پیشگفتار : مهندسی مکانیک امروزه در برگیرنده طیف وسیعی از صنعت است که تهویه مطبوع یکی از شاخه های مهم آن می باشد .
پیشرفتهایی که تا کنون در تهویه مطبوع و صنایع مرتبط به آن ، مخصوصا در کشورهای مترقی و صنعتی حاصل شده ، بیش از پیش اهمیت بخش مهندسی مکانیک در حرارت و سیالات را نمایان ساخته است .
استفاده از سیستم هایی با هزینه نصب و راهبری پایین و مصرف انرژی کم و ارزان قیمت از جمله خواسته های اولیه کلیه استفاده کنندگان سیستم های تهویه مطبوع می باشد که سازندگان بزرگ این صنعت با استفاده از فن آوری های پیشرفته روز در تلاشند تا امکان تحقق هر چه بهتر این خواسته ها را فراهم آورند .
در کشور ما صنایع تهویه مطبوع قدمت زیادی ندارد ولی با وجود نوپا بودن این صعت پیشرفتهای چشمگیری در زمینه تولید دستگاه های حرارتی و برودتی و سیستم های مختلف هواساز و تهویه مطبوع داشته ایم .
تولید چیلرهای رفت و آمدی ( کمپرسوری ) یا دستگاههای تهویه مطبوع یک پارچه ( پکیج) در ایران گامی موثر در جهت جایگزینی سیستم های نوین تهویه مطبوع در صنعت بوده است و استفاده از روش هایی با تکنولوژی قدیمی مانند کولرآبی و گازی در مکان هایی مختلف نظیر برجها و ساختمانهای مسکونی و اداری و غیره را منسوج نموده است .
با گذشت زمان افزایش استفاده از این نوع دستگاهها و با توجه به مصرف برق بالای آن از یک طرف و گران بودن هزینه برق در کشور ما از طرف دیگر ، انتخاب این سیستم برای مصرف کنندگان تا حدود زیادی مقرون به صرفه نبوده و در مکان های مختلف که این سیستم را برای تهویه مطبوع برگزیده اند، مهندسین مجبور به تجدید نظر و انتخاب راهکارهای دیگری برای تغییر سیستم شده اند .
مایع مبرد در چیلرهای رفت و آمدی (کمپرسوری) که با کندانسورهایی هوایی یا آبی کار می کنند از نوع گازهای فریون CFC یا HCFC می باشد .
اثر تخریبی گازهای HCFC, CFC بر لایه ازن در سال 1985 توسط دانشمندان رسما اعلام گردید و این امر محققین را به تلاش در جهت یافتن ماده جایگزین مناسب واداشت و با استفاده از محلول لیتیوم برماید در سیستم های جذبی این نگرانی تا حدود زیاد برطرف شد .
بهره بردن از دانش روز برای همگان امری اجتناب ناپذیر است لذا این امر خطیر وظیفه مهندسین و تکنسین های کشور ماست تا با مطالعه انواع انرژی های در دسترس، هزینه استفاده از سیستم های تهویه مطبوع را تا حد امکان پایین آورده و استفاده از منابع جدید را جایگزین سیستم های قدیمی کنند .
با توجه به کثرت گاز طبیعی در کشور ما و از طرفی هزینه بالای تولید برق با امکانات محدود از قبیل نیروگاههای حرارتی با سوخت فسیلی و غیره استفاده از چیلرهای جذب حرارت مستقیم بهترین راهکار موجود برای از بین بردن مشکلات ناشی از مصرف بالای انرژی الکتریکی می باشد .
تکنولوژی جدید این نوع سیستم ها با مصرف برق بسیار ناچیز در مقایسه با چیلرهای معمولی (کمپرسوری) و استفاده از گاز طبیعی بعنوان سوخت که در کشور ما ارزان تر و فراوانتر می باشد و نیز عدم نیاز به بویلر جداگانه و حذف خود به خودی قسمتی از لوله کشی و شیرهای لازم جهت انتقال بخار از مزایای مهم این نوع چیلرها می باشد .
با توجه به این که امروزه انبوه سازی مسکن یکی از راههای پیشنهادی مناسب برای کاهش مشکلات موجود در زمینه شهرسازی می باشد، استفاده از تجربه کشورهای پیشرفته و موفقی نظیر ژاپن، در این مورد که در طول سالهای اخیر این نوع سیستم را جایگزین انواع دیگر ساخته اند ، می تواند راهگشای متخصصین ما در حل مشکلات موجود باشد .
در کشور ژاپن کارخانجات عظیم ابارا که سالهاست تحت لیسانس شرکت کریر آمریکا به تولید چیلرهای جذبی اشتغال دارد ، اخیرا در زمینه چیلرهای معمولی و حرارت مستقیم به پیشرفتهای قابل ملاحظه ای دست یافته است .
بطوریکه در حال حاضر کمپانی مذکور یکی از بزرگترین و معتبرترین سازندگان این دستگاهها در جهان می باشد .
مونتاژ این نوع چیلر با توجه به تکنولوژی بالا و مزایای آن بی شک گامی در جهت پیشرفت صنایع تهویه مطبوع کشور و مدرنیزه کردن آن می باشد.
لذا با توجه به مطالب فوق و لزوم افزایش آگاهی مهندسین و متخصصین کشور و به خصوص دانشجویان و فراهم آوردن زمینه تحقیق و بررسی بیشتر در زمینه استفاده از انرژی کمتر و ارزانتر برخورد لازم دانستم در جهت معرفی این نوع چیلرها و مزایا و عملکرد و دیگر مشخصه های آن گامی هر چند کوچک و ناچیز بردارم و دست اندرکاران این صنعت را به بررسی و مطالعه در این باره فراخوانم.
تردیدی نیست رساله ای که پیش روی شماست خالی از اشکال و ایراد نیست .
امیدوارم اساتید محترم و دانشجویان عزیز با عنایت و بزرگواری از این اشتباهات که مسلما ناشی از کمی تجربه در این زمینه است در گذرندو با تحقیقات و مطالعات بیشتر خود در این زمینه موجبات پیشرفت این صنعت را در کشور فراهم آورند .
تاریخچه تبرید : در کتابهای چین قدیم از چگونگی نگهداری یخ مطالبی بدست آمده است که تبرید را به عنوان یک حرفه شناخته شده در هزاران سال قبل معرفی می کند.
همچنین گفته اند که روسها و یونانیها برف فشرده را در انبارها نگهداری و در فصول گرم از آن استفاده می کردند .
هندیها و مصریها و ایرانیان قدیم نیز با پر کردن ظروف سفالی از آب و نگهداری آن در محفظه های مخصوص ، آب سرد و یخ تهیه می کردند .
اما حمل قطعات یخ بوسیله کشتی و نگهداری آن در انبارها که بین سالهای 1810 الی 1850 میلادی رواج پیدا کرد و استفاده از برودت را در سطح وسیعی گسترش داد، بعنوان تاریخ پیدایش تبرید ثبت شده است .
در همین سالها شخصی بنام «تئودر» با ساختن یک سردخانه که از خاک اره بجای عایق استفاده کرده بود قدم موثری جهت حمل و نگهداری یخ برداشت حمل یخ به نقاط مختلف دنیا و استفاده از آن بتدریج عادات و زندگی مردم را تغییر داد تا اینکه در سال 1880 کارخانه یخ مصنوعی برای رفع نیاز مردم به بازار آمد .
اولین ماشین تبرید که با دست کار می کرد در سال 1834 در انگلستان ساخته شد .
در سال 1851 یک مخترع آمریکایی ماشین یخ سازی خود را که از هوا بجای مبرد استفاده می شد عرضه کرد و در سال 1860 نیز اولین ماشین اترسولفوریک برای ایجاد تبرید در استرالیا ساخته شد که در صنایع نوشابه سازی مورد استفاده قرار می گرفت .
در اوائل سال 1890 تبرید مصنوعی رواج یافت و سیستم های مختلف تبرید از جمله سیستم تبرید مکانیکی ( تراکمی ) عمومیت یافت و سیستم تبرید جذبی نیز در کشورهای مختلف پا به عرصه وجود گذاشت .
در اوایل قرن نوزدهم کمپرسورهای سیستم های تراکمی هنوز با بخار کار می کردند و سرعت آنها در حدود 50 دور در دقیقه بود در سال 1903 انجمن ماشین آلات تبرید و در سال 1904 انجمن مهندسین و متخصصین تبرید بوجود آمد .
در سال 1905 که کمپرسور دو زمانه به ثبت رسید تا سال 1911 که تکمیل گردید، سرعت آن از 100 به 300 دور در دقیقه افزوده شد و در سال 1915 اولین کمپرسور مدرن دو زمانه شناخته شد و تا سال 1940 بخوبی از آن استفاده می شد و در همین سالها بود که تولیدات صنایع تبرید و تهویه مطبوع به نقطه اوج خود رسید و دستگاههای تبرید صنعتی و خانگی به میزان قابل توجهی تولید گردید .
تا سال 1960 که خراب نشدن غذاها در اثر انجماد به ثبوت رسید ، تسهیلات و تغییراتی در ساختمان سردخانه ها بوجود آمد .
در سالهای اخیر نیز پیشرفتهای فراوانی در صنعت تبرید حاصل گردیده که تاثیر مستقیم آنها بر زندگی انسانها کاملا مشهود است .
موارد استفاده از تبرید: زمانی از صنعت تبرید فقط برای تهیه یخ استفاده می شد ولی امروزه برای تهیه و نگهداری مواد غذایی بطور موثر و در عملیات صنعتی و تهویه مطبوع برای خنک سازی در سطح وسیعی از تبرید استفاده می شود .
کاربرد تبرید در رشته های مختلف صنعتی و زندگی موجودات زیاد بوده ولی بطور خلاصه می توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد : 1- در تهیه و نگهداری مواد غذایی 2- در صنایع شیمیایی 3- در دستگاههای سرد کننده خانگی و مخصوص 4- در تهویه مطبوع و تهویه صنعتی با توجه به اهمیت تهویه مطبوع و تهویه صنعتی و نیاز این صنعت به چیلر در این مورد بیشتر توضیح داده می شود.
بررسی چیلر ها : تا حدود 30 سال پیش انتخاب چیلرها کار ساده ای بود و نتایج مربوطه تقریبا قابل پیش بینی بودند و در اکثر موارد انتخاب چیلر به دو نوع رفت و آمدی ( کمپرسوری ) و یا چیلرسانتریفوژ محدود می گردید که با کندانسور هوایی یا آبی کار می کردند .
مایع مبرد هر دو نوع چیلر از گازهای فریون CFC و یا HCFC می باشند، در موارد خاصی نیز از چیلر چرخ دنده ای و یا چیلرهای جذبی استفاده می گردید.
ولی در دهه 70 ( 1970 میلادی) اتفاقاتی رخ داد که تحول عظیمی در بازار چیلر بوقوع پیوست و انتخاب چیلر را برای طراحان سیستم های تهویه مطبوع مشکلتر نمود.
اولین واقعه بالا رفتن شدید و مداوم قیمت برق بود.
دو برابر شدن و حتی چند برابر شدن قیمت نفت در جهان باعث گردید که اکثر دولتهای اروپایی و آمریکایی و ژاپن قیمت برق را منتاسبا افزایش دهند .
نتیجه مستقیم این اقدام، بالا رفتن سرمایه گذاری اولیه و هزینه های نگهداری تاسیسات تهویه مطبوع بود که باعث محدود شدن ساعات کار این سیستم ها و در بعضی از موارد منجر به تغییر و تعویض کلی این تاسیسات گردید .
وارد شدن عامل « هزینه انرژی » و عدم اطمینان از مقدار آن در آینده ، محاسبات اقتصادی انتخاب چیلر را برای طراحان سیستم های تهویه مطبوع مشکل نمود.
علاوه بر عامل انرژی ، اثر گازهای HCFC, CFC بر تخریب لایه ازن ، اگر چه از سال 1976 بطور مشکوک توسط دانشمندان عنوان شده بود، در سال 1985 بطور رسمی و غیرقابل انکار اعلام و آینده سیستم های تهویه مطبوع جزو یکی از داغ ترین بحث های روز گردید .
حالا دیگر طراحان علاوه بر پارامترهای اقتصادی هزینه برق می بایست در انتخاب مایع مبرد چیلرها نیز تحقیق نموده و عواقب آتی استفاده از انواع مبردها را در انتخاب چیلر ملحوظ بدارند.
تعریف تبرید و تهویه مطبوع : تعریف تبرید: از نظر لغوی تبرید به معنی ایجاد محیطی سردتر از محیط اطراف است.
تعاریفی که بعضی از دانشمندان برای تبرید ارائه داده اند، در ذیل می آید: N.R.Sparks تبرید را به صورت زیر تعریف می کند: خارج کردن گرما به نحوی که در یک جسم یا در یم حجم دمائی کمتر از آنچه در شرایط عادی می داشت به وجود آید .
یا آن طور که ASRE تبرید را تعریف می کنند: تبرید ، علم ایجاد یا حفظ دماهایی کمتر از دمای محیط کمتر از شرایط موردنظر ما باشد، باید عمل گرمایش صورت گیرد .
وسیله ای که عمل گرمایش را انجام می دهد ، پمپ حرارتی نام دارد.
تفاوت اصلی ما بین سیستم تبرید و پمپ حرارتی را می توان اینگونه توضیح داد که سیستم تبرید حرارت را محیط سیستم پمپ می کند .
تعریف تهویه مطبوع: در حالت کلی تهویه مطبوع به صورت زیر تعریف می شود : کنترل همزمان دما ، رطوبت ، پاکی و سرعت هوا ، بسته به نیاز ، تهویه مطبوع به دو شاخه تقسیم می شود که عبارتند از : تهویه مطبوع تابستانی و تهویه مطبوع زمستانی ، در سیستم تهویه مطبوع تابستانی ، رطوبت گیر استفاده می شود .
در حالیکه در سیستم تهویه مطبوع زمستانی از یک پمپ حرارتی و یک رطوبت زن استفاده می شود .
علاوه بر تقسیم بندی فوق می توان تهویه مطبوع را به دو شاخه تهویه مطبوع صنعتی و تهویه مطبوع غیرصنعتی تقسیم نمود .
در تهویه مطبوع غیر صنعتی آسایش انسان ها مطرح است که در آن باید کنترل سر و صدا را مد نظر قرار داد .
در حالیکه در تهویه مطبوع صنعتی هدف ایجاد محیطی مناسب برای محصولات صنعتی، آزمایشگاهها ، لابراتورهای صنعتی ، کارخانجات تولید ابزارهای دقیق صنعتی ، کارهای چاپی ، عکاسی ، سردخانه ها و داروخانه ها، کامپیوترها ، سدها وغیره می باشد.
لزوم استفاده از سیستم های تبرید و تهویه مطبوع : برای زندگی و کار عادی انسانها باید مقادیر کافی ویتامین، پروتئین ، هیدروکربنها، نمکها و غیره در بدن موجود باشد که ممکن است این مواد از طریق رژیمهای غذایی مناسب و یا از طریق یک رژیم متناسب از قرص ها و کپسول هایی که چنین موادی را در خود داشته باشند به بدن برسند برای اشخاصی که از سلامتی کامل برخوردار نباشند، استفاده از قرص ها تجویز می شود تا کمک کند که سیستم سوخت و ساز بدن او به حالت اولیه و عادی خود باز گردد .
ولی معمولا مردم سالم ترجیح می دهند که این مواد را از طریق مواد غذایی به دست آورند تا هم مواد لازم به بدن برسد و هم از خوردن غذا لذتی برده باشند.ولی برای این کار لازم می باشد که بعضی غذاها تا مدتی نگهداری شود و سپس مورد مصرف قرار گیرد .
زیرا در بعضی مواقع سال برخی از مواد غذایی به طور طبیعی در دسترس نمی باشد مثلا بعضی میوه ها هستند که تنها در طول تابستان به بار می آید ولی تقاضا برای مصرف آنها در تمام طول سال وجود دارد از این رو باید به طور مصنوعی محیطی ایجاد شود که در آن حداقل اتلاف برای این مواد غذایی موجود باشد لازمه ایجاد چین محلی ایجاد تبرید مصنوعی برای استفاده در سیستم های تهویه مطبوع صنعتی است.
یکی از موارد دیگر که در آن استفاده از تهویه مطبوع و تبرید الزامی است وسایل علمی خاصی هستند که برای کسب نتیجه مناسب می بایست در شرایط آب و هوایی محیط کار می تواند تاثیر زیادی بر راندمان کاری کارگران داشته باشد .
چنانچه محیط کاری نامناسب باشد بخصوص اگر خیلی گرم باشد، کارگران زود خسته می شوند و قدرت تولیدی آنها به شدت کاهش می یابد.
بنابراین می توان تنها با معکوس کردن جهت کار دستگاه یک سیستم تبرید را تبدیل به یک پمپ حرارتی نمود.
اصول ترمودینامیک : بر مبنای اصول ترمودینامیک ( اصل صفرم ) گرما از محیط گرمتر به محیط سردتر انتقال پیدا می کند اما انتقال گرما از محیط سرد به محیط گرم به خودی خود انجام نمی گیرد این امر با استفاده از طرق مکانیکی امکان پذیر است .
تبرید مراحلی است که در طی آن دمای محیط مورد نظر به پایین تر از دمای محیط اطراف می رسد ، به بیان دیگر جذب حرارت از فضای مشخص و دفع آن حرارت به محیط خارج را تبرید می گویند .
برای جذب حرارت از جسم مورد نظر از ماده ای به نام مبرد استفاده می شود .
تاریخچه صنعت تبرید مربوطه به هزاران سال پیش می باشد از زمانی که تولید و نگهداری یخ با شیوه های ابتدائی توسط هندی ها ، مصری ها ، ایرانی ها ، چینی ها صورت می پذیرفت ، اولین دستگاه تولید یخ که با اتر کار می کرد در سال 1834 توسط « جاکوب پرکنیز» در انگلستان ساخته شد .
اولین مبرد جذبی در دوران جنگ های داخلی امریکا بوسیله « فردیناندکار» ساخته شد .
و اولین یخچال خانگی نیز در سال 1913 توسط « لارسن » وارد بازار شد .
در دهه 40 شرکت « دپوانت » مبردهای جدیدی را به نام فریون ها به بازار عرضه کرد .
با توجه به توسعه سریع صنعت تبرید در چند دهه اخیر استفاده از آن در مصارف خانگی ، تجارتی ، صنایع غذایی ، ایجاد سردخانه برای نگهداری و توزیع مواد غذایی برای هر جامعه ای امری الزامی و ضروری بشمار می آید .
امروزه صنعت تبرید یکی از بزرگترین رشته های صنایع را تشکیل می دهد ، موارد استفاده از صنعت تبرید را می توان به گروههای زیر تقسیم کرد : 1- تبرید خانگی مانند یخچال ها و فریزرهای خانگی 2- تبرید تجاری که در تهیه و نگهداری و توزیع انواع و اقسام مواد غذایی در سردخانه های کوچک ثابت و متحرک مانند رستوران ها کاربرد دارد .
3- تبرید صنعتی که شکل بزرگتری از تبرید تجاری است و در پالایشگاهها، کارخانه های یخ سازی، سردخانه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد .
4- تبرید برای حمل و نقل که در کشتی ها، وکامیون ها و قطارها و غیره مورد استفاده قرار می گیرند .
5- تبرید در تهویه مطبوع و تهویه صنعتی 6- تبرید در دمای بسیار پایین که بویژه در علوم پزشکی ، داروسازی ، سخت کردن فلزات ، تولید هیدروژن و هلیوم مایع وغیره مصرف عمده ای دارد .
استاندارها و قوانین تبرید: محل و نصب وسایل سرد کننده بایستی مطابق با قوانین محلی یا قواعد دیگر انتخاب شود ساخت و تولید تجهیزات نیز بایستی با قوانین ایمنی ASAB 901 مربوط به تبرید وفق داده شود.
این قوانین نشان دهنده حداقل الزاماتی است که در طراحی ، نصب و بازرسی باید مد نظر باشد.
شرایط استاندارد ، تعیین سرعت معمولا بوسیله سازنده واحد تراکمی که تهویه مطبوع به کار برده می شود مطابق با گروه IV تعیین می شود .
این گروه بر مبنای درجه حرارت بخار مبرد ورودی F 55 و درجه حرارت بخار اشباع خروجی F 105 ، درجه محیط F 9 و بدون سرمایش مایع مشخص شده است .
استاندارد های ARI برای سرد کننده های مایع نوع پیستونی شرایطی را توصیه می نماید که در یک نمونه سرد کننده آبی با این شرایط بدست آمده است .
درجه حرارت آب سرد خروجی F44 ، تغییرات آب F10 ، ضریب رسوب گیری 0005/0 در چگالنده و سرد کننده درجه حرارت آب خروجی از چگالنده F 95 و افزایش درجه حرارت آب چگالنده F 10 این شرایط استاندارد را می توان برای تراکم بین کمپرسورها بکار برد .
ویژگیهای دستگاه باید با این استانداردها و قواعد مطابقت داشته باشد تا کیفیت بالای آنها را تضمین نماید .
انتخاب واحد تبرید: انتخاب دستگاه تبرید تحت تاثیر جوانب اقتصادی سیستم کلی قرار می گیرد و باید توازن میان هزینه اولیه و هزینه عملیاتی را در نظر گرفت .
واحد چگالش : دو نوع واحد چگالش وجوددارد، سرد شونده با آب و سرد شونده با هوا .
علاوه بر عوامل موثر در انتخاب واحد تراکم عوامل زیر بایستی در هنگام گزینش واحد در نظر گرفته شود.
برای واحدهای سرد شونده با هوا: منابع تامین آب : آب لازم باید از منابعی نظیر آب شهر، آب چاه ، آب دریا یا اسپری ها تامین گردد .
انتخاب منبع تامین آب باید به مسائل اقتصادی توجه شود.
ضریب رسوب گیری : ضرایب رسوب گیری نشان دهنده مقاومت در مقابل جریان حرارت است و ناشی از وجود رسوب و دیگر ناخالصی های آب است .
معمولا سازندگان دستگاههای تبرید چند ضریب در نظر می گیرند با این حال ضریب کمتر از 0005/0 قابل قبول نیست .
مقدار آب مورد نیاز را می توان از جداول اطلاعاتی و یا بر مبنای مقدار آب در دسترس مشخص نمود .مقدار آب مصرفی برج خنک کن را معمولا gpm 3 در نظر می گیرند .
برای واحدهای سرد شونده با هوا : درجه حرارت هوای ورودی – درجه حرارت حباب خشک طراحی نرمال برای هوای خارج در تابستان به عنوان درجه هوای ورودی انتخاب می شود.
جریان هوا – واحد باید بگونه ای نصب گردد که جریان هوا به داخل و خارج از کویلهای چگالنده با مانعی روبرو نشود .
در دستگاههایی که دارای فن های پروانه ای با محرک مستقیم می باشند نباید از کانال هدایت هوا استفاده شود.
عایقها: سطوح سرد مانند پوسته سرد کننده یک واحد سرمایش و خط مکش به منظور جلوگیری از پس ریز در هنگام وجود شرایط نامطلوب باید عایق شوند.
ضخامت عایق باید بگونه ای باشد که درجه حرارت سطح بیرونی کمی کمتر از نقطه شبنم هوای محیط باقی بماند .
یک مانع بخار خارجی نیز جهت ممانعت از نشت بخار به درون عایق به کار برده می شود.
عایق پلاستیکی یا شیشه با بافت سلولی برای این منظور مناسب است زیرا مقاومت آنها در مقابل نفوذ آب و بخار زیاد بوده و عایق خوبی می باشد.
خطوط گاز داغ عایق نمی شوند مگر اینکه احتمال رسیدن شعله آتش به آنها وجود داشته باشد که در این صورت لوله های خط گاز داغ را باید تاارتفاع 5 فوت بالاتر از کف با عایق هایی که درجه حرارت را تحمل می کنند مانند منگنز ، عایق بندی نمود.
محل نصب دستگاه تبرید: محل نصب دستگاه تبرید باید با دقت انتخاب گردد .
این گزینش تحت تاثیر مسائل اقتصادی و حد صداهای تولید قرار می گیرد .
به طور کلی دستگاه باید در فضای تمیز ، خشک و با تجدید هوای مناسب نصب گردد .
تمیز بودن محل عمر طولانی تر موتورها و دیگر لوازم را تضمین می نماید و تعداد دفعات رنگ آمیزی لوله های باز کمتر می شود.
فضای کافی در انتهای تمام لوله های قابل تعویض باید وجود داشته باشد به گونه ای که بتوان آنها را تعویض و تمیز نمود.
فضای کافی در اطراف دستگاه باید به منظور انجام تعمیرات مورد توجه قرار گیرد .
دستگاه باید در نزدیکی تجهیزاتی که احتیاجات آنها را برآورده می سازد نصب گردد تا هزینه اولیه سیستم کمتر شود.
اگر چه در برخی موارد باید دستگاه در جای دیگری نصب شود و این عمل ممکن است به خاطر وجود مشکلاتی از قبیل کمبود فضا ، مشکلات نصب و صداهای فراهم انجام شود.
در ساختمانهای جدید، محل نصب تجهیزات بوسیله مهندسین در نظر گرفته می شود.
و در این مورد باید با مهندس مشاور جهت تعبیه مناسب حاملها با توجه به وزن، ارتعاشات و سرعت عمل دستگاهها مشورت شود.
در ساختمانهایی که قبلا ساخته شده اند استفاده از کف محل قرار گرفتن دستگاهها باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد .
هر نوع خمیدگی در کف بدلیل وزن تجهیزات و ارتعاشات حاصله ممکن است باعث تقویت ارتعاش و لرزش ساختمان شود.
استقرار دستگاهها: در استقرار دستگاه برید از نظر پایه ها و اتصالات الکتریکی مطرح می شوند : پایه ها و زیر سازی : عمل پایه ها و زیر سازی عبارت است از حمل و توزیع وزن دستگاه در سطح لازم به گونه ای که تغییر شکلی بوجود نیاید .
جذب نیروهایی که بوسیله قسمت های دارای حرکت دورانی یا رفت و برگشتی بوجود می آید .
مقدار این نیروها بستگی به وزن قسمت های مختلف و سرعت دوران دستگاه دارد .
در مقابل نیروهای نامتوازن دستگاه حفاظت شده باشد .
اتصالات الکتریکی : هرگز نباید هادی های حلب را مستقیما به کمپرسور یا پایه آن محکم نمود زیرا می تواند باعث انتقال لرزش ها شوند ، در این صورت باید از اتصالات قابل انعطاف استفاده شود.
1-1 تخریب لایه اوزون : در حدود 60 سال قبل با ترکیب کلر، فلوئور و کربن انواع مبردها تولید گردید .
این مبردها که هنوز مورد استفاده قرار می گیرند ، به دلیل تخریب لایه اووزن و طبق یک قرارداد بین المللی می بایست جایگزین شوند ، علت تخریب لایه اوزون توسط این مبردها به این شرح است: میزان اوزون موجود در آستراتسفر ( لایه بالایی جو) به طور معمولی باید خود بخود ثابت بماند .
در اثر تجزیه NO2 در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید اکسیژن تک اتمی آزاد شده و از ترکیب این اتم با اکسیژن ، اوزون تولید می شود .
از طرفی مولکول نیز حالت ناپایدار و قابلیت تجزیه دارد .
در حالت این تجزیه و تولید به گونه ای انجام می شود که میزان اوزون موجود در جو زمین مقداری ثابت بماند .
ولی در اثر وجود CFC ها ، HCFC ها و ....
در جو ، اکسیژن آزاد شده از دی اکسید نیتروژن به O2 تبدیل و لذا توازن O3 در جو به هم خورده، میزان آن کاهش می یابد.
2-1 اثرات محیطی تخریبی لایه اوزون: با نازک شدن لایه اوزون میزان اشعه ماوراء بنفش که از خورشید به زمین می رسد افزایش یافته و در نتیجه می تواند وضعیت فعلی را به کلی دگرگون کند.
تاثیر کاهش لایه اوزون را در شش بند زیر شرح خواهیم داد : 1-2-1 تغییر در اشعه ماوراء بنفش: با استفاده از اندازه گیری های مختلف که در فاصله سال های 1979 تا 1993 توسط ماهواره ها انجام شده است ملاحظه می شود که میزان تشعشعات ماوراء بنفش خورشید حدود 5% افزایش یافته است .
این اندازه گیری ها نشان می دهد که تشعشعات ماوراء بنفش در عرض های جغرافیایی متوسط و یا هر دو نیم کره افزای یافته است ولی در بین المدارین تغییرات کمی داشته است .
پیش بینی می شود که تا پایان حذف CFC ها میزان تشعشعات ماوراء بنفش به حداکثر خود برسد .
2-2-1 تاثیر روی سلامتی انسان ها و حیوانات: تشعشعات ماوراء بنفش که به دلیل تخریب لایه اوزون در اتمسفر افزایش می یابد می تواند باعث بروز عفونت های چشمی ، سرطان پوست و بعضی امراض مسری شود .
تجربه نشان داده است که این تشعشعات به عدسی و قرینه چشم آسیب می رسانند .
گزارشات نشان می دهد که در سال 1989 با افزایش 1% در تخریب لایه اوزون حدود 6% تا 8% بیماری آب مروارید چشم افزایش یافته است.
پوست انسان و حیوانات دارای سیستم تدافعی خاصی می باشد که می تواند تا حد مشخصی از اشعه های ماوراء بنفش را تحمل کند که البته این سیستم در انسان ها با هم متفاوت است و عموما سفید پوستان دارای سیستم تدافعی ضعیف تری هستند .
وقتی اشعه ماوراء بنفش از حدی بیشتر شود این سیستم در مقابل اشعه تحریک نشده و پاسخ نمی دهد و در نتیجه سرطان پوست به وجود می آید .
بر اساس گزارشات با افزایش حدود 1% تخریب لایه اوزون ، حدود 2% به این گونه سرطان ها افزوده می شود.
3-2-1 تاثیر روی گیاهان: در مورد گیاهان نیز مانند انسان ها یک سیستم تدافعی وجود دارد که این سیستم عمل متوازن کردن جذب اشعه های ماوراء بنفش را انجام میدهد .
چنانچه میزان این تشعشعات از مقداری بیشتر شود به دو گونه می تواند روی گیاه اثر بگذارد .
اول این که می تواند گیاه را زا بین ببرد که در این صورت باعث تغییر در اکوسیستم آن محدوده میشود .در گیاه تغییر شکل به وجود آورد ، در قسمتی از گیاه افزایش جرم به وجود آورد، زمان رشد و بازدهی آن ها تغییر دهد و ..
که این تغییر نیز می تواند مانند نوع اول خطرناک باشد و اکوسیستم یک محدوده را بهم بزند .
4-2-1 تاثیر روی اکوسیستم آبزی: بیش از 30% پروتئین های حیوانی که در دنیا مصرف می شود از دریا بدست می آید که این رقم در بعضی کشورها حتی بیش از این مقدار است .
بنابراین تاثیر تخریب لایه اوزون و افزایش تشعشعات ماوراء بنفش روی آبزیان خیلی مهم است .
تشعشعات ماوراء بنفش به ماهی ها ، خرچنگ ها، میگوها ، دوزیستان و دیگر جانوران دریایی صدمه وارد می کند .
فیتوپلانگتونها به عنوان اساس خوراک جانوران دریایی مورد ارزیابی قرار گرفته اند، محققین میزان اشعه ماوراء بنفش را در آب های اقیانوس منجمد جنوبی اندازه گرفته و به این نتیجه رسیده اند که ضخامت لایه اوزون مستقیما روی تجمع فیتوپلانگتون ها اثر می گذارد و در قسمتی که ضخامت لایه اوزون کمتر است دریایی در آن منطقه کاهش می یابند و اکوسیستم آن محدوده عوض می شود .
5-2-1 تاثیر روی کیفیت هوا: کاهش ضخامت لایه اوزون در استراتسفر باعث تجزیه بعضی از گازها در تراپسفر ( لایه پایینی جو) می شود تجزیه این گازها می تواند روی تولید و تخریب تازون ، HO , H2O2 و دیگر اکسید کننده ها اثر بگذارد .
H2O2 روی سلامتی انسان ، گیاهان و مواد اثر منفی دارد و HO روی گازهایی از قبیل متان و جایگزین های CFC ها که از نظر آب و هوایی مهم هستند تاثیر می گذارد .
همچنین افزایش فعل و انفعالات در تراپسفر می تواند باعث به وجود آمدن گازهای آلوده کننده ای با بنیان گوگرد مانند سولفید کربن و دی متیل سولفید شود .
5-2-1 تاثیر روی مواد: تاثیر اشعه ماوراء بنفش را بیشتر می توان روی پلیمرها دید .
این پلیمرها می توانند طبیعی و یا مصنوعی باشند .
افزایش تخریب لایه ازون و در نتیجه اشعه ماوراء بنفش به تجزیه این پلیمرها کمک می کنند .
این مواد ، مخصوصا پلاستیک ها ، وقتی در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار گیرد به همراه بی رنگ شدن استحکام مکانیکی خود را از دست می دهد و عموما غیر قابل استفاده خواهند شد .
3-1 تعریف چند اصطلاح: در بحث مبردها چند اصطلاح بیشتر به کار می روند که زیر شرح داده شده است: الف – فلور و کربن : این واژه برای هر ملکول کربنی که درای فلوئور باشد به کار می رود .
این واژه کاملا کلی بوده و علاوه بر مبردها در مورد دیگر مثلا تفلون ها نیز قابل استفاده است .
ب – فرئون : نام تجارتی بعضی از فلورکربن هایی است که شرکت سازنده مبردها ( شرکت دوپونت ) Dupont برای آن انتخاب کرده است .
بعضی مواقع مشاهده شده اشتباها به جای واژه مبرد نام فرئون به کار می رود .
ج – کلرو فلوئورکربن ( CFC) : نام ملکولی است که شامل اتم های کلر، فلوئور و کربن باشد .
این مبرد به دلیل داشتن کلر اثر تخریبی شدیدی روی لایه اوزن داشته و باید بر اساس یک جدول زمان بندی شده حذف گردد .
د – هیدروکلرو فلوروکربن (HCFC) : نام ملکولی است که شامل اتم های هیدروژن ، کلر، فلوئوروکربن باشد .
این مبردها دارای اثر تخریبی کمتری نسبت به CFC ها می باشند و لذا به عنوان یک راه حل موقتی و سریع به عنوان جایگزین CFC ها معرفی شده اند .
ولی با مرور زمان این مبردها نیز حذف خواهند شد .
هـ : هیدرو فلورو کربن ( HFC) : نام ملکولی است که شامل اتم های هیدروژن فلوئور و کربن می باشد .
این مبردها به عنوان جایگزینی دائمی CFC معرفی شده اند .
4-1 شماره گذاری مبردها: برای تمیز دادن دو مبرد به عنوان یک راه حل استاندارد آن ها را شماره گذاری گرده اند، طوری که به هر مبرد شماره ای خاص تعلق می گیرد .
در زیر توضیحی در مورد مفهوم شماره مبردها آورده شده است.
چنانچه شماره مبرد زیر 300 باشد شماره مبرد را با 90 جمع می کنیم، رقم یکان عدد به دست آمده تعداد فلوئور ، رقم دهگان آن تعداد هیدروژن و رقم صدگان آن تعداد کربن را مشخص می کند.
از آن جایی که فرمول کالی این مبردها به صورت CnHmFkCp و m+k+p برابر 2n+2 می باشد، با داشتن k , n , m از روش فوق p ، تعداد اتم کلر، مشخص می شود .
مثلا مبرد 12-R را در نظر بگیرید .