بهینه سازی انرژی و کاهش زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق نصب سنسورهای پرسنل

صرفه جویی انرژی با به حداقل رساندن زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق نصب سنسورهای پرسنل

خلاصه روش و نحوه اجرا
در فضاهای با زمانهای کاربری نامنظم و نامشخص ، می توان با نصب سنسورهای حضور پرسنل ( سنسورهایی که حضورافراد را در فضا حس می کنند ) دستگاههای تهویه را کنترل نمود. این روش به ویژه در فضاهای کوچکتر مناسب می باشد زیرا فضاهای کوچکتر سریع تر گرم یا خنک شده و یک سنسور واحد نیز قادر به کنترل و حس (سنس) نمودن حضور افراد در کل فضا می باشد .

درصد صرفه جویی حاصل از بکارگیری روش:
یک سیستم کنترلی مناسب که بر مبنای سنسورهای پرسنل کار می کند می تواند ۷۰ تا ۹۵ درصد از کار غیر لازم سیستم هواساز را برطرف سازد . میزان صرفه جویی در هزینه در بین کاربردهای مختلف متغیر بوده و به برنامه زمانی کاربری فضا ، بار تهویه و سایر عوامل بستگی دارد .

مزایای روش
روشی بسیار موثر و تقریبا مطمئن و عاری از اشتباه می باشد . بارزترین مزیت سنسورهای پرسنل آن است که مستقیما به تغییر وضعیت افراد درداخل فضا و شرایط اشغال شدن فضا پاسخ می دهند . این سنسورها به محض ورود یک نفر به داخل فضا ، سیستم های تهویه را روشن میکند یا شدتشان را بیشتر میکند و به محض خروج فرد و خالی شدن فضا نیز کار تهویه را متوقف می سازند یا به حالت حداقل انرژی و آماده به کار منتقل میشود، نصب سنسورهای پرسنل چندان دشوار نمی باشد اما ممکن است غلط انداز و گمراه کننده باشد بنابراین لازم است تا برای هر دستگاه به تنهایی مکان و جهت مناسبی در نظر گرفته شود .

ملاحظات:
عمده ترین محدودیت سنسورهای پرسنل آن است که این ابزار فاقد توانایی پیش بینی نمودن زمان حضور افراد در داخل فضا می باشند . بنابراین کاربرد این سنسورها در محل هایی که نیاز به مقدار قابل ملاحظه ای زمان جهت گرم شدن یا خنک شدن فضا قبل از حضور افراد وجود داردمناسب نمی باشد . هزینه قطعات و سخت افزار سنسورها به تنهایی پایین می باشدبیشترین بخش هزینه ، مربوط به نیروی کار جهت نصب و انجام سیم کشی های مربوطه می شود . موارد زیر نیز در خصوص این روش حایز اهمیت است .

انتخاب روش:
اگر فضایی نیاز به گرم شدن یا خنک شدن در یک دامنه وسیع دمایی را داشته باشد نباید از این روش استفاده نمود ، زیرا در غیر این صورت به زمان بسیار زیادی نیاز خواهد بود . جهت گرم کردن یا خنک کردن فضا می توان ترکیبی از این روش را با سایر روش های مناسب درنظر گرفت . اگر در خارج از ساعات معمولی کاربری فضا ، رفت و آمد لحظه ای افراد به فضا پی در پی و پیوسته باشد نباید از این سنسورها جهت کنترل تهویه فضا استفاده نمود .

انتخاب تجهیزات ونصبنوع سنسور انتخابی باید مناسب با فضا و محل و جهت قرارگیری سنسورها باشد .

آگاهی دادن به افراد
افرادی که داخل فضا هستند نیاز دارند که مطمئن شوند سرمایش یا گرمایش داخل فضا وجود دارد . بنابراین باید پلاکارد مناسبی در فضا نصب گردد تا به کاربران فضا این آگاهی را دهد که با ورود آنها به داخل فضا شروع سرمایش و گرمایش فضا به طور خود کار انجام می شود و فضای داخل به زودی به سطح دمایی مناسب خواهد رسید .
 

تهویه  موضعی

 هوای محیط کارگران در صنایع مختلف بوسیله عوامل شیمیایی زیان آور آلوده می گردد

مواد آلاینده به شکل گاز ، دود ، مه ، گرد وغبار و… در هوا پراکنده شده و وارد سیستم  تنفسی کارگران می شوند .ورود وجذب عوامل شیمیایی به بدن وقتی بیش از مقادیر مجاز باشد ایجاد ناراحتیهای تنفسی خواهد کرد .بدین جهت بایستی از طریق سیستمهای تهویه موضعی مانع از رسیدن این آلاینده ها به منطقه تنفسی کارگران شد .

 

تهویه موضعی عبارت از گرفتن هوای آلوده در محل تولید آلاینده وانتقال آن به خارج از محل وتصفیه هوا در صورت نیاز .

 به منظور جلوگیری از تخریب محیط زیست ، همچنین بازیافت مواد با ارزش از لحاظ صرفه اقتصادی لازم است آلاینده را توسط وسایل جمع آوری کننده قبل از ورود به هوای اتمسفر ، تصفیه وپالایش نمود .

 در این مکانهای که آلاینده که حاوی ذرات وفیومها فلزی گازها وبخارت باشد  ، جهت جمع آوری آنها از اسکرابر مه پاش استفاده می شود .

 

اسکرابرها :

 در اسکرابرها معمولاً پدیده جذب وجذب سطحی داریم .وکلاً به دو دسته تقسیم می شوند :

a)     اسکرابرهای تر

b)    اسکرابرهای خشک

 

در اسکرابرهای تر برای حذف آلاینده های موجود درهوا (گاز یا ذره )از مایعی استفاده می شود برای حذف ذرات توسط اسکرابر ذرات بدام افتاده روی قطرات مایع ضمیمه می شوند . پارامترهای مهم در اسکرابرهای تر برای حذف آلاینده شامل، نازلهای اسپری کننده،  ساختمان ونتوری ومحدودیتهای آن،  سطح برخورد بین گاز آلاینده ومایع، دهانه های سیکلونی، عواملی که برخورد گاز ومایع را تسهیل می کنند.

 

مزایای استفاده از اسکرابرها :

 •       فضای کمی اشغال می کنند .

•       به عنوان چشمه ثانویه تولید ذره عمل نمی کنن.

•       در اسکرابرها بر خلاف بگ هاوضها دما وکندانسه شدن بخار آب مشکل ایجاد نمی کند .

•       احتمال خطر آتش سوزی وانفجار در آن خیلی کم است .

•       نوعی جمع آوری کننده است که می توان بطور همزمان گاز وذره را بدام انداخت .

 

انواع اسکرابرها

 

وانتوری اسکرابر:

 با کارایی بالا که بیشترین استفاده را دارد .فاکتورهای موثر در راندمان حذف ذرات توسط این نوع اسکرابرها به :

 ·        توزیع اندازه ذره

·        دبی گاز خروجی

·        روش تماس مایع وگاز

·        افت فشار در اسکرابر

 

اسکرابرهای پر شده :

 این اسکرابرها برای حذف گازهای آلوده کاربرد دارند .در این غبار روبها حلقه های چینی ، سرامیک و... استفاده شده است نوعی چینی ترموپلاستیک با دانسیته با دانسیته بالا عمدتاً پلی اتیلن وپلی پرولین  بیشترین کاربرد را دارند .معمولاً در اسکرابرها سعی می شود حذف کننده میست به منظور جلوگیری از خروج آلاینده به محیط استفاده شود .

 برای جهت جریان گاز ومایع  در این اسکرابرها سه الگو ارائه شده است :

 a)     جریان ناهمسو که هوای خروجی از پایین ومایع مورد نظراز قسمت بالا وارد می شود .اگر دبی مایع وگاز وعمل انباشتن مواد داخل برج بدرستی انجام نگیرد پدیده Flooding  اتفاق می افتد یعنی مایع در فضا های خالی وفضاهای بین مواد پر کننده گیر افتاده وبجای اینکه آلاینده با مایع  خارج شود ، مایع گیر می افتد .

 b)    جریان هوا ومایع هر دو همسو بوده وهر دو از بالا می آیند .

 c)     جریان مایع وگاز متقاطع هستند

 

اسکرابرهای خالی :

 بیشتر برای خنک کردن گازها بکار می رود که البته  در آنها تا حدی  ذرات هم گیر می افتند .

 

تهویه موضعی از طریق مکش هوا

Local exhaust ventilation - LEV

هدف از انجام تهویه صنعتی، بهبود شرایط هوا برای کار پرسنل و کاربران است. بر خلاف تهویه مطبوع که هدف از آن بهبود شرایط دما و رطوبت هوا است، هدف اصلی در تهویه صنعتی کاهش میزان گازهای آلاینده در هوای محیط است. وجود گازهای آلاینده مانند گاز دی اکسید کربن، مونو اکسید کربن، اکسید های نیتروژن و ترکیبات گوگرد در هوا در صورتیکه از میازن مجاز فراتر رود، در کوتاه مدت و بلند مدت می تواند خطراتی جدی را برای افرادی که در معرض این گونه آلاینده ها قرار دارند، ایجاد نماید.

هدف از انجام تهویه صنعتی، بهبود شرایط هوا برای کار پرسنل و کاربران است. بر خلاف تهویه مطبوع که هدف از آن بهبود شرایط دما و رطوبت هوا است، هدف اصلی در تهویه صنعتی کاهش میزان گازهای آلاینده در هوای محیط است. وجود گازهای آلاینده مانند گاز دی اکسید کربن، مونو اکسید کربن، اکسید های نیتروژن و ترکیبات گوگرد در هوا در صورتیکه از میازن مجاز فراتر رود، در کوتاه مدت و بلند مدت می تواند خطراتی جدی را برای افرادی که در معرض این گونه آلاینده ها قرار دارند، ایجاد نماید.

در بسیاری از موارد بدلیل بزرگ بودن بیش از حد کارگاه یا کارخانه، تهویه صنعتی باید به صورت عمومی طراحی و اجرا شود. در حقیقت تهویه صنعتی عمومی باید به نحوی انجام شود که کل فضای مورد نظر تحت پوشش تهویه قرار گیرد. این نوع تهویه در حالتی است که تولید گازهای آلاینده و ذرات معلق در فضای وسیعی صورت گیرد.

یونیت های تهویه موضعی برای ایستگاه های جوشکاری و برشکاری

نوع دیگری از تهویه که به آن تهویه موضعی می گویند برای شرایطی در نظر گرفته می شود که در آن، تولید گازهای آلاینده در موقعیت های قابل تفکیک صورت گیرد و نیاز به انجام تهویه صنعتی در کل سالن نباشد. به عنوان مثال در واحد جوشکاری یک کارخانه تولیدی، می توان با استفاده از تهویه موضعی، اقدام به خارج کردن گازهای ناشی از جوشکاری در هر ایستگاه کاری نمود.

اجزای اصلی سیستم تهویه موضعی عبارت اند از :

1- فن مکنده

2- هود و ورودی هوای آلوده

3- داکت ها و کانالها

4- فیلتر

5- خروجی هوا و دودکش

نمای شماتیک یک نوع از سیستم تهویه موضعی مرکزی

نحوه عملکرد سیستم تهویه موضعی متمرکز بدین صورت است که ابتدا برای هر ایستگاه کاری که در آن گاز آلاینده تولید می شود، یک هود و دریچه ورودی هوا تعبیه می گردد. با باز شدن دریچه و آغاز تولید آلودگی، هوای آن محوطه به داخل کانال کشیده می شود. در قسمت قرارگیری فیلتر ، ذرات معلق و آلودگی های قابل رویت تصفیه می شوند. سپس گازها به داخل فن کشیده شده و پس از خروج از آن، از طریق دودکش به بیرون منتقل می شوند.

 

مهمترین مزایای تهویه موضعی، امکان تمرکز و تخلیه سریع آلاینده ها در نقاط مشخص مثل ایستگاه های جوشکاری بوده و در عین حال این روش موثر تهویه به کاهش مصرف انرژی کمک شایانی می نماید.

دلیل کاهش مصرف انرژی در صورت استفاده از تهویه موضعی، کم شدن میزان هوای خروجی نسبت به حالت استفاده از تهویه صنعتی عمومی است. بدین ترتیب میزان انرژی بسیار کمتری جهت سرمایش یا گرمایش هوای محوطه کارگاه یا کارخانه صرف خواهد شد.

مزایای سیستم تهویه موضعی عبارتند از :

کاهش بیشتر آلاینده ها نسبت به تهویه صنعتی عمومی

افزایش راندمان تهویه

کاهش مصرف انرژی

بهبود شرایط تهویه مطبوع محیط مورد نظر

 

منبع: مهندسی مکانیک و تاسیسات حرارتی و برودتی
نویسنده: رضا
نظرات کاربران

شما میتوانید نظر خود را در مورد این مطلب بیان کنید.

ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
حروف بزرگ و کوچک یکسان است.