یکی از پدیده های غیر قابل اجتناب در بهره برداری و استفاده از سیستم های تهویه مطبوع , پدیده حبس هوا در بخش های مختلف سیستم می باشد.
پدیده حبس هوا بصورت کلی می تواند سبب اختلال در گردش آب , پایین آمدن بازدهی تجهیزات و همچنین آسیب های غیرقابل جبران به سیستم گردد.
هوا از راه های مختلف به سیستم تهویه مطبوع وارد میشود
- از طریق آب تامین سیستم
ورود هوا به سیستم توسط آب تامین شده را میتوان عملاً غیر قابل اجتناب دانست. بصورت طبیعی مقداری هوا در آب بصورت محلول می باشد که طی دو اتفاق تغییر دما و حرکت های دورانی کم کم آزاد می شوند
- هوای اولیه موجود در سیستم
پس از اجرای کامل لوله کشی و پر کردن لوله ها به همراه آب , همه ی هوای موجود در لوله های خالی عملاً تخلیه نمی گردد و مقداری از آنها در نقاط مختلف اعم از دستگاه ها , زانو ها و ... محبوس می شوند. این میزان از هوا گاهی آنقدر زیاد است که در ابتدای راه اندازی هیچ گون هجریان سیالی عبور نمیکد.
- از طریق تجهیزات
هوا طی شرایط خاصی از شیرآلات , تجهیزات و ... وارد سیستم می گردد که این میزان بسیار کم است.
مشکلات ناشی از وجود هوا درلوله کشی سیستم تهویه مطبوع
- کاهش دبی آب در گردش
وقتی هوا در سیستم لوله کشی بسته محبوس می گردد , در نقاط خاصی مثلاً زانوها , مبدل تجهیزات , نقاط دارای لوپ و ... حباب های هوا متمرکز و سبب ایجاد یک حباب بزرگ هوا میکنند که مثلاً در یک زانو سبب بسته شدن نصب قطر لوله می گردند. تاثیر مستقیم این مسله کاهش دبی سیستم علارقم کار کردن پمپ ها می باشد.
یکی از پدیده هایی که در اثر محبوس شدن هوا در لوله کشی ها اتقاق می افتد , سندروم دلتا تی است.
- کاهش بازدهی تجهیزات
هوای تجمع کرده در مبدل حرارتی تجهیزات سبب کاهش بازدهی آنها و قطعاً سبب کارکردن بیش از حد آنها می گردد.
- افزایش مصرف انرژی
کاهش دبی آب در گردش , کاهش بازدهی مدل های حرارتی بصورت مستقیم سبب افزایش محسوس مصرف انرژی می گردند.
- پوسیدگی تجهیزات
هوا دارای میزان قابل توجهی اکسیژن است و اط طرفی در محیطی که آب و فلز هم وجود داشته باشد, سبب خوردگی سریع تجهیزات فلزی می گردد.
- ضربه قوچ
ضربه قوچ در واقع افزایش فشاری است که در سیالات بعد از تغییر مسیر یا بسته شدن ناگهانی مسیر جریان رخ می دهد و این افزایش فشار در اغلب مواقع، زمانی اتفاق می افتد که مسیر حرکت سیال بسته شود. افزایش فشار در اثر وقوع ضربه قوچ می تواند 5 تا ۱0 برابر فشار سیستم باشد و این فشار اثرات مخرب زیادی بر سیستم اعمال می کند.
هوای محبوس شده توسط فشار پمپ و حرکت سیال متراکم شده و در هنگام حرکت سیال در بخش های لوپ ایجاد پدیده ضربه قوچ می نماید.
- پدیده کاویتاسیون
حباب های هوایی که به پمپ گردش آب میرسند در بخش پروانه ها محبوس می شوند و سبب ایجاد یک حباب بزرگ هوا می نمایند , از طرفی به دلیل هواگرفتگی پمپ و عد تخلیه مناسب سیال و از طرفی بالا سرعت سیال در بخش پروانه پمپ , آب به دلیل کاهش فشار بخار می گردد و سبب پدیده کاویتاسیون و از بین رفتن پروانه پمپ می گردد.
- ایجاد سر و صدا
حرکت حاب های هوا مانند حرکت سنگ ریزه ها در درون لوله ایجاد صدا می کنند که گاهاً سبب از بین رفتن آسایش صوتی و ناراحتی ساکنین می گردد.
قبل از بررسی راه های کاهش هوا در یک سیستم تهویه مطبوع می بایست چگونگی به حرکت حباب های هوا در آب توجه کرد
- (حرکت رو به بالا )حباب های هوا به دلیل نیروی بویانسی و اختلاف چگالی بصورت طبیعی به سطح اب حرکت می کنند.
- (محبوس شدن) حباب های هوا به هیچ وجه بصورت طبیعی به سمت پایین حرکت نمی کنند. یعنی چنانچه ما پدیده سیفونی را داشته باشیم با حبس هوا رو به رو خواهیم شد.
راه های کاهش یا جلوگیری از ورود هوا به سیستم
- ایجاد شیب در اجرای لوله کشی
اولین راه حل , اجرا لوله کشی با شیب به سمت بالاترین نقطه است. این امر سبب می گردد , حباب های ریز هوا کم کم به سمت بالاتریت نقطه که سیستم هواگیر تعبیه شده است حرکت کنند. مزیت این نوع اجرا آن است که در سیستم هایی که مدتی پمپ ها خاموش است یا مدتی بخشی از سیستم آب در آن جریان ندارد حباب های هوا خود بخود از سیستم حذف میشوند و امکان تجمع آنها بسیار کم میشود.
- ایرسپراتور
این تجهیز بصورت ویژه جهت جداسازی و خروج هوای محلول در آب استفاده می شود و بر اساس ورود آب بصورت مماسی به یک استوانه و ایجاد حرکت گردابه ای طراحی شده است.
آب به صورت مماس بر دستگاه وارد شده و پس از چرخش گردابی به صورت مماس از آن خارج می گردد.به دلیل وجود نیروی گریز از مرکز، چرخش گردابی آب و کاهش سرعت جریان آب، گازهای محلول در آن جدا شده و از قسمت بالای ایرسپراتور خارج می گردد.
- شیرآلات هواگیر
معمول ترین , ارزان ترین و کارآمدترین روش حذف هوا از سیستم استفاده از شیرآلات هواگیرمی باشد. این شیرآلات در دو نوع دستی و اتوماتیک می باشند که با توجه به شرایط کاری بصورت تنها یا ترکیبی انتخاب و استفاده میشوند.
نکته مهم آن است که این سیستم به دلیل هزینه بسیار کم و همچنین امکان استفاده در هر نقطه ای به دلیل اشغال نکردن فضا , بسیار متداول می باشد.
نقاط معمول نصب شیرآلات هواگیر , روی خطوط لوله در فواصل زیاد و همچنین بخش هایی که دچار تغییر ارتفاع و ایجاد لوپ سیفونی میشودیم معمول است. همچنین نصب شیر هواگیر بر روی مبدل های حرارتی یا ورودی دستگاه ها بسیار توصیه می گردد.
نکته مهم در استفاده از شیر هواگیری , استفاده اجباری آن بر روی پمپ می باشد.
- شیر هواگیر اتوماتیک قبل از پمپ
- شیر هواگیر دستی بعد از پمپ قبل از شیر یکطرفه
- ترکیب هر دو شیر در خروج پمپ بعد از شیر یطرفه می باشد.
