روفتاپ پکیج در واقع از یک چیلر هوایی همراه با هواساز تشکیل گردیده است که دارای کویل سرمایش DX و مستقیما گاز مبرد در آن جریان دارد. روفتاپ پکیج دارای دو کویل مجزای سرمایشی و گرمایشی بوده و در فرآیند تولید هوای خنک در روفتاپ پکیج با ایجاد جریان هوا توسط فن و عبور هوا از روی کویل dx ، هوا خنک شده و از طریق کانال در تمامی فضای ساختمان توزیع می شود. تامین گرمايش در روفتاپ پکیج نیز به کمک آب گرم دیگ موتورخانه انجام مي گیرد. روفتاپ پکیج می تواند روی پشت بام نصب گردد و هیچ فضایی از سطح زیر بنای ساختمان را اشغال نمیکند. روفتاپ پکیج دارای کارکرد مستقل بعنوان دستگاه سرمایشی و گرمایشی است.
روفتاپ پکیج هوای بیرونی را تمیز و فیلتر می کند و با استفاده از کویل های گرمایشی یا سرمایشی به دمای مطلوب می رساند و در داکت های پخش شده در ساختمان توزیع می نماید. بنابراین روف تاپ پکیج یک سیستم تهویه مطبوع مرکزی می باشد. در این مقاله قصد داریم این سیستم را به طور کامل شرح و معرفی نماییم. همچنین در ادامه اجزای اصلی و نکات ایمنی و اجرایی را نیز بیان می کنیم. در پایان نیز نحوه کارکرد روفتاپ پکیج با تمام مطالب به صورت ویدئو نمایش داده شده است.
ویژگی دستگاه های روفتاپ پکیج:
1. قابلیت نصب انواع PLC
2. قابلیت کنترل بوسیله ترموستات های اتاقی
3. عدم نیاز به لوله کشی های طولانی
4. روفتاپ پکیج بعنوان یک واحد مستقل در پشت بام ساختمان نصب می شود و در مکان هایی که دارای فضاهایی با متراژ و حجم بالا میباشند و به دمای یکسان نیاز دارند ، قابل استفاده می باشند.
5. بطور کلی روفتاپ پکیج ها جهت ایجاد گرمایش و سرمایش و عموما در پروژه های تجاری و صنعتی و سالن های اجتماعات، سالن های ورزشی و … مورد استفاده قرار میگیرند.
6. در سیستم های روفتاپ پکیج نیازی به سیستم دیگری ندارید. عمل کنترل دمای محیط در سیستم توسط ترموستات ها انجام میگیرد که میتوانند در محیط و یا کانال برگشت هوا نصب شده و فرمان قطع یا شروع عملکرد به موتور دستگاه را صادر نمایند.
7. روفتاپ پکیج همانند هواساز از سه کانال هوای رفت، هوای برگشت و هوای تازه محیط تشکیل شده است.
8. کمپرسور اسکرال روفتاپ پکیج 10 درصد سبک تر و 30 درصد کم حجم تر از کمپرسورهای رفت و برگشتی معمولی است.
9. روفتاپ پکیج ها از فضای ارزشمند داخل خانه استفاده نمی کند. بیشتر این سیستم ها دارای چیدمان چند منطقه ای هستند به این معنی که دارای چند منطقه کنترلی می باشند. البته در بسیاری از موارد، روفتاپ پکیج ها برای تامین گرمایش دارای هیتر گرمایشی نیز می باشند.
روف تاپ پکیج چیست:
روفتاپ پکیج یکی از انواع سیستم تهویه مطبوع است که برای سرمایش و گرمایش منازل یا دفاتر یا سالن ها از آن استفاده می شود. علت نام گذاری روفتاپ پکیج به این شیوه به این دلیل است که روفتاپ پکیج ها در پشت بام نصب می شوند و تمام اجزای تهویه شامل کویل اواپراتور ، فن ، کمپرسور و کندانسور هوایی در یک کابین مجتمع می شوند که یونیت پکیج نیز نامگذاری می شود.
این سیستم تهویه مطبوع متفاوت از سیستم اسپلیت عمل می کند. اسپلیپت ها عموما در کاربری های مسکونی استفاده می شوند و در آن ها کویل اواپراتور و فن را از کمپرسور و کندانسور جدا می کنند و این دو واحد را به ترتیب در داخل و بیرون ساختمان قرار می دهند.
اجزای اصلی روف تاپ پکیج:
به طور کلی روفتاپ پکیج شامل یک بدنه اصلی و داکت های متصل به آن بوده که بدنه اصلی پکیج های پشت بامی به تناسب نوع عملکرد از چند بخش تشکیل شده است که هرکدام از این بخش ها اجزا مخصوص به خود را دارند که البته بعضی از این اجزا مانند فن به خاطر ایجاد جریان هوا ، در قسمت های مختلف می توانند وجود داشته باشند. اجزای اصلی روفتاپ پکیج ها عبارتند از :
- دمپر و تنظیم کننده جریان هوای ورودی
- فیلتر ها
- کویل های گرمایش و سرمایش
- فن و الکترو موتور
- واحد کندانسینگ
- استراکچر و کابین
در ادامه این بخش های اصلی را به طور مفصل بیان و شرح می نماییم.
بخش اول مربوط به دریچه های ورودی و خروجی هوا می شود که بر روی بدنه پکیج تعبیه شده اند. بالای دریچه ورودی هوای تازه، قاب پوششی تعبیه شده است که برای حفظ محیط داخلی پکیج از شرایط نامناسب اطراف کاربرد دارد.
بخش دوم مربوط به دمپرهای هوا است که داخل روفتاپ پکیج قرار دارند. این دمپر ها وظیفه کنترل جریان هوای ورودی و برگشتی به داخل کابین را دارند.
بخش سوم مربوط به صفحات فیلترها است که برای حذف ذرات و آلودگی های موجود در هوای ورودی و برگشتی به پکیج به کار می روند.
بخش چهارم شامل کویل های سرمایش و گرمایش است که کویل سرمایش طبق چرخه ترمودینامیکی توسط لوله های مسی با کمپرسور در ارتباط بوده اما کویل گرمایشی توسط لوله هایی به پکیج گرمایشی یا موتورخانه مرکزی متصل است.
بخش پنجم شامل فن و الکتروموتور برای به جریان انداختن هوای تهویه شده در ساختمان است.
بخش ششم شامل کمپرسور ، کندانسور ، سیستم های کنترلی ، فن کندانسور ، شیر فشار شکن و … می باشد.
بخش هفتم خارج از محفظه روفتاپ پکیج است و حاوی کانال ها و دمپرها و دریچه ها و ترموستات است که بیرون از پکیج قرار دارند و وظیفه انتقال و کنترل هوای بین دستگاه تهویه مطبوع و محیط داخلی ساختمان را برعهده دارند. روفتاپ پکیج ها با دو کانال متفاوت در ارتباط هستند. یک کانال که هوای تهویه شده را به ساختمان انتقال می دهد و کانال دیگری که مخصوص هوای برگشتی است و هوای ساختمان را وارد محفظه روفتاپ پکیج می کند.
قسمت هایی که در بالا ذکر شد هرکدام ساختمان مجزایی دارند و تقریبا در تمامی روفتاپ پکیج ها به چشم می خورند اما از قسمت هایی که در بعضی روفتاپ پکیج ها وجود دارند می توان به چرخ دمایی و رطوبت زن اشاره کرد که از چرخ دما به عنوان مبدل حرارتی استفاده می شود و رطوبت زن برای افزایش رطوبت و کیفیت هوا به کار می رود.
چگونگی کارکرد دستگاه
روف تاپ پکیج چگونه کار می کند:
در یک روفتاپ پکیج معمولی ، کمپرسور در انتهای کابین قرار می گیرد و کویل های کندانسور در اطراف آن یا در نزدیکی آن جانمایی می شوند. مبرد کم فشار و سرد به شکل گاز وارد کمپرسور می شود که کمپرسور آن را به شکل یک گاز گرم و فشار بالا ، فشرده می کند و سپس مبرد به سمت کندانسور هوایی جریان می یابد. ماده مبرد در کندانسور حرارت را از دست می دهد و فین های فلزی روی کویل های کندانسور باعث می شوند که انتقال حرارت بین مبرد و هوا بهتر صورت گیرد که البته فن کندانسور با ایجاد جریان هوای اجباری باعث می شود انتقال حرارت پیوسته صورت گیرد و همچنین هوای گرم شده از واحد خارج شود.
در روفتاپ پکیج ها ، مایع مبرد پس از خروج از کندانسور از شیر انبساط گذر کرده و فشار آن کاهش می یابد و وارد کویل های اواپراتور می شود. در اواپراتور ، مبرد مایع به دلیل سرد بودن از هوای وارد شده به پکیج ، از آن گرما می گیرد و هوا را خنک کرده و تغییر فاز از مایع به گاز در مبرد اتفاق می افتد. سپس ماده مبرد جهت افزایش فشار دوباره وارد کمپرسور می شود و این چرخه به طور مداوم تکرار می شود تا دمای زون های مورد نظر به دمای تنظیم ترموستات برسد.
برخی از انواع روفتاپ پکیج ها علاوه بر تامین بار سرمایشی ، بار گرمایشی ساختمان را نیز تامین می کنند. این پکیج های پشت بامی که هم برای گرمایش و هم برای سرمایش استفاده می شوند، می توانند بار گرمایشی را توسط موتورخانه مرکزی به همراه یک مبدل حرارتی ، یا یک پکیج حرارتی مستقل و یا یک هیتر برقی تامین کنند. در این حالت هوای ورودی به پکیج پشت بامی گرم شده و به وسیله فن به ساختمان انتقال می یابد.
تنظیم عملکرد روف تاپ پکیج:
در سیستم تهویه مطبوع از نوع روفتاپ پکیج چهار دریچه وجود دارد که یکی از این درچه ها مربوط به هوای تهویه شده ارسالی به ساختمان ، دیگری مربوط به هوای تازه ورودی به محفظه پکیج پشت بامی است ، سومین دریچه مربوط به هوای برگشتی از ساختمان به داخل محفظه پکیج و دریچه چهارم نیز برای خروج هوای برگشتی از محفظه پکیج است که در مواقع لزوم استفاده می شود.
هنگامی که برای استفاده از سیستم تهویه مطبوع روفتاپ پکیج ، ترموستات روی دمای مورد نظر تنظیم می گردد با این عمل در واقع به سیستم تهویه مطبوع این فرمان داده می شود که تا رسیدن دمای هوای تهویه شده به دمای تنظیمی در ترموستات به عملکرد خود ادامه دهد همچنین می توان عملکرد سیستم پکیج پشت بامی را بر روی حالت گرمایش یا سرمایش تنظیم نمود. این کار با توجه به نوع روفتاپ پکیج به روش های متفاوتی می تواند انجام شود.
در صورتی که برای تهویه هوای ساختمان نیاز به صد درصد هوای تازه باشد می توان دمپر دریچه هوای برگشتی را بسته نگه داشت یا در صورت باز بودن آن، باید تمام هوای برگشتی وارد شده به محفظه را از طریق دریچه خروج هوای برگشتی از محفظه خارج نمود.
برای اختلاط هوای تازه با هوای برگشتی جهت کاهش مصرف انرژی در روفتاپ پکیج ها می توان دریچه ورودی هوای برگشتی را باز نمود و با تنظیم دریچه خروجی هوای برگشتی درصد اختلاط هوای تازه با هوای برگشتی در روفتاپ پکیج را مشخص کرد. در این جالت هوای برگشتی اجازه ورود به روفتاپ پکیج را دارد اما قسمتی از آن تهویه شده و قسمتی هم به سمت خروجی هوای برگشت هدایت می گردد. در این صورت دمپرهای هوای برگشت و خروجی هوای برگشت نیمه باز می مانند. این روش باعث می شود که مصرف انرژی کمتر شود چون هوای برگشتی تقریبا در همان دمای مد نظر قرار دارد.
در آخرین حالت می توان هوای برگشتی را به داخل روفتاپ پکیج هدایت کرد و تمامی آن را به سمت خارج هدایت نمود در این حالت برای استفاده از انرژی هوای برگشتی می توان از چرخ دما استفاده کرد که هوای تازه در حالت سرمایش، پیش سرد و در حالت گرمایش، پیش گرم می شود.
نکاتی در مورد نصب و تعمیر روف تاپ پکیج:
برای استفاده از روفتاپ پکیج ابتدا باید بهترین مکان برای نصب آن انتخاب شود سپس متناسب با مکان آن، کانال کشی و زون بندی مربوطه صورت گیرد و سعی شود تا جایی که امکان دارد محل نصب پکیج پشت بامی نسبت به زون بندی ها متقارن باشد.
در صورت بروز مشکلات زیر، سیستم تهویه مطبوع نیاز به بررسی و تعمیرات احتمالی دارد:
- هوا به طور مناسب در ساختمان گردش کافی ( سیرکوله ) نمی کند.
- سیستم کارایی خود را از دست داده باشد و بهره وری انرژی پایین باشد.
- صداهای عجیب غریب تولید شود.
- سیستم اغلب قبل از خنک شدن فضا مرتبا خاموش و روشن شود.
- بوی بد از سیستم به مشام برسد.
با وجود مزایای عالی سیستم روفتاپ پکیج ، این نوع از سیستم تهویه مطبوع نیاز به مراقبت های دوره ای منظم دارد که این امر باعث افزایش کارایی آن می شود.
چرخه خنک سازی در روف تاپ پکیج
- مایع خنک کننده از کویل تبخیر کننده عبور می کند.
- در حالی که فشار، کاهش پیدا می کند، مایع خنک کننده به گاز تبدیل می شود.
- در حالی که هوای گرم از ساختمان از کویل تبخیر کننده عبور می کند، خنک کننده، گرمای هوا را جذب می کند.
- پس از آن، فن تبخیر کننده، هوای خنک و سرد را به ساختمان انتقال می دهد.
- سیال خنک کننده که اکنون گرم شده است (حرارت هوا را جذب کرده است) طی یک چرخه به سمت کمپرسور حرکت می کند تا حرارت آن به سمت خروجی روف تاپ پکیج منتقل گردد.
- این چرخه بارها و بارها تکرار می شود و به همین ترتیب، هوای ساختمان تهویه می شود. دمای هوایی که یک روف تاپ پکیج تأمین می کند، می تواند از طریق پنل های دیجیتال، کنترل شود.
مقایسه مزایا و معایب روف تاپ پکیج ها:
روفتاپ پکیج ها نسبت به دیگر سیستم های تهویه مطبوع و سرمایشی و گرمایشی ، مزایا و معایبی دارند که در ادامه به شرح هر یک می پردازیم.
مزایای روف تاپ پکیج ها:
مزایای روف تاپ پکیج ها عبارتند از :
- هزینه نصب کم
بدلیل اینکه کلیه تاسیسات و تجهیزات روفتاپ پکیج به جز کانال ها در داخل محفظه اصلی آن قرار دارد نصب این سیستم در پشت بام بسیار ساده تر و کم هزینه تر از سایر تجهیزات تهویه مطبوع است.
- انعطاف پذیری
سیستم تهویه مطبوع پشت بامی از لحاظ طراحی و ظرفیت سرمایشی و گرمایشی بسیار انعطاف پذیر است چرا که اگر فضای تحت کنترل سیستم گسترش یابد و یا باز طراحی گردد، می توان تعداد روفتاپ پکیج ها را اضافه یا کم نمود و علاوه بر آن می توان بسته به بار گرمایش و سرمایشی مورد نیاز ساختمان ، واحدهای مختلف روفتاپ پکیج را در موقعیت های مختلف توزیع کرد.
- آلودگی صوتی کمتر
در حالی که بسیاری از واحدهای تهویه مدرن از نسل های گذشته خود کم سر و صداتر هستند، باز هم سر و صدای آنها قابل تشخیص است. اما در سیستم روفتاپ پکیج ، سر و صدا در محدوده شنوایی نیست و ساختمان ساکت تر به نظر می رسد.
- افزایش امنیت
واحدهای تهویه سطح زمین در معرض خطر سرقت هستند اما سیستم های پشت بامی از این خطر مصون هستند.
- صرفه جویی در فضا
روفتاپ پکیج تمام اجزای گرمایشی و سرمایشی را در یک یونیت جای می دهد که روی سقف قرار دارد و محوطه اطراف ساختمان را اشغال نمی کند. همچنین تاثیری بر روی نما و زیبایی خانه ندارد.
- حداقل کردن خسارت و آسیب
سایر سیستم های تهویه مطبوع که روی زمین نصب می شوند در معرض گرد و غبار و خاک و … قرار می گیرند اما روفتاپ پکیج ها از این جهت ایمن تر هستند.
- تنوع در منبع انرژی
سیستم گرمایشی روفتاپ پکیج ها می تواند متنوع باشد ، یعنی با گاز طبیعی و برق کار می کنند.
- بهبود عملکرد هوای داخلی
روفتاپ پکیج های تجاری در کاهش مصرف انرژی عملکرد مناسبی دارند برای مثال آنهایی که کنترل حجم هوای متغیر دارند ، با تامین هوای مورد نیاز با جریان متغیر که توسط فن دور متغیر ایجاد می شود در مصرف انرژی صرفه جویی دارد همچنین در این نوع از سیستم های تهویه مطبوع از چرخ حرارتی یا چرخ بازیابی انرژی برای کاهش بار سیستم استفاده می شود به طور مثال در تابستان رطوبت و گرمای هوای تازه را با سرما و خشکی هوای برگشتی می گیرد. همچنین سیستم ترموستات می تواند عملیات روفتاپ پکیج را متناسب با تغییرات فصلی تنظیم کند.
- استفاده از هوای محیط ( هواسازی )
با قابلیت هواسازی روفتاپ پکیج ها ، می توان از هوای محیط بیرون برای ایجاد هوایی تازه ، تمیز و مطبوع در داخل استفاده نمود. هوا توسط فیلتر ها تازه و تمیز می شود.
- سهولت تعمیر و نگهداری
واحدهای گرمایشی و سرمایشی روفتاپ پکیج ها به حداقل یک بار در سال برای کاهش مشکلات مکانیکی ، اطمینان از کارایی و جلوگیری از سایش نیاز به تعمیرات اساسی دارند و هنگام تعمیر هم نیازی به ورود تعمیرکار به داخل ساختمان نیست. فیلترها و محل های نشت بایستی به صورت ماهانه بررسی شوند و فین های کندانسور بایستی تمیز گردند.
معایب روف تاپ پکیج ها:
معایب روف تاپ پکیج ها عبارتند از :
- وزن زیاد پکیج
بدلیل بالا بودن بار اعمال شده از طرف پکیج به سازه ساختمان برای تعیین موقعیت دقیق روفتاپ پکیج نیاز به مشورت با مهندس سازه ساختمان است.
- کانال کشی افقی روی پشت بام
در بعضی موارد، واحد روفتاپ به کانال کشی افقی نیاز دارد که باید جزئیات ساپورت مشخص شود که این امر ممکن است بر جانمایی سایر تاسیسات و تجهیزات مورد استفاده در پشت بام تاثیر بگذارد.
- تک زون بودن
روفتاپ پکیج ها معمولا تک زون هستند که انعطاف دمایی در اتاق ها را کم می کند مگر آنکه کانال ها خود با دمپر ، زون بندی شده باشند.
کاربردهای روف تاپ پکیج
کاربردهای این دستگاه، در بسیاری از موارد، مشابه کاربردهای هواساز و ترکیب آن با چیلر یا کندانسینگ یونیت می باشد. اما، تفاوت در اساس کار، محدودیت های بکارگیری و قیمت تمام شده آن هاست که در انتخاب ما مؤثر خواهند بود، همانطور که در قسمت قبل، به عمده این تفاوت ها نیز پرداخته شد. در مجموع استفاده از روف تاپ پکیج برای مکان هایی توجیه دارد که فضایی یکپارچه و با متراژ نسبتاً بالا داشته باشند، مانند تالارهای پذیرایی، نه مکان هایی مثل ساختمان های مسکونی، اداری و یا تجاری که شامل فضاهای جداگانه متعددی بوده و هریک از آنها نیاز به کنترل مستقلی خواهند داشت. لذا، استفاده از این سیستم در چنین ساختمان هایی محدود به فضاهای مشاع ساختمان می شود.
بنابراین می توان در اشاره به کاربردهای این سیستم، نمونه های زیر را نام برد:
- تالارهای پذیرایی و رستوران ها
- دانشگاه ها و مراکز آموزشی
- کارخانه و کارگاه های صنعتی
- فضای مشاع پاساژها (راهروها)
- فضای مشاع هتل ها و مراکز تفریحی
- سالن ها و باشگاه های ورزشی
- فروشگاه ها و مراکز خرید زنجیره ای
- سالن های سمینار و اجتماعات
- نمایشگاه ها