تهویه مطبوع فروشگاه های زنجیره ای

در فروشگاه‌ های زنجیره ای، هم برای آسایش افراد حاضر در فروشگاه و هم برای کارکرد مناسب ویترین‌ های یخچال‌ دار، وجود یک سیستم تهویه مطبوع مناسب مورد نیاز است. دستگاه هواساز می بایست حداقل هوای تازۀ لازم را عرضه کند، یا حجم مورد نیاز برای تهویه بر اساس استاندارد ASHRAE 62 یا همان حجم هوای مورد نیاز برای حفظ فشار کمیِ مثبت در فضا، هر کدام که بیشتر باشد را فراهم نماید. بکارگیری دستگاه چیلر در کنار هواساز برای چنین فضاهایی یکی از بهترین راهکارهای موجود است که می تواند الزامات تعریف شده را تأمین کند. انتخاب چیلر و هواساز باید توسط متخخصان حرارتی و برودتی انجام شود تا با مشکلات فنی مواجه نشوید.

ایجاد تهویه مطبوع مناسب برای فروشگاه‌ های زنجیره ای و هایپرمارکت ها کار دشواری است و چالش‌ های زیادی را برای طراحان تأسیسات مکانیک به وجود می‌آورد. این یکی از پیچیده ترین کاربردها برای سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع است.

در سوپرمارکت ها، هوای داخل می تواند خیلی گرم، خیلی خشک، خیلی مرطوب یا خیلی سرد باشد. هر یک از این شرایط می تواند منجر به مشکلات متعددی برای مالکان فروشگاه و مشتریان آنها شود. یک شرایط ایده آل معمولاً برای کل فروشگاه صدق نمی کند. برخی محصولات با گرمای زیاد، برخی با رطوبت زیاد و برخی دیگر با وجود سرمای زیاد ممکن است خراب و غیر قابل استفاده شوند. از طرف دیگر، عدم وجود شرایط آسایشِ محیطی برای مشتریان، می تواند منجر به اعتراض آنها شود.

برخی از زون ها، مانند زون آماده سازی گوشت، باید سرد باشد، حدود 50 درجه فارنهایت، تا به کاهش فساد محصول کمک کند. هوای خیلی خشک برای فریزرها خوب است، اما برای گوشت های بسته بندی شده، محصولات و افراد حاضر در فروشگاه مناسب نیست. زون هایی که خیلی مرطوب هستند باعث رشد کپک و باکتری می شوند و علاوه بر ایجاد نگرانی در مورد سلامتی، رشد این کپک ها و باکتری ها، بوهای زننده ای تولید می کند.

در طول فصل سرما، هوای مرطوب بیرون به داخل فروشگاه نفوذ می کند و اینگونه با سیستم هایی که سعی در حفظ شرایط مناسب دارند، مقابله می کند.

بنابراین، برای حفظ فشار مثبت در فروشگاه، باید هوای مطبوع به اندازه کافی تأمین گردد. در فروشگاه‌ های بزرگ چند منظوره، حفظ رطوبت هوا در تابستان در دمای زیر 50 درجه فارنهایت بسیار دشوار است.

اکثر هایپرمارکت ها ساختمان های بزرگی هستند که دهانه های متعددی به بیرون دارند. با افزایش اختلاف رطوبت بین هوای بیرون و داخل فروشگاه، نیرویی که رطوبت را به داخل خانه می کند، افزایش می یابد. در نقطۀ طراحی (۹۵ درجۀ فارنهایت دمای خشک و ۷۸ درجه فارنهایت دمای مرطوب) هنگام استفاده از سیستم سرمایشیِ DX ممکن است انتظار  نقطه شبنم ۵۶ درجه فارنهایت را داشته باشید.

آزمایش های انجام شده نشان می دهد که نقطه شبنم ایده آل در حدود 53 درجه فارنهایت است. اگر بخواهیم حداکثر هره وری از فروشگاه را بدست آوریم، هر چیزی کمتر از این عدد مطلوب نیست.

تخمین بار سرمایشی فروشگاه ها

بارهای سرمایشی باید با استفاده از روش های مشخص شده در داده ها برای محاسبه بارهای ناشی از افراد، چراغ ها، موتورها و تجهیزات تولیدکنندۀ گرما همانطور که در تجهیزات مشخص شده است، محاسبه شود.

بسیاری از هایپرمارکت های زنجیره ایِ بزرگ متعلق به یک شرکت واحد می باشند. ساختار استاندارد، چیدمان و تجهیزات مورد استفاده در طراحی بسیاری از فروشگاه های مشابه، محاسبات بار را ساده می کند. مهم است که بار نهایی تهویه مطبوع به درستی تعیین شود. برای اطلاعات مربوط به استخراج گرمای کل، گرمای محسوس، گرمای نهان و درصد بار نهان به کل برای ویترین ها به داده های سازنده مراجعه کنید.

رطوبت نسبیِ بالای 55 درصد در دمای 75 درجه فارنهایت و 72 گرم بر پوند رطوبت مطلق، بار را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. همانطور که در شکل پایین نشان داده شده است، کاهش رطوبت مطلق به طور قابل ملاحظه ای می تواند بار سرمایشی را کاهش دهد.

روندهای مرسوم طراحی فروشگاه که بیشتر شامل تبرید مواد غذایی و نورپردازی می باشد، مؤلفۀ محسوس بار سرمایشی را حتی بیشتر کاهش می دهد. برای محاسبه بار کل و درصد گرمای نهان و محسوسی که سیستم تهویه مطبوع باید مدیریت کند، اثر برودتی اعمال شده توسط ویترین های باز باید از نیازهای ناخالص تهویه مطبوع ساختمان کم شود.

طرح‌ های هایپرمارکت های مدرن دارای درصد بالایی از ویترین های یخچال‌دار بسته هستند. این ویترین های عمودی دارای درب های نمایشگر شیشه ای بزرگ هستند و مشکل حذف گرمای نهان و محسوس از فضای اشغال شده را تا حد زیادی کاهش می دهند. درب ها همچنین برای به حداقل رساندن کندانس و مه به بخاری های ضد کندانس نیاز دارند. این  بخاری ها باید با کنترل اتوماتیک چرخش کنند.

ملاحظات طراحی سیستم های تهویه مطبوع فروشگاه های زنجیره ای

کنترل دما

ملاحظات کنترل شامل موارد زیر است:

•  افزایش نیاز به سرمایش به دلیل حذف مقادیر زیاد گرما خصوصاً در تابستان

 • بار خالص تهویه مطبوع پس از کسر اثر نهان و محسوسِ تبرید. کاهش بار و تغییر در نسبت بار نهان و محسوس که تأثیر عمده ای بر انتخاب تجهیزات دارد.

 • نیاز به گردش و توزیع هوای ویژه برای جبران گرمای خارج شده توسط تجهیزات

 • نیاز به کنترل مستقل دما و رطوبت

اگر سیستم تهویه مطبوع در طول سال برای جبران اثرات تجهیزات ویترین های یخچال دار طراحی نشده باشد، ممکن است هزینه انرژی بسیار بالا باشد.

گرمای حذف شده توسط ویترین های یخچال دار

ویترین بخچال دار نه تنها محصول نمایش داده شده را خنک می کند، بلکه آن را در پوششی از هوای سرد می پوشاند که گرما را از هوای اتاقِ در تماس با آن جذب می کند. تقریباً 80 تا 90 درصد گرمای حذف شده از اتاق توسط یخچال های عمودی از طریق دهانه ویترین جذب می شود. بنابراین، یخچال باز به عنوان یک خنک کنندۀ بزرگ هوا عمل می کند، گرما را از اتاق جذب می کند و آن را از طریق کندانسورهای خارج از ساختمان دفع می کند.

گاهی اوقات، این اثر تهویه می تواند بیشتر از ظرفیت تهویه مطبوع طراحی شدۀ فروشگاه باشد. گرمای حذف شده توسط تجهیزات تبرید باید در طراحی سیستم های تهویه مطبوع در نظر گرفته شود؛ زیرا، این گرما به طور مداوم در روز و شب، تابستان و زمستان بدون توجه به دمای انبار جذب می شود.

کنترل رطوبت

تجهیزات ویترین های یخچال دار چند قفسه ای به 55 درصد رطوبت نسبی یا کمتر نیاز دارند. در محدودۀ دمای حباب خشکِ فروشگاه‌ های متوسط، رطوبت بیش از 55 درصد می‌تواند باعث یخ زدگی کویل‌ های سنگین، یخ زدگی زون محصول در موارد با دمای پایین، تعریق لامپ و افزایش قابل ملاحظۀ مصرف برق تبرید شود.

سرمایشِ ناشی از تجهیزات برودتی مانع از نیاز به تهویه مطبوع نمی شود. برعکس، نیاز به کنترل رطوبت را افزایش می دهد.

با افزایش رطوبت فروشگاه، بارهای سنگین تری به تجهیزات تبرید وارد می شود، دوره های یخ زدایی بیشتری مورد نیاز بوده و عمر ویترین محصولات کوتاه می شود. نقطه شبنم با رطوبت نسبی افزایش می یابد و تعریق می تواند آنقدر زیاد شود که حتی اقلام غیر یخچالی مانند محصولات کنسرو شده، آینه ها و دیوارها نیز ممکن است عرق کنند. رطوبت کمتر باعث کاهش هزینه های عملیاتی برای ویترین های یخچال دار می گردد.

سه روش برای کاهش سطح رطوبت وجود دارد:

1- تهویه مطبوع استاندارد، که ممکن است فضا را بیش از حد خنک کند، زمانی که بار نهان زیاد و بار محسوس کم است.

2- رطوبت زدایی مکانیکی، که رطوبت را با کاهش دمای هوا تا نقطه شبنمِ آن حذف می کند و در صورت نیاز از گرمایش مجدد استفاده می کند.

3- رطوبت زدایی با ماده خشک کن، که رطوبت را مستقل از دما حذف می کند.

هر یک از این روش ها دماهای نقطه شبنمِ متفاوتی را در مصرف انرژی و هزینه های سرمایه گزاری ارائه می دهند. تهویه مطبوع استاندارد نیازی به سرمایه گذاری اضافی ندارد، اما دمای نقطه شبنم فضا را تنها به 60 تا 65 درجه فارنهایت کاهش می دهد. در دمای 75 درجه فارنهایت، در بهترین حالت 60 تا 70 درصد رطوبت نسبی ایجاد می شود. رطوبت‌ گیرهای مکانیکی می‌توانند رطوبت 40 تا 50 درصد را در دمای 75 درجه فارنهایت فراهم کنند.

دمای هوای تغذیه شده را می توان با گرمایش مجدد بین 50 تا 90 درجه فارنهایت کنترل کرد. رطوبت زدایی با ماده خشک کننده می تواند سطوح 35 تا 40 درصدی رطوبت نسبی را در دمای 75 درجه فارنهایت فراهم نماید. بسته به بارهای محسوس داخلی ممکن است، سرمایش مجدد هوای تغذیه شده مورد نیاز باشد.

طراحی سیستم

دستگاه های هوارسان مانند هواساز و روفتاپ پکیج، به طور کلی برای سرمایش و گرمایشِ فضاهای یکپارچه ای مثل فروشگاه های زنجیره ای، که نیازی به تفکیک دمایی نیز وجود ندارند، انتخاب مناسبی هستند. فضاهای خیلی بزرگ را می توان به صورت مرکزی با یونیت های چیلر بزرگ یکپارچه در کنار هواسازها کنترل کرد. هواسازها می توانند به طور مداوم دما و رطوبت را از طریق سیستم مدیریت ساختمان (BMS) کنترل کنند. محوطه های باز این فروشگاه ها می توانند برای نصب چیلر تراکمی هوا خنک و یا برج خنک کننده (در صورت انتخاب چیلر تراکمی آب خنک) استفاده شوند.

در صورت استفاده از دستگاه هوارسان، می بایست توجه داشت در اقلیم هایی با تابستان ها و زمستان های سخت و یا با رطوبت بسیار بالا، محاسبات تأمین هوای تازه توسط این تجهیزات باید با دقت بیشتری صورت گرفته تا در مصرف انرژی جهت کنترل دما و رطوبت، حداکثر صرفه جوییِ ممکن صورت گیرد. برای سوپرمارکت های کوچک با مساحت 1000 تا 2000 فوت مربع، سیستم های تهویه مطبوع کانالی (داکت اسپلیت ها) می توانند گزینۀ خوبی باشند.

در برخی از فروشگاه ها از اسپلیت های ایستاده استفاده می شود. در چنین شرایطی ضمن اشغال شدن بخشی از متراژ فروشگاه، عملاً امکان تأمین هوای تازه برای فروشگاه وجود نخواهد داشت.

توزیع هوا

طراحان با تخلیه بخش بزرگی از کل هوای سیستم تهویه مطبوع در قسمت جلوی فروشگاه، بر بار سرمایشیِ متمرکز در جلوی فروشگاه غلبه می کنند. توزیع هوا در فضا با یک سیستم تهویه مطبوع استاندارد معمولاً 1 cfm به ازای هر فوت مربع از فضای فروش است. البته، مقدار دقیق هوادهی، باید بر اساس بارهای محسوس و نهان داخلی محاسبه گردد. مقدار هوای در گردش نقش مهمی در کاهش بارهای حرارتی داخلی دارد.

میزان حضور مشتریان انسانی بارهای نهان و محسوس را در فضاهای مختلف فروشگاه ها افزایش می دهد. از این رو، تجزیه و تحلیل دقیق بار حرارتی، انتخاب صحیح سیستم تهویه مطبوع را میسر می کند.

خفگی سیستم فیلتراسیون، معمولاً در انبارهای با رطوبت بالا و دارای فشار مثبت در زون های مطبوع اتفاق نمی افتد. اما، در زون های خشک و دارای مواد پودری، سیستم فیلتراسیون بیشتر در معرض گرد و غبار قرار داشته و به همین دلیل بیشتر به سرویس و نگهداری نیاز دارد.

صرفه جویی در انرژی با استفاده از کنترل تهویه در فروشگاه های زنجیره ای

سیستم های تهویه مطبوع در درجۀ اول برای آسایش مشتریان و کارکنان و همچنین برای سالم نگه داشتن محصولات خوراکی بکار می روند، اما همین تأثیر را می توان با مصرف انرژی بسیار کمتر، به ویژه در آب و هوای گرم، به دست آورد. اقدامات معمول در فروشگاه های زنجیره ای ممکن است شامل استفاده کارآمدتر از روشنایی ها، عدم تنظیمِ غیر استاندارد دمای سرمایش و نیز استفاده از پرده های هوا باشد.

کنترل تهویه مطبوع

کنترل اجزای الکتریکی در یک سیستم تهویه مطبوع برای اطمینان از عملکرد صحیح و کارآمد آن حیاتی است. بعلاوه، این روزها، افزایش صرفه جویی در مصرف انرژی اهمیت بیشتری پیدا کرده است. همچنین این یک انتظار اساسی از مشتریان است که آنها فرصتی برای “کنترل” محیط کار خود داشته باشند و بتوانند روی عملکرد سیستم های تهویه مطبوع خود مدیریت داشته باشند.