیت گرمایشی کویل
به همان اندازه که باید بر قابلیت سرمایش دستگاه تهویه زنت توجه کنید، لازم است تا راندمان و مقدار ظرفیت گرمایش کویل آن را هم بررسی نمایید. این ظرفیت را معمولاً برحسب کیلو وات (KW) بیان میکنند و باید دقیقاً با مقدار بار حرارتی محاسبه شده مورد نیاز ساختمان در سردترین روز سال مطابقت داشته باشد.
عوامل زیادی در مقدار ظرفیت گرمایش کویل تأثیرگذار هستند. دمای سیال گرم ورودی کویل و حتی مقدار دبی آن اولین فاکتور تعیین کننده ظرفیت گرمایشی دستگاه زنت است. به عنوان مثال اگر دمای آب داغ از ۸۰ درجه به ۶۰ درجه افت پیدا کند، از قابلیت گرمایش زنت شدیداً کاسته خواهد شد. دمای هوای ورودی به کویل و تعداد ردیفهای لوله برای تبادل حرارتی از دیگر فاکتورهای تعیین کننده ظرفیت گرمایش هستند. لذا باید حتماً مقدار ظرفیت گرمایش مورد نیاز ساختمان و همچنین نوع جریان آب یا بخار داغ ساختمان را در نظر گرفته و دستگاه تهویه زنت را مطابق با شرایط پیش رو تهیه کنید.
جنس بدنه و قطعات دستگاه زنت
جنس بدنه و قطعات دستگاه نقش تعیین کنندهای در طول عمر، دوام و کیفیت عملکرد آن دارد. به هر حال هر دستگاه زنت قرار است تا دائماً با رطوبت بالایی در تماس باشد و هر متریالی توانایی کارکرد طولانی مدت در چنین شرایطی را ندارد. بدنه دستگاههای استاندارد با قیمت مناسب را از ورق گالوانیزه گرم با ضخامت 1.5 یا 2 میلیمتری میسازند. پوشش روی (Zn) ورقهای گالوانیزه مقاومت بسیار خوبی در برابر زنگ زدگی و خوردگی ناشی از رطوبت دائمی دارد. اما برای پروژههایی که در مناطق ساحلی یا محیطهای صنعتی با خطر مواجهه آلایندههای شیمیایی هستند، بهتر است دستگاه تهویه زنت با بدنه ورق استنلس استیل از گرید ۳۰۴ یا ۳۱۶ را تهیه کنید.
ابعاد و نوع نصب
ابعاد دستگاه و حتی روش نصب آن یکی دیگر از فاکتورهای کلیدی هنگام خرید دستگاه زنت است. این دستگاه را در مدلهای مختلف ایستاده، افقی یا سقفی طراحی میکنند که انتخاب هر کدام از آنها کاملاً به فضای در دسترس برای نصب و نوع ساختمان بستگی دارد. به هر حال هنگام انتخاب نوع و یا ابعاد باید موضوعات مهمی مانند فضای کافی برای ورود هوای تازه، دسترسی تعمیراتی برای تعویض پدها یا سرویس قطعات و کانالکشی جریان هوا را در نظر بگیرید. انواع روش نصب دستگاه زنت به قرار زیر هستند:
زنت ایستاده (عمودی)
رایجترین مدل است که به صورت عمودی روی زمین، پشتبام و یا شاسی فونداسیون نصب میشود. این دستگاه ابعاد کوچک و نسبتاً باریکی دارد که هوا از یک سمت آن وارد شده و از سمت دیگر خارج خواهد شد. از این مدل بیشتر برای سولههای صنعتی، کارگاهها و فضاهای بزرگی که محدودیت ارتفاع ندارند، استفاده میشود.
زنت افقی
این مدل با ارتفاع کمتری طراحی شده و جریان هوا به صورت افقی در آن حرکت میکند. به دلیل ارتفاع کم، اغلب برای نصب در موتورخانههایی با سقف کوتاه یا داخل فضای سقف کاذب مناسب هستند. از این مدل دستگاه تهویه زنت عموماً برای ساختمانهای اداری و تجاری استفاده میکنند.
زنت سقفی
یک مدل کوچک و سبک با ابعاد جمعوجور است که مستقیم بر روی سقف ساختمان نصب شده و نیازی به فضای زمینی ندارد. ظرفیت این مدلهای نسبتاً کوچک چندان زیاد نیست، اما در کل گزینه ایدهآل برای تهویه در آپارتمانها، محیطهای مسکونی و یا فضاهایی بدون محوطه جانبی هستند.
برندهای برتر تولید کننده دستگاه زنت
دستگاه تهویه زنت یک محصول بازاری نیست که پک کامل آن را آماده از فروشگاه تهیه کنید. بلکه یک سیستم سرمایشی است و با نصب تجهیزات مختلف داخل یک محفظه کامل میشود. همچنین ممکن است با توجه به شرایط پروژه از تجهیزاتی با ظرفیتهای مختلف در دستگاه نصب کنند. این موضوع باعث شده تا برخی از ماشینساز ها را به عنوان برندهای برتر تولید کننده دستگاه زنت معرفی کنیم:
- گروه صنعتی تهویه نگار
- گروه صنعتی تهویه سپهر
- شرکت دما جت
- ایمنی تهویه لوله
- گروه ماشین سازی مهریزان
قیمت دستگاه زنت
به راحتی نمیتوان یک فرمول ثابت را برای بررسی قیمت دستگاه زنت مطرح کرد. زیرا قیمت این سیستمها به عوامل زیادی مانند ظرفیت، مدل، برند، قطعات داخلی و حتی نوسانات ارزی بستگی دارد. با هر ترتیبی قیمت دستگاه زنت به میزان قابل توجهی از دیگر سیستمهای تهویه ساختمانی مانند چیلرها و هواسازها کمتر است. اما اضافه شدن کویل گرمایشی، استفاده از فنها و الکتروموتور از برندهای معتبر اروپایی و حتی افزایش ضخامت پد سلولزی هر کدام میتوانند نقش تعیین کننده قیمت نهایی داشته باشند. اما با توجه به بودجه و شرایط پروژه چند سناریو را پیشنهاد میکنیم:
سناریوی اول: خرید زنت آپارتمانی سقفی
این سناریو کاملاً اقتصادی و مناسب فضاهای کوچک ساختمانی است. اگر بودجه شما محدود است و در عین حال برای تهویه یک فضای ساختمانی دست به کار هستید، توصیه میکنیم که زنت آپارتمانی سقفی با بدنه گالوانیزه و ظرفیت هوادهی حدوداً 2000 متر مکعب بر ساعت را تهیه کنید. این سناریو برای ساختمانهای مسکونی نهایتاً ۲۰۰ متری مناسب است.
سناریوی دوم: خرید زنت صنعتی سبک
اگر یک کارگاه تولیدی یا سوله کوچک با حداکثر متراژ ۵۰۰ متری دارید، این سناریو بهترین پیشنهاد خرید دستگاه زنت با رویکرد کاملاً اقتصادی و کاربردی است. در این صورت دستگاه تهویه زنت ایستاده مجهز به پد سلولزی ۱۵۰ میلیمتری با ظرفیت هوادهی حدودا 10000 متر مکعب بر ساعت را پیشنهاد میکنیم. قیمت دستگاه زنت ایستاده به مراتب بالاتر از مدلهای سقفی است و عمده هزینه بالاتر مربوط به فنها و بدنه بزرگتر است. اما به هر حال برای چنین فضاهایی مانند سولههای کوچک کارگاهی بهترین پیشنهاد است.
سناریوی سوم: خرید زنت صنعتی بزرگ
این نوع دستگاه تهویه زنت با ظرفیت هوادهی بالای 40000 متر مکعب بر ساعت در مدلهای ایستاده و یا افقی طراحی میشود و بهتر است پد سلولزی حداقل ۲۰۰ میلیمتری داشته باشد. این سناریو برای فضاهای بزرگی مانند سولههای صنعتی تا حداکثر ۱۵۰۰ متر با سقف بلند حداکثر ۸ متری کفایت میکند. اما بهتر است برای فضاهای خیلی بزرگتر از سیستمهای سرمایش قویتری مانند چیلرهای جذبی یا تراکمی تهیه کنید.
هر کدام از این سناریوها نهایتاً یک پیشنهاد کلی با در نظر گرفتن قیمت دستگاه و نکات اقتصادی هستند. اما قطعاً هر پروژه شرایط خاص خودش را دارد و باید با جزئیات کامل به شکل جداگانه بررسی شود. در اینباره میتوانید از تیم مشاوران فنی در فروشگاه اینترنتی پیکاتک استفاده کنید. کارشناسان فنی پیکاتک به شما کمک میکنند تا با در نظر گرفتن تمام شرایط فنی، کاربردی و الزامات طراحی پروژه برای خرید بهترین نوع دستگاه تهویه زنت از برندهای مطرح با قیمت مناسب اقدام نمایید.