روفتاپ پکیج

زیرساخت

تعمیرات

طراحی

دستگاه روفتاپ پکیج یا پکیج یونیت را میتوان از پراستفاده ترین سیستم‌ها و تجهیزات برای تهویه مطبوع در فصل تابستان و زمستان، نامبرد.

وظیفه ی دستگاه روفتاپ پکیج (پکیج یونیت) ، فیلتراسیون هوا، تأمین هوای تازه و همچنین سرمایش و یا گرمایش به شکل همزمان است.

پکیج یونیت (Rooftop Units) به این شکل عمل میکند که هوا به کمک فن مکش شده و بعد از فرایند فیلتراسیون، در هنگام برخورد با سطح کویل سرمایشی و کویل گرمایشی دمای آن کم و یا زیاد میشود.

روفتاپ پکیج (روف تاپ) از دو بخش اصلی هواساز و کندانسینگ یونیت ساخته میشود.
که هر کدام از این بخش ها در قالب یک دستگاه و یک پکیج ساخته می‌شود.
هر کدام از این دو بخش خود به صورت جداگانه شامل قسمت‌ها و جزئیات مختلف هستند که در این مطلب از بازرگانی شین تجهیز به شکلی دقیق برای شما عزیزان توضیح خواهیم داد.

بخش هواساز یا هوارسان، مشابه هواساز استاندارد یا هواساز هایژنیک است و قسمت کندانسینگ یونیت در واقعیت میتوانیم به عنوان یک واحد سرمایش تراکمی نام ببریم که بر اساس سیکل تبرید تراکمی فعالیت می‌کند.

از پکیج یونیت‌ها برای چه مکان هایی استفاده میکنند؟
تهویه مطبوع سالن‌های تولید
ساختمان‌های اداری
مراکز درمانی
سالن‌های ورزشی
ویلا و … استفاده می‌شود.

از ویژگی های دستگاه روفتاپ پکیج میتوانیم به هزینه نگهداری پایین در کنار ضریب عملکرد بالا، و همینطور صرفه جویی در برق به علاوه ی همه ی این موارد میبایست به طول عمر بالا، تهویه مطبوع یکنواخت و پایدار هم اشاره کنیم.

از دستگاه روفتاپ پکیج با قسمت هواساز هایژنیک در اتاق‌های تمیز برای تأمین شرایط استاندارد لازم به کار گرفته می شود.

بخش های اساسی روفتاپ پکیج

هوارسان

قسمت هواساز در روفتاپ پکیج بسیار شبیه به دستگاه هواساز استاندارد یا هایژنیک است.

نقش این قسمت مکیدن هوا و انجام عملیات فیلتراسیون و همینطور کم و زیاد کردن دمای آن در اثر برخورد با سطح کویل سرمایشی و یا گرمایشی است.

نخستین قسمت هواساز دستگاه پکیج یونیت دمپرهای هوای تازه و هوای برگشت است.
که نقش کنترل دبی هوای ورودی به هواساز را ایفا میکنند و از پره‌های آلومینیومی با ساختار ایرفویل تولید می‌شوند. کنترل باز و بسته شدن دمپرها هم قادر است به شکل دستی و به وسیله ی دستگیره و هم به شکل خودکار و کمک موتور دمپر و به کمک سیستم کنترل مرکزی انجام میشود.

بخش بعد، بسترهای فیلتراسیون اند که متناسب با کیفیت هوای لازم خروجی از دستگاه می‌تواند از یک تا چند بستر با راندمان‌های گوناگون باشد.

قسمت بعد نیز هواساز در روفتاپ پکیج کویل‌های سرمایشی و گرمایشی است.
در دستگاه پکیج یونیت کویل سرمایشی به علت وجود کندانسینگ یونیت از نوع انبساط مستقیم یا DX است.

کویل گرمایشی در روفتاپ پکیج از نوع آب گرم است که نقش تأمین آب گرم آن با بویلر یا دیگ چدنی و یا پکیج گرمایشی می‌باشد.

بخش بعدی در بخش هواساز پکیج یونیت فن و الکتروموتور است. که کار آن مکیدن هوا و فرستادن هوا به فضای مورد نظر برای تهویه را دارد.
معمولا فن‌ها در هواساز از شکل سانتریفیوژ می‌باشند. و با در نظر گرفتن وظیفه ی هواساز که استاندارد باشد یا هایژنیک، قادریم از نوع پلاگ یا معمولی و همچنین بسته به میزان افت فشار هوا باید از نوع فوروارد و یا بکوارد استفاده کنیم.

بدنه هواساز در روفتاپ پکیج دوجداره است. که در هواساز نوع استاندارد، هر دیواره از جنس ورق گالوانیزه با ضخامت مناسب و در نوع هایژنیک دیوار بیرونی از ورق گالوانیزه و جدار درونی از ورق استیل با ضخامت مناسب استفاده خواهد شد.

جهت ممانعت از اصراف در انرژی و همینطور صرفه‌جویی ، میان دیواره ها را میبایست با عایق‌های استاندارد با عملکرد بالا عایق کنیم.

جهت بالارفتن دقت در فعالیت دستگاه و کنترل آن قادریم از کنترلرها و محافظت‌ها و سنسورهای گوناگون در بخش هواساز روفتاپ پکیج استفاده کنیم.

هوارسان

کندانسینگ یونیت

از دیگر قسمت های دستگاه روفتاپ پکیج بخش کندانسینگ یونیت یا یونیت کندانسور است.
نقش این بخش تأمین برودت یا سرمایش بر اساس سیکل تبرید تراکمی در دستگاه است.
فعالیت بخش کندانسینگ یونیت به این صورت است که مبرد درون کویل انبساط مستقیم (DX) پس از گرفتن گرمای هوای در برخورد با سطح کویل و کم شدن دمای آن، خود دما را بالا برده و تبخیر می‌شود.
و بر اثر فشار مکش کمپرسور به طرف آن به حرکت در می آید.
مبرد درون کمپرسور متراکم است و با سطح فشار بالا به طرف کندانسور خواهد رفت.

مبرد فوق العاده گرم در درون کندانسور در اثر مبادله ی حرارت با هوای آزاد تقطیر میشود. و به شکل مایع پرفشار به طرف اواپراتور جریان پیدا میکند.
مبرد مایع پرفشار پیش از وارد شدن به اواپراتور باید از اکسپنشن ولو (شیر انبساط) گذر کند تا فشار آن تا حد فشار اولیه کم شود، به این شکل سیکل تبرید در کندانسینگ یونیت کامل خواهد شد.

میتوانیم بگوییم که کویل انبساط مستقیم (DX) وظیفه ی اواپراتور را در روفتاپ پکیج و کندانسینگ یونیت دارد و نقش گرفتن حرارت و کم کردن دمای هوا در دستگاه با آن خواهد بود.

افزون بر قطعات اساسی که در این مطلب از شین تجهیز به آن‌ها اشاره کردیم، قطعات کنترلی و حفاظتی متنوع نیز جهت دقت در عملکرد و بالا بردن طول عمر کندانسینگ یونیت در دستگاه جایگذاری می‌شود.

قطعاتی مثل سوئیچ‌های فشار بالا و پایین و روغن، گیج‌ها، سنسورهای دمایی و رطوبت و … .

کندانسینگ یونیت

تابلو برق

از سایر بخش های مهم روفتاپ پکیج تابلو برق را میتوانیم نام ببریم که به شکل یکپارچه و در یک واحد جهت هر دو بخش پکیج یونیت شامل هوارسان و کندانسینگ یونیت طراحی و ساخته می‌شود.

نقش تابلو برق روفتاپ پکیج راهبری، حفاظت و کنترل فعالیت دستگاه می‌باشد.
به کارگیری قطعات مناسب در تابلو برق تأثیر مستقیم در طول عمر دستگاه و کیفیت فعالیت آن دارد.

دو نوع تابلو برق در تولید پکیج یونیت‌ها به کار گرفته می‌شود.
بدون در نظر گرفتن نوع تابلو برق جهت کنترل دور فن، قسمت هوارسان روفتاپ پکیج می شود درایو اینورتر به کار گرفت.
به وسیله ی درایو اینورتر قادریم سرعت گردش فن را کم و زیاد کنیم و از این راه دبی و دمای هوای خروجی از روفتاپ پکیج را کنترل کنیم.

کلید کنتاکتوری

در طراحی و تولید این مدل از تابلو برق از کنتاکتور، کلید حرارتی یا بیمتال، رله، کنترل فاز، کنترل بار و ولتاژ، ساعت تایمر و ترموستات دیجیتالی استفاده می‌شود.

فعالیت تابلو برق به کمک سیم‌کشی مدار فرمان میان قطعات صورت میگیرد.
ابعاد و اندازه این نوع تابلو برق عموما بزرگتر بوده و راهبری و نگهداری آن راحت‌تر است.

کنترل PLC

در طراحی و تولید تابلو برق با کنترل PLC چون از انواع کنتاکتور، کلید حرارتی یا بیمتال، رله، کنترل فاز، کنترل بار و ولتاژ را به کار میبریم و جهت عملکرد دستگاه، از یک پنل کنترلی جداگانه به نام کنترل PLC استفاده می‌شود.

در این مدل از تابلو برق ابعاد کوچکتر است، کنترل دستگاه با دقت بیشتری صورت میپذیرد و قابلیت برنامه‌ریزی متنوع در فعالیت دستگاه به آسانی وجود دارد.

قیمت این مدل تابلو برق در شرایط یکسان بالاتر  از قیمت تابلو برق معمولی است.

تفاوت میان روفتاپ پکیج با چیلر-هواساز چیست؟

در نهایت عملکرد چیلر-هواساز با روفتاپ پکیج در واقع تفاوتی ندارد.
و هر دو به کمک هوا موجب تهویه فضای مورد نظر می‌کنند. و در هر دو سیستم از راه کویل سرمایشی و کویل گرمایشی، دمای هوا کم میشود و بعد از انجام فرایند فیلتراسیون به محیط مورد تهویه وارد می‌شود.
در نهایت کیفیت و دمای هوا در هر دو سیستم یکسان است و اختلافی باهم ندارند.

تفاوت اصلی میان سیستم چیلر-هواساز و روفتاپ پکیج در قسمت تولید سرمایش می‌باشد.

دانستن این نکته اهمیت ویژه ای دارد. که با اینکه سیستم ساخت برودت یا سرمایش هر دو سیستم از نوع تراکمی می‌باشد اما اختلاف هایی در ساختار و مشخصه‌های فنی آن‌ها وجود دارد که در بعضی از پروژه‌ها بسیار مهم و تعیین کننده میباشد.

در سیستم چیلر-هواساز، آب بعد از کم شدن دما در چیلر به وسیله ی پمپ به کویل سرمایشی هواساز پمپ می‌شود.
وجود آب و لزوم استفاده از سیستم لوله‌کشی و پمپاژ و همینطور انواع شیر و صافی و همین‌طور شیرهای کنترلی از جمله شیرهای موتوری، موجب بالارفتن هزینه و سخت شدن راهبری و همچنین نگهداری این سیستم خواهد شد.

ولی در دستگاه روفتاپ پکیج از جایی که کویل قسمت هواساز دستگاه از نوع انبساط مستقیم است و در واقع وظیفه ی اواپراتور سیستم سرمایشی را دارد، آب و کلیه ملزومات انتقال آن مانند پمپ و سیستم لوله‌کشی کاملاً حذف می‌شود.

ولی از سوی دیگر به علت ارتباط مستقیم مبرد به عنوان سیال عامل با هوا در کویل برای تبادل حرارتی نوسانات دمایی روی تبخیر مبرد تاثیر مستقیم دارد و قادر است در مدت طولانی به کمپرسور سیستم آسیب بزند.

ضریب عملکرد روفتاپ پکیج

ضریب عملکرد روفتاپ پکیج یا پکیج یونیت به عوامل زیادی وابسته است.
که در نظر گرفتن آن‌ها در انتخاب و خرید دستگاه بسیار مهم است.
عواملی که در میزان ضریب عملکرد یک دستگاه پکیج یونیت تاثیر گذار است عبارتند از:

کمپرسور

نوع کمپرسور بالاترین تأثیر را در ضریب عملکرد قسمت کندانسینگ یونیت دستگاه دارد. به صورت کلی در میان کمپرسورهای برودتی، کمپرسور نوع اسکرال بهترین میزان ضریب عملکرد دارد.

کندانسور

ظرفیت کندانسور و سطح تبادل آن در میزان ضریب عملکرد کندانسینگ یونیت و در نتیجه روفتاپ پکیج دارد.
در واقع مقدار heat rejection میبایست کاملاً مناسب برای تقطیر مبرد باشد و کوچک بودن کندانسور و سطح تبادل حرارتی کم آن موجب بالارفتن فشار دیس‌شارژ یا دهش و در نهایت کم شدن ضریب عملکرد بشود.

کویل سرمایشی

همانگونه که آگاهیم کویل سرمایشی روفتاپ پکیج از نوع انبساط مستقیم (DX) است. و وظیفه ی اواپراتور مدار سرمایشی را بر عهده دارد.

کوچک بودن اواپراتور و همچنین سطح کم تبادل حرارت آن و یا بیشتر بودن سطح تبادل حرارتی آن در باعث طراحی نا صحیح برای تبخیر مرتب و دقیق مبرد، قادر است موجب کم شدن و یا فشار ساکشن یا مکش شده و افزون بر آن بر خطر آسیب رساندن به کمپرسور بر ضریب عملکرد دستگاه نیز تأثیر سو داشته باشد.

فن

نتیجه عملکرد یک دستگاه روفتاپ پکیج به کمک فن به فضای مورد تهویه تزریق خواهد شد.
و پس کوچکترین اشتباه اگر در طراحی و انتخاب فن صورت بگیرد می‌تواند تأثیر مستقیم و مشهود در فعالیت دستگاه و میزان ضریب عملکرد آن داشته باشد.

در نظر گرفتن سرعت و دبی هوای مکیده شده از خارج از محیط و مدت زمان برخورد هوای تهویه نشده با سطوح کویل‌های سرمایشی و گرمایشی و همچنین بسترهای فیلتراسیون و همینطور افت فشار درونی و بیرونی در موقع طراحی و انتخاب فن موجب می‌شود که از اصراف انرژی و کم شدن ضریب عملکرد دستگاه جلوگیری شود.

فنرهای به کار رفته در پکیج یونیت‌ها از مدل سانتریفیوژ هستند. و بسته به تعداد افت فشار درونی و بیرونی نوع فن می‌تواند فوروارد و یا بکوارد باشد.

فن سانتریفیوژ نوع فوروارد برای افت فشارهای کم و فن سانتریفیوژ نوع بکوارد برای افت فشارهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در روف تاپ پکیج‌های استفاده شده در اتاق‌های تمیز، میبایست از فن‌های سانتریفیوژ مدل پلاگ استفاده ‌شود.

علت استفاده از این نوع فن‌ها در روفتاپ پکیج‌های هایژنیک، وجود تسمه و ذرات معلق ساخته شده به کمک آن در موقع حال کار بوده و کوپل مستقیم فن به الکتروموتور است.

حجم ثابت و حجم متغیر

بخش هوارسان روفتاپ پکیج را میشود به دو شکل حجم هوای ثابت CAV و یا حجم هوای متغیر VAV ساخته و پرداخته کرد.

در پکیج یونیت با حجم هوای ثابت، سرعت گردش فن هواساز ثابت است و دبی هوای خروجی از هواساز و در نتیجه روفتاپ پکیج نیز ثابت می‌باشد.
بنابراین جهت تغییر دمای هوای خروجی از روفتاپ پکیج صرفاً باید از شیر موتوری در راه آب در گردش کویل‌ آب گرم و یا کنترل دمای سطح کویل DX کمک گرفت.
در کویل‌های DX قادریم از راه ترموستات به کمپرسور سیستم سرمایش تراکمی فرمان قطع و وصل یا کنترل ظرفیت را بدهیم.

ولی در روبه رو در هواساز با حجم هوای متغیر میشود سرعت گردش فن را کنترل نمود. و از این شیوه افزون بر کنترل دبی هوای خروجی از روفتاپ پکیج دمای آن را نیز کنترل کرد.
البته در هواساز نوع VAV علاوه بر کنترل سرعت فن از شیر موتوری و کنترل دمای سطح کویل DX نیز منظم میشود برای کنترل دقیق‌تر نیز استفاده کرد.

نقش کنترلی و تغییر سرعت فن در هواساز نوع حجم متغیر بر گردن یک تجهیز به اسم درایو اینورتر است.
که در تابلو برق قرار داده می‌شود.

حجم ثابت و حجم متغیر

به شکل کلی باید گفت روفتاپ (روف تاپ) پکیج یا همان پکیج یونیت، یک ترکیب از دستگاه هواساز و سیستم سرمایشی تراکمی است.

در این دستگاه ساخت سرما از راه کویل انبساط مستقیم، سیستم تبرید تراکمی و ساخت گرما از راه کویل آب گرم و منبع گرمایشی مثل بویلر انجام شده و هوای مکش شده نتیجه ی برخورد با سطح کویل، افزایش یا کاهش دما می‌یابد.

در این میان بسته به شرایط و موارد لزوم پروژه، هوا با عبور از سطوح فیلتراسیون تمیز میشود و بعد از تغییر دما به فضای مورد تهویه وارد میشود.