بادگیر در سیستم های تهویه مطبوع ایران یکی از پیشتازان این صنعت بوده است . بادگیر، یک روش ابداعی ایرانی برای ایجاد فضای خنک در داخل منازل گرم کویری است. این دستگاه تهویه مطبوع، سالیان درازی از روزگاران دور، فضای زندگی مردم ایران را قابل تحمل کرده است. بادگیرها معمولا برجک‌های کوچکی به‌صورت چهارضلعی یا چندضلعی‌های منظم‌اند که ساختار مثلث در آنها به هیچ وجه دیده نمی‌شود. بادگیر تشکیل شده است از برجکی تقریبا مرتفع ‏تر از جاهای دیگر خانه در روی بام خانه قرار دارند.عموما بادگیرها بر روی قسمتی از خانه‌های کویری به نام حوض‌خانه بنا می‌شده‌اند. حوض‌خانه، ایوانی کوچک بوده است که در انتهای اتاق‌های تابستانی هر عمارت قرار داشته است. اتاق‌های تابستانی تشکیل شده‌اند از اتاق‌هایی با ابعاد بزرگ و درهای زیاد در ضلع شمالی خانه به دلیل آفتابگیر نبودن آنها (بردنسار)  گاهی اوقات تا ۵ در به دلیل جریان یافتن هوا در آنها که در انتهای آنها حوض‌خانه بود.
حوض‌خانه به شکل فضای رابط میان حیاط خانه و اتاق‌های تابستانی است؛ در میان این فضا، حوض کوچکی بود و دلیل نام‌گذاری این فضا نیز به علت وجود این حوض در میان این فضا است. بادگیرها دقیقا در بالای این حوض قرار دارند، ولی از طریق شکاف‌های موجود بر روی بادگیرها جریان هوا را به روی آب حوض هدایت می‌کنند.  بادگیرها عموما از خشت و گل ساخته می‌شده‌اند و برای محکم بودن آنها در مقابل وزش باد از تیرهای چوبی در ساختمان استفاده می‌شده است. بادگیر به‌صورت تزیینی با آجرهای نقش‌دار آراسته می‌شده. بادگیرها دارای منفذهای ورودی به‌صورت قوس‌های زیبایی بوده‌اند.نحوه کارکرد آنها به‌صورت کولرهای آبی امروز می‌باشد، به این صورت که باد از منافذ بادگیر به آن وارد شده و به‌صورت مجمع به روی حوض آب هدایت می‌شد، و پس از برخورد بر روی آب حوض، عمل تبخیر انجام می‌گرفته. عمل تبخیر عملی است گرماگیر که موجب سرد شدن باد وارد شده از دهانه بادگیر می‌شده است و سپس باد سرد وارد اتاق‌های تابستانی شده و باعث سرد شدن هوای درون اتاق‌ها می‌شده است. در بعضی از عمارات‌های قدیمی که متعلق به افراد ثروتمند بود، حوض‌خانه فضای دربسته‌ای بود و اتاق‌های تابستانی منافذ و دالان‌هایی داشت (مانند کانال‌های کولر) که باد خنک از این دالان‌ها وارد اتاق‌های خانه می‌شد و این امر در صورتی بود که اتاق‌های تابستانی تعدد داشت. از استفاده‌ های دیگر بادگیرها به‌عنوان سرد کردن فضای سرداب برای نگهداری مواد غذایی و نیز خنک نگه‌داشتن آبِ آب‌انبارها بوده، که البته بزرگترین ویژگی این عناصر معماری ایجاد جریان هوا در داخل فضاهای خانه بوده است .

بادگیر در کشورهای عربی

در زمان دوران فاطمیان بادگیرها جزیی از نمای شهرها شده بودند، زيرا ابن يونس ستاره‌شناس درباره جهت صحیح روزنِ آنها بحث كرده است. به نوشته عبداللطیف بغدادی هزينه ساختمان بادگیرهای بزرگ و آراسته در زمان او تا ۵۰۰ دینار می‌رسیده است. ظاهرا کهن‌ترین نمونه اين نوع بادگیر كه در قاهره به‌جای مانده، بادگیر دیوار قبله مسجدالصالح طلائع است در هزار و یک‌شب به بادهنج اشاره شده و علاءالدين غُزولی اديب نیز بخشی از جُنگ خود موسوم به مطالع البُدور را به بادهنج در شعر و نثر اختصاص داده است، در مصر جدید این وسیله معمولا «ملقف» که در ترجمه (گیرنده باد) معنی می‌دهد نام‌گزاری شده است.

 

ویلیس کریر کولر گازی را در سال ۱۹۰۲ میلادی اختراع کرد.

 

تهویه مطبوع شاخه‌ای از تاسیسات در مهندسی مکانیک می‌باشد که با توجه به عملکرد و کاربری سیستم‌های مختلف در این زمینه، دارای تنوع بالایی می‌باشد که کولر گازی یکی از این سیستم‌ها می‌باشد و امروزه دارای طرفداران زیادی است.

کولرهای گازی معمولا در چند مدل ساخته می‌شوند.

نسل جدید کولرهای گازی یا اسپلیت‌ها، کولرهای اینورتر می‌باشد، که ممکن است مردم به کولرهای گازی اینورتر کولرهای گازی کم مصرف نیز بگویند. اینورتر یا مبدل برق دستگاه الکترونیکی است که جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کند. جریان متناوب تبدیل شده می‌توانند بر اساس نیاز در هر ولتاژ و فرکانسی باشد که بوسیله ترانسفورماتورهای مناسب و مدارها کنترل می‌شود. تحقیقات دایکین (بروشور FTK-1115-B) بر روی صرفه جویی انرژی در طول یک سال بین یک اینورتر ۱.۵ HP و یک غیراینورتر ۱.۵ HP نشان داد که کولر اینورتر باعث صرفه جویی معنی دار در مصرف برق می شود. کولرها در اتاقی به اندازه ۵/۱۶ متر مربع، دمای تنظیم شده ۲۵ درجه سانتی گراد، سرعت فن بالا و دمای بیرون ۳۳ درجه سانتی گراد آزمایش شدند.کولرهای کم‌ مصرف نسل جدید دو تفاوت اصلی با کولرهای قدیمی دارند که با همین تفاوت توانسته‌اند مشکلات مصرف برق را تا حد قابل قبولی کم کنند.

گاز مصرفی در این کولرها گاز R410a بوده که بسیار سردتر از گازهای R22 که در کولرهای قدیمی مورد استفاده قرار می گرفت است.دمای جوشش گاز R410a منفی ۵۲ درجه سانتی گراد است و این در حالی است که دمای جوشش گاز R22 منفی ۴۱ درجه سانتی‌گراد بوده که این تفاوت در سیستم های تهویه مطبوع بسیار قابل‌ توجه و نقش مهمی در تولید سرما در بازه زمانی کمتر خواهد داشت.1ساختار کمپرسور یا همان قلب تپنده سیستم تهویه مطبوع یا کولر گازی های قدیمی به نحوی است که بعد از هم‌دما شدن محیط با دمایی که شما برای کولر گازی تنظیم کرده‌اید موتور یا کمپرسور کولر گازی کاملاً خاموش و منتظر خواهد ماند تا دوباره از طریق فرمان مادربرد به کار گیری شود که همین استارت مجدد باعث مصرف جریان بالایی از برق است.

اما در کولرهای اینورتر با توجه به کمپرسور و قطعات و مدارات فرمانی که در آن کار برده شده است سیستم به نوعی طراحی شده که کمپرسور هیچ‌گاه کاملا از مدار خارج نمی‌شود تا برای روشن شدن دوباره جریان بالایی بخواهد بلکه دور حرکتی یا قدرت موتور به حداقل خود خواهد رسید تا برای خنک کردن مجدد محیط نیاز به جریان بالایی برای استارت نباشد.

کولر گازی پرتابل

کولر گازی پرتابل یا قابل حمل، در ظرفیت‌های پایین ساخته می‌شود و دارای حالت گرمایش نیز هست. این مدل کولر گازی دارای ریموت کنترل است و به دلیل شکل آن، برای فضاهای کوچک اجاره‌ای یا استفاده موقت استفاده می‌شود. تمام بخش‌های مختلف کولر گازی از جمله کندانسور، اواپراتور و… در یک مجموعه جا گرفته‌اند و در حالت سرمایش، گرمای موتور از طریق لوله خرطومی پشت دستگاه به بیرون انتقال پیدا می‌کند. در نتیجه، این لوله خرطومی باید به پنجره یا منفذی که هوا را به بیرون انتقال می‌دهد وصل گردد. در غیر این صورت، گرمای خارج شده از هوا دوباره از طریق همین لوله خرطومی به فضا برمی گردد و کار تهویه و سرمایش به درستی انجام نمی‌شود. اما در حالت گرمایش، نیازی به این کار نیست. گرمایش در این نوع  کولر گازی از طریق هیتر انجام می‌شود که زیاد مقرون به صرفه نیست. اما امکان استفاده از این حالت در کولر گازی پرتابل در نظر گرفته شده‌است.

کولر گازی ایستاده

کولر گازی ایستاده بر خلاف پرتابل دو تکه است به این معنی دارای واحد خارجی و داخلی می‌باشند. پنل داخلی آنها در داخل قرار می‌گیرد باید توجه داشت که پنل داخلی را نمی‌توان مانند پرتابل حمل و جابجا کرد اما پنل خارجی باید در فضای بیرون نصب گردد.

کولر گازی ایستاده در ظرفیت‌های بالا حدودا تا ۹۶۰۰۰۰ بی تی یو تولید می‌شوند به همین علت در سالن‌های وسیع و بسیار بزرگ مناسب می‌باشد و استفاده می‌گردد.

کولرگازی ایستاده مصرف انرژی پایینی دارند و همچنین قدرت رطوبت زدایی بالای دارند.

کولر گازی پنجره‌ای

کولرگازی پنجره‌ای شامل کندانسوری است که در انتهای این اتاقک و به سمت بیرون است و یک فن کندانسور در پشت آن است که هوا از طریق آن دمیده می‌شود و به حذف گرما از کندانسور کمک می‌کند. این کولر گازی‌ها به دلیل نداشتن ریموت کنترل و نداشتن حالت گرمایش، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. کولر گازی پنجره‌ای دارای ایراداتی است. از معایب این نوع کولر گازی، نداشتن ریموت کنترل و مصرف بالای برق و ایجاد سر و صدای زیاد است.

چگونگی سرما سازی

داخل یونیت خارجی دستگاه یک کمپرسور گاز و یک کندانسور و یک فن خنک‌کننده کندانسور می‌باشد که عملکرد آن همانند یخچال و فریزر می‌باشد. بدین صورت که کمپرسور گاز را کمپرس کرده و راهی کندانسور و سپس از طریق لوله‌های رابط به یونیت داخلی می‌رساند که داخل لوله‌های مویین این گاز متراکم می‌شود و باعث می‌شود گاز از حالت فشرده خارج شود و در کوئل (اواپراتور) گردش نماید. گازی که در کوئل می‌چرخد، در حال جوشیدن است که گرمای مورد نیاز خود برای جوشش را از مولکول های هوای گرمی که به فین‌های کوئل برخورد می‌کند بدست می‌آورد، بنابراین مولکول های هوا سرد شده و سبب کاهش دمای محیط می‌شود، سیکل حرکت هوای محیط که به صورت بسته انجام می‌شود به عهده فن (blower) می‌باشد.

تفاوت کولرهای آبی و گازی در چیست؟

کولرهای آبی با تبخیر رطوبت و تبدیل گرمای محسوس محیط به گرمای نهان، دمای محیط را کاهش می‌دهند ولی اساس کار کولر گازی به این صورت است که، وجود مبرد با دمای پایین در لوله‌های اواپراتور (یونیت داخلی) و مکش هوای گرم محیط بوسیله فن و گذر این هوا از بین لوله‌های اواپراتور سبب سرمایش هوای محیط می‌شود و گرمای دفع شده  محیط توسط مبرد جذب شده و این گرما طی سیکلی از کندانسور به محیط خارج دفع می‌شود. طبق پیش‌بینی‌ها گفته شده متاسفانه در اکثر شهر های کشور ما در ۱۰ الی ۲۰ سال آینده دچار بحران شدید کم‌آبی خواهند شد. مسلما این بحران یکی از سخت‌ترین دوران‌های زندگی در این کشور را رقم خواهد زد زیرا نه تنها هزینه تصفیه و انتقال آب بسیار زیاد است، بلکه  مناطق مرکزی ایران از هر طرف با منابع آب فاصله زیادی دارند. هر کولر آبی بسته به ظرفیت آن به طور متوسط بین ۳۰ تا ۴۵ لیتر آب در ساعت مصرف می‌کند (یعنی در شبانه‌روز مقداری تقریباً معادل ۷۰۰ لیتر). به بیانی ساده، واحدی مسکونی با مساحت ۱۵۰ تا ۱۷۰ متر با کولر 7000 CFM تقریباً ۸۰۰ لیتر آب را در طی شبانه‌روز تبخیر می‌کند. به همین علت است که کولرهای گازی امروزه طرفداران زیادی پیدا کرده‌اند.

کولر گازی در صنعت تهویه و تبرید از جایگاه خاصی برخوردار است. زیرا:

• به سرعت از گرمای محیط می‌کاهد و در واقع تهویه مطبوع را حاصل می‌کند، زیرا هم رطوبت، هم دما را کاهش می‌دهد و هم با داشتن فیلتر ذرات معلق در هوا را با فیلتر خود از هوای اتاق جدا می‌کند.
• برخلاف کولرهای آبی، رطوبت را افزایش نمی‌دهد. یعنی تهویه مطبوع را حاصل نمی‌کند. کولر گازی از این جهت برای محیط‌های شرجی بسیار مناسب است.
• مصرف انرژی کولر گازی بیشتر از کولر آبی است.
• کولر گازی در واقع یک موتور گرمایی هست که گرما را از محیط سرد به محیط گرمتر یا بیرون انتقال می‌دهد؛ ولی کولر ابی یا کولر تبخیری گرمای محیط را به آب که مجبور به تبخیر می‌شود در کابین کولر انتقال می‌دهد.

در محیطی که کولر گازی نصب می‌شود مکان باید ایزوله باشد با محیط بیرون؛ ولی در کولر ابی محیط ایزوله معنا ندارد چون کولر ابی باید در محیط بیرون نصب باشد ·  چرخه انتقال گرما در برخی کولرهای گازی می‌تواند معکوس شود و از آن می‌توان بعنوان بخاری نیز استفاده کرد؛ ولی در کولر ابی این امکان وجود ندارد.

 

راه های کاهش هزینه برق مصرفی در کولرگازی

با رعایت چند نکته ساده میتوان صرفه جویی قابل توجهی در مصرف برق در تابستان انجام داد .

راه های کاهش هزینه برق مصرفی در کولرگازی :

۱  –  در تابستان بهتر است درجه کولر گازی خود را بین ۲۲ تا ۲۴ تنظیم نماییم تا بهترین عملکرد را داشته باشد، این کار عمر کولرگازی را افزایش داده و باعث می شود زمانی که دمای اتاق در این محدوده دما قرار گیرد، موتور به صورت اتوماتیک بر روی فن کار کند.
۲   – موتور کولر گازی را در مسیر باد و ترجیحا در سایه نصب کنیم، این کار به علت کاهش فشار بر کولر گازی باعث افزایش بازدهی آن و کاهش مصرف برق می شود.
۳   –  برای استفاده بهینه از دستگاه باید از اتلاف انرژی آن جلوگیری کرد و به این صورت که با بستن درب ها و پنجره ها از هدر رفتن سرمای تولید شده، جلوگیری کنیم.
۴   –  موتور کولر گازی را در فضای باز و در محلی نصب کنیم که هوای خروجی آن به راحتی تخلیه شود.
۵   – در زمان استفاده از کولر گازی  هر هفته یک بار فیلترهای پانل داخلی را درآورده و پس از شستشو و خشک کردن، مجددا در محل خود قرار دهیم، این کار سبب افزایش قدرت پرتاب باد کولر گازی و تولید سرمایش مطلوب و کاهش مصرف برق می گردد.

۶  –  واحد بیرونی کولر گازی (کندانسور، کمپرسور) و اواپراتور پانل داخلی هر سال یک بار توسط مراکز سرویس شستشو و تمیز شده و عملکرد دستگاه و همچنین میزان گاز آن بررسی شود.
۷   – عدم استفاده همزمان از وسایل گرمازا، مانند اجاق، سماور برقی، لامپ های متعدد و غیره … که باعث افزایش گرمای محل کار یا سکونت شده و در نتیجه نیاز به استفاده از کولر افزایش می یابد.
۸   –  ظرفیت سرمادهی کولر گازی ها خریداری شده می باید توسط کارشناس فنی، محاسبه و متناسب با فضای آن محل پیشنهاد و نصب گردد.

• –  برای کاهش مصرف برق استفاده از کولرگازی های با موتور  کم مصرف با رده انرژی A و A +  یا A ++   توصیه میشود .

 

[email protected]