برخلاف جانورانی نظیر روباه یا خرس که با پوست پشم‌دار متولد می‌شوند انسان هنگام تولد در مقابل شرایط محیطی نامطلوب حفاظت اندکی دارد پس می‌توان گفت تاریخ تحقیق در زمینه آسایش حرارتی به بدو پیدایش انسان برمی‌گردد. انسان اولیه در غارهایی به عنوان پناهگاه زندگی می‌کرده که وی را در مقابل شرایط حرارتی شدیدتر محافظت می‌نموده است. اولین شکل سیستم گرمایش مورد استفاده آتش بوده که استفاده از دودکش باعث دوام آن می‌گشت. توسعه سیستمهای سرمایش دیرتر صورت گرفت زیرا برای ایجاد سرما راه سریعی وجود نداشت بنابراین تلاش‌های اولیه جهت سرمایش بصورت غیرفعال بوده و روش‌هایی نظیر جلوگیری از تابش مستقیم خورشید و استفاده از دیوارهای سنگی ضخیم جهت ذخیره سرما در هنگام شب بکار گرفته شد. بهره‌گیری از سرمایش تبخیری از طریق جریان آب در سازه، روش پیچیده‌تری بود
تهویه اهداف متعددی دارد از جمله:تأمین هوای تازه، خروج هوای آلوده و تنظیم حرارت داخلی. مهمترین این اهداف کنترل کیفیت هوای داخل است. انسان در داخل فضا دی‌اکسیدکربن و بخار آب ایجاد می‌کند. میزان دی‌اکسیدکربن فضا، شاخصه‌ای برای تازگی هوای محیط است، اما تولید دی‌اکسیدکربن با تولید بوی ناخوشایند در فضای داخلی همراه است و مقدار زیاد آن نیز برای سلامتی مضر می‌باشد.
دلیل دیگر تهویه، رطوبت هواست. در فصل زمستان رطوبت حاصله از ساکنان، آشپزی و … می‌تواند در پنجره‌ها، سطوح سرد ، ایجاد شبنم نماید. درنهایت تهویه باعث دفع گازهای سمی، میکروارگانیسم‌ها و گرد و غبار می‌شود.
هوای تازه ورودی و یا هوای آلوده خروجی می‌تواند بصورت مکانیکی یا طبیعی کنترل شود.
هنگامی‌که سیستم ورودی و خروجی هوا به روش مکانیکی کنترل می‌شود، با سیستمهای بالانس تهویه، می‌توان از سیستمهای بازیافت حرارتی "اچ‌آر‌وی" و "ایی‌آر‌وی" استفاده نمود. این سیستم با گرمای هوای خروجی، هوای تازه ورودی را پیش‌گرم می‌کند. استفاده از سیستم بازیافت حرارتی به صرفه‌جویی انرژی کمک مؤثری می‌نماید. در سیستمهای بالانس تهویه هرچند که از فن برای ورود و خروج هوا استفاده می‌شود، اما انرژی مصرفی در بنا نسبت به سیستمهای تهویه طبیعی در کل کمتر است، زیرا مقدار زیادی از انرژی که از طریق تهویه به هدر می‌رود به وسیله سیستم بازیافت حرارت دوباره به مصرف می‌رسد. بازده سیستمهای کوچکتر بسیار کمتر از بازده سیستمهای مرکزی است. در حالت عمومی، سیستمهای مرکزی از سیستمهای محلی بازده بالاتری دارند.
بازده محل گرمایش و سرمایش و میزان انرژی تلف شده بابت گرمایش و سرمایش همزمان، در میزان بازده سیستم محاسبه می‌شود. میزان بازده سیستم به روش و نوع حامل گرمایی و سرمایی نیز بستگی دارد. در سیستمهای فقط هوایی میزان تهویه در فصل تابستان معمولاً بسیار زیاد است تا بار سرمایی موردنیاز و مناسب فراهم گردد. این میزان در فصل زمستان می‌تواند کمتر باشد، میزان حداقل تهویه، موردنیاز است. میزان تهویه سیستمهای آبی و هوایی کمتر است، درنتیجه میزان اتلاف انرژی نیز در این سیستم‌ها کمتر است و بازده سیستم‌ها بالاتر است. بازده یک سیستم تهویه مطبوع از چندین موضوع تأثیر می‌گیرد که مهمترین آنها عبارتند از:
1-بازده تولید گرما یا سرما
2-بازده حمل گرما و سرما
3-میزان تهویه "هوای تازه در زمستان"
4-استفاده از سیستم بازیافت حرارت
یک قانون کلی:
هر چقدر سیستمهای تهویه مطبوع کمتر باشد، میزان انرژی مصرفی نیز کمتر است، بالاخص وقتی سیستمهای سرمایش قابل حذف باشند، دراینصورت میزان مصرف بسیار کمتر می‌شود
انواع سیستمهای تهویه مطبوع
الف-سیستمهای هوایی
۱-سیستم تک داکتی با حجم‌های مختلف
۲-سیستم چند داکتی با حجم ثابت
۳-سیستم چند منطقه‌ای
ب- سیستمهای آب و هوایی
۱-سیستم بدون لوله
۲-فن کویل با هوای ورودی تأمین شده
۳-رادیاتور با هوای ورودی تأمین شده
ج-سیستم با گازهای تبریدی
سیستم کنترل تهویه هوا و تاسیسات تهویه مطبوع این امکان را برای بهره برداران و صاحبان خانه هوشمند فراهم می‌کند تا تاسیسات تهویه مطبوع ساختمان را در فصول مختلف سال و ساعات مختلف شبانه روز بصورت اتوماتیک بدون نیاز به حضور اپراتور و نیروی انسانی کنترل نمایند. شرایط کارکرد سیستم کنترل تهویه هوا بر اساس سناریوهای از پیش تعریف شده متناسب با دما و شرایط محیطی در ساختمان تنظیم می‌شود به همین دلیل این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سرکشی و نظارت در تمامی لحظه‌ها هوای مطبوع مورد نظر را درکلیه فضاهای ساختمان تامین نماید.
بسته به نوع کاربری که ساختمان دارد،کنترل شرایط محیطی ساختمان اعم از دما، رطوبت،گرمایش و سرمایش فصلی، کنترل آلاینده‌های موجود در هوا،کنترل هوای تازه به نسبت حضور افراد در ساختمان و بسیاری از پارامترهای دیگر با استفاده از سیستم کنترل تهویه هوا امکان پذیر می‌باشد.
کنترل هوشمند،سیستم کنترل تهویه هوا در ساختمان علاوه بر اینکه منجر به کاهش خطای نیروی انسانی می‌گردد، در افزایش دقت و سرعت تنظیم شرایط محیطی نیز موثر می باشد، در نتیجه کنترل ساعات کارکرد دستگاه بر اساس نیاز واقعی، موجب می گردد تا عمر سیستم هواساز و تجهیزات و متعلقات آن افزایش پیدا کند. این امر موجب می گردد تا نه تنها صرفه جویی در وقت و هزینه ایجاد گردد، بلکه صرفه جویی در هزینه تعمیرات و نگهداری سیستم های کنترل تهویه هوا که از قیمت های بالایی برخوردارند نیز حاصل می‌شود.
از مزایای استفاده از سیستم کنترل تهویه هوای هوشمند می توان به موارد زیر اشاره کرد
1-کنترل اتوماتیک سیستم تهویه هوا در ساعات مختلف شبانه روز و فصول مختلف سال
2-عدم نیاز دائمی به نظارت و سرکشی سیستم تهویه هوا
3-کنترل نمودن شرایط محیطی (دما، رطوبت، آلاینده ها و …) بسته به نوع کاربری که ساختمان دارد از جمله (اداری، مسکونی، تجاری، بیمارستانی و…
4-کنترل هوشمند هوای تازه و هوای بازگشتی به تناسب حضور افراد در ساختمان به جهت صرفه جویی در مصرف انرژی
5-کنترل نمودن آلاینده‌های سیال در هوا بوسیله اندازه‌گیری لحظه‌ای گازهای موجود در هوا و کنترل میزان آنها جهت حفظ نمودن سلامت محیط زیست
6- صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی گرمایشی/سرمایشی و هزینه‌های قبوض انرژی ساختمان
7- بهینه سازی ساعات کارکرد و افزایش عمر تجهیزات هواساز با کنترل هوشمند کارکرد سیستم
8- قابلیت تطبیق نمودن شرایط کاری هواساز بصورت هوشمند، با تغییر فصل و دمای بیرونی ساختمان
سیستم کنترل تهویه هوا HVAC
در مورد این سیستم‌ها که اصطلاحا HVAC نیز نامیده می‌شوند نظرات متفاوتی وجود دارد، اما با نگاهی عمیق تر درمی‌یابیم که این ارتقا موجب ایجاد راحتی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌گردد. در ادامه توضیحاتی راجع به امکانات و بخش‌های مختلف این سیستمهای هوشمند آورده می‌شود.
ترموستاتهای هوشمند ترکیبی از ترموستاتهای قابل برنامه‌ریزی قدرتمند هستند که می‌توانند زمانبندی موردنظر شما را یاد بگیرند و روزانه بر اساس این زمانبندی تنظیم گردند و یا در زمانی که شما برای مدتی دور از منزل به سرمی‌برید، از یک آشکارساز حرکتی برای تنظیمات خودکار تهویه مطبوع و دمای خانه استفاده‌کنند. ترموستاتهای هوشمند همچنین قابلیت کار با وای فای را نیز داشته و به شما اجازه می‌دهند از طریق گوشی هوشمند یا تبلت، کنترل و تنظیمات لازم آن را اعمال کنید. در این ساختار یک ارتباط دیجیتالی بین سنسورهای بی‌سیم و کنترل کننده HVAC بوجود می‌آیدکه طراحی و نصب آن آسان بوده و زمانی که اشخاص خانه را ترک می‌کنند به صورت خودکار، با استفاده از تکنولوژی کنترل بی‌سیم می‌توان این سیستم را خاموش نمود و درهنگام ورود افراد، سیستم را جوری تنظیم نمود که درجه حرارت را افزایش دهد و مانع از ایجاد گرما یا سرمای زیاد و غیرضروری در داخل منزل شود و همچنین امکان کنترل از راه دور را نیز فراهم می‌نماید.
سیستمهای منطقه‌بندی در خانه، به شما اجازه می دهند تا درجه حرارت هر اتاق و هر قسمت از خانه را به طور مستقل مدیریت نمایید. برای مثال، اتاق خواب شما در زمان خوابیدنتان ممکن است نیاز به گرمایش بیشتری داشته باشد یا در آشپزخانه خانه هوشمندتان بدلیل گرمای اجاق گاز نیاز به سرمای بیشتری نسبت به اتاق نشیمن باشد. که این اقدامات با بهره‌گیری از سنسورهایی که می‌توانند حضور ساکنین را در اتاق‌های مختلف نظارت نمایند و همچنین به صورت خودکار جریان هوا را بر حسب نیاز تنظیم می‌نمایند.
دستگاه رطوبت و دستگاه رطوبت‌گیر هوشمند بر میزان سطح رطوبت داخل خانه نظارت می‌کند و به صورت خودکار روشن یا خاموش می‌شوند.
سیستمهای تهویه مطبوع هوشمند بر رطوبت، دما و جریان هوای خانه نظارت می‌کنند و نیاز به تهویه هر قسمت از خانه را بررسی کرده و کار تهویه مطبوع را برای هر مکان به صورت خودکار انجام می‌دهند.
سیستمهای هوشمند می‌توانند داده های محیط را جمع‌آوری و ثبت کنند و بر این اساس هزینه‌های مصرف انرژی را کاهش دهند. در این میان، اینترنت ، فن‌آوری کنترل هوشمند را قادر می‌سازد که یک سیستم HVAC هوشمند را فعال کند. سنسورهای هوشمند زیادی در داخل هر سیستم HVAC وجود دارد که داده‌های دما، رطوبت، حرکت و مصرف انرژی را از محیط جمع آوری می‌نمایند. بر این اساس می توانید، مطابق با نیاز هر قسمت از خانه، تنظیمات مختلفی روی پروفایل‌های کنترل HVAC داشته‌باشید.
 |
