التكييف المركزى

1)- نبذة عن مكان التربص :
،أنشأت مِؤسسة زيدني مبروك سنة 1995 ومن أهم مهامها (( صيانة وتركيب أجهزة تبريد وتكييف وصيانتها وتصليحها )) ، ومن أهم هذه الأجهزة ، " ثلاجات المنزلية ، مبردات المياه ، ومكيفات غرف التبريد...إلخ .
2)- تعريف التكييف المركزي : هو عبارة عن وحدة تكييف هواء توجد في مكان الغرف المتعددة الأغراض بسهولة في كل تطبيق يجب على المصمم مراعاة الأساسية لكل نظام ومنه ثم اختيار النظام المناسب.
3) - أنواع أنظمة التكييف المركزي :
3-1) - نظام الماء الكلي :
يستخدم نظام مائي كلي وحدات طرفية تعرف ملف مروحة يسري خلال الملف ماء بارد أو ساخن سبق تجهيزه في الغرفة المركزية.
الملفات المتخذ من ذات إسورتين ثلاثة أو أربعة يمثل النظام ذو الثلاثة مواسير ( تغذية ، مياه باردة ، ساخنة وراجع مشترك) أو الأربعة مواسير ( تغذية وراجع مياه باردة ، تغذية وراجع مياه ساخنة ) للتحكم الدقيق في درجة حرارة الهواء في الغرفة المختلفة ذات الأحمال المختلفة تسخين أو تبريد.
تعمل المروحة في وحدة ملف مروحة على تقليب هواء الغرفة وسريان خلال الملف يتم تحديد الهواء عن طريق فتحة في الجدار للوحدات المركبة في أسفل الشبابيك ومن أهم التطبيقات هذا النظام يشتمل على:
 - ذات الأنبوب الواحد.
 - ذات الأنبوب الراجع العكسي.
 - ذات الأنبوب المباشرة.
 - نظام متعدد الأنابيب.
وحدات ملف مروحة:
يستخدم نظام الماء الكلي وحدات ملف مروحة
يتم التحكم في درجة حرارة الهواء بواسطة التحكم في معدل سريان الماء خلال الملف عن طريق صمامات التحكم لتبخر نظام التكييف الذي يستخدم وحدات ملف مروحة والأوسع انتشار في الوقت الحاضر في الفنادق أو المباني...إلخ.
مزايا النظام :
 قلة التكلفة .
 لا يحتاج إلى مسالك هوائية .
 لا يشغل حيز كبير.
 سهولة التركيب .
عيوب النظام :
 لا يوفر التحكم الجيد في رطوبة الهواء للغرفة.
 إجراء الصيانة داخل الأماكن المكيفة.
 تكوين البكتريا في مواسير المياه.
 تأثر تهوية الغرفة بسرعة الرياح والأمطار وتسرب الحشرات خلال الفتحات الحائطية.
3-2) - نظام الهواء والماء :
يستخدم هذا النظام كلا من الهواء والماء وتتم عمليات التسخين أو التبريد لكل من الهواء والماء في غرفة المكنات المركزية ثم يوزع كل منها إلى الأماكن المطلوب تكيفها ، ويستخدم هذا النظام عادة في تكيف المناطق الخارجية للمباني والتي يكون معظم الحمل الحراري بها ناتجاً عن الحرارة المحسوسة شريطة ألا تتطلب هذه المناطق دقة عالية في التحكم بنسبة الرطوبة بها ، كما يستخدم هذا النظام أيضاً في الحالات التي يتكون فيها المبنى من غرفة تتطلب تبريد أو أخرى تحتاج إلى تدفئة وتستخدم هذا النظام بكثرة في الفنادق والمدارس والمستشفيات ومباني المكاتب وغيرها .
وتعرف دائرة الهواء في هذا النظام بدائرة الهواء الرئيسي أما دائرة الماء فتعرف بدائرة المياه الثانوية وتستخدم المياه الثانوية في كل غرفة للتحكم في الحمل الحراري خلال أحد لطرق الآتية:
أ‌- استخدام وحدات سحب هواء الغرف .
ب- استخدام وحدات ملف مروحة.
ج-استخدام لوحات مشعة.
ويمتاز نظام تكييف الهواء والماء باحتياجاته إلى إشغال مساحة صغيرة من المساحة المطلوب تكيفها نظراً لصغر مواسير المياه بالمقاربة بممرات الهواء هذا بالإضافة إلى عدم وجود ضوضاء بالغرفة عند التشغيل مع إمكانية التحكم في تكييف كل غرفة بمفردها . أيضاً يمتاز هذا النظام بعدم وجود تكييف بالغرفة ووجود معظم الصيانة في مكان مركزي واحد .
ويتم حسب كمية الهواء الرئيس نظام التكيف صيفاً بحيث يعطي لأتي:
 تهوية كافية للاماكن المطلوب تكيفها.
 تغلب على الحمل الحراري الناتج عن انتقال الحرارة في حوائط والأنفاق.
 نزع الرطوبة الناتجة عن الحرارة الكامنة.
 قوة دفع كافية في وحدات سحب هواء الغرفة في حالة استعمالها كما يتم تقدير كمية المياه الثانوية لكل غرفة بحيث يمكن لهذه المياه الثانوية التغلب على الحمل الداخلي المحسوس بالغرفة أي الحمل الحراري الناتج على الأشخاص والإضاءة.
مزايا النظام:
 إمكانية التحكم في تكييف كل غرفة.
 إمكانية التسخين أو التبريد تبعا لظروف الجو.
 صغر أحجام ممرات الهواء حيث أن جزءاً من الحمل يتم مناولته باستخدام دائرة المياه الثانوية.
 استخدام مراوح طرد الهواء ( أصغر من تلك المستخدمة في حالات نظم الهواء الشامل).
 أقل استهلاك للطاقة على مدار العام نظراً لإمكانية استخدام الهواء الخارجي في حالة ما إن كانت الظروف الخارجية مناسبة.
 سهولة الصيانة لوحدات البحث.
 إمكانية التشغيل مع إيقاف سريان الهواء.
 يمكن إمداد الهواء الرئيسي لكل غرفة عن طريق وحدة الملف مروحة.
 إمكانية خفض تكاليف التشغيل عن طريق إيقاف وحدة الملف المروحة.
 الحصول على راحة حرارية أفضل من النظم الأخرى.
 عدم استخدام أي أجزاء ميكانيكية متحركة.
عيوب النظام:
 صعوبة التحكم في تكييف الغرفة بمقارنة مع نظام الهواء الشامل .
 وجود صيانة بالغرفة الطاقة وصيانة وحدات سحب هواء الغرفة.
 عدم إمكانية إيقاف الهواء الثانوي حيث أن وحدات سحب الهواء تحمل سريان الهواء الرئيس.
 لا يصلح هذا النظام للأماكن التي يلزم معها التخلص من عادم كبير من هواء تكييف مثل المعامل وغيرها.
 احتمال وجود تكييف وحدات سحب.
 ارتفاع تكلفة الأولية لنظلم التكييف.

1) أنظمة الهواء الكلي:
في هذه الأنظمة يتم فيها دفع الهواء البارد أو الساخن إلى الأماكن المراد تكييفها عبر مجاري للهواء وتوزيعه خلال مخارج للهواء ويستخدم الهواء فقط الذي يكيف إلى الشروط المطلوبة من درجة حرارة والرطوبة كما يوجد هذا النظام في جميع تطبيقات تكييف الهواء سواء كان للراحة الحرارية أو العمليات الصناعية المختلفة وينتشر استعماله في المباني المتعددة المناطق ولكل منطقة تحكم في شروط تكيفها مثل مباني المكاتب والمدارس والجامعات والمستشفيات والمحلات التجارية والفنادق والسفن وغيرها ، وكذا التطبيقات المختلفة لتكيف الهواء التي تتطلب تحكما دقيقاً في درجة الحرارة والرطوبة بالغرف مثل غرف الكمبيوتر والمعامل وغرف العمليات بالمستشفيات وغيرها ...ويمكن تصنيف الهواء الكلي إلى:
1. أنظمة الهواء الكلي ذات المجرى الواحد.
2. نظام إعادة التسخين.
3. نظام الحث ثابت الحجم.
4. نظام الوحدة متعددة المناطق.
5. نظام المجرى الثنائي.
6. نظام الحجم الهواء المتغير وثابت درجة الحرارة.
4-1) أنظمة الهواء الكلي ذات المجرى الواحد :
تعد من أهم أنظمة الهواء الكلي وتحتوي على تحكم مباشر لظروف الغرفة وتستخدم في أماكن يكون فيها عادة عدد الأشخاص ثابت وفي بعض الأحيان متغير والمكاتب والمصانع حيث أنها لا تحتاج غالباً إلى تحكم دقيق في درجة الحرارة والرطوبة ، ويمر الهواء البارد والساخن في ممر واحد لسحب الهواء وتصنف هذه الأنظمة إلى مجموعتين رئيسيتين هما :
(1-1) - نظام ثابت متغير درجة الحرارة:
يتم في هذا النظام تكييف الهواء في وحدة توضع قرب الغرفة أو بعيدة عنها كما توجد ترموستات لتحكم في درجة حرارة الهواء المنقول إلى الغرفة طبقاً لحملها الحراري بواسطة منظمات الخنق بحيث تكون كمية الهواء المنقول للغرفة ثابت ويصلح هذا النظام في الحالات التي فيها حمل تبريد ثابت أو منتظم ويوجد نظام ثابت الحجم في المجلات التجارية الصغيرة وحجرات التدريس المنفصلة وغرف الأعلام الآلي وغيرها.
(2-1) - نظام متغير الحجم ثابت درجة الحرارة:
يتم في هذا النظام الاستجابة لأي تغيرات في الحمل الحراري للغرفة عن طريق تغير حجم الهواء الوارد للغرفة مع ثبات درجة الحرارة في الهواء المنقول ، وتعمل ترموستات حرارية على التحكم في حجم الهواء المنقول إلى الغرفة ويستخدم نظم متغير الحجم عادة في الفنادق ومباني المكاتب و المحلات التجارية والمستشفيات وغيرها . شكـل : 1.

(3-1) - إعادة التسخين:
يستخدم هذا النوع في حالة المناطق المتعددة حيث تتم الاستجابة للحمل الحراري لكل غرفة بإعادة تسخين الهواء المنقول لها بواسطة البخار ، الكهرباء أو الماء الساخن تعمل ترموستات الوحدة الطرفية على تشغيل أنظمة إعادة التسخين إذا قلت درجة حرارة الهواء عن الدرجة المفروضة . شكــل : 2.




(4-1) - نظام الهواء الكلي الحثي ذو الحجم ثابت:
يتناسب هذا النظام العديد من التطبيقات خصوصا المباني المتوسطة والصغيرة متعددة الغرف حيث أن الغرف والأماكن الكبيرة يتم تكيفها من محطة تكيف مركزية ويستخدم هذا النظام غالب في المباني الأفقية ، كما يلزم إضافة ماكينة تبريد أو ملفات تبريد وأنابيب توصيل في المدرس التي تحتاج إلى تدفئة وتهوية أو التحويل إلى تكييف كامل مستقلا . شكــل : 3.














(5-1) - نظام الوحدة متعددة المناطق:
يتكون نظام الهواء الكلي للوحدة متعددة المناطق من ملفات التبريد والتسخين على التوازي ويعطي حجما ثابتا للهواء مع ثبوت درجة الحرارة تكون الوحدة متعددة المناطق عادة على شكل وحدة يتم تجمعها في المصنع أو في الموقع و تشمل الوحدة على صندوق خلط ، مرشح ، مروحة ، وصندوق يحتوي على ملفات تبريد و التسخين مع غرفة للهواء البارد والساخن ومجموعة من الخوانق الخلط تقوم بالخلط الهواء البارد والحار بالنسبة المطلوبة ويدفع الهواء المخلوط عبر مجار الهواء إلى المناطق المختلفة وتوجد في المدارس ومجمعات المكاتب استوديوهات راديو والتليفزيون . شكـل : 4 .




(6-1) - نظام المجرى الثنائي :
يوفر نظام الهواء الكلي ثنائي المجرى للتحكم في درجة الحرارة للأماكن والمناطق المراد تكييفها كل على حدة ويمكن الحصول على التحكم في درجة الحرارة عن طريق تزويد صندوق الخلط بهواء من مجريين للهواء كلاهما عند درجتي حرارة مختلفتين أحدهما ساخن والآخر بارد يقوم صندوق الخلط بخلط الهواء البارد والحار بنسب حسب ضبط ترموستات الموجود في الغرف يشيع استخدام لهذا النظام هو المباني متعددة الغرف ولكن الكثير من الأنظمة تم استخدامها في المكاتب ، الفنادق ، الشقق السكنية ، المستشفيات ، المدارس والمعامل الكبيرة ويمتاز بالتغير الكبير في الحمل الحراري المحسوس . شكـل : 05.


( 7-1) - نظام حجم الهواء المتغير وثبات درجة الحرارة
يسمح هذا النظام بتغير الأحمال الحرارية عن طريق تغيير معدلات الهواء خلال الوحدة الطرفية الموجودة داخل المكان المكيف ، يمتاز هذا النظام بقلة كل من التكلفة الابتدائية وتكلفة التشغيل نسبة لأن حجم الهواء يتطلب تحكماً بسيطاً في حدود 20% لمخارج الهواء يستخدم هذا النظام مع الأحمال الحرارية الثابتة على مدار العام مثل المخازن التجارية ، المباني المكتبية ، الفنادق ، المستشفيات ، المساكن والمدارس .
2) مزايا النظام الهواء الشامل:
يمتز نظام الهواء الكلي بـ:
أ- السهولة والبساطة في التصميم والتركيب والتشغيل.
ب- انخفاض التكاليف الأولية.
ج- انخفاض تكلفة التشغيل.
د- إمكانية وضع المعدات الميكانيكية بعيداً عن المكان المكيف الأخر الذي يؤدي إلى تكييف هواء المناطق المختلفة بأقل ضوضاء ممكنة.
هـ- تتم جميع أعمال الصيانة في مكان واحد حيث أن جميع معدات التبريد والمراوح يتم تركيبها في مكان واحد.
ز- إمكانية توفير طاقة التشغيل في حالة ما إذا كان الهواء الخارجي يصلح كهواء مكيف للاستخدام.
ح- سهولة تغير التشغيل لنظام التكييف بين فصول السنة.
ط- إمكانية تدفئة بعض المناطق وتبريد البعض الآخر من المناطق الموجودة في نفس المبنى.
س- لا يشغل مساحات الأرضية للمناطق المكيفة.
3) عيوب النظام:
أ- تحتاج هذه النظم سماح محدد في الأسقف لتركيب الممرات الحاملة للهواء المكيف هذا بالإضافة إلى احتياج مساحات إضافية في بعض الأماكن لتركيب الممرات الرئيسية للهواء ومراوح التوزيع.
ب- في بعض نظم الهواء الكلي لا تحتوي على أجهزة توازن ذاتية ، يصعب موازنة الهواء بين المناطق المختلفة خصوصاً عندما يكون هناك بعض المساحات المراد تكييفها في بعض الأحيان.
ج- قد يسبب هذا النظام بعض المشاكل المعمارية ، خاصة ما إذا كان هناك بعض المناطق الداخلية ذات حمل تبريد كبير يحتاج إلى كمية كبيرة من الهواء المكيف.
د- بعض نظم الهواء الشامل تعتبر ذات كفاءة منخفضة في استهلاك الطاقة مثل نظم إعادة التسخين أو نظم الممر الثنائي ولا ينصح حاليا باستخدامها ( لترشيد استهلاك الطاقة) .
.دارتي التحكم:
تجري عملية التحكم وفق دارة مغلقة ودارة مفتوحة ، ففي الدارة المغلقة تتم مراجعة نتيجة إجراء تصحيح انحراف المتغير المعني عن نقطة الإسناد بالتغذية المرتدة ، عند انخفاض الحمل الحراري ترتفع درجة الحرارة (حالة التدفئة) فيتحسس المجس لدى وحدة التحكم ويرسل إشارة تستخدم في إغلاق صمام البخار جزئيا فتنخفض درجة حرارة الهواء عند مخرج ملف التسخين فتنخفض درجة حرارة هواء المنطقة المكيفة أما في حالة الدارة المفتوحة فلا توجد تغذية مرتدة ، بحيث يتم ضبط الشروط المكان المكيف وفق العلاقة بين تغير درجة الحرارة الخارجية والحمل الحراري ، يتم التحسس بواسطة مثبت الحرارة وإصدار إشارة إلى صمام الملف التسخين ليغلق جزئيا.
2.أنواع أنظمة التحكم:
يمكن تصنيف أنظمة التحكم على حسب مصدر الطاقة التي يعتمد عليها النظام في إنجاز عمليات التحكم وعليه فإن أنواع أنظمة التحكم هي:
I. نظام التحكم الذاتي:
يستخدم هذا النظام الضغط أو القوة أو الانتقال الذي يصدر عن الجزء الحساس كمصدر طاقة مباشر لتوجيه العنصر الموجه ويكون كل من وحدة التحكم والعنصر الموجه في وحدة مشتركة فعند تمدد السائل داخل الجزء الحساس نتيجة ارتفاع درجة الحرارة ، فإنه يضغط على الغشاء المعدني المرن وبالتالي على النابض فيغلق الصمام جزئيا وعند انخفاض درجة الحرارة فإن السائل يتقلص فيفتح الصمام جزئيا ، وارتفاع أو انخفاض ضغط السائل مع ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة يدعى بالتأثير المباشر.
II. نظام التحكم بالهواء المضغوط:
يعمل الهواء المضغوط في هذا النوع كمصدر للطاقة بعد إعداده بواسطة الضاغط ، ووحدة التحكم تعمل على تغيير ضغط الهواء المضغوط بمقدار يتناسب مع مقدار التغير في المتغير المعني بالتحكم (كتغير درجة الحرارة) ويتم ذلك عن طريق تنفيس معدل معين من الهواء المضغوط ، ويستخدم هذا النظام في الأبنية الكبيرة عموماً نظراً لمرونته في التحرك وسهولة تركيبه وصيانته.
III. نظام التحكم الهيدروليكي:
من حيث المبدأ يشبه نظام التحكم بالهواء المضغوط ولكن يستخدم الزيت أو الماء لنقل الإشارة الصادرة عن المحس بدلا من الهواء ، ويستخدم هذا النظام من أجل قوى أكبر مما هي عليه في الهواء المضغوط.

IV. نظام التحكم الكهربائي:
يستخدم في هذا النظام التغير في فرق الجهد الكهربائي الناجم عن تغيير الهواء المعني بالتحكم (الهواء المكيف) كإشارة لتحريك العنصر الموجه بشكل مباشر أو غير مباشر وقد يستخدم توتر عالي 120Vأو 220V أو توتر منخفض 24V فولط.
V. نظام التحكم الإلكتروني:
يشبه نوعاً ما نظام التحكم الكهربائي إلا أنه يصدر إشارة ذات شدة صغيرة بواسطة مجس الذي يكون عادة مقياس درجة الحرارة بالمقاومة الكهربائية أو بالمزدوجة الحرارية ، إن يستخدم عنصر المضخم الإلكتروني لتكبير الإشارة بما يتناسب مع القوة اللازمة لتحريك العنصر الموجه .
3.طرق التحكم:
هناك ثلاث طرق رئيسية لتحكم في تكييف الهواء ، الطريقة الأولى هي التحكم ذي الوضعيين والثاني التحكم التناسبي والثالثة التحكم العائم وهي الطريقة الأقل استعمال وكل من الطرق يمكن أن تكون بسيطة أو تكون مركبة بقصد تخفيض انحراف الشروط المعينة بالتحكم ، واختار الطريقة المناسبة أمر هام أما التحكم العائم تعمل بشكل أفضل في الأنظمة ذات السعة الحرارية الصغيرة وعدم الاختيار الصحيح لطريقة التحكم تؤدي إلى التأخر في الاستجابة وعدم استقرار النظام .
3-1 طريقة التحكم ذي الوضعين (البسيطة):
يعمل العنصر الموجه في هذه الطريقة في أحد وضعين إما بكامل سعته أو سعة تساوي الصفر ، وذلك عندما يتجاوز انحراف لمتغير (الهواء) حداً معيناً تم اختياره ويدعى بالفرق الساكن عند التدفئة بملف التسخين يغلق صمام الماء الساخن كلياً عندما يتجاوز درجة حرارة المكان المكيف الفرق الساكن ويبقى مغلقا حتى تعاود درجة حرارة المنطقة المكيفة بالانخفاض وإلى أن تبدأ بتجاوز الفرق الساكن عندها يفتح الصمام كلياً وهكذا.

4- صمام الهواء:
صمام الهواء من العناصر الهامة في ضبط معدلات تدفق الهواء في شبكة مجاري الهواء وذلك عن طريق تغيير مقاومته أمام تيار الهواء وقد يتم فقد الضغط الذي يعبر عن هذه المقاومة ، وفي ما يلي معلومات أساسية حول تركيب صمامات الهواء وأنواعها واستخدامها وأدائها.
4-1 أنواع صمامات الهواء واستخدامها:
صمام الهواء هو عبارة عن مجموعة صفائح معدنية أو بلاستيكية تركب في مقطع مجرى الهواء قصد ضبط معدل تدفق الهواء يدوياً ، عند ضبط معدلات تدفق الهواء في شبكة مجاري الهواء (أنظمة التكييف) ذات معدل تدفق الهواء الثابت وآليا عند ضغط معدلات التدفق المتغيرة باستمرار وذلك في أنظمة التكييف ذات معدل تدفق الهواء المتغيير وفي عملية خلط تيار الهواء وفي تفريغ مجرى الهواء وفي وحدة التحكم بمعدل تدفق الهواء الخارجي ، وكما هو في صمام السوائل يستخدم المشغل لفتح أو إغلاق صمام الهواء آليا وفق خطة تحكم معينة والصمامات من حيث وضع الصفائح هي نوعين الأول ذو صفائح متوازية والثاني صفائح متعاكسة تربط الصفائح ببعضها بواسطة أذرع فتفتح أو تغلق معاً بحيث تبقى متوازية أو متعاكسة تتكون صفائح الصمام من إطار وصفيحة معدنية أو تكون الصفائح من البلاستيك في حالة وجود بعض الأبخرة أو الغازات التي تؤدي تأكل المعادن ويكون عرضها من 10إلى 26 سم.
4-2 أداء صمام الهواء:
يشبه أداء صمام الهواء من حيث المبدأ صمام السوائل إلا أنه يفقد ضغط صغير ويكون أداء صمام الهواء غير خطي وتحكم غير دقيق بتدفق الهواء وعليه فإنه حسب الأهمية يلزم تصميم أو اختيار الصمام بحيث يكون وأداء قريب من الأداء الخطي أي يعطي معدل تدفق لا يتناسب طردياً مع ارتفاع ذراع فتح الصمام Z وأيضاً يفقد ضغط كبير فذلك يسهل ضبط التدفق بدقة وتوجد حالتي للأداء ، الأولى حالة ثبات فرق الضغط بين مدخل ومخرج الصمام يتغير التدفق بتغير وضع الصمام وهي حالة وحدة التحكم بالهواء الخارجي والحالة الثانية وهي حالة ثبات فرق الضغط في الشبكة الخاصة بالصمام.
5. التحكم بمعدل الهواء الخارجي:
تحتاج البنايات المراد تكيفها إلى هواء التهوية غني بالأكسجين يتم جلبه من الهواء الخارجي ويستخدم لهذا الغرض وحدة التحكم بالهواء الخارجي ، تربط الصمامات بأذرع مناسبة وتشغل بمحرك واحد ويمكن تشغليه بواسطة منظم الحرارة وفق لدرجات الحرارة كما يعمل صمام الهواء الخارجي وصمام الهواء العادم في اتجاه واحد بالنسب للفتح أو الغلق بينما يعمل صمام الراجع باتجاه معاكس ويكون معدل تدفق الهواء الخارجي مساويا لمعدل تدفق الهواء العادم ومعدل تدفق هواء التهوية حد أدنى يلزم عدم تجاوزه وعليه فإنه إما أن يتحدد عمل المشغل (المحرك) بحيث لا يغلق الصمام كلياً ليعطي الحد الأدنى من التدفق أو يترك جزء من مقطع محرك الهواء الخارجي مفتوحا يعطي المعدل الأدنى ، ويمكن أن يكون القسم المفتوح يحتوي على صمام واحد يغلق عندما تتوقف المروحة وذلك لمنع دخول الهواء بالجريان الطبيعي إلى داخل البنايات.
6. مثبت درجة الحرارة:
مثبت الحرارة هو أحد أهم وحدات التحكم الآلي في نظام التكييف وهو يعمل بفعل تغير درجة الحرارة الهواء في غرفة أو مجرى أو بفعل تغير درجة حرارة السائل (مثل الماء) داخل أنبوب أو وعاء ويتم نقل التغير في درجة الحرارة بواسطة عنصر القياس الذي يتحسس هذا التغير ثم يصدر إشارة يستخدمها المنظم في توجيه العنصر الموجه (صمام السوائل أو صمام الهواء) ولمثبت درجة الحرارة أنواع متعددة تختلف باختلاف المكان الذي يركب فيه وباختلاف طريقة التحكم ونظام التحكم ومن حيث تركيبها العام فهي تصنف حسب الأسس التالية:
 مكان استخدام المثبت:
يركب في مكان مناسب من البنايات ويكون عملياً على الجدار وقرب مفتاح الإنارة لتسهيل عملية التركيب والتمديدات وفي حال وجود منفذ لهواء العادم فإنها توضع قرب المنفذ والتحكم الذي يعتمد على تغير درجة حرارة الهواء في المجرى وإنه يتم استعمال مثبت خاص يركب على فتحة جانبية في جدار المجرى ويمتد نحو وسط المجرى لتحسس درجة حرارة بعيداً عن الجدار.
 تكامل أجزاء المثبت:
تصنف المثبتات على هذا الأساس لتجمع أجزاء كل من عنصر القياس والمنظم في وحدة واحدة وقد يكون عنصر القياس بعيداً لتحسس الحرارة عن بعد بينما تكون الأجزاء الأخرى مثبتة على لوحة مركزية تشمل المثبتات الأخرى.
 طريقة التأثير:
تصنف المثبتات على هذا الأساس إلى مثبتات التأثير المباشر وهي التي تعطي إشارة ذات شدة متزايدة مع ارتفاع درجة الحرارة ، ومثبتات ذات التأثير المعكوس وهي التي تصدر إشارة بشدة متناقصة مع ارتفاع درجة الحرارة وهذا ما يتجلى عمليا في حالتي صمام ملف التبريد وصمام ملف التسخين.
 تعداد مراحل التحكم:
يقوم المثبت عموما بضبط عنصر موجه واحد ، كما يقوم في بعض الحالات بضبط (توجيه) أكثر من عنصر موجه وذلك على التوالي وفق مجال تغيير درجة الحرارة إذ يمكن استخدام هذا النوع من المثبتات في عملية التحكم في نظم التكييف على مدار السنة ضمن مجال محدد لتغيير درجة الحرارة.
 ضبط نقطة الإسناد:
نقطة الإسناد هي درجة الحرارة التي يرجع إليها مثبت الحرارة لتحديد فيما إذا كانت درجة الحرارة التي يتحسسها هي أكثر من نقطة الإسناد أو أصغر منها وبناءاً على نتيجة هذه المقارنة ، يعمل المثبت على توجيه العنصر الموجه ( الصمام) حسب طريقة التحكم ويتم تثبيت أو اختيار نقطة الإسناد عموما يدويا أو بواسطة ساعة مؤقتة (يعطي مثلا نقطة إسناد في الليل وأخرالنهار

الدراســة التكنولوجيـــــة :
I. المـــــراوح :
هي التي تعمل على تدفق الهواء خلال مكونات النظام وخلال المجاري الهوائية وعلى حركة الهواء داخل الأماكن المراد تكيفها .
a) مــراوح السحــب : تعمل على سحب الهواء الفاسد من المكان المراد تبريده ويتم التغذية خلال الفتح.
b) مراوح التغـــــــذية : تعمل على سحب الهواء المكيف إلى المكان المراد تبريده ويتم التغذية خلال الفتح.
1) تصنف المراوح تبعاً للأداء إلى :
c) 1-1)- مراوح التوالي : تعمل مروحتان على تغذية المكان المراد تكيفه بمعدلات الهواء المطلوبة ويتم طرد الهواء الراجع خلال مجرى .
d) 1-2)- مراوح التوازي : تعمل مروحتان على تغذية الهواء من جوانب المكان المراد تكيفه ويتم طرد الهواء الراجع خلال فتحته على جانب المنطقة المقابلة.
2) تصنيف المراوح تبعا لوسيلة الدوران :
e) 2-1)- مراوح ذات دوران مبـــاشر : المروحة والمحرك لهما محور واحد و يتصل خلال المسننات بسرعة دوران ثابتة .
f) 2-2)- مراوح ذات دوران غير مباشر : يوجد محوران متوازيان إحداهما للمروحة والأخر للمحرك يتصل المحوران بواسطة سير لنقل الحركة بسرعة دوران متغيرة .
3) تصنيف المراوح تبعا لدرجة الحرارة إلى :
g) 3-1)- مراوح عادية : معظم مراوح تكييف الهواء والتهوية عادية تعمل بصورة جيدة عند درجات حرارة للهواء أقل من 40C° تصنيع ريشة المروحة من البلاستيك أو الألمنيوم .
h) 3-2)- مراوح خاصة : هي عبارة عن المراوح التي تعمل عند درجة حرارة من40C°أو سحب غازات ناتجة عن تفاعلات كيميائية بحيث تصنع ريشة المروحة من الصلب غير قابل للصدى.

 أنواع المراوح المستخدمة في تكيف الهواء :
تصنف المراوح إلى نوعين أساسيين هما :
a. مـــراوح محوريـــة : في هذا النوع من المراوح يدخل الهواء في المروحة ويخرج في اتجاه المحور هذا يسهل توصيل المجاري بالمراوح .
b. مراوح محورية ذات أنابيب :
هي التي تعمل على مبدأ القوة النابذة والمراوح ذات القريان المحوري وأكثر هذه الأنواع استعمالا هي التي تعمل على مبدأ القوة النابذة بموازاة محور المروحة حيث يتحرك الهواء بين الريش ليخرج من محيط الدافئة بشكل شعاعي ثم يدخل الحلزون ويتجه نحو فتحة المخرج وللمروحة حسب نوعها مدخل واحد أو مدخلان للهواء من جهتي المحور أما خروج الهواء فهو عادة في اتجاه أفقي وقد يكون عكس ذلك ( غير أفقي ) حسب ضرورة التركيب .
 اختيــار المراوح :
يتم اختيار المراوح من مخططات الشركات المنتجة بدلالة كل من الضغط الاستاتيكي (PS) وسعة المروحة (Q) عند نقطة تقاطع خطة مقاومة النظام وخواص المروحة .

سعة المروحـــــة قطر المروحـــة
( C F M ) ( I N )
3000 – 5000
4500 – 8500
8000 – 12000
10000 - 15500
12000 - 20000 24
30
36
42
لدقة اختيار المراوح يجب أن نأخذ في الاعتبار بالإضافة إلى الضغط الاستاتيكي (PS) وسعة المروحة (Q) كل من مجال الاستخدام طبيعة حمل المروحة درجة حرارة الهواء مستوى الصوت سرعة الدوران حجم ووزن المروحة وسيلة الإدارة ،وسيلة التركيب التكلفة الأولية وتكلفة التشغيل .
 تركيبـات المراوح : يتأثر أداء المراوح بكيفية توصيل المراوح بمجاري الهواء يفضل أن تسمح التوصيلات بدخول الهواء في المروحة والخروج منها في حالة منتظمة بقدر الإمكان وبدون إحداث تغيرات فجائية في سرعة الهواء أو اتجاهه إذا كانت سرعة دخول الهواء في المجاري أعلى من سرعة الهواء عند مخرج المروحة .


II. مجاري الهواء :
1) تصميم مجاري الهواء :
الغرض من تصميم مجاري هو تغذية الأماكن المكيفة بكمية محددة من الهواء تصنع معظم المجاري في عمليات التهوية وتكيف الصاج المجلفن لرخصة صلاحيته وسهولة تشكيله يسحب الصاج المجلفن على هيئة ألواح أبعادها 1إلى 2 متر ذات كثافة kg/m37900 وسمك يتوقف على أبعاد مقطع المجري .

القياس الأمريكي السمكmm قطر المجري الدائري mm أبعاد المجري المستطيل mm
26
24
22
20
18 0.6
0.7
0.9
10
13 أقل من 100
100 – 200
200 – 600
600 – 1200
أكبر من 1200 أقل من 300
300 – 750
750 – 1500
1500– 2300
أكبر من 2300

ويمكن تصنيع المجاري الهوائية من الألمنيوم ، البلاستيك ،الصوف الزجاجي والأسمنت حاليا تستخدم المجاري الصلبة من الصوف الزجاجي وذلك لإمكانيتها على امتصاص الضوضاء من الهواء بالإضافة إلى العزل الحراري .
يمكن التحكم في مستوى الضوضاء عن طريقة خفض سرعة سريان الهواء خلال المجرى استخدام مواد ماصة للصوت وتجنب تواجد عوائق في مسار الهواء مثل خانق مثبت مقفل أو يدور في توصيلات المجاري .
عادة تغطي مجاري الهواء من الداخل بألواح من الصوف الزجاجي سمكها بوصة لمسافة محدودة من مخرج المروحة بينما يتم تغطية ما في المجرى بالعازل الحراري يجب أن لا تسمح المجاري الهواء بتسرب الهواء .

2) العوامل المؤثرة على تخطيط المجاري الهوائية :
a. الحرارة المكتسبة أو المفقودة خلال المجاري .
b. النسبة الباعية لبعدي المقطع المستطيل .
c. معدل فقد الاحتكاك لكل متر طولي .
d. عدد وأنواع التركيبات مع المجاري المستقيمة
3) طريقـة تخطيـط المجـــاري :
يمكن تصنيف المجاري الهواء إلى:
a. أنظمــــــة محيطيــــــة : في الأنظمة المحيطية تحيط مخارج الهواء بالمبنى وتتصل بجهاز التكيف بواسطة مجاري التغذية يمكن أن تكون تغذية الهواء قرب أو عند مستوى أرضية المبنى خلال جريلات أرضية أو جدارية سقفية تندفع الأنظمة المحيطة إذا وجد فراغ تحت أرضية المبنى ويفضل إذا كانت التدفئة هي الغالبة على مدار العام يمكن أن تكون تغذية الهواء خلال نواشر خاصية سقفية لو كان التبريد هو الغالب على مدار العام.
b. أنظمة فوق الأسقف المزيفة أو جدارية علوية : تعتبر الأنظمة الفوقية إذا كان التبريد هو الغالب على مدار العام .
توجد طريقتان لتخطيط المجاري الفوقية هما :
-(1-bطريقة المجاري المستقلة : في طريقة المجاري المستقلة بجمع الهواء المكيف بعد مخرج المروحة في صندوق تجمع وتخرج منه مجاري مستقلة بعدد الأماكن المراد تكيفها .
-(2-bطريقة المجرى الرئيسي : في طريقة المجرى الرئيسي يخرج الهواء من المروحة في مجرى رئيسي يتفرع منه مجاري فرعية إلى الأماكن المراد تكيفها .










شكـــل يوضــح المـجــــاري الــــرئيسية
4) مكونات نظام مجاري الهواء :
يتكون نظام مجاري الهواء من الأجزاء التالية :
a. جانب للتغذية المروحية : يستعمل جانب التغذية للمروحة على جانب التغذية الرئيسي للمجاري الفرعية ومخارج هواء التغذية .
b. جانب السحب للمروحة : يشتمل جانب السحب للمروحة على مجرى هواء راجع ، مجرى الهواء النقي وجريان هواء راجع .
5) تصميم مجاري الهواء : عند تصميم مجاري الهواء أي تعيين أبعاد مقاطعها يجب إتباع الخطوات التالية :
a. دراسة رسومات المبنى .
b. اختيار نظام المجاري ( محيطي أو فوقي ) .
c. اختيار مخارج الهواء وجريلات الراجع لتوفير كميات الهواء المطلوبة لكل حيز حسب حمل التبريد
الخاص به .
d. اختيار أبسط وأنسب مسار للمجاري وتسجيل معدلات الهواء المتداولة عليها .
e. تعيين أبعاد مجاري التغذية والراجع .
f. تعيين انخفاض الضغط لنظام نقل وتوزيع الهواء .

العنصر انخفاض الضغط pa
مدخل الهواء أو مدخل المروحة
ملفات التبريد أو التسخين
وحدات رش المياه
فلاتر الهواء
مخارج الهواء
جريلات
نظام المجاري
ضغط المروحة 1 - 25
25 - 90
90 - 50
50 - 100
25
25 - 50
10 - 100
250 - 400



6) طرق تصميم المجاري :
تصنف طرق تصميم مجاري الهواء تبعا لسرعة سريان الهواء إلى الأنظمة التالية :
a. أنظمة السرعة المنخفضة : تصميم أنظمة السرعات المنخفضة من 6 إلى 12 م/ثا باستخدام أحد الطرق التالية طريقة خفض السرعة وطريقة تساوي معامل فقد الاحتكاك أو طريقة تساوي انخفاض الضغط للنظام.
b. أنظمة السرعات العالية : تصميم أنظمة السرعات العالية (12-30 ) م/ثا باستخدام إحدى الطرق التالية: طريقة تساوي معامل فقد الاحتكاك طريقة تساوي انخفاض الضغط للمجاري أو طريقة الاستعاضة الاستاتيكية نفضل الطريقة الأخيرة لأنها أدق في حالة استخدام الحاسب الألي.
c. القطر الأمثل للمجاري : يتوقف القطر الأمثل لمجرى الهواء على التكلفة الأولية للمجرى وتركيبات وتكلفة التشغيل للمروحة حسب المعادلة التالية :
( c ) ) م C1 = ( D.S.L )(
حيث أن :
D : قطر المجرى .
S : سمك معدن المجرى .
L : طول المجرى .
م : كتلة معدن المجرى .
C : التكلفة الكلية لكل كيلو غرام من معدن المجرى .
III. المرشحـــات :
الهواء الجوي معرض للتلوث بالأتربة و الميكروبات الجراثيم الأدخنة الضارة والروائح الكريهة على جسيمات بعضها كبير والأخر لا تراه العين المجردة تتضمن الموصفات الفنية لتكييف الهواء التحكم في نقاوة الهواء أي العمل على خفض أو حجز الجسيمات غير المرغوبة وامتصاص الغازات الضارة قيل دخول الهواء في الأماكن المكيفة تعمل المرشحــــات على تنقية الهواء من بعض الأتربة العالقة التي تؤثر على الإنسان كما تعمل المرشحات على تنقية الهواء من البكتيريا وحبوب اللقاح التي تنقل الأمراض وتسبب الحساسية .

تؤدي نقاوة الهواء إلى :
1. توفير جو نقي صحي للمعيشة والعمل .
2. تقليل نسبة المرض وغياب العاملين وزيادة كفاءة العاملين .
3. زيادة الإنتاج وتحسين نوعيته .
4. تخفض تكاليف التشغيل والصيانة .
5. حماية المعدات من تراكم الأتربة .
1) طـرق تنقيــة الهـــواء : تختلف طرق تنقية الهواء تبعا لنوعية الهواء - للتخلص من المواد الصلبة العالقة في الهواء تستخدم :
1. قوة الطرد المركزي لفصل الجسيمات الكبيرة باستخدام السيكلونات .
2. غسل الهواء لفصل الجسيمات القابلة للبلل باستخدام وحدات رش مياه .
3. ستائر للحجز الجسيمات الكبيرة باستخدام المرشحات الجافة .
4. مواد لاصقة لحجز الأتربة باستخدام المرشحات اللزجة .
2) أنـــواع المرشحـــات :
2-1) المرشح الجاف : عبارة عن طيات من السيلولوز والأستيوس من الورقة المسامي المعالج ، القماش الصوف الزجاجي أو خيوط القطن مجمعة في إطار معدني من الصاج المجلفن ، عند مرور الهواء خلال طيات الترشيح تترسب ذرات الأتربة بمادة الترشيح بالتالي يصبح الهواء خارجي من المرشح خاليا، من الأتربة وذرات الرمال.


2-2) المرشحات اللزجة : تعتمد نظرية المرشحات اللزجة على استعمال مادة لزجة تعمل على حجز الأتربة والميكروبات، ليكون المرشح اللزج من ألياف الصوف الزجاجي ، ألياف اصطناعية،ألياف الألمنيوم أو شعر الحيوانات على هيئة تجويف متعاقبة وراء بعضها ومتعبة بمادة لزجة ( زيت أو شحم) المرشحات اللزجة يمكنها التخلص من حوالي 90% من الأتربة العالقة بالهواء بكفاءة تتراوح بين 65 و 80 % وتنقسم إلى 3 أقسام :
1. مرشحات قابلة للغسيل : تغسل بمحلول منطق بعد انسداده بالأتربة.
2. مرشحات قابلة للتغيير : تغيير مادة المرشحة اللزجة بمادة جديدة بعد انسدادها بالأتربة.
3. مرشحات ذاتية التنظيف : تستخدم ستارة دائرية من الريش المحمل بمادة لزجة.

3-2) المرشحـات إلكترونيــة :
تعرف المرشحات الإلكترونية مرسبات وتصنف إلى نوعين النوع المتباين والنوع ذو الأوساط المشحونة تعتمد نظرية من المرشحات الإلكترونية على شحن جزيئات المواد العالقة لشحنة كهروستاتيكية تم جذبها إلى أنواع التجمع ذات شحنة كهربائية مخالفة لجزيئات المواد العالقة يتكون المرشح الإلكتروني من شبكتين مشحونتين شحنة كهروستاتيكية من جهد يتراوح بين 11000 و 13000 volt كافية لجذب أي ذرة من الأتربة أو الميكروبات تجهز المرشحات الإلكترونية بأجهزة لفصل التيار الكهربائي عنها قبل الكشف عليها حتى لا تسبب أخطار لمن يلمسها تتراوح كفاءة المرشحات الإلكترونية بين 70% و90% عادة تستخدم مرشح جاف مع مرشحات إلكترونية للتخلص من الجسيمات الكبيرة يمكن تركيب المرشحات الإلكترونية في مجاري التغذية أو مجاري الراجع ومن مزاياه العمل تعقيم الهواء عن طريق قتل الميكروبات والجراثيم التي يلمسها الهواء.









3) اختيــار المرشحـــات :
عند اختيار المرشحات يجب أن نوازن بين متطلبات عملية الترشيح وتكاليف التشغيل أسس اختيار المرشحات هي :
أ- حجم الأتربة ونوعيتها وكفاءته ا.
ب- نوعية عملية تكييف الهواء .
ج- طريقة تنظيف المرشحات المطلوبة .
د- كفاءة المرشح المطلوبة .
هـ- تكلفة التشغيل .



مرشح
جاف منخفضة اليكتروني
الكفاءة عالية منخفضة عالية جداً
التكلفة عالية بسيطة بسيطة
فرقة كبير كبير صغير
المعمر الافتراضي صغير متوسط طويل


IV. الشبكــــات :
تستخدم شبكات مجاري الهواء في نظام التكييف لسحب الهواء بواسطة المروحة من الوسط الخارجي وتمريره على وحدة معالجة ثم توزيعه على الأماكن المطلوب تكييفها حيث تدفع المروحة الهواء بضغط كاف للتغلب على الاحتكاك والعوائق عبر وحدة المعالجة وشبكة مجاري الهواء .
1) أنواع الشبكات :
يمكن تصنيف شبكات المجاري حسب سرعة الضغط كتالي :
أ- حسب سرعة الهواء في مجاري الدفع :
1. سرعة منخفضة تتراوح في الأبنية السكنية من ( 5 – 8 ) م/ثا في المجاري الرئيسية ومن ( 4 – 6 ) م/ثا في المجاري الفرعية إما بالنسبة للأبنية الأخرى فتتراوح من ( 6 – 11 ) م/ثا .
2. سرعة مرتفعة حسب تزايد سرعة الهواء في المجاري عن 12.5 م/ثا أما سرعة الهواء في مجاري السحب ومجاري الهواء الراجع فإنها تؤخد ما يعادل نصف سرعة في مجاري الهواء .
ب- حسب ضغط الهواء الأقصى في فتحة الدفع للمروحة :
1. ضغط منخفض حتى 900 باسكال .
2. ضغط متوسط من 900 – 1500 باسكال .
3. ضغط مرتفع من 1500 – 300 باسكال .
أنظمة التكييف الأكثر استعمالا تستخدم سرعات لا تزيد عن 10 م/ثا وضغط لا يزيد عن 500 باسكال وليكون توزيع الهواء في اتجاهات أفقية .


V. ملف التسخين :
يستخدم لتسخين الهواء المقاومات الكهربائية أو ملفات التسخين أو أفران الغاز التي تسخن الهواء بشكل مباشر ، وملفات التسخين هي أكثر استخدام خصوصا في أنظمة التكييف المركزي يعمل ملف التسخين بالماء الساخن في أغلب الحالات وقلما يعمل بالبخار ، ويتم تحضير الماء الساخن أو البخار بوحدات تسخين ملحقة بوحدة معالجة الهواء ، ترتفع درجة حرارة الهواء المار في الملف فيكتسب حرارة محسوسة فقط وتبقى الرطوبة النوعية ثابتة .
1) خصائص ملف التسخين :
- سرعة دخول الهواء إلى الملف ، 2.5 إلى 3.8 م/ثا وتصل في بعض الأحيان إلى 7.6 م/ثا .
- درجة حرارة خروج الهواء من الملف ، حوالي 16 م° في ملف تسخين أولي وعادة من 21 إلى 46 م° .
- درجة حرارة الماء من 77 إلى 88 م° في الضغط المنخفض حتى 49 م° في الضغط المتوسط والمنخفض .
- سرعة الماء من 0.6 إلى 2.1 م/ثا .
- بمعدل تدفق الماء يقدر على أساس انخفاض درجة حرارته .
- فقد ضغط الهواء عبر الملف من 50 إلى 125 باسكال وحتى 250 باسكال في التطبيقات الصناعية .
- فقد الضغط في جهة الماء .
VI. ملف التبريـــــد :
يوجد نوعان رئيسيان في ملفات يريد المستخدمة في تبريد الهواء وتجفيفه ، يعمل النوع الأول بالماء البارد العادي أو المالح أو مانع التجمد ، النوع الثاني هو مبخر في وحدة التبريد ، يعمل الماء البارد المستخدم في ملف التبريد عن نقل حرارة من الهوا


ء التكييف **حراري و **إلى وحدة التبريد حيث تطرح حرارة في المكثف أو برج التبريد إلى الوسط الخارجي .

لكم منا جزيل الشكر والتقدير

شكرا لك اخي الكريـــــــــــــــــم

شكرا على الموضوع القيم نرجو منك المزيد