एचवीएसी वेंट डिफ्यूज़र वायु वितरण प्रणाली को वास्तविक रहने या काम करने के क्षेत्रों से जोड़ने की अंतिम कड़ी के रूप में कार्य करता है, और इस कनेक्शन का वास्तविक प्रभाव यह होता है कि इमारत के अंदर की हवा कितनी साफ रहती है। ये उपकरण यह नियंत्रित करते हैं कि हवा कहां जाती है, इसके आसपास की गति कितनी है, और विभिन्न हवा की धाराएं कैसे मिलती हैं। इससे वायु में तैरने वाले खराब पदार्थों, जैसे वीओसी और सूक्ष्म कणों के अत्यधिक सांद्रण वाले कुछ स्थानों को रोकने में मदद मिलती है। जब निर्माता बेहतर एरोडायनामिक्स के साथ इन वेंट्स को डिज़ाइन करते हैं, तो वे वास्तव में उन मृत कोनों को कम करते हैं जहां गंदी हवा रहने की आदत रखती है। परिणाम के रूप में, पूरी प्रणाली इमारतों में ताज़ा हवा के परिसंचरण को बनाए रखने में बेहतर ढंग से काम करती है।
जब सही तरीके से चुना जाए और उचित तरीके से स्थापित किया जाए, तो आधुनिक डिफ्यूज़र्स हवा के आदान-प्रदान की दक्षता में लगभग 25% से लेकर शायद 40% तक की वृद्धि कर सकते हैं, जो पुराने मॉडलों की तुलना में बेहतर है। ये फ़िल्टर की हुई हवा को स्थानों में लगातार बनाए रखने में मदद करते हैं, जबकि हवा में तैरने वाले कणों को बहुत तेज़ी से हटाते हैं। इन प्रणालियों के द्वारा हवा को समान रूप से फैलाने का तरीका वास्तव में कुछ ऐसी समस्याओं से लड़ने में मदद करता है, जिसे थर्मल स्ट्रैटिफिकेशन कहा जाता है, जो तब होता है जब अलग-अलग तापमान वाली परतें मूल रूप से कमरों में विशिष्ट ऊंचाई पर तैरने वाली धूल और जीवाणुओं को फंसा लेती हैं। इससे सांस लेने की स्थिति काफी साफ़ हो जाती है। आजकल अधिकांश इंजीनियर उन डिफ्यूज़र्स के पीछे पागल हो रहे हैं जिनमें एडजस्टेबल लौवर्स और उन फैंसी परफोरेटेड फेसेस के साथ आते हैं। ये विशेषताएं उन्हें यह अनुमति देती हैं कि वे वायु प्रवाह को समायोजित कर सकें, यह देखते हुए कि स्थान में कितने लोग हैं या वास्तविक प्रदूषण के स्तर क्या हैं, इसके साथ ही सभी को इतना आरामदायक बनाए रखें कि वे ज्यादा शिकायत न करें।
आज के एचवीएसी सिस्टम आमतौर पर सबसे अच्छा संभव हवा प्रवाह वितरण प्राप्त करने के लिए चार मुख्य प्रकार के डिफ्यूज़र्स के साथ काम करते हैं। आइए प्रत्येक एक की जाँच करें। सबसे पहले, रैखिक डिफ्यूज़र कमरों में क्षैतिज रूप से हवा फैलाते हैं, जो लंबे गलियारों या नालियों में बहुत अच्छा काम करता है। सर्पिल डिफ्यूज़र एक अलग काम करते हैं, वे ऊर्ध्वाधर हवा गति उत्पन्न करते हैं, इसलिए अक्सर संगीत समारोह हॉल या बड़े बैठक स्थल जैसे ऊंची छत वाले स्थानों में पाए जाते हैं। विस्थापन डिफ्यूज़र विशेष होते हैं क्योंकि वे हवा को बहुत अधिक मिलाते नहीं हैं, जिससे वे प्रयोगशालाओं या फार्मास्यूटिकल उत्पादन क्षेत्र जैसे ऐसे वातावरण के लिए आदर्श बनाते हैं जहां संदूषण की चिंता होती है। स्लॉट डिफ्यूज़र्स को हाल ही में आधुनिक कार्यालय स्थानों में उनकी साफ और आधुनिक उपस्थिति के कारण लोकप्रियता मिली है। ASHRAE के कुछ हालिया अध्ययनों से पता चलता है कि खुले कार्यालय सेटिंग्स में ये रैखिक मॉडल वास्तव में पुराने गोल डिफ्यूज़र्स की तुलना में 15 से 30 प्रतिशत अधिक समान रूप से स्थान को कवर करते हैं जो हम पहले हर जगह देखा करते थे।
सीलिंग माउंटेड डिफ्यूज़र जगह के चारों ओर हवा फैलाते हैं, जिससे व्यावसायिक इमारतों में समान तापमान बनाए रखने में मदद मिलती है। ये लगभग 4.6 मीटर की दूरी तक प्रशीतित हवा को बाहर की ओर धकेल सकते हैं, उसके बाद प्रभावशीलता कम हो जाती है। जब इन्हें दीवारों पर स्थापित किया जाता है, तो ये यूनिट हवा के प्रवाह को सीधे आगे की ओर भेजने के बजाय दीवारों के समानांतर भेजते हैं, जिससे घरों में असुविधाजनक ड्राफ्ट कम हो जाते हैं, जैसा कि हमारे द्वारा देखे गए अधिकांश सिमुलेशन अध्ययनों में दर्शाया गया है। अंडरफ्लोर एयर डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम का उपयोग करने वाले स्थानों के लिए, फ्लोर माउंटेड डिफ्यूज़र वास्तव में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। परीक्षणों से पता चलता है कि ये भीड़-भाड़ वाले क्षेत्रों से गर्मी को पारंपरिक सीलिंग माउंटेड विकल्पों की तुलना में लगभग 22 प्रतिशत तेजी से हटा देते हैं, जिससे ये उन स्थानों के लिए एक समझदारी भरा विकल्प बन जाते हैं जहाँ लोग एक साथ इकट्ठा होते हैं।
वीएवी प्रणालियाँ भवन की आवश्यकतानुसार लगभग 35% तक वायु प्रवाह को स्वतः समायोजित करने वाले दबाव स्वतंत्र डिफ्यूज़र्स और स्वचालित डैम्पर्स का उपयोग करके काम करती हैं। इन प्रणालियों के लिए, कम प्रोफ़ाइल वाले रैखिक डिफ्यूज़र्स वायु की गति को 0.25 मीटर प्रति सेकंड से कम रखते हैं, जिससे वायु प्रवाह कम होने पर भी आरामदायक रहता है। स्वास्थ्य सुविधाएँ अक्सर इन्हें बाहरी वायु प्रणालियों (डीओएएस) के साथ संयोजित करती हैं। परिणामस्वरूप, विस्थापन डिफ्यूज़र्स लगभग पूर्ण वायु परिवर्तन प्रभावशीलता 99% तक पहुँच सकते हैं, जो इमारत के प्रदर्शन के लिए लीड संस्करण 4.1 मानकों में निर्धारित आवश्यकताओं को पूरा करता है। यह संयोजन उन स्थानों पर बहुत अच्छी तरह से काम करता है जहाँ आंतरिक वायु गुणवत्ता को साफ़ रखना पूर्णतः महत्वपूर्ण होता है।
UFAD प्रणालियों में फर्श पर माउंटेड स्विरल डिफ्यूज़र्स वास्तव में थर्मल परतों को बनाने के लिए काफी अच्छी तरह से काम करते हैं, जिससे दूषित पदार्थों को नियमित मिक्सिंग प्रणालियों की तुलना में लगभग ढाई गुना तेजी से ऊपर उठाया जा सके। नेब्रास्का विश्वविद्यालय के 2022 के एक अध्ययन में भी कुछ दिलचस्प बात सामने आई। जब इन डिफ्यूज़र्स को उचित तरीके से स्थापित किया गया, तो वे सामान्य कार्यालय स्थानों में हवा के बेहतर वितरण पैटर्न के कारण HVAC ऊर्जा उपयोग को 18% से 24% तक कम करने में सक्षम थे। जो वास्तव में प्रभावशाली है, वह यह है कि ये प्रणालियाँ लोगों के सिर के आसपास हवा को धीमी गति से चलाए रखती हैं (0.15 मीटर प्रति सेकंड से कम), फिर भी गर्मी को प्रभावी ढंग से हटाने में सक्षम हैं, भले ही उन गर्म सर्वर कमरों के वातावरण में जहां तापमान नियंत्रण सबसे अधिक मायने रखता है, लगभग 85% दक्षता प्राप्त कर लेती हैं।
डिफ्यूज़र्स के लिए सही आकार प्राप्त करना वास्तव में महत्वपूर्ण है क्योंकि उन्हें वायु प्रवाह के संदर्भ में प्रणाली द्वारा वास्तव में आवश्यकता के अनुरूप होना चाहिए। जब इकाइयाँ बहुत छोटी होती हैं, तो प्रशंसकों को आवश्यकता से अधिक काम करना पड़ता है, जो बिल्कुल भी कुशल नहीं होता। इसके विपरीत, यदि वे बहुत बड़े होते हैं, तो लोगों को स्थान भर में असुविधाजनक ड्राफ्ट्स महसूस होते हैं। इन डिफ्यूज़र्स को कहाँ रखा जाता है, यह उनके आकार के बराबर महत्व रखता है। उचित स्थिति वायु को उस स्थान पर वितरित करने में मदद करती है जहाँ इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है, बिना गर्म या ठंडे स्थान बनाए। उदाहरण के लिए खुले कार्यालय स्थान लें। पिछले साल ऊर्जा विभाग द्वारा जारी कुछ हालिया सिफारिशों के अनुसार, छत पर लगे डिफ्यूज़र्स आमतौर पर किसी भी दीवार से 12 से 24 इंच की दूरी पर रहने चाहिए। यह अंतराल वायु को उचित ढंग से चलते रहने में सहायता करता है, बजाय ऐसे कोनों या दीवारों के साथ फंसने के जहाँ बाद में समस्याएँ हो सकती हैं।
डिफ्यूज़र का चयन कक्ष-विशिष्ट आवश्यकताओं को दर्शाना चाहिए:
कमरा प्रकार | वायु प्रवाह प्राथमिकता | आदर्श डिफ्यूज़र प्रकार |
---|---|---|
सर्वर कमरे | उच्च शीतलन क्षमता | उच्च-वेग छत स्लॉट |
सम्मेलन कक्ष | शांत परिचालन | कम-स्थैतिक दबाव रैखिक |
अस्पताल वार्ड | दिशा-नियंत्रण | समायोज्य लूवरयुक्त ग्रिल |
उच्च अधिमान्यता घनत्व मानक कार्यालय विन्यास की तुलना में अधिक वायु प्रवाह क्षमता वाले डिफ्यूज़र की आवश्यकता होती है।
20 मंजिला कार्यालय टावर के 2023 में किए गए नवीनीकरण ने रणनीतिक डिफ्यूज़र पुनःस्थापना के माध्यम से महत्वपूर्ण सुधार दिखाया। कार्यस्थलों के निकट 35% इकाइयों को स्थानांतरित करने और थ्रो कोणों को समायोजित करने से भवन ने प्राप्त किया:
जब सप्लाई एयर कमरे के उन दूर के कोनों तक नहीं पहुँचती है, तो हमें डेड स्पॉट्स का सामना करना पड़ता है। यह आमतौर पर इसलिए होता है क्योंकि डिफ्यूज़र्स को बहुत अधिक दूरी पर रखा जाता है। सामान्य नियम यह है कि सामान्य सीलिंग यूनिट्स के लिए उन्हें 8 से 10 फीट के भीतर रखा जाए, लेकिन कई सेटअप इस दिशानिर्देश की अनदेखी कर देते हैं। एक अन्य समस्या जिसका उल्लेख करना उचित है, वह है शॉर्ट सर्किटिंग। यह तब होता है जब ठंडी हवा स्थान पर सही तरीके से संचारित होने के बजाय सीधे रिटर्न वेंट में वापस चली जाती है। अध्ययनों से पता चलता है कि अधिकांश इमारतों में इससे लगभग 12 से 15 प्रतिशत शीतलन क्षमता बर्बाद हो जाती है। दोनों समस्याओं को दूर करने के लिए, विशेषज्ञ सप्लाई और रिटर्न वेंट्स के बीच कम से कम छह फीट की दूरी रखने की सलाह देते हैं। ASHRAE ने 2024 में नए दिशानिर्देश जारी किए हैं जो दर्शाते हैं कि इस सरल नियम का पालन करने से इन समस्याओं में 40 से 60 प्रतिशत तक की कमी आ सकती है। यह तर्कसंगत भी है, क्योंकि उचित दूरी वायु को उन स्थानों तक पहुँचने देती है जहाँ इसकी आवश्यकता होती है।
अच्छे डिफ्यूज़र लेआउट के डिज़ाइन से यह सुनिश्चित होता है कि जगह-जगह हवा ठीक से मिल जाए, जिससे तापमान लगभग 18 से 24 डिग्री सेल्सियस के बीच बना रहे और इसमें केवल आधा डिग्री की थोड़ी-थोड़ी विचलन हो। आर्द्रता भी आरामदायक बनी रहती है, लोगों द्वारा समय बिताए जाने वाले क्षेत्रों में यह 40% से 60% के बीच होती है। 2023 में 'इंडोर एंड बिल्ट एनवायरनमेंट' से एक अध्ययन में कुछ बहुत ही दिलचस्प बात सामने आई। जब उन्होंने बेहतर डिज़ाइन वाले सिस्टम वाली इमारतों की तुलना सामान्य सेटअप वाली इमारतों से की, तो अत्यधिक गर्मी या ठंडक को लेकर शिकायतें बहुत कम थीं—कुल मिलाकर लगभग 60% कम समस्याएं थीं। यह बड़ी खुली जगहों या बहुत सारी ग्लास विंडोज़ वाली जगहों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। उचित वेंटिलेशन योजना के बिना, इस तरह की इमारतें वास्तव में असहज हो जाती हैं क्योंकि तापमान में अंतर इतना अधिक हो जाता है कि यहां तक कि ASHRAE जैसे संगठनों द्वारा निर्धारित मूलभूत आराम मानक भी टूट जाते हैं।
आज के डिफ्यूज़र्स में 180 डिग्री समायोज्य वान्स के साथ-साथ निर्मित डैम्पर्स लगे होते हैं, जिससे इमारत प्रबंधक वायु प्रवाह को बिल्कुल उसी जगह भेज सकते हैं जहां इसकी आवश्यकता होती है। यह उन स्थानों में बहुत महत्वपूर्ण होता है जिनका उपयोग दिनभर में विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, ठंडे महीनों के दौरान, तकनीशियन उन क्षेत्रों के पास बैठे लोगों को परेशान किए बिना बाहरी दीवारों की ओर गर्म हवा भेज सकते हैं। कुछ शीर्ष ब्रांड इन दिनों उन्नत वायु प्रवाह सिमुलेशन उपकरणों का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं। ये सिस्टम मूल रूप से यह देखते हैं कि कमरे में वास्तव में कौन उपस्थित है और इसके अनुसार वायु प्रवाह को समायोजित करते हैं, यह सुनिश्चित करना कि आरामदायक स्थिति तब भी बनी रहे जब स्थान के उपयोग में अप्रत्याशित परिवर्तन हो।
कक्षाओं और अस्पतालों को वेंटिलेशन सिस्टम की आवश्यकता होती है जो प्रति घंटे कम से कम पंद्रह बार हवा के परिवर्तन को संभाल सके, साथ ही शोर के स्तर को NC30 मानकों के भीतर रखे। इन स्थानों के लिए सबसे अच्छे डिज़ाइन में अक्सर लैमिनर फ्लो तकनीक का उपयोग होता है, जिसमें विशेष आकार के चैनल और परफोरेटेड फेस प्लेट्स शामिल होते हैं, जो लगभग 45 से 50 डेसीबेल तक शोर कम कर देते हैं। ASHRAE मानक 62.1 की दिशानिर्देशों के अनुसार, शांत संचालन की आवश्यकता वाले क्षेत्रों में लगाए गए डिफ्यूज़र्स के लिए यह महत्वपूर्ण है कि वे अपने स्थैतिक दबाव में गिरावट को 0.08 इंच जल गेज से कम रखें। इससे उस तरह की टर्बुलेंस रोकी जा सकती है जो अवांछित पृष्ठभूमि शोर पैदा करती है, जो उन वातावरणों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहाँ एकाग्रता या विश्राम आवश्यक होता है।
आईओटी तकनीक से लैस स्मार्ट एयर डिफ्यूज़र्स में सीओ2 और वीओसी सेंसर के साथ-साथ मशीन लर्निंग का उपयोग यह भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है कि विभिन्न क्षेत्रों में लोग कब उपस्थित होंगे। 2024 के हालिया बाजार अनुसंधान के अनुसार, पुनर्निर्माण के दौरान आने वाली लगभग एक तिहाई वाणिज्यिक इमारतों में इन स्मार्ट सिस्टम को स्थापित किया जा रहा है। परिणाम? वास्तविक मांग के आधार पर वायु प्रवाह को समायोजित करने के कारण लगभग 18 प्रतिशत कम ऊर्जा खपत। इन उपकरणों को इतना प्रभावी बनाने का कारण इमारत नियंत्रण प्रणालियों के साथ उनका संबंध है। वे लगातार प्रत्येक स्थान में आने वाली हवा की दिशा और मात्रा में समायोजन करते रहते हैं, और यह परिवर्तन लगभग पांच से पंद्रह मिनट के अंतराल पर इमारत में विशिष्ट क्षेत्रों में हो रही गतिविधियों के आधार पर होता है।
स्तरीकृत वायु प्रवाह रणनीतियाँ कब्जे वाले स्तर पर कम वायु वेग (<0.15 मी/से) बनाए रखती हैं, जबकि प्रभावी स्थान परिस्थिति सुनिश्चित करती हैं। परिक्रामी सर्पिल डिफ्यूज़र विशेष रूप से प्रभावी साबित हुए हैं, CIBSE TM67 परीक्षण प्रोटोकॉल के अनुसार कार्यालय परिवेश में मानक रैखिक मॉडल की तुलना में ड्राफ्ट शिकायतों में 74% की कमी आई है।
वाणिज्यिक इमारतों में वायु प्रवाह प्रतिरोध को कम करके उपयुक्त डिफ्यूज़र का चयन करने से प्रशंसक ऊर्जा खपत में 25% से 40% तक की कमी आ सकती है। प्रशंसक नियम बताते हैं कि वायु प्रवाह मांग में 20% की कमी मोटर शक्ति में लगभग 50% की गिरावट के बराबर होती है। एरोडायनामिक रूप से डिज़ाइन किए गए वेन टर्बुलेंस को कम करते हैं, जिससे कम स्थैतिक दबाव पर संचालन संभव होता है और एचवीएसी के कुल संचालन समय में कमी आती है।
दबाव स्वतंत्र नियंत्रण वाले वीएवी डिफ्यूज़र वास्तव में इस बात के आधार पर हवा के प्रवाह की मात्रा बदल सकते हैं कि उपस्थिति सेंसर क्या पता लगाते हैं, इसलिए वे उन क्षेत्रों पर ऊर्जा बर्बाद करना बंद कर देते हैं जहाँ कोई नहीं होता। ऐसे स्मार्ट डिफ्यूज़र लगाने वाली इमारतों में आमतौर पर पुरानी निश्चित प्रवाह प्रणालियों की तुलना में वार्षिक एचवीएसी बिल पर लगभग 18 से 22 प्रतिशत तक की बचत होती है। इनके कार्य करने के तरीके से आवश्यकता अनुसार ताज़ी हवा के संचलन को सही मात्रा में बनाए रखा जाता है, लेकिन इसी समय जब मांग पूर्ण क्षमता पर नहीं होती, तो मुख्य तापन और शीतलन इकाइयों पर कम तनाव पड़ता है। यह आराम और दीर्घकालिक रखरखाव लागत दोनों के लिए उचित है।
ऊर्जा विभाग द्वारा 2023 में 47 विभिन्न वाणिज्यिक इमारतों पर किए गए एक अध्ययन के अनुसार, उचित ढंग से व्यवस्थित डिफ्यूज़र नेटवर्क केवल इसलिए समग्र एचवीएसी ऊर्जा खपत को 15 से 20 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं क्योंकि वे जगहों पर बेहतर तरीके से हवा को मिलाते हैं। पिछले वर्ष एनर्जी एंड बिल्डिंग्स में प्रकाशित एक अन्य शोध में प्रदर्शित किया गया कि कंपनियों ने जब अच्छी डिफ्यूज़र व्यवस्था को कॉइल्स पर नियमित रखरखाव के साथ जोड़ा, तो प्रशंसकों के लिए और भी अधिक बचत दिखाई दी। इन सुधारों के पीछे मुख्य कारण? कमरों में कम तापमान परतें और ऊष्मा पंप प्रणालियों में संपीड़कों के बार-बार बेवजह चालू और बंद होने की कम घटनाएं।
एक एचवीएसी वेंट डिफ्यूज़र आंतरिक स्थानों में हवा वितरण की दिशा, गति और मिश्रण को नियंत्रित करता है, जो प्रदूषकों से भरे क्षेत्रों को रोककर आंतरिक वायु गुणवत्ता को प्रभावित करता है।
डिफ्यूज़र्स के आकार और स्थान वायु प्रवाह दक्षता को प्रभावित करते हैं। उचित आकार सुनिश्चित करता है कि प्रशंसक ड्राफ्ट पैदा किए बिना कुशलता से काम करें, जबकि रणनीतिक स्थान गर्म या ठंडे स्थानों से बचते हुए वायु को समान रूप से वितरित करता है।
HVAC डिफ्यूज़र्स के सामान्य प्रकारों में रैखिक, घूर्णी, विस्थापन और स्लॉट डिफ्यूज़र्स शामिल हैं, जो विभिन्न सेटिंग्स में अलग-अलग वायु प्रवाह वितरण आवश्यकताओं की सेवा करते हैं।
सेंसर और आईओटी प्रौद्योगिकी से लैस स्मार्ट डिफ्यूज़र्स आबादी के पैटर्न की भविष्यवाणी कर सकते हैं और इसके अनुसार वायु प्रवाह को समायोजित कर सकते हैं, जिससे ऊर्जा की खपत में कमी आती है और HVAC प्रणाली की दक्षता में वृद्धि होती है।