امکانات سیستم های HVAC دانفوس برای پروژه های بزرگ ساختمانی

امکانات سیستم های HVAC دانفوس برای پروژه های بزرگ ساختمانی

عنوان پروژه: انعطاف‌پذیری HVAC پس از بازسازی یک ساختمان اداری لوکس
مکان: دوسلدورف، آلمان Danfoss

چالش

  در این پروژه یک ساختمان ده طبقه اداری قدیمی قرار بود بازسازی کامل شود. مالک ساختمان خواهان گواهی DGNB برای پایداری، و در عین حال انعطاف در طراحی فضای دفاتر بود (زیرا چیدمان دفاتر هنوز تعیین نشده بود). سیستم گرمایش و سرمایش باید بتواند متناسب با تغییرات فضا و تقاضا پاسخ دهد.

جهت اطلاع گواهی DGNB که توسط سازمان آلمانی ذیربط در خصوص پایداری بنا تضمین کیفیت می دهد شاخص های زیر را در نظر می گیرد : 

معیارهای اصلی در ارزیابی DGNB

در سیستم DGNB، هر پروژه بر اساس شش دسته اصلی امتیازدهی می‌شود:

1. کیفیت محیطی (Environmental Quality):
   ارزیابی مصرف انرژی، انتشار CO₂، استفاده از منابع تجدیدپذیر، مدیریت پسماند و اثر بر اقلیم.

2. کیفیت اقتصادی (Economic Quality):
   هزینه‌های کل چرخه عمر ساختمان (ساخت، نگهداری و بهره‌برداری).

3. کیفیت اجتماعی و عملکردی (Sociocultural & Functional Quality):
   شامل راحتی حرارتی، نور طبیعی، آکوستیک، کیفیت هوای داخلی و طراحی برای رفاه کاربران.

4. کیفیت فنی (Technical Quality):
   دوام مصالح، ایمنی در برابر آتش، عایق صدا و سهولت تعمیر و نگهداری.

5. کیفیت فرآیند (Process Quality):
   کیفیت مدیریت پروژه، طراحی و کنترل‌های اجرایی در طول ساخت.

6. کیفیت مکان (Site Quality):
   موقعیت جغرافیایی، دسترسی به حمل‌ونقل عمومی و یکپارچگی با بافت شهری.

در این  بازسازی مهمترین چالش این بود که چگونه می‌توان ضمن دستیابی به استانداردهای پایداری (DGNB)، انعطاف‌پذیری در چیدمان داخلی و ارتقاء بهره‌وری انرژی را نیز تأمین کرد؟

با همکاری دانفوس ، راهکاری ترکیبی از تجهیزات هوشمند و سیستم کنترل مرکزی برای این پروژه طراحی شد.

ساختمان به سیستم چهار لوله مجهز شد و برای کنترل دقیق جریان و بالانس هیدرولیکی، شیرهای AB-QM فشار مستقل به کار گرفته شدند. هر شیر مجهز به محرک دیجیتال NovoCon® است که مستقیماً به سامانه مدیریت ساختمان (BMS) متصل بوده و امکان کنترل از راه دور را فراهم می‌کند.

سیستم چهار لوله (Four-Pipe System) یکی از پیشرفته‌ترین و انعطاف‌پذیرترین روش‌ها در طراحی تأسیسات سرمایش و گرمایش ساختمان‌هاست، مخصوصاً در پروژه‌هایی مثل هتل‌ها، ادارات بزرگ، بیمارستان‌ها و مراکز تجاری که نیاز به کنترل دمای مستقل در فضاهای مختلف دارند.

 تعریف ساده:

در سیستم چهار لوله، همان‌طور که از نامش پیداست، چهار لوله اصلی وجود دارد:

1. دو لوله مخصوص آب سرد (رفت و برگشت از چیلر)

2. دو لوله مخصوص آب گرم (رفت و برگشت از بویلر)

به این ترتیب هر فن‌کویل یا ترمینال در هر فضا می‌تواند در هر لحظه مستقل از سایر فضاها، انتخاب کند که در حالت سرمایش کار کند یا گرمایش.

 اجزای اصلی سیستم چهار لوله

• چیلر (Chiller): تولید آب سرد برای سرمایش

• بویلر (Boiler): تولید آب گرم برای گرمایش

• پمپ‌های گردش آب سرد و گرم

• فن‌کویل‌ها یا ترمینال یونیت‌ها

• شبکه چهار لوله (۲ رفت + ۲ برگشت)

 نحوه عملکرد

در هر واحد یا اتاق، فن‌کویل به هر دو منبع آب سرد و گرم متصل است.
ترموستات همان فضا تعیین می‌کند که کدام مدار فعال باشد.
مثلاً:

• در یک اتاق جنوبی گرم، آب سرد وارد کویل سرمایشی می‌شود.

• در همان لحظه، در اتاق شمالی سردتر، آب گرم وارد کویل گرمایشی می‌شود.

بنابراین هر فضا به‌صورت مستقل کنترل دما دارد.

در این پروژه ، برای سوئیچ بین گرمایش و سرمایش، از محرک ChangeOver6 و شیر شش‌طرفه استفاده شد تا جریان آب گرم یا سرد به پنل‌ها هدایت شود. این طراحی نه تنها کارایی بالا را تضمین کرد، بلکه امکان تغییر آسان کاربری فضاها بدون بازسازی گسترده را فراهم ساخت.

محرک ChangeOver6 از دانفوس  یک تجهیز کنترلی است که در سیستم‌های چهار لوله (۴-pipe) نقش سوییچ کننده جریان میان مدار گرمایش و سرمایش را بر عهده دارد — یعنی وظیفه‌اش این است که در مواقع لازم آبگرم را به فضاها بفرستد یا آب سرد، بدون اینکه این دو مدار با هم اختلاط کنند. 

عملکرد و مشخصات فنی

• ChangeOver6 یک شیر توپی موتوردار ۶ پورت است. nasa-d.com+1

• این شیر بین دو مدار تأمین آب گرم و آب سرد ترمینال‌ها عملکرد «انشعاب دهی» (diverting) انجام می‌دهد، یعنی یکی از مدارها را در حالت فعال قرار می‌دهد و مدار دیگر را قطع می‌کند. 

• این شیر اختلاط جریان بین مدارها را حذف می‌کند، یعنی گرمایش و سرمایش همزمان مختلط نمی‌شوند. 

• کنترل آن معمولاً با یک سیگنال دو نقطه‌ای (On/Off) انجام می‌شود.

• گشتاور عملیاتی آن حدود ۱۰ نیوتن‌متر است. 

• زاویه چرخش مجاز آن ۹۰ درجه است (یعنی شیر از یک وضعیت به وضعیت دیگر طی زاویه ۹۰ درجه حرکت می‌کند).

• دارای درجه حفاظت IP53 در حالت‌هایی از مدل‌هاست. 

• برخی مدل‌ها دارای سنسور دمای سطحی نیز هستند. 

• امکان کنترل از راه دور (از طریق محرک‌های دیجیتال مثل NovoCon) دارد و با سیستم BMS قابل یکپارچه‌سازی است. 

• دارای قابلیت خاموش کردن برای نگهداری (Shut-off) و کنترل دستی (اختیاری در زمان سرویس) است. 

مزایا و کاربردها

• امکان بهره‌برداری بهتر از سیستم چهار لوله — چون فقط یکی از مدارها فعال است در هر زمان

• حذف جریان متقاطع (cross-flow) بین مدار گرمایش و سرمایش، که موجب جلوگیری از افت کارایی سیستم می‌شود

• به جای استفاده از چندین شیر جداگانه برای قطع و وصل گرمایش و سرمایش، یک شیر ۶ پورت کار را انجام می‌دهد

• طراحی جمع‌وجور؛ مصرف فضا و لوله‌کشی را بهینه‌تر می‌کند

• مناسب برای سیستم‌هایی که بخواهند عملکرد بهینه همراه با کنترل دقیق داشته باشند

نتیجه این پروژه، ترکیبی از انعطاف‌پذیری، کنترل دقیق و بهینه‌سازی انرژی بود؛ سیستمی که تغییر در چیدمان فضا را بدون دردسر می‌پذیرد و هزینه نگهداری را به حداقل می‌رساند.

مشهد دانفوس ارائه دهنده تجهیزات تهویه و سیستم های سرمایش و گرمایش دانفوس در کشور و مجری پروژه های تاسیسات مکانیکی و الکتریکی ساختمان