یونیت هیتر چیست؟
یونیت هیتر (Unit Heater) به‌طور کلی یک دستگاه فن‌دارِ گرمایشیِ مستقل است که با تولید یا انتقال گرما و دمیدن هوا، فضای محل نصب (انبار، سالن صنعتی، کارگاه، گلخانه، تعمیرگاه و ...) را گرم می‌کند. یونیت هیترها معمولاً شامل یک کویل (برای آب گرم یا بخار)، یا عنصر گرمایی الکتریکی، یا مشعل (در انواع گازی/گازوئیلی)، به‌اضافهٔ فن محوری یا سانتریفیوژ و بدنهٔ فلزی هستند. یونیت هیترها می‌توانند بدونِ کانال (unducted) یا به‌صورت کانال‌دار/پلانوم (ductable/plenum) نصب شوند.
انواع یونیت هیتر بر اساس منبع انرژی و ساختار
1. یونیت هیتر آبگرم (Hot Water Unit Heater) : کویلِ آبگرم داخل یونیت که آب گرم از دیگ عبور می‌کند و فن هوا را از روی کویل عبور داده و گرم می‌کند. این نوع در موتورخانه‌های متصل به دیگ بسیار رایج است.
2. یونیت هیتر بخاری (Steam Unit Heater) : کویل بخار که برای فضاهایی با دیگ بخار استفاده می‌شود.
3. یونیت هیتر گازی/گازوئیلی (Gas/Oil Fired Unit Heater) : دارای مشعل داخلی یا خارجی و مبدل حرارتی که مستقیم هوای اطراف را گرم می‌کند (در کاربردهای صنعتی و فضاهایی که برق یا آب گرم محدود است).
4. یونیت هیتر برقی (Electric Unit Heater) : المنت برقی یا مقاومت‌های برقی به‌همراه فن؛ مناسب فضاهای کوچک تا متوسط یا جایی که نیاز به نصب ساده و بدون دیگ داریم.
5. یونیت هیتر پرتابل (Portable / Fixed Floor or Wall Mounted) : مدل‌هایی که قابلیت نصب سقفی، دیواری یا زمینی دارند
6. انواع با قابلیت کانال‌کشی یا بدونِ کانال : بعضی یونیت هیترها برای دمیدن مستقیم به فضا طراحی شده‌اند و بعضی قابلیت اتصال به کانال را دارند.
اجزای اصلی یونیت هیتر
- کویل (Heat Exchanger): لوله‌ها و فین‌ها که انتقال حرارت را انجام می‌دهند (برای آب/بخار یا گاز).
- المنت برقی یا مشعل: در انواع الکتریکی یا سوختی.
- فن (Fan): معمولاً فن محوری برای یونیت‌های سقفی/دیواری یا فن سانتریفیوژ در برخی طراحی‌ها.
- فیلتر هوا: برای محافظت از کویل و قطعات داخلی؛ نصب و دسترسی به فیلتر برای سرویس دوره‌ای ضروری است.
- تابلو کنترل و ترموستات: برای کنترل دما، سرعت فن و امنیت؛ در انواع پیشرفته امکان کنترل از راه دور/شبکه‌ای وجود دارد.
- بدنهٔ محافظ و دریچه‌های خروجی/جهت‌دهندهٔ هوا.
موارد کاربرد یونیت هیتر
- انبارها، سوله‌ها و سالن‌های صنعتی
- تعمیرگاه‌ها و پارکینگ‌ها
- گلخانه‌ها و سالن‌های دامداری (با توجه به شرایط رطوبت و تهویه)
- کارگاه‌ها، سالن‌های آموزشی و فروشگاه‌های بزرگ که نیاز به گرمایش نقطه‌ای یا منطقه‌ای دارند.
محاسبه و انتخاب ظرفیت، چگونه «سایز» یونیت هیتر را مشخص کنیم؟
اندازه‌گیری و انتخاب ظرفیت، از مهم‌ترین مراحل است. چند روش مرسوم:
1. روش تقریبی مبتنی بر بار سطح (Rule-of-thumb)
برای فضاهای صنعتی، عددهای تجربی (مانند BTU بر فوت مربع یا کیلووات بر متر مربع) وجود دارد که بسته به عایق، ارتفاع و شرایط محیط متغیر است؛ این روش سریع اما تقریبی است. (مثلاً در طراحی سیستم‌های گرمایش صنعتی مقدار BTU/sqft متفاوت است).
2. روش دقیق بر پایه جابجایی هوادهی (CFM) و ΔT
رابطهٔ رایج برای تبدیل جریان هوا (CFM) به توان حرارتی (BTU/h) زمانی که ΔT (اختلاف دمای هوای رفت و برگشت) معلوم است:
BTU/h = 1.08 × CFM × ΔT
(در این فرمول 1.08 ضریب حاصل از چگالی هوا و ظرفیت حرارتی آن است). برای تبدیل BTU/h به کیلووات تقسیم بر 3412 انجام می‌شود. این روش در محاسبات انتخاب یونیت هیتر و تعیین تعداد و موقعیت یونیت‌ها کاربرد زیادی دارد.
3. محاسبه بار حرارتی کامل (Heat Loss Calculation)
برای محاسبهٔ صحیح باید اتلاف حرارت از سطوح، دریچه‌ها، تهویهٔ تازه، افزایش بار ناشی از درب‌های بازشونده و انتشار تجهیزات را محاسبه کرد. معمولاً در پروژه‌های دقیق از نرم‌افزارها یا روش‌های استاندارد HVAC استفاده می‌شود.
نکات انتخاب یونیت هیتر
منبع انرژی: آبگرم، بخار، برق، گاز یا گازوئیل؟ انتخاب بر اساس موقعیت و دسترسی سوخت.
ظرفیت (BTU/h یا kW): بر اساس محاسبهٔ بار حرارتی یا فرمول CFM×ΔT.
نوع دمش (direct/ducted): آیا نیاز به کانال‌کشی یا دمش مستقیم به فضا هست؟
ارتفاع نصب و جهت دهش: یونیت‌های سقفی برای فضاهای بلند و یونیت دیواری برای ارتفاع کمتر مناسب‌ترند.
ایمنی و تهویه اگزوز (برای انواع سوختی): دودکش، تهویه احتراق و استانداردهای ایمنی را حتماً بررسی کن.
فیلتر و دسترسی سرویس: محل نصب فیلتر و رعایت دسترسی برای سرویس دوره‌ای.
سطح صدا و دور فن: در فضاهای کار یا عمومی، سطح صدای یونیت اهمیت دارد.
کنترل‌ها: ترموستات محلی، کنترلر مرکزی، سنسورهای دما / تایمرها و قابلیت مدولاسیون.
نصب صحیح - نکات اجرایی و فاصله‌های ایمنی
- محل نصب: یونیت‌های سقفی معمولاً نزدیک سقف نصب می‌شوند تا هوا از بالا به پایین پخش شود؛ یونیت هیتر باید به گونه‌ای نصب شود که جریان هوای گرم به‌صورت یکنواخت در فضا توزیع شود.
- فاصله‌های سرویس و هوای برگشت: باید حداقل فاصله برای نصب و دسترسی به فیلتر و موتور رعایت شود
- پرچ (Purge) و ایمنی در مشعل‌ها: برای یونیت‌های سوختی، قبل از روشن شدن باید عملیات پاک‌سازی محفظهٔ احتراق انجام شود و دودکش و تخلیهٔ گازهای احتراق رعایت گردد.
- ترمینال برق و اتصال زمین: برق‌رسانی طبق دیتاشیت و نصب فیوز/بیمتال/کلید موتوری مطابق استانداردهای برق.
- کانال و دیفیوزرها (در صورت داکت شدن): طراحی کانال برای افت فشار، طول و تعداد خروجی‌ها باید انجام شود تا ΔT و CFM مناسب حفظ شود.
نگهداری و سرویس دوره‌ای یونیت هیتر
- تعویض یا تمیزکاری فیلترها (بسته به محیط، ممکن است ماهیانه یا سه‌ماهه نیاز باشد). فیلتر کثیف کارایی سیستم را پایین می‌آورد و عمر فن و کویل را کم می‌کند.
- بازرسی کویل و فین‌ها برای خوردگی یا گرفتگی و در صورت لزوم شست‌وشوی با روش مناسب.
- بازرسی موتور و بلبرینگ‌ها، تسمه‌ها (در صورت تسمه‌ای بودن)، و تراز فن.
- چک ایمنی مشعل و سیستم‌های خاموش‌کن (در یونیت‌های سوختی)، بررسی شیر گاز، نازل، فتوسل و رله‌ها.
راندمان، مصرف انرژی و قابلیت‌های صرفه‌جویی
- یونیت هیترهای آبگرم یا بخاری با کویل معمولاً زمانی که دیگ با راندمان بالا و کنترل مناسب (ترموستات محیطی) به‌کار روند، مصرف انرژی بهینه‌تری خواهند داشت.
- در واحدهای برقی، انتخاب المنت با راندمان بالا و کنترل دقیق (ترموستات‌های دیجیتال، SSR یا رله‌های مناسب) می‌تواند مصرف را کاهش دهد.
- در یونیت‌های سوختی، استفاده از مشعل‌های کم‌دود و کنترل هوای احتراق (modulation, staged burners) می‌تواند راندمان واقعی را افزایش و آلاینده‌ها را کاهش دهد.
سوالات متداول (FAQ)
🔹سوال: یونیت هیتر بهتر است یا گرمایش از کف / کانال‌کشی؟
✅جواب: بستگی به کاربرد دارد — یونیت هیتر برای گرمایش سریع و نقطه‌ای/منطقه‌ای در فضاهای صنعتی اقتصادی و عملی است؛ برای آسایش دائمی فضای مسکونی یا دفاتر، سیستم کانال‌کشی یا گرمایش از کف ممکن است مناسب‌تر باشد.
🔹سوال: چه مدت فیلتر یونیت را تعویض کنم؟
✅جواب: بستگی به آلودگی فضای نصب دارد؛ در محیط‌های صنعتی خیلی آلوده ممکن است ماهانه و در محیط‌های تمیزتر هر 3–6 ماه کافی باشد.
🔹سوال: آیا یونیت هیتر گازی نیاز به دودکش دارد؟
✅جواب: بله — یونیت‌های سوختی همیشه به دودکش و تهویهٔ مناسب برای خروج محصولات احتراق نیاز دارند؛ اجرای استانداردهای نصب و ایمنی حیاتی است.
