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एयर हैंडलिंग यूनिट क्या है और यह एचवीएसी सिस्टम में कैसे काम करती है?
हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (HVAC) सिस्टम घरों, कार्यालयों, अस्पतालों और औद्योगिक सुविधाओं में आरामदायक, स्वस्थ आंतरिक वातावरण बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। कई एचवीएसी सिस्टम के केंद्र में है हवा प्रबंधन यूनिट एक शक्तिशाली उपकरण जो हवा के प्रवाह, फिल्टरेशन और सशर्तता का प्रबंधन करता है। कार्यालय भवन में तापमान नियंत्रित करने से लेकर अस्पताल में स्वच्छ हवा सुनिश्चित करने तक, हवा प्रबंधन यूनिट आंतरिक स्थानों को कार्यात्मक और सुरक्षित रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह गाइड स्पष्ट करती है कि एयर हैंडलिंग यूनिट क्या है, इसके मुख्य घटक क्या हैं, यह एचवीएसी सिस्टम के भीतर कैसे काम करती है, और विभिन्न स्थितियों में इसकी क्यों आवश्यकता है।
एयर हैंडलिंग यूनिट क्या है?
एक एयर हैंडलिंग यूनिट (AHU) HVAC सिस्टम का एक केंद्रीय घटक है, जिसकी डिज़ाइन इमारत या किसी विशिष्ट क्षेत्र में हवा को संसाधित करने और परिसंचारित करने के लिए की गई है। यह एक 'वायु संसाधन केंद्र' के रूप में कार्य करती है, जो बाहर की हवा को लेती है, उसे भीतर से लौटी हुई हवा के साथ मिलाती है, दूषित पदार्थों को निकालने के लिए उसका फ़िल्टर करती है, इसके तापमान और आर्द्रता को समायोजित करती है, और फिर उपयोग की जाने वाली जगहों पर उस वायु का वितरण करती है।
छोटे HVAC घटकों जैसे भट्ठियों या एयर कंडीशनर्स के विपरीत, जो अकेले गर्म करने या ठंडा करने पर केंद्रित होते हैं, एक एयर हैंडलिंग यूनिट एक प्रणाली में कई कार्यों को सम्मिलित करती है। यह सुनिश्चित करती है कि कमरों में दी गई हवा केवल वांछित तापमान पर ही नहीं हो, बल्कि स्वच्छ, उचित आर्द्रता वाली और ताज़गी भरी भी हो। एयर हैंडलिंग यूनिट के आकार में भिन्नता होती है—छोटे कार्यालयों के लिए संकुचित इकाइयों से लेकर अस्पतालों या कारखानों के लिए बड़े, औद्योगिक स्तर के सिस्टम तक—और आमतौर पर यांत्रिक कमरों, भूमिगत तलों या छतों पर स्थित होती हैं।
एयर हैंडलिंग यूनिट के प्रमुख घटक
एक वायु नियंत्रण इकाई में कई परस्पर संबंधित घटक होते हैं जो मिलकर वायु को संसाधित करने और उसका वितरण करने का कार्य करते हैं। प्रत्येक भाग यह सुनिश्चित करने में एक विशिष्ट भूमिका निभाता है कि वायु गुणवत्ता और आराम मानकों को पूरा करती हो:
1. पंखे
पंखे वायु नियंत्रण इकाई के "इंजन" होते हैं, जो सिस्टम के माध्यम से वायु को ले जाने के लिए उत्तरदायी होते हैं। अधिकांश वायु नियंत्रण इकाइयों में दो मुख्य पंखे होते हैं:
- सप्लाई पंखा : परिसरों में वायु-मार्गों के माध्यम से संसाधित वायु को धकेलता है।
- रिटर्न पंखा : कमरों से बेकार वायु को वायु नियंत्रण इकाई में वापस लाता है, जहां उसकी पुनः स्थिति बनाई जाती है या उसे बाहर निकाल दिया जाता है।
पंखों का आकार वायु की मात्रा के आधार पर निर्धारित किया जाता है (घन मीटर प्रति घंटा या घन फुट प्रति मिनट में मापा जाता है) जिसे वायु नियंत्रण इकाई को परिसंचारित करने की आवश्यकता होती है, जो इमारत के आकार और उसकी भर्ती पर निर्भर करता है। आधुनिक पंखों में वेरिएबल स्पीड ड्राइव (VSD) के माध्यम से वायु प्रवाह दर को समायोजित किया जा सकता है, जो मांग के अनुरूप होता है, जिससे ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।
2. फ़िल्टर
एयर हैंडलिंग यूनिट में फ़िल्ट्रेशन एक महत्वपूर्ण कार्य है, जो धूल, पराग, जीवाणुओं और अन्य वायु प्रदूषकों को हटाता है। उपयोग किए जाने वाले फ़िल्टर का प्रकार इमारत की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है:
- प्री-फ़िल्टर बड़े कणों (जैसे धूल या बाल) को सुरक्षित करना, जिससे अन्य घटकों की क्षति से रक्षा होती है और उनका जीवनकाल बढ़ जाता है।
- मध्यम फ़िल्टर छोटे कणों (जैसे पराग, फफूंद के बीजाणु) को हटाकर वायु की गुणवत्ता में सुधार करना।
- उच्च दक्षता वाले फ़िल्टर (HEPA) अस्पतालों या प्रयोगशालाओं जैसे स्थानों पर उपयोग किए जाते हैं, ये 0.3 माइक्रॉन आकार के कणों के 99.97% को हटा देते हैं, जिनमें जीवाणु और वायरस भी शामिल हैं।
एयर हैंडलिंग यूनिट के भीतर फ़िल्टर बैंकों में फ़िल्टर रखे जाते हैं और नियमित रूप से बदलने की आवश्यकता होती है ताकि दक्षता बनी रहे।
3. हीटिंग और कूलिंग कॉइल
हवा एयर हैंडलिंग यूनिट से गुजरती है, तो ये कॉइल हवा के तापमान को समायोजित करती हैं:
- हीटिंग कॉइल : गर्म पानी, भाप या विद्युत प्रतिरोध के उपयोग से हवा को गर्म करें। ये ठंडे जलवायु या सर्दियों के महीनों में आवश्यक होते हैं।
- शीतलन कुंडलियाँ : कुंडलियों के माध्यम से ठंडा पानी या शीतलक तरल पदार्थ को संचारित करके हवा को ठंडा करें। जैसे-जैसे गर्म हवा ठंडी कुंडलियों से गुजरती है, नमी संघनित हो जाती है, जिससे आर्द्रता को कम करने में भी मदद मिलती है।
कुंडलियाँ इमारत में थर्मोस्टेट के साथ काम करती हैं ताकि वांछित तापमान बनाए रखा जा सके, आवश्यकता के अनुसार चालू या बंद हो जाती हैं।
4. आर्द्रता नियंत्रण
हवा संसाधन इकाइयों में आमतौर पर आर्द्रता स्तर को समायोजित करने के घटक शामिल होते हैं, यह सुनिश्चित करना कि आंतरिक हवा बहुत सूखी या बहुत नम न हो:
- नमीवर्धक : भाप, पराश्रव्य धुंध या वाष्पन पैड का उपयोग करके सूखी हवा में नमी जोड़ें। यह सर्दियों में महत्वपूर्ण है जब हीटिंग सिस्टम हवा को सूखा देते हैं।
- डीह्यूमिडिफायर्स : नम हवा से अतिरिक्त नमी को हटा दें, आमतौर पर हवा को ठंडा करके (संघनन पैदा करके) या ऐसी सामग्री का उपयोग करके जो पानी को अवशोषित करती हैं। यह गर्म, आर्द्र जलवायु में फफूंद के विकास और असुविधा को रोकता है।
5. डैम्पर
डैम्पर समायोज्य वाल्व होते हैं जो वायु नियंत्रण इकाई और संलग्न वायु मार्ग में वायु प्रवाह को नियंत्रित करते हैं:
- फ्रेश एयर डैम्पर :: निर्धारित करता है कि बाहर की कितनी हवा इकाई में प्रवेश करती है, ताजी हवा के सेवन और ऊर्जा दक्षता के बीच संतुलन बनाए रखते हुए।
- रिटर्न एयर डैम्पर :: इमारत से बाहर आने वाली बेकार की हवा के प्रवाह को वापस एयर हैंडलिंग यूनिट में नियंत्रित करता है।
- मिक्सिंग डैम्पर :: ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करने के लिए बाहर की ताजी हवा को वापस लौटी हवा के साथ मिलाता है - वापस लौटी हवा को पुनः प्रक्रमित करना 100% बाहरी हवा को ठंडा या गर्म करने की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करता है।
- फायर डैम्पर :: आग लगने पर स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं ताकि धुएं और लपटों को वायु मार्गों से फैलने से रोका जा सके।
6. नियंत्रण प्रणाली
एक केंद्रीय नियंत्रण पैनल (अक्सर बिल्डिंग मैनेजमेंट सिस्टम, BMS से जुड़ा होता है) एयर हैंडलिंग यूनिट के संचालन की निगरानी और समायोजन करता है। इमारत के विभिन्न हिस्सों में लगे सेंसर तापमान, आर्द्रता और वायु गुणवत्ता को मापते हैं और डेटा को नियंत्रण प्रणाली तक भेजते हैं। फिर प्रणाली प्रशंसकों, कॉइल्स, डैम्परों और आर्द्रता नियंत्रकों को समायोजित करके निर्धारित स्थितियों को बनाए रखती है, जिससे दक्षता और आराम सुनिश्चित होता है।
एचवीएसी प्रणालियों में एयर हैंडलिंग यूनिट कैसे काम करती है?
एयर हैंडलिंग यूनिट का संचालन वायु को संसाधित करने और परिसंचरित करने के लिए एक क्रमिक प्रक्रिया का पालन करता है, जो व्यापक एचवीएसी प्रणाली के साथ एकीकृत होता है:
चरण 1: वायु सेवन और मिश्रण
एयर हैंडलिंग यूनिट सबसे पहले दो स्रोतों से वायु को खींचती है:
- ताज़ा बाहरी वायु : इंटेक वेंट के माध्यम से खींची गई, ऑक्सीजन प्रदान करती है और आंतरिक प्रदूषकों को कम करती है।
- पुनः प्राप्त वायु : इमारत के कमरों से बहुतायत में एकत्रित वायु, रिटर्न डक्ट के माध्यम से।
मिश्रण डैम्पर इन दोनों वायु धाराओं को मिलाते हैं। अनुपात आबादी (अधिक लोगों को अधिक ताज़ा हवा की आवश्यकता होती है) और ऊर्जा दक्षता (रिटर्न वायु को फिर से उपयोग करने से ऊर्जा बचत होती है) जैसे कारकों पर निर्भर करता है।
चरण 2: फ़िल्टरेशन
मिश्रित वायु एयर हैंडलिंग यूनिट के फिल्टरों से होकर गुजरती है, जो कणों और दूषित पदार्थों को स्थानबद्ध कर देती है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि इमारत में आपूर्ति की जाने वाली वायु स्वच्छ हो, जिससे एलर्जी, दमा के उत्तेजना कारक और वायुजनित बीमारियों के प्रसार में कमी आती है।
चरण 3: तापमान समायोजन
फ़िल्टर करने के बाद, वायु हीटिंग या कूलिंग कॉइल्स पर से गुजरती है। यदि इमारत को गर्मी की आवश्यकता होती है, तो हीटिंग कॉइल्स वायु के तापमान को बढ़ा देती हैं; यदि शीतलन की आवश्यकता होती है, तो चिल्ड कॉइल्स इसे कम कर देती हैं। नियंत्रण प्रणाली इमारत से थर्मोस्टेट के पठन के आधार पर कॉइल्स को समायोजित करती है।
चरण 4: आर्द्रता समायोजन
इसके बाद, वायु निर्धारित आर्द्रता स्तर (आमतौर पर 30–60% सापेक्ष आर्द्रता) तक पहुंचने के लिए ह्यूमिडिफायर्स या डीह्यूमिडिफायर्स से होकर गुजरती है। यह चरण शुष्क वायु (जो त्वचा और श्वसन प्रणाली को परेशान कर सकती है) या अत्यधिक नम वायु (जो फफूंद और उबड़-खामिर को बढ़ावा देती है) को रोकता है।
चरण 5: वायु वितरण
सप्लाई प्रशंसक द्वारा परिसंचालित वायु को इमारत के कमरों में वेंट से निकलने के लिए डक्ट के जाल में धकेल दिया जाता है। इसी समय, रिटर्न प्रशंसक वायु को संसाधन इकाई तक वापस लाने के लिए रिटर्न डक्ट के माध्यम से खींचता है और चक्र दोहराया जाता है। कुछ बहिष्कृत वायु को प्रदूषकों को हटाने के लिए बाहर निकाल दिया जा सकता है, जिसके स्थान पर ताजी बाहरी वायु लाई जाती है।
चरण 6: निगरानी और समायोजन
नियंत्रण प्रणाली सेंसर का उपयोग करके वायु गुणवत्ता, तापमान और आर्द्रता की लगातार निगरानी करती है। यदि स्थितियां निर्धारित मानकों से भिन्न होती हैं (उदाहरण के लिए, कमरा बहुत गर्म हो जाता है), तो प्रणाली वायु संसाधन इकाई के घटकों को समायोजित करती है - प्रशंसकों की गति बढ़ाना, कॉइल्स को सक्रिय करना या डैम्पर्स को समायोजित करना - आराम और दक्षता बहाल करने के लिए।
वायु संसाधन इकाइयों के प्रकार
वायु संसाधन इकाइयों को विभिन्न इमारतों के आकार और आवश्यकताओं के अनुरूप डिज़ाइन किया गया है। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
1. पैकेज्ड एयर हैंडलिंग यूनिट
ये कॉम्पैक्ट, प्री-असेंबल्ड इकाइयों में सभी घटक (फैन, फिल्टर, कॉइल) एक ही कैबिनेट में होते हैं। ये स्थापित करने में आसान हैं और छोटी से लेकर मध्यम आकार की इमारतों जैसे कार्यालयों, स्कूलों या खुदरा दुकानों के लिए आदर्श हैं।
2. मॉड्यूलर एयर हैंडलिंग यूनिट
मॉड्यूलर इकाइयाँ अलग-अलग खंडों (उदाहरण के लिए, एक फिल्टर खंड, एक प्रशंसक खंड, एक हीटिंग/कूलिंग खंड) से बनी होती हैं जिन्हें विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार जोड़ा जा सकता है। ये स्केलेबल हैं, जो बड़ी इमारतों या भिन्न आवश्यकताओं वाली सुविधाओं के लिए उपयुक्त बनाती हैं।
3. छत पर स्थापित वायु प्रवाह नियंत्रण इकाइयाँ
इमारतों की छत पर स्थापित, ये इकाइयाँ आंतरिक स्थान बचाती हैं और व्यावसायिक इमारतों में सामान्य रूप से उपयोग की जाती हैं। ये वातानुकूलन और हीटिंग दोनों का कार्य संभालती हैं, जिन्हें अक्सर वायु वितरण के लिए नीचे के तलों में डक्टवर्क से जोड़ा जाता है।
4. औद्योगिक वायु प्रवाह नियंत्रण इकाइयाँ
बड़ी, भारी-भक्त इकाइयाँ जो कारखानों, गोदामों या प्रयोगशालाओं के लिए डिज़ाइन की गई हैं। ये उच्च वायु प्रवाह दर को संभालती हैं, धूल और रसायनों के प्रति प्रतिरोधी हैं, और औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए विशेष फिल्टर या आर्द्रता नियंत्रण शामिल कर सकती हैं।
5. स्वच्छ कमरा वायु प्रवाह नियंत्रण इकाइयाँ
अस्पतालों, फार्मास्यूटिकल प्रयोगशालाओं या इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में उपयोग किया जाता है, इन इकाइयों में अल्ट्रा-हाई-एफिशिएंसी फिल्टर (HEPA या ULPA) होते हैं और स्टर्न, कण-मुक्त वातावरण बनाए रखने के लिए सख्त नियंत्रण होते हैं।
एचवीएसी सिस्टम में एयर हैंडलिंग यूनिट्स की भूमिका
एयर हैंडलिंग यूनिट एचवीएसी सिस्टम का "कामकाजी घोड़ा" है, जो वायु गुणवत्ता और आराम को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न घटकों को जोड़ती है। इसकी प्रमुख भूमिकाओं में शामिल हैं:
- वायु गुणवत्ता प्रबंधन : प्रदूषकों को फ़िल्टर करके और ताज़ी हवा के सेवन को विनियमित करके, एयर हैंडलिंग इकाइयाँ आंतरिक वायु प्रदूषण को कम करती हैं, जो निवासियों के स्वास्थ्य की रक्षा करती हैं।
- ऊर्जा दक्षता : VSD प्रशंसकों, ऊष्मा रिकवरी सिस्टम और स्मार्ट नियंत्रण वाली आधुनिक एयर हैंडलिंग इकाइयाँ ऊर्जा के उपयोग को कम करती हैं, जिससे उपयोगिता लागत कम होती है।
- जलवायु नियंत्रण : वे घरों/कार्यालयों में आराम के लिए और संग्रहालयों या प्रयोगशालाओं में सामग्री को संरक्षित करने के लिए तापमान और आर्द्रता को स्थिर रखते हैं।
- सुरक्षा : औद्योगिक स्थानों या अस्पतालों में, एयर हैंडलिंग इकाइयाँ हानिकारक धुएं, बैक्टीरिया या वायरस के प्रसार को रोकती हैं जो हवा के प्रवाह और फ़िल्टरेशन को नियंत्रित करके होता है।
वायु नियंत्रण इकाइयों के वास्तविक अनुप्रयोग
ऑफिस बिल्डिंग
एक माध्यम आकार के कार्यालय में 50 कमरों में हवा को परिसंचरित करने के लिए पैकेज्ड वायु नियंत्रण इकाई का उपयोग किया जाता है। यह इकाई धूल और परागण को फ़िल्टर करती है, तापमान को 22°C (72°F) तक समायोजित करती है और 40% नमी बनाए रखती है। VSD पंखे सप्ताहांत के दौरान हवा के प्रवाह को कम कर देते हैं, जब इमारत खाली होती है, जिससे ऊर्जा उपयोग में 30% की कमी आती है।
अस्पताल
एक अस्पताल की वायु नियंत्रण इकाई में बैक्टीरिया और वायरस को हटाने के लिए HEPA फ़िल्टर शामिल होते हैं, जिससे ऑपरेशन थिएटर में स्टर्इल स्थिति बनी रहती है। यह मरीजों के कमरों में सकारात्मक दबाव बनाए रखता है (हवा बाहर की ओर बहती है, जिससे बाहरी प्रदूषकों के प्रवेश को रोका जाता है) और आइसोलेशन कमरों में नकारात्मक दबाव (हवा अंदर की ओर बहती है, जो रोगाणुओं को सीमित रखती है)।
फैक्ट्रियाँ
एक खाद्य प्रसंस्करण संयंत्र में धूल और एलर्जी को हटाने के लिए संक्षारण प्रतिरोधी कॉइल्स और फ़िल्टर के साथ एक औद्योगिक वायु नियंत्रण इकाई का उपयोग किया जाता है। यह खाद्य उत्पादों पर फफूंदी के बढ़ने को रोकने के लिए नमी को नियंत्रित करता है और उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए स्थिर तापमान सुनिश्चित करता है।
विद्यालय
एक स्कूल की छत पर स्थित वायु नियंत्रण इकाई 20 कक्षाओं की सेवा करती है, जो ऊर्जा लागत को कम करने के लिए ताज़ी हवा को वापस आने वाली हवा के साथ मिलाती है। इसमें कैंटीन से आने वाली बदबू को हटाने के लिए कार्बन फिल्टर शामिल हैं और अधिकतम घनत्व वाले समय (जैसे, जब छात्र कक्षाओं में होते हैं) के दौरान बेहतर सुविधा के लिए हवा के प्रवाह को समायोजित किया जाता है।
सामान्य प्रश्न
वायु नियंत्रण इकाई और भट्ठी में क्या अंतर है?
एक भट्ठी केवल हवा को गर्म करती है, जबकि वायु नियंत्रण इकाई गर्मी, शीतलन, फ़िल्टरेशन और आर्द्रता नियंत्रण को जोड़ती है। वायु नियंत्रण इकाई एक अधिक व्यापक प्रणाली है जो पूरी इमारत में परिसंचारित वायु को प्रसारित करती है, अक्सर एचवीएसी प्रणाली के हिस्से के रूप में भट्ठी या एयर कंडीशनर के साथ काम करती है।
वायु नियंत्रण इकाई के रखरखाव की कितनी बार आवश्यकता होती है?
नियमित रखरखाव महत्वपूर्ण है। फ़िल्टर को प्रत्येक 1–3 महीने में बदल दिया जाना चाहिए। कॉइल, पंखे और डैम्पर का निरीक्षण और सफाई प्रत्येक 6–12 महीने में धूल के जमाव को रोकने और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए की जानी चाहिए। वार्षिक पेशेवर जांच से रिसाव या घिसे हुए घटकों जैसी समस्याओं की पहचान की जा सकती है।
क्या एयर हैंडलिंग यूनिट डक्ट के बिना काम कर सकती है?
अधिकांश एयर हैंडलिंग यूनिट वायु के वितरण के लिए डक्ट का उपयोग करते हैं, लेकिन कुछ छोटे यूनिट (जैसे अपार्टमेंट में लगे) सीधे कमरे के वेंट से जुड़ सकते हैं बिना ज्यादा डक्टवर्क के। हालांकि, डक्टलेस मिनी-स्प्लिट सिस्टम एयर हैंडलिंग यूनिट नहीं होते हैं - वे अलग-अलग इंडोर यूनिट का उपयोग करते हैं।
एयर हैंडलिंग यूनिट कैसे इंडोर वायु की गुणवत्ता में सुधार करते हैं?
ये धूल, पराग और सूक्ष्मजीवों को फ़िल्टर करते हैं; सामान्य नमी को नियंत्रित करके फफूंदी को रोकते हैं; और आंतरिक प्रदूषकों (जैसे फर्नीचर या सफाई उत्पादों से उड़ने वाले VOCs) को पतला करने के लिए बाहर की ताजी हवा लाते हैं। एयर हैंडलिंग यूनिट में उच्च दक्षता वाले फ़िल्टर वायुजनित बीमारियों को कम करने में विशेष रूप से प्रभावी होते हैं।
एक इमारत के लिए किस आकार की एयर हैंडलिंग यूनिट की आवश्यकता होती है?
आकार इमारत के वर्ग फुटेज, छत की ऊंचाई, कब्जा और जलवायु पर निर्भर करता है। एक पेशेवर HVAC इंजीनियर आवश्यक वायु प्रवाह (ACH, या प्रति घंटे वायु परिवर्तन) की गणना करता है और उस क्षमता के साथ एक वायु हैंडलिंग यूनिट का चयन करता है। उदाहरण के लिए, 500 मीटर² कार्यालय को 5,000–10,000 मीटर³/घंटा वायु को परिसंचरित करने वाली इकाई की आवश्यकता हो सकती है।
विषय सूची
- एयर हैंडलिंग यूनिट क्या है और यह एचवीएसी सिस्टम में कैसे काम करती है?
- एयर हैंडलिंग यूनिट क्या है?
- एयर हैंडलिंग यूनिट के प्रमुख घटक
- एचवीएसी प्रणालियों में एयर हैंडलिंग यूनिट कैसे काम करती है?
- वायु संसाधन इकाइयों के प्रकार
- एचवीएसी सिस्टम में एयर हैंडलिंग यूनिट्स की भूमिका
- वायु नियंत्रण इकाइयों के वास्तविक अनुप्रयोग
- सामान्य प्रश्न