تهویه مطبوع
شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است . وظیفه آن تأمین شرایطی است که:۱-موجب رفاه انسان شود ۲-برای نگهداری محصول یا فرآیند خاصی مورد نیاز باشد. برای انجام چنین عملی دستگاهی با ظرفیت مناسب بایستی نصب و در طی سال کنترل گردد . ظرفیت دستگاه با حداکثر بار لحظه‌ای واقعی تعیین می‌گردد و نوع کنترل نیز با توجه به شرایطی که باید در طی مدت اعمال پیک بار و بار جزئی تامین شود ، مشخص می‌شود .
تخمین بار ممکن است گاهی به روش دقیق و گاهی نیز با روشهای سرانگشتی انجام گیرد . دقت در تخمین بار یکی از عوامل بهینه سازی مصرف انرژی است . تهویه مطبوع معمولا شامل : سرمایش ، گرمایش ، رطوبت زنی و رطوبت زدائی می‌باشد .
رطوبت زدایی در صنایع مختلف کشور اعم از صنایع نظامی و غذایی نساجی و پتر وشیمی پنو ماتیک وغیره از دیر باز یک مسئله عمده به شمار می رود امروزه رطوبت زدایی در اماکن صنعتی و تهویه مطبوع در کشور به روش های مختلفی انجام می شود که یکی از عمده ترین روش ها سرد کردن هوا تا نقطه شبنم می باشد که توسط کویل ها ی با سرد یا مبرد انجام می شود . نظر به این که در حال حاضر کویل های مورد استفاده جهت رطوبت زدایی عمداتا کویل هایی هستند که صرفا جهت سر مایش طرح شده اند بنابراین نیاز به تحلیل کویل جهت رطوبت زدایی از هوا ی مرطوب یک ضرورت اجتناب ناپذیر است .
سیال درون کویل ها عمدتاآب سرد با مبرد هایی نظیر فریون 12و 14 می باشد . در این میان مبدل های حرارتی با لوله های پره دار که در درون لوله های آن ها آب سرد جاری است به طور گسترده ای در خنک کاری و رطوبت زدایی استعمال می شوند مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته اند . در کارکرد این کویل ها فرایند های انتقال حرارت و انتقال جرم به صورت همزمان صورت می گیرد و این موضوع تحلیل آن ها را اندکی دشوار می سازد . از طرف دیگر سطح پره های آن ها ممکن است قسمتی تا تماما مر طوب باشند این موضوع به پیچیدگی مسئله می افزاید . هوای مرطوبی که از این کویل می گذرد ضمن خنک شدن خشک می شود زیرا هنگامی که دمای سطح پره ها پایین تر از نقطه شبنم هوای ورودی به کویل باشد هوا به شرایط اشباع رسیده و رطوبتش شروع به تقطیر شدن برروی سطح کویل می کند . به این ترتیب رطوبت زدایی آغاز می شود و اغلب سطوح تر کویل در صد زیادی از کل سطح را شامل می شود .
در کا ربرد هایی نظیر مطبوع صنعتی توجه خاصی به کنترل رطوبت و طرحی دقیق ظرفیت رطوبت زدایی فن کویل مبذول می شود. اطلاعات تجربی رطوبت زدایی از کویل ها به کرات ارائه شده است و روابط تجربی متناظر آن ها درقالب های مختلف گزارش شده است .
بعضی از تحلیل ها یی که بر روی مبدل های حرارتی با لوله های پره دار تا به حال انجام شده است و شامل مقادیر تجربی و پیشنهادی برای عملکرد کویل شده است و روابط آنها انتشار یافته است به قرار زیر است :
در سال 1977 المهدی و میتالاس مدلی را برای محاسبه کویل هایی که در صنهعت ساختمان به کار می روند ارائه کردند که نتاج آن ها شامل مقادیر تجربی و عددی است که به صورت جدول ارائه شده است .
در سال 1979 المهدی رابهطه ای را برای انتقال حرارت کویل با سطح خشک یا آزمایش های تجربی که برای کویل شش دریف لوله انجام داده اند ارائه کرده اند .
در سال 1981مکیستون روش های مختلف تحلیل نظری مبدل های حرارتی با لوله های پرهدار ارائه کرد و اثر ردیف ها را در آن مورد بررسی قرار داد . درسال 1983 و بیگز یک مدل ریاضی برای تحلیل انتقال حرارت و جرم از سطوح پره دار ارائه کردند در سال 1983 آنالیز ریاضی مورد فوق به طور توسعه یافته ای توسط گلدستین ارائه شده . همچنین در سال 1983 نتایج تجربی موارد نظری فوق را برای یک پمپ حرارتی و کویل متناظر آن توسط فیشر و اریس بدست آمد .
در سال 1992 بوکانجرا وخان مفاهیم کارایی را بر اساس رطوبت مطلق جهت انتقال جر معادل کارایی متناظر معرفی کردند .
در سال 1996 هانگ و همکارانش نتایج کار کرد تجربی کویل یک فن کویل را گزارش کردند .
علیرغم وجود نتایج تجربی و تاحدودی تحلیلی در کار های انجام شده مذکور می بایست به این نکته اشاره نمود که در طراحی کویل های سرد کننده عمدتا کاهش دما مورد توجه قرا ر می گیرد و مسئله رطوبت زیاد مورد توجه نیست و د رکار برد تجارتی اعم از سرد سازی و رطوبت زدایی از کویل های مشابهی استفاده می وشد در حالی که نرخ تغییرات این دو فرایند یکسان نبوده و در عمل ملاحظه می شود که انتقال حرارت محسوس از انتقال حرارت نهان پیشی می گیرد این موضوع در نتایج این تحقیق به صراحت نمایش داده شده است و این نکته ای است که می بایست مورد توجه طراحان کویل تر جهت رطوبت زدایی در صنایع مختلف واقع شود امید است که این تحقیق گامی در جهت تحلیل کویل های رطوبت زدا جهت اجتناب از هزینه های آزمایشات تجربی تلفی شود ومورد استفاده مهندسان تاسیسات کشور و صاحب نظرات این کشور واقع شود . رطوبت موجود در هوای فشرده باعث افزایش نرخ اکسیداسیون فلزات تشکیل دهنده صنایع پنوماتیک می شود همچنین رطوبت مذکور در صنایع الکترونیک و ابزار دقیق ماشین های حساب گر( کامپیوتر ) یک عامل منفی تلقی می شود و اصولا اداوات مورد استفاده در صنعت مذکور در رطوبت با سقف محدودی کار می کنند به همین دلیل است که در صنایع نظامی جنگ افزار های سنگین مجهز به وسایل اندازه گیری الترونیکی در شرایط هوا خشک نگهداری می شوند . وسایل اندازه گیری و کالیبراسیون موجود در اتاق های پاک نیز از همین قاعده پیروی می کنند . رطوبت زدایی در صنعت نساجی یک ضرورت محسوب می شود از کار بردهای مهم دیگر رطوبت زدایی در صنایع غذایی جلوگیری از نمو با کتریها و قار چ ها در شرایط هوای مرطوب می باشد عمل خشک کردن هوا ی داخل سیلو های ذخیره غلات و سایر محصولات کشاورزی به همین دلیل انجام می شود علاوه بر این هوای خشک به عنوان یکی از ملزومات برخی پروسه های تولید مطرح می باشد از آن جمله می توان به پروسه های تولید نیتروژن و فر آیند های خشک کردن غلات و گرانول پلاستیک اشاره کرد اما کار برد عمده رطوبت زدایی در صنعت تاسیسات هوا پردازی جهت نیل به محدوده آسایش ساکنان ساختمان می باشد این موضوع به خصوص در اقلیم های گرم و مربوط حایز اهمیت است , علاوه بر این سیستم های رطوبت زدا به عنوان یکی از مولفه های سیستم های خنک کننده کار برد دارند که می توان از سیستم های خنک کنده مبتنی بر مواد جاذب رطوبت نام برد . همچنین رطوبت زدایی از هوای ورودی به کویل سرد سیستم خنک کننده تراکمی مجهز به کمپر سور برای برای کاهش بار برودتی نهان بخصوص در سوپرمار کت ها بسیار معمول است . منابع عمده انتشار رطوبت در اماکن و هوای تازه ورودی از محیط به داخل محل های مورد نظر در موارد خاص رطوبت خروجی از تجهیزات رطوبت زدای به کار گرفته شده در این اماکن نظیر سیستم های آشپز خانه , قهوه جوشها به موارد فوق افزوده می شوند .