في المصنع المُدفّأ شتاءً، يرتفع الهواء الدافئ ويتجمع تحت السقف، بينما تظل المنطقة القريبة من الأرض التي يعمل فيها الموظفون باردة. يستشعر منظم الحرارة هذا البرود، فتعمل المدافئ مدة أطول. وعند تشغيل المروحة السقفية عالية التدفق ومنخفضة السرعة (HVLS) بسرعة منخفضة، تعيد الهواء الدافئ برفق نحو الأرض وتوزّع الحرارة في القاعة بصورة أكثر تجانساً. وهكذا يتحقق المستوى نفسه من الراحة مع تقليل التدفئة وخفض فاتورة الوقود أو الكهرباء.
تفيد مروحة HVLS في الموسمين. فهي تعمل بسرعة عالية صيفاً لتلطيف الجو، وبسرعة منخفضة شتاءً لاستعادة الحرارة المتجمعة تحت السقف. نوضح أدناه آلية عملها، والمباني الأكثر استفادة منها، وكيفية قياس الوفر في منشأتك.
لماذا يتجمع الهواء الدافئ تحت سقف المصنع؟
تقل كثافة الهواء عند تسخينه فيرتفع. وفي المباني ذات الأسقف المرتفعة، تتشكل طبقات هواء تزداد حرارتها تدريجياً من الأرض إلى السقف. ويُعرف ذلك بالتطبّق الحراري. تُظهر القياسات الميدانية والمحاكاة في المستودعات الكبيرة أن هذه الظاهرة شائعة شتاءً وأن صعود الهواء الدافئ يزيد فقد الحرارة عبر السقف (Energy and Buildings, 2017).
للتطبّق الحراري ثلاث نتائج في المنشأة:
- تذهب الحرارة إلى السقف بدلاً من الوصول إلى العاملين. يبقى الهواء الذي تدفع تكلفة تدفئته في مستوى مرتفع لا يعمل فيه أحد.
- يزداد فقد الحرارة عبر السقف. كلما زاد الفرق بين حرارة الهواء تحت السقف وحرارة الهواء في الخارج، ازدادت كمية الحرارة المفقودة عبر السقف.
- قد تكون قراءة منظم الحرارة مضللة. يستمر تشغيل المدفأة ما دام المستشعر قرب الأرض يرصد انخفاض درجة الحرارة.
كلما ارتفع السقف زاد الفرق بين درجة الحرارة قرب الأرض وتحت السقف. لذا تبرز أهمية المسألة في المصانع والمستودعات والمراكز اللوجستية وحظائر الطائرات ذات الأسقف المرتفعة.
كيف تعمل مروحة HVLS في الشتاء؟
في الصيف تدور المروحة بسرعة عالية وتُحدث تياراً يشعر به العاملون. ويسرّع هذا التيار تبخر العرق ويمنح إحساساً بالبرودة. أما في الشتاء، فالهدف هو تجنب أي تيار هواء محسوس.
لذلك تعمل المروحة شتاءً بسرعة منخفضة. تدور شفراتها الكبيرة ببطء وتدفع الهواء الدافئ من السقف إلى أسفل. وعندما يصل إلى الأرض ينتشر جانبياً ويمتزج بالهواء الأبرد. وتوضح دراسة أجريت في حظيرة طائرات ونُشرت في مجلة ASHRAE Journal أن تشغيل مراوح HVLS شتاءً بسرعة منخفضة وبتدفق نحو الأسفل يخلط الهواء الدافئ من السقف إلى الأرض دون توليد تيار بارد مزعج (ASHRAE Journal).
يمكن ضبط سرعة مراوح HVLS من Remair عبر علبة التروس. وتتيح الطرازات المزودة بمغيّر تردد ضبط السرعة بصورة مستمرة وربط المروحة بنظام الأتمتة. تجد التفاصيل في صفحة التقنية الخاصة بنا. وإذا كنت تنوي تغيير السرعة كثيراً حسب الموسم، فإن الطراز المزود بمغيّر تردد أكثر عملية.
| الخاصية | الصيف | الشتاء |
|---|---|---|
| الهدف | تلطيف الجو وتدوير الهواء | إعادة الهواء الدافئ من السقف إلى مستوى الأرض |
| سرعة المروحة | عالية | منخفضة |
| تيار الهواء المحسوس | ملحوظ ومنعش | ضعيف قدر الإمكان، ويُفضّل ألّا يُشعر به |
| متى تعمل؟ | خلال ساعات الحر | عند تشغيل نظام التدفئة |
فوائد استخدام مروحة HVLS في الشتاء
انخفاض تكلفة التدفئة
عندما يصل الهواء الدافئ من السقف إلى مستوى الأرض، تبلغ منطقة العمل درجة الحرارة المطلوبة أسرع ويقل تكرار تشغيل المدفأة. ويعتمد مقدار الوفر على ارتفاع المبنى وعزله ونظام التدفئة وساعات الاستخدام. لذلك لا توجد نسبة واحدة تصلح لكل المباني. نوضح أدناه كيفية قياس الوفر في منشأتك.
تجانس درجات الحرارة في أنحاء القاعة
في القاعات الكبيرة تكون المناطق القريبة من المدافئ دافئة غالباً، بينما تبقى الزوايا البعيدة باردة. وتمزج المروحة الهواء باستمرار فتقل الفروق ويعمل الموظفون في درجات حرارة متقاربة أينما كانوا في القاعة.
انخفاض خطر التكاثف على السقف
يتكاثف الهواء الدافئ الرطب عند ملامسته سطح السقف البارد. وقد يؤدي ذلك إلى تقاطر المياه والتآكل وابتلال المنتجات أسفله. ويساعد مزج الهواء باستمرار على الحد من الخطر بمنع تراكم الهواء الدافئ الرطب تحت السقف. شرحنا أسباب التكاثف بالتفصيل في مقالنا كيف تمنع التكاثف في الحظائر؟ وينطبق المبدأ نفسه على أسقف المصانع والمستودعات.
الاستفادة من الاستثمار طوال العام
عند تشغيل المروحة صيفاً فقط، يعتمد عائد الاستثمار على فوائد بضعة أشهر. أما تشغيلها شتاءً فيتيح الاستفادة من الاستثمار نفسه على مدار العام. تجد طريقة حساب مدة استرداد التكلفة في دليل حساب العائد على الاستثمار في نظام التهوية الخاص بنا.
مع أي أنظمة تدفئة يمكن تشغيلها؟
توزّع مروحة HVLS الحرارة التي ينتجها نظام التدفئة الحالي بكفاءة أكبر، ولا تنتج الحرارة بنفسها. لذا تختلف فائدتها حسب نوع نظام التدفئة.
| نظام التدفئة | مساهمة المروحة |
|---|---|
| منافخ الهواء الساخن والمدافئ الصناعية | تسخّن الهواء مباشرةً، فيرتفع بسرعة إلى السقف. ويكون أثر المروحة أوضح ما يكون مع هذه الأنظمة. |
| المشعّات ووحدات تسخين الهواء | تسخّن الهواء أيضاً. وتساعد المروحة على توزيع الحرارة بصورة أكثر تجانساً عند مستوى الأرض. |
| المدافئ الإشعاعية | تسخّن الأسطح والأشخاص أكثر من الهواء، لذا يكون التطبّق الحراري أقل عادةً. وقد يكون أثر المروحة محدوداً مع هذه الأنظمة. |
يمكنك إرسال معلومات نظام التدفئة وارتفاع السقف في منشأتك عبر صفحة التواصل الخاصة بنا.
كيف تقيس الوفر في التدفئة في منشأتك؟
الطريقة الأكثر موثوقية لتقييم أثر المروحة هي مقارنة القياسات في المبنى قبل تشغيلها وبعده:
- مع تشغيل التدفئة وإيقاف المروحة، قِس الحرارة عند نقطتين، إحداهما على ارتفاع 1.5 متر تقريباً عن الأرض والأخرى قرب السقف. يكفي مقياس حرارة رقمي أو جهاز تسجيل للحرارة.
- سجّل مدة تشغيل المدفأة يومياً واستهلاك الغاز الطبيعي أو الكهرباء بحسب العداد أو الفاتورة.
- أبقِ إعداد منظم الحرارة كما هو، وشغّل المروحة بسرعة منخفضة وكرّر القياسات في ظروف جوية متشابهة.
- واصل المقارنة لبضعة أسابيع على الأقل. وقيّم على حدة الأيام التي تختلف فيها درجة الحرارة الخارجية اختلافاً كبيراً.
إذا تقلّص الفرق بين درجة الحرارة عند الأرض وتحت السقف وعملت المدفأة مدة أقصر، فالمروحة تؤدي وظيفتها. احسب أيضاً استهلاك المروحة نفسها. على سبيل المثال، طرازنا بقطر 5 أمتار وخمس شفرات مزود بمحرك قدرته 1.1 كيلوواط. وعند تشغيله شتاءً بسرعة منخفضة، تكون القدرة الفعلية المسحوبة أقل من هذه القيمة. وتناولنا استهلاك المراوح للكهرباء في مقال ما مقدار الكهرباء التي تستهلكها مروحة التهوية؟ المنشور على موقعنا.
إعدادات يجب مراعاتها في الشتاء
- حافظ على سرعة منخفضة. إذا شعر العاملون بتيار الهواء فالسرعة مرتفعة. يعتمد الإعداد المناسب على ارتفاع المروحة وحجم القاعة، لذا اضبطه بالتجربة في الموقع.
- شغّل المروحة مع نظام التدفئة. الهدف شتاءً هو إعادة الحرارة المنتجة إلى مستوى الأرض. لذلك من المهم تشغيل المروحة أثناء عمل التدفئة.
- تحقّق من موقع منظم الحرارة. إذا كان المستشعر أمام المدفأة مباشرةً أو في مكان مرتفع جداً، فلن تكون قراءته ممثلة لظروف العمل. ضعْه عند مستوى وجود العاملين لقراءة أدق.
- استفد من الأتمتة. يمكن ربط الطرازات المزودة بمغيّر تردد بنظام أتمتة لتبدأ العمل بالتزامن مع نظام التدفئة.
في أي المباني يظهر الأثر بوضوح أكبر؟
يكون الأثر شتاءً أكبر في المباني الواسعة ذات الحيز المفتوح الواحد والأسقف المرتفعة. كما يبرز عندما يسخّن نظام التدفئة الهواء مباشرةً. ومن أبرز الأمثلة:
- المصانع ومناطق الإنتاج والورش
- المستودعات والمراكز اللوجستية (أهمية تدوير الهواء في المستودعات والمراكز اللوجستية)
- الصالات الرياضية وحظائر الطائرات
تختلف الحال في حظائر الحيوانات. ففي الشتاء تكون الأولوية لطرد الرطوبة والغازات الضارة قبل الحفاظ على الحرارة. تناولنا هذا الموضوع في مقال كيف تُهوّى حظائر الحيوانات في الشتاء؟ المنشور على موقعنا.
يمكنك الاطلاع على أمثلة تطبيقية من المصانع والمنشآت الصناعية في صفحة المصانع / الصناعة وتصفح جميع الطرازات في صفحة منتجاتنا على موقعنا.
الأسئلة الشائعة
هل تجعل مروحة HVLS العاملين يشعرون بالبرد في الشتاء؟
لا، إذا ضُبطت على سرعة منخفضة مناسبة. فهي تعيد الهواء الدافئ برفق من السقف إلى الأرض دون توليد تيار مزعج. وإذا شعر العاملون بالتيار، يكفي خفض السرعة.
هل يمكن للمروحة أن تحل محل المدفأة؟
لا. مروحة HVLS لا تنتج الحرارة. بل تعيد إلى منطقة العمل الحرارة التي ينتجها نظام التدفئة وتتجمع تحت السقف، مما يقلل مدة تشغيل المدفأة.
هل يجب تشغيل المروحة طوال اليوم في الشتاء؟
يكفي تشغيلها بالتزامن مع التدفئة. فعندما تتوقف التدفئة، لا يتجمع عادةً هواء دافئ يمكن استعادته من السقف، فلا تكون المروحة ضرورية في الغالب.
هل يمكن استخدام المروحة نفسها صيفاً وشتاءً؟
نعم. الاختلاف في إعداد السرعة فقط: عالية صيفاً ومنخفضة شتاءً. ويسهّل الطراز المزود بمغيّر تردد تغيير السرعة.
كم مروحة تحتاج منشأتي؟
يعتمد العدد على المساحة وارتفاع السقف والتوزيع الداخلي. تجد طريقة عامة لحساب العدد في مقال كم مروحة HVLS تحتاج مساحة تبلغ 1,000 متر مربع؟ المنشور على موقعنا.
اترك تعليقاً