أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف

يقصد بتصميم أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف دراسة أفضل الأساليب لتأمين تهوية جيدة وتكييف مناسب وتدفئة ملائمة للمباني مهما كانت مساحاتها ونوعية إنشائها ووظائفها ويرمز له HVAC اختصاراً لعبارة Heating and Ventilation and Air Conditioning، ويتولى المهمة مهندس ميكانيكي مختص لتأمين الهواء النقي والراحة الحرارية للمنشآت إعتماداً على المفاهيم الهندسية للحرارة وحركة السوائل.

ينتج تصميم أنظمة HVAC عدداً من المخططات التي تتضمن الأماكن الأنسب لتموضع تجهيزات التحكم بالحرارة والتهوية ومسارات أنابيبها ونوعية المعدات اللازمة، مثل: المضخات والمبردات والصمامات والمراجل ومجاري الهواء والشيلرات وغيرها.

إذا كنت تسعى للتغلب على العوامل الجوية القاسية صيفاً وشتاءً لتتمكن من توفير ظروف حياة أفضل لك ولأسرتك في المنزل أو لموظفيك في أبنية العمل فتصميم نظام HVAC مدروس بدقة واحترافية على يد الخبراء يوفر لك:

• كفاءة التصميم وفعاليته إذ يعد تصميم نظام HVAC عملية صعبة ومعقدة وتحتاج إلى دراسة عميقة للموقع الجغرافي للمبنى والمناخ السائد فيه على مدار السنة ليتم إعداد التصاميم المناسبة لتأمين جو صحي نقي ومريح أيضاً ضمن المبنى المدروس.
• تكاليف اقتصادية منطقية يتم فيها تلافي الهدر فالكثير من التصميمات تتم بعشوائية أو وفق دراسة غير دقيقة للأحمال الحرارية فيؤدي إلى استخدام عدد من تجهيزات التكييف يفوق اللازم أو يتم تركيبها في أماكن تتناسب مع ديكور المكان بدلاً من الأماكن الملائمة لتواجد فتحات الأبواب والنوافذ وغيرها.
• اختيار نوعيات جيدة من التجهيزات الداخلية والخارجية، مثل: المضخات ومجاري الهواء والغلّايات، فيضمن كفاءة استثمارها لسنوات طويلة دون حدوث أعطال كبيرة تؤثر على استمرار عملها وفعاليتها، كما يساعد ذلك على توفير تكاليف الصيانة العالية.

ولا بد من التنويه إلى ضرورة اختيار مهندس محترف لتصميم أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف في مشاريعك وذلك من عدة جوانب:

• الجانب العلمي إذ يتبع هذا الاختصاص للهندسة الميكانيكية ويتطلب تنفيذ هذه التصاميم مؤهل علمي اختصاصي.
• الجانب المهاراتي: ويتكون وفق خبرة المهندس في مشاريع تصميم أنظمة HVAC تعود للمنازل أو للمستودعات أو الفنادق أو المشافي أو البيوت البلاستيكية المخصصة للزراعة أو غير ذلك.
• الجانب التكنولوجي: فالتصميمات الحديثة تعتمد على عدد من الأدوات والبرامج الحاسوبية لإنتاج المخططات بسهولة ودقة.

تتوفر خدمات عديدة ومتنوعة لتصميم أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف على منصة خمسات ولكلّ منها تفاصيل مختلفة فقد تشمل إعداد التصاميم والمخططات كاملة للمبنى أو بعض أجزاء العمل ولاختيار الأنسب لما تحتاجه ادخل إلى المنصة وابحث عن هذه الخدمات ثم اتبع ما يلي:

• تصفّح الخدمات التي ظهرت لك واقرأ كلاً منها باهتمام مراعياً الانتباه إلى مضمون الخدمة وسعرها ومدة تسليمها ونوعية الملفات المسلمة بعد شرائها وتنفيذها.
• انظر أسفل كل خدمة لتطلع على تطويراتها وهي الأعمال الملحقة بالخدمة ويمكنك شراؤها بسعر يضاف إلى سعر الخدمة الأساسي.
• ادخل إلى الحساب الشخصي لعارض الخدمة التي تراها مناسبة لما تبحث عنه واطلع على أجزائه مثل:

  1. نبذة عني: تشمل ملخصاً عن مؤهلات صاحب الحساب في مجال الهندسة الميكانيكية وخبراته في الأعمال التصميمية ضمن اختصاص التدفئة والتهوية والتكييف.
  2. معرض الأعمال: بعض التصميمات والمخططات التي أنجزها المهندس في حياته العملية وقد تلاحظ فيها حجم المشاريع التي عمل بها ومجالها مثل تصميم أنظمة HVAC لمنازل سكنية أو أبراج أو أحواض أسماك أو معامل وغيرها.
  3. التقييمات: فقد تكون الخدمة التي يقدمها المهندس مباعة لأكثر من مرة وأبدى مَن اشتراها رأيه في جودتها ومستواها الفني والتقني بعد استلامها.

• تواصل مع مهندس أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف عبر الرسائل التي يتيحها موقع خمسات للاتفاق على تفاصيل خدمته والنقاش حول ما يخص مشروعك فلكل مبنى طابع مختلف عن غيره وذلك يؤثر على طريقة التصميم ومدته إضافة إلى أن المصمم يحتاج بعض الرسوم والمخططات المعمارية وجداول المناخ في منطقة مشروعك ويلزمك توفيرها له قبل بدء التنفيذ وخلال تواصلكما يمكنك التأكد من اكتمال ملف مشروعك لتجنب ضياع وقت التنفيذ في تأمين الوثائق اللازمة.
• انتقِ الخدمة التي أعجبتك واضغط على أضف إلى السلة لشرائها.

تتوفر عدة أنواع من أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف HVAC ويعود اختيار النوع الأنسب للمهندس المصمم وفق عدة عوامل يقوم بدراستها مثل الموقع والبيئة ونوع الهواء والرطوبة وظروف الاستخدام وغيرها، ومن هذه الأنواع:

• Split HVAC System: يتألف من نظام تكييف أو نظام تدفئة ويحتوي على وحدتين منفصلتين داخلية وخارجية متصلتين بمجاري نحاسية وتتكون الوحدة الخارجية من ضاغط ومكثف بينما القسم الداخلي يضم وحدة معالجة و مبخر ويعد هذا النوع مناسباً للمنازل السكنية.
• Duct-Free أو Mini-Split: يستخدم عند الحاجة للتحكم المستقل في وحدات النظام الفردية كلاً على حدة فيوفّر استهلاك الطاقة وهو بذلك مناسب للوحدات السكنية والتجارية.
• أنظمة HVAC الحرارية الجوفية: مناسب لتوفير الطاقة وحماية البيئة في آن واحد فهو يعتمد على حرارة الأرض الطبيعية في تأمين التدفئة والتبريد دون الحاجة إلى الوقود الأحفوري أو الكهرباء ويتميز بتكاليفه القليلة وانخفاض متطلبات صيانته.
• نظام HRV: يعمل على استيراد الهواء من الخارج لاستبدال الهواء الداخلي واستعادة الحرارة معاً فيوفّر نقاء الهواء للمباني السكنية والتجارية.
• التبريد التبخيري: يعتمد على سحب الهواء الساخن من خارج المبنى ثم تمريره عبر وسادة مبللة أو فلاتر رطبة وإعادته إلى الداخل بعد أن يصبح بارداً وهو نظام صديق للبيئة لأنه لا يسبب انبعاثاً لغاز الكربون كما أنه يستهلك الطاقة بنسبة أقل من الأنظمة الأخرى ويستخدم في مناطق المناخ الجاف ويحتاج صيانة دورية للحفاظ على نظافة المرشحات والوسادات.
• الشعاع المبرد: يعد مناسباً للمساحات المكتبية كونه لا يسبب الضوضاء ويعتمد على تقنيات التبريد السلبي باستخدام الماء والمبردات.
• التدفئة المشعة: نظام يستخدم الطاقة الكهربائية إضافة إلى الماء الساخن ويتألف من ملفات كهربائية وأنابيب وألواح ساخنة تُثبت على الأرض أو الجدران أو السقف ويعدّ أكثر كفاءة من طرق التدفئة التقليدية إذ يوزّع الدفء بالتساوي في المساحات كافة.
• أنظمة VRFs أو أنظمة حجم التبريد المتغير: فعالة ومناسبة للمباني الصناعية الضخمة التي تحتاج تحكماً دقيقاً بدرجة الحرارة وتتكون من ضاغط متغير السرعة لتأمين التدفئة والتبريد وهي أنظمة موثوقة وسهلة التركيب والصيانة كما أنها صديقة للبيئة لاعتمادها على مواد تبريد طبيعية فهي غير سامة وكذلك فهي مواد غير قابلة للاشتعال.
• وحدة مناولة الهواء AHU: تستخدم للوصول إلى هواء نقي جداً مثل غرف العمليات ووحدات العناية المركزة ومعامل الأغذية.

تتألف أغلب أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف من عدد من المكونات ومنها:

• المنفاخ: لدفع الهواء ويتم تشغيله بمحرك كهربائي.
• السخان أو الفرن Furnace: لتوفير الهواء الساخن ويعمل بالغاز أو الزيت أو الكهرباء ويتم تركيبه في مكان مناسب من المبنى لحجمه الكبير.
• المبادل الحراري: أحد مكونات السخان ويراعى إبقاؤه مغلقاً لمنع انتشار غاز أول أوكسيد الكربون السام.
• الترموستات Thermostat: وظيفته الأساسية قياس الحرارة وتنظيمها لذا فهو يتحكم بوقت تشغيل السخان ووحدات التكييف.
• مجاري التهوية Ductwork: وينوه لأهمية كونها من نوعيات جيدة لتلافي ظهور الروائح غير الجيدة والرطوبة.
• فتحات التهوية: تجهّز بفلاتر ومرشحات لمنع وصول الغبار إلى هواء الغرفة.
• خطوط التبريد: تكون من النحاس أو الألمنيوم.
• المرشح: لتنظيف الهواء المنتشر.
• لفائف المكثف.
• لفائف المبخر.

تستخدم بعض البرامج الحاسوبية في حساب أحمال التدفئة والتبريد للمباني وتحديد قياسات مجاري الهواء اللازمة وتصميم نظام HVAC ثم اختباره بما يحاكي الواقع، ومن بعض برامج تصميم أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف:

• HAP لتصميم نظام HVAC للمباني التجارية والمدارس والمطاعم.
• أوتوكاد مثل Autodesk AutoCAD Mechanical أو AutoCAD MEP.
• SolidWorks برنامج متخصص بالتصميم الميكانيكي ثلاثي الأبعاد.
• برنامج Revit MEP.