سیستم‌های تهویه مطبوع انبساط مستقیم یا همان DX، که مخفف Direct Expansion است، بر اساس سیکل تبرید تراکمی کار می‌کنند. این سیستم‌ها از اجزای اصلی مانند کمپرسور، اواپراتور انبساط مستقیم (که به آن کویل انبساط مستقیم یا کویل DX نیز گفته می‌شود)، کندانسور، شیر انبساط، مبرد و لوله‌کشی تشکیل می‌شوند. سیستم‌های تهویه مطبوع DX می‌توانند به دو صورت سرمایشی و گرمایشی طراحی و ساخته شوند. تفاوت اساسی سیستم انبساط مستقیم در این است که در این دستگاه‌ها از سیال آب به عنوان واسطه انتقال حرارت استفاده نمی‌شود. در عوض، مبرد به‌طور مستقیم عمل سرمایش و گرمایش هوا را در دستگاه‌هایی مانند فن کویل و هواساز انجام می‌دهد. به همین دلیل این دستگاه‌ها به نام فن کویل یا هواساز با کویل انبساط مستقیم یا هواساز با کویل DX شناخته می‌شوند. در ادامه، به معرفی مزایا و انواع مختلف این سیستم‌ها خواهیم پرداخت.
با گروه صنعتی میتسویی همراه باشید…
کویل انبساط مستقیم چیست؟
کویل انبساط مستقیم یا کویل DX به لوله‌های مسی گفته می‌شود که درون آن‌ها گاز فریون (مبرد) جریان می‌یابد. این مبرد به‌طور مستقیم عمل سرمایش و گرمایش هوا را انجام می‌دهد، بدون اینکه نیازی به سیال واسطه‌ای مانند آب باشد. در واقع، به جای اینکه در دستگاه‌هایی مانند چیلر و بویلر آب سرد یا گرم شده و سپس با پمپ به کویل دستگاه‌هایی مانند هواساز یا فن کویل پمپاژ شود، در سیستم DX مبرد مستقیماً به هواساز یا فن کویل با کویل DX ارسال می‌شود. با جریان یافتن مبرد در لوله‌های مسی، دمای هوای اطراف لوله‌ها که توسط فن دمیده می‌شود، کاهش یا افزایش می‌یابد. به منظور افزایش سطح انتقال حرارت، اطراف لوله‌های مسی کویل DX معمولاً از پره‌ها یا صفحات آلومینیومی استفاده می‌شود.
انواع سیستم‌های تهویه مطبوع انبساط مستقیم DX
مهم‌ترین سیستم‌های تهویه مطبوع انبساط مستقیم DX عبارتند از:
- سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی VRF به همراه فن کویل و هواساز با کویل انبساط مستقیم
در سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی VRF و GHP از آب استفاده نمی‌شود. در این سیستم‌ها، یونیت‌های داخلی مانند فن کویل و هواساز برای تهویه هوای داخل ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این یونیت‌ها از طریق لوله‌کشی مسی حاوی مبرد به یونیت‌های خارجی متصل می‌شوند. در این سیستم‌ها، هم در حالت سرمایش و هم در حالت گرمایش، مبرد از یونیت‌های خارجی به یونیت‌های داخلی منتقل می‌شود. به کمک کنترل مقدار جریان مبرد ورودی به هر یونیت، دمای هوا در هر بخش به طور مستقل تنظیم می‌شود.
- سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی GHP به همراه فن کویل و هواساز با کویل انبساط مستقیم
سیستم GHP دقیقاً مشابه VRF عمل می‌کند، با این تفاوت که در GHP، کمپرسورهایی که وظیفه فشرده‌سازی مبرد را دارند، توسط موتور احتراقی به گردش در می‌آیند. این در حالی است که در سیستم VRF موتورهای الکتریکی این وظیفه را انجام می‌دهند. منبع انرژی سیستم‌های GHP گاز طبیعی است، در حالی که سیستم‌های VRF از انرژی الکتریکی بهره می‌برند. بنابراین، در پروژه‌هایی که دسترسی به برق محدود است، استفاده از سیستم GHP به‌صرفه‌تر خواهد بود.
- اسپلیت و داکت اسپلیت
اسپلیت‌ها (کولرهای گازی) و داکت اسپلیت‌ها نیز بر پایه سیکل تبرید تراکمی عمل می‌کنند و در این سیستم‌ها از آب به عنوان سیال واسطه استفاده نمی‌شود. این سیستم‌ها به‌طور مستقیم به عنوان سیستم‌های گرمایش و سرمایش انبساط مستقیم شناخته می‌شوند. اواپراتور انبساط مستقیم (کویل DX) در یونیت داخلی این دستگاه‌ها نصب شده است، که معمولاً در سقف‌های کاذب یا در ورودی راهروها قرار می‌گیرند.
- روف تاپ پکیج (پکیج یونیت)
روف تاپ پکیج دستگاهی است که شامل کویل DX، کمپرسور و فن کندانسور است. این دستگاه ترکیبی از چیلر تراکمی و هواساز با کویل DX است و در یک دستگاه مشترک و یکپارچه مونتاژ می‌شود. در این سیستم، فاصله بین اجزای سیکل تبرید (چیلر) و اواپراتور (کویل DX) به حداقل می‌رسد و تمام اجزای هواساز و چیلر در یک دستگاه جمع‌آوری می‌شوند.
- چیلر تراکمی و هواساز با کویل انبساط مستقیم (کندانسینگ یونیت)
در این سیستم، هواساز با کویل DX به طور مستقیم (بدون نیاز به سیال واسطه آب) به دستگاه چیلر تراکمی متصل می‌شود. در این حالت، سیستم کندانسینگ یونیت نامیده می‌شود و در آن چیلر و هواساز با کویل DX به صورت جداگانه ساخته می‌شوند و توسط لوله‌کشی مسی به یکدیگر متصل می‌گردند.
مزایای سیستم انبساط مستقیم DX
سیستم‌های تهویه مطبوع انبساط مستقیم DX در مقایسه با سیستم‌های تهویه هوا-آب و سیستم‌های تمام آب مزایای زیادی دارند:
- کاهش هزینه‌های نصب به خاطر حذف لوله‌کشی آب و پمپ‌های آب
در سیستم‌های DX، به دلیل حذف نیاز به لوله‌کشی آب و پمپ‌های آب، هزینه‌های نصب به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، در سیستم روف تاپ پکیج، به دلیل کوتاه بودن مسیر انتقال مبرد، لوله‌کشی آب و پمپ‌ها حذف می‌شوند، که این امر باعث کاهش قیمت تمام‌شده سیستم نسبت به مجموع قیمت هواساز و چیلر می‌شود.
- نیاز به حداقل فضا برای نصب
در سیستم‌های DX، برخلاف سیستم‌های آبی مانند چیلر تراکمی که به موتورخانه یا فضای بزرگی برای نصب نیاز دارند، دستگاه‌های روف تاپ پکیج و سایر سیستم‌های DX معمولاً در فضاهای محدود نصب می‌شوند. این سیستم‌ها نیاز به فضای زیادی ندارند و معمولاً به صورت سیستم‌های سقفی یا روی بام نصب می‌شوند.
- مصرف انرژی کمتر به دلیل کاهش اتلافات انرژی
در سیستم‌های DX، تنها یک مرحله تبدیل انرژی انجام می‌شود. در حالی که در سیستم‌های آبی دو مرحله تبدیل انرژی وجود دارد. به همین دلیل، در سیستم DX اتلاف انرژی کمتری صورت می‌گیرد و راندمان سیستم افزایش می‌یابد.
- کاهش هزینه‌های نگهداری
در سیستم‌های DX نیازی به فیلتراسیون یا گندزدایی آب وجود ندارد، بنابراین هزینه‌های نگهداری به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. این امر باعث می‌شود که سیستم‌های DX عمر طولانی‌تری داشته باشند و نیازی به تجهیزات اضافی برای تصفیه آب نباشد.
- قابلیت کنترل هر یونیت داخلی به‌صورت مجزا
در سیستم‌های VRF و GHP، هر یونیت داخلی مانند فن کویل‌ها یا هواسازها می‌توانند به‌طور مستقل از سایر یونیت‌ها کنترل شوند. این ویژگی باعث می‌شود که دمای هر یونیت به‌طور دقیق تنظیم شود و مصرف انرژی نیز بهینه گردد.
- کنترل دقیق رطوبت
در سیستم‌های DX (غیر از اسپلیت‌ها و داکت اسپلیت‌ها) می‌توان با استفاده از تجهیزات کاهنده و افزاینده رطوبت، میزان رطوبت هوا را به‌دقت تنظیم کرد. این امکان باعث ایجاد یک محیط داخلی با شرایط مطلوب و راحت می‌شود.
سیستم‌های تهویه مطبوع انبساط مستقیم، به دلیل کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی، در صنعت تهویه مطبوع بسیار محبوب هستند و گزینه‌ای عالی برای پروژه‌های تجاری و مسکونی به حساب می‌آیند.
