کولرهای گازی، تحول سرمایش و تهویه مطبوع

به گزارش پایگاه خبری«عصرساختمان»،کولر گازی یا اسپلیت ها دارای انواع مختلفی می باشند که مهم ترین آنها عبارتند از: کولرگازی پنجره ای، اسپلیت دیواری، داکت اسپلیت، اسپلیت ایستاده (در ظرفیت های 40000 تا 90000) و کولرهای گازی پرتابل که نیازی به کندانسور بیرونی ندارند و صرفا برای ظرفیت های 7000 تا حداکثر 12000 و در مکان هایی با متراژ حداکثر 10 متر مربع مورد استفاده قرار می گیرند.
اسپلیت در لغت به معنی جدا از هم است و در این مورد برای کولرهای گازی که قسمت پنل داخلی (پنل دیواری یا اواپراتور خنک کننده) آن از قسمت کندانسور و کمپرسور (قسمت بیرونی) جدا شده است (و ارتباط عملکرد این دو قسمت با لوله های رابط مسی انجام می گردد) مورد استفاده قرار می گیرد.
بطور کلی تمامی کولرهای گازی و اسپلیت ها بر اساس سیکل تبرید تراکمی، شبیه آنچه در یخچال ها وجود دارد کار می کنند. در کولرهای گازی یا اسپلیت یونیت‌ها ابتدا مایع مبرد در کندانسور (بخش بیرونی کولر گازی یا پنل بیرونی اسپلیت ها) خنک می شود و از طریق لوله مسی به شیر انبساط و از آنجا بصورت گاز مبرد و آماده جذب گرمای محیط وارد کویل پنل داخلی می گردد. هوای داخل نیز به داخل پنل مکیده می شود و پس از عبور از میان شبکه های سرد شده با گاز مبرد در پنل داخلی (اواپراتور)  گرمای خود را با این گاز منتقل می کند  تبدیل به هوای خنک شده و مجددا توسط فن های پنل به داخل محیط منتقل می شود.
اولین نکته در انتخاب کولر گازی توجه میزان برق مصرفی، تناسب جریان برق مورد نیاز با جریان اسمی کنتور برق ساختمان، همچنین تک فاز یا 3 فاز بودن کولر و کنتور است. بطور کلی اسپلیت ها با عملکرد خود می توانند هوای خنک و دلپذیر مورد نیاز ساکنین را در کمترین زمان لازم تأمین کنند و همین امر باعث محبوبیت این کولرهای گازی در بین مصرف کنندگان گردیده است. این کولر ها بر خلاف کولر های آبی که موجب بالا رفتن رطوبت در محیط می شوند، هیچ رطوبت اضافی را به محیط وارد نمی کند و در حالت های خاص توانایی کم کردن رطوبت محیط را دارند. از این رو مناسب مناطق مرطوب مانند شمال و جنوب کشور هستند و در گذشته تنها در این مناطق مورد استفاده قرار می گرفت اما از چند سال پیشتر با توجه به آسایش بیشتری که به همراه می آورد در دیگر نقاط کشور نیز مورد استقبال قرار گرفته اند.
نکته دیگری که در هنگام انتخاب و خرید کولرهای گازی باید مورد توجه قرار بگیرد، ظرفیت کولرهای گازی است که بر حسب BTU عنوان می شود، مثلا کولر گازی اسپلیت 18000، دارای ظرفیت 18000 BTU است. BTU (British Thermal Unit) واحد استاندارد اندازه گیری انرژی گرمایی در تجهیزات تهویه مطبوع است و به مقدار گرمایی گفته می شود که می تواند دمای یک پوند آب را در فشار یک اتمسفر به میزان یک درجه (از 60 درجه فارنهایت به 61 درجه قارنهایت) برساند. برای محاسبه ظرفیت کولر گازی و اسپلیت مورد نیاز در طبقات وسط ساختمان به ازای هر متر مربع حدود 400 تا 600 BTU درطبقاتی که بالای آنها پشت بام است بدلیل تابش نور خورشید بر سقف، به ازاء هر مترمربع زیربنا بین 600 تا 800BTU درنظر گرفته می شود. (مثلا" برای یک اتاق 12 متری اسپلیت 9000 و برای سالن 40 متری اسپلیت 24000 می تواند مناسب باشد.) جدول زیر به طور تقریبی ظرفیت های مورد نیاز برای فضا های مختلف را بیان می کند.

ظرفیت کولر گازی یا اسپلیت BTU برای واحد های زیر پشت بام  برای طبقات دیگر

توجه : این محاسبه بصورت تقریبی و صرفاً برای آپارتمان های مسکونی با شرایط آب و هوایی مانند تهران و با فاصله سقف تا کف 2.8 متر، بدون تجمع نفرات و افزایش گرمای نهان و بدون استفاده از تجهیزات الکتریکی پرمصرف و همچنین بدون نمای شیشه یا ضلع شیشه ای خصوصاً در سمت غرب فضا یا بنای مورد نظر ارائه گردیده است.

انواع بزرگتر کولر های گازی، اسپلیت های ایستاده و داکت اسپیلت ها هستند که عموماً با برق سه فاز کار می کنند و توان بالایی در تولید هوای خنک برای مکان‌های بزرگ مانند سالن ها، رستوران ها، فروشگاه های بزرگ، مساجد و... دارند. آنها نیز مانند کولرهای گازی اسپلیت دیواری دارای پنل بیرونی یا همان کندانسور هستند؛ داکت اسپلیت ها در محیط داخل قرار می گیرند و هوای خنک را به وسیله کانال ها به نقاط مختلف می رسانند. کولر های گازی انواع پرتابل هم دارند که مانند کولرهای گازی پنجره ای، نیازی به نصب و لوله کشی و پنل کندانسور بیرونی ندارند و تنها هوای گرم شده را از دریچعه ای  خارج می کنند و باید حتما توسط لوله های مخصوص به محیط بیرون منتقل شود.
کولرهای گازی و اسپلیت ها نسبت به کولرهای آبی دارای خنکی مطبوع تر، امکان تصفیه هوای داخلی و جذب ذرات و آلودگی های معلق در هوا، تأمین سریع تر دمای هوای دلخواه، قابلیت استفاده و بهره برداری در آب و هوای گرم و شرجی (مرطوب)، تأمین آسایش و رفاه بیشتر، عدم نیاز به مصرف صدها لیتر آب در هر روز، امکان تنظیم دمای هوای خنک خروجی، امکان تأمین گرمایش در مدل های خاص، عدم نیاز به اجرای کانال کشی حجیم کولرهای آبی، کارکرد بی صدا، طراحی شیک و زیبا و... می باشند؛ اما باید این نکته را مد نظر قرار داد که مصرف برق بسیار بیشتری نسبت به انواع کولر آبی دارند به طوری که با جایگزین کردن یک کولر گازی با انواع آبی، مصرف متوسط 10 ساعت در شبانه روز، 7 برابر مصرف برق  و به طبع آن هزینه قبض برق افزایش خواهد یافت.

تکنولوژه های جدید تغیراتی را در نسل جدید کولر های گازی ایجاد کرده است که به کم مصرف تر شدن انها منجر شده است. کولر های گازی یا اسپلیت های اینورتر دار inverter، با توانایی راه اندازی آرام دور کمپرسور یا موتور کولرگازی و اسپلیت دارای کمترین مصرف برق و با گرید انرژی A می باشند. بدیهی است کولرهای گازی اسپلیت گرید B نسبت به گرید A دارای مصرف برق بیشتری بوده ولی در هر حال از کولرهای گازی معمولی کم مصرف ترند. البته ناگفته نماند، تبلیغاتی که شرکت های وارد کننده کولرهای گازی اینورتر مبنی بر کاهش مصرف برق 60 درصدی در این کولرها دارند نه اثبات شده است و نه منطقی است؛ بطور مثال فرض کنید در ماه های تیر و مرداد که مثلا دمای هوای تهران حتی به 40 درجه هم می رسد، موتور یا کمپرسور کولر گازی شما برای تامین دمای هوای دلخواه و مطلوب 24 درجه تقریبا به صورت دائم در حال کار است. با این شرایط نمی توان گفت میزان کاهش مصرف برق، صرفا بدلیل تبدیل برق متناوب شهری به جریان برق DC و استارت آرام دور موتور کمپرسور کولر اینورتر در هر بار استارت موتور می تواند تا 60 درصد برسد. از طرف دیگر با توجه به شدت جریان برق مصرفی (آمپر) در راه اندازی کولرهای گازی اسپلیت 24000 (15 آمپر) به بالا و شوک الکتریکی حاصل از هر بار استارت موتور، توصیه می شود برای ظرفیت های بالای کولر، اسپلیت و حتی داکت اسپلیت حتما از انواع اینورتر دار استفاده نمائید.
به منظور کاهش موثر مصرف برق کولر گازی و اسپلیت، بهتر است دمای آن روی 25 درجه سانتیگراد تنظیم شود. این عمل باعث خاموش شدن متناوب کمپرسور دستگاه و کاهش هزینه برق مصرفی شما می گردد. تنظیم دمای اسپلیت یا کولر گازی روی عدد 25 درجه ضمن تامین شرایط هوای مطلوب و مورد نظر، بعنوان موثرترین راهکار در کاهش مصرف و هزینه برق دستگاه در تمامی انواع کولر های گازی و اسپلیت ها مورد قبول کارشناسان قرار دارد.

در طراحی و تولید کولر های گازی و اسپلیت از سه نوع کمپرسور استفاده می شود : کمپرسورهای اسکرال Scrall، پیستونی Reciprocating  و روتاری Rotary. کمپرسورها قطعاتی هستند که با استفاده از فشرده کردن و کاهش حجم گاز مبرّد، باعث تبدیل گاز به مایع می شوند. در کولرهای گازی کمپرسورها که در واقع موتور دستگاه هستند، نقش مهمی ایفا می کنند و از لحاظ ساختاری کاملا مشابه کمپرسور یخچال ها هستند. در کولرهای اسپلیت امروزی، کمپرسور روتاری بیشترین کاربرد را دارد و نوع اسکرال با وجود عملکرد بهتر، خیلی کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

بطور کلی سه نوع مبرد در اسپلیت ها مورد استفاده قرار می گیرد:
گاز مبرّد فریون 22 - R22 که از انواع  قدیمی مبرّدها است و امروزه استفاده از آنها به دلایل زیست محیطی منسوخ شده است. چرا که فرمولی شیمیایی این مبرّد برای لایه ازن مضر است و مولکول های ازن (o3) را تبدیل به مولکول اکسیژن معمولی می کند و باعث تخریب آن در دراز مدت می شود.
گاز مبرّد فریون 410 –   R410که با فرمولاسیون گیاهی دوستدار محیط زیست است همچنین دارای راندمان بالایی است و امروزه به طور گسترده در کولرهای گازی استفاده می شود.
گاز مبرّد فریون 407   R407 -این مبرّد نیز فرمولی گیاهی دارد و دوستدار محیط زیست است و راندمان بالایی نیز دارد، ولی از نظر کاربرد به گستردگی مبرّد R410 نیست.

نکاتی کلیدی استفاده از کولر های گازی
• هنگام نصب پنل بیرونی یا کندانسور کولرهای گازی و اسپلیت سعی شود در مکانی با امکان تبادل جریان هوا  نصب شود با در نظر گرفتن حداقل فاصله پنل داخلی و پنل بیرونی یا کندانسور محلی را انتخاب شود که حتی المقدور سایه باشد تا با توجه به کمتر بودن دمای محسوس هوا در سایه نسبت به آفتاب، علاوه بر کاهش موثر مصرف برق، راندمان خنک کنندگی دستگاه کولرگازی اسپلیت نیز افزایش یابد.
• حداکثر طول لوله های رابط مسی بین پنل داخلی و کندانسور بیرونی کولرهای گازی یا اسپلیت ها بر اساس ظرفیت کولر بین 10 تا 22 متر است فاصله بیش از این موجب کاهش شدید راندمان خنک کنندگی کولر اسپلیت می گردد.
• با توجه به تجمع هوای گرم در زیر سقف، درصورتیکه محل نصب پنل داخلی اسپلیت روی دیوار فاصله بیشتری از سقف داشته باشد، انرژی کمتری جهت خنک کردن هوای زیر سقف مصرف می شود (کاهش مصرف برق) و جریان هوای خنک بیشتر و راندمان خنک کنندگی بیشتری در سطح برای ساکنین ایجاد می گردد.
• بمنظور جلوگیری از خطرات احتمالی خاموش شدن شعله اجاق گاز بوسیله جریان هوای کولر، نصب انواع کولرگازی و یا اسپلیت در داخل آشپزخانه مجاز نیست.
• در نظر گرفتن محلی برای تخلیه قطرات آب خروجی از پنل داخلی اسپلیت ها ضروری است.
• مهم ترین نکته ای که جهت نگهداری و بهبود راندمان خنک کنندگی پنل داخلی کولر اسپلیت و کیفیت هوای کولر های گازی و اسپلیت ها باید به آن توجه نمود، شستشوی ماهیانه فیلترهای الکترواستاتیک و بوگیر تصفیه هوا تعبیه شده در پنل های داخلی کولرهای گازی و اسپلیت ها است، با شروع فصل گرما و اوج استفاده از کولرهای گازی و اسپلیت ها نسبت به سرویس و شستشوی منظم و ماهیانه این فیلترها اقدام شود تا بهترین بهره برداری کولر های گازی و اسپلیت ها برده شود همچنین با انجام چنین اقداماتی سبب افزایش طول عمر دستگاه خود می شوید.