در این بخش از مقالات به محاسبات سریع کانال کشی می پردازیم. کانال مجرای عبور و انتقال هواست و معمولا از ورق گالوانیزه با ضخامت های متفاوت ساخته می شود. این ضخامت با GAGE بیان می شود. GAGE روق فلزی کانال هوا معمولا 22 تا 26 سات. هرچه این عدد بزرگتر باشد، ورق فلزی نازکتر است. کانال ها را می توان از موارد دیگری نظیر آلمینیوم، فولاد ضد زنگ، آهن سیاه، پی وی سی، پلاستیک و…. نیز ساخت.
شکل، اندازه و مسیر کانال کشی باید با معماری ساختمان هماهنگ باشد. مقطع کانال ممکن است گرد، مستطیل، مربع یا بیضی باشد. بیضی (oval) کانال گردی است که کشیده می شود تا یک کانال مستطیلی با نیم دایره در دو انتها بوجود آید.
اندازه کانال ها معمولا به اینچ داده می شود. به طور کلی در تاسیسات HVAC؛ به کانال های گرد از 3 تا 10 اینچ با افزوده ی (increment) یک اینچ ساخته می شوند. بالای 10 اینچ انال های گرد استاندارد با افزوده ی دو اینچ (10،12،14 و…) ساخته می شوند. کانال های مستطیلی معمولا در اندازه های زوج نظیر 12×14 ، 20×24 اینچ و غیره ساخته می شوند. بای کانال های مستطیلی اولین عدد، اندازه ای است که دیده می شود. نسبت ابعاد نیز در کانال های مستطیلی نسبت عرض به ارتفاع کانال است.
کانال ها در سه دسته کم فشار، فشار متوسط و پرفشار طراحی و ساخته می شوند. جدول زیر فشار استاتیک و سرعت را در دوره های فوق نشان می دهد:
| رده فشار | فشار استاتیک (اینچ ستون آب) | سرعت (فوت در دقیقه) |
| کم | تا 2 | تا 2500 |
| متوسط | از 2 الی 6 | از 2000 الی 4000 |
| بالا | بزرگتر از 6 | بیشتر از 4000 |
برای کانال کشی در ساختمان های مسکونی، اداری و عمومی و غیره از سیستم کم فشار (سرعت کم) استفاده می شود. جدول زیر حداکثر سرعت هوای پیشنهادی در این نوع سیستم را برای کاربری های متفاوت بر حسب فوت در دقیقه (fpm) نشان می دهد:
۶- هرگاه در حین محاسبات سریع کانال کشی ، اندازه کانال در یک یا دو بعد بیش از 4 اینچ تغییر می یابد، اندازه آن کاهش یا افزایش دهید. هیچ گاه اندازه کانال را به صورت بخشی از یک اینچتعیین نکنید. چون ساخت آن دشوار خواهد شد.
۷- اگر می خواهید اندازه یک کانال را تغییر دهید، این کار را به صورت پله پله و یک سایز و فقط در یک بعد آن انجام دهید تا ساخت اتصالات آسان تر شود. به عنوان مثال یک کانال 16× 36 را به 12× 30 تغییر دهید و هرگز یکباره آن را به اندازه ای مانند 10× 32 تغییر ندهید.
۸- اندازه کانال باید 2 اینچ کوچکتر از دیفیوزرها و دریچه ها باشد. انتهای کانالها نیز باید 2 اینچ کوچکتر از کانال اصلی باشد تا عمل درز گیری، ساخت و هوابندی به خوبی قابل اجرا باشد.
۹- زانویی های نود درجه مربعی باید دارای هادیهای گردشی (Turning Vanes) با شعاع دوبرابر عرض کانال باشد. زانویی هایی که برای آشپزخانه ها و رختشویی خانه ها و ظرفشویی ها اختصاص داده می شود باید دارای ساختاری بدون هادی و با شعاعی معادل یک و نیم برابر عرض کانال باشند.
10- در نقاط اتصال کانال (رفت،برگشت و تخلیه) به تجهیزاتی مانند هواساز و بادزنها، از اتصالات قابل انعطاف استفاده کنید.
۱۱- دریچه های دسترسی را برای دمپرهای آتش، دمپرهای دود، دتکتورهای دود، دمپرهای حجمی، دمپرهای موتوری، رطوبت زن ها، کویل ها (بخار، آب داغ، آب سرد و برقی) و سایر متعلقات نصب شده در درون کانال که نیازمند بررسی، تعمیرات و نگهداری هستند پیش بینی نمایید.
۱۲- حداکثر فاصله آویز سقفی برای کانالها:
الف) طبق استاندارد SMACNA:
کانال های افقی حداکثر 8 فوت و کانال های قائم 16 فوت
ب) مقادیر توصیه شده تجربی
نرخ افت اصطکاکی×طولانی ترین مسی کانال×1.5 =افت فشار اصطکاکی
SAMACNA- HVAC Duct Construction Standards Metal and Flexible
SAMACNA- Fibrous Glass Duct Construction Standard
SAMACNA- Rectangular Industrial Duct Construction Standard
SAMACNA- Round Industrial Duct Construction Standard
SAMACNA- Thermoplastic Duct (PVC) Construction Manual
اندازه مقاطع کانال را به سه رو می توان محاسبه نمود:
الف) روش کاهش سرعت
ب) افت فشار ثابت
ج) تبدیل فشار دینامیک به فشار ساکن
محاسبات سریع کانال کشی در روش دوم معمولا بیشتر مورد استفاد قرار می گیرد. در این روش افت فشار در تمام طول کانال یکسان فرض می شود. این روش بهتر از روش کاهش سرعت می باشد. زیرا توازن سیستم در این روش کمتر مورد احتیاج می باشد. در این روش، سرعت هوا به طور خودکار در مسیر جریان کاهش مس یابد. به منظور محاسبه کل افت فشار ، قسمتی که دارای بیشترین مقاومت باشد بعنوان مبنا در نظر گرفته می شود. در این روش برای محاسبه ابعاد کانال از رابطه ی اساسی مکانیک سیلات یعنی A.V=Q استفاده می شود. در رابطه فوق Q دبی هوا بر حسب A,cfm سطح مقطع کانال مدور بر حسب ft² و V سرعت عبور هوا در کانال بر حسب fpm است. با در نظر گرفتن =D²π/ 4A و تبدیل D از فوت به اینچ رابطه نهایی زیر به دست می آید:
از این رابطه D قطر کانال مدور معادل بر حسب اینچ به دست می آید و سپس می توان با مراجعه به جداولی که در ادامه آمده است ابعاد کانال مستطیلی را پیدا نمود.
مثال: از روش افت فشار ثابت ابعاد کانال ها را در سیستم توزیع هوای نشان داده شده از شکل زیر به دست آورید.
طبق روش بیان شده ابعاد کانال اصلی OA که دبی هوای عبوری از آن 3000cfm =500×6 می باشد با فرض سرعت 1200fpm برابر است با:
از نمودار داده شده برای این سرعت و دبی هوا مقدار افت معادل زیر به دست می آید:
اکنون با فرض ثابت بودن مقدار F در همه شاخه های دیگر و داشتن دبی هوای عبوری از هر شاخه می توان نمودار صفحه ی سرعت در هر شاخه را پیدا کرده و مجددا از رابطه اساسی مقدار D را به دست آورد. پس از محاسبه D و مراجعه به جداول قبلی با فرض نسبت ظرافت 1.5=AR ابعاد کانال مستطیلی مطابق جدول زیر به دست می آید:
اکنون با توجه به اینکه در ساخت و اتصال کنال ها به همدیگر راحت تر است که کانال فقط در یک بعد تغییر کند می توان با ثابت نگه داشتن سطح مقطع برای قسمت AB به جای کانال 14 ×21 از کانال 17 × 17 و یا 12 × 26 استفاده نمود. به همین ترتیب مابقی ابعاد نیز اصلاح می شود.
پس از محاسبات سریع کانال کشی باید مشخص شود که چه مقدار از پهنای اصلی به اشعاب گیری توسط شاخ هایی که به آن متصل شده اختصاص یافته است. این مقدار که تی کاف نامیده می شود و با T نمایش داده می شود و به صورت زیر به دست می آید:
مقدار هوای عبوری از انشعاب (پهنای کانال)× — =T
بعنوان مثال در مثال قبل مقدار T برای انشعاب های AB,AG,AD که از کانال اصلی OA گرفته شده اند به صورت زیرند:
به همین ترتیب می توان مقدار T را برای سایر قسمت ها به دست آورد.
دریچه های تامین هوابرای ورود هوا به فضای مورد نظر استفاده می شوند. این دریچه ها می توانند سقفی یا دیواری باشند. به همین جهت شکل ها نیز مدور یا مستطیلی اند. برای انتخاب دریچه می توان از همان رابطه اساسی استفاده نمود:
در رابطه فوق D مقدار دریچه گرد بر حسب اینچ است. CFM حجم هوای خروجی از دریچه تامین هوا بر حسب فوت مکعب در دقیقه و fpm سرعت مجاز هوا در خروج از دریچه بر حسب فوت بر دقیقه است. مقادیر مجاز این سرعت براساس کار دبی ساختمان در جدول زیر ارائه شده است:
همچنین می توان برای انتخاب دریچه های هوای تغذیه از نمودارهای بعدی استفاده نمود. در این نمودارها در قسمت بالا، سمت راست، خطوط راهنمای دیاگرام رسم شده اند. محور عمودی میزان پرتاب هوا به فوت و خطوط مورب cfm و fpm و افت فشار و محور افقی پایین نمودار عرض دریچه ها را نشان می دهد.
مثال: در یک فضای اداری ظرفیت هوای خروجی از دریچه تامین هوا 300fm است. مشخصات دریچه تامین هوا را تعیین کنید؟
فرض کنیم نوع دریچه G با پرتاب هوای 12 فوت را پیدا نموده و عمود بر آن حرکت می کنیم تا خط مورب 300cfm را قطع نماید. از محل تقاطع به صورت عمود به طرف پایین حرکت می کنیم که به عدد 24 برخورد می کنیم که عرض دریچه است. از جدول کناری آن نیز عدد 5 برای ارتفاع دریچه قرائت خواهد شد. از همین افت فشار دریچه G.W in 0.015 و سرعت هوا در خروجی از دریچه 500fpm بدست می آید.
جدولی که در ادامه می آید برای محاسبه ی ابعاد دریچه تامین هوای برگشت مورد استفاده قرار می گیرد. با ذکر مثال استفاده از آن را بیان می نماییم
فرض کنید می خواهیم ابعاد دریچه برگشتی یا دبی 850cfm و سرعت 500fpm را تعیینکنیم. از جدول و از محور افقی آن در بالای جدول یک خط عمود می کنیم تا دبی 850fm را قطع نماید و ارائه این نقطه به سمت پایین میزان افت فشار هوای خروجی و عمود بر آن در سمت چپ جدول ابعاد دریچه تامین هوا را نمایش می دهد.
بدین ترتیب ابعاد دریچه تامین هوا برگشت مذکور (in)W×H = 30×12 و افت فشار آن 0.059in W.G بدست می آید.
ظرفیت، ابعاد و نوع هر دریچه سقفی یا دیواری در کنار آن روی نقشه نوشته شده است. برای دریچه قابل تنظیم حرف R(Register) و برای دریچه غیر قابل تنظیم حرف G(Grill ) استفاده می شود. دریچه های دیواری با حرف w (Wall) و برای دریچه های سقفی حرف C (Ceiling) نمایش می دهند. حرف s برایدریچه های تامین هوا(رفت) و حرف R (Return) برای دریچه های برگشت هوا مورد استفاده قرار می گیرد.
بنابرایت اگر در نقشه ای کنار یک دریچه تامین هوا عبارت زیر نوشته شده باشد:
یعنی دریچه تامین هوا از نوع دیواری قابل تنظیم به پهنای 20 اینچ و ارتفاع 10 اینچ و ظرفیت هوا دهی 1200 فوت مکعب در هر دقیقه است.
برای کاهش صدای دستگاه های هواساز باید لاستیک یا فتر در زیر پایه آن قرار داده شود. صدار دیگر مربوط به فن دستگاه هواساز می باشد که برای مقابله با آن از صفحات ضد صدا در ابتدای کانال به طول پنج متر استفاده می شود. همچنین برای آنکه ارتعاش هواساز به کانال سرایت نکند از نسبت های برزنتی برای اتصال هواساز به کانال رفت و برگشت استفاده می شود.
چرا تعمیر کولر گازی از اهمیت زیادی برخوردار است؟ دوره و زمانه های کولرهای آبی و مدام تا بالای پشت بام رفتن ...
تهویه مطبوع چیست؟ تهویه مطبوع به طور دقیق عبارت است از فن آوری رساندن شرایط طرح داخل به شرایط استاندارد یا آسایش ...
تاسیسات چیست؟ در دنیا ی امروز تامین آسایش بشر یکی از اهدف اصلی است به همین دلیل نقش تاسیسات مکانیکی به عنوان ...
تأسیسات مکانیکی ساختمان شامل مجموعه ای از سازه ها و اجزایی است که ساختار سیستم های داخلی ساختمان را جهت بهبود سطح آسایش ...
