طراحی و بهره برداری ورودی مستلزم درک برخی از جنبه های فنی جریان هوا است. علاوه بر این، یک “هنر” برای عملیات ورودی وجود دارد که با تجربه همراه است. جنبه های هنر و تجربه چیزی است که تنظیم طراحی ورودی را برای هر برنامه منحصر به فرد می کند و اغلب موانعی را در تشخیص و حل مشکلات تهویه ایجاد می کند.
هدف این برگه اطلاعات ارائه توضیحاتی در مورد جنبه فنی طراحی و عملکرد ورودی است و در عین حال نمایی اجمالی از هنر مربوط به تنظیم ورودی ارائه می دهد. فشار منفی یا تهویه اگزوز در محل نگهداری حیوانات رایج است و در اینجا توضیح داده خواهد شد.
فن اختلاف فشار استاتیک ایجاد می کند
فن پمپ باد است. مهم است زیرا باعث ایجاد اختلاف فشار استاتیکی می شود که جریان هوا را هدایت می کند. یک فن اگزوز در مقایسه با فشار استاتیک بیرونی خلاء کمی در ساختار ایجاد می کند. هوا در پاسخ به اختلاف فشار از ناحیه ای با فشار بالاتر به فشار پایین تر حرکت می کند.
اختلاف فشار استاتیکی مورد نیاز برای تهویه ساختمان بسیار کم است: در حد 0.05 اینچ آب (فشار اغلب به عنوان عمق مایع در یک ستون اندازه گیری می شود). برای تجسم این موضوع، مقدار مکش مورد نیاز برای کشیدن آب یک نی 5/100 اینچ است.
این مکش زیاد به نظر نمی رسد اما برای ایجاد جریان هوا کافی برای تهویه مناسب ساختمان کافی است. این کافی است که مجبور شوید به آرامی درب ورودی را به یک ساختمان با تهویه مناسب باز کنید. هوا در پاسخ به این اختلاف فشار از هر روزنه ای وارد ساختمان می شود. از جمله درب ورودی که به تازگی باز گذاشته اید. به طور متناسب هوای بیشتری از طریق دهانه وارد می شود که کمترین مقاومت را در برابر جریان هوا دارند، مانند آن در باز، در مقایسه با حرکت از طریق دهانه های با مقاومت بالاتر مانند ورودی هایی که به دقت طراحی کرده اید. نیاز به جریان تمام هوای ورودی از طریق ورودی های برنامه ریزی شده شما به شما کمک می کند تا اطمینان حاصل کنید که تمام قسمت های ساختمان با هوای تازه تامین می شود.
ایجاد اختلاف فشار استاتیک، آن خلاء جزئی، بین داخل و خارج ساختمان نیازمند ساخت و ساز نسبتاً محکم ساختمان است. اکثر ساختمان های مدرن کشاورزی حیوانات این معیار را دارند. ساختمان های دارای تهویه مکانیکی باید دارای یک فشارسنج ساکن (مانومتر) باشند تا اپراتور بتواند بررسی کند که فشار استاتیکی مورد نظر (0.02 تا 0.07 اینچ آب) حفظ می شود. فشار استاتیک باید در این محدوده نسبتاً ثابت حفظ شود.
بنابراین اصول تهویه مکانیکی این است که یک فن (یا فن ها) هوا را از ساختمان خارج می کند و مقاومت در برابر این جریان هوا در ورودی ساختمان، اختلاف فشار استاتیکی بین فضای داخلی ساختمان و شرایط بیرونی ایجاد می کند. فن ها با تخلیه هوای کهنه و ورود هوای تازه به سازه، تبادل هوا را فراهم می کنند. ورودی های هوا برای تامین هوا در جهت، سرعت و شرایط مطلوب طراحی و در سازه قرار می گیرند.
ورودی ها
ورودی‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلفی با سطوح مفیدی متفاوت وجود دارند. نمونه‌هایی در شکل 3 نشان داده شده‌اند. ورودی‌های مورد استفاده برای مدیریت حداقل تهویه هوای سرد اغلب نیازمندی‌های متفاوتی نسبت به ورودی‌های مورد نیاز برای حجم زیاد هوای مورد نیاز در طول تهویه تابستانی دارند.
ورودی های خوب به راحتی تنظیم می شوند تا با تغییر شرایط در داخل و خارج ساختمان، اندازه ورودی را بتوان تغییر داد. برخی از ورودی‌ها به‌صورت غیرفعال به شرایط متغیر پاسخ می‌دهند، به‌عنوان مثال، با یک بافل لولایی با چرخش آزاد که در پاسخ به اختلاف فشار ساکن و جریان هوا حرکت می‌کند.
سایر ورودی‌ها با کنترل‌کننده‌های مکانیکی کار می‌کنند که اندازه دهانه را به منظور حفظ فشار ساکن نسبتاً ثابت در داخل ساختمان تنظیم می‌کنند. ورودی‌ها اغلب در ارتفاعات سازه قرار می‌گیرند، مانند محل اتصال لبه‌های کناری و سقف، تا اجازه دهند هوای ورودی با هوای اتاق قبل از ریختن به منطقه اشغال شده حیوان مخلوط شود.
وظایف ورودی هوا
- هوای تازه را در سرتاسر ساختمان فراهم کنید.
- جهت جریان هوا را کنترل کنید.
- سرعت هوای ورودی کافی را حفظ کنید.
هوای تازه را در سرتاسر ساختمان فراهم کنید.
از آنجایی که هوا در تمام قسمت‌های ساختمان مورد نیاز است، لازم است ورودی‌هایی در تمام قسمت‌های ساختمان وجود داشته باشد… یا مکانیزم توزیع برای رساندن هوا به مکان‌هایی که ورودی وجود ندارد.
دو روشی که معمولاً برای انجام این کار مورد استفاده قرار می‌گیرد، یا با ایجاد ورودی‌ها در اطراف بیشتر محیط ساختمان یا با وارد کردن هوا در یک نقطه و توزیع آن در سراسر ساختمان با استفاده از یک کانال است. اگر هوا فقط در یک نقطه وارد شود و از مجاری برای توزیع هوای تازه استفاده نشود، حیوانات نزدیک فن هوای کهنه تنفس می کنند در حالی که حیوانات نزدیک به ورودی از هوای تازه بهره می برند. علاوه بر این، حرکت هوا در نزدیکی ورودی بیشتر قابل پیش بینی است و کمتر مستعد مناطق مرده هوا نسبت به نزدیکی فن هایی است که کنترل ورودی بر روی جهت هوا از بین رفته است.
جهت جریان هوا را کنترل کنید.
جهت جریان هوای ورودی یا به صورت افقی در امتداد سقف یا به صورت عمودی به سمت پایین دیوار است. جت های هوای ورودی میل به حرکت در امتداد سطوح ساختمان دارند.
در واقع، یک جت هوای ورودی که توسط یک سطح از مخلوط شدن با هوای اتاق محافظت می شود، بیشتر از یک جت هوای آزاد در یک اتاق حرکت می کند. یکی از اهداف جهت ورودی این است که هوا قبل از ورود به مناطقی که حیوانات در آن قرار دارند با هوای موجود در اتاق مخلوط شود.
در اکثر خانه های حیوانات، هوا از سقف هدایت می شود. در شرایط گرم تابستان، اغلب مطلوب است که هوا به صورت نسیمی بر روی حیوانات حرکت کند تا خنک کننده همرفتی افزایش یابد. ورودی ها می توانند هوا را به سمت حیوانات هدایت کنند. تغییر اندازه دهانه ورودی یا نوع ورودی به ما این امکان را می دهد که نیازهای جهت هوا در زمستان و تابستان را برآورده کنیم.
در تلاش برای تامین هوای تازه در سرتاسر ساختمان، ورودی‌های ورودی در سرتاسر ساختمان توصیه می‌شود. هوای تازه ممکن است مستقیماً از بیرون یا پس از سفر از طریق اتاق زیر شیروانی وارد شود.
هنگامی که ورودی ها در مکان های محدودی در دسترس هستند، ممکن است هوای تازه در سراسر ساختمان مجرای شود.
پیش نویس هوای خنکی است که روی حیوانات حرکت می کند. به دلیل چگالی سنگین تر، هوای خنک هنگام ورود به فضای گرم افت می کند. هوای گرم که بر روی حیوانات حرکت می کند معمولاً کششی ایجاد نمی کند.
سرعت هوای ورودی سریع را حفظ کنید.
سرعت هوای ورودی سریع 700 تا 1000 فوت در دقیقه (fpm) برای اختلاط هوا، یا حباب، و توزیع یا پرتاب هوا را فراهم می کند. هنگامی که یک ورودی، مانند آنچه در شکل 6a نشان داده شده است، به درستی تنظیم شود، هوای خنک با سرعت بالا سقف را جارو می کند و با هوای گرم در ساختمان مخلوط می شود.
هنگامی که یک ورودی بیش از حد گسترده باز باشد، جریان هوای خنک با حرکت آهسته بدون مخلوط شدن با هوای گرم اتاق به کف فرو می رود
با تنظیم صحیح ورودی ورودی، هوای سرد با سرعت بالا سقف را جارو می کند و با هوای گرم اتاق مخلوط می شود.
هنگامی که یک ورودی بیش از حد باز است، جریان تنبل و کم سرعت هوای سرد به کف فرو می‌رود و باعث ایجاد جریان هوا می‌شود.
ورودی های برنامه ریزی نشده نامطلوب هستند زیرا نمی توانیم اندازه دهانه و در نتیجه فشار استاتیک را تنظیم کنیم. ورودی های برنامه ریزی نشده شامل دهانه های بزرگ مانند درها و پنجره هایی است که در ابتدا برای بخشی از سیستم تهویه طراحی نشده بودند.
دهانه هایی که اغلب فراموش می شوند چیزهایی مانند یونجه، دهانه های انتقال کود یا نوار نقاله هستند. منافذ کوچک، مانند شکاف در سازه و آنهایی که در اطراف درها، پنجره ها و فن ها قرار دارند، می توانند باعث پیش نشینی و کنترل ضعیف توزیع هوا شوند.
از قضا، در گذشته، در انبارهای سنتی با تهویه طبیعی (بدون فن)، ترک‌های کوچک اطراف تخته و سایدینگ چوبی، برای مثال، صدها فوت ورودی‌های باریک را برای تبادل هوا در انبار ایجاد می‌کردند. برای تهویه هوای فن، ساختمان را محکم کنید و هوا را از طریق ورودی‌هایی که با دقت طراحی و تعبیه شده‌اند وارد کنید تا کنترل بیشتری بر توزیع هوای تهویه داشته باشید.
ورودی ها چقدر باید باشد؟
هنگامی که هوا از بیشتر دهانه ها عبور می کند، سطح مقطع جت هوا به 60-80٪ از کل سطح آزاد دهانه کاهش می یابد. این انقباض ورید تقریباً تمام توصیه‌های اندازه‌گیری ورودی در حال حاضر این ناحیه مؤثر کاهش یافته جریان هوا را توضیح می‌دهند.
حداقل 1.7 فوت مربع مساحت ورودی به ازای هر 1000 فوت مکعب در دقیقه (cfm) ظرفیت فن مبادله هوا فراهم کنید. برای ورودی های شیاردار پیوسته، ارائه 2 فوت مربع در هر 1000 cfm توصیه می شود. در محدوده 1.7 تا 2.0 اندازه ورودی بمانید.
ورودی کوچکتر سرعت جت ورودی سریع تری ایجاد می کند اما مقاومت در برابر جریان هوا را افزایش می دهد که می تواند فن ها را اضافه بار کند. ورودی های بزرگتر اجازه می دهد تا سرعت هوا به زیر سطح مطلوب کاهش یابد که با عدم اختلاط و توزیع مناسب هوا باعث ایجاد کشش و مناطق مرده در ساختمان می شود.
جریان هوای سریع از هر ورودی، از کوچکترین سوراخ در صفحه پنجره گرفته تا یک پنجره باز، دارای اثر انقباض ورید است که باعث می شود ناحیه موثر جریان هوا حدود 60 درصد از ناحیه آزاد ظاهری (اندازه گیری شده) جریان هوا باشد.
سرعت هوای ورودی سریع برای ارائه اختلاط هوا و الگوهای گردش مطلوب ضروری است.
نقطه کنترل در ورودی جایی است که کوچکترین سطح مقطع در حرکت جریان هوا رخ می دهد. کنترلرها برای تنظیم اندازه دهانه ورودی استفاده می شوند. اندازه دهانه ورودی هر بار که نرخ اگزوز فن تغییر می‌کند تنظیم می‌شود تا فشار استاتیکی نسبتاً ثابتی را در ساختمان حفظ کند و در عین حال سرعت جت ورودی بالا را فراهم کند.
طراحی ورودی
از محدودیت های جریان هوا قبل یا بعد از ورودی باید اجتناب شود زیرا بدون ایجاد جت هوا در اتاق، جریان حجمی هوا را کاهش می دهد. نقطه کنترل ورودی باید جایی باشد که هوا وارد اتاق حیوانات می شود. به طور معمول، نوعی باز شدن بافل برای ارائه جهت و سرعت هوا در این نقطه کنترل استفاده می شود. محدودیت های قبل از این نقطه باعث مقاومت نامطلوب در برابر جریان هوا می شود که سرعت هوا را کاهش می دهد.
کوچکترین محدودیت بالادست باید حداقل دو برابر اندازه ورودی بافل باشد. انسداد پس از ورودی می تواند هوا را به سمت جریان های نامطلوب منحرف کند و گردش هوای خوب را از بین ببرد، هوا از بسیاری جهات مانند آب است. در واقع هر دو سیال هستند که یکی گاز و دیگری سیال مایع است.
هوا شباهت های زیادی به جریان آب در حرکت خود بر روی موانع، از طریق محدودیت ها، دارد. و به عنوان تحت تاثیر شناوری حرارتی (هوای گرم بالا می رود). هنگامی که “دیدن” آنچه هوا انجام می دهد دشوار است، گاهی اوقات تجسم آنچه که آب در شرایط مشابه ممکن است انجام دهد مفید است.
در بالادست بافل کنترل ورودی باید مقاومت کمی در برابر جریان هوا وجود داشته باشد، بنابراین نقطه کنترل سرعت و جهت هوا در بافل است.
هنگامی که محدودیت های بالادست جریان هوای مناسب را مهار می کند، کنترل در نقطه کنترل ورودی از بین می رود.
موانع، مانند پرتوهای انبار یا وسایل نور فلورسنت، می توانند جت های هوای ورودی را به مکان های نامطلوب منحرف کنند.
عرض ساختمان
برای ساختمان هایی تا عرض 38 فوت، شکاف های پیوسته را در سقف در امتداد هر دو دیوار کناری قرار دهید. برای ساختمان های عریض تر، یک یا چند شیار سقف داخلی یا ورودی جعبه اضافه کنید.
حداکثر فاصله
حداکثر فاصله بین فن و ورودی باید به 75 فوت محدود شود. هوایی که در اکثر انبارهای نگهداری دام تا این حد حرکت می کند، رطوبت، بو، گرد و غبار و یا گرما را به اندازه کافی جذب کرده است که به عنوان هوای کهنه در نظر گرفته می شود و باید از ساختمان تخلیه شود.
نزدیک طرفداران
در طول هوای سرد، ورودی‌ها را در فاصله 6 تا 8 فوتی هر طرف فن ببندید تا از اتصال کوتاه هوای تازه به بیرون جلوگیری شود.
ورودی های مقطعی
ورودی ها باید به صورت مقطعی تعبیه شوند تا بتوان به طور موثر باز شدن شکاف و توزیع هوا را کنترل کرد. برخی از ساختمان‌ها دارای بخش‌هایی هستند که برای بخشی از یک چرخه تولید استفاده نمی‌شوند، مانند زمان جوجه‌دهی جزئی جوجه‌های گوشتی، بنابراین تنها نیمی از خانه دارای ورودی‌های کاربردی است.
ورودی‌های جعبه‌ای که به جای پیوسته از هم فاصله دارند، می‌توانند کنترل توزیع هوا را با تغییر جمعیت حیوانات در ساختمان فراهم کنند. یک مثال در جایی است که یک ورودی جعبه برای هر غرفه پرورش ارائه می شود.
1.7 تا 2.0 فوت مربع سطح ورودی به ازای هر 1000 ظرفیت فن cfm فراهم کنید. حداقل دو برابر این ناحیه را در بالادست نقطه کنترل ورودی فراهم کنید.
ورودی هوای سرد
ورودی های کنترل شده برای هدایت هوای سرد ورودی و ایجاد اختلاط ضروری هستند. ورودی‌ها در دیواره‌های جانبی بالا قرار می‌گیرند تا هوا قبل از رسیدن به حیوانات با هوای اتاق تعدیل شود.
اتاق زیر شیروانی اغلب دارای مزیت ورودی هوای محافظت شده از باد است. این امر از ورود باد و بارندگی به داخل ساختمان جلوگیری می کند. اغلب تنها بخشی از ورودی های ساختمان در زمستان استفاده می شود. به عنوان مثال، هر بخش دیگر از یک ورودی بافل پیوسته ممکن است برای زمستان بسته شود در حالی که بخش‌های باقیمانده برای ایجاد فضای ورودی تهویه کنترل می‌شوند.
این اجازه می دهد تا نیمی از ورودی ها یک و نیم اینچ باز باشند تا اینکه سعی کنید همه ورودی ها را یک چهارم اینچ باز نگه دارید. به طور کلی، بی نظمی های ساخت و ساز مانع از باز شدن یکنواخت کمتر از نیم اینچ می شود.
ورودی هوای گرم
بهتر است هوای تازه را مستقیماً از بیرون بیاورید. عایق کاری سقف باعث کاهش گرمایش ساختمان توسط خورشید می شود و در صورت استفاده از تهویه اتاق زیر شیروانی در هوای گرم ضروری است.
هوای بیرون را می توان مستقیماً روی حیوانات مسن یا بالغ دمید (برای حیوانات خیلی جوان توصیه نمی شود) تا نسیمی برای خنک شدن بیشتر ایجاد کند.
ورودی‌های هوای گرم باید اندازه‌ای داشته باشند تا مقدار زیادی هوا را بدون محدودیت برای جریان مطابق با دستورالعمل 1.7-2.0 ft2/1000 cfm فراهم کنند.
صفحه ورودی
دهانه ورودی ساختمان را با پارچه سخت افزاری سه چهارم اینچی یا توری پرنده پر کنید. از پنجره های منازل مسکونی یا دریچه های هوا استفاده نکنید زیرا جریان هوا بسیار کم خواهد بود.
یک سیستم
مهم است که به یاد داشته باشید که تهویه یک سیستم است. ورودی‌ها، فن‌ها، کنترل‌ها و ساختار ساختمان (مانند سطح عایق، چیدمان و غیره) اجزایی هستند که باید با هم کار کنند تا تبادل و توزیع هوا را فراهم کنند. توجه دقیق به طراحی و محل مناسب ورودی، توزیع هوا را در منطقه حیوانی افزایش می دهد.
کنترل اندازه ورودی با تغییر شرایط مورد نیاز است. به یاد داشته باشید که هنگام مشاهده مشکلات تهویه و کیفیت هوا، ناحیه ورودی، سرعت هوا و جهت هوا را بررسی کنید.
یک سیستم تهویه شامل فن ها، ورودی ها، کنترل ها، سنسورها و اغلب عایق ساختمان برای کنترل محیطی مناسب است.
