سرماسازی ـ اصول

تهیوهٔ هوا سیستمی می‌باشد که در طول تمام سال بتواند درجه حرارت محل را کنترل کند. این‌چنین سیستمی نه تنها باید هوای تابستانی را سرد کند بلکه باید رطوبت هوا، کنترل درجه حرارت …

تهیوهٔ هوا سیستمی می‌باشد که در طول تمام سال بتواند درجه حرارت محل را کنترل کند. این‌چنین سیستمی نه تنها باید هوای تابستانی را سرد کند بلکه باید رطوبت هوا، کنترل درجه حرارت داخلی محل، ورود هوای تازه و همچنین پاکسازی و توزیع مناسب هوا را نیز تحت نظارت خود گیرد. بنابراین چنین سیستمی باید دارای منبع گرم کننده‌ای مانند دیگ بخار یا کوره و منبع سردکننده‌ای باشد که خود شامل وسایلی از قبیل خشک کن هوا یا فیلترها، بادبزن و کانال‌های هوائی می‌باشد. تهویهٔ هوا در اماکن و ساختمان‌های گوناگون بسته به فضای مورد نظر هر کدام به‌وسیله روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد که در زیر سه نمونه متداول آن را شرح می‌دهیم:

۱) تولید سرما بهوسیله تراکم هوا = در این نوع تهویهٔ هوا از جریان آب سرد شده به یک مخزن آب تحت فشار استفاده می‌گردد. برای انجام این کار باید از گازهای مخصوص یا از خواص مایعات و گازها یعنی مایع کردن گازها توسط فشار قرار داده تا به بخار تبدیل گردیده سپس به وسیل آب سرد گرمای اضافی آن گاز را گرفت. همین عمل باعث مایع شدن از گاز می‌گردد. با گذراندن این مایع از یک وسیله منبسط کننده، این مایع تبدیل به گاز می‌گردد و درجه حرارت کامل خود را از دست می‌دهد و به درجه حرارت بسیار پایینی نزول می‌کند. به‌همین دلیل گرمای محیط خود را کسب نموده و باعث سرد شدن محیط می‌شود.

واحد سرما = هرگاه یک تن یخ ۳۲ درجه فارنهایت در مدت ۲۴ ساعت به آب ۳۲ درجه تبدیل گردد این مقدار سرما را قرار داده‌اند. بر این اساس، اقتصادی‌ترین، مفیدترین و مطمئن‌ترین وسیله برای انجام عمل سرماسازی، سه گاز آمونیاک ـ فرئون ۱۱ و ۱۲ شناخته شده است.

۱) اولین گاز (ccl۳f) منو فلورتری کلرومتان یا فرئون ۱۱ است که برای تبدیل به مایع شدن مقدار فشاری در حدود ۵۳۵ پاوند در هر اینچ مربع لازم دارد و درجه حرارت اشباع آن در این مقدار فشار ۳۸۸ درجه فارنهایت می‌باشد. این گاز غیر قابل انفجار بوده و کمی سمی می‌باشد. دومین گاز (ccl۳f۲) دی‌کلرو دی‌فلورو متان که به نام فرئون ۱۲ مشهور است. این گاز در هنگام تبدیل به حالت مایع فشاری معادل ۵۸۲ پاوند در هر اینچ مربع را تحمل می‌کند و در جه حرارت اشباع این گاز ۲۳۲ درجه فارنهایت است درجه ذوب و انجماد آن به ترتیب ۶/۲۱ ـ فارنهایت و ۲۴۷ ـ درجه فارنهایت می‌باشد. این گاز هم کمی سمی می‌باشد ولی هیچگاه خطر انفجار ندارد. سومین گاز مورد استفاده در این سیستم‌ها گاز آمونیاک است که در دستگاه‌های قدیمی به کار می‌رفته است و تنها به علت قابلیت انفجاری و سمی بودن شدید آن دیگر به کار نمی‌رود.

۲) تولید سرما به‌وسیله عمل جذب = این طریقه برای تأسیسات با گنجایش حداکثر ۱۰۰۰ تن به کار می‌رود و مولد آب سرد شده می‌باشد. در این طریقه از سرد کردن آب گرم تحت فشار استفاده می‌شود. نیروی حرکتی در این طریقه به جای توربین بخاری متراکم کننده (کمپرسور)، می‌باشد و بخار حاصله توسط محلول نمک جذب شده و باعث تنزل درجه حرارت محیط می‌گردد.

۳) سیستم تولید سرما به‌وسیله ترموالکتریک (الکتریسیته و گرما) = برای کم صداتر و ساده‌تر نمودن روش‌های قبلی از اصول ترموالکتریک کمک گرفته‌اند ژیش از بررسی‌های لردکلوین در سال ۱۸۵۰ درباره تولید سرما، جین‌پلپتر کشفیات بسیاری را درباره الکتریسیته، گرما و فلزات غیر مشابه در ترموکوپل در سال ۱۸۳۴ انجام داده است. او دریافته بود که اگر از یک مدار ترموکوپل جریان الکتریسیتهٔ مستقیم عبور کند، در یک سر اتصال دو فلز حرارت در سر دیگر سرما به وجود می‌آید. به خاطر مخالفت اختلاف پتانسیل یا ولتاژ بین دو فلز با جریان عبوری می‌باشد این مخالفت به صورت گرما ظاهر می‌گردد، در صورتی که در سر دیگر عکس این عمل انجام می‌گردد و تولید سرما می‌کند. بنابراین ترموکوپل وسیله این است که درجه حرارت را از طریق تأثیر الکتریکی آنها در یک جسم هادی تشخیص می‌دهد. این وسیله علی‌رغم موارد استفاده‌های بسیار آن در موارد فضایی، تنها در آب سردکن‌ها، یخ‌سازهای برقی و تهویه کننده هوای زیر دریایی‌ها به‌کار رفته است. مهمترین مزیت این نوع تهویه کننده‌ها، سکوت و وجود نداشتن هیچ قسمت متحرکی در دستگاه می‌باشد.