تاثیر موقعیت قرارگیری فن ها در سیستم تهویه ی تونلی بر روی عملکرد آنها و توزیع هوا (قسمت دوم و نهائی

اخیرا مطالعه ای در یک سالن مرغ گوشتی به عرض 16 متر دارای فنهای 60 و 130 سانتیمتر برای بررسی تاثیر محل قرار گیری فنها بر ظرفیت جابجایی هوا و نیز نحوه ی توزیع هوا صورت گرفته است. پنج پایه که هر کدام دارای سه عدد بادسنج می باشند با فواصل یکسان از هم در عرض سالن و در فاصله ی 30 متری از انتهای سالن قرار داده شدند (همانند مقاله ی اول). فاصله ی بادسنجها از کف 0.6 متر و از سقف 0.6  و 1.3 متر در نظر گرفته شدند. هر کدام از بادسنجها به سیستم جمع آوری اطلاعات که سرعت باد را در هر 15 دقیقه ثبت می کند متصل شدند. وجود 15 بادسنج امکان اندازه گیری دقیق معدل سرعت در سالن و نیز نحوه ی توزیع سرعت در عرض سالن را فراهم می آورد.

چهار مدل مختلف کارکرد فنها در این آزمایش تست شدند: الف) هفت فن بر روی یک دیوار جانبی، ب) چهار فن بر روی یک دیوار جانبی و سه عدد دیگر بر روی دیوار مقابل، ج) شش فن بر روی یک دیوار جانبی و د) سه فن بر روی هر کدام از دیوارهای جانبی (تصویر 1).

 

 

آنالیز داده ها بیانگر این واقعیت است که سرعت متوسط در سالن در دو حالت الف و ب با همدیگر برابر می باشند. همچنین سرعت متوسط جریان هوا در دو حالت ج و د نیز با هم برابر می باشند. این یافته ها تائید کننده ی این واقعیت است که همانگونه که در سالنهای دیگر نیز مشاهده شده است، محل قرار گیری فنها تاثیر اندکی بر روی ظرفیت جابجایی فنها دارد. به عبارت دیگر، محل قرار گیری فنهای عامل تغییر قابل توجهی بر روی توزیع سرعت در سالن ندارد.   

همچنین اگر فنها بر روی یک دیوار قرار داشته باشند و یا بر روی دو دیوار تقسیم شده باشند، توزیع سرعت هوا ثابت باقی می ماند. حقیقت این است که جابجایی فنها فقط بر روی توزیع هوا در نزدیکی فنها اثر می گذارد. هوا در طول سالن به صورت نسبتا برابر طی مسیر می کند تا به فاصله ی شش متری فنهای تونلی برسد. در این فاصله هوا شروع به حرکت به سوی فنها برای خروج از سالن می کند. در نتیجه در سالنی که فنها در یک سمت سالن قرار دارند، هوا در طول سالن به طور یکنواخت حرکت کرده تا به 6 متری فن اول برسد. در این نقطه هوا شروع به حرکت به سمت دیواره ی سالن، جایی که فنها نصب شده اند می کند. از این نقطه تا دیوار انتهایی، تغییرات سرعت هوا بین دو دیوار بیشتر و بیشتر می شود تا حدی که در نزدیکی دیوار بدون فن تقریبا به صفر می رسد.

 

 

 

مهمترین عاملی که بر توزیع سرعت اثر می گذارد محل قرار گیری فنها نمی باشد بلکه صافی دیوار و عدم وجود موانع می باشد. وجود ناهمواری ها و موانع بر روی دیوارها باعث منحرف شدن جریان از دیوارها به سمت وسط سالن می شود که باعث افزایش سرعت در مرکز سالن و کم شدن سرعت جریان در نزدیکی دیوارها می شود. اشیائی از قبیل هیتر ها نیز می توانند باعث کم شدن سرعت در نزدیکی دیوارها بشوند. در مواردی نادر، تفاوت در میزان هوایی که از طریق پنجره ها وارد سالن می شود می تواند باعث تفاوت سرعت جریان در دو طرف سالن بشود، برای مثال اگر پد های یک سمت کثیفتر از سمت دیگر باشد و یا بادی قوی به سمت یکی از دیوارهای جانبی در حال وزیدن باشد.

تنها مکانی که در سالن تحت تاثیر جابجایی فنها قرار می گیرد نزدیک فنهای انتهایی سالن می باشد. قرارگیری فنها در دیوار انتهایی سالن باعث کاهش مساحت ناحیه ی مرده ی مثلثی شکل گوشه ی سالن می شود که در سالنهایی که فنها بر روی دیوارهای جانبی قرار داده می شوند اتفاق می افتد. در نتیجه هنگامی که فنها در انتهای سالن نصب می شوند مساحت وسیعتری از سالن تحت تاثیر جریان هوا قرار می گیرند که باعث افزایش قابل توجه میزان فعالیت طیور در 30 متر انتهایی سالن می شود.

در حقیقت در جریان با سرعتهای پایین اینکه فنها بر روی دیوار انتهایی یا جانبی و یا ترکیبی از این دو قرار گرفته باشند تاثیر چندانی بر عملکرد فنها ندارد. ولیکن همانگونه که در مقاله ی قبلی نیز توسط آنالیز کامپیوتری نشان داده شد، در سرعتهای بالای 2 متر بر ثانیه فنها ی نصب شده بر روی دیوار انتهایی عملکرد بالاتری نسبت به فنهای نصب شده بر روی دیوار های جانبی سالن دارند. این امر در شمال ایران که در تابستان دارای رطوبت بالایی است و یا در آب و هوای گرم اهمیت بیشتری پیدا می کند

تاثیر موقعیت قرارگیری فن ها در سیستم تهویه ی تونلی بر روی عملکرد آنها و توزیع هوا (قسمت اول)

 تاثیر موقعیت قرارگیری فنها بر روی ظرفیت جابجایی هوا، سوال متداولی است که برای سازندگان سالنها با تهویه ی تونلی پیش می آید. بسیاری بر این باورند که قرار گیری فنها بر روی دیوار انتهایی سالن ظرفیت جابجایی هوای فنها را ماگزیمم می کند زیرا هوا به صورت مستقیم از فنها خارج شده و احتیاجی به خم کردن مسیر برای خروج از سالن را ندارد. با این حال بسیاری دیگر نیز بر این باورند که جایگیری فنها بر روی انتهای دیوار های جانبی اثر نا مطلوبی بر روی ظرفیت جابجایی هوای فنها ندارد.

اخیراٌ مطالعه ای در یک سالن مرغ گوشتی به عرض 18 متر دارای فنهای 60 و 130 سانتیمتر برای بررسی تاثیر محل قرار گیری فنها بر ظرفیت جابجایی هوا و نیز نحوهی توزیع هوا صورت گرفته است. علت انتخاب این سالن به خاطر وجود مقادیر زیادی فن بر روی دیوار انتهایی (8 عدد) و بر روی دیوارهای جانبی (15 عدد) بوده است (تصویر 1).

 

تصویر 1 محل قرار گیری فنها در انتهای سالن

 پنج پایه که هر کدام دارای سه عدد بادسنج می باشند با فواصل یکسان از هم در عرض سالن و در فاصله ی 30 متری از انتهای سالن قرار داده شدند (تصویر 2). فاصله ی بادسنجها از کف 0.6 متر و از سقف 0.6  و 1.3 متر در نظر گرفته شدند. هر کدام از بادسنجها به سیستم جمع آوری اطلاعات که سرعت باد را در هر 15 دقیقه ثبت می کند متصل شدند. وجود 15 بادسنج امکان اندازه گیری دقیق معدل سرعت در سالن و نیز نحوه ی توزیع سرعت در عرض سالن را فراهم می آورد.

 

 

 

تصویر 2 پایه های قرار گیری بادسنجها در عرض سالن

 

دو مدل مختلف کارکرد فنها در این آزمایش تست شدند: در مدل اول هشت فن انتهایی به علاوه ی دو فن روی دیوارهای جانبی و در مدل دوم هشت فن بر روی دیوارهای جانبی به علاوه ی دو فن انتهایی به کار گرفته شدند. تصویر شماره ی 3  بیانگر این واقعیت است که سرعت متوسط در سالن در حالتی که فنهای اطراف سالن در حال کار هستند ( از ساعت 4:33 عصر تا ساعت 4:51 عصر) تفاوت آنچنانی با زمانی که فنهای انتهی سالن در حال کار هستند ( از ساعت 4:57 عصر به بعد) ندارد. از آنجایی که تفاوت قابل ملاحظه ای در سرعت متوسط هوا در دو حالت وجود ندارد لذا می توان نتیجه گیری کرد که محل قرار گیری فنها تاثیری بر ظرفیت جابجایی هوای فنها در سرعت متوسط ندارد. تصویر 3 معدل سرعت هوای اندازه گیری شده توسط بادسنجهای نصب شده بر روی هر کدام از پنج پایه را در هر دو مدل فعالیت فنها نشان می دهد. این دیاگرام نشان میدهد که محل قرار گیری فنها تاثیر بسیار کمی بر روی توزیع جریان هوا در عرض سالن دارد.

 

 

 

 گفته می شود که اگر پایه های باد سنجها بسیار نزدیک به دیوار انتهایی قرار می گرفت (کمتر از 0.5 متر)، سرعت متوسط هوا هنگامی که فنهای اطراف در حال کار هستند به علت اینکه مقداری از هوا قبل از رسیدن به بادسنجها از سالن خارج می شود کمتر از حالتی که فنهای انتهایی به کار گرفته می شوند خواهد بود. ولی از آنجایی که اکثر پرنده های داخل سالن خارج از این محدوده قرار دارند، در نتیجه محل قرار گیری فنها تاثیری بر روی سرعت هوایی که پرنده ها احساس می کنند و میزان خنک کنندگی جریان در هوای گرم نخواهد داشت.

در حقیقت علت اینکه محل قرار گیری فنها تاثیر بسیار اندکی بر ظرفیت جابجایی فنها دارد به خاطر کم بودن سرعت نسبی هوا در سالنهای دارای تهویه ی تونلی می باشد. حقیقت این است که در سرعتهای بالا، تغیر مسیر دادن جریان برای خارج شدن از فنهای کناری سالن باعث افزایش فشار و در نتیجه کاهش عملکرد فنها خواهد شد. با این حال، تحقیقیات بر روی سالنهای مختلف حتی با سرعت جریان متوسط 200 متر در دقیقه نیز کاهش عملکرد فنها را در حالتی که بر روی دیواره های جانبی نصب شده بودند را نشان ندادند.  برای اینکه محل قرار گیری فنها تاثیر قابل توجهی بر عملکرد کلی آنها داشته باشد، سرعت جریان باید بالای 300 متر در دقیقه باشد ( 5 متر در ثانیه)که پدیده ای بسیار نادر در سالنهای مرغداری می باشد.  

برای بررسی میزان تاثیر محل قرار گرفتن فنها در جریان با سرعتهای بالا که در این مقاله اشاره ی مختصری به آن شده است، اینجانب دو مورد تنظیمات فنها را شبیه سازی کامپیوتری نموده است که نتایج آن در ادامه ارائه شده است. در این شبیه سازی، از فنهایی با قدرت بالا استفاده شده است که سرعت در سالن را به مقادیر بالای 2 متر در ثانیه برساند. شکل 5 دو مدل جریان را که در سالن توسط الف) فن روی دیوارهای جانبی و ب) فن در انتهای سالن ایجاد شده است را نشان می دهد. با آنکه از یک نوع فن با قدرت یکسان و تعداد مساوی استفاده شده است با این حال سرعت بالاتر جریان هوا در سالن ب کاملاٌ واضح می باشد. نمودار توزیع سرعت (شکل 6 )  بر روی خطی که عیناٌ از محل قرار گیری پایه های بادسنجها در آزمیش عملی می گذرد بیانگر توزیع سرعت بالاتر در سالن با فن در انتهای سالن نسبت به سالنی که فنهایش در دیوارهای جانبی کار گذاشته شده اند می باشد.

تحلیل سرعت جریان در سالن توسط شبیه سازی کامپیوتری بیانگر این واقعیت است که در سرعتهای بالای 2 متر بر ثانیه محل قرار گیری فنها تاثیر بسزائی بر روی جریان هوای داخل سالن دارد به طوری که در تحلیل انجام شده، سرعت در میانه ی سالن تا 1.5 متر بر ثانیه در دو حالت فرق می کند.

در نهایت باید نتیجه گیری نمود که استفاده از فنها در انتهای سالن برای رسیدن به جریان با سرعتهای بالا بسیار موثر می باشد و حتی المقدور باید از به کار گیری فنها در دیواره های جانبی در روش تهویه ی تونلی اجتناب نمود مگر زمانی که جریان با سرعت بالای 2 متر بر ثانیه لازم نباشد.  (که در شمال ایران وهمچنین درجنوب لازم است)