آیا می‌دانستید 40% از انرژی یک ساختمان صرف تهویه می‌شود؟ کانال برگشت هوا در این سیستم تهویه، نقش بسیار مهمی دارد! اگر طراحی کانال برگشت هوا به صورت صحیح و اصولی انجام شود، هزینه‌ها کاهش یافته و هوای پاک محیط تامین می‌شود.

کانال برگشت هوا چه کاربردی دارد؟

کانال برگشت هوا فقط یک لوله ساده نیست بلکه این بخش اساسی‌ترین عنصر در حفظ تعادل انرژی، دما و سلامتی محیط داخلی است. کاربردهای کانال برگشت در پنج حوزه اصلی خلاصه می‌شوند.

حفظ تعادل هوا و مدیریت فشار استاتیک توسط کانال برگشت هوا

مهم‌ترین وظیفه کانال برگشت هوا، ایجاد یک چرخه بسته و متعادل است. در حالت ایده آل، حجم هوای ارسالی به فضا  باید با حجم هوای جمع آوری شده برابر باشد تا از به هم خوردن تعادل فشار جلوگیری شود.

جلوگیری از فشار منفی

اگر سیستم برگشت هوا ضعیف یا ناکافی باشد، دستگاه تهویه هوای کافی برای جایگزینی هوای دمیده شده ندارد. در نتیجه، فضا دچار فشار منفی می‌شود. در این حالت، هوای محیط داخلی تمایل شدیدی به خروج دارد و همزمان، هوا را از تمامی منافذ، درزهای درب و پنجره‌ها و سوراخ‌های کوچک به داخل می‌کشد.

این هوای کشیده شده از بیرون، نه تنها تصفیه نشده است، بلکه می‌تواند حاوی گرما، رطوبت یا آلاینده‌های خطرناک باشد و بار حرارتی ناخواسته را به سیستم تحمیل کند.

کنترل جریان و توزیع یکنواخت

تعادل دقیق جریان هوا، تضمین می‌کند که هوای مطبوع فرصت کافی برای مخلوط شدن با تمام هوای موجود در اتاق را داشته باشد. یک سیستم برگشت ضعیف، نقاط مرده در انتهای اتاق ایجاد می‌کند.

منظور از نقاط مرده، جایی است که هوای مطبوع به آن نمی‌رسد. این در حالی است که هوای مطبوع نزدیک به دریچه برگشت به سرعت به چرخه برمی‌گردد (پدیده اتصال کوتاه).

فیلتر کردن هوی داخلی توسط کانال برگشت هوا

نقطه شروع تصفیه هوا، دریچه برگشت است. هوای جمع آوری شده از اتاق‌ها حاوی طیف وسیعی از آلاینده‌ها شامل گرد و غبار، هاگ قارچ، پرز لباس، موی حیوانات خانگی و ذرات معلق است.

عملکرد مؤثر فیلترها

فیلترها معمولاً در بخش برگشت دستگاه تهویه یا پشت دریچه‌های برگشت تعبیه می‌شوند. کیفیت و رتبه MERV فیلتر، مستقیماً به سلامت ساکنین مرتبط است.

هرچه رتبه، بالاتر باشد، ذرات ریزتری جذب می‌شوند. کانال برگشت هوا با هدایت تمام هوای داخلی از این فیلترها، تضمین می‌کند که هوای تنفسی قبل از بازگشت به فضا، از آلاینده‌ها پاک شود.

حفاظت از اجزای سیستم

ذرات و آلاینده‌ها می‌توانند روی کویل‌های سرمایشی/گرمایشی و پره‌های فن دستگاه رسوب کنند. این رسوبات، علاوه بر کاهش راندمان حرارتی کویل، به مرور زمان باعث افزایش خوردگی، آسیب به فن و نهایتاً کاهش عمر مفید و افزایش هزینه‌های نگهداری سیستم می‌شوند. یک طراحی قوی در شبکه برگشت هوا در کانال کشی و نگهداری منظم فیلترها، بهترین خط دفاعی در برابر این فرسایش است.

صرفه جویی در انرژی و بازیافت حرارتی توسط کانال برگشت هوا

کارآمدترین کاربرد اقتصادی کانال برگشت هوا، بازیافت انرژی است.

کاهش بار کاری دستگاه

هوایی که از طریق برگشت جمع آوری می‌شود، قبلاً یک بار سرد یا گرم شده است و دمای آن نسبتاً نزدیک به دمای مطلوب ترموستات است. دستگاه تهویه برای رساندن این هوای برگشتی به دمای مورد نظر، به مراتب انرژی کمتری نسبت به تغییر دمای هوای تازه نیاز دارد.

راندمان در رطوبت گیری

در مناطق مرطوب، کانال برگشت هوای اتاق را به کویل سرد باز می‌گرداند تا رطوبت آن جدا شود. اگر به دلیل نشت، سیستم هوای گرم و مرطوب بیرون را مستقیماً بکشد، کویل باید برای خنک سازی و رطوبت گیری دو برابر انرژی مصرف کند. برگشت هوای مناسب، این بار اضافی را به حداقل می‌رساند.

یکنواخت شدن دما توسط کانال برگشت هوا

دریچه برگشت معمولاً در یک موقعیت مرکزی با دمای متوسط فضا، قرار می‌گیرد.

بهبود دقت اندازه گیری

موقعیت قرارگیری دریچه برگشت بر محل نصب ترموستات تأثیر می‌گذارد. در سیستم‌های پیشرفته، سنسور ترموستات در نزدیکی دریچه برگشت قرار داده می‌شود تا دمای متوسط و واقعی هوای برگشتی را اندازه گیری کند. اگر این هوا به درستی نماینده کل اتاق نباشد، ترموستات دمای اشتباهی را می‌خواند و باعث روشن و خاموش شدن نامنظم دستگاه می‌شود.

کنترل لایه بندی دمایی

در فضاهایی با سقف بلند، گرما به دلیل سبکی در بالا جمع می‌شود و کف سرد می‌ماند. این پدیده را لایه بندی دمایی می‌گویند. کانال‌های برگشت نصب شده در ارتفاع مناسب (بالا یا پایین، بسته به نوع کاربری و اقلیم)، به طور فعال هوای لایه بندی شده را می‌کشند و به چرخه باز می‌گردانند تا با هوای مطبوع مخلوط و توزیع شود و دمای کلی فضا یکنواخت گردد.

مشکلات رایج کانال کشی برگشت هوا

متأسفانه، به دلیل پیچیدگی‌های معماری یا تلاش برای کاهش هزینه‌ها، طراحی کانال برگشت هوا اغلب به صورت غیراستاندارد انجام می‌شود. این خطاها می‌توانند راندمان سیستم را از 100% به زیر 50% کاهش دهند.

ابعاد ناکافی و افت فشار استاتیک بالا از مشکلات رایج کانال کشی برگشت هوا

شایع‌ترین و پرهزینه‌ترین اشتباه، طراحی مقطع کانال برگشت با ابعاد بسیار کوچک است.

افزایش سرعت هوا و نویز

وقتی یک حجم هوای بالا (CFM) مجبور است از یک مقطع کوچک عبور کند، سرعت هوا به شکل تصاعدی افزایش می‌یابد. سرعت‌های بالا، نویز آزاردهنده “سوت” یا “فش فش” را در دریچه‌ها ایجاد می‌کنند. در طراحی کانال برگشت هوا استاندارد، سرعت هوا در شاخه‌های اصلی برگشت نباید از یک حد مشخص تجاوز کند.

تحمیل فشار استاتیک به فن

ابعاد کوچک کانال و مقاومت بالا در برابر جریان هوا، فشار استاتیک سیستم را افزایش می‌دهد. فن دستگاه تهویه برای غلبه بر این مقاومت مجبور است سخت‌تر کار کند. در نتیجه:

• فن به دلیل کارکرد با دور بالا، برق بیشتری مصرف می‌کند.
• فن در نهایت قادر به تحویل CFM مورد نیاز دستگاه نخواهد بود.
• کارکرد مداوم در شرایط تنش بالا، عمر بلبرینگ‌ها و موتور فن را به شدت کاهش می‌دهد.

نشتی کانال و آلودگی مستقیم محیط از مشکلات رایج کانال کشی برگشت هوا

نشتی کانال برگشت هوا، به دلیل اینکه کانال در فشار منفی جزئی قرار دارد، بدترین نوع نشتی است. این اتفاق معمولاً در کانال‌هایی که از زیرزمین‌ها، شیروانی‌ها، یا فضاهای بالای سقف کاذب عبور می‌کنند، رخ می‌دهد.

مکش آلودگی از فضاهای ناامن

هر گونه درز در کانال برگشت هوا، مانند یک جاروبرقی عمل می‌کند و هوای آلوده محیط اطراف را مستقیماً به داخل کانال می‌کشد. این هوای کشیده شده می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• ذرات الیاف شیشه از عایق‌ها.
• گرد و غبار و مواد شیمیایی سمی از انبارها یا زیرزمین.
• کپک و قارچ در محیط‌های مرطوب.

این آلاینده‌ها به سرعت از فیلتر اولیه عبور کرده و وارد فضای تنفسی ساکنین می‌شوند. آب بندی کامل تمامی درزها و اتصالات کانال با استفاده از ماستیک پلیمری یا چسب‌های فویل-اسکریم-کرافت (F.S.K)، یک الزام فنی و بهداشتی است.

انسداد فیزیکی، اتصال کوتاه و مکان یابی ضعیف از مشکلات رایج کانال کشی برگشت هوا

این مشکلات بیشتر به خطاهای نصب و طراحی معماری مربوط می‌شوند.

انسداد دریچه‌ها

نصب دریچه‌های برگشت در پشت پرده‌های ضخیم، کنار دیوارهای پوشیده از مبلمان بزرگ یا زیر قالیچه‌ها، باعث انسداد جریان هوا می‌شود. حتی یک انسداد جزئی می‌تواند جریان هوا را تا ۵۰% کاهش دهد و پیامدهای آن (مانند افزایش فشار استاتیک و نویز) را به دنبال داشته باشد.

در طراحی کانال برگشت هوا، باید کمی فضای آزاد در جلوی دریچه وجود داشته باشد تا جریان بهینه حفظ گردد. این اصل، چه در مورد کانال‌های گرد و چه در مورد کانال چهارگوش صدق می‌کند.

پدیده اتصال کوتاه

اگر دریچه برگشت بسیار نزدیک به یک دریچه رفت قرار گیرد، هوای مطبوع و تازه بلافاصله توسط برگشت مکیده می‌شود. این عمل باعث می‌شود که هوای گرم یا سرد به انتهای اتاق نرسد و ترموستات، به اشتباه، دمای اتاق را متعادل اعلام کند.

در نتیجه، سیستم به سرعت خاموش و روشن شده  و راندمان انرژی به شدت افت می‌کند. بهترین طراحی، قرار دادن دریچه‌های رفت و برگشت در محل‌های متضاد یا در دیوارهای روبروی هم است.

متریال نامناسب و عدم عایق کاری از مشکلات رایج کانال کشی برگشت هوا

کیفیت مواد و اجرای عایق کاری در طراحی کانال برگشت هوا به همان اندازه کانال رفت حیاتی است.

تراکم و مشکلات رطوبتی

کانال برگشت هوا در تابستان پر از هوای نسبتاً خنک اتاق است و از فضاهای گرمی مانند سقف یا زیر شیروانی عبور می‌کند. این اختلاف دما می‌تواند منجر به تراکم (تعریق) بخار آب روی سطح بیرونی کانال شود.

تراکم باعث چکه کردن آب روی سقف و دیوارها، آسیب‌های ساختاری و در درازمدت، رشد کپک و قارچ در محیط‌های پنهان ساختمان می‌گردد. استفاده از عایق کاری مناسب با R-Value کافی، این مشکل را برطرف می‌کند.

استفاده نامناسب از کانال‌های منعطف

کانال‌های منعطف و فلکسیبل اگرچه نصب آسانی دارند، اما در صورت خم شدن شدید، شدیدا باعث افت فشار می‌شوند. در طراحی کانال برگشت هوا برای طول‌های بلند و مسیرهای مستقیم، استفاده از کانال‌های سخت فلزی یا فایبرگلاس توصیه می‌شود تا افت فشار به حداقل برسد. البته توصیه مهم‌تر این است که از بهترین شرکت سازنده کانال تهویه، این محصول را خریداری نمایید.

خلاصه مشکلات رایج در کانال کشی برگشت هوا

حوزه مشکل	خطای رایج در اجرا یا طراحی کانال برگشت هوا	ضرر برای سیستم و محیط	راه حل
راندمان و انرژی	ابعاد کوچک کانال (ظرفیت ناکافی)	افزایش افت فشار استاتیک، مصرف برق فن، کاهش CFM واقعی	محاسبه ابعاد بر اساس استاندارد و استفاده از سرعت پایین هوا
کیفیت هوا (IAQ)	نشتی کانال در فضاهای آلوده (شیروانی)	مکش مستقیم ذرات الیاف عایق، گرد و غبار و هاگ کپک به محیط داخلی	آب بندی کامل و تست نشتی کانال در مرحله نصب
راحتی و آسایش	جانمایی نامناسب دریچه ها	عدم یکنواختی دما در اتاق، خاموش و روشن شدن مکرر سیستم، نویز بالا	قرار دادن دریچه های رفت و برگشت در دیوارهای مقابل هم یا با فاصله کافی
دوام و نگهداری	عدم عایق کاری کانال ها در فضای غیرمطبوع	تراکم رطوبت (تعریق کانال)، آسیب به سقف و دیوار، رشد کپک	عایق کاری حرارتی کامل کانال برگشت با R-Value متناسب با منطقه آب وهوایی

سخن پایانی در مورد کانال برگشت هوا

کانال برگشت هوا حیاتی است. با تمرکز بر شبکه برگشت هوا در کانال کشی و آب بندی دقیق، نه تنها انرژی ذخیره می‌کنید، بلکه هوای سالم‌تر و آسایش بیشتری خواهید داشت. پس آن را جدی بگیرید!