روفتاپ پکیج چیست؟ | بررسی کاربرد | مزایا و معایب

با افزایش نیاز به سیستم های تهویه مطبوع هوشمند در فضاهای مختلف، روفتاپ پکیج ها به یکی از محبوب ترین گزینه ها در پروژه های تجاری، اداری و صنعتی تبدیل شده اند. این دستگاه ها با طراحی یکپارچه خود، قابلیت تامین همزمان سرمایش و گرمایش را دارند و بدون اشغال فضای داخلی، روی پشت بام نصب می شوند.

اگر به دنبال سیستمی پرقدرت، کم جا و کارآمد برای تهویه مطبوع ساختمان هستید، آشنایی با روفتاپ پکیج می تواند اولین قدم هوشمندانه شما باشد. ما در این مطلب به معرفی کاربردهای پکیج پشت بامی، نحوه عملکرد روفتاپ پکیج، مزایا و محدودیت های استفاده از این سیستم تهویه مطبوع و برندهای معتبری که این پکیج پشت بامی را می سازند پرداخته ایم تا شما با مطالعه آن بتوانید بهترین تصمیم را بگیرید.

روفتاپ پکیج چیست؟

روفتاپ پکیج (Rooftop package Unit) یا پکیج یونیت پشت بامی یک سیستم تهویه مطبوع با راندمان انرژی بسیار بالا است که می تواند سرمایش و گرمایش ساختمان را به صورت همزمان تامین نماید. این دستگاه معمولا بر روی پشت بام نصب می شود و تمام اجزای لازم برای تامین هوای مطبوع را دارد. روفتاپ پکیج در واقع ترکیبی از چیلر و هواساز است که به صورت یکپارچه کار کرده و از طریق کانال کشی، هوای خنک یا گرم را به داخل فضای محیط منتقل می کنند. این دستگاه برخی از ویژگی های هواساز (داشتن فیلتر هوا، فن دمنده با حجم هوادهی بالا و…) را داشته و از لحاظ سیکل تبرید، عملکردی مشابه چیلر دارد.

آشنایی با کاربردهای روفتاپ پکیج

این سیستم تهویه مطبوع، به دلیل داشتن عملکرد قدرتمند، طراحی یکپارچه و نصب آسان، در بسیاری از فضاهای مسکونی، صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. روفتاپ پکیج برای فضاهایی طراحی شده است که به تهویه مطبوع متمرکز، اما بدون اشغال فضای داخلی نیاز دارند. از جمله کاربردهای مهم این دستگاه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساختمان های تجاری و اداری: این سیستم در مراکز اداری، برج های تجاری، بانک ها و دفاتر کار مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا به راحتی بر روی پشت بام نصب شده و فضای داخلی را اشغال نمی کند.
• فروشگاه ها و مراکز خرید: این سیستم می تواند با توزیع هوای یکنواخت، دمای مناسب را در فروشگاه ها و مال ها فراهم کند. همچنین قابلیت کارکرد پیوسته و ظرفیت بالای آن، باعث شده است که این سیستم به گزینه ای مناسب برای چنین فضاهایی تبدیل شود.
• سالن های ورزشی و باشگاه ها: در فضاهایی مانند سالن های بدنسازی یا ورزشی که به تهویه قوی و کنترل رطوبت نیاز است، روفتاپ پکیج گزینه ای کارآمد محسوب می شود.
• سینماها، آمفی تئاترها و سالن های اجتماعات: چنین سالن های بزرگی که می توانند جمعیت های زیادی داشته باشند، به کنترل دقیق دما و تهویه هوای مناسب نیاز دارند تا شرایط مطلوبی برای افراد فراهم شود.
• کارخانه ها و سوله های صنعتی: در فضاهای صنعتی بزرگ که به تهویه گسترده و یکپارچه نیاز است، روفتاپ پکیج ها با نصب آسان و عملکرد قدرتمند خود، گزینه ای بسیار کاربردی محسوب می شوند.
• هتل ها و اقامتگاه ها: روفتاپ پکیج ها می توانند یک راهکار مرکزی برای تهویه کل ساختمان باشند و از نظر صرفه جویی در انرژی نیز عملکرد مطلوبی خواهند داشت.
• رستوران ها و فودکورت ها: از روفتاپ پکیج برای تهویه مناسب فضاهای پر از دود، بخار و گرما، مانند آشپزخانه های صنعتی و فودکورت ها استفاده می شود تا هوای تازه و مطلوب محیط را تامین نماید.

روفتاپ پکیج یا پکیج پشت بامی چگونه کار می کند؟

روفتاپ پکیج یکی از جدیدترین سیستم های تهویه مطبوع در بازار است و جهت تامین سرمایش و گرمایش محیط مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه ترکیبی از چند سیستم دیگر است که با کارکرد هر کدام دمای مطلوب برای محیط فراهم می شود.

روفتاپ پکیج هم مانند اکثر سیستم های تهویه مطبوع از سیکل تبرید برای خنک سازی محیط استفاده می کند. این دستگاه دارای سه دریچه است که شامل موارد زیر هستند:

• دریچه اول برای دمیدن هوای مطبوع تولید شده توسط دستگاه به محیط
• دریچه دوم برای برگشت هوا از محیط به داخل دستگاه
• درجه سوم برای مکش هوای تازه به داخل دستگاه

اگر دریچه دوم موجود در دستگاه حذف شود و تمام هوا از طریق دریچه سوم از بیرون و به صورت هوای تازه وارد شود، دستگاه به عنوان Full Fresh شناخته می شود و اگر دریچه سوم حذف و هوای تازه ای از بیرون وارد دستگاه نشود و فقط از دریچه دوم برای وارد شدن هوای محیط به دستگاه استفاده شود، Full Return نامیده می شود.

عملکرد دستگاه روفتاپ پکیج به دو مکانیسم سرمایش و گرمایش تقسیم می شود که نحوه کارکرد دستگاه در این دو مکانیسم با یکدیگر متفاوت است. با توجه به این موضوع، در ادامه به بررسی عملکرد دستگاه در این دو مکانیسم می پردازیم.

عملکرد دستگاه روفتاپ پکیج در مکانیسم سرمایشی

1. مکش هوای گرم از فضای داخلی: هوای گرم داخل ساختمان از طریق کانال برگشت به روفتاپ پکیج وارد می شود.
2. عبور هوا از کویل سرمایشی: این هوا از روی کویل سرمایشی (evaporator coil) عبور می کند. در این کویل، مبردی در حال گردش است که گرمای هوا را جذب کرده و باعث کاهش دمای آن می شود.
3. انتقال گرما به بیرون از طریق کمپرسور و کندانسور: مبرد گرم شده وارد کمپرسور شده، فشرده می شود و سپس به کندانسور منتقل می گردد. کندانسور که در بخش بیرونی دستگاه قرار دارد، گرمای جذب شده را به هوای بیرون منتقل می کند و مبرد را دوباره به حالت مایع خنک بازمی گرداند.
4. دمیدن هوای خنک به فضای داخلی: فن دستگاه، هوای خنک شده را از روی کویل عبور داده و از طریق کانال کشی به داخل فضا می فرستد.

عملکرد دستگاه روفتاپ پکیج در مکانیسم گرمایشی

روفتاپ پکیج ها علاوه بر تامین سرمایش در فصول گرم، قابلیت گرمایش محیط در فصل های سرد سال را نیز دارند. در حالت گرمایشی، این دستگاه ها معمولاً از یکی از دو روش زیر برای تولید گرما استفاده می کنند:

1. روش اول: کویل آب گرم (اتصال به دیگ آب گرم یا بویلر)

در این حالت، دستگاه روفتاپ پکیج به یک منبع آب گرم مرکزی (مثل بویلر یا موتورخانه) متصل می شود. آب گرم از طریق لوله کشی وارد کویل گرمایشی داخل دستگاه می شود و سپس مراحل زیر انجام می گیرد:

1. مکش هوای سرد از فضای داخلی: هوای سرد از محیط وارد دستگاه می شود.
2. عبور هوا از روی کویل آب گرم: هوا از روی کویلی عبور می کند که آب گرم در آن جریان دارد. در این مرحله، گرمای آب به هوا منتقل می شود.
3. دمیدن هوای گرم به داخل فضا: فن دستگاه، هوای گرم شده را از طریق کانال کشی به داخل محیط ارسال می کند.

2. روش دوم: استفاده از کویل الکتریکی یا مشعل گازسوز

در برخی مدل ها، به جای آب گرم از المنت های برقی یا مشعل گازسوز برای تولید گرما استفاده می شود:

• در مدل گازی، مشعل داخل دستگاه روشن شده و هوای عبوری از روی مبدل حرارتی گرم می شود.
• در مدل برقی، جریان برق از طریق المنت ها حرارت ایجاد می کند و به هوای عبوری منتقل می شود.

بررسی اجزا تشکیل دهنده روفتاپ پکیج

روفتاپ پکیج ها سیستم های تهویه مطبوعی هستند که اجزای سرمایشی، گرمایشی و توزیع هوا را در یک واحد مجتمع ترکیب می کنند. طراحی این دستگاه به گونه ای است که تمامی تجهیزات مورد نیاز برای تهویه مطبوع، بدون نیاز به فضای داخلی، روی پشت بام ساختمان نصب می شود. آشنایی با اجزای تشکیل دهنده روفتاپ پکیج به درک بهتر عملکرد آن کمک می کند. در ادامه مهمترین اجزای داخلی و عملکرد هرکدام را بررسی می کنیم.

1. کمپرسور (Compressor)

در بدنه این دستگاه معمولاً یک یا دو عدد کمپرسور قرار داده می شود. کمپرسوری که در این دستگاه استفاده می شود از نوع اسکرال است تا بتواند میان ظرفیت برودتی و مقدار حجم هوای خروجی تعادل برقرار کند. مجموع ظرفیت کمپرسورها نشان دهنده ظرفیت دستگاه روفتاپ می باشد و حدود 5 تا 70 تن تبرید به صورت یکپارچه و یکنواخت در یک دستگاه قرار داده می شود.

2. کندانسور (Condenser Coil)

نوع کندانسوری که در طراحی این دستگاه استفاده می شود، معمولا از نوع هوایی یا هواخنک می باشد که از لوله های مسی با فین های آلومینیومی روی آن همراه با چند فن آکسیال تشکیل شده است. همچنین می توان کندانسور آبی نیز در تولید این دستگاه استفاده نمود، اما با توجه به ابعاد و ظرفیت پایین این کندانسور و همچنین نیازی که به برج خنک کن وجود دارد، استفاده از این کندانسور توصیه نمی شود.

3. کویل گرمایشی (Heating Coil)

کویل DX مثل دستگاه داکت اسپلیت کویلی می باشد، که در آن مبرد جریان دارد، و هوا با عبور از روی آن خنک شده، و می تواند وارد کانال های خروجی شود.

4. شیر انبساط

شیر انبساط استفاده شده در بدنه روفتاپ پکیج می تواند از نوع مکانیکی و یا الکترونیکی باشد. شیر انبساط الکترونیکی با توجه به این که دقت بیشتری دارد، قیمت آن گران تر می باشد.

5. فیلترهای هوا (Air Filter)

با توجه به کاربری دستگاه، نوع فیلتر آن می توان متفاوت باشد. فیلترها می توانند با جدا کردن گرد و غبار و آلودگی هوا از ورود آن ها به محیط جلوگیری کنند. حتما باید پس از استفاده از دستگاه برای مدتی، فیلترها را تمیز کنید و در صورت تمام شدن عمرشان آن ها را تعویض نمایید. زیرا این موضوع تاثیر مستقیمی بر روی کارایی دستگاه خواهد گذاشت.

6. فن هوادهی یا دمنده (Supply Fan)

کاری که فن های دمنده انجام می دهند، این است، که هوا را منتقل کرده، و به گردش در بیاورند. هنگام انتخاب آن ها حتماً باید به ظرفیت سرمایش و ظرفیت هوادهی توجه کنید.

7. اواپراتور یا کویل سرمایشی (Evaporator Coil)

در این کویل، مبرد مایع در فشار پایین تبخیر می شود و گرمای هوای ورودی را جذب می کند. هوای خنک شده از این قسمت به داخل ساختمان فرستاده می شود.

8. ترموستات یا سیستم کنترل دیجیتال

برای تنظیم دمای هوای خروجی و مدیریت عملکرد سرمایش یا گرمایش. ترموستات ها می توانند ساده یا هوشمند و قابل برنامه ریزی باشند.

9. دمر هوای تازه (Fresh Air Damper)

در برخی مدل ها، امکان ورود هوای تازه از بیرون به داخل وجود دارد. این دمپر میزان هوای تازه ورودی را تنظیم می کند تا کیفیت هوای داخل بهبود یابد.

10. بدنه و عایق بندی (Casing & Insulation)

بدنه دستگاه باید مقاوم در برابر شرایط آب وهوایی باشد. داخل دستگاه نیز برای کاهش اتلاف انرژی، با عایق حرارتی و صوتی پوشانده می شود.

استفاده از پکیج پشت بامی چه مزایایی دارد؟

• هزینه نصب پایین: با توجه به اینکه همه ی تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز روفتاپ پکیج ها به جز کانال ها در داخل محفظه ی اصلی آن قرار دارد، نصب این دستگاه در پشت بام فضای مورد نظر، بسیار راحت بوده و کمترین هزینه را برای شما در بر خواهد داشت.
• انعطاف پذیری: سیستم تهویه مطبوع از نظر طراحی و ظرفیت سرمایشی و گرمایشی بسیار انعطاف پذیر می باشد، چون که اگر فضای تحت کنترل سیستم گسترش پیدا کرده و یا دوباره طراحی شود، می توان تعداد روفتاپ پکیج ها را اضافه یا کم کرد.
• آلودگی صوتی کمتر: این دستگاه هنگام فعالیت سر و صدای بسیار کمی تولید می کند؛ به طوری که می توان آن را یک دستگاه بی صدا معرفی نمود.
• افزایش امنیت: سیستم های تهویه ای که نزدیک سطح زمین هستند و یا دسترسی به آن ها آسان است، معمولا در معرض خطر سرقت قرار دارند. اما سیستم های پشت بامی مانند روفتاپ پکیج از این خطر در امان هستند.
• صرفه جویی در فضا: همه اجزا و جزئیات گرمایشی و سرمایشی روفتاپ پکیج در یک یونیت جای داده شده است و دستگاه بر روی سقف قرار می گیرد. به همین دلیل فضای کمی بر روی پشت بام اشغال می شود.
• حداقل کردن خسارت و آسیب: روفتاپ پکیج ها برخلاف دیگر سیستم های تهویه مطبوع که بر روی زمین نصب می شوند، در معرض گرد و غبار و یا آلودگی قرار نمی گیرند.
• تنوع در منبع انرژی: سیستم گرمایشی این دستگاه می تواند با منابع انرژی مختلف مانند گاز طبیعی و یا برق کار کند.
• بهبود عملکرد هوای داخلی: روفتاپ پکیج های تجاری می توانند باعث کاهش مصرف انرژی شوند. در این دستگاه از چرخ حرارتی یا چرخ بازیابی انرژی جهت کم کردن بار سیستم استفاده می شود و سیستم ترموستات می تواند با توجه به عملیاتی که روفتاپ پکیج انجام می دهد، با تغییرات فصلی میزان مصرف انرژی را تنظیم کند.
• استفاده از هوای محیط: با توجه به داشتن قابلیت هواسازی در روفتاپ پکیج، دستگاه می تواند از هوای محیط بیرون برای ایجاد هوایی تازه، تمیز و مطبوع در داخل محیط مورد نظر استفاده کند. هوای محیط پیش از تغییر دما، توسط فیلترها تصفیه و تمیز می شود.
• سهولت تعمیر و نگهداری: برای آنکه بتوان از بروز مشکلات مکانیکی در روفتاپ پکیج ها جلوگیری کرد، حتما باید سالی یکبار بر روی این دستگاه تعمیرات اساسی انجام شود. فیلترها و محل های نشت باید هر ماه بررسی شده و فین های کندانسور نیز باید تمیز شوند.

معایب و محدودیت های روفتاپ پکیج

• وزن زیاد پکیج: این دستگاه وزن بالایی دارد، به همین دلیل پیش از نصب، از نظر تعیین میزان بار اعمال شده توسط دستگاه بر روی سازه ساختمان و برای تعیین موقعیت دقیق روفتاپ پکیج، حتما باید با مهندس سازه ساختمان مشورت کنید.
• کانال کشی افقی روی پشت بام: گاهی اوقات واحد روفتاپ به کانال کشی افقی احتیاج دارد، که باید جزئیات ساپورت مشخص شود. این امر ممکن است بر جانمایی سایر تاسیسات و تجهیزات مورد استفاده در پشت بام تاثیر بگذارد.
• تک زون بودن: روف تاپ پکیج ها معمولاً تک زون هستند، به همین دلیل می توانند انعطاف دمایی را در اتاق ها کم کنند.
• نیاز به فضای مناسب روی پشت بام: نصب این دستگاه فقط روی پشت بام امکان پذیر است. در ساختمان هایی که فضای پشت بام محدود، شیب دار یا فاقد دسترسی مناسب است، استفاده از این سیستم دشوار یا غیرممکن می شود.
• محدودیت در کنترل دمای هر فضا به صورت جداگانه: روفتاپ پکیج ها معمولاً دمای کل فضا را به صورت یکسان کنترل می کنند. در صورت نیاز به کنترل مستقل هر واحد یا اتاق (مانند هتل یا مجتمع اداری)، نیاز به نصب سیستم های مکمل یا چند دستگاه مجزا است که هزینه ها را افزایش می دهد.
• کاهش راندمان در شرایط آب وهوایی بسیار سرد: در مناطق با زمستان های بسیار سرد، عملکرد گرمایشی برخی مدل ها (به ویژه مدل های دارای کویل گازی یا برقی) ممکن است ضعیف تر از سیستم هایی مانند بویلر باشد و نیاز به سیستم کمکی احساس شود.
• هزینه نگهداری و سرویس دوره ای: با وجود اینکه دسترسی به دستگاه روی پشت بام ساده است، اما سرویس و نگهداری نیاز به افراد متخصص دارد. اگر به موقع انجام نشود، ممکن است باعث افت عملکرد یا استهلاک زودهنگام دستگاه شود.
• امکان تولید صدا در مدل های بی کیفیت یا نصب غیراصولی: اگر روفتاپ پکیج به درستی نصب نشده باشد یا از برندهای نامعتبر استفاده شود، لرزش و صدای ناشی از فن یا کمپرسور می تواند باعث نارضایتی ساکنین ساختمان شود.
• وابستگی کامل به برق یا گاز: در صورت قطع برق یا گاز (بسته به مدل دستگاه)، سیستم به طور کامل از کار می افتد و پشتیبان خاصی ندارد؛ مگر اینکه سیستم اضطراری (ژنراتور یا UPS) برای آن در نظر گرفته شده باشد.

میزان مصرف انرژی و راندمان روفتاپ پکیج ها چگونه است؟

از آنجایی که این دستگاه از ترکیب چیلر و هواساز تشکیل شده است، مصرف برق آن مشابه این دستگاه ها و حتی اندکی کمتر است. موتور الکتریکی متصل به کمپرسور، موتورهای الکتریکی متصل به پمپ آب اواپراتور، برج های خنک کننده و فن های کندانسور از بخش های مهم مصرف کننده برق در چیلرها هستند. چیلر نسبت به کولر گازی دستگاهی کم مصرف تر است و برای محیط هایی که نیاز به سرمایش برای مدت زمان طولانی دارند، بسیار مناسب است. برای محاسبه مصرف برق در چیلر می توان از این فرمول استفاده نمود:

مصرف برق کل = برق مصرف فن کندانسور + برق مصرفی پمپ آب سرد + برق مصرفی موتور الکتریکی کمپرسور + برق مصرفی فن برج خنک کننده

نکات مهمی که باید هنگام انتخاب و خرید روفتاپ پکیج توجه نمایید:

• ظرفیت سرمایش و گرمایش متناسب با متراژ فضا: پیش از انتخاب دستگاه، باید بار سرمایشی و گرمایشی ساختمان را به طور دقیق محاسبه نمایید تا از انتخاب دستگاهی با ظرفیت بیش از حد یا کمتر از نیاز جلوگیری شود.
• نوع منبع گرمایشی مورد نظر (آب گرم، گاز یا برق): بسته به شرایط پروژه، باید مشخص کنید که دستگاه از کویل آب گرم، مشعل گازی یا المنت برقی برای گرمایش استفاده کند، زیرا هر کدام مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند.
• راندمان انرژی (EER / COP / SEER): بررسی برچسب مصرف انرژی و راندمان دستگاه کمک می کند تا در بلندمدت مصرف انرژی کاهش یافته و هزینه های بهره برداری کمتر شود.
• شرایط اقلیمی منطقه: اگر در منطقه ای با آب و هوای بسیار سرد یا بسیار گرم زندگی می کنید، باید دستگاهی انتخاب کنید که برای این شرایط طراحی شده باشد و عملکرد پایداری داشته باشد.
• برند و کیفیت ساخت دستگاه: استفاده از برندهای معتبر، نه تنها کیفیت ساخت و عملکرد بهتر را تضمین می کند، بلکه دسترسی به قطعات یدکی و خدمات پس از فروش را نیز آسان تر می سازد.
• امکان تامین هوای تازه (Fresh Air): اگر تهویه طبیعی در فضا محدود است، انتخاب دستگاهی با قابلیت ورود هوای تازه به افزایش کیفیت هوای داخلی کمک می کند.
• نوع سیستم کنترل (ترموستات ساده یا هوشمند): برخی مدل ها امکان کنترل هوشمند، زمان بندی روشن و خاموش شدن و اتصال به سیستم های BMS را دارند که مدیریت مصرف را بهبود می دهد.
• ابعاد و وزن دستگاه متناسب با فضای پشت بام: پیش از خرید، بررسی ابعاد و وزن روفتاپ پکیج ضروری است تا مطمئن شوید فضای کافی و مقاومت سازه ای برای نصب وجود دارد.
• قیمت، گارانتی و خدمات پس از فروش: انتخاب دستگاهی با قیمت مناسب، همراه با گارانتی معتبر و خدمات فنی قابل اعتماد، ریسک نگهداری و هزینه های تعمیر را در آینده کاهش می دهد.

برندهای معتبر تولید کننده روفتاپ پکیج در ایران

این سیستم از جدیدترین دستگاه های سیستم تهویه مطبوع در بازار است که دارای عملکرد بسیار قابل قبولی است. از برندهای معتبر تولید کننده این محصول می توان به مدیا، لنزور، ال جی و گری اشاره نمود. در ادامه به بررسی مشخصات دو محصول پرفروش در این زمینه می پردازیم:

روفتاپ پکیج مدیا مدل 25 تن

روفتاپ پکیج 20 تن لنزور

محصولات هر دو برند در ظرفیت های 20، 25 و 30 در بازار موجود هستند.