سیستم نصب آبشاری پکیج

آموزش نصب پکیج دیواری

سیستم آبشاری پکیج شوفاژ

در بخش­های اول و دوم به بررسی سیستم آبشاری و مدار هیدرولیک آن پرداخیتم.

در این بخش به عنوان آخرین بخش، موضوعات کاربردی مربوط به جداکننده هیدرولیکی بررسی و نقاط کنترلی جهت عملکرد بهینه سیستم تشریح می­شود. اشاره شد که برای ایجاد استقلال هیدرولیکی در مدارهای اولیه (تولید حرارت) و ثانویه (انتقال حرارت)، به گونه­ای که افت فشار هر کدام از مدارها تاثیری بر دیگری نداشته باشد، از جداکننده هیدرولیکی استفاده می­شود. به دلیل جداسازی هیدرولیکی، مقادیر مختلف دبی آب در هر دو مدار قابل دست­یابی است که منجر به ایجاد حالت های متنوعی در مدار هیدرولیک می شود. به طور کلی سه حالت زیر قابل تصور است:

بالا فرتن دمای T3 تاثیر مستقیم بر حرارت تولید شده در پکیج های مدولار دارد. در این پکیج-ها دمای آب خروجی توسط حسگر دما اندازه گیری می شود و توان مصرفی پکیج براساس دمای تنظیم شده خروجی، تغییر می کند. به بیان ساده تر با نزدیک شدن دمای برگشت به دمای رفت، شیر گاز پکیج به طور تدریجی بسته می شود.

آموزش نصب پکیج دیواری

به دلیل کمتر بودن دبی در مدار ثانویه، حرارت ورودی به جداکننده هیدرولیکی ار حرارت خروجی از آن بیشتر است که در نتیجه بخشی از آن به سیستم آبشاری برگشت داده می شود. علی رغم این که در این سیستم از کنترل کننده مرکزی پیشرفته استفاده شده است، به دلیل این که دمای آب برگشت به پکیج بالاست، توان تولیدی کمتر از میزان مورد نیاز است. در واقع به دلیل کافی نبودن دبی در مدار ثانویه، نمی توانیم حرارت تولید شده در پکیج ها را به سیستم گرمایشی انتقال دهیم. البته این پدیده زمانی مشکل ساز می شود که تفاوت دبی های اولیه و ثانویه زیاد باشد.

آموزش نصب پکیج دیواری

به عنوان مثال مدار هیدرولیکی یک سیستم در شکل (۵) آورده شده است که می توانیم حالت سوم را در آن بررسی نماییم. این سیستم آبشاری می تواند شامل چهار دستگاه پکیج ۳۶Kw  (فقط گرمایشی) باشد که ۱۰۸ کیلووات توان خروجی دارد و همان طور که در بخش اول اشاره شد، برای اماکن تجاری و مدارس مورد استفاده قرار می گیرد. آب گرم مصرفی توسط منبع کویل دار تامین می گردد. فرض کنید در یک روز سرد زمستانی کنترل کننده مرکی براساس دمای بیرون دمای تنظیم شده برای فضای داخلی ساختمان، دمای ۸۰C را برای حسگر آب رفت به سیستم گرمایشی در نظر می گیرد. یعنی تا وقتی که دمای این حسگر ۸۰C نرسد. فرمان روشن ماندن پکیج ها باقی می ماند.

آموزش نصب پکیج دیواری

حال اگر حالت سوم در این سیستم به وقوع بپیوندد و به طور مثال آب برگشت از سیستم گرمایشی (T4) و آب برگشت به سیستم آبشاری (T3) به ترتیب c O50 و oC 70  باشد، برد الکترونیک پکیج فرمان کاهش توان ورودی را صادر می کند  و علی رغم این که نیاز سیستم گرمایشی مرتفع نشده است، براساس فرمان کنترل کننده مرکزی، پکیج ها به طور متناوب خاموش و روشن می شوند.

طبق آخرین فرمول، هر چقدر دبی مدار ثانویه کمتر باشد، توان تولیدی پکیج ها کمتر خواهد شد تا جایی که خاموش شوند و به دلیل وجود نیاز گرمایشی پس از مدت زمان کوتاهی دوباره روشن می شوند. این پدیده،  Short Cyching یا خاموش و روشن شدن زودهنگام نامیده می-شود و راندمان کارکرد و طول عمر قطعات را کاهش می دهد.

حالت بهینه در انتخاب پمی های سیرکولاسیون مدار ثانویه این است که دبی آب در مدار ثانویه بر حسب دمای مورد نیاز آن، بیشتر از مدار اولیه باشد. با توجه به این که دبی مدار اولیه در هنگام طراحی و براساس حداثر توان سیستم تعیین می گردد. نیازی به تغییر در آن وجود ندارد و طرح سیستم فقط باید دبی مدار ثانویه را به گونه ای طراحی نماید که به دمای مورد نظر دست یابد.

طراحی و ابعاد جداکننده هیدرولیکی

مورتورخانه های چگالشی-آبشاری کردن پکیج های چگالشی

سال هاست که اجرای موتور خانه هایی به سبک قدیمی از اکثر کشورهای جهان به دلیل کمبود منابع سوختی و هزینه های بالای نگه داری در حال کاهش است. جایگزین آن ها موتورخانه های چگالشی پا به عرصه طراحی و اجرا گذاشته است. پکیج های چگالشی اعم از دیواری و زمینی به گونه ای طراحی  و ساخته شده اند که می توان آن ها را با یکدیگر به صورت موازی، مدولار یا آبشاری نصب نمود به طوری که با ترکیب حداکثر چند دستگاه کدانسینگ بویلر (براساس نوع و کاتالوگ فنی کارخانه سازنده) توان کلی آن ها را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش داد. در این مجموعه ترکیبی، توان در محدوده حداقل و حداکثر تعداد و توان کندانسینک بویلرهای استفاده شده کاملا مشخص و قابل تنظیم می باشد.

این سیستم قابل تنظیم به خاطر مجموعه هیدرولیکی متصل به آن سادگی قابل نصب بوده و به طور خاص برای نصب در مکان هایی با ابعاد بزرگ یا متوسط کاملا مناسب می باشد. گرمای خروجی حداکثر، مصرف سوخت کم در نتیجه تنظیم درجه حرارت و توان قابل دست یابی و سادگی زیاد در نصب، همچنین مدیریت کاربری جامع پکیج های ترکیبی این امکان را می دهد که بویلرها هم به صورت ترکیبی و یا به صورت تکی جهت حصول به میزان مشخصی از توان خروجی مورد نیاز به سیستم اضافه یا کم شوند. هدف از نصب بویلر های کندانس قابل تنظیم داشتن سیستمی جهت تامین دقیق نیازهای گرمایشی برای هر مکان و با هر گونه شرایطی می باشد به گونه ای که هر نوع مصرف کننده ای را راضی نگه دارد. به همین دلیل قسمت مدیریت بویلرهای کندانس چه به تنهایی نصب شوند چه به صورت ترکیبی از طریق استفاده از یک سری لوازی جانبی که با هدف بهینه کردن کنترل شرایطی جوی حاصل از تولید حرارت دستگاه مادامی که بیشترین استفاده از خروجی بویلر می شود را امکان پذیر می-سازد.

در حال حاضر این موتورخانه ها در اکثر کشورهای پیشرفته تنها گزینه قابل انتخاب فرآوری سازندگان ساختمان می باشد. دیگ های کاندنسینگ یا چگالشی با توید کم مونواکسید کربن (CO) و اکسیدهای نیتروژن (NOX) که مهم ترین پایه آلودگی های ناشی از احتراق ناقص موتورخانه ها هستند، بهترین گزینه جهت حفظ محیط زیست می باشند. این دیگ ها به عنوان پاکیزه ترین سیستم های حرارتی در کلاس بندی ۵ اروپا قرار دارد.

با نصب موازی این دستگاه ها می توان به قدرت گرمایشی بسیار بالای بدون هیچ گونه محدودیتی دست یافت.

به طول خلاصه به منظور بیان تفاوت این نوع موتورخانه ها با مدل های سنتی می توان گفت، در دیگ های چدنی و فولادی مرسوم شعله پس از انتقال حرارت به بدنه دیگ نهایتا تا دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد می تواند سرد شود و محصولات احتراق که شامل گازهای منواکسید کربن، دی اکسید کربن و بخار آب است با دمای حداقل ۲۰۰ درجه سانتی گراد از دیگ خارج می شود. این دما در صورت تنظیم نبودن و یا عدم انتخاب صحیح دیگ و مشعل به راحتی به بالای ۳۰۰ درجه سانتی گراد خواهد رفت. این در صورتی است که کاهش دمای محصولات احتراق در دیگ های چگالشی تا دمای کمتر از ۱۰۰ درجه سانتی گراد نیز ادامه می یابد که این کاهش دمای احتراق نتیجه احتراق کامل و جذب سریع دما توسط دیگ است. در فرایند کاهش دمای دود، دمای بخار آب موجود در محصولات احتراق بسیار کاهش یافته و باعث چگالش (تبدیل گاز به مایع) بخار آب موجود در دود می شود. لذا به جای بخار آب شاهد مایع آب خواهیم بود. مشابه این فرایند را در فصل سرما در خروجی اگزوز ماشین ها با خروج دود به همراه قطرات آب دیده ایم که به علت سرد شدن بیش از حد دود در بدنه اگزوز و موتور خودرو می باشد.

پکیج های چگاشی دارای راندمان بسیار بالایی می باشد که در توضیح باید گفت: آب برای تبخیر نیازمند جذب گرمای زیادی در ۱۰۰ درجه سانتی گراد می باشد که این موضوع زمان بر می باشد. به عنوان مثال یک کتری آب در ده دقیقه به جوش خواهد آمد ولی با همان میزان شعله، ساعت ها تا تبخیر کامل آب موجود، به جذب گرمای شعله خواهد پرداخت. حال اگر عکس این فرایند را داشته باشیم یعنی به سرد کردن محصولات احتراق (دود) ادامه دهیم شاهد جذب بسیار زیاد حرارت تا کاهش دمای دود و مشاهد آب مایع در دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتی گراد خواهیم بود.

این گونه می توان گفت که آب موجود در محصولات احتراق در صورتی که به صورت بخار از دیگ موتورخانه خارج شود مقدار زیادی انرژی را با خود ربوده و در صورتی که دمای دود را کاهش دهیم تا این انرژی را بگیریم می توانیم ۱۰ تا ۲۰ درصد بیشتر از فرایند سوختن حرارت بگیریم. یعنی با مصرف ۲۰ درصد کمتر سوخت به همان میزان گرما به دست خواهیم آورد. در دیگ ها و پکیج های سنتی و آب گرم کن ها ما حداکثر راندمان ۹۳ درصد را خواهیم داشت چون آب را به فرم بخار از محفظه احتراق خارج می کنیم و در پکیج ها و دیگ های چگالشی با افزودن این ۱۰ درصد گرما راندمان از ۱۰۰ درصد تجاوز خواهد کرد و در آزمایشگاه شامل راندمان ۱۰۵ تا ۱۱۰ درصد خواهیم بود حتما شما خواهید پرسید چگونه راندمن بالای ۱۰۰ درصد خواهیم داشت.

لازم به توضیح است اشکال در تعریف راندمان حداکثر ۹۳ درصد برای دیگ های سنتی وجود دارد و در توضیح باید گفت که معمولا ارزش حرارتی یک متر مکعب گاز را حدود ۸۰۰۰ کیلوکالری در متر مکعب در نظر می گیرد که این تعریف ارزش سوخت طبق اندازه گیری های قدیمی است. ارزش حرارتی سوخت در صورتی که در ترکیب با دود و بخار باشد را بالای ۹۰۰۰ کیلوکالری در متر مکعب در نظر می گیرند. در اصل باید راندمان دیگ های چگالشی را نزدیک به ۱۰۰ درصد دانست و حداکثر راندمن دیگ های سنتی را از ۹۳ بسیار کمتر ( حداکثر ۸۰ درصد ) اعلام کرد در پکیج های چگالشی این افزایش راندمان مدیون دو تغییر عمده است.

۱- اولین عامل در سیستم سوخت و احتراق این دیگ ها می باشد که با به کارگیری سیستم پیش مخلوط به جای سیستم های احتراق سنتی باعث به سوزی گاز با کمترین میزان هوای ممکن می شود. در این روش قبل از احتراق ،‌ گاز و هوا به تناسب بسیار دقیق با هم مخلوط و در حین احتراق هوایی به شعله اضافه یا دمیده نمی شود.

۲- دومین عامل در دیگ چگالشی قدرت جذب حرارت از شعله توسط دیگ است. در دیگ-های سنتی فولادی و چدنی به علت ضخامت بالای بدنه باعث مقاومت و جذب حرارت و بزرگ شدن سطح دیگ شده است. در دیگ های چگالشی با جایگزین کردن استیل ضد زنگ  و نازک و نیز افزایش سرعت گردش آب در دیگ سرعت و میزان انتقال حرارت بالا ربوده می شود. تفاوت مهم دیگر در طراحی دیگ چگالشی عوض شدن جهت جریان سیال گرم شونده در دیگ می باشد که باعث سردتر شدن محصولات احتراق می شود.

از مزایای پکیج های چگالشی کاهش حجم دیگ است. اکثر این دیگ ها تا ظرفیت های ۲۰ هزار کیلووات ) گرمایش تا ۲۰۰۰ متر) به صورت دیواری ساخته می شود و با نصب موازی این دستگاه¬ها بر روی دیوار فضای موتورخانه به نصف کاهش می یابد که این موضوع از لحاظ تجاری بسیار پراهمیت می باشد.

تنظیم سریع شعله و بالا بودن دامنه تغییرات میزان شعله ( مدولاسیون بالا ) که به خاطر برد الکترونیک پیشرفته این دستگاه هاست. دیگ های چگالشی با سیستم مدولاسیون پیشرفته خود می توانند با دقت بالا به تولید انرژی گرمایی مورد نیاز بپردازند. از جمله مزایای آن سیستم، قابلیت کارکرد با کمتر از ۱۰ درصد توان اسمی هر دیگ می باشد که در دیگ های سنتی این میزان معمولا با روشن و خاموش شدن های مشعل صورت می پذیرد که باعث تلفات حرارتی و کاهش طول عمر مشعل و نوسانات زیاد در دمای دیگ می شود. این ویژگی در سیستم گرمایش از کف به دلیل نیاز به تزریق حرارت کم و بی وقفه از اهمیت بالایی برخوردار می-باشد. البته دمای کم سیستم های گرمایش از کف و فن کویل ها، دیگ ها یا پکیج های چگالشی می باشند و در این سیستم ها راندمان به بالاترین میزان ممکن خواهد رسید.

برد این دستگاه ها قابلیت برقراری ارتباط با یکدیگر را داشته و در صورت موازی بودن چند دستگاه و نیاز به تولید میزان کم حرارت، فقط یکی از دستگاه ها روشن و به تولید حرارتی می پردازد که این امر نوبتی بین دستگاه ها جابه جا می شود. این کار باعث افزایش راندمان عمر و افزایش دامنه مدولاسیون خواهد شد. در ضمن این دستگاه ها قابلیت نصب و به انواع کنترل کننده های و ترموستات های اتاقی را داشته که باعث کنترل کننده آسان و از راه دور می شود.

مانع اصلی موجود در افزایش استفاده از این موتورخانه ها و کاهش مصرف انرژی در کشورمان پایین بودن قیمت انرژی می باشد. قیمت تمام شده یک موتورخانه چگالشی با طراحی روز و استفاده از بهترین لوازم به طور متوسط دو برابر یک موتورخانه سنتی با اجرای خوب خواهد بود. در صورت استفاده از این نوع موتورخانه ها مصرف سوخت کاهشی بین ۱۰ تا ۳۰ درصد (با توجه به شرایط سازه) خواهد داشت که این به معنای خارج کردن مصرف کننده از تصاعد و کاهش بسیار زیاد هزینه های انرژی خواهد بود. البته تنها شرط کاهش مصرف انرژی استفاده از دیگ های چگالشی نمی باشد.

در یک سازه سه عامل مهم در کاهش مصرف سوخت نقش دارد:

۱-     اول مصرف کننده سوخت یا مولد حرارت ( موتورخانه ) می باشد.

۲-     دوم نوع سیستم حرارتی مورد استفاده در سازه که باید مناسب با کاربری آن باشد.

۳-     سوم کنترل کننده های دمای محیط در سازه و فرهنگ استفاده از سیستم کنترلی دما می-باشد.

متاسفانه در هر سه زمینه در کشورمان با ضعف هایی رو به رو هستیم. لذا باید در سازه های جدید به این سه نکته هم زمان پرداخته و بهترین زمان، زمان طراحی و اجرای سازه ها می باشد.

در طراحی موتورخانه های چگالشی محاسبات مهندسی همانند محاسبات موتورخانه های سنتی است ولی نحوه اجرای لوله کشی و اجرای کلکتورهای رفت و برگشت بسیار متفاوت بوده و مهندسین کشورمان نیاز به آموزش در این زمینه دارد و در صورت انجام طراحی مناسب موتورخانه های چگالشی هزینه های اجرایی نسبت به موتورخانه های سنتی بسیار کمتر خواهد بود. در اجرای طراحی ها و سازه های جدید فقط با به کارگیری سه عامل یاد شده فوق کاهش ۴۰ درصدی مصرف سوخت را شامل خواهیم بود که این امر بسیار پراهمیت است. باید همواره به یاد داشت که کاهش مصرف انرژی، افزایش آسایش و طول عمر سازه با تحقیقات و پیگیری فعالان در امر ساختمان تسریع خواهد یافت. ما در هر سازمان یا مجموعه هایی باید به فکر شروع آموزش های جدید و نگاه نو و متفاوت از امروزه به آینده باشیم. امید است هرچه سریع تر کشور عزیزمان به سوی بهینه شدن گام بردارد. در ادامه سعی شده است با درج تصاویر گویا و نقشه های انفجاری منطقه ای دستگاه چگونگی آبشاری کردن پکیج های چگالشی دیواری به سادگی بیان گردد و قسمت ها و قطعات انحصاری این سیستم به سادگی حضورتان معرفی شود.

  • قطعات اصلی:‌شمای قطعات براساس هم خانواده بودن چیده شده است
شاسی اصلی دستگاه
کیت متعادل کننده هیدرولیکی
مجموعه شیر سه طرفه و اتصالات مربوطه به مخزن ذخیره آب گرم مصرفی ( شامل حسگر آب گرم مصرفي )
مجموعه اتصالات عمودی هیدرولیکی
مجموعه اتصالات دودکش برای نصب خارجی با لوله دودکش با قطر ۸۰ میلی متر
مجموعه اتصالات دودکش برای نصب خارجی با لوله دودکش با قطر ۱۰۰ میلي متر

 

  • قطعات اصلی:‌شمای قطعات براساس هم خانواده بودن چیده شده است .
شاسی اصلی دستگاه

 

کیت متعادل کننده هیدرولیکی
مجموعه شیر سه طرفه و اتصالات مربوطه به مخزن ذخیره آب گرم مصرفی (شامل حسگر آب گرم مصرفی)
مجموعه اتصالات عمودی هیدرولیکی
مجموعه اتصالات دودکش برای نصب خارجی با لوله دودکش با قطر ۱۰۰ میلی متر

 

مجموعه اتصالات عمودی هیدرولیکی

برای اتصال مستقیم به دستگاه روی اتصالات برگشتی به دستگاه یک صافی قرار گرفته است تا پکیج را از هر گونه ناخالصی و مواد زائد که باعث گرفتگی مسیر می شوند، محافظت کنند.

این مجموعه شامل اجزای زیر است:

۱ – صافی

 ۲ – شیر عایق

۳ – اتصالات منبع انبساط

۴ – سوکت گیج فشار

۵ – اتصال مربوط به پر کردن مدار دستگاه

کیت متعادل کننده هیدرولیکی

استفاده از یک متعادل کننده فشار هنگامی که یک مدار اولیه و پمپ آن و یک مدار ثانویه با یک یا چند پمپ وجود دارد، پیشنهاد می گردد. متعادل کننده ناپایداری های حاصل از تداخل عملکرد پمپ ها و تغییر غیر عادی جریان را خنثی می کند.

متعادل کننده ناحیه ای با افت فشار کم ایجاد می کند. در نتیجه مدار اولیه دستگاه مستقل از مدار ثانویه خواهد شد و باعث انعطاف پذیری نصب در سیستم هایی با چند پمپ با هد و دبی بالا خواهد شد.

مجموعه شیر سه طرفه

۱ – واشر

۲ – مانیفولد جریان رفت گرمایش به سمت مخزن ذخیره آب گرم مصرفی

۳ – مانیفولد برگشت جریان از مخزن ذخیره آب گرم مصرفی

۴ – شیر سه طرفه

امکان تولید آب گرم مصرفی از طریق اتصال دستگاه به یک منبع ذخیره از طریق مجموعه شیر سه طرفه وجود دارد. نصب مجموعه شیر سه طرفه روی خط برگشت گرمایش، مستلزم استفاده از حسگر حرارتی آب گرم مصرفی جهت کنترل دستگاه به استثنای استفاده از یک تنظیم کننده می باشد. این مجموعه متشکل از شیر سه طرفه و یک حسگر حرارتی مخزنی برای آب گرم مصرفی می باشد که به دستگاه متصل خواهد شد تا تنظیمات دستگاه و نمایش اطلاعات ( در مورد آب گرم مصرفی ) صحیح باشد.

مجموعه دودکش افقی

مجموعه لوله های افقی دودکش برای تخلیه دودهای خروجی به قطر ۸۰

مجموعه لوله های هم مرکز افقی به قطر ۸۰ تا ۱۲۵ میلی متر و جنس لوله داخلی پلی پروپیلن

مجموعه دودکش عمودی

مجموعه لوله دودکش عمودی برای تخلیه دودهای خروجی به طور مستقیم در شرایطی که ارتفاع زیاد است. ( قطر ۸۰( .

مجموعه لوله های هم مرکز عمودی ( دوجداره ) به قطر ۸۰ تا ۱۲۵ لوله داخلی از جنس پلی پروپیلن

مانیفولد دود

با نصب موازی دستگاه ها، تخلیه محصولات احتراق از طریق یک لوله با استفاده از مانیفولد دود، امکان پذیر می باشد. مانیفولد دود، غالبا از جنس پلی پروپیلن می باشد تا بیشترین مقاومت مکانیکی را در برابر فعالیت شیمیایی مایع کندانس داشته باشد. همچنین نصب آن به آسانی صورت بگیرد . هر بویلر می تواند به طور جداگانه به دود مکش اصلی توسط یک اتصال مناسب مجهز به یک دمپر مکانیکی که از برگشت دود ( وقتی که یک یا چند بویلر در حال کار نیستند )  جلوگیری کند، وصل شود.

مجموعه شامل

۱ )    مانیفولد دود از جنس پلی پروپیلن

۲ )    تله آب از جنس پلی پروپیلن

۳ )    زانویی ۹۰ درجه از جنس پلی پروپیلن

سیستم های کنترلی

نمونه هایی از نصب

نصب مدار گرمایش با کنترل از راه دود و یک حسگر حرارتی دمای محیط کنترل می شود.

نمونه نصب پکیج های چگالشی به صورت موازی کردن

مدیریت از راه دور بر سیستم با امکان برنامه ریزی و نمایش تمام پارامترهای ویژه دستگاه

نوعی از دیگ های زمینی چگالشی

۱ شیر گاز ۹ محفظه جمع آوری مایع کندانس
۲ لوله ورودی گاز ۱۰ اتاقک جریان دود
۳ الکترود جرقه زن ۱۱ حسگر NTC مدار برگشت
۴ الکترود حسگر شعله ۱۲ حسگر NTC مدار رفت
۵ حسگر  NTC  بدنه ۱۳ مدار رفت
۶ ترموستات حد ۹۰ درجه ۱۴ مشعل
۷ اتاق احتراق ۱۵ فن دور متغییر
۸ عنصر حرارتی ۱۶ حسگر جریان هوا