تصميم أنظمة التكييف لحرارة الإمارات ورطوبتها وغبارها 

لماذا لا تصلح الاختيارات القياسية لظروف الإمارات

تُصنَّف المعدات المبردة بالهواء في كتالوجات المصنعين عند ظروف قياسية أبرد بكثير من سطح مبنى في الإمارات خلال أغسطس. فعند 46 إلى 50 درجة مئوية، وأكثر على سطح داكن بتهوية ضعيفة، يعطي التشيلر الهوائي أو وحدة VRF الخارجية أو الوحدة المجمعة سعة أقل بوضوح ويستهلك كهرباء أكثر، وقد تفصل بعض الوحدات القياسية بسبب الضغط العالي قبل الوصول إلى يوم التصميم.

وتضيف المدن الساحلية مشكلة ثانية هي ارتفاع نقطة الندى. فهواء الصيف في دبي وأبوظبي والشارقة قد يكون شديد الحرارة والرطوبة معًا، لذا يكون الحمل الكامن من الهواء النقي والتسرب أكبر مما يتوقعه مصممون اعتادوا مناخات أجف. أما المناطق الداخلية مثل العين فأجف لكنها أشد حرارة وغبارًا.

اختيار المعدات للحرارة العالية

يجب اختيار المعدات وتأكيدها من المصنّع عند درجة التصميم المحددة للمشروع، مع بيان السعة والقدرة الكهربائية عند هذه الظروف في المستندات المقدمة للاعتماد. وتُفضَّل للمعدات على الأسطح الطرازات المخصصة للحرارة العالية ذات ملفات المكثف الأكبر والضواغط والإلكترونيات المناسبة للحرارة.

والموقع لا يقل أهمية عن الطراز. فالمكثفات تحتاج المسافات التي يحددها المصنّع، وشاشات شبكية مفتوحة بدل الجدران المصمتة، وتباعدًا يمنع سحب الهواء الساخن المطرود إلى الوحدات المجاورة. وعلى الأسطح المزدحمة يمكن لامتدادات الطرد أو دراسة بسيطة لحركة الهواء في مرحلة التصميم أن تمنع الفصل المتكرر صيفًا.

• طلب السعة والقدرة عند درجة تصميم المشروع في مستندات الاعتماد
• تحديد طرازات الحرارة العالية لمعدات السطح
• الالتزام بمسافات المصنّع وتجنب الجدران المصمتة حول المكثفات
• التأكد من أن اللوحات الكهربائية ومحولات التردد مصنفة ومهواة للحرارة

الهواء النقي المعالج وإزالة الرطوبة

يجب أن تتبع معدلات الهواء النقي معيار ASHRAE 62.1 كما تعتمده الجهة المحلية، وهذا الهواء الخارجي هو أكبر مصدر للرطوبة في الإمارات. فإدخال هواء رطب غير معالج مباشرة إلى وحدات FCU أو VRF الداخلية يُحمّل ملفاتها فوق طاقتها ويرفع الرطوبة الداخلية ويسبب تنقيط الفتحات والعفن خلف الخزائن.

والممارسة الجيدة هي وحدة هواء نقي معالج مخصصة (TFA أو FAHU) تبرّد الهواء الخارجي وتجففه إلى نقطة ندى منخفضة قبل توزيعه، مع استرجاع الطاقة من هواء العادم حيث يسمح التصميم. عندها تتعامل وحدات الغرف أساسًا مع الحمل المحسوس. ونظاما السعفات في دبي واستدامة في أبوظبي يكافئان التهوية الكفؤة واسترجاع الطاقة، فاستراتيجية الهواء النقي تؤثر أيضًا على الامتثال للمباني الخضراء.

التكاثف: المجاري والأنابيب وغلاف المبنى

أي سطح أبرد من نقطة ندى الهواء المحيط سيتعرّق. وفي الإمارات يعني ذلك أنابيب المياه المبردة ومجاري الهواء في الأسقف الحارة وأحواض تصريف FCU والناشرات القريبة من المساحات غير المكيفة. لذا فسماكة العزل وحاجز البخار المتصل بوصلات محكمة وحوامل لا تضغط العزل أمور أساسية.

والضغط السالب في المبنى يسحب الهواء الرطب عبر الفجوات حول النوافذ والفتحات. لذا يجب موازنة الهواء المزود والمسحوب لتبقى المساحات المأهولة بضغط موجب بسيط. كما تحتاج خطوط صرف التكاثف إلى ميول صحيحة وسيفونات وفواصل هواء، فالخطوط المسدودة أو بلا سيفون سبب شائع لتلف الأسقف في أول صيف.

الغبار والرمل والفلترة

العواصف الرملية تحمّل ملفات المكثفات والفلاتر بسرعة. لذا يجب تحديد حواجز حماية للملفات ومسار وصول لتنظيفها، وجدولة غسيل الملفات في خطة الصيانة. ولوحدات AHU والهواء النقي تُستخدم فتحات مانعة للرمل عند المداخل وفلاتر أولية قبل الفلاتر الرئيسية لحماية الملفات والمراوح.

ويرتفع فرق ضغط الفلاتر بسرعة في المواسم المغبرة، لذا يجب اختيار المراوح بهامش كافٍ وتركيب مقاييس فرق ضغط. وبدون ذلك ينخفض تدفق الهواء وتتجمد الملفات أو تتعرّق وترتفع حرارة الغرف بينما تبدو المحطة تعمل طبيعيًا.

التآكل في المناطق الساحلية

المشاريع القريبة من الساحل أو على الأراضي المستصلحة والجزر تواجه هواءً مالحًا يهاجم زعانف الألمنيوم ووصلات النحاس والهياكل الفولاذية والمثبتات. والملفات المطلية والهياكل المحمية من التآكل والحوامل المجلفنة بالغمس الساخن أو الستانلس واللوحات الكهربائية المحكمة تطيل عمر المعدات بشكل كبير.

كما تحتاج أبراج التبريد ومياهها إلى عناية: جودة مياه التعويض، والتحكم بالتصريف، وبرنامج معالجة كيميائية وبيولوجية سليم يشمل إدارة مخاطر الليجيونيلا، وهي أمور ضرورية لأي محطة مبردة بالماء.

التحكم وكفاءة الأحمال الجزئية

تعمل مباني الإمارات بالتبريد طوال العام تقريبًا، لكن معظم الساعات تكون عند أحمال جزئية. فالمضخات والمراوح متغيرة السرعة، وتتابع تشغيل التشيلرات، والصمامات ثنائية الاتجاه لفرق حرارة جيد، ونقاط ضبط معقولة توفر طاقة أكثر من المعدات المبالغ في حجمها. ويُستند إلى ASHRAE 90.1 على نطاق واسع كأساس للكفاءة، وتضيف أنظمة المباني الخضراء المحلية متطلباتها.

ويجب أن يسجل نظام BMS درجات حرارة التغذية والراجع والرطوبة وحالة الفلاتر، حتى تُكتشف مشاكل مثل انخفاض فرق الحرارة أو ارتفاع الرطوبة الداخلية قبل أن يشتكي المستأجرون.

كيف تطبق مانوليا ذلك في مشاريعها

تنفذ مجموعة مانوليا أعمال التكييف في دبي والشارقة وأبوظبي منذ 2001، من الفلل والمدارس إلى أبراج تتجاوز 50 طابقًا ومجمعات مصانع على محطة تبريد مشتركة. وفي مرحلة الهندسة والمخططات التنفيذية نتحقق من تصنيف المعدات عند درجة التصميم ومعالجة الهواء النقي وتفاصيل العزل ومسارات الصيانة قبل الشراء، ضمن نظام جودة مبني وفق متطلبات ISO 9001. للتواصل: 7037 388 4 971+ أو info@manolia.co.

الأسئلة الشائعة