تهویه و تصفیه هوای محیط هر دو جزء ملزومات و ضروریاتی هستند که جهت افزایش کیفیت هوا، جلوگیری از بیماری‌های تنفسی و تنفس راحت‌تر باید مورد توجه قرار گیرند. تنفس هوای سالم و تمیز در محیط منزل یا محل کار به افزایش کیفیت زندگی می‌افزاید و نقش بسزایی در سلامت جسمانی و روانی دارد. البته باید در نظر داشت که تهویه و تصفیه هوا دو مفهوم مجزا هستند که نباید آن‌ها را به اشتباه و به جای یکدیگر به کار برد.
لزوم تهویه و تصفیه هوای محیط به صورت همزمان و اهمیت بهره‌مندی از هوای سالم باعث شده است تا از انواع روش‌ها و دستگاه‌های متنوع جهت تولید تهویه مطبوع و پاکسازی هوا در انواع اماکن مسکونی، اداری، تجاری، صنعتی و … استفاده شود. از آنجایی که جریان یافتن هوای پاکیزه و سالم در محیط تاثیر چشمگیری در سلامت افراد دارد، امروزه در انواع محیط‌ها و به خصوص مراکز شهرها که سبک زندگی جدید و غلظت آلاینده‌های فضا باعث تجدید آلودگی محیطی شده است، از دستگاه‌های تهویه‌ای و سیستم‌های تصفیه هوا به منظور تولید و توزیع هوای تازه و پاکسازی کامل آلاینده‌ها استفاده می‌شود.
آلاینده‌های تجمع یافته در محیط می‌تواند شامل گرد و خاک، ریز گردها، موی بدن حیوانات خانگی، دوده، عوامل حساسیت‌زا، عوامل بیماری‌زا، بوی نامطبوع و … استفاده شود. در ادامه این مطلب علاوه بر توضیح اهمیت تهویه و تصفیه هوا تفاوت‌های میان دستگاه‌های تهویه هوا با دستگاه‌های تصفیه هوا را به طور کامل شرح خواهیم داد.
تهویه هوا چیست؟
در بیان ساده تهویه هوا را می‌توان جایگزین شدن هوای تازه با هوای مرده یا قدیمی دانست. سرمایش، گرمایش، تعدیل میزان رطوبت و تامین هوای تازه با دما و جهت مناسب مجموعه فرایندهای تهویه محیط هستند. به عبارت دیگر زمانی که شرایط فعلی هوا با هدف افزایش کیفیت تنفس و فعالیت به طرق مختلف تغییر یابد، عملیات تهویه هوا صورت گرفته است. در علم مکانیک، تهویه مطبوع جزء مهم‌ترین مفاهیم به شمار می‌آید. مقصود از به کار گیری شیوه‌ها و ابزارآلات گوناگون جهت تهویه مطبوع محیط تنظیم و کنترل سطح دما، متعادل سازی میزان رطوبت و به طور کلی بهینه‌تر کردن و افزایش سلامت هوای محیط است.
ساده‌ترین راه برای تهویه هوای محیط باز کردن پنجره یا پنجره‌ای در محیط داخلی است که چرخش و به حرکت در آمدن جریان‌های هوا به خروج هوای بی‌کیفیت و ورود هوای تازه منجر شود. به منظور تهویه هوا از هواسازهایی استفاده می‌شود که به لحاظ میزان ظرفیت با توجه شرایط محیطی و وسعت فضای مورد نظر انتخاب می‌شوند. دستگاه‌هایی که برای تهویه محیط مورد استفاده قرار گرفته و به دستگاه‌های تهویه مطبوع شهرت دارند به طور معمول به ابزارها و سازوکارهای لازم جهت تصفیه و پاکسازی هوا نیز مجهز شده‌اند.
اهمیت تهویه هوا در چیست؟
به طور کلی تهویه هوای محیط دارای کاربردهای فراوان بوده و از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. با استفاده از تاسیسات تهویه مطبوع و بهره‌گیری از روش‌هایی که برای تهویه هوای محیط سازمان دهی شده‌اند می‌توان ضمن کمک به تثبیت و پایدار نمودن هوا، به توزیع یکپارچه، متوازن و متمرکز هوای محیط نیز کمک نمود. به این ترتیب علاوه بر کنترل میزان رطوبت هوا، هوایی تازه و مناسب برای تنفس کاربران فراهم خواهد شد.
گردش جریان‌های هوای مطبوع در محیط و یکسان سازی درجه دما و رطوبت محیط داخلی ساختمان از جمله مهم‌ترین اهداف طراحی، ساخت و استفاده از انواع تجهیزات تهویه‌ای به شمار می‌آید. استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع مطابق با استانداردهای معین و شرایط محیط مورد نظر به افزایش کیفیت هوا کمک کرده و بازده استفاده از دستگاه را نیز افزایش می‌دهد.
انواع تهویه مطبوع
همانطور که پیش‌تر نیز اشاره شد، تهویه هوای محیط مجموعه‌ای از فرایندهای سرمایش، گرمایش، متعادل سازی حجم رطوبت و تامین هوای تازه با دما و جهت مناسب است. به منظور فراهم کردن هوایی با شرایط گفته شده به تاسیسات تهویه مطبوع نیاز خواهد بود که در ادامه انواع آن‌ها را معرفی می‌کنیم.
انواع سیستم های تهویه مطبوع به لحاظ کارکرد
سیستم تهویه مطبوع خانگی: این سیستم‌ها در محیط‌های مسکونی و اداری مورد استفاده قرار گرفته و به منظور کاهش و افزایش دما نصب و راه اندازی می‌شوند.
سیستم تهویه مطبوع صنعتی: این تاسیسات در کارگاه‌های صنعتی، کارخانه‌ها و سایر مراکز مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از استفاده چنین دستگاه‌هایی را می‌توان افزایش و کاهش درجه دما، پایدار نگه داشتن میزان دما، توزیع جریان‌های هوای مطبوع، تعدیل میزان رطوبت و خارج کردن آلودگی‌های شیمیایی از محیط دانست.
انواع سیستم های تهویه مطبوع به لحاظ ساختار
سیستم‌های تهویه‌ای مرکزی: این سیستم‌ها در بخش مشخصی از فضای ساختمان نصب شده و گرمایش و سرمایش کافی را به بخش‌های لازم انتقال می‌دهند. مهم‌ترین و پرکاربردترین سیستم‌های متمرکز تهویه‌ای شامل موارد زیر هستند:
- چیلر‌ها
- موتورخانه‌های مرکزی
سیستم‌های تهویه‌ای مستقل یا غیر متمرکز: سیستم‌های غیر متمرکز به صورت مستقل برای هر واحد از ساختمان نصب می‌شوند. عملکرد هر یک از این سیستم‌ها به شکل مجزا نسبت به سایر تجهیزات تهویه‌ای موجود در ساختمان صورت می‌گیرد. این سیستم‌ها می‌توانند با تامین سرمایش و گرمایش کافی در محیط داخلی، به تهویه هوا کمک کنند. انواع سیستم‌های تهویه مطبوع مستقل به شرح زیر هستند:
- سیستم‌های سرمایشی نظیر کولر آبی، کولر گازی، اسپلیت و داکت اسپلیت
- سیستم‌های گرمایشی نظیر پکیج‌ها و بخاری‌ها
استفاده از دستگاه هواساز برای تهویه هوا
هواساز را می‌توان سیستمی جهت کنترل میزان رطوبت، درجه دمای هوا، کنترل سرعت و تنظیم جهت جریان‌های هوای موجود در محیط داخلی ساختمان دانست. این دستگاه‌ها به طور معمول به تنهایی به تولید جریان‌های هوای گرم یا سرد پرداخته و از این طریق کنترل دمای هوا و همچنین پاکسازی آن از انواع آلودگی‌های مضر را بر عهده دارند.
انواع هواساز
انواع هواساز شامل موارد زیر می شوند:
هواساز خانگی
همانطور که از نام هواسازهای خانگی مشخص است، این دستگاه‌ها برای استفاده در محیط‌های مسکونی و گاها اداری به طراحی و تولید رسیده‌اند. ابعاد هواسازهای خانگی در مقایسه با انواع صنعتی این سیستم‌ها کوچک‌تر است. دستگاه‌هایی که به عنوان هواساز در محیط خانه راه اندازی می‌شوند به طور معمول علاوه بر تنظیم سطح رطوبت می‌توانند گرد و غبار را نیز از فضای داخلی منزل به خارج برانند.
هواساز صنعتی
هواسازهای صنعتی که به منظور تهویه هوا در سالن‌ها و محیط‌های بزرگ طراحی شده و به تولید رسیده‌اند، بزرگ‌تر از هواسازهای خانگی هستند. این دستگاه‌ها در سالن‌های بزرگ ورزشی، کارگاه صنعتی، کارخانه‌جات، انبارهای بزرگ و سایر محیط‌هایی از این دست مورد استفاده قرار می‌گیرند. وظیفه هواسازهای صنعتی در درجه نخست افزایش حجم گردش هوا در محیط است تا به این شکل ضمن صرفه‌جویی در هزینه مصرف انرژی، از انتقال و پایدار ماندن آلاینده‌های مضر شیمیایی ممانعت شود.
تصفیه هوا به چه معناست؟
تصفیه هوا به معنای حذف آلاینده‌ها از محیط است تا جریان‌های هوای پاکیزه، سالم و عاری از آلودگی در محیط به گردش درآیند. با گسترش زندگی شهری و تغییر کیفیت زندگی افراد، لزوم استفاده از دستگاه‌های تصفیه هوا بیش از هر زمان دیگر مشاهده می‌شود. دستگاه‌های تصفیه هوا می‌توانند به واسطه فیلترهای چند لایه، هوای ورودی به محیط داخلی را در فرایند فیلتراسیون تصفیه کرده و پس از جذب و دفع آلاینده‌های موجود در هوا، هوای تازه و پاک را در محیط توزیع نمایند.
این دستگاه‌ها به طور معمول دارای فیلترهای قابل شستسو و قابل تعویض جهت حذف آلاینده‌هایی از قبیل گرد و غبار، ریز گردها، بوی نامطبوع ناشی از دخانیات، موی ریز بدن حیوانات خانگی، میکروارگانیسم‌ها، اجتماعات انگلی، عوامل آلرژی‌زا و … هستند. اهمیت استفاده از تجهیزات مناسب جهت تصفیه هوای محیط به خصوص برای افراد مبتلا به بیماری‌های تنفسی نظیر آسم یا آلرژی، کودکان و سالمندان بسیار حائز اهمیت است.
سازوکار پاکسازی هوا توسط دستگاه تصفیه هوا
این سیستم‌ها به طور معمول دارای چند لایه فیلتر قابل تعویض و قابل شستشو هستند که آلاینده‌ها را به تفکیک ابعاد و انواع آن‌ها به طور کامل تصفیه می‌کنند. به این ترتیب روند تصفیه هوا در دستگاه‌های تصفیه‌ای به اشکال گوناگون صورت می‌گیرد. انواع تصفیه هوا می‌تواند در محیط‌هایی مانند محیط خانه، محیط خودرو یا محیط‌هایی با وسعت بزرگ‌تر صورت گیرد.
انواع سیستم های تصفیه هوا
سیستم های تصفیه هوا شامل موارد مختلفی است:
سیستم تصفیه هوا غیر فعال
این شیوه تصفیه هوا بر مبنای جذب ذرات معلق به واسطه فیلتر های دستگاه تصفیه‌ای صورت می‌گیرد. در این روش خبری از افزودن هر نوع ماده جدید به محیط اطراف نیست و تنها ذرات موجود در هوا جذب می‌شوند. دستگاه‌هاز تصفیه هوای غیر فعال غالبا دارای سه نوع فیلتر هستند و از فیلتر اولیه، فیلتر هپا و فیلتر جاذب کربن تشکیل شده‌اند.
انواع فیلترهای مورد استفاده در دستگاه تصفیه هوای غیر فعال
فیلتر اولیه
این فیلترها در نخستین مرحله از پروسه فیلتراسیون آلاینده‌ها به جذب ذرات درشت آلاینده نظیر عوامل حساسیت‌زا، پرزها و موی بدن حیوانات می‌پردازند.
فیلتر هپا
این فیلتر در دومین مرحله فرایند تصفیه هوا به جذب ذرات ریز (غیر قابل مشاهده با چشم غیر مسلح) می‌پردازند. ابعاد ذرات قابل فیلتر توسط فیلتر هپا حدود ۳ میکرون است. این ذرات می‌توانند شامل ویروس‌ها، باکتری‌ها و … هستند.
فیلتر کربن اکتیو
این نوع فیلتر را می‌توان کاربردی‌ترین نوع فیلتر در سیستم تهویه هوا دانست. ذرات جذب شده توسط فیلتر کربن اکتیو مجددا به هوا باز نخواهند گشت و این ویژگی کاربرد دستگاه تصفیه هوا را برای بیماران تنفسی، کودکان و افراد سالمند ایده‌آل نموده است. فیلتر کربن اکتیو با حذف مواد شیمیایی و مضر از محیط، هوایی سالم و پاکیزه را برای تنفس کاربران مهیا می‌کند.
سیستم تصفیه هوا فعال
سازوکار سیستم تصفیه هوا غیر فعال بر پایه ایجاد تغییرات اساسی بر آلاینده‌های محیطی استوار است. در این سیستم‌ها از لامپ UV و فیلترهای کاتالیستی به منظور تغییر ماهیت ذرات آلاینده استفاده می‌شود. در عملیات تغییر ماهیت ذرات آلاینده توسط این دستگاه‌ها احتمال ورود مولکول‌های ناشناخته در فضا وجود دارد. به همین دلیل ایجاد تغییرات در آلاینده‌ها ممکن است خطر آفرین باشد. بنابراین ممکن است عدم نیاز به تعویض فیلتر این دستگاه‌ها کاربردی به تلقی شود اما احتمال بروز خطرات مختلف استفاده از این سیستم‌ها را با محدودیت‌هایی مواجه می‌کند. لازم به ذکر است که لامپ UV دستگاه‌های تصفیه‌ای غیر فعال به تعویض نیاز دارد چنانچه به تعویض این لامپ‌ها در زمان مناسب بی‌توجهی شود، لامپ UV دستگاه پس از مدتی ضعیف شده و کارایی خود را از دست خواهد داد.
دستگاه تهویه هوا و تصفیه هوا چه تفاوتی دارند؟
در پاسخ به این سوال باید توضیح داد که سیستم‌های تهویه‌ای پس از مکش هوا از محیط خارجی و اعمال سرمایش یا گرمایش بر روی جریان‌های هوای وارد شده و تنظیم میزان رطوبت آن، هوا را پاکسازی کرده و در محیط داخلی به جریان در می‌آورند. به این ترتیب هوای تازه، پاک و سالم به صورت مداوم در محیط توزیع شده و به بخش‌های مختلف انتقال می‌یابد. این در حالی است که دستگاه تصفیه هوا به طور معمول هوایی که در محیط داخلی وجود دارد را دریافت کرده و فرایند فیلتراسیون را به انجام می‌رسانند. در این روش انواع آلاینده‌های موجود در هوا جذب و دفع شده و هوای پاک دوباره به فضا باز گردانده می‌شود.
در روند تهویه هوا، جریان‌های هوای تازه و مطبوع با میزان دما و رطوبت مناسب جایگزین هوای بی‌کیفیت موجود در محیط شده و هوای مرده از فضای بسته واحد ساختمانی خارج می‌شود. اما پروسه تصفیه هوا بر مبنای جذب و حذف آلاینده‌های موجود در هوا صورت می‌گیرد. آلاینده‌های انباشته شده در محیط داخلی شامل گرد و خاک، گازهای دی اکسید کربن، عوامل بیماری‌زا و … هستند.
نتیجه گیری
اهمیت توجه به تهویه و تصفیه هوا در محیط‌های مختلف، از اماکن مسکونی و اداری گرفته تا ساختمان‌های تجاری و کارگاه‌های صنعتی، استفاده از تجهیزات تهویه و تصفیه‌ای را به یکی از ضروری‌ترین ملزومات تبدیل کرده است. در حالی که فرایند تهویه هوا بر پایه جایگزین شدن هوای تازه با درجه دما و رطوبت مطبوع به جای هوای مرده و بی‌کیفیت قبلی استوار است، هدف اصلی از تصفیه هوا پاکسازی و حذف آلاینده‌هایی است که در جریان‌های هوای موجود در محیط ذخیره شده‌اند.
در این مقاله ضمن توضیح فرایند تهویه هوا و انواع سازوکارهای تهویه‌ای، درباره تصفیه هوا و شیوه فیلتراسیون هوای محیط نیز مطالبی را ارائه نمودیم. علاوه بر این، تفاوت فرایند تصفیه و تهویه هوا و نوع کارکرد دستگاه‌های تصفیه‌ای و تهویه‌ای نیز به طور کامل شرح داده شد. توجه داشته باشید که خرید دستگاه تهویه مطبوع و سیستم تصفیه هوای مناسب برای محیط به افزایش کیفیت هوا کمک کرده و باعث به جریان در آمدن هوای تازه و پاکیزه با دما و رطوبت استاندارد در محیط خواهد شد.