اکونوپک چیست؟ + کاربردهای اکونوپک

سیستم اکونوپک تلفیقی از سیستم کولر آبی (سلولوزی) یا ایرواشر با کوره ی هوای گرم است. کوره های هوای گرم با توجه به امکان تعویض، پاک سازی و رطوبت زنی هوا می توانند دارای تجهیزات جانبی نیز باشند. در این صورت کوره های هوای گرم ضمن تامین گرمایش فضاها می تواند فرایند مطبوع سازی هوا را نیز به عهده گیرد که در دستگاه اکونوپک با نصب سیستم سرمایش تبخیری (کولر آبی یا ایرواشر)، این عمل انجام شده و دستگاه به مولد دو فصلی تبدیل شده است.

حال به بررسی دقیق تر این سیستم می پردازیم:

1. کوره هوای گرم
2. سرمایش تبخیری (ایرواشر-پد های سلولوزی)

سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم

قبل از توضیح سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم بهتر است با انواع سیستم های حرارت مرکزی از نظر سیال ناقل حرارت و درجه ی حرارت آن آشنا شویم.

1. حرارت مرکزی با آب گرم: در سیستم حرارت مرکزی با آب گرم، آب در دیگ گرم می شود و به وسیله ی لوله به وسایل پخش حرارت مانند رادیاتور، کنوکتور و فن کویل ارسال می شود و گرمای خود را به محل می دهد و مجددا به دیگ بر می گردد.
2. حرارت مرکزی با آب داغ: در این سیستم که بیشتر در تاسیسات بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد، دمای آب در حد نقطه جوش آن در فشار جو فراتر رفته و تا حداکثر 400 درجه ی فارنهایت می رسد. بدیهی است که در چنین صورتی دیگر سیستم نمی تواند تحت فشار اتمسفر کار کند. بلکه باید به ترتیبی فشار سیستم را بالا برده تا حدی که آب در دماهای بالا به بخار تبدیل نشود. برای نیل بدین مقصود در سیستم های حرارتی مرکزی با آب داغ از منابع انبساط بسته استفاده می گردد. نکته‌ی قابل توجه در سیستم های حرارت مرکزی با آب داغ این است که فشار سیستم به نحو کاملا مطمئنی کنترل می‌گردد تا نه از میزان لازم فرا رفته به درجه‌ی خطرناک برسد و نه آنقدر نزول کند که امکان تبخیر آب فراهم شود. گردش آب در سیستم های حرارت مرکزی با آب داغ حتما به صورت اجباری و توسط پمپ صورت می‌گیرد.
3. سیستم حرارت مرکزی با بخار: یک کیلو گرم آب با افت درجه حرارت 20 درجه ی سانتی گراد، حدود 20 کیلیو کالری حرارت در رادیاتور یا فن کویل به محیط می دهد اما در گرمایش بخار در اثر تقطیر بخار، یک کیلوگرک سیال حدود 540 کیلو کالری گرما پس می دهد بنابراین حدود 27 برابر سیستم آبی حرارت منتقل می کند. بدین دلیل برای مناطق سرد و کارخانجات بزرگ، پادگان ها و اصولا ساختمان های پراکنده ای که از یک سیستم مرکزی گرمایش تغذیه می‌شود، استفاده می گردد. و همچنین برای برخی از مکان ها نظیر بیمارستان‌ها که بخار مصرف بالایی دارد (رخت شویی، پخت و پز، استرلیزاسیون) گرمایش با بخار مناسب می‌باشد.
4. سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم (تهویه گرم): سیستم حرارت مرکزی با آب گرم که همان تهویه گرم است، عبارت است از تهیه و ارسال هوای گرم به داخل ساختمان و برگرداندن تمام و یا قسمتی از آن به دستگاه گرم کننده است. سیستم ممکن است در مدار بسته و یا با کانال برگشتی کار نماید و گاهی در بعضی ساختمان ها لازم است که از هوای برگشتی استفاده نکرد و کاملا هوای تازه را گرم و به محل فرستاد. در این صورت مخارج بهره برداری آن زیاد می شود. هوای گرم معمولا در دستگاهی به نام کوره هوای گرم تهیه می شود که شباهت زیادی با بخاری معمولی دارد و بعد به وسیله ی کانال ها، هوای گرم به قسمت های مختلف ساختمان فرستاده  می شود. در تهویه ی گرم چون امکان تجدید هوا به دلخواه میسر است، لذا نسبت به سیستم حرارت مرکزی آب و بخار رجحان داشته و در ساختمان هایی که احتیاج زیاد به تجدید هوا و تعویض آن دارند، مانند سینما ها، مساجد، سالن های آمفی تئاتر، کارخانجات و… به کار برده می شود. سیستم های هوای گرم را بر اساس نحوه ی گردش هوا می توان به دو دسته ی طبیعی و اجباری تقسیم نمود.

الف) گردش هوا به صورت طبیعی:

نیروی محرکه هوا در این سیستم همان اختلاف وزن مخصوص هوای گرم و هوای سرد می باشد. هوا پس از گرم شدن در کوره از داخل کانال به محل‌های مورد نظر ارسال گردیده سپس پس از گرم کردن محیط با از دست دادن مقداری حرارت از خود سردتر شده و از طریق کانال برگشت به کوره ی هوای گرم باز می‌گردد.

بدیهی است که در این سیستم باید مقاومت در مسیر کانال کمتر از سییستم اجباری باشد تا هوا قدرت گردش طبیعی در تمام قسمت‌های مد نظر را داشته باشد.

ب)گردش اجباری هوا:

در این سیستم نیروی محرک هوا توسط بادزن تامین می گردد که این بادزن در کوره های هوای گرم قرار می گیرد. در این سیستم نیز هوای گرم ارسالی به محل مورد نظر پس از گرم کردن محیط به دستگاه گرم کننده ی هوا باز می گردد ولی سرعت گردش هوا بیشتر بوده و نسبت به حالت قبلی کنترل بهتری را می توان روی پروسه اعمال نمود.

کوره های هوای گرم را از نظر سوخت مصرفی نیز می توان طبقه بندی نمود. بر این اساس بنا به نوع مشعل ممکن است کوره ها از نوع گاز سوز یا گازوییل سوز باشد و از سویی دیگر ممکن است نوع مشعل کوره ها فارغ از نوع سوخت، از نوع فن دار یا اتمسفریک باشد. کوره های هوای گرم ذغال سنگی نیز از جمله واحد های گرم کننده است که امروزه در ایران هیچ کاربردی ندارد. در کنار کوره های هوای گرم که هر یک با گونه ای از سوخت های فسیلی، جامد، مایع و گاز کار می کنند می توان از کوره های هوای گرم الکتریکی نیز استفاده نمود. در این نوع از کوره ها مقاومت یا کویل های الکتریکی منبع اصلی تامین گرما است.

سیستمی که توضیح داده شد سیستم گرمایش حرارت مرکزی در دستگاه اکونوپک می‌باشد. البته در اکثر دستگاه‌ها سیستم گردش هوا به صورت اجباری بوده و گردش طبیعی در سیستم‌های سفارشی و طراحی‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم سرمایش تبخیری

سیستم سرمایش تبخیری هوای محیط سرپوشیده را با پایین آوردن دمای خشک آن خنک می کند. در واقع خنک کاری از راه تبخیر و با جذب گرمای هوای گذرنده از میان پوشال های مرطوب صورت می گیرد و این کار به کمک یک کولر تبخیری یا آبی انجام می شود. سیستم سرمایش تبخیری معمولا در محیطی شرجی کارایی نداشته و فقط در اقلیم گرم و خشک بسیار خوب کار می کند. اصول بر اساس سیستم سرمایش مرکزی دستگاه اکونوپک نیز  بر این مبنا  می باشد و همچنین بر مبنای سیستم ایرواشر نیز می تواند کار کند.

در سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم، دمای محل مصرف گرما باید ثابت باشد. برای مثال دمای محل 20 درجه ی سانتی گراد افزایش دما پیدا می کند و با دمای حدود 45 تا 65 درجه وارد اتاق می‌شود.

مقدار هوای لازم برای جریان در کانال ها از فرمول زیر به دست می‌آید که در این رابطه:

Ti = دمای هوای خروجی بر حسب سانتی گراد
Ts= دمای هوای خروجی کوره بر حسب درجه سانتی گراد
Q= اتلاف گرمای اتاق یا محل بر حسب دما
V’= مقدار هوای لازم بر حسب ms/s
1200= حاصل ضرب گرمای ویژه در جرم حجمی هوا ( به علت نیاز به هوای تازه قسمتی از هوای ورودی به کوره از هوای آزاد تامین می‌شود.)
مثال: بار حرارتی مکانی 200 kw می‌باشد. با فرض این که دمای سالن باید 20 درجه ی سانتی گراد باشد و دمای خروجی هوا از کوره‌ی هوای گرم 50 درجه‌ی سانتی‌گراد باشد، مقدار هوای مورد نیاز چند متر مکعب بر ثانیه می‌باشد.

اجزای دستگاه اکونوپک:

اجزای دستگاه اکونوپک به دو دسته ی اصلی تقسیم می شود:

الف) سیستم حرارت مرکزی آن (کوره ی هوای گرم) که شامل سه قسمت عمده می‌باشد:

• دستگاه مولد هوای گرم که ممکن است کوره‌ی هوای گرم یا دستگاه هواساز با کویل آب گرم باشد.
• مشعل، محفظه ی احتراق و فن که در اکثر دستگاه ها از فن سانتریفیوژ استفاده می شود.
• سیستم انتقال هوای گرم که سیستم کانال کشی را نیز در بر می گیرد و سیستم توزیع هوای گرم که انواع دریچه‌های کفی، سقفی و دیواری را شامل می‌شود.

ب) سیستم سرمایش مرکزی دستگاه: این قسمت از دستگاه کاملا از اصول و قواعد سیستم سرمایش تبخیری نظیر کولرهای آبی، زنت و دستگاه ایرواشر پیروی می کند. که میتواند دارای پد باشد یعنی در فصل تابستان با عبور هوای خشک از روی سطح پد مرطوب شده از آب، هوا خنک شده و با دماهای مشخصی وارد ساختمان می‌شود یا میتواند به صورت ایرواشر باشد به این صورت که آب از طریق نازل هایی توسط پمپ عبور کرده و به صورت پودر در می‌آید و همزمان با عبور جریان هوا از روی آن و ورود آن از طریق کانال‌هایی به درون ساختمان عملیات سرمایش در فصل تابستان انجام می‌شود.