دورات هندسية

 

 

التكييف بالاشعاع للمباني

النتائج 1 إلى 5 من 5
  1. [1]
    الصورة الرمزية مؤيد غازي
    مؤيد غازي
    مؤيد غازي غير متواجد حالياً

    عضو فعال

    تاريخ التسجيل: Apr 2008
    المشاركات: 126
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 1

    التكييف بالاشعاع للمباني

    مبدا العمل ومزايا التكييف بالاشعاع لقد استخدمت أنظمة التكييف بالإشعاع لأكثر من خمسة عشر عاماً في أوربا كتطبيق عملي وفعال للطاقة سواءً في عمليتي التبريد والتسخين. هذه التكنولوجيا غير مفهومة بشكل واضح في منطقتنا, سنستعرض هنا المعلومات التي ستشرح لكم أسس هذه التكنولوجيا وفوائدها مقارنة بطرق التكييف المألوفة لنظم التبريد والتسخين بالهواء القسري.
    فلكي يصبح بناؤك نابضاً بالحياة, فإن شبكة رقيقة من أنابيب بلاستيكية ناقلة للحرارة مملوءة بماء ساخن, توضع ضمن السقف أو الجدران أو الأرضية تجعل هذه الشبكة قادرة على تخزين وتبادل الحرارة . وهذا يشابه إلى حد كبير دور الجسم في جسم الإنسان أو سريان النسغ في الأوراق تقوم هذه الشبكة بالتقاط الحرارة الزائدة من المبنى وحسب الحاجة تحملها إلى خارج المبنى, فالماء في نظام التكييف الطبيعييقوم بسحب أو بضخ الحرارة من المبنى وبدرجات تقع ما بين 15 درجة مئوية و 30 درجة وذلك بطريقتي النقل والإشعاع, فجدار بدرجة حرارة 20 درجة مئوية يكفي لتبريد طبيعي وهادئ (بلا ضجيج) وبدون تيارات هوائية مزعجة. وهذه العملية أكثر اقتصادية من استعمال التبريد بالهواء, وللمقارنة فإننا مقابل ليتر من الماء نحتاج إلى آلاف اللترات من الهواء لنقل نفس الكمية من الحرارة وهذا مما يسمح بتوفير كبير في الطاقة .يتحكم معالج مايكروي بتلك العملية ويكون بمثابة العقل المدبر للنظام.
    فلتبريد أو تدفئة الغرف, فإن ماء بارد أو ساخن يجري ضمن شبكة الأنابيب الرقيقة. وتبرد أو تسخن أسطح الغرف المزودة بهذه الحصائر البلاستيكية بشكل منتظم ومتساو, كما وتتم عمليتي التبريد والتسخين بشكل سريع.
    فعند التبريد, وللوصول إلى درجة حرارة بحدود 19 درجة مئوية للسطح المشع, ونصل إلى طاقة تبريد تصل إلى W/m2 95 ودرجة حرارة غرفة بحدود26 درجة مئوية مع رطوبة نسبية48%.
    وعند التسخين, فإن ماءً جارياً بدرجة حرارة بين 26-28 درجة مئوية في نفس الشبكة, وتبلغ عندها درجة حرارة السطح المشع25 درجة مئوية, لذلك فإن الطاقة المشعة من جلد الإنسان بدرجة حرارة 32 درجة مئوية تحمل إلى السقف حتى في حال التدفئة.
    وقد دلَّت التجارب أنه حتى بطاقة حرارية تصل إلى W/m2 40 فإنه لا خوف من فقدان أي شرط من شروط الراحة الحرارية وذلك عند تدفئة الغرف بالأسقف المشعة, وعند الحاجة لأداء أعلى فإنه يمكن وضع حصائر إضافية في الجدران أو الأرضيات أو بزيادة التدفق الحراري عندما تكون الغرف غير مشغولة.
    كما ويمكن تغيير الرطوبة النسبية لهواء التهوية بحيث تكون في حدود40...50 % وهي التي يجدها الناس مريحة جداً.
    بالطبع, فإن نظام شبكة الأنابيب الشعرية البلاستيكية ملائم وبشكل كبير للتدفئة الأرضية أيضاً .
    توضع تلك الشبكة تحت البلاط بعدة مليمترات وتبلغ سماكة الطبقة العازل15 ملم وبالتالي فإنه يمكن الشعور بالحرارة المنبعثة بعد بضع دقائق فقط من بدء تشغيل النظام .إنه وبفضل سطوح الإشعاع الكبيرة, فإن كمية كبيرة من الطاقة يمكن نقلها بين سطوح الغرفة الفعالة وهواء الغرفة حتى في حال فروقات بسيطة في درجات الحرارة .ففي عملية التسخين هناك نمطان لنقل الحرارة:
    ü النقل: الذي يتم بتسخين الهواء (التدفئة بالهواء الساخن).
    ü الإشعاع: كالشمس على سبيل المثال والتي تصدر إشعاعات تحت الحمراء, فجسمان بدرجتي حرارة مختلفتين يشعان لبعضهما البعض والأسخن يبادل حرارته مع الأبرد ففي هذه الحالة فإن حرارة الجدران هي التي تقر درجة الحرارة وليس الهواء, وقد أثبت ذلك بالتجربة, فعندما كانت درجة حرارة الجدران مرتفعة, شعر الحضور بارتفاع الحرارة, حتى حين تم تبريد الهواء إلى 10 درجة, فإن هذا لم يكن كافياً للتعويض عن الحرارة المنبعثة من الجدران بفعل الإشعاع واستمر شعور الماكثين بعدم الراحة .وهذه التجربة تثبت دور الجدران في إعطاء الشعور بالراحة. وقد أعيدت هذه التجربة في الشتاء وأعطت نفس النتيجة فيما يخص الشعور بالراحة.
    يقوم المرؤ بشكل مستمر في مبادلة حرارته مع محيطه . ويحافظ الجسم على توازن حرارته عند انخفاض درجة الحرارة, بفضل القيام بالآليات تنظيم مزعجة كالرعاش .لذا فإنه من الضروري الوصول إلى نقطة التوازن الحراري دون أن يصاحب ذلك فقدان حريرات من الجسم. وهذا ما يوافق درجة حرارة الشعور بالارتياح, والتي تقرر بدرجة حرارة الهواء والجدران وسرعة التيار الهوائي ودرجة الرطوبة.
    تستخدم معظم نظم التبريد بالهواء, مبدأ تبريد الهواء ونشره قسراً في جو الغرفة حيث يقوم بتبريد موجودات الغرفة ومن ثم ينفث إلى الخارج .ويمكن أن يكون الهواء محملاً بالأبواغ أو البكتريا أو يساهم في مشاكل الأبنية المريضة كما ويمكن أن ينشر الأذى أو يعرض الماكثين للروائح الكريهة التي تسببها الكائنات الدقيقة.
    كما أن البكتريا المعروفة ب(bacteria Legion Ella Pneumophilia) التي تنمو وتعيش في المناطق الرطبة, وشكل خاص في المناطق المكيفة بالهواء, والتي تقوم بنقل هذه البكتريا الصغيرة من مرتبة 5ميكرون مع رذاذ بخار الماء وعندما يستنشقها الإنسان تدخل إلى أعماق الرئة, وتصيب الإنسان بمرض Legionnaire'sوهو نوع من الالتهاب يصيب الكليتين والكبد والأمعاء والأعصاب. وغالباً ما تؤدي التيارات الباردة إلى الإصابة بأمراض المفاصل وأمراض الجهاز التنفسي.
    يحدث انتقال الطاقة الحرارية الإشعاعية بإعطاء السطح الحار حرارته إلى السطح البارد. فعندما يكون هناك فرق في درجات الحرارة بين سطحين, فإن كلا السطحين سيحاولان أن يتعادلا حرارياً. تعبر الطاقة الإشعاعية الحيز دون تسخين الحيز نفسه وتتحول إلى حرارة فقط عندما تلامس سطحاً أبرد .تعمل ألواح التبريد كمبادل حراري ما بين هواء الغرفة و الماء المبرد.
    فالسقف يمتص الحرارة من المصادر الحرارية في الغرفة ويبادلها مع الماء المبرد الجاري في الأنابيب البلاستيكية, ومن ثم يضخ الماء إلى المبرد لإعادة تبريده ومن ثم ضخه إلى السقف والشكل أدناه يوضح تلك الآلية .فكل جسم بدرجة حرارة فوق الصفر المطلة يرسل هذه الأشعة وبكافة الاتجاهات في خطوط مستقيمة, حتى تنحرف أو تمتص, فهي تتحول إلى حرارة عندما تصطدم بسطح أقل حرارة. وليس لهذه الأمواج أي حرارة, فقط طاقة.
    يعتمد شعورنا بالراحة الحرارية كثيراً على انتقال حرارة الإشعاع أكثر مما تعتمد على حرارة الهواء, ومع ذلك فإن معظم العاملين في مجال تكييف الهواء يفكرون بشروط حرارة الهواء, نحصل على ظروف الراحة الحرارية المثلى وبشكل متفوق ولا يمكن مقارنة الشعور بالراحة الحرارية مع أنظمة التكييف التقليدية.
    تذكر بأن الحرارة الإشعاعية تنتقل دوماً نحو الأسطح الأبرد, وبأي اتجاه .وهي شكل من أشكال الطاقة. والطاقة الحرارية تنتقل من الأسطح الأكثر سخونة إلى الأسطح الأقل سخونة .وتميل إلى تسخينها بإعطائها حرارتها.
    إن المهمة الأساسية لنظم التكييف بالهواء القسري هو تبريد الهواء داخل الغرفة أو المحيط, بينما ينحصر الهدف الأساسي في تصميم أنظمة التكييف بالإشعاع على تبريد الأشياء (متضمنة البشر) في الغرفة أو المحيط سواء بامتصاص أو نقل طاقة الإشعاع إن وسط التبريد أو التسخين في أنظمة التكييف بالإشعاع هو الماء عادة والذي يمكن تكييفه سواء باستخدام المراجل(boiler)أو المضخات الحرارية(heat pump)أو المبردات (chiller) أو الحلقات الجيوحرارية الأرضية (Geothermal ground loops)أو ألواح الطاقة الشمسية (Solar thermal panels).
    مزايا أنظمة التكييف بالإشعاع مقارنة بنظم التكييف بالهواء القسري Advantages of radiation conditioning compared with air-conventional systems

    هنالك العديد من المزايا لأنظمة التكييف بالإشعاع مقارنةً بنظم التكييف بالهواء القسري, وتتضمن:
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] التوفير في الحيز والصيانة:
    ü متطلبات ارتفاع أقل للأسقف نتيجة التوفير في قنوات التهوية (ducts) ووحدات التكييف (conditioning units) والمراوح, وهذا ما يسمح بتوفير على الأقل من ارتفاع الأسقف, أي يمكن توفير طابق إضافي لكل خمس أو عشر طوابق.
    ü حيز السقف (Ceiling plenum)يحتاج فقط إلى ما بين30…15(cm)للأسقف المعلقة وحوالي 2.5(cm)إذا وضعت الشبكة على السقف مباشرة.
    ü توفير 70%من حيز قنوات التهوية (ducting shaft).
    ü يمنح حيزاً إضافياً للإبداع والديكور ويعطي حرية أكبر في التصميم (انظر الشكلين أدناه حيث شبكة التكييف موضوعة ضمن ألواح زجاجية).
    ü متطلبات الصيانة في الحدود الدنيا لقلة عدد الأجزاء المتحركة في النظام .كما أنه يمكن تصميم محطة التحكم بشكل مضغوط ومرن دون أن تأخذ حيز يذكر.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] الراحة الحرارية:
    ينشر جسم الإنسان الحرارة بثلاث طرق:
    a) نشر الحرارة من الجلد إلى الأجسام الأبرد المجاورة, أو أنه يقوم بامتصاص الحرارة من الأجسام الأسخن المجاورة.
    b) ينشر الحرارة بواسطة النقل وذلك عند مرور التيارات الهوائية الباردة أو الساخنة على جسم الإنسان
    c) تبخر الرطوبة سواء في عمليتي التنفس أو التعرق.
    يعتبر التبادل الحراري بواسطة الإشعاع من أكثر طرق الراحة للإنسان, ويتضاعف معدل التبادل الحراري باستخدام الألواح المشعة في الأسقف المستعارة. بينما يكون تأثير التبخر والنقل الحراري مهملاً بالمقارنة مع أنظمة التكييف بالهواء القسري, وبالتالي يمكن الاستغناء عن توليد التيارات الهوائية ذات السرعات العالية وما ينجم عنها من أضرار صحية وما يتبع توليدها من ضجيج مزعج.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] تحكم مثالي بالجو المحيط:
    بما أن الأسطح تسخن وتبرد بشكل متساو, وبالتالي تتوزع الحرارة في الغرفة أو الحيز بشكل متساو.
    تتشكل الحصائر البلاستيكية من أنابيب بلاستيكية غاية في الرفع وهذا ما يعطيها مزايا ديناميكية حرارية فائقة عند مقارنتها بالنظم المشابهة التي تستخدم أنابيب بثخانات أكبر. الشكل أعلاه يوضح الانتظام في توزيع الطاقة, نظراً لتقارب الأنابيب الشعرية, والذي يعتبر الشرط الأساسي المسبق للحصول على طاقة تبريد عالية. أما الأنابيب الثخينة المتباعدة فهي تتوزع بشكل تموجات عالية وبالتالي تعطي طاقة تبريد أقل.
    ويصل مردود شبكة الأنابيب الشعرية إلى حدود المردود النظري, إذ تصل إلى ما يقارب 99%, والشكل أعلاه يوضح العلاقة بين المردود والمسافات بين الأنابيب .ومن الشكل نرى أن المردود يقارب 99%عندما كانت المسافة بحدود 10(mm) بين الأنابيب الشعرية.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] يمكن دمج شبكة التبريد ضمن ألواح الأسقف المستعارة بحيث يصعب تمييزها عن الأسقف المستعارة الاعتيادية:
    v يمكن استخدامها في عمليات الديكور والتجديد.
    v يمكن تشكيلها بأشكال جمالية وتحل محل الأسقف المستعارة لأغراض الديكور (انظر الشكل أدناه).
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] المرونة في استخدام أسقف التبريد المستعارة:
    غالباً ما يكون المرغوب التمكن في استخدام الحيز بشكل مرن في الصالات التجارية والمكاتب ويتم ذلك باستخدام جدران فاصلة قابلة للانزياح الأفقي. فإذا أزيحت الجدران الفاصلة, فإنه يجب أن يكون سقف التبريد مرناً أيضاً وأن نتمكن من ملاءمته مع الوضع الجديد دون نفقات كبيرة وأن نتمكن من وصل أنابيب تغذية المياه الجانبية إلى صمامات التحكم ذات الصلة, ويمكن الوصول إلى هذه المرونة العالية بفضل صمامات القطع room stopper valves عند حدود جدران الفضل الموافقة .فعندما نرغب مثلاً في التوسع لضم المقطعين الإضافيين 7,8كما هو موضح في الشكل لأدناه فإنه يمكن تحديد منطقة التبريد الجديدة للمقاطع 8,7,6,5 بفضل صمامات القطع الموافقة.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] مرونة النظام في التوسع لإضافة مساحات مكيفة جديدة:
    كما يتمتع النظام في المرونة لإضافة مساحات مكيفة جديدة ودون تكاليف كبيرة.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] نوعية هواء أفضل, وذلك باستغلال 100%للهواء الخارجي الذي يلبي كافة متطلبات التهوية:
    هذا مما يخفض بشكل كبير جداً فرص تزامن الأغراض للأبنية المريضة.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/IMG] ما هو البيت الصحي؟
    هو الذي يعطيك الشعور بالرضا والارتياح لعلمك بأن منزلك يتمتع ببيئة صحية وآمنة واستخدام مقنن وفعال للطاقة .فبالإضافة إلى الشروط المعمارية والإنشائية فقد أضيفت إليها شروط تحسين البيئة والهواء داخل تلك الأبنية. فالجو داخل معظم الأبنية عادة ما يكون أسوأ من الجو الخارجي بخمس إلى عشر مرات, ويمكن أن يصل تركيز التلوث إلى أكثر من مئة ضعف عنه في الهواء الخارجي.
    وقد زاد الأمر سوءاً ظاهرة العزل الفائق للأبنية بغية التوفير في الطاقة فأصبحنا داخل الأبنية بدون هواء منعش ومتجدد كمن يضع رأسه ضمن كيس بلاستيكي. إن العزل والتوفير في الطاقة أفكار جيدة ولكن تامين الهواء المتجدد والمنعش فكرة أفضل.
    إن الأخبار الجيدة هي أنهن يمكن جمع المزايا الثلاث هذه في نظام التكييف الطبيعي بحيث نحصل على هواء منعش ومتجدد مع توفير كبير في فواتير الطاقة. كما أن نظام التكييف الطبيعي يزيل الرطوبة الزائدة داخل الأبنية وبالتالي يقضي على إمكانية تشكل العفونة داخلها , حيث أنها تتشكل داخل بيئة ذات رطوبة نسبية عالية تتجاوز 70%.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] يخفض من مستويات الضجيج حيث نستخدم طاقة للمراوح أقل بكثير من طاقة المراوح في النظم التقليدية:
    يعمل نظام الإشعاع للأرضيات أو الأسقف المستعارة بهدوء حيث أن الهواء يستخدم للتهوية وتجديد هواء الغرف دون الحاجة إلى استخدام تيارات هوائية بسرعات عالية وبالتالي لا ضجيج ولا تيارات هوائية مزعجة.
    [IMG]file:///C:/DOCUME~1/nazem/LOCALS~1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG] التوفير في الطاقة حيث يتم التبادل الحراري مع الماء:
    a) للماء طاقة امتصاص عالية أكثر بأربع مرات من الهواء لنفس الكتلة.
    نحتاج إلى3.84 ft3 من الهواء للحصول على ما يقوم بتبريده ft3 1 من الماء, أي أن ما يقوم بتبريده لتر من الماء نحتاج في المقابل إلى ألف ليتر من الهواء للحصول على طاقة التبريد نفسها


    وسوف نكمل في المرة القادمة ان شاء الله تعالى

  2. [2]
    حسام جيرةالله
    حسام جيرةالله غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Nov 2007
    المشاركات: 34
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    مع الشكر

    السؤال المهم هل اذا جربنا النظام دة فى الخليج هينفع لأن الجو فعلا سئ بدرجة لا يمكن تخيلها لان قياساتك كلها كانت فى اوربا

    0 Not allowed!



  3. [3]
    مؤيد غازي
    مؤيد غازي غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية مؤيد غازي


    تاريخ التسجيل: Apr 2008
    المشاركات: 126
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 1
    اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة حسام جيرةالله مشاهدة المشاركة
    السؤال المهم هل اذا جربنا النظام دة فى الخليج هينفع لأن الجو فعلا سئ بدرجة لا يمكن تخيلها لان قياساتك كلها كانت فى اوربا

    اخي الكريم هذه التقنية حديثة وهي مطبقة في اوروبا وبالتحديد في المانيا وهي تحتاج الى دقة وحرفية عالية عند التنفيذ والملف المرفق يوضح ذلك بالتفصيل وهو بالالمانية

    0 Not allowed!


    الملفات المرفقة

  4. [4]
    محب الخير
    محب الخير غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية محب الخير


    تاريخ التسجيل: Jul 2009
    المشاركات: 66
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    بجد موضوع راااااااااااااااااااااااااااااااائع جزاك الله خير

    0 Not allowed!



    كتبت وقد أيقنت يوم كتــــابتي
    بأن يدي تفني ويفنـي كتـــابها
    فإن كتبت خيراستجــزي بمثله
    وإن كتبت شرا عليها حسابها

  5. [5]
    الأشقر الغامض
    الأشقر الغامض غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً


    تاريخ التسجيل: Sep 2008
    المشاركات: 169
    Thumbs Up
    Received: 7
    Given: 0
    بارك الله فيك موضوع مميز ويستحق الاشادة والاهتمام ولكن يا ريت يكون الشرح موضح بالصور حتى تكون الصورة كاملة والشرح وافي ان شاء الله

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML