مخمد (تدفق)

مخمدات ذات شفرات متقابلة في قناة خلط.

المخمد هو صمام أو صفيحة تُستخدم لإيقاف أو تنظيم تدفق الهواء داخل قناة أو مدخنة أو صندوق VAV أو وحدة معالجة الهواء أو أي جهاز آخر لمعالجة الهواء. يُستخدم المخمد لفصل التكييف المركزي (التدفئة أو التبريد) عن غرفة غير مستخدمة، أو لتنظيمه للتحكم في درجة حرارة كل غرفة على حدة ، كما هو الحال في مخمدات التحكم في الحجم. [ 1 ] يمكن تشغيله يدويًا أو تلقائيًا. تُدار المخمدات اليدوية بواسطة مقبض خارجي على القناة. أما المخمدات التلقائية فتُستخدم لتنظيم تدفق الهواء باستمرار، وتُشغل بواسطة محركات كهربائية أو هوائية ، يتم التحكم بها بدورها بواسطة منظم حرارة أو نظام أتمتة المباني . كما يمكن التحكم في المخمدات التلقائية أو المُحركة بواسطة ملف لولبي ، ومعايرة درجة تدفق الهواء، ربما وفقًا لإشارات من منظم الحرارة إلى مُشغل المخمد، وذلك لتعديل تدفق الهواء المُكيف بهدف التحكم في المناخ. [ 2 ]

في مدخنة الموقد ، يُغلق صمامٌ المدخنة لمنع دخول العوامل الجوية والحيوانات (كالطيور) والحفاظ على الهواء الدافئ أو البارد. يُجرى هذا عادةً في الصيف، ولكن قد يُجرى أيضًا في الشتاء بين فترات الاستخدام. في بعض الحالات، قد يُغلق الصمام جزئيًا للتحكم في معدل الاحتراق. قد لا يُمكن الوصول إلى الصمام إلا بإدخال اليد أو أداة تحريك الحطب داخل الموقد ، أو أحيانًا بواسطة ذراع أو مقبض بارز. في موقد الحطب أو ما شابه، يكون الصمام عادةً مقبضًا على قناة التهوية كما هو الحال في نظام التكييف. قد يؤدي نسيان فتح الصمام قبل إشعال النار إلى أضرار جسيمة ناتجة عن الدخان داخل المنزل، وقد يتسبب في حريق.

مخمدات المناطق الآلية

مخمد منطقة ذو شفرات متقابلة، يُغلق ويُفتح بواسطة محرك. يظهر المخمد في وضع "الفتح".
صورة مقرّبة لوصلات المحرك. يمكن لهذا المخمد تحويل الطاقة الكهربائية للتحكم في مخمدات "تابعة" إضافية، مما يقلل الحمل الكهربائي على دوائر التحكم ومحول الطاقة الخاص بالمخمد.

مخمد المنطقة (المعروف أيضًا باسم مخمد التحكم في الحجم أو VCD ) هو نوع خاص من المخمدات يُستخدم للتحكم في تدفق الهواء في أنظمة التدفئة والتبريد . ولتحسين الكفاءة وراحة شاغلي المبنى، تُقسّم أنظمة التدفئة والتبريد عادةً إلى مناطق متعددة. على سبيل المثال، في المنزل، قد تُغذّى الطابق الأرضي بمنطقة تدفئة، بينما تُغذّى غرف النوم في الطابق العلوي بمنطقة أخرى. وبهذه الطريقة، يُمكن توجيه الحرارة بشكل أساسي إلى الطابق الأرضي خلال النهار، وإلى غرف النوم ليلًا، مما يسمح بتبريد المناطق غير المأهولة.

تُستخدم مخمدات المناطق في أنظمة التكييف والتهوية المنزلية عادةً بالكهرباء. أما في المنشآت التجارية الكبيرة، فقد يُستخدم الفراغ أو الهواء المضغوط بدلاً من ذلك. وفي كلتا الحالتين، يُوصل المحرك عادةً بالمخمد عبر وصلة ميكانيكية.

بالنسبة لمخمدات المناطق الكهربائية، هناك تصميمان رئيسيان.

في أحد التصاميم، غالبًا ما يكون المحرك محركًا متزامنًا صغيرًا ذو قطب مظلل، مُدمجًا مع مفتاح دوار يُمكنه فصل المحرك عند أي من نقطتي التوقف ("فتح المخمد" أو "إغلاق المخمد"). بهذه الطريقة، يؤدي توصيل الطاقة إلى طرف "فتح المخمد" إلى تشغيل المحرك حتى يُفتح المخمد، بينما يؤدي توصيل الطاقة إلى طرف "إغلاق المخمد" إلى تشغيل المحرك حتى يُغلق المخمد. عادةً ما يتم تزويد المحرك بالطاقة من نفس مصدر التيار المتردد 24 فولت المستخدم لبقية نظام التحكم. يسمح هذا بالتحكم المباشر في مخمدات المناطق بواسطة منظمات حرارة منخفضة الجهد، وتوصيلها بأسلاك منخفضة الجهد. نظرًا لأن الإغلاق المتزامن لجميع المخمدات قد يُلحق الضرر بالفرن أو وحدة معالجة الهواء، غالبًا ما يُصمم هذا النوع من المخمدات بحيث يُغلق جزءًا فقط من قناة الهواء، على سبيل المثال، 75%.

يستخدم نوع آخر من المخمدات الكهربائية آلية إرجاع زنبركية ومحركًا متزامنًا ذو قطب مظلل. في هذه الحالة، يُفتح المخمد عادةً بقوة الزنبرك، ولكن يمكن إغلاقه بقوة المحرك. ويؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى إعادة فتح المخمد. يتميز هذا النوع من المخمدات بميزة "الأمان عند التعطل"؛ فإذا تعطل نظام التحكم في المخمد، فإنه يُفتح ويسمح بتدفق الهواء. ومع ذلك، في معظم التطبيقات، تعني "الأمان عند التعطل" أن المخمد سيُغلق تلقائيًا عند انقطاع التيار الكهربائي، مما يمنع انتشار الدخان والحريق إلى مناطق أخرى. كما قد تسمح هذه المخمدات بضبط وضع "الإغلاق" بحيث لا تعيق سوى 75% من تدفق الهواء عند إغلاقها، على سبيل المثال.

في مخمدات المناطق التي تعمل بالشفط أو بالهواء المضغوط، يقوم منظم الحرارة عادةً بتشغيل أو إيقاف الضغط أو الشفط، مما يؤدي إلى تحريك غشاء مطاطي زنبركي وتفعيل المخمد. وكما هو الحال مع النوع الثاني من مخمدات المناطق الكهربائية، تعود هذه المخمدات تلقائيًا إلى وضعها الافتراضي دون الحاجة إلى أي طاقة، ويكون الوضع الافتراضي عادةً "مفتوحًا"، مما يسمح بتدفق الهواء. ومثل النوع الثاني من مخمدات المناطق الكهربائية، قد تسمح هذه المخمدات بضبط وضع "الإغلاق".

قد تستخدم الأنظمة المتطورة للغاية شكلاً من أشكال أتمتة المباني ، مثل BACnet أو LonWorks، للتحكم في مخمدات المناطق. كما قد تدعم هذه المخمدات أوضاعًا أخرى غير الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل، وعادةً ما تكون قادرة على الإبلاغ عن وضعها الحالي، وفي كثير من الأحيان، عن درجة حرارة وحجم الهواء المتدفق عبر المخمد الذكي.

بغض النظر عن نوع المخمد المستخدم، تُصمم الأنظمة عادةً بحيث تُفتح جميع المخمدات في النظام عندما لا يطلب منظم الحرارة الهواء. وهذا يسمح باستمرار تدفق الهواء أثناء تبريد المبادل الحراري في الفرن بعد انتهاء فترة التسخين.

مقارنة بأفران/وحدات معالجة هواء متعددة

يمكن تطبيق نظام المناطق المتعددة باستخدام أفران/وحدات معالجة هواء متعددة يتم التحكم بها بشكل فردي، أو باستخدام فرن/وحدة معالجة هواء واحدة مع مخمدات متعددة للمناطق. ولكل طريقة مزاياها وعيوبها.

أفران متعددة / وحدات معالجة هواء

المزايا:

  • تصميم ميكانيكي وتحكم بسيط ("منظمات حرارة SPST")
  • التكرار: في حالة تعطل فرن منطقة واحدة، يمكن أن تظل الأفران الأخرى تعمل.

العيوب:

  • التكلفة. تكلفة الأفران أعلى بكثير من تكلفة مخمدات المناطق
  • استهلاك الطاقة. تستهلك الأفران العاملة الطاقة، بينما لا يستهلك مخمد المنطقة الطاقة إلا أثناء انتقاله من حالة إلى أخرى (أو، في بعض الحالات، كمية صغيرة جدًا من الطاقة أثناء إغلاقه).

مخمدات المنطقة

المزايا:

  • يكلف.
  • استهلاك الطاقة.

العيوب:

  • تتطلب قوانين البناء السكنية الأمريكية الجديدة إمكانية الوصول الدائم إلى المخمدات من خلال لوحات الوصول الموجودة في السقف.
  • لا تتمتع مخمدات المناطق بموثوقية تامة. فمعظم أنواع مخمدات المناطق الكهربائية التي تعمل بمحرك لفتحها أو إغلاقها ليست "آمنة عند التعطل" (أي أنها لا تتعطل وتعود إلى حالة الفتح). مع ذلك، فإن مخمدات المناطق من نوع "الفتح الطبيعي" آمنة عند التعطل، بمعنى أنها ستتعطل وتعود إلى حالة الفتح.
  • لا يوجد نظام احتياطي مدمج للفرن. يعتمد النظام المزود بمخمدات المناطق على فرن واحد. في حال تعطل هذا الفرن، يصبح النظام غير قابل للتشغيل تمامًا.
  • انخفاض التدفق الكلي عندما تكون بعض المخمدات فقط مفتوحة يمكن أن يتسبب في تشغيل غير فعال.
  • تحتاج قنوات الإمداد والعودة إلى مخمدات لتجنب زيادة الضغط في أجزاء من المبنى.
  • قد يكون تصميم النظام أكثر صعوبة، ويتطلب كلاً من منظمات الحرارة "SPDT" (أو المرحلات ) وقدرة النظام على تحمل حالة العطل التي يتم فيها إغلاق جميع مخمدات المنطقة في وقت واحد.

يُفضّل استخدام التشغيل الهوائي لهذه المخمدات. ومن الأسهل توفير صمامات لولبية مصنفة حسب المنطقة للتشغيل الهوائي، مقارنةً بالتشغيل الكهربائي. وقد انخفض الحجم المادي لهذه الصمامات اللولبية بشكل ملحوظ على مر السنين.

مخمدات الحريق

تُركّب مخمدات الحريق في مواضع مرور مجاري الهواء عبر جدران حجرات الحريق والستائر الواقية من الحريق، وذلك كجزء من استراتيجية مكافحة الحريق. في الظروف العادية، تُبقى هذه المخمدات مفتوحة بواسطة وصلات قابلة للانصهار. عند تعرضها للحرارة، تنكسر هذه الوصلات، مما يسمح للمخمد بالإغلاق بفعل زنبرك الإغلاق المدمج. تُثبّت الوصلات بالمخمد بحيث يمكن تحريره يدويًا لأغراض الاختبار. يُزوّد ​​المخمد بفتحة وصول في مجاري الهواء المجاورة لغرض الفحص وإعادة الضبط في حالة الإغلاق.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "الفتحات والمخمدات - HVC" . www.hvc.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-09-2022 .
  2. ماتوت، سيسي (17-10-2019). "ما هي المخمدات؟" . تم الاسترجاع في 17-11-2023 .

شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بمخمدات الهواء على ويكيميديا ​​كومنز