.

پنجره نافس یک سیتم تهویه جدید و پیشرفته در پوسته ساختمان هاست که با وجود ارائه محصول آزمایشی آن، هنوز وارد بازار فروش نشده است. این مبادله گر جدید حرارتی هوا-هوا، بسیار جمع و جور، 05/1 کیلو گرم وزن داشته و به راحتی در ظرفشویی قابل شستشو می باشد. در غلظت CO2  داخل اتاق فعال شده و می تواند به عنوان یک آژیر حریق در مواقع ضروری عمل کند.

ابعاد سری جدید این پنجره  750*200*180 میلی متراست که می تواند در قاب پنجره یا دیوار خارجی نصب شود. بعد از تست نمونه اولیه در ایسلند و هلند، پیش بینی راندمان 95% انتقال حرارتی جواب داد. در20 درجه اختلاف حرارتی مابین هوای درون و بیرون دو فن 4 واتی با توانایی تبادل حرارتی  50 متر مکعب بر ساعت، 320 وات، انرژی حرارتی ذخیره می کنند. تجهـیزات برقی سـنتی با راندمـان 40 % دارای ظرفیت ذخیره انرژی 300 واتـی می باشد. بنابراین کل بازده انرژی پنجره نافس (جعبه ای) 89% است.

در این سیستم مبادله کننده حرارتی مفتولی تنها ?8 پاسکال اختلاف فشار دارد و فن این پنجره های نافس در نمونه اولیه، حدود 30dbصدا ایجاد نمود که باید در نمونه های بعدی مدنظر قرار گیرد. تعدادی از موانع و مشکلاتی که در سیستم های تأسیساتی امروزی به وضوح دیده می شوند عبارتند از:

1- کیفیت هوای بیرونی :
بررسی کیفیت هوای درونی خانه های شخصی در هلند نتایج قابل ملاحظه ای در پی داشته است. براساس تحقیقات Evert Hasselaar در500 خانه درگروه های مختلف، این نتیجه حاصل شد که ??? خانه هایی که دارای تهویه مکانیکی بودند، ظرفیت تهویه به علت کثیفی حدود 10% در سال کاهش می یافت و نیز به دلیل آزار و اذیت صوتی موتور گاهی تهویه مکانیکی قطع می شد.

کشف دیگر این بود که در 5?4 خانه ها، تهویه طبیعی دراتاق خواب اصلی کوچک 2 نفره داشتند که در ??% این خانه ها به خاطر سروصدای ترافیک، حتی درشب پنجره ای برای بازشدن نبود. غلظت CO2 بسیار بالا و گرد وخاک ریز زیادی درخانه ها یافت می شد. همچنین حمامی که 3 بار در روز برای دوش گرفتن استفاده می شد عموما" تهویه بسیار کوچکی برای خشک شدن داشت و این باعث نمایان شدن لکه های سیاه می شد. نکته دیگر این بود که اختلاف شاخصی بین حمام های داخلی و حمام هایی که تنها یک پنجره دردیوار بیرونی داشتند وجود نداشت و دیوارهای سفالی حمام ها که تا سقف کشیده شده اند ساده تر تمیز می شدند.

2- تاسیسات موجود با کارایی کم:
مطالعه درمورد تهویه موجود درساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی هلند نشان می دهد که تفاوت بسیاری بین نتایج پیش بینی شده و آنچه که درعمل حاصل می شود وجود دارد. عوامل موثرعبارتند از ایده، طراحی، ذخیره، اجرا، کنترل، تطبیق، استفاده و نگهداری و...
در هر مرحله اشتباهاتی که درابعاد بزرگ مستقر می شوند، وجود دارد. (شکل )1

درفازمفهومی معمارباید آب وهوای درونی را درمقطع عرضی مرسوم طراحی کرده و آن را به مدیر و مشاوران تاسیسات توضیح دهد. درعمل به مهارت زیادی نیز احتیاج است.
تمام سیستم های حرارت، تهویه، سیستم تصفیه هوا بدون مکانیابی توسط مشاوران طرح می شود که معمولا" در سقف های کاذب مخفی میشوند و سقف کاذبی که برای پنهان کردن داکت های هوا استفاده می شود، حدود %15 حجم ساختمان را تسخیر می کند.          

و نکته دیگر اینکه در تخمین هزینه های ساخت قبل یا بعد ازمناقصه های عمومی معمولاً ازتهویه فاکتور گرفته می شود.
3- بازبینی تاسیسات :
تأسیسات موجود درخانه ها درعمل به دلیل صدای آزاردهنده و کثیف شدن سریع مبادله کننده حرارتی پشت دریچه فولادی دراتاق، زیر سقف و... مورد استقبال ساکنین قرار نمی گیرد. تاسیسات بزرگتر معمولا" مداوم تر بوده ولی به فضای بیشتری احتیاج دارند و حرارت زیادی تولید می کنند که این به معنای راحتی کمتر و قیمت ساخت بالا وحداکثر بار گرمایی و سرمایی می باشد.
تهویه جدید با راندمان بالا:
دوباره ازابتدا شروع میکنیم؛ یک ساختمان خوب، یک معماری پایداراست و تأ سیسات مهمان های آرام وهوشمند آنند. سالهاست راجع به ایده ساخت پنجره نافس فکر شده است و اینکه چگونه قابل دسترسی می باشد و یا به چه فرمی است، هنوز به طور کلی شناخته نیست. تحقیقات وسیع جهانی در مورد بهترین مبادله کننده حرارتی سالهای زیادی به طول انجامیده و سرانجام با نمایش یک مبادله کننده حرارتی که توسط دکتر ir.noorvan andel اختراع شده بود، به ثمر رسید.( شکل 3و4)
ابعادی برای قاب پنجره انتخاب شده که هماهنگ با عمق دیوار مرکب دو جداره و ایزولاسیون سنتی بیرونی باشد.
پنجره نافس دارای سه جز اصلی است:
1) سیستم تهویه تعادلی با دو فن
2) سیستم کنترل هوشمند
3) مبادله کننده حرارتی مفتولی با جریان متقابل

نمونه اولیه شامل یک ترکیب شفاف مبادله کننده حرارتی با جریان متقابل به ابعادmm80*180*450 می باشد که کمتر از kg 1 وزن دارد و مبادله کننده حرارتی مفتولی به راحتی برای شستشو در ظرفشویی های استاندارد جای میگیرد.
ابعاد سری اول نمونه 750*200*180 میلی متر می باشد . پنجره نافس با تعبیه تهویه مکانیکی تعادلی در کنار تهویه طبیعی کار آرایی بهتری از خود نشان می دهد .
سنسور CO2 در غلظت ppm 500 به طوراتوماتیک روشن می شود؛ همجنین در غلظت 1200ppm یک علامت نوری مشاهده می شود و وقتی که غلظت به 1700ppm رسید یک علامت صوتی به معنی باز شدن حتمی درها و پنچره ها برای سالم نگه داشتن هوای درون شنیده می شود.

برای مقابله با این امر، محصور کردن هوای افقی و مجراهای خروجی با بادهای سنگین توصیه می شود؛ زیرا در این شرایط تهویه طبیعی مناسبی صورت خواهد گرفت.  بر طبق محاسبات، نمونه اولیه بایستی بازده گرمایی متوسط 95% را داشته باشد.  نمونه اولیه در پنجره یک آشپز خانه در ساحل جزیره ایسلند درسال 2003 امتحان شد که بازده گرمایی آن بیش از 95%بود. (شکل 7)

چهار گرما سنجی که به وسیله دستگاه تهویه برگشت پذیر دمای جریان هوای متعادل را تنظیم می کردند، به خوبی کار می کردند. یک فرد به راحتی می توانست متوجه صدا و سرعت چرخش بالا حین طوفان بشود.(هم در جهت رو به باد و هم در جهت پشت به باد)

اصلی ترین ایده ای که در پنجره نافس نهفته است،  سیستم تهویه محلی هوشمند است که تقریبأ همه مزیت های سیستم های تهویه مرکزی بزرگ را بدون کمترین مقدار ضرر و زیان دارد (شکل 8).  طراحی مجدد و کوچک کردن ابعاد قسمتهای زیادی از یک سیستم تهویه کاری انجام پذیراست.

در پایان نامه Yonnic Decking دانشجوی طراحی صنعتی دانشگاه Delft در این مورد، ابعاد دومین نمونه شبیه نمونه اولیه طراحی شده بود. وی موفق به بهینه سازی کانال های سوخت رسان مبادل حرارتی مفتولی در نمونه اولیه شد. وی یک دستگیره نیز جهت بیرون آمدن مبادله کننده گرمایی وتمیز کردن آن در ماشین ظرفشویی در فضای خالی باقی مانده تعبیه کرده است (شکل 9).  در این  تحقیق تمام انواع تهویه کننده ها مورد بررسی قرار گرفته بودند.

سه ساختار متفاوت می تواند در انواع مختلف ساختمان ها وجود داشته باشد. قسمت شیشه ای شفاف، قسمت قاب عمودی پنجره و قسمت پانل یا دیوار بسته در ساختمان های موجود که احتمالی ترین راه حل می باشند.

پنجره های نافس درکنار تهویه طبیعی و یا تهویه مکانیکی تعادلی – خیلی خوب حمل می کنند.