تكييف الهواء

 تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035

تكييف الهواء يشير إلى تبريد وتجفيف الهواء للراحة الحرارية، وفي أوسع معانيه، يمكن أن يشير المصطلح إلى أي شكل من أشكال التبريد، التدفئة، التهوية أو التطهير التي تغير حالة الجو،

ومكيف الهواء هو جهاز، نظام، أو آلية مصممة لتحقيق الاستقرار في درجة حرارة الجو والرطوبة داخل منطقة (يستخدم في التبريد والتدفئة حسب صفة الهواء في وقت معين)، وعادة ما تستخدم دورة التبريد ولكن في بعض الأحيان يستخدام التبخر، الشائع أكثر في التبريد المريح في معظم المباني والسيارات،

من المعروف أن مفهوم تكييف الهواء، طبق في روما القديمة، حيث كان يتم تدوير المياه من خلال جدران بعض المنازل لتبريدها، تقنيات مماثلة في إيران في العصور الوسطى تضمنت استخدام خزانات وأبراج رياح لتبريد المباني خلال الموسم الساخن، تكييفات الهواء الحديثة ناتجة عن التقدم في الكيمياء خلال القرن التاسع عشر، وأول تكييف هواء كهربائي على نطاق واسع أخترعه في عام 1902 ويليس هافيلاند كارير،

تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035

تطبيقات تكييف الهواء

يقسم مهندسين تكييف الهواء تطبيقات تكييف الهواء إلى تطبيقات راحة وأخرى عملية،

تطبيقات الراحة تهدف إلى توفير بيئة في المباني المغلقة تبقي ثابتة نسبيا في معدل يفضله البشر بالرغم من التغييرات في الجو الخارجي أو في أحمال الحرارة الداخلية،

تكييف الهواء يجعل تخطيط المباني العميقة ممكنا، وإلا لكانوا تم بنائهم أضيق خفيفة الآبار أو بعمل ثقوب حتى تستقبل المساحات الداخلية الهواء الخارجي من خلال التهوية الطبيعية، يسمح أيضا تكييف الهواء أن تكون المباني أطول حيث ان سرعة الرياح تزيد مع الارتفاع، مما يجعل التهوية الطبيعية غير عملية لتلك البنايات الشاهقة، تطبيقات الراحة لمختلف أنواع المباني مختلفة إلى حد كبير ويمكن تصنيفها على النحو

• المباني السكنية منخفضة الارتفاع وتشمل، منازل العائلة الواحدة، المباني ذات الطابقين، والمباني السكنية الصغيرة
• المباني السكنية الشاهقة، مثل مباني السكن الجامعي الطويلة والمباني السكنية
• المباني التجارية التي يتم بناؤها للتجارة، وتشمل المكاتب والمراكز التجارية ومراكز التسوق، والمطاعم، الخ،
• المؤسسات والمباني، التي تشمل المستشفيات الحكومية والأكاديمية، وما إلى ذلك،
• المساحات الصناعية حيث تنشد الراحة الحرارية العاملين،

بالإضافة إلى المباني يمكن استخدام تكييف الهواء في العديد من أنواع وسائل النقل مثل السيارات وغيرها من المركبات والقطارات والسفن والطائرات والمركبات الفضائية،

تطبيقات عملية تهدف إلى توفير بيئة مناسبة للعملية التي تقام بصرف النظر عن الحرارة الداخلية والرطوبة والأحوال الجوية الخارجية، بالرغم من أن البيئة تكون في مستوى الراحة، ولكن تحدد الظروف احتياجات العملية وليس تفضيلات البشر، وتشمل التطبيقات العملية:

• غرف عمليات المستشفيات، وفيها ينقى الهواء لمستويات عالية للحد من مخاطر العدوى ويتم التحكم في الرطوبة للحد من جفاف المريض، على الرغم من درجات الحرارة في كثير من الأحيان تكون في مستوى الراحة، إلا أن بعض الإجراءات الخاصة مثل جراحة القلب المفتوح تتطلب درجات حرارة منخفضة (حوالي 18 درجة مئوية، 64 فهرنهايت)، ومثل الأطفال الرضع الذين يحتاجوا لدرجات الحرارة مرتفعة نسبيا (حوالي 28 درجة مئوية (82 فهرنهايت)،
• غرف الأبحاث التي تنتج الدوائر المتكاملة، والأدوية، وما شابه ذلك، حيث مستويات عالية جدا من نظافة الهواء والتحكم في درجة الحرارة والرطوبة اللازمة لنجاح العملية،
• مرافق تربية الحيوانات المختبرية، وبما أن العديد من الحيوانات تتكاثر عادة في فصل الربيع فقط، يتم احتجازهم في غرفة تشبه ظروفها فصل الربيع طوال السنة فيمكن أن يتكاثروا على مدار السنة،
• تكييف هواء الطائرات، وإن كان شكليا، يهدف إلى توفير الراحة للمسافرين ومعدات التبريد، يشكل تكييف الهواء الطائرات تحديا من نوع خاص بسبب تغيير

ارتفاع الكثافة المرتبط بالتغيرات في ارتفاع الرطوبة ودرجة حرارة الهواء الخارجي

• مراكز البيانات
• مصانع النسيج
• مرافق الاختبار البدني
• النباتات الزراعية ومناطق الزراعة
• المنشآت النووية
• المختبرات الكيميائية والبيولوجية
• المناجم
• البيئات الصناعية
• طهي المواد الغذائية ومناطق تصنيعها

في كلا من تطبيقات الراحة والعملية قد يكون الهدف ليس فقط التحكم في درجة الحرارة، ولكن أيضا الرطوبة ونوعية الهواء والحركة الجوية من مكان إلى مكان،

تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035

التحكم في الرطوبة

عادة ما تقلل معدات تبريد وتكييف الهواء من رطوبة الجو المعالج بواسطة النظام، ملف المبخر البارد نسبيا (أقل من درجة تكثف) يكثف بخار الماء من الهواء المعالج، (مثل الثلج والمشروبات الباردة التي تكثف الماء على السطح الخارجي للزجاج)، وترسل الماء إلى مجرى ويزيل بخار الماء من المكان المبرد ويقلل الرطوبة النسبية، لأن البشر يفرزون العرق لتوفير التبريد الطبيعي فتبخر العرق من الجلد يحسن الهواء الجاف (إلى حد ما)، تكييف هواء الراحة يهدف لعمل 40 ٪ إلى 60 ٪ من الرطوبة النسبية في المكان، في مؤسسات تجارة التجزئة تعمل خزائن التبريد العملاقة المفتوحة بدور فعال للغاية كوحدات لتجفيف الهواء،

وثمة نوع محدد من مكيفات الهواء يستخدم فقط في التجفيف يسمى مزيل الرطوبة، ويختلف مزيل الرطوبة عن تكييف الهواء العادي في أن كل من المبخر وملفات المكثف موضوعين في نفس المسار الجوي، والوحدة بأكملها موضوعة في البيئة المراد تكيفها (في هذه الحالة تجفيفها)، بدلا من الحاجة لملف مكثف يكون في الهواء الطلق، وجود ملف المكثف في نفس المسار الجوي حيث ينتج ملف المبخر الحرارة، ويجفف الهواء، يوضع ملف المبخر (البارد) أولا في طريق الهواء، ليجفف الهواء كما تفعل أجهزة تكييف الهواء العادية، يمر الهواء القادم حول الملف المكثف ليسخن الهواء المجفف الآن، علما بأن مصطلحي «ملف المكثف» و«ملف المبخر» لا بشيروا إلى سلوك الماء في الهواء لأنه يمر فوق كل ملف ويشيروا بدلا من هذا إلى مراحل دورة التبريد، وجود ملف المكثف في مسار الهواءالرئيسي وليس في مسار خارجي منفصل، (كما في أجهزة تكييف الهواء العادية) يترتب عليه نتيجتين – تسخين الهواء الناتج بدلا من تبريده، وقدرة وضع الوحدة في أي مكان في البيئة لتكييفه، دون حاجة إلى أن يكون المكثف في الهواء الطلق،

على عكس تكييف الهواء العادي، مزيل الرطوبة سوف يسخن الغرفة مثل السخانات الكهربائية التي تسحب نفس الكمية من الطاقة (وات) مثل مزيل الرطوبة، تكييف الهواء ينقل الطاق خارج الغرفة بواسطة ملف المكثف، والذي تقع خارج الغرفة (في الهواء الطلق)، هذا هو النظام الحرارية فيها الغرفة بمثابة نظام الطاقة وتحويلها من النظام، على العكس مع مزيل الرطوبة، أي نقل الطاقة الحرارية من نظام (الغرفة)، لأن وحدة تكييف الهواء (مزيل الرطوبة) تماما داخل الغرفة، ولذلك كل من الطاقة المستهلكة من قبل مزيل الرطوبة هي الطاقة التي هي مدخلات النظام الحرارية (الغرفة)، ويبقى في القاعة (الحرارة)، وبالإضافة إلى ذلك، إذا كانت مكثفة تمت إزالة المياه من الغرفة، ومقدار الحرارة اللازمة لغلي الماء التي أضيفت إلى القاعة، هذا هو عكس المياه مشيرا إلى الغرفة مع برودة التبخر،

مزيلات الرطوبة وعادة ما يستخدم في البرد والرطوبة والاجواء لمنع العفن النمو داخل منازلهم، وخصوصا في الطوابق السفلية، لأنها تستخدم أحيانا في حار رطب الاجواء لراحة لأنها تقلل من الرطوبة التي تسبب عدم الراحة (كما منتظم أجهزة تكييف الهواء، ولكن من دون تبريد الغرفة،

الهندسة الفيزيائية والخواص الحرارية للغاز بخار المزائج اسم قياس الرطوبة،

تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035

الآثار الصحية

هناك سوء في صيانة نظام تكييف الهواء في بعض الأحيان يمكن تعزيز نمو وانتشار الكائنات الدقيقة، مثل فيلقية مستروحة، جراثيم المسؤولة عن Legionnaires المرض، أو thermophilic actinomycetes ـ، ولكن ما دام يحتفظ مكيف الهواء النظيف هذه المخاطر يمكن تجنبها، على العكس من ذلك، تكييف الهواء، بما في الترشيح، والترطيب والتبريد والتطهير، وما إلى ذلك، يمكن استخدامها لتوفير نظافة وامان في المستشفى وغرف العمليات وغيرها من البيئات التي يكون فيها المناخ الملائم أمر حيوي لسلامة المرضى ورفاههم، تكييف الهواء يمكن أن يكون له أثر إيجابي على من يعانون من الحساسية والربو،

السيارات ومكيفات الهواء

صممت نظم تكييف الهواء لتسمح للسائق والركاب بالشعور بالمزيد من الراحة أثناء الرطوبة غير المريحة أو الرحلات الساخنة في سيارة، السيارات في المناخات الحارة غالبا تكون مزودة بتكييف الهواء، كان هناك الكثير من النقاش والجدال حول ما استخدام جهاز لتكييف الهواء يخفض كفاءة الوقود للسيارة، العوامل مثل مقاومة الريح والديناميكا الهوائية وقوة المحرك والوزن لابد من مراعاتها في تقييم استخدام نظام تكييف الهواء في السيارة ، كما درست عوامل أخرى قد تؤثر على محرك الاحتراق الداخلي وارتفاع درجة حرارة المحرك يمكن أن يكون لها تأثير على نظام تبريد السيارة،

فإن شركة باكارد السيارات هي أول مصنع لبناء السيارات ومكيفات الهواء في السيارات، ابتداء من عام 1939،

تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035

مكيفات الهواء المتنقلة

تكييف الهواء المحمول هو الذي له عجلات ويمكن نقله بسهولة داخل المنزل أو المكتب، وهم متاحين حاليا مع قدرات مع القدرات ما يقرب من 6,000 إلى 60,000 وحدة حرارية / ساعة (1,800 إلى 18,000 وات) ومع أو بدون سخانات المقاومة الكهربائية، مكيفات الهواء المحمولة تأتي في شكلين، split وhose، مبردات التي تسمى أحيانا مكيفات، هي أيضا المحمولة،

تبريد الهواء المحمولة مكيفات الهواء ضاغط على أساس نظام التبريد التي تستخدم لتبادل وحرارة الهواء، وبنفس الطريقة التي سيارة نموذجية أو أجهزة تكييف الهواء المنزلية، مع هذا النوع من النظام جفف الهواء كما هو تبريد، وهي تجمع المياه المكثفة من الهواء المبرد، وينتج هواء ساخن يجب تنفيسه خارج المنطقة المبردة (ينقل الحرارة من الهواء في المنطقة المبردة إلى الهواء الذي يجب تنفيسه)،

مضخات الحرارة

مضخة الحرارة هو تعبير عن نوع من مكيفات الهواء التي التبريد دورة قادرة على عكسه، وبدلا من أن تنتج الحرارة الباردة في البيئة المغلقة، وهي أيضا يشار إليها، وتسويقها على النحو، وعكس اتجاه دورة تكييف الهواء، جهاز لتكييف الهواء التي تستخدم في هذه الطريقة لإنتاج الحرارة بشكل ملحوظ أكثر كفاءة من المقاومة الكهربائية للتدفئة،

تصميم وتنفيذ أحمال التكييف ببرنامج كاريور ،،، وتصميم مخططات التكييف 0531335035