سیستم حرارت مرکزی

سیستم حرارت مرکزی
اساس کار سیستم حرارت مرکزی بر این ست که حرارت از یک منبع انرژی به قسمت های مختلف ساختمان انتقال می یابد .برای انتقال حرارت وجود سیال واسطه ای چون آب – بخار – هواو روغن لازم است که ناقل حرارت بین منبع انرژی و دستگاههای گرم کننده باشد .
سیال با دریافت حرارت از منبع انرژی حرارتش بالا می رود و و در تبادل کننده گرمای خود را به محل (اطاق و سایر قسمت ها ) داده و سرد می شود و مجدداً برای کسب حرارت به منبع یاز می گردد . . سیستم های مختلف حرارت مرکزی عبارتند از :
حرارت مرکزی با آ ب ( گرم – داغ ) – حرارت مرکزی با بخار – تهویه گرم – تهویه مطبوع و حرارت مرکزی تشعشعی .
سیستم حرارت مرکزی آبی :
سیستمی که در آن ناقل حرارت ، آب باشد آنرا حرارت مرکزی آبی گویند در این نوع سیستم آب در یک دیگ با دریافت حرارت گرم می شود و یا اینکه به طور غیر مستقیم در یک مبدل حرارتی گرم شده و به وسیله لوله به دستگاه های گرم کننده مانند رادیاتور – کنوکتور – فن کویل و واحد های گرم کننده و نظایر آن ارسال می شود و گرمای خود را به محل داده و سرد می شود و مجدداً به دیگ برگشته و این مدار تجدید می شود .
آب به عنوان بهترین ناقل گرما در حرارت مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در همه جا به حد کافی وارزان یافت می شود همچنین گرمای ویژه آب نسبتاً زیاد و و خواص مناسبی در زمینه انتقال حرارت دارد ، خاصیت مهم دیگر آب در تاسیسات حرارت مرکزی که حائز اهمیت است ، قابلیت تنظیم درجه حرارت آب می باشد که از نظر اقتصادی بسیار مهم است . این خواص باعث شده که گرمایش با آب در ساختمانهای مسکونی به منظور ایجاد هوای گرم و تهیه آب گرم مصرفی ساختمانها استفاده شود ؛ همچنین برای گرمایش حمام ها و گرم کردن پرس ها و غیره به کار می رود که در این حالت آن را گرمایش صنعتی می نامند .
تقسیم بندی سیستم حرارت مرکزی آبی :
حرارت مرکزی با آب به صورت های مختلفی طرح ریزی و تقسیم بندی شده که انواع زیر را می توان نام برد .
1- از نظر درجه حرارت ،به سیستم حرارت مرکزی با آ ب گرم و سیستم حرارت مرکزی با آب داغ.
2- از نظر فشار به سیستم حرارت مرکزی باز ( فشار معمولی )و سیستم حرارت مرکزی بسته (تحت فشار ) .
3- از نظر گردش ، آب ، به سیستم حرارت مرکزی طبیعی و سیستم حرارت مرکزی اجباری ( پمپی )
در سیستم حرارت مرکزی با آب گرم درجه حرارت آب پائین تر از نقطه جوش آب در فشار جو بوده ، در حالی که درجه حرارت آب در سیستم آب داغ بالا تر از نقطه جوش در فشار آتمسفر می باشد .
چون فشار هوا درشرایط معمولی یعنی در ارتفاع سطح دریامعادل 760 میلیمتر سطح جیوه و درجه حرارت تبخیر آب در این فشار 100 درجه سانتیگراد است پس میتوان درجه حرار ت100 درجه سانتیگراد را به عنوان مرز بین حرارت مرکزی با آب گرم و حرارت مرکزی با آب داغ قرار داد ،البته صحیح تر است که درجه حرارت تبخیر را به عنوان مرز انتخاب کنیم چون در این صورت خصوصیات سیستم آبگرم به این ترتیب مشخص می شودکه درجه حرارت آب باید از درجه حرارت تبخیر آن پائین تر باشد و در این حال در سیستم هایی که در محلها ی مرتفع تری قرار دارند حد این دو سیستم از 100 درجه کمتر خواهد بود .
برای بیان حالت دوم یعنی تقسیم بندی از نظر فشار می توان چنین توضیح داد که اگر سیستم حرارت مرکزی با آتمسفر هوا ارتباط داشته باشد سیستم باز و اگر با هوای خارج ارتباطی نداشته باشد ، سیستم بسته نامیده می شود . این تقسیم بندی تا حدودی با تقسیم بندی سیستم آب گرم و سیستم آب داغ ارتباط دارد زیرا اغلب سیستم حرارت مرکزی با آب گرم از نوع سیستم باز و سیستم حرارت مرکزی با آب داغ از نوع سیستم بسته می باشد ولی در حالتهای استثنایی گاهی سیستم آب گرم به صورت سیستم بسته و سیستم آب داغ در اثر فشار استاتیکی ارتفاع آب با آتمسفر هوا ارتباط داشته یعنی به صورت سیستم باز عمل می شود .
برای به جریان انداختن آب گرم در سیستم حرارت مرکزی یک نیروی فشاری لازم است که در سیستم طبیعی نیروی دورانی لازم آب در اثر اختلاف وزن مخصوص آب به خاطر اختلاف درجه حرارت در داخل دیگ به وجود می آید و در سیستم اجباری این فشار وسیله پمپ مخصوص تامین می شود در این حالت کار سیستم تابع ایجاد نیروی خارجی است .
سیستم های حرارت مرکزی آبی و دیگر سیستم ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند :
1- مولد حرارت یا گرم کننده که مولد حرارت در سیستم آبی دیگ آب گرم است و در بعضی از سیستم ها ممکن است حرارت از ماده دیگری که قبلا گرم شده توسط مبدل حرارتی به سیستم هدایت شود .
2- شبکه لوله کشی سیستم که حرارت را از گرم کننده به محل مصرف هدایت می کند .
3- وسایل تبادل حرارت یا بدنه گرمایی که حرارت منتقل شده از گرم کننده را به محیط می دهد .

علاوه بر این سه قسمت اصلی در سیستم های حرارت مرکزی آبی وسایل تنظیم کننده و کنترل نیز موجود است که درجه حرارت آب و محیط را کنترل و نوسانات حجمی آب را جبران می نماید .
قبل از شناختن سیستم های حرارت مرکزی آبی به مسئله لوله کشی اشاره می کنیم :
سیستم های لوله کشی شوفاژ را به دو دسته یک لوله ای و دو لوله ای تقسیم می کنند ، سیستم دو لوله ای خود به دو دسته تقسیم می شود : سیستم دو لوله ای مستقیم و سیستم دو لوله ای معکوس :
سیستم یک لوله ای :
منظور از سیستم یک لوله ای این است که آب دیگ توسط یک لوله به طور سری به رادیاتورها برسد ، آب گرم از قسمت فوقانی دیگ به طرف رادیاتورها حرکت کرده و ابتدا وارد رادیاتور شماره 1 می شود و پس از عبور کلیه آب از رادیاتور شماره یک وارد رادیاتور شماره 2 شده و بدین ترتیب هر رادیاتوری که سر راه آن باشد آب گرم دیگ از آنها عبور می کند.
این سیستم لوله کشی هم در سیستم طبیعی و هم در سیستم اجباری ممکن است استفاده شود و عیب آن این است که رادیاتورهایی که به دیگ نزدیک تر هستند گرم تر و آنهایی که دور هستند سرد تر خواهند بود . و حتی ممکن است آخرین رادیاتور گرم هم نشود ، این سیستم لوله کشی برای ساختمان های بزرگ مناسب نبوده و معمولا در ساختمانهای کوچک که بتواند با گردش طبیعی آب گرم به جریان در آید استفاده می شود .
سیستم دو لوله ای با برگشت مستقیم : در این سیستم آب برگشتی رادیاتورها مستقیما به لوله برگشت متصل شده . در این نوع سیستم لوله کشی اگر محاسبه لوله دقیق باشد آ ب گرم در کلیه رادیاتورها تقسیم می گردد کنترل و تنظیم آب در رادیاتورها ساده نیست و بستگی به انتخاب قطر لوله کشی دارد این سیستم در ساختمانهای مسکونی و غیره استفاده می شود زیرا از نظر لوله کشی با صرفه تر از سیستم معکوس می باشد ، در سیستم دو لوله ای مستقیم مسیر آب در هر یک از رادیاتورها مشخص و متفاوت می باشد .
سیستم دو لوله ای با برگشت معکوس : در این سیستم بر خلاف نوع مستقیم آب در تمام رادیاتورها مسیر تابشی را طی می کند این سیستم بیشتر برای ساختمانهای مرتفع که رادیاتورها در یک ستون و روی هم قرار دارند بسیار مناسب و عملی است .
شرح سیستم های حرارت مرکزی آبی:
سیستم های حرارت مرکزی آبی باز
آب در اثر گرم شدن منبسط می شود و چون سیال غیر قابل تراکم می باشد در یک سیستم بسته که پر از آب باشد فشارهایی ایجاد می نماید که ممکن است سیستم را ترکانده و فشار آزاد شود ، ولی در سیستم های باز هیچوقت چنین حالتی پیش نمی آید زیرا به علت ارتباط سیستم با آتمسفر هوا فشار سیستم بالا نرفته و انبساط و انقباض آب در موقع گرم و سرد شدن در سیستم باز جبران می شود .
سیستم های باز به یک منبع انبساط مجهز می باشد که معمولا در بالای این منبع لوله ای جهت ارتباط با آتمسفر هوا تعبیه شده است حجم منبع انبساط باید به اندازه ای باشد که بتواند نوسانات حجمی آب سیستم را جبران نماید مخزن انبساط معمولا در بالاترین نقطه ساختمان باید باشد به دلایل زیادی نباید رو باز ساخته شود بلکه برای ارتباط با فشار هوا از یک لوله سرریز یا یک لوله مخصوص هوا استفاده شود ، لوله سرریز ضمنا آب اضافی یا بخار ایجاد شده احتمالی را به بیرون هدایت می کند .
مخزن انبساطی وقتی قابل اطمینان است که امکان یخ زدن خود مخزن و لوله سرریز آن وجود نداشته باشد و با این منظور آن را در محفظه بین سقف اتاق و شیروانی یا در اتاقکی در پشت بام قرار می دهند و از آنجا که عایق کردن مطلق ( صد در صد عایق ) وجود ندارد با ایزوله کردن مخازن نمیتوان از یخ زدن احتمالی آنها جلوگیری کرد به این منظور از یک لوله برگشت سیرکولاسیون استفاده می شود که در این صورت مخزن انبساط در سیرکولاسیون سیستم شرکت کرده از یخ زدن آن در سرمای زیاد جلوگیری می شود ، گاهی در اثر ایجاد حرارت زیاد و یا بستن تعداد زیادی از مصرف کننده های حرارتی آب سیستم بیش از حد گرم می شود ، و ممکن است در دیگ و لوله رفت آب گرم ایجاد بخار کند ( البته در سیستم های مجهز به وسایل کنترل درجه حرارت چنین اتفاقی نمی افتد ) در این حالت که به داغ شدن بیش از حد معروف است بخار ایجاد شده می بایستی توسط مخزن انبساط به خارج هدایت شود ، برای این کار و به منظور جلوگیری از بالا رفتن فشار غیر مجاز لازم است که نوع و اندازه اتصالات سیستم به منبع انبساط مناسب اختیار شود ، توسط مهندسین تاسیساتی برای این حالت مقررات زیر وضع شده است
الف : یک اتصال غیر قابل بستن ( بدون هیچ نوع شیری ) بین سیستم و منبع برقرار شود .
ب – دو اتصال غیر قابل بستن با منبع انبساط ارتباط داشته باشد که یکی لوله رفت و دیگری لوله برگشت اطمینان خواهد بود .
اگر سیستم دارای چند دیگ باشد و آنها هر کدام به تنهایی قابل بستن باشد برای هر یک لوله رفت و لوله برگشت منظور می شود ، وقتی در سیستم از طرف این مقررات اطمینان حاصل شود دیگر احتیاج زیادی به مراقبت ندارد فقط نکته ای که قابل توجه است این است که لوله رفت می بایستی با یک شیب ثابتی از دیگ به طرف منبع انبساط هدایت شود تا بخار و هوای موجود در آب به راحتی بتواند جریان داشته باشد ، از طرفی این خطر موجود است که اگر بالشتک بخار ( بخار متراکم در یک محل ) ایجاد شود و قسمت مجاور بخار در دیگ زیاد از حد گرم شود زودتر فرسوده خواهد شد .برای اطلاع از چنین پیش آمدی بهتر است لوله سرریز منبع انبساط تا موتورخانه آورده شودو به این ترتیب سرریز کردن ویا گرم شدن بیش از حد دیگ ملاحظه و معلوم میشود جدا از هدایت لوله سرریز به پشت بام ولوله فاضلاب ساختمان باید اجتناب کرد چون علاوه بر عدم اطلاع از وضع کار دیگ ممکن است در موقعی که اب قطره قطره از لوله سرریز بیرون میریزد یخ زده و مانع جریان طبیعی اب بشود.
سیستم حرارت مرکزی طبیعی آب باز:سیستم حرارت مرکزی طبیعی اب گرممتداول ترینسیستم طبیعی میباشد واین سیستم آب گرم به سیستم آب گرم معمولی معروف شده است.
در این سیتم آب گرم باید در پایین ترین قسمت شبکه قرار گیرد زیرا نیروی جریان در این نوع در اثر اختلاف وزن مخصوص حاصلاز اختلاف درجه حرارت آب دیگ میباشد بعلاوه در اینجا از اختلاف درجه حرارت رفت وبرگشت آب حد اکثراستفاده میشودبه این دلیل باید دیگ از پایین ترین واحد مصرف پایین تر باشد. معمولا پایین ترین واحد مصرف اگر در طبقه هم کف قرار گرفته باشد دیگ در زیر زمین است یعنی موتور خانه در زیر زمین است این سیستم به موجب قرار گرفتن نحوه لوله آب رفت به دو نوع تقسیم از بالا و از پایین تفکیک میشود در پهلوی هر رادیاتور در محل اتصال لوله آب رفت یک شیر تنظیم نصب میکنند کهبه وسیله آن مقدار آب گرم ورودی به رادیاتور کنترل میشود یعنی با بستن شیر به اندازه لازم میتوان مقدار حرارت را تقلیل داد منبع انبساط در بالا ترین نقطه سیستم قرار گرفته و لوله رفت اطمینان به قسمت بالای منبع انبساط وصل میشود (قسمتی از منبع که هوا وجود دارد )ودر پایین ترین قسمت منبع نیز لوله برگشت اطمینان نصب میگردد (قسمتی که آب داخل منبع وجود دارد )لوله اتصال رفت و برگشت میتواند به عنوان لوله رفت و برگشت رادیاتور ها مورد استفاده قرار گیرد برای اینکه منبع اتصال در سیکولاسیون تقسیم شرکت کرده واز یخ زدن آب منبع ولوله هایجلوگیری شود از قسمت پایین منبع اتصال یک لوله با قطر کوچکتر به لوله رفت اطمینان متصل میشود و معمولا در این اتصال یک شیر تخفیف دهنده یا تنظیم قرار میدهند که به آن وسیله بتوان مقدار جریان را بر حسب احتیاج تنظیم کرد علاوه بر این در منابع انبساط لوله سرریز و لوله هوا که با هوای خارج در ارتباط هستند قرار دارد که محل اتصال ل لوله سرریز بالاترین حد آب در منبع انبساط تعیین می شود .
پر کردن :
پر کردن این سیستم ها از سمت پائین عمل می شود ، در روی دیگ یا از پائین ترین محل لوله برگشت شیری نصب می شود که به لوله کشی آب شهر ووصل می گردد که در این صورت یک شیر قطع و وصل و یک شیر یکطرفه در اتصال ضروری است تا اطمینان حاصل شود که آب گرم سیستم وارد لوله کشی شهر گردد . بهتر است که سیستم شوفاژ به وسیله یک لوله لاستیکی ( شیلنگ ) قابل باز شدن به لوله آب وصل شود که در این صورت پس از پر کردن سیستم از آب ، شیلنگ را از سیستم جدا کرده و می توان برای نظافت موتورخانه از آن استفاده کرد ..
تخلیه هوا :
با پر کردن سیستم از پائین با آب معلوم است که در هر حال سطح آب در همه جا یکسان بالا می رود و بایستی هوای موجود درسیستم از بالاترین محل بتواند خارج شود . در لوله های انبساط عبور هوا بدون اشکال امکان پذیر است و از این طریق هوا به منبع انبساط هدایت می شود در این صورت باید دقت شود که نمام هوای موجود در سیستم به خارج هدایت شود و سیستم از آب پر گردد چون در غیر این صورت با وجود مقدارکمی هوا در جای نا مناسب ممکن است مزاحمتیبرای سیر کولاسیون آب ایجاد شود و کار سیستم دچار اختلال گردد .
در هر صورت بایستی به ترتیبی عمل شود که هوای مانده در سیستم هنگام گرم شدن بتواند به راحتی خارج شود ، بر این اساس بایستی لوله های تقسیم کننده رفت و برگشت (لوله افقی ) با یک شیب ملایم از دیگ به طرف لوله ای قائم وصل شود و این شیب معادل 2 میلیمتر در هر متر طول لوله مناسب است و اگر قطر لوله ها بزرگ باشد این مقدار شیب می تواند کمتر باشد .
خالی کردن سیستم :
خالی کردن سیستم ازطریق شیر تخلیه انجام می گیرد که در این حال باید کلیه شیر هاباز باشند و اگر سیستم دارای مخزن هوا می باشد در هنگام تخلیه شیر هوای مخزن نیز باز باشد .

لوله های رفت و برگشت آب بایستی به شیر تخلیه و لوله هوا به شیر هوا مجهز باشد .
بستن لوله های قائم – در مواقع تغییر با تغییر بعضی از واحدهای گرم کننده در صورتی که روی لوله های قائم شیری نباشد مجبوریم جریان آب شوفاژ را قطع کنیم که این عمل درست نیست ، از این رو در سیستم های بزرگ شیر فلکه هایی در لوله های قائم در نظر می گیرند که در صورت تعمیر یا تعویض بتوان آب آن لوله را قطع کرد .
سیستم حرارت مرکزی با آب گرم طبیعی از بالا ( سیستم دو لوله ای )
در این سیستم بر خلاف تقسیم از پائین لوله رفت بالاتر ازرادیاتور قرار دارد معمولاً لوله رفت در زیر سقف طبقه آخر و یا زیر شیروانی نصب می شود .
در این سیستم یک لوله قائم اصلی وجدو دارد که حتی الامکان از دیگ آب گرم تا بالاترین قسمت امتداد می باید و معمول استکه این لوله قائم به منبع انبساط وصل شود .
سیستم آب گرم طبیعی با تقسیم از بالا ( سیستم یک لوله ای)
اگر رادیاتورها به لوله رفت و برگشت بدون واسطه متصل گردند ، سیستم یک لوله ای نامیده میشود . عیب این سیستم در این است که چون رادیاتورها به طور سری به هم وصل می شوند و تمام آب گرم باید از هر رادیاتور عبور کند امکان ندارد که یک رادیاتور را خاموش کرد بلکه تمام مسیر لوله قائم که شامل یک سری رادیاتور می باشد باید بسته بشوند ، همینطور در این حالت ( سری ) درجه حرارت در رادیاتورها مختلف خواهد بود.
برای اینکه تک تک رادیاتورها در حالت سریبه تنهایی بسته شوند باید از شیر سه راهه در اتصال کوتاه استفاده کرد که اجازه می دهد آب گرم ازاتصال کوتاه رادیاتور هدایت شود .

رادیاتور شوفاژ

رادیاتورهای شوفاژ امروزه جزو پرکاربردترین تجهیزات گرمایشی در ساختمانهای عمومی و منازل می باشند.که ما بیشتر از سیستم گرمایش به وسیله آبگرمکن از آنها استفاده می نماییم اولین شخصی که سیستم گرمایش آبگرم مرکزی را ابداع نمود تریواله سوئدی در سال ۱۷۱۶ میلادی بود .
در سال ۱۷۷۰ جیمزوات برای اولین بار از رادیاتور های چند تکه که با بخار آب گرم می شد برای گرمایش استفاده نمود . این سیستم گرمایی تکامل جدی یافت تا آن که در سال ۱۸۳۱ ، پرکنیز سیستم کامل گرمایش با آبگرم را که مجهز به مخزن انبساط بود را به نام خود به ثبت رساند . کاملتریت سیستم گرمایش آبگرم که شباهت زیادی با سیستم های متداول امروزی نیز دارد در سال ۱۸۳۳ توسط مهندس انگلیسی به نام پالکو ابداع گردید .
از سال ۱۹۵۰ که پمپهای آبگردان وارد سیستم های گرمایشی گردید رویکرد عمومی مردم به استفاده از شوفاژ به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت .رادیاتورها به سه دسته پره ای ، تخت و لوله ای تقسیم می گردند و از لحاظ جنس نیز دارای انواع فولادی ، چدنی و آلمینیومی می باشند .
البته ناگفته نماند که رادیاتور ها فقط بر اساس شکل ظاهری تقسیم بندی نمی شوند بلکه روش گرمادهی در انواع سطوح آن ها نیز متفاوت است .
اساسا رادیاتورها گرمای خود را از طریق تابش و جابجایی به هوای اتاق پس می دهند و معمولا ۱/۳ گرمای خود را از طریق تابش و ۲/۳ آن را از طریق جابجایی به هوای اتاق پس می دهند .
انتخاب محل نصب رادیاتورها

فرض نمایید که در یک اتاق با دمای۲۰ درجه(c) و مقابل دیواری که ضریب k آن ۰.۵۵w/m۲k است قرار گرفته اید و دمای هوای بیرون نیز -۱۲c درجه است .مطابق با نمودار تعیین دمای سطح جداره ی ساختمان با توجه به دمای هوای خارج و ضریب k دیوار خارجی ، دمای سطح داخلی دیوار معادل ۱۷.۸ (C) به دست می آید که با استفاده از رابطه زیر :
"دمای محسوس = دمای سطح داخلی دیوار + دمای داخلی اتاق تقسیم بر ۲ "دمای محسوس ۱۸.۹ درجه می شود . حال برای آن که دمای محسوس را به به ۲۰ درجه سانتیگراد برسانیم باید دمای هوای اتاق را به ۲۲.۲ درجه افزایش دهیم .
به اختلاف دمای بین سطح دیوار و هوای اتاق ، کسری گرما یا کسری تابش گفته می شود.
اختلاف دمای پنجره ها با هوای اتاق معمولا بیش از این مقدار است ، اگر دمای هوای بیرون -۱۲ درجه باشد دمای سطح پنجره حدود ۹ درجه خواهد شد. این اختلاف ریاد با بالا بردن هوای اتاق قابل جبران نیست .
حال برای جبران کسری تابش پدید آمده باید از طریق تابش یک سطح گرم آزاد عمل نمود . اختلاف دمای لازم برای این سطح گرم کننده مانند رادیاتور با توجه به طول و ارتفاع نصب آن مشخص می شود . این کار با طراحی جایگاه ، تعیین اندازه و اختلاف دمای لازم برای رادیاتور (مثلا برای جبران جریان عمودی هوا ) برای حذف کامل اثر سردی سطوح پیرامونی و با توجه به ذخیره سازی گرمایی آن ها انجام می شود .
در نتیجه تنها راه حل موثری برای جلوگیری از کسری تابش ، تعیین جایگاهی مناسب برای رادیاتور است . این محل باید به گونه ای اننتخاب شود که رادیاتور افزون بر گرمایش اتاق ، هوایی مطبوع در هر نقطه از اتاق ایجاد کند .
چون معمولا سردترین مکان در اتاق نزدیک پنجره است و به علاوه از طریق درزهای آن ، امکان نفوذ هوا به داخل اتاق وجود دارد ، جایگاه و اندازه رادیاتورها با توجه به موقعیت پنجره مشخص می شود . از این رو بهترین توزیع دما در اتاق و بهترین جبران برای کسری تابش وقتی رخ می دهد که رادیاتور زیر پنجره نصب شود . اگر رادیاتور که حدود ۶۰% گرما را بهع صورت جابجایی منتقل می کند به صورت آزاد جلوی دیوار بیرونی زیر پنجره نصب شود ، نیروی شناوری هوای گرم آن به قدری بزرگ خواهد بود که امکان نفوذ هوای سرد شده ی روی وجه داخلی پنجره و هوای سرد وارد شده از درزهای پنجره ، به درون اتاق را منتفی می سازد ، با این کار جریان هوا در اتاق (گردش هوای اتاق ) برقرار خواهد شد .
هرگاه رادیاتور زیر پنجره نصب شود طول آن باید معادل پهنای پنجره انتخاب شود . با این کار جریان عمودی هوا متعادل می شود و گرمای تابشی رادیاتور بیشتر می شود .
از طرفی هرچه سطح تابشی رادیاتور افزایش یابد با بهتر بگوییم سهم گرمای تابشی رادیاتور افزایش یابد تاثیر بیشتری در ایجاد آسایش گرمایی خواهد داشت . زیرا گرمایی که از طریق تابش از بدن انسان به بیرون منتقل می شود با افزایش سطح تابش رادیاتور بهتر جبران می شود .برای استفاده از حداکثر توان گرمایی رادیاتور باید آن را نزدیک به دیوار و زیر پنجره نصب کرد . حداقل فاصله رادیاتور از جداره های ساختمان از دیوار حداقل ۵۰ میلی متر و از کف اتاق حداقل ۱۰۰ میلی متر باید باشد .در این صورت هیچکونه افت توانی پدید نخواهد آمد .
ملاحظات طراحی رادیاتور

طراحی رادیاتور باید براساس درجه حرارت هوا در گرمترین منطقه¬ای که وسیله ممکن است در آن کار کند، صورت گیرد. در آب و هوای سردتر مقدار آب در گردش رادیاتور به وسیله ترموستات تنظیم می شود؛ به نحوی که فقط سنجش از قدرت خنک¬کنندگی رادیاتور مورد استفاده قرار گیرد. افزایش دمایی بین ۸ تا ۱۲ درجه برای هوای جاری در رادیاتور منظور می شود. افزایش دمای بیشتر متداول نیست؛ به¬خصوص که در هوای گرم موجب تبخیر بنزین در پمپ بنزین و لوله های رابط در موتور بنزینی می شود و از رسیدن سوخت به موتور جلوگیری به¬عمل می آید.
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله های تخت پره-دار استفاده می شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می شود که تعداد پره ها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.
رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا

رادیاتور دستگاهی است در سیستم خنک¬کننده موتور که حجم زیادی از آب این سیستم را در تماس نزدیک با هوا نگه می¬دارد تا انتقال حرارت از آب به هوا به¬خوبی و به¬سـرعت امکـان¬پذیر باشـد. همچنین می توان گفت رادیاتور وسیله¬ای است که برای نگهداری مقدار زیادی آب در مجاورت حجم بزرگی از هوا به¬کار می رود؛ به طوری که حرارت بتواند از آب به رادیاتور و از رادیاتور به هوا منتقل شود.
اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله ها و پره ها به¬وجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنک¬کننده توسط پمپ به جداره های سیلندر جریان می یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور می¬شود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان می¬یابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله ها منتقل می-کند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره ها منتقل می¬شود و سپس گرمای انتقال¬یافته به پره ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می شود.
انواع رادیاتور

شبکه رادیاتورها شامل دو نوع فین تیوب و کروگیت است:
۱) رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله ها عمود بر راستای پره هاست و لوله ها از داخل پره ها عبور می کنند.
۲) رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله ها از داخل پره ها عبور نمی کنند بلکه پره ها به صورت موجدارند و لوله ها در امتداد پره ها روی نوک فین قرار داده می شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحت¬تر و سریع¬تر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم می¬شوند که تکنولوژی ساخت هر یک می تواند Soldering و Brazing باشد.
اگر رادیاتور در حالتها ی زیر نصب شود افت توان خواهد داشت :
• زیر تاقچه
• پنجره
• داخل کابین یا پشت پرده
در صورتی که از یک ورقه جهت پوشش رادیاتور استفاده گردد افت توان ممکن است به ۱۵% برسد .
ضمیمه – 1
پیشرفت روز افزون علم و تکنیک و توجه هر چه بیشتر به آسایش و رفاه زندگی بهمراه گسترش احداث واحدها و مجتمع های مسکونی، تجاری واداری، ابداع و ساخت تاسیسات متنوع مهندسی (نظیر سیستمهای تهویه مطبوع و حرارت مرکزی )را به دنبال داشته که به کارگیری آنها ضمن بر آوردن اهداف اولیه و اساسی کنترل شرایط حرارتی و برودتی ،پی آمدهای مطبوعی نظیر بهینه سازی استفاده از منابع انرژی، کاهش آلودگیهای زیست محیطی ،اجتناب از خطرات مالی و جانی را بدنبال داشته است .
در این راستا سیستم حرارت مرکزی (شوفاژ) با بهره گیری از سیال عامل جهت انتقال انرژی حرارتی از واحد مولد گرما ، به لحاظ سهولت استفاده و دسترسی آسان ،هزینه نصب و نگهداری مناسب ،عدم ایجاد آلودگیهای اجتناب ناپذیردر سیستمهای احتراقی (نظیر بخاری) از چند دهه پیش تا کنون در بسیاری از اماکن عمومی و خصوصی نظیر منازل ، مجتمعهای مسکونی ، ساختمانهای اداری،ورزشگاهها، بیمارستانها و… از کاربرد موفقی برخوردار بوده است. در مجموعه مولد گرمایی، رادیاتور به عنوان جزء آشکار سیستم و عامل اصلی انتشار حرارت به محیط اطراف در یک چرخه گرمایی، عهده دار نقش اساسی در نیل به توقعات همه جانبه ‏‍"ظاهری تزئینی" و "راندمان و عملکرد مطلوب" بوده از اینرو، طراحی و ساخت آن مد نظر قرار دادن شرایط ویژه ای همچون ظرافت و زیبائی، ایمنی و استحکام ، حجم کم و عمر طولانی را به عنوان پارامترهای اولیه الزامی مینماید.
جهت حصول به موارد فوق الذکر ، استفاده از مواد فلزی و غیر فلزی نظیر فولاد ،آلومینیوم ، چدن ومواد پلیمری با برخورداری از فراوانی وقیمت مناسبتر در ساخت رادیاتور ها متداول بوده و اقتضای تولید هر یک از انواع فوق را شرایط کاربرد،محدودیتهای فنی و ملاحظات اقتصادی در تطبیق با مناسبات اقلیمی و فرهنگی مشخص مینماید که نتایج بررسیهای امکان سنجی تولید و نوع رادیاتور فولادی و آلومینیومی ضمن برآوردهای مستدل فنی ، مالی و اقتصادی در ابعاد صنایع کوچک طی گزارش حاضر به عنوان الگوی کارشناسی احداث واحدهای تولید آنها ارائه میگردد.
فرآیندتولید رادیاتور فولادی نیازبه دانش فنی پیچیده ای نداشته ومراحل آن عملیات متداول در صنایع فلزی اعم از مراحل ورقکاری ( برش ،پرس کاری و فرم دهی )،جوشکاری (جوش مقاومتی وجـــــوش (اکسی استیلن)،پوشش دهی بارنگ وکنترل کیفیت را شامل بوده و عمده مواد مصرفی آن را ورق فولادی تشکیل می دهد.
رادیــــاتورهای آلومینیومی نیز از فرآیند تولید متشکل از ریخته گری تحت فشار ، لحیم کاری سخت ،رنگ آمبزی و کنترل کیفیت برخوردار بوده که شمشهای آلومینیوم ماده اولیه اساسی تولید آنها بشمار می آیند. ماهیت عملیات مکانیکی فر آیند تولید و نوع مواد اولیه مورد استفاده در واحدهای تولید رادیاتور ،آلودگیهای زیست محیطی را که در بـــــرخی صنایع عامل بازدارنده و محدوده کنندهای بشمار می آیند، منتفی نموده و به منظور حصول به شرایط استاندارد نیز با ملحوظ داشتن واحدهای کنترل کیفیت مواد، فرآیند ومحصول در طرح ، پیش بینی های لازم جهت کنترل عوامل آلوده سازوتولید محصولات کیفی برای تامین مقاصدصادرات و پوشش دهی هر چه بیشتر بازار مصرف در رقابت با محصولات قابل جانشینی صورت گرفته است.
ضمیمه – 2
در سیستم حرارت مرکزی که با عنوان شوفاژ مطرح می شود .در محلی به نام موتورخانه دستگاههایی از قبیل دیگ، مشعل، پمپ، و… نصب شده و حرارت به سیال واسطه که میتواند اب باشد منتقل گردیده سپس پمپ موجود در موتورخانه ابگرم را توسط لوله کشی به داخل اتاقها هدایت نموده و وارد رادیاتورهای مستقر در اتاق می کند
این رادیاتورها گرما را به اتاق منتقل کرده و در نتیجه دمای اب کاهش می یابد .و آب توسط لوله برگشت به طرف موتورخانه رفته و برای جذب مجدد گرما به داخل دیگ هدایت می شود و بار دیگر این سیکل و چرخه تکرار می شود .
اصولا در سیستم حرارت مرکزی که از آبگرم استفاده می شود .دمای خروجی اب از دیگ 180 درجه فارنهایت و دمای ورودی اب به داخل دیگ که گرمای لازم را به اتاق منتقل کرده است . برابر 160 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود .به عبارت دیگر اختلاف دمای ابگرم خروجی از دیگ و آب برگست داده شده از ساختمان برابر 20 درجه فارنهایت است .
نحوه گرم شدن اتاق توسط رادیاتور به صورت جابجایی آزاد یا طبیعی میباشد .هوای بالای رادیاتور معمولا به دلیل گرم شدن سبک شده و به طرف بالا حرکت میکند و هوای سرد طرف مقابل اتاق جایگزین آن می شود .به همین ترتیب یک چرخش طبیعی در جریان هوای اتاق بوجود آمده و دمای تمامی نقاط اتاق بالا رفته و اتاق گرم می شود .
رادیاتور شوفاژ فاقد هرگونه موتور یا وسیله برقی است .پس نمیتوان توسط رایاتور شوفاژ دمای اتاق را کنترل کرد .میزان رطوبت نسبی اتاق نیز قابل کنترل نمی باشد .اصولا وقتی هوای اتاق گرم می شود .میزان درصد رطوبت نسبی کاهش می یابد .به عبارت دیگر رادیاتور شوفاژ میزان رطوبت نسبی اتاق را کاهش می دهد .و بایستی توسط افزودن بخار به هوای اتاق میزان رطوبت مورد نیاز انسان را تامین نمود .
به طور کلی در زمستان فضاهایی که کنترل دما و در صد رطوبت نسبی در آنها اهمیت زیادی ندارد می توان از رادیاتور شوفاژ استفاده نمود .( هرچند دمای اتاق در سیستم رادیاتوری به راحتی و به کمک کنترل کننده های الکتریکی و مکانیکی قابل کنترل است )
بهترین محل نصب رادیاتور

در زیر پنجره یا کنار دیوارهای خارجی است .علت این است که توسط رادیاتور شوفاژ در فصل زمستان دائما گرما به اتاق افزوده می شود .ولی دمای اتاق بالا نمی رود و این دما ثابت می ماند .چون بخش بیشتری از گرمای تولید شده تلف می شود .
تلفات حرارتی از دو طریق انجام میگیرد . یکی تلفات حرارتی ناشی از جداره ها از قبیل سقف- کف و دیوار و پنجره و… دیگری تلفات حرارتی ناشی از نفوذ هوای سرد از درزهای پنجره می باشد . به عبارت دیگر چه بخواهیم و نخواهیم این تلفات حرارتی صورت می گیرد . ما فقط میتوانیم میزان آن را کاهش دهیم ولی نمیتوانیم آن را به طور کامل حذف نماییم . پس بهتر است رادیاتور را در زیر پنجره نصب کنیم تا مقداری از حرارت رادیاتور صرف تلفات پنجره وجدارها شود .و بخشی که باقی می ماند اتاق را گرم کرده و دمای ان را در حدی مناسب نگه دارد .و بتوانیم در نزدیکی پنجره از اتاق استفاده نماییم . اگر رایاتور در خلاف ضلع پنجره نصب شود . به دلیل سردی محیط اطراف پنجره استفاده از آن محیط خالی از اشکال نمی باشد .
پیشنهاد دیگری که در اینجا مطرح است این می باشد . که در حد امکان پنجره ها دارای شیشه دوبل یا دولایه باشند . استفاده از شیشه دوجداره علاوه بر اینکه سبب عایق صدا خواهد بود . همچنین میزان ضریب انتقال حرارت شیشه را به حد نصف می رساند .در نتیجه تلفات حرارتی کاهش می یابد . و سبب صرفه جویی در مقدار پره های رادیاتور می شود .و در فصل زمستان از خیس شدن شیشه در سطح داخل اتاق جلوگیری میکند . چون سطح شیشه در فصل زمستان یک لایه سرد است . در اثر تماس بخلر آب در داخل اتاق با آن در روی شیشه آب جاری می شود . ولی وقتیکه شیشه دوجدار باشد . سطح داخلی آن گرم شده و میعان در سطح شیشه اتاق نخواهد افتاد .
رادیاتورهای شوفاژ از نظر جنس به سه دسته تقسیم می شوند:
1. چدنی
2. فولادی
3. الومینیومی
خط تولید رادیاتورهای چدنی به دلیل پایین بودن راندمان حرارتی و بالا بودن وزن آنها برچیده شده و تقریبا منسوخ شده می باشد .
رادیاتور آلومینیومی سبک تر زیباتر و ضریب هدایت حرارتی بالاتری نسبت به فولادی دارد .ولی از لحاظ قیمت گرانتر می باشد .معمولا در فضاهایی که رطوبت زیاد دارد . مانند حمامها بایستی حتما از رادیاتور آلومینیومی استفاده کرد .
پره رادیاتورهای فولادی به صورت یک بلوک غیر قابل تفکیک تولید می شوند . یعنی در خارج از کارخانه نمیتوان به آنها پره اضافه کرد و یا کم نمود .ولی در مورد رادیاتورهای آلومینیومی این قابلیت وجود دارد .
مبنای فروش رادیاتورهای آلومینیومی در بازار پره می باشد . یعنی قیمت به ازای هر پره سنجیده می شود .

تجهیزات حرارت مرکزی

آب گرم کن ها در انواع گاز سوز , الکتریکی, سوخت مایع و انرژی خورشیدی ساخته می شوند. در سیستم های با گرمایش مرکزی تهیه آب گرم توسط دیگ های گرمایشی و مبدل حرارتی انجام می گیرد. در کارخانجاتی که دارای شبکه بخار می باشند , آب گرم توسط ژنراتورهای بخار تهیه می گردد.

همچنین در سیستم های حرارت مرکزی مبدل های تهیه آب گرم مصرفی DHW مخفف Domestic Hot Water در قالب مخازن کویلی یا منابع دو جداره و یا اخیرا مبدل های سریع صفحه ای موسوم به brazed heat exchanger که از حجم کوچکی برخوردار هستند تشکیل می شود. ار این سیستم ها آب گرم تولید شده در دیگ در تبادل با آب شهر موجب انتقال انرژی گرمایی به آن گردیده و آب گرم بهداشتی مورد نظر را تامین می کند. در این مطلب به انواع آب گرم کن ها اشاره شده است.
آب گرم کن کویلی:
در آب گرم کن های کویلی , در داخل لوله های کویل , آب گرم دیگ در حرکت است و آب اطراف خود یعنی داخل منبع را گرم می کند. معمولا جنس لوله از مس است و تبادل حرارت از سیال داخل آن به آب سرد داخل منبع عمل می شود . سیال گرم کننده , آب گرم یا سیال دی گری است.
آب گرم کن های نفتی و گازی :
آبگرم کن های نفتی و گازی به صورت زیر تقسیم بندی می شوند:
١-آب گرم کن یا دود کش خارجی که در آ، شعله و دود حاصله از سوخت اطراف مخزن آب را فرا می گیرد.
٢-آب گرم کن با دود کش داخلی که درون این نوع آب گرم کن یک لوله عمودی ( دود کش ) تعبیه شده است .
٣-آب گرم کن های فوری ( گازی ) . نحوه کار این آب گرم کن ها دایمی یا متناوب است و نفت قبل از ورود به مخزن سوخت با هوا پودر می شود, سپس در مخزن پخش می شود و به وسیله جرقه ا لکتریکی یا کبریت مشتعل می شود . کنترل آب گرم کن یا دستی و یا اتوماتیک است.
بعضی از آنها مجهز به ترموستات هستند که کنترل سوخت را به عهده دارد. وقتی درجه حرارت از حد معمول پایین تر باشد , به طور اتوماتیک به کار می افتد و با دادن سوخت , حرارت را بالا می برد.
اکثر مواقع برای اینکه از اتلاف حرارت جلو گیری کنند , آب گرم کن ها را عایق کاری می کنند . در آب گرم کن های فوری , یک تنظیم کننده در مسیر آب باعث زیاد یا کم شدن سوخت گاز می شود و اختلاف درجه حرارت ماکزیمم ۲۰ الی ۳۰ درجه فارنهایت است.

انواع سیستم های حرارت مرکزی
در میان مولفه‎ های مصرف انرژی در ساختمان، سیستم‎های گرمایشی که عم*** از سوخت‎های فسیلی استفاده می‎کنند و از جمله مصرف کنندگان عمده انرژی بشمار می‎روند، از اهمیت ویژه‎ای برخوردار هستند، چرا که ۷۰% از گاز طبیعی مصرفی کشور به گرمایش ساختمان اختصاص می‎یابد.

توجه به عوامل گوناگونی که در میزان مصرف انرژی گرمایشی ساختمان نقش دارند، در ارائه راهکارهای صرفه‎جویی در بخش ساختمان و کاهش مصرف انرژی در بخش خانگی، تاثیر فراوانی می‎گذارد. شرایط اقلیمی و آب و هوایی، معماری ساختمان، مصالح ساختمان، راندمان سیستم‎های گرمایش، بکارگیری تجهیزات با ظرفیت مورد نیاز که اساساً در میزان بار حرارتی ساختمان موثر هستند و همچنین کنترل سیستم‎های گرمایش از عوامل موثر در میزان مصرف انرژی گرمایشی محسوب می‎شوند.
گرمایش مرکزی
گرمایش موضعی – بخاری ها
گرمایش آب
گرمایش مرکزی
در سیستم‎های گرمایش مرکزی، گرمای مورد نیاز تمام قسمت‎ها در یک قسمت از ساختمان تولید می‎شود و به کمک وسایل توزیع از قبیل رادیاتور، فن کویل، کانال و … به بخش‎های مورد نیاز فرستاده می‎شود.
اساس کار سیستم‎های گرمایش مرکزی بر این است که حرارت از یک منبع انرژی به قسمت‎های مختلف ساختمان انتقال می‎یابد. برای انتقال حرارت وجود سیال واسطه‎ای چون آب، بخار و یا هوا لازم است که ناقل حرارت بین منبع انرژی و دستگاه‎های گرم کننده باشد. سیستم‎های گرمایش مرکزی همگی دارای یک دیگ آب گرم یا دیگ بخار می‎باشند و تفاوت میان سیستم‎های مختلف گرمایش مرکزی در پایانه‎های آنها می‎باشد که می‎تواند رادیاتور آلومینیومی یا فولادی، فن کویل، هواساز یا فن کویل‎های کانالی باشد.

شیرهای ترموستاتیک رادیاتور

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه

موتورخانه

داکتها و مبدلهای حرارتی

پمپهای حرارتی

گرمایش موضعی – بخاری ها

بخاری، بیشتر برای گرمایش بخش محدودی از فضای ساختمان، کاربرد موثر دارد. به کارگیری بخاری در نقاط مختلف منزل، قابلیت انعطاف بیشتری از نظر بهینه سازی مصرف سوخت دارد.
در انتخاب بخاری باید به عواملی از قبیل ایمنی، مصرف کم، هزینه نصب مناسب، رده بالاتر در برچسب انرژی، مطابقت با استانداردهای زیست محیطی و تناسب ظرفیت و اندازه وسیله با فضا توجه نمود. بخاری های گازی و نفتی بدون دودکش تا حد زیادی مطابق با معیار و الگوی صحیح مصرف هستند. در مواردی که مایل به استفاده از وسایل گرمایشی جانبی هستید، استفاده ازانواع بخاری های بدون دودکش توصیه می شود.
این بخاری ها را می توان در هر جایی از منزل و بدون هیچ محدودیتی نصب کرد، البته توجه داشته باشید، ظرفیت بخاری ها نباید بیش از نیاز فضای مورد نظر انتخاب شوند. توجه کنید که بالا بودن ظرفیت دستگاه ها تضمینی بر افزایش بازدهی آن ها نمی باشد و بهتر است از وسایل با اندازه مناسب و زمان کار طولانی تر استفاده شود.
بخاری های گازسوز دودکش دار
بخاری های گازسوز بدون دودکش
بخاری های نفت سوز راندمان بالا

گرمایش آب

حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد انرژی مصرفی هر خانوار صرف تامین آب گرم بهداشتی می شود. از این رو انتخاب آبگرمکن مناسب تاثیر مهمی در کاهش مصرف سوخت خواهد داشت.
آبگرمکن های متداول در دو نوع گازی و نفتی موجود هستند. استفاده از آبگرمکن های خورشیدی نیز به دلیل بهره گیری از انرژی طبیعی خورشید در حال گسترش است. در انتخاب آبگرمکن باید به مواردی مانند تعداد افراد خانواده، عادت های بهداشتی، میزان مصرف سوخت، بازده دستگاه، رده انرژی در برچسب انرژی، هزینه نصب و راه اندازی و نحوه کاربرد آن توجه نمود.
برچسب های انرژی، برچسب های اطلاع رسانی هستند که بر روی تجهیزات استفاده کننده از حامل های انرژی، الصاق می شوند و به روش های مختلف، مفاهیمی نظیر وضعیت مصرف انرژی سالیانه، بازده، صرفه جویی و یا هزینه های انرژی را مشخص کنند.
هر چه رده انرژی بالاتر باشد، آبگرمکن دارای بازده بیشتر و صرفه جویی بیشتر در مصرف گاز است. نکات کاربردی در مصرف آب گرم:

دمای آبگرمکن را بین ۵۵ تا ۶۰ درجه سانتی گراد تنظیم کنید.
سیستم گرمایش آب را هنگامی که برای مدت طولانی خارج از منزل هستید خاموش کنید.
زمان استحمام خود را کوتاه کنید، به طوری که حمام های طولانی به دوش گرفتن کوتاه تبدیل شود.
اطمینان حاصل کنید که شیرهای آب گرم نشتی نداشته و چکه نمی کنند، زیرا که چکه کردن یک قطره در هر ثانیه برابر با ۲۰۰۰ لیتر در ماه خواهد شد.
به منظور کاهش اتلاف حرارت از آبگرمکن می بایست یک پوشش عایق حرارتی بر روی مخزن آب گرم قرار داشته باشد و لوله های آب گرم نیز، در جاهایی که امکان دارد، عایق شوند. این کار، روش بسیار مناسبی برای کاهش اتلاف گرماست و مصرف سوخت و هزینه های گرمایش آب را گاهش می دهد.
در آبگرمکن های گازسوز فوری، رده انرژی a نسبت به g دارای ۳۷ درصد صرفه جویی در مصرف سوخت و رده انرژی d نسبت به g دارای ۲۰ درصد صرفه جویی است.
در آبگرمکن های گازسوز مخزن دار، رده انرژی a نسبت به g دارای ۳۲ درصد صرفه جویی در مصرف سوخت و رده انرژیd نسبت به g دارای ۲۱ درصد صرفه جویی است.

سیستم حرارت مرکزی آبی :

سیستمی که در آن ناقل حرارت ، آب باشد آنرا حرارت مرکزی آبی گویند در این نوع سیستم آب در یک دیگ با دریافت حرارت گرم می شود و یا اینکه به طور غیر مستقیم در یک مبدل حرارتی گرم شده و به وسیله لوله به دستگاه های گرم کننده مانند رادیاتور – کنوکتور – فن کویل و واحد های گرم کننده و نظایر آن ارسال می شود و گرمای خود را به محل داده و سرد می شود و مجدداً به دیگ برگشته و این مدار تجدید می شود .

آب به عنوان بهترین ناقل گرما در حرارت مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در همه جا به حد کافی وارزان یافت می شود همچنین گرمای ویژه آب نسبتاً زیاد و و خواص مناسبی در زمینه انتقال حرارت دارد ، خاصیت مهم دیگر آب در تاسیسات حرارت مرکزی که حائز اهمیت است ، قابلیت تنظیم درجه حرارت آب می باشد که از نظر اقتصادی بسیار مهم است . این خواص باعث شده که گرمایش با آب در ساختمانهای مسکونی به منظور ایجاد هوای گرم و تهیه آب گرم مصرفی ساختمانها استفاده شود ؛ همچنین برای گرمایش حمام ها و گرم کردن پرس ها و غیره به کار می رود که در این حالت آن را گرمایش صنعتی می نامند .

تقسیم بندی سیستم حرارت مرکزی آبی :

حرارت مرکزی با آب به صورت های مختلفی طرح ریزی و تقسیم بندی شده که انواع زیر را می توان نام برد .

1- از نظر درجه حرارت ،به سیستم حرارت مرکزی با آ ب گرم و سیستم حرارت مرکزی با آب داغ.

2- از نظر فشار به سیستم حرارت مرکزی باز ( فشار معمولی )و سیستم حرارت مرکزی بسته (تحت فشار ) .

3- از نظر گردش ، آب ، به سیستم حرارت مرکزی طبیعی و سیستم حرارت مرکزی اجباری ( پمپی )

در سیستم حرارت مرکزی با آب گرم درجه حرارت آب پائین تر از نقطه جوش آب در فشار جو بوده ، در حالی که درجه حرارت آب در سیستم آب داغ بالا تر از نقطه جوش در فشار آتمسفر می باشد .

چون فشار هوا درشرایط معمولی یعنی در ارتفاع سطح دریامعادل 760 میلیمتر سطح جیوه و درجه حرارت تبخیر آب در این فشار 100 درجه سانتیگراد است پس میتوان درجه حرار ت100 درجه سانتیگراد را به عنوان مرز بین حرارت مرکزی با آب گرم و حرارت مرکزی با آب داغ قرار داد ،البته صحیح تر است که درجه حرارت تبخیر را به عنوان مرز انتخاب کنیم چون در این صورت خصوصیات سیستم آبگرم به این ترتیب مشخص می شودکه درجه حرارت آب باید از درجه حرارت تبخیر آن پائین تر باشد و در این حال در سیستم هایی که در محلها ی مرتفع تری قرار دارند حد این دو سیستم از 100 درجه کمتر خواهد بود .

برای بیان حالت دوم یعنی تقسیم بندی از نظر فشار می توان چنین توضیح داد که اگر سیستم حرارت مرکزی با آتمسفر هوا ارتباط داشته باشد سیستم باز و اگر با هوای خارج ارتباطی نداشته باشد ، سیستم بسته نامیده می شود . این تقسیم بندی تا حدودی با تقسیم بندی سیستم آب گرم و سیستم آب داغ ارتباط دارد زیرا اغلب سیستم حرارت مرکزی با آب گرم از نوع سیستم باز و سیستم حرارت مرکزی با آب داغ از نوع سیستم بسته می باشد ولی در حالتهای استثنایی گاهی سیستم آب گرم به صورت سیستم بسته و سیستم آب داغ در اثر فشار استاتیکی ارتفاع آب با آتمسفر هوا ارتباط داشته یعنی به صورت سیستم باز عمل می شود .

برای به جریان انداختن آب گرم در سیستم حرارت مرکزی یک نیروی فشاری لازم است که در سیستم طبیعی نیروی دورانی لازم آب در اثر اختلاف وزن مخصوص آب به خاطر اختلاف درجه حرارت در داخل دیگ به وجود می آید و در سیستم اجباری این فشار وسیله پمپ مخصوص تامین می شود در این حالت کار سیستم تابع ایجاد نیروی خارجی است .

سیستم های حرارت مرکزی آبی و دیگر سیستم ها از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند :

1- مولد حرارت یا گرم کننده که مولد حرارت در سیستم آبی دیگ آب گرم است و در بعضی از سیستم ها ممکن است حرارت از ماده دیگری که قبلا گرم شده توسط مبدل حرارتی به سیستم هدایت شود .

2- شبکه لوله کشی سیستم که حرارت را از گرم کننده به محل مصرف هدایت می کند .

3- وسایل تبادل حرارت یا بدنه گرمایی که حرارت منتقل شده از گرم کننده را به محیط می دهد .

علاوه بر این سه قسمت اصلی در سیستم های حرارت مرکزی آبی وسایل تنظیم کننده و کنترل نیز موجود است که درجه حرارت آب و محیط را کنترل و نوسانات حجمی آب را جبران می نماید .

قبل از شناختن سیستم های حرارت مرکزی آبی به مسئله لوله کشی اشاره می کنیم :

سیستم های لوله کشی شوفاژ را به دو دسته یک لوله ای و دو لوله ای تقسیم می کنند ، سیستم دو لوله ای خود به دو دسته تقسیم می شود : سیستم دو لوله ای مستقیم و سیستم دو لوله ای معکوس :

سیستم یک لوله ای :

منظور از سیستم یک لوله ای این است که آب دیگ توسط یک لوله به طور سری به رادیاتورها برسد ، آب گرم از قسمت فوقانی دیگ به طرف رادیاتورها حرکت کرده و ابتدا وارد رادیاتور شماره 1 می شود و پس از عبور کلیه آب از رادیاتور شماره یک وارد رادیاتور شماره 2 شده و بدین ترتیب هر رادیاتوری که سر راه آن باشد آب گرم دیگ از آنها عبور می کند.

این سیستم لوله کشی هم در سیستم طبیعی و هم در سیستم اجباری ممکن است استفاده شود و عیب آن این است که رادیاتورهایی که به دیگ نزدیک تر هستند گرم تر و آنهایی که دور هستند سرد تر خواهند بود . و حتی ممکن است آخرین رادیاتور گرم هم نشود ، این سیستم لوله کشی برای ساختمان های بزرگ مناسب نبوده و معمولا در ساختمانهای کوچک که بتواند با گردش طبیعی آب گرم به جریان در آید استفاده می شود .

سیستم دو لوله ای با برگشت مستقیم : در این سیستم آب برگشتی رادیاتورها مستقیما به لوله برگشت متصل شده . در این نوع سیستم لوله کشی اگر محاسبه لوله دقیق باشد آ ب گرم در کلیه رادیاتورها تقسیم می گردد کنترل و تنظیم آب در رادیاتورها ساده نیست و بستگی به انتخاب قطر لوله کشی دارد این سیستم در ساختمانهای مسکونی و غیره استفاده می شود زیرا از نظر لوله کشی با صرفه تر از سیستم معکوس می باشد ، در سیستم دو لوله ای مستقیم مسیر آب در هر یک از رادیاتورها مشخص و متفاوت می باشد .

سیستم دو لوله ای با برگشت معکوس : در این سیستم بر خلاف نوع مستقیم آب در تمام رادیاتورها مسیر تابشی را طی می کند این سیستم بیشتر برای ساختمانهای مرتفع که رادیاتورها در یک ستون و روی هم قرار دارند بسیار مناسب و عملی است .

شرح سیستم های حرارت مرکزی آبی:

سیستم های حرارت مرکزی آبی باز

آب در اثر گرم شدن منبسط می شود و چون سیال غیر قابل تراکم می باشد در یک سیستم بسته که پر از آب باشد فشارهایی ایجاد می نماید که ممکن است سیستم را ترکانده و فشار آزاد شود ، ولی در سیستم های باز هیچوقت چنین حالتی پیش نمی آید زیرا به علت ارتباط سیستم با آتمسفر هوا فشار سیستم بالا نرفته و انبساط و انقباض آب در موقع گرم و سرد شدن در سیستم باز جبران می شود .

سیستم های باز به یک منبع انبساط مجهز می باشد که معمولا در بالای این منبع لوله ای جهت ارتباط با آتمسفر هوا تعبیه شده است حجم منبع انبساط باید به اندازه ای باشد که بتواند نوسانات حجمی آب سیستم را جبران نماید مخزن انبساط معمولا در بالاترین نقطه ساختمان باید باشد به دلایل زیادی نباید رو باز ساخته شود بلکه برای ارتباط با فشار هوا از یک لوله سرریز یا یک لوله مخصوص هوا استفاده شود ، لوله سرریز ضمنا آب اضافی یا بخار ایجاد شده احتمالی را به بیرون هدایت می کند .

مخزن انبساطی وقتی قابل اطمینان است که امکان یخ زدن خود مخزن و لوله سرریز آن وجود نداشته باشد و با این منظور آن را در محفظه بین سقف اتاق و شیروانی یا در اتاقکی در پشت بام قرار می دهند و از آنجا که عایق کردن مطلق ( صد در صد عایق ) وجود ندارد با ایزوله کردن مخازن نمیتوان از یخ زدن احتمالی آنها جلوگیری کرد به این منظور از یک لوله برگشت سیرکولاسیون استفاده می شود که در این صورت مخزن انبساط در سیرکولاسیون سیستم شرکت کرده از یخ زدن آن در سرمای زیاد جلوگیری می شود ، گاهی در اثر ایجاد حرارت زیاد و یا بستن تعداد زیادی از مصرف کننده های حرارتی آب سیستم بیش از حد گرم می شود ، و ممکن است در دیگ و لوله رفت آب گرم ایجاد بخار کند ( البته در سیستم های مجهز به وسایل کنترل درجه حرارت چنین اتفاقی نمی افتد ) در این حالت که به داغ شدن بیش از حد معروف است بخار ایجاد شده می بایستی توسط مخزن انبساط به خارج هدایت شود ، برای این کار و به منظور جلوگیری از بالا رفتن فشار غیر مجاز لازم است که نوع و اندازه اتصالات سیستم به منبع انبساط مناسب اختیار شود ، توسط مهندسین تاسیساتی برای این حالت مقررات زیر وضع شده است

الف : یک اتصال غیر قابل بستن ( بدون هیچ نوع شیری ) بین سیستم و منبع برقرار شود .

ب – دو اتصال غیر قابل بستن با منبع انبساط ارتباط داشته باشد که یکی لوله رفت و دیگری لوله برگشت اطمینان خواهد بود .

اگر سیستم دارای چند دیگ باشد و آنها هر کدام به تنهایی قابل بستن باشد برای هر یک لوله رفت و لوله برگشت منظور می شود ، وقتی در سیستم از طرف این مقررات اطمینان حاصل شود دیگر احتیاج زیادی به مراقبت ندارد فقط نکته ای که قابل توجه است این است که لوله رفت می بایستی با یک شیب ثابتی از دیگ به طرف منبع انبساط هدایت شود تا بخار و هوای موجود در آب به راحتی بتواند جریان داشته باشد ، از طرفی این خطر موجود است که اگر بالشتک بخار ( بخار متراکم در یک محل ) ایجاد شود و قسمت مجاور بخار در دیگ زیاد از حد گرم شود زودتر فرسوده خواهد شد .برای اطلاع از چنین پیش آمدی بهتر است لوله سرریز منبع انبساط تا موتورخانه آورده شودو به این ترتیب سرریز کردن ویا گرم شدن بیش از حد دیگ ملاحظه و معلوم میشود جدا از هدایت لوله سرریز به پشت بام ولوله فاضلاب ساختمان باید اجتناب کرد چون علاوه بر عدم اطلاع از وضع کار دیگ ممکن است در موقعی که اب قطره قطره از لوله سرریز بیرون میریزد یخ زده و مانع جریان طبیعی اب بشود.

سیستم حرارت مرکزی طبیعی آب باز:سیستم حرارت مرکزی طبیعی اب گرممتداول ترینسیستم طبیعی میباشد واین سیستم آب گرم به سیستم آب گرم معمولی معروف شده است.

در این سیتم آب گرم باید در پایین ترین قسمت شبکه قرار گیرد زیرا نیروی جریان در این نوع در اثر اختلاف وزن مخصوص حاصلاز اختلاف درجه حرارت آب دیگ میباشد بعلاوه در اینجا از اختلاف درجه حرارت رفت وبرگشت آب حد اکثراستفاده میشودبه این دلیل باید دیگ از پایین ترین واحد مصرف پایین تر باشد. معمولا پایین ترین واحد مصرف اگر در طبقه هم کف قرار گرفته باشد دیگ در زیر زمین است یعنی موتور خانه در زیر زمین است این سیستم به موجب قرار گرفتن نحوه لوله آب رفت به دو نوع تقسیم از بالا و از پایین تفکیک میشود در پهلوی هر رادیاتور در محل اتصال لوله آب رفت یک شیر تنظیم نصب میکنند کهبه وسیله آن مقدار آب گرم ورودی به رادیاتور کنترل میشود یعنی با بستن شیر به اندازه لازم میتوان مقدار حرارت را تقلیل داد منبع انبساط در بالا ترین نقطه سیستم قرار گرفته و لوله رفت اطمینان به قسمت بالای منبع انبساط وصل میشود (قسمتی از منبع که هوا وجود دارد )ودر پایین ترین قسمت منبع نیز لوله برگشت اطمینان نصب میگردد (قسمتی که آب داخل منبع وجود دارد )لوله اتصال رفت و برگشت میتواند به عنوان لوله رفت و برگشت رادیاتور ها مورد استفاده قرار گیرد برای اینکه منبع اتصال در سیکولاسیون تقسیم شرکت کرده واز یخ زدن آب منبع ولوله هایجلوگیری شود از قسمت پایین منبع اتصال یک لوله با قطر کوچکتر به لوله رفت اطمینان متصل میشود و معمولا در این اتصال یک شیر تخفیف دهنده یا تنظیم قرار میدهند که به آن وسیله بتوان مقدار جریان را بر حسب احتیاج تنظیم کرد علاوه بر این در منابع انبساط لوله سرریز و لوله هوا که با هوای خارج در ارتباط هستند قرار دارد که محل اتصال ل لوله سرریز بالاترین حد آب در منبع انبساط تعیین می شود .

پر کردن :

پر کردن این سیستم ها از سمت پائین عمل می شود ، در روی دیگ یا از پائین ترین محل لوله برگشت شیری نصب می شود که به لوله کشی آب شهر ووصل می گردد که در این صورت یک شیر قطع و وصل و یک شیر یکطرفه در اتصال ضروری است تا اطمینان حاصل شود که آب گرم سیستم وارد لوله کشی شهر گردد . بهتر است که سیستم شوفاژ به وسیله یک لوله لاستیکی ( شیلنگ ) قابل باز شدن به لوله آب وصل شود که در این صورت پس از پر کردن سیستم از آب ، شیلنگ را از سیستم جدا کرده و می توان برای نظافت موتورخانه از آن استفاده کرد ..

تخلیه هوا :

با پر کردن سیستم از پائین با آب معلوم است که در هر حال سطح آب در همه جا یکسان بالا می رود و بایستی هوای موجود درسیستم از بالاترین محل بتواند خارج شود . در لوله های انبساط عبور هوا بدون اشکال امکان پذیر است و از این طریق هوا به منبع انبساط هدایت می شود در این صورت باید دقت شود که نمام هوای موجود در سیستم به خارج هدایت شود و سیستم از آب پر گردد چون در غیر این صورت با وجود مقدارکمی هوا در جای نا مناسب ممکن است مزاحمتیبرای سیر کولاسیون آب ایجاد شود و کار سیستم دچار اختلال گردد .

در هر صورت بایستی به ترتیبی عمل شود که هوای مانده در سیستم هنگام گرم شدن بتواند به راحتی خارج شود ، بر این اساس بایستی لوله های تقسیم کننده رفت و برگشت (لوله افقی ) با یک شیب ملایم از دیگ به طرف لوله ای قائم وصل شود و این شیب معادل 2 میلیمتر در هر متر طول لوله مناسب است و اگر قطر لوله ها بزرگ باشد این مقدار شیب می تواند کمتر باشد .

خالی کردن سیستم :

خالی کردن سیستم ازطریق شیر تخلیه انجام می گیرد که در این حال باید کلیه شیر هاباز باشند و اگر سیستم دارای مخزن هوا می باشد در هنگام تخلیه شیر هوای مخزن نیز باز باشد .

لوله های رفت و برگشت آب بایستی به شیر تخلیه و لوله هوا به شیر هوا مجهز باشد .

بستن لوله های قائم – در مواقع تغییر با تغییر بعضی از واحدهای گرم کننده در صورتی که روی لوله های قائم شیری نباشد مجبوریم جریان آب شوفاژ را قطع کنیم که این عمل درست نیست ، از این رو در سیستم های بزرگ شیر فلکه هایی در لوله های قائم در نظر می گیرند که در صورت تعمیر یا تعویض بتوان آب آن لوله را قطع کرد .

سیستم حرارت مرکزی با آب گرم طبیعی از بالا ( سیستم دو لوله ای )

در این سیستم بر خلاف تقسیم از پائین لوله رفت بالاتر ازرادیاتور قرار دارد معمولاً لوله رفت در زیر سقف طبقه آخر و یا زیر شیروانی نصب می شود .

در این سیستم یک لوله قائم اصلی وجدو دارد که حتی الامکان از دیگ آب گرم تا بالاترین قسمت امتداد می باید و معمول استکه این لوله قائم به منبع انبساط وصل شود .

سیستم آب گرم طبیعی با تقسیم از بالا ( سیستم یک لوله ای)

اگر رادیاتورها به لوله رفت و برگشت بدون واسطه متصل گردند ، سیستم یک لوله ای نامیده میشود . عیب این سیستم در این است که چون رادیاتورها به طور سری به هم وصل می شوند و تمام آب گرم باید از هر رادیاتور عبور کند امکان ندارد که یک رادیاتور را خاموش کرد بلکه تمام مسیر لوله قائم که شامل یک سری رادیاتور می باشد باید بسته بشوند ، همینطور در این حالت ( سری ) درجه حرارت در رادیاتورها مختلف خواهد بود.

برای اینکه تک تک رادیاتورها در حالت سریبه تنهایی بسته شوند باید از شیر سه راهه در اتصال کوتاه استفاده کرد که اجازه می دهد آب گرم ازاتصال کوتاه رادیاتور هدایت شود .

سیستم گرمایش از کف:
با افزایش روز افزون جمعیت و همچنین کاهش منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی امری بدیهی می باشد. در این راستا نقش سیستم های گرمایشی بهینه ساختمان ها و مجتمع های مسکونی در کنترل و بهینه سازی مصرف انرژی مهم وقابل تامل می باشد. سیستم حرارتی گرمایش از کف که انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زیادی در فرآیند گرمایشی آن دارد‏‏‎، درمقایسه با سایر سیستمهای حرارتی نه تنها در صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی بلکه در مقوله رفاه و آسایش ساکنان ساختمان ها دارای نقاط قوت بسیاری می باشد. در سالهای اخیر، سیستم گرمایشی از کف در کشورهای اروپائی و آمریکا بسیار متداول شده است و دلیل این گسترش روزافزون بهینه بودن مصرف انرژی، توزیع یکسان گرما در تمامی سطح و فضا و دوری از مشکلات موجود در سایر روش ها ، به عنوان مثال سیاه شدن دیوارها، گرفتگی و پوسیدگی لوله ها و… می باشد. استفاده از روش گرمایش از کف جهت گرمایش محل سکونت از دیرباز به طرق مختلف انجام می گرفته است. بطوریکه رومی ها زیر کف را کانال کشی کرده و هوای گرم را از آن عبور می دادند و کره ای ها دود حاصل از سوخت را قبل از اینکه از دودکش عبور کند از زیر کف انتقال می دادند. در سال 1940 نیز فردی بنام سام لویت برای این منظور لوله های آب گرم را در زیر کف قرار داد. درکشور ایران نیز درمناطق کوهستانی و سردسیر ازجمله آذربایجان این روش مورد استفاده قرار می گرفته، که بیشترین مورد استفاده آن درحمام ها بود. به طور کلی سه نوع روش گرمایش از کف موجود است: 1-گرمایش با هوای گرم 2-گرمایش با جریان الکتریسیته 3-گرمایش با آب گرم به دلیل اینکه هوا نمی تواند گرمای زیادی را درخود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسکونی چندان به صرفه نیست و روش الکتریکی نیز فقط زمانی مقرون به صرفه است که قیمت انرژی الکتریکی کم باشد.درمقایسه با دو روش ذکر شده، سیستم گرمایش با آب گرم ( هیدرولیک) مقرون به صرفه تر و خوشایندتر می باشد. بدین خاطر سالهای متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمایش از کف به عنوان راحت ترین، سالم ترین وطبیعی ترین روش برای گرمایش شناخته شده است. همانطور که افراد دریک روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشید احساس گرما می نمایند دراین روش نیز گرما را بوسیله انتقال حرارت تشعشعی(تابشی) از کف دریافت می کنند و یقیناً احساس آسایش بیشتری خواهند نمود. در این سیستم گرمایشی معمولاً دمای آب گرم موجود در لوله های کف خواب بین 30 تا60 درجه سانتی گراد می باشد که درمقایسه با سایر روشهای موجود، که دمای آب بین 54 تا 71 درجه سانتی گراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژی صرفه جوئی می شود. در ساختمان هائی که دارای سقف بلند می باشند استفاده از سیستم گرمایش از کف باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه جوئی در مصرف سوخت می شود، به این خاطر که در سایر روشها (مانند رادیاتور و بخاری) هوای گرم در اثر کاهش چگالی سبک شده و به سمت سقف می رود و اولین جائی را که گرم می کند سقف می باشد (این موضوع به طور واضح درسمت چپ شکل زیر مشخص می باشد). به علت بالا بودن دمای هوا در کنار سقف میزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجای دیگر بیشتر است و این عامل باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود. درروش گرمایش از کف ابتدا قسمت پائین که مورد نیاز ساکنین است گرم می شود وهوا با دمای کمتری به سقف می رسد، که این یکی از مزایای اصلی این سیستم می باشد. یکی دیگر از مزایای استفاده از روش گرمایش از کف که امروزه بسیار مورد توجه واقع می شود آسایش و راحتی افراد می باشد، به طوریکه آسایش و راحتی فرد در محل سکونتش بدون اینکه از هر بابت دارای محدودیت باشد فراهم می شود. در نظر بگیرید که بدن شما در یک اتاق بگونه ای گرم شود که شما در هنگام استراحت هیچگونه هوای گرمی را استنشاق نکنید وتنفس شما بسیار ملایم صورت گیرد، این بهترین روش گرم کردن در یک آپارتمان و یا یک منطقه صنعتی است. همه اعضای بدن شما بخصوص پا که بیشترین فاصله را با قلب دارد همیشه گرم خواهد ماند و این برای انسان بسیار مطلوب خواهد بود. همانگونه که قبلاً اشاره شد در گرمایش بوسیله رادیاتور یا بخاری دمای قسمت پائین اتاق سردتر از بالای آن می باشد که این حالت برای کودکان که دارای اندام کوچکی هستند ناخوشایند است، بطوریکه افزایش البسه آنها برای جلوگیری ازبیماری، آزادی کودکانه آنها را محدود می کند. سیستم گرمایش از کف برخلاف رادیاتور که هوای محل سکونت را به دلیل گرمای بیش ازحد خشک می کند،رطوبت را درحد متعادل نگه می دارد. همانطور که می دانید بیشتر افراد از کثیف شدن دیوارها و محیط زندگی در اثر استفاده ازمنابع گرمایی همچون بخاری و رادیاتور احساس نارضایتی می کنند. از آنجا که درسیستم گرمایش از کف جریان هوا به آرامی از پایین به بالا می باشد بنابراین دیوار ها پاکیزه می مانند. همین امر در مورد افرادی که دارای آلرژی (حساسیت) هستند بسیار مورد اهمیت است زیرا که محیط زندگی عاری ازهرگونه محرک خواهد شد. استفاده از این سیستم در مکانهایی همچون آشپزخانه و حمام که کف آنها معمولاً خیس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشک شدن کف می شود. مسئله مهم دیگر اینکه در این روش رطوبت زمین که دربعضی ازمنازل منجر به بروز بیماریهای مفصلی می شود از بین رفته و باعث کاهش درد بیماران مبتلا به ناراحتی هایی از قبیل رماتیسم خواهد شد. همچنین از رطوبت دیوارها و کپک زدن آن که شکل خوشایندی ندارد جلوگیری می شود و دیگر اینکه در این سیستم جایی برای رشد و تکثیر حشرات موزی وجود ندا
رد. یکی دیگر از فواید سیستم گرمایش از کف این است که دیگر فضای منزل یا محل کار توسط دستگاههای رادیاتور و بخاری اشغال نمی شود و به همین منظور آزادی بیشتری در تغییر دکوراسیون محل زندگی خواهید داشت. شاید به نظر آید که به هنگام نصب سیستم کف خواب دیگر نمی توانید پوشش مورد علاقه تان را برای کف انتخاب کنید! ولی این طور نیست. مطمئن باشید که شما می توانید برای پوشش کف منزل خود از هر نوع مصالحی ازجمله سنگ، سرامیک، کاشی پارکت چوب وفرش نیز استفاده کنید بدون اینکه تاثیری درگرمای مطلوب محیط شما بگذارد. یکی دیگر از مزایای استفاده از سیستم گرمایش از کف در روشهای ذوب برف می باشد بطوریکه از این روش برای ذوب یخ یا برف موجود در پیاده روها، لنگرگاههای بارگیری، جاده ها، ورودی ساختمانها و بیمارستانها، باند فرود هواپیما و زمینهای ورزشی از جمله زمین فوتبال وغیره که دسترسی آسان و سریع به محل الزامی است می توان استفاده کرد. بطوریکه این روش علاوه برکاهش هزینه های برف روبی و نمک پاشی، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسیار موثر خواهد بود.

فواید استفاده از سیستم گرمایش کفی اسایش و آرامش در بالاترین حد ممکن . درجه حرارت ثابت و دائمی درکلیه طول زمستان در نزدیکی کف ساختمان و در محلی که شما قرار دارید وجود خواهد داشت . این حالت بسیار دلپذیری است که محیط اطراف پا گرم بوده و هوای مورد تنفس گرمای زیادی نداشته باشد .

ثابت بودن حرارت : بعلت جرم بسیار پوشش کف ساختمان در صورت هر گونه قطع برق و یا عوامل دیگر که باعث توقف حرارت دهی مرکزی باشد ، مدت زمان سرد شدن آپارتمان بسیار طولانی تر از سایر روشها می باشد . در این سیستم ابتدا مدت زمانی طول می کشد تا کف زمین به درجه حرارت مطلوب برسد ، ولی پس از گرم شدن این حرارت به صورت باثبات تری در طول مدت زمستان مورد استفاده قرارخواهد گرفت .

سبکی وزن ساختمان ، افزایش ارتفاع اتاقها: بعلت استفاده از یکنوع لوله با سایز پائین و همچنین حذف عبور لوله های تاسیساتی از روی یکدیگر ( که عموما باعث بالا آمدن کف واحدها و پر کردن کف در زمان ساخت می شود ) ضخامت پوشش به مقدار زیادی کاهش می یابد . این امر ضمن کم کردن وزن ساختمان ( و در نتیجه استقامت بیشتر آن ) موجب افزایش ارتفاع سقف واحدها نیز می گردد .

صرفه جویی در مصرف سوخت : بعلت تماس مستقیم افراد با منبع گرمایش درجه حرارت اتاق در درجات پائین تری تنظیم می گردد . این امر موجب صرفه جویی 25 الی 40 درصد در مصرف سوخت خواهد شد .

آزادی عمل در دکوراسیوتن داخلمنزل : بعلت قرار گرفتن این سیستم در داخل کف زمین اثاثیه را میتوان در هر گوشه از ساختمان قرار داد . این امر بخصوص در واحدهای کوچکتر و اتاق خوابهای بافضای محدود ، ملموس تر خواهد بود .

هوای پاکیزه تر و خشک نشدن هوا : در سیستم رادیاتوری ، عموما هوای اتاق خشک می شود . در بسیاری از موارد با قرار دادن کتری آب به روی رادیاتور سعی در افزایش رطوبت اتاق می شود . این مشکل در سیستم گرمایش کفی نمودی نخواهد داشت .

تمیزی دیوارها و اثاثیه منزل : بعلت سیکل گردش هوای داغ در زمان استفاده از رادیاتور عموما دیوارهای بالای رادیاتور بمرور زمان سیاه شده و دوده را بخود جذب می نماید . در سیستم گرمایش کفی این مشکل برطرف شده و دیوارها وسایر لوازم در طول زمان سیاه نخواهد شد .

افزایش ارزش منزل : استفاده از سیستم گرمایش کفی موجب افزایش ارزش منازل می شود اگر چه نصب این سیستم از لحاظ هزینه تفاوت چندانی باسیستم حرارت بتوسط رادیاتورهای مرغوب ندارد ، ارزش افزوده آن برای ساختمان بسیار بیشتر خواهد بود .
استفاده از منابع حرارتی مختلف : سیستم گرمایش کفی می تواند از منابع مختلفی برای تامین گرمایش استفاده کند . موتور خانه ، پکیچ و حتی حرارت خورشیدی می توانند در این سیستم مورد استفاده قرار گیرند .

خشک تر باقی ماندن زمینهای مرطوب و یا خیس : در صورت نصب سیستم گرمایش کفی در محلهای مانند آشپزخانه ، سرویسهای بهداشتی و زیر زمین ، در صورت خیس شدن کف این محلها بعلت شستشو بسرعت خشک خواهد شد .

نصب سیستم گرمایش از کف
نصب کلکتور
برای نصب کلکتور رفت و برگشت در سیستم گرمایش از کف بهتر است از جعبه های کلکتور استفاده شود که در شکل زیر دو نمای جعبه و کلکتور روی آن نمایش داده شده است.
– استفاده از لوله های پلی پروپیلن جهت لوله های اصلی ورودی به کلکتورهای رفت و برگشت مجاز نمی باشد.
– توصیه می گردد لوله های اصلی ورودی به کلکتورها عایق کاری شود.
– توصیه می گردد شیر هواگیری اتوماتیک بر روی کلکتورهای رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

• کلکتور سیستم گرمایش از کف مطابق شکل 3 نصب گردد.

توجه :
به هیچ عنوان مجاز یه نصب کلکتور مطابق شکل 4 نمی باشیم.

– جعبه های کلکتور در اندازه های 45*45 و 65*45 و 90*45 در نظر گرفته شده است.

کنترل سیستم گرمایش از کف توسط شیرهای دستی که روی کلکتور موجود است امکان پذیر است. همچنین می توان از شیرهای ترموستاتیک نیز استفاده نمود. این شیرها بر روی کلکتور نصب شده و با دریافت سیگنال از ترموستات مدار را قطع و وصل می نماید. بدین ترتیب کنترل هر مدار به صورت خودکار توسط ترموستات های اتاقی امکان پذیر است.
– لازم به ذکر است می توان از کلکتورهای ویژه SGP که مجهز به شیر هواگیری و شیر تخلیه می باشند و برای پروژه های کوچک و یا بزرگ با تعداد انشعاب های مختلف قابل دسترسی هستند استفاده نمود.

شیر بای پس: نوعی شیر مخصوص است که با اختلاف فشار جریان آب باز شده و جهت جلوگیری از فشار مضاعف به پمپ، استهلاک و تخریب آن استفاده می شود. همچنین باعث یکنواختی جریان آب برای به تعادل رسیدن مدارهای گرمایشی می گردد.

عایقکاری

ـ ابتدا عایق پیرامونی نصب می گردد این عایق که از جنس XPE می باشد باید پیرامون دیوارها، چهارچوب درها و ستونها و دیگر اجزا ساختمان که در لایه بتن نفوذ می کند نصب گردد. این عایق به بتن اجازه انبساط می دهد و از بوجود آمدن پل حرارتی به دیوارهای خارجی جلوگیری می نماید.
ـ بر روی کف عایق خوابانده می شود. حداقل ضخامت عایق که از جنس XPE است 3cm و در صورتی که فضای زیر کف ساختمان سرد باشد حد اقل 4cm در نظر گرفته شده و چگالی آن می باشد که در هنگام طراحی سیستم گرمایش از کف مشخص می گردد.

نصب لوله ها
• مطابق نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح، تعدادی پاره خط (به عنوان خطوط راهنما) روی عایق رسم نمائید.
• مطابق نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح وبا استفاده از خطوط راهنما، لوله ها را نصب نمائید.
• در فواصل 40 الی 50 سانتیمتر وهمچنین در میانه خم ها از بست های نگهدارنده استفاده نمائید.
• توجه نمائید که طول مدارها وفاصله بین لوله ها باید منطبق بر نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح باشند.
• جهت خم نمودن لوله ها حتماً از فنر روکار یا لوله خم کن استفاده نمائید.

مراحل اجرای لوله گذاری در کف:

اتصال لوله ها به کلکتور
• در زمان اتصال لوله ها به منیفولد این اصل کلی را در خاطر داشته باشید:
همیشه آب گرم از کلکتور رفت خارج شده ودر ابتدا به مرزهای سرد وارد می شود وپس از عبور از مرزهای سرد وارد مرزها و سطوح نیمه سرد می گردد ونهایتاً به کلکتور برگشت می گردد.
• همیشه لوله ها را به گونه ای به کلکتور وصل کنید که لوله خروجی از کلکتور آب گرمتر را به مرز سرد برساند.
• برای تمام مدارها یک شیر مستقل نصب نمائید.
• همیشه کلکتور برگشت را بالاتر کلکتور رفت قرار دهید. این امر باعث می شود هوای موجود در آب با قابلیت بهتری از سیستم خارج شود.
• روی کلکتور بازگشتی، شیر هواگیری تعبیه نمائید.
• به علت تراکم زیاد لوله ها در نزدیکی کلکتور، لوله های ورودی نزدیک به کلکتور را عایقکاری کنید تا از انتقال بیش از حد گرما به سطوح نزدیک به کلکتور جلوگیری شود.
• مطابق شکل 5 قسمت خم شده لوله را در یک غلاف محافظ (ازجنس لوله پلیمری) قرار دهید.
(شکل 5)

تست سیستم لوله کشی گرمایش از کف

جهت اطلاع بیشتر قسمت آزمایش با گاز مبحث 14 مقررات ملی ساختمان صفحه 139 تقدیم می گردد.

آزمایش با گاز:
الف) آزمایش با گاز در مورد لوله کشی سیستم هایی ممکن است انجام گیرد که فشار آزمایش در آنها از 10 بار تجاوز نکند.
ب) آزمایش با گاز ممکن است با هوای فشرده، گاز ازت و یا دیگر گازهای خنثی انجام گیرد.
– آزمایش با گاز اکسیژن مجاز نیست.
پ) فشار آزمایش باید دست کم 1/25 برابر فشار کار طبیعی سیستم لوله کشی باشد.
– حداقل فشار آزمایش در هر حال نباید از 7 بار کمتر باشد.
ت) مدت زمان آزمایش با گاز دست کم باید یک ساعت پیوسته باشد.

عملیات بتن ریزی
پس از حصول اطمینان از اجرای صحیح سیستم – عملیات بتن ریزی تحت نظارت مهندسین انجام می شود.

– مجموع ضخامت ورقه بتن از روی عایق تا زیر کف پوش ( سنگ – کاشی – سرامیک ….) نباید کمتر از 3 سانتیمتر باشد. لازم به ذکر است برای ساخت ملات بتن باید از مصالح با دانه بندی ریز استفاده شود.( حداکثر اندازه دانه های مصرفی نباید از یک سانتیمتر بیشتر باشد)
– افزایش ضخامت ورقه بتنی تا 50 میلیمتر مشکلی برای سیستم گرمایش از کف ایجاد نمی کند.
– در هنگام اجرای ورقه بتنی حداقل به مدت 2 روز نباید دمای محیط از 5 درجه سانتیگراد کمتر شود.
– در 3 روز اول پس از اجرای ورقه بتنی باید از خشک شدن آن محافظت گردد.
– در طی 7 روز پس از بتن ریزی – ورقه بتنی نباید تحت بارهای بیشتر از وزن انسان قرار گیرد.

سیستم سرمایش از کف:
سیستم سرمایش از کف نیز همانند گرمایش از کف سیستم نوینی است که هدف را در سرمایش ساکنان ساختمانها قرار داده است . در این سیستم نیز شما بدون هزینه تاسیساتی مضاعف و با همان لوله کشی که برای گرمایش از کف قرار داده اید می توانید مسیر ورودی کلکتور را به تجهیزات(چیلرهای آپارتمانی) سرمایشی جدید SGP وصل کرده و سرمایش مطبوعی را در فصول گرم سال تجربه کنید.

پکیج وموتورخانه
• استفاده از پکیج یا موتور خانه برای تامین انرژی مورد نیاز سیستم گرمایش از کف امکان پذیر است.
پکیج
• در صورت استفاده از پکیج برای تامین انرژی سیستم گرمایش از کف، پکیج مورد استفاده باید دارای کنترل دو منظوره باشد ( کنترلر دمای آب سیستم گرمایشی مستقل از کنترل دمای آب گرم مصرفی باشد).
موتورخانه
• نصب پمپ سیستم گرمایش از کف روی مسیر برگشت به هیچ عنوان مجاز نمی باشد و الزاماً لازم است بر روی مسیر رفت ( وبعد از محل اتصال منبع انبساط به سیستم گرمایشی ) قرارگیرد.
• در صورت نصب پمپ در مسیر برگشت، امکان ورود هوا به سیستم از شیرهای هواگیری واتصالات آب بندی نشده بوجود آمده وهمچنین فشار مثبت در ورودی پمپ تامین نمی گردد.
• طرح کلی موتورخانه توسط مهندس طراح تهیه می گردد ومعمولاً به یکی از دو صورت زیر است:

(شکل 6 ) طرح موتور خانه جهت تامین آب گرم سیستم گرمایش از کف با استفاده از مخزن مخلوط کننده

(شکل 7 ) طرح موتور خانه جهت تامین آب گرم سیستم گرمایش از کف با استفاده از مبدل حرارتی
هدف از ارائه این دو طرح ( شکل 6 و 7 ) تنها بیان مفا هیم اصلی می باشد و فقط تجهیزاتی نمایش داده شده اند که در جهت ارایه مفاهیم اصلی کاربرد دارند و تشخیص عملی بودن طرح در پروژه خاص و همچنین انتخاب تجهیزات تکمیلی که باید به کار گرفته شود بر عهده مهندس طراح است .

توجه: در هریک از طرحهای فوق معمولاً حجم مبدل یا تانک میانگیر(مخزن مخلوط کننده) به گونه ای در نظر گرفته می شود که همیشه حجمی برابر حجم آب موجود در لوله های گرمایش از کف ورایزرهای مربوطه در مبدل یا تانک میانگیر ذخیره شده باشد.
• اتصال مستقیم سیستم گرمایش از کف به یک دیگ آب گرم مجاز نمی باشد چرا که عملاً دیگ آب گرم به علت پائین بودن دمای آب بازگشتی از مدارهای سیستم گرمایش از کف در معرض آسیب ناشی از ایجاد تنشهای حرارتی قرار می گیرد و دستیابی به حداکثر ظرفیت حرارتی دیگ امکان پذیر نمی باشد.
راه اندازی
• مهمترین نکته در زمان راه اندازی، افزایش تدریجی دمای آب ورودی به سیستم گرمایش از کف می باشد به گونه ای که لوله ها، ورقه بتنی نصب شده و همچنین دیگ آب گرم تحت تنش حرارتی قرار گیرند لذا توصیه می گردد دمای آب در زمان راه اندازی از C˚ 25 بیشتر نباشد و روزانه فقط C ˚5 دمای آب ورودی افزایش یابد.
دیگهای بخار یا بویلرها
مقدمه
بویلریا دیگ بخار دستگاهی است که برای انتقال حرارت آزاد شده توسط احتراق سوخت ، به آب و برای تولید آب داغ ،بخار خشک، بخار اشباع یا بخار داغ استفاده می شود. آب یا بخار با مشخصات ذکر شده پس از تولید به محل مصرف انتقال می یابند.
لفظ بویلر از فعل to boile که به معنای جوشاندن می باشد،استخراج شده است و کلمه بویلر به معنای جوشاننده است و معمولاً در صنایع حرارتی و پتروشیمی ها با مصارف مختلف ساخته می شود و مورد استفاده واقع می گردد.

انواع دیگ های بخار

دیگ های بخار را می توان از جهات مختلف از جمله موارد زیر دسته بندی نمود ولی دسته بندی هایی که از موارد ذیل بیشتر می تواند مورد توجه باشد، دسته بندی براساس تیپ و شکل، ظرفیت بویلر، محتوای لوله ها ، سیرکولاسیون سیال عامل می باشد.
اساس دسته بندی بویلرها:
1- از نظر مصارف بویلر در صنایع
2- فشار سیکل آب و بخار
3- مصالح متالوژیکی
4- سطوح تبادل حرارتی
5- محتوای لوله های بویلر
6- تیپ و شکل
7- اسم سازنده
8- فشار کوره بویلر
9- نوع اختراق
10- منبع انرژی بویلر
11- نوع سیال عامل
12- سیکل سیال عامل
13- ظرفیت بویلر
14- موقعیت لوله های بویلر

تقسیم بندی بر اساس ظرفیت:
سه نوع اصلی از بویلر ها که با توجه به ظرفیت آن ها انتخاب ، ودر کاربردهای صنعتی و تجاری استفاده می شود عبارتند از:
دیگ های بخار لوله ای (water tube boiler )
دیگ های بخار پوسته ای (shell boiler )
دیگ های بخار قطاعی (sectional boiler)
منظور از کلمه ی ظرفیت در طبقه بندی دیگ های بخار ، این است که به عنوان مثال دیگ های بخار قطاعی در ظرفیت های پایین تولید آب گرم استفاده می شود و عمدتاً برای مصارف خانگی ( شوفاژ ) کاربرد دارد ودیگ های بخار پوسته ای
برای ظرفیت های متوسط و در کارگاه ها و کارخانجاتی که مصرف بخار کمی دارند استفاده می شوند.
ودر نهایت دیگ های بخار لوله ای که عمدتاً برای ظرفیت های بالا ودر مجتمع های پتروشیمی یا نیروگاه ها استفاده می شوند .

تقسیم بندی بر اساس تیپ وشکل :
بویلر های بزرگ فولادی را با توجه به شکل وتیپ کوره در مدل های زیر طراحی کرده و می سازند :
1- بویلرهای دو پاسه (two pass boiler )
2- بویلر برجی (tower type boiler )
3- بویلرهای جعبه ای (box type boiler )

تقسیم بندی از نظر محتوای لوله ها:
بویلرها را از این منظر به دو دسته ذیل تقسیم بندی نمود:
1- دیگ های بخار لوله ی آتشین
2- دیگ های بخار لوله آبی

تقسیم بندی از نظر سیر کولاسیون سیال عامل :
1- بویلر های با سیکل طبیعی
2- بویلر های با سیکل اجباری

اجزای تشکیل دهنده دیگ های بخار :
یک نیروگاه مدرن معمولاً به دیگ بخار از نوع لوله ای که شامل قطعاتی همچون اتاق احتراق ، لوله های آب ، هدر ها ، درام بخار وآب ، سوپر هیترها ، گرمکن های هوا و قطعاتی دیگر است .

مشکلات احتمالی دیگ های بخار
از جمله عامل های مشکل ساز برای بویلر ها وجود ناخالصی در آب تغذیه آن ها می باشد که می بایست برای به حد اقل رساندن این نا خالصی ها ، بر روی آب تغذیه عملیات هایی را انجام داد . از جمله خطراتی که به وسیله وجود این ناخاصی ها در آب تغذیه بویلر پیش می آید عبارت است از :
1- تشکیل رسوب در روی سطوح انتقال حرارت که منجر به گرم شدن بیش از حد بعضی از نقاط می شود و امکان خرابی لوله ها را به وجود می آورد
2- خورندگی در سیستم تغذیه یا دیگ بخار
3- ورود ناخالصی که همراه بخار به سوپر هیتر ها و یا توربین برده می شود ایجاد رسوب هایی در سوپر هیتر ها و یا روی پرهای توربین می نماید.

خوردگی دیگ های بخار

یکی از عوامل خوردگی در دیگ های بخار اکسیژن موجود در آب خوراک دیگ های بخار می باشد که با استفاده از مواد شیمیایی سعی میشود مقدار آن را در آب کاهش دهند. در جدار دیگ های بخار فیلمی محافظ از اکسید مغناطیسی آهن به وجود می آید.
3Fe + 4H2O Fe3O4 +4H2
این واکنش به وسیله یون OH شروع می شود و با یون های Ni++ ، Pt+4 پلاتین کلوئیدی، پودر نیکل و پودر مس تسریع می شود.
زیاد بودن غلظت OH به عنوان یک عامل شیمیایی باعث به وجود آمدن نقصهای مکانیکی در ریگ های بخار در هنگامی که آن ها در حال سرد شدن باشند می شود.

اعمال شیمیایی لازم روی آب دیگ بخار جهت کنترل خوردگی

کارهای شیمیایی که روی آب دیگ های بخار انجام می شود هم برای کاهش دادن مقدار خوردگی دیگ های بخار و هم برای کاهش دادن رسوبات معدنی تشکیل شده در لوله های دیگ های بخار (که مانع از انجام انتقال خرارت لازم می شود ) انجام می گیرد .
در مواردی که بخار برای تولید برق در توربین های بخاری به کا رمی رود مقدار سیلیکا و سیلیکات های آب خوراک دیگ های بخار باید به حداقل ممکن برسد تا مانع تشکیل رسوبات سخت و مزاحم روی تیغه های توربین شود.
برای کنترل تشکیل رسوب معمولی باید تمام نمک های کلسیم ومنیزیم را از طریق راه های مطلوب نظیر استفاده از رزین از آب بیرون راند .
جهت کنترل خوردگی اعمال شیمیایی لازم شامل :
1- بیرون راندن اکسیژن و گاز کربنیک حل شده
2- اضافه کردن قلیا
3- افزایش بازدارنده ها :برای جلوگیری از خوردگی در سیستم دیگ های بخار از بازدارنده ها استفاده می شود . میزان خوردگی در داخل دیگ های بخار با افزایش فسفات به حد اقل مقدار خود می رسد.
افزایش نیترات سدیم به میزان 20-30% قلیائیت هیدروکسید سدیم در آب نیز از شکستگی دیگ های بخار که خیلی حطرناک است جلوگیری می کند .

کری آور CARRY OVER

اصطلاح کری آور، کف کردن (FOAMING) و پریم ینگ (PRIMING) شرایطی را توصیف می نماید که مواد جامد آب دیگ بخار همراه بخار دیگهای بخار می باشد.
اصطلاح کف کردن ( FOAMING) نتیجه تشکیل حباب هایی در سطح آب دیگ بخار است، ممکن است مقدار کف به حدی باشد که تمام فضای دیگ بخار را پر نماید.
اثرات کری آور
هنگامی که مواد جامد آب دیگ بخار با بخار حمل شود. رسوباتی در شیرها (VALVES ) و لوله های حرارت افزا (SUPERHEATER) ، لوله های حامل بخار و تیغه های توربین های بخاری به وجود می آورد. این رسوبات باعث می شود که لوله های حرارت افزای در هنگام کف کردن یا پریم ینگ آب دیگ بخار خواندن سطح آب در دیگ بخار را به اشتباه می اندازد.

علل کری آور

کری آور ممکن است به علت مکانیکی یا شیمیایی و یا ترکیبی از هر دو باشد.
مهمترین علل مکانیکی عبارتند از :
1- طراحی دیگ بخار
2- بالا بودن سطح آب
3- روش گرم کردن دیگ بخار
4- مشخصات بار دیگ بخار
از علل شیمیایی می توان موارد زیر را ذکر کرد :
1- کل مواد جامد آب دیگ بخار بالا باشد
2- مواد جامد معلق بالا باشد
3- قلیائیت بالا باشد
4- وجود روغن، درست نبودن اصلاح شیمیایی داخلی و خارجی آب دیگ بخار
بالا بودن سطح آب دیگ های بخار عامل مکانیکی است که باعث کری آور می شود .
چنان چه دیگ بخار در باری بیش از آنچه که برای آن طراحی شده با شد به کار گرفته شود نیز ممکن است موجب کری آور شود.

جلوگیری از کری آور
به دو وسیله مکانیکی وشیمیایی می توان از کری آور جلوگیری کرد. برای جلوگیری ازعلل مکانیکی از تغییرات مکانیکی برای به حد اقل رساندن کری آور استفاده می شود؛ نظیر تغییر طراحی و … .
چنان چه کری آور مبنای شیمیایی داشته باشد مثل زیاد بودن غبظت فسفات کلسیم در آب دیگ بخار ، با استفاده از روش های شیمیایی صحیح می توان مسئله کری آور را از بین برد .

شکنندگی فلز دیگ بخار
شکستگی بین کریستالی یا شکنندگی فلز ناشی از سود (CAUSTIC EMBRITTLEMENT ) در دیگ بخار عموماً در قسمت های پرچ شده فلز ودر انتهای لوله ها رخ می دهد. این شکستگی فلز ممکن است ساختمان فلز را سست کرده وموجب از بین رفتن دیگ بخار شود.

علل وفوع شکستگی دیگ های بخار
سه عامل جهت به وجود آمدن شکستگی بین کریستالی دیگ بخار لازم است.
1- وجود نشت (LEAKAGE) آب دیگ بخار و آزاد شدن بخار و تغلیظ شدن آب دیگ بخار در نفطه ی نشت.
2- فلز دیگ بخار باید تحت فشار زیاد قرار گیرد . این فشار ممکن است داخلی یا خارجی (به علت انقباض و انبساط ) باشد.
3- آب تغلیظ شده دیگ بخار باید خصلت شکنندگی و حمله شیمیایی فلز دیگ بخار را داشته باشد ؛ نشت آب دیگ بخار از قسمت های پرچ شده و انتهای قسمت های خم شده لوله غلظت آب را به حد لازم می رساند.
اضافه کردن کردن فسفات

با استفاده از فسفات، نمک های منیزیم و کلسیم را به صورت فسفات رسوب داده و به صورت لجن (Sludge) در محلول آب دیگ بخار درمی آورند که به وسیله زیرآب (Blow Down) خارج و کنترل می شود.کلسیم نسبت به متیزیم مشکلات بیشتری به وجود می آورد، زیرا منیزیم در قلیاییت دیگ بخار به سادگی به صورت هیدروکسید رسوب می کند.

بهترین ماده شیمیایی برای رسوب دادن نمک های کلسیم، فسفات های سدیم می باشند (تری سدیم فسفات، دی سدیم فسفات، سدیم متا فسفات منوسدیم فسفات). هر کدام از فسفات های فوق عملا یک کار را انجام می دهند یعنی به تری سدیم فسفات تبدیل می شوند و با کلسیم، تری کلسیم فسفات تشکیل می دهند که یک رسوب لخته ای (Flocculent) است.

2Na3PO4 + 3Ca++ ________ Ca3(PO4) + 6Na+

این واکنش در محیط قلیایی صورت می گیرد، این است که باید قلیاییت کافی در آب دیگ بخار وجود داشته باشد. در pH 9.5 یا کمتر فسفات کلسیم به خوبی تشکیل نمی شود.

انتخاب نوع فسفات بستگی به قیمت و قلیاییت آب دیگ بخار دارد. در بعضی مواقع دو فسفات را مخلوط می نمایند تا میزان قلیاییت مطلوب به دست آید. در بعضی مواقع قلیاییت لازم را با افزایش سود کنترل می نمایند. وقتی نمک های کلسیم و منیزیم به صورت لجن فسفات (Sludge) رسوب نمایند، باید به صورت محلول باشند، این عمل را معمولا با استفاده از یک یا چند ترکیب آلی انجام می دهند. پس از این که کلسیم و منیزیم به صورت ذرات لجن فسفات تشکیل شدند باید به طریقی از محیط خارج شوند. این کار را به وسیله زیرآب (Blow Down) انجام می دهند. به این طریق رسوبات تشکیل شده رااز دیگ بخار خارج می نمایند. مقدار زیرآب بستگی به مقدار و نوع رسوب تشکیل شده دارد.
افزایش کربنات

روش دیگر جلوگیری از تشکیل رسوب اصلاح کربنات آلی نامیده می شود. این روش اصلاح، موارد استعمال خاصی دارد.
محدودیت هایی را نیز شامل می شود. در مواقعی که مقدار سختی (سختی آب ورودی به دیگ بخار بیش از ppm 70-60 باشد) و میزان قلیایییت بالا باشد. اصلاح آب به روش کربنات آلی نتایج بهتری نسبت به روش فسفات می دهد. در بعضی موارد هر دو روش را با هم به کار میبرند و نتایج بهتری نسبت به هر کدام به دست می آید.

استفاده از مواد آلی

استفاده از بعضی از مواد آلی برای جلوگیری از تشکیل رسوب بخشی از روش کنترل رسوب در دیگ های بخار را تشکیل می دهد.
در مواردی که تقریبا آب ورودی دیگ بخار به طور کامل تصفیه شده باشد و یا کنترل شیمیایی مطلوبی به کار می رود، نیازی به استفاده از مواد آلی نیست. مواد آلی در مواقعی که سختی آب زیاد باشد مورد استفاده قرار می گیرند.

همان طور که اشاره شد هدف از اصلاح داخلی رسوب دادن نمک های کلسیم به صورت تری کلسیم فسفات و نمک های منیزیم به صورت منیزیم سیلیکات می باشد. این ترکیبات کمترین خاصیت چسبندگی را نسبت به رسوبات معدنی دارد.

با وجود این تشکیل رسوب و لجن در سطوح داخلی دیگ بخار به عوامل متعددی مثل غلظت مواد معلق، فشار دیگ بخار، سرعت انتقال حرارت، و میزان مواد شیمیایی آب دیگ بخار بستگی دارد.
مواد آلی از تشکیل رسوبات و ته نشست های معدنی چسبنده به جدار داخلی دیگ بخار جلوگیری می کنند. معمولا باید با استفاده از مواد شیمیایی معدنی نوع اصلاح داخلی را انتخاب و با استفاده از مواد آلی از تشکیل رسوبات چسبنده جلوگیری نمود. مواد آلی که به این منظور به کار گرفته می شود عبارتند از: تانن ها، لیگنین ها، نشاسته ها، و مشتقات جلبک های دریایی.
گاززدایی (Deaeration)

یکی از مهمترین مسائلی که در دیگ های بخار به وجود می آید، رسوباتی است که در جدار داخلی سیستم تشکیل می شود و مسئله دوم خوردگی است که در لوله های دیگ بخار و لوله های برگشت دهنده آب کندانس (Condensate) مطرح می شود.

آب مصرفی دیگ های بخار که معمولا باید کاملا تصفیه شده باشد، تمام یون های مزاحمی که موجب تشکیل رسوب می شود از آن جدا شده است و عملیات انجام شده در داخل سیستم دیگ های بخار جهت نگه داشتن سیستم در شرایطی است که حداقل رسوبات تشکیل شود و میزان خوردگی به حداقل ممکن برسد.

گازهای حل شده در آب خوراک دیگ های بخار مثل CO2 ، O2 ، NH3 در دستگاه گاززدایی (Deaerator) از آن جدا می شود، هدف از جدا نمودن این گازها از بین بردن خاصیت خورندگی آب می باشد. اکسیژن محلول موجب خوردگی از نوع عمقی(Pitting) و نیز خوردگی لوله های داخل دیگ های بخار، لوله های حامل بخار و لوله های بازگشت دهنده آب کندانس (Condensate) به دستگاه گاززدایی می باشد. چنان چه CO2 و O2 ، هر دو موجود باشند میزان خورندگی تا حدود %40 بیش از خوردگی در زمانی است که هر یک از گازها به تنهایی موجود باشند.

به تجربه نشان داده شده است که وجود مقدار مشخصی از اکسیژن 5 الی 10 برابر بیشتر از همان مقدار CO2 ایجاد خوردگی می نماید، نقش درجه حرارت را هم در این جا نمی توان از نظر دور داشت. نظر به خورنده بودن CO2 در انتخاب جنس لوله های کندانس باید کمال دقت را مبذول داشت.

هواساز و اجزاء آن
هواساز(بطور اختصاری AHU)دستگاهی برای تامین هوای مطبوع و سالم با دستیابی به دما و رطوبت مناسب می باشد.هواساز یکی از اصلی ترین دستگاههای تهویه مطبوع می باشد که در مسیر چیلر و بویلر با کانال هوا قرار می گیرد .

اجزا سازنده یک هواساز
۱-کانال تغذیه
۲-محفظه فن
۳-لرزه گیر
۴-کویلهای سرمایش و گرمایش
۵-محفظه فیلتر
…

هواساز(بطور اختصاری AHU)دستگاهی برای تامین هوای مطبوع و سالم با دستیابی به دما و رطوبت مناسب می باشد.هواساز یکی از اصلی ترین دستگاههای تهویه مطبوع می باشد که در مسیر چیلر و بویلر با کانال هوا قرار می گیرد .
اجزا سازنده یک هواساز
۱-کانال تغذیه
۲-محفظه فن
۳-لرزه گیر
۴-کویلهای سرمایش و گرمایش
۵-محفظه فیلتر
6-کانال اختلاط هوای برگشتی و هوای تازه
اجزا:
یک هواساز از اجزا زیر تشکیل یافته است:
۱-فن
به عنوان یکی از اجزا مهم هواساز جهت جابجایی هوا در سیستم به کار می رود.
۲-فیلتر
در دستگاههای هواساز از چندین لایه فیلتر استفاده می شود که عملکرد آنها بصورت زیر می باشد:
برای تصفیه ذرات درشت تر از فیلترهای فلزی که قابلیت شستشو دارند استفاده می شود. در مراحل بعدی از فیلترهای هپا و اولپا که از جنس بوروسیلیکات و به ترتیب دارای قدرت جذب ذرات تا ۳/. میکرون و ۱۲/۰ میکرون هستند استفاده می شود .
۳-کویلهای گرمایش و سرمایش
کویل های گرمایش یا با آب داغ و بخار کار می کنند و یا الکتریکی هستند و کویلهای سرمایش با آب مبرد و یا یک ماده مبرد کار می کنند. کویل های سرمایش و گرمایش هواساز باید توسط لوله کشی با چیلر و بویلر در ارتباط باشند .
۴-رطوبت زن
فرآیند رطوبت زنی به وسیله پاشیدن آب از افشانک ها یا شبکه بخار و عمل رطوبت گیری توسط کویل سرد انجام می شود .
۵-تجهیزات کنترلی
شامل ترموستات برای تنظیم دما ، تنظیم کننده های جریان هوا ، رطوبت و غیره .
نحوه کار:
نخست فن (هواکش) هوا را به درون هواساز می مکد و آن را از راه دریچه ها و دمپرها به محفظه فیلترها می رساند. در محفظه فیلترها، فیلترها به ترتیب عملکرد و بازده پشت سر هم قرار می گیرند تا ذرات درشت از قبیل گرد و غبار، میکروب ها، باکتری ها و ویروس ها را جداسازی کنند پس از گذر هوا از فیلتر، هوا مرطوب می‎ شود. این هوای تمیز و مرطوب با توجه به نیاز، یا توسط کویل های سرمایش مرتبط با یک پکیج خنک کن و یا یک چیلر، سرد می شود و یا توسط کویل های مرتبط با یک بویلر یا المنت های حرارتی گرم می شود
کاربرد فن ها در هواساز
هنگامی که در یک کاربرد تهویه مطبوع احتیاج به سیستم کانال باشد، فن های لوله محوری، برد محور یو یا سانتریفوژ را می توان مورد استفاده قرار داد. در مواردی که سیستم کانال وجود نداشته و مقاومت کمی در مقابل جریان هوا وجود دارد ، فن پروانه ای می تواند به کار برده شود. در عین حال هنگامی که تجهیزات آماده نصب برای کاربردهایی که احتیاج به شبکه کانال ندارند مورد استفاده قرار می گیرند اغلب فن های سانتریفوژ بکار برده میشود .
فن سانتریفوژ به دلیل بی صدا بودن و عملکرد مناسبش در فشارهای بالا، در بیشتر کاربردهای تهویه مطبوع بمنظور فراهم نمودن شرایط آسان بکار برده می شود .
علاوه بر این دهانه ورودی فن سانتریفوژ را میتوان به وسائلی که سطح مقطع بزرگ دارند وصل کرد، در حالی که دهانه تخلیه آن را می توان به کانالهای نسبتا کوچک متصل نمود. برای برآورده ساختن احتیاجات سیستم توزیع هوا می توان جریان هوا را تغییر داد ، این عمل با تنظیمات ساده محرک فن یا تنظیم وسایل کنترل صورت می گیرد .
استفاده از فن های جریان محوری برای مواردی که احتیاج به حجم زیادی از هوا داریم و صدای زیاد فن نیز در درجه دوم اهمیت قرار دارد ، عالی خواهد بود. بنابراین اینگونه فن ها اغلب برای تهویه مطبوع و تجدید هوای بخشهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند . این فن ها که دارای سرعتهای بالا می باشند، احتیاج به پره هایی دارند تا هنگامی که تحت فشارهایی که برای سانتریفوژ عادی است ، کار می کنند دارای بهترین بازده باشند . در عین حال این فن ها می توانند بدون پره های هادی نیز مورد استفاده قرار گیرند .

مفهوم سرعت مخصوص در تشریح کردن کاربردهای گوناگون انواع فن ، مفید و سودمند می باشد . سرعت مخصوص یک شاخص عملکرد فن می باشد که بستگی به سرعت ، ظرفیت و فشار استاتیکی فن دارد . شکل 4 نمایانگر محدوده سرعت مخصوص شش نوع فن سانتریفوژ و جریان محوری است که در راندمانهای استاتیکی بالا کار می کنند . این شکل نشان می دهد که فن های سانتریفوژ با پره های انحنا، به جلو در سرعتهای کم ، ظرفیت های کم و فشارهای استاتیکی زیاد ، دارای حداکثر بازده می باشند . در عین حال فن های پروانه ای حداکثر بازده را در سرعتهای و ظرفیتهای بالا و فشارهای استاتیکی پایین خواهد داشت مشخصات توان مصرفی فن های گوناگون طوری است که امکان دارد یک نوع فن تحت بار اضافی قرار گرفته و یا اینکه تحت چنین بار اضافی واقع نگردد . فن سانتریفوژ با پره های انحنا به عقب از نوعی است که تحت بار اضافی واقع نمی شود. در حالیکه فن های سانتریفوژ با پره های انحنا به جلو ممکن است تحت بار اضافی قرار بگیرند . فن های جریان محوری ممکن است تحت بار اضافی قرار بگیرند و یا اینکه تحت چنین بار اضافی واقع نشوند . تمام انواع فن ها را می توان برای تخلیه مورد استفاده قرار داد . فن های دیواری بر علیه مقاومت صفر یا بر علیه مقاومت کم، عمل می کنند و بنابراین همیشه از نوع پروانه ای می باشند. فن های پروانه ای در داخل کلاهک های روی بام یا اطاقکهای روی بام استقرار می یابند . فن های تخلیه ای که دارای هود هستند و فن های تخلیه ایستگاه مرکزی عموما از نوع سانتریفوژ می باشند . ممکن است فن های محوری برای کاربردهای تخلیه مناسب باشند ، بویژه برای نصب در کارخانجات .
عملکرد فن پایدار است اگر بعد از اغتشاش جزئی موقتی نقطه عملکرد فن تغییر نکند ایا هنگام اغتشاش جزئی دائمی نقطه عملکرد خیلی کم تغییر یابد .ناپایداری حالتی است که جریان موجدار و یا دارای ضربان باشد امکان دارد چنین حالتی در هنگامی رخ دهد که منحنی مشخصه سیستم منحنی فن را در دو نقطه یا بیشتر قطع کند چنین حالتی به ندرت در مواردی که تنها از یک فن استفاده می شود رخ می دهد. هنگامی که دو یا چند فن که دارای پره های انحنا به جلو هستند به طور موازی بهم متصل می گردند ممکن است منحنی مرکب حاصل دارای ناحیه نا پایدار. اگر نقطه عملکرد در این ناحیه قرار گیرد کاهش یا افزایش مقاومت سیستم صورت می گیرد در هنگامی که فقط یک نقطه تقاطع بین منحنی سیتم و منحنی فن وجود داشته باشد بهره برداری در شرایط پایدار صورت خواهد گرفت.تشدید در سیستم کمیاب است ولی امکان دارد در مواقعی که در سیستم کانال کشی ای که برای فرکانس خاصی تنظیم شده از فن های فشار بالا استفاده گردد رخ بدهد همانند تشدید در لوله کشی ساختمان در هنگامی که نقطه عملکرد سمت چپ پیک فشار قرار داشته باشد افزایش فشار ناشی لز افزایش ظرفیت به نوبه خود تمایل به افزایش فشار بیشتری دارد با تغییر منحنی مشخصه سیستم بنحوی که عملکرد بین پیک فشار و نقطه تخلیه آزاد ببافته می توان بر چنین شرایطی غلبه کرد.

علاوه بر مقادیر استاندارد سطح متداول صدا یا استفاده از فضای به خدمت گرفته شده فضای در دسترس و طبیعت بار ، نیازهای دیگر سیستم که بر انتخاب فن تاثیر می گذارند عبارتند از : مقدار هوا ، فشار استاتیکی و دانسیته هوا .
هنگامی که این نیازها شناخته گردد ، انتخاب فن برای تهویه مطبوع همیشه متکی بر انتخاب ارزانترین ترکیب اندازه و گروه ساخت فن که سطح قابل قبولی از صدا و بازده را نیز به همراه داشته باشد، خواهد بود.
نمی توان در هنگام انتخاب فن ، سرعت خروجی را بعنوان شاخص صدای تولید شده بکار برد . بهترین مشخصه صدا در هنگامی که فن حداکثر بازده را دارد، حاصل می گردد . سرعت خروجی مجاز برای فن هایی که در فشارهای استاتیکی بالا کار می کنند بیشتر است، زیرا حداکثر بازده در دبی های زیاد رخ می دهد . بنابراین هر محدودیتی که در ارتباط با صدای تولید شده بر سرعت خروجی اعمال شود، علاوه بر اینکه متکی بر حدود صدای محیط و مساحت فضای مفید در دسترس می باشد . متکی بر فشار به نقطه حداکثر بازده انتخاب شود. بعلاوه شبکه کانال مربوطه نیز بایستی صحیح طراحی گردد ، همانگونه که در بخش 2 توضیح داده شد.
معمولا بهترین توازن بین هزینه اولیه و بازده فن درهنگامی حاصل می شود که فن انتخابی کمی کوچکتر از فنی باشد که دارای حداکثر بازده است . در عین حال شایسته است برای مواقعی که زمان بهره برداری طولانی است . از فن هایی بزرگتر که بازده بیشتر دارند استفاده شود. در مواقعی که انتخاب فن کوچکتر باعث می شود که محتاج به موتور ، محرک و راه انداز بزرگتر و ساختمان ضخیم تر باشیم ، انتخاب فن بزرگتر از نظر اقتصادی ترجیح داده می شود.
چگونگی انتخاب فن و محرک آن می تواند بر شرایط سایکرومتریکی فضای مربوطه تاثیر بگذارد . اگر فن انتخابی باعث گردد مقدار هوا کمتر از احتیاجات شرایط طراحی باشد درجه حرارت حباب خشک اطاق بزرگتر از احتیاجات شرایط طراحی باشد، کنترل های موجود در اطاق از افت درجه حرارت جلوگیری خواهند کرد.
المان های گرمایشی / سرمایشی
هواساز ها ممکن است نیاز به گرمایش، سرمایش، یا هردوی آنها برای تغییر درجه حرات دمای هوای تامین شده که وابسته به موقعیت و کاربرد آنهاست، داشته باشند.
هواساز های کوچک ممکن است شامل یک گرمکن سوخت-سوز یا یک اواپراتور تبریدی که مستقیما در مقابل جریان هوا قراردارد، باشند. مقاومت های حرارتی و پمپ های گرمایی می توانند به خوبی استفاده شوند.سرد سازی توسط تبخیر، در آب و هوای خشک امکان پذیر می باشد.
دستگاه های هواساز برای محیط های تجاری شامل یک کویل می باشد که از چرخش جریان آب داغ یا بخار برای گرمایش و از چرخش آب سرد برای سرمایش بهره می برد. کویل ها عموما از لوله های مسی با فین های آلومینیومی یا مسی برای کمک به انتقال حرارت بهتر، ساخته می شوند. کویل های تبریدی همچنین از صفحاتی برای جمع آوری آب چکه ها بهره می گیرند.آب داغ یا بخار آب توسط یک دیگ بخار مرکزی تامین می گردد و آب سرد هم توسط یک چیلر مرکزی تامین می شود.
سنسورهای جریان برگشتی هوایی که به هواساز بر می گردد عموما برای نظارت و کنترل دمای، هوای خروجی از کویل، به کار برده می شوند.این سنسورها در اتصال با یک شیر سه راه موتوری مناسب هستند که قبل از کویل قرار می گیرد و فرمان را از آنها دریافت می کند.
فیلترها – Filters
فیلتر کردن هوا، برای تامین هوایی تمیز و عاری از گرد و غبار برای ساکنین ساختمان حایز اهمیت است.این مهم می تواند از طریق پوشش های پلیسه دار Low-MERV، یا HEPA، یا الکترو استاتیک و یا استفاده از ترکیبی از این فنون صورت پذیرد.روش های فاز-گازی و اشعه ماورای بنفش هم می توانند مفید واقع شوند.
عموما در ابتدای هواسازها نصب می گردند تا تمامی اجزای هواساز را در محیطی تمیز نگه دارند. نسبت به درجه فیلترازسیون مورد نیاز، عموما فیلتر ها در دو محفظه یا بیشتر، به صورت یک پانل نوع درشت که عملیات فیلتر کردن را در مقابل یک فیلتر کیسه ای نوع ریز، انجام می دهد، چیده می شوند. فیلتر پانلی دارای تعویض و تعمیر ارزانتری است، برای همین هم از فیلتر کیسه ای گران قیمت مراقبت می کند.
دوام یک فیلتر ممکن است با بازبینی افت فشار، در فیلتر میانی،برای دبی حجمی طراحی شده هوا، بررسی شود.این کار ممکن است به صورت چشمی، با استفاده از فشار سنج، یا توسط یک اخطار دهنده که این تفاوت فشار را به سیستم کنترل ساختمان اطلاع می دهد، صورت پذیرد. تعویض ناصحیح یک فیلتر سبب فروپاشی آن می گردد، همچنانکه نیروی فن بر روی آن اعمال می گردد سبب غلبه بر آن گردیده و نتیجه فروپاشی فیلتر است که باعث آلودگی هواساز و هوای دمیده شده به کانال ها می گردد.
رطوبت ساز – Humidifier
مرطوب سازی اغلبا در نواحی سرد سیر،که گرمایش پیوسته سبب وجود هوای خشک گردیده،و این خشکی باعث ایجاد کیفیت نامساعد هوا و الکتریسیته ساکن می گردد، لازم می باشد.
انواع مختلف رطوبت ساز ها ممکن است استفاده شوند:
تبخیری – Evaporative:هوای خشک از روی یک مخزن آب دمیده شده که سبب تخیر مقداری از آب می گردد. نرخ تبخیر می تواند توسط پودر کردن آب در جریان هوای خشک افزایش یابد.
بخار ساز – Vaporizer: بخار آب یا مه از طرف یک دیگ بخار به صورت مستقیم به جریان هوا دمیده می شود.
افشاننده مه – Spray Mist: آب توسط یک نازل یا وسایل مکانیکی دیگر، در شکل قطرات آب، افشانده می شود و توسط هوا منتقل می گردد.
ماورای صوت – Ultrasonic: یک حمام آب سرد در مسیر جریان هوا توسط یک دستگاه ماواری صوت برانگیخته شده و به شکل مه یا ذرات کوچک آب در می آید.
نمناک کردن – Wetted meduim: الیافی نرم در مسیر جریان هوا توسط آب تازه که از لوله ای فوقانی با مجموعه ای از روزنه های متوالی،سرریز شده، نمناک نگه داشته می شوند.هنگامی که جریان هوا از میان این الیاف گذرد آب را به قطرات بسیار ریز تبدیل می کند.این نوع از رطوبت سازها میتوانند سریعا مسدود شوند اگر که فیلتر ثانویه هوا در موعد مقرر تعمیر نگردد.
محفظه ی مخلوط شدن – Mixing Chamber
به منظور حفظ کیفیت هوای داخل ساختمان، هواساز ها عموما دارای قیودی برای اجازه ورود هوا از طریق خارج و هوای برگشتی از داخل ساختمان، هستند.در آب و هواهای معتدل، مخلوط کردن مقدار مناسب هوای سرد خارج با هوای گرم برگشتی از داخل، برای رسیدن به دمای هوای تحویلی دلخواه ، به کار گرفته می شود.یک محفظه مخلوط کن برای این منظور استفاده می شود، که دارای دمپرهایی برای کنترل نسبت هوای برگشتی به هواساز و هوای تازه ورودی از خارج به هواساز، می باشد.
دستگاه بازیابی حرارت – Heat Recover Device
یک دستگاه بازیابی حرارت که نوعی از مبدل های حرارتی هستند، ممکن است بر روی یک هواساز بین جریان هوای تامین شده و جریان هوای خروجی، برای ذخیره انرژی و افزایش ظرفیت نصب گردد.در اصل کار این دستگاه ها گرفتن سرما یا گرما از هوای خروجی، که از داخل ساختمان به هواساز برگشت داده می شود، و دادن این انرژی به هوای تازه ای است که وارد هواساز می شود.
این دستگاه ها عموما به صورت انواع زیر هستند:
مبدل های صفحه ای متقاطع – Cross Plate Heat exchanger: صفحات ساندویچی پلاستیک یا فلز با مجاری در هم پیچیده هوا.حرارت بین جریان های هوا از یک سمت صفحه به سمت دیگر آن منتقل می شود.صفحات با همدیگر دارای فواصل 4 تا 6 میلی متر هستند.این صفحات همچنین برای بازیابی سرما هم استفاده می گردند.بازیابی گرمادر این صفحات بازدهی بالاتر از 70% دارد.
چرخ گرما – Thermal Wheel: شبکه ای از فلز موجدار فین خورده که به آرامی می چرخد، و در دو جریان هوای متقابل عمل می کند، گرما را آنچنان که هوای خروجی(برگشتی) از لابه لای شبکه عبور می کند در طی یک نیم چرخش، جذب کرده و در نیم چرخش دوم به جریان هوای تامین شده می دهد، این یک پروسه پیوسته است.همچنین برای بازیابی سرما هم استفاده می گردد.بازده این نوع بازیاب ها بیشتر از 85% است.همچنین چرخ هایی با پوششی هیدروسکپیک برای میسر ساختن انتقال حرارت نهان وخشکی و رطوبت، جریان های هوا، موجود می باشند.
کویل های چرخشی – Run-around coil: این سیستم ها یک حلقه لوله کشی ساده هستند،که شامل یک انتشار دهنده می باشند، این حلقه ، یک لوله فین خورده در مسیر هوای خروجی را با یک لوله فین خورده در مسیر هوای تامین شده(ورودی)، متصل می سازد. هوای گرم خروجی، سیال سیار در این حلقه را گرم نموده سپس این سیال هوای تامین شده خنک را گرم می نماید. این سیستم برای پیش گرم کردن هوای تازه ورودی عموما استفاده می شود، اما همچنین برای پیش خنک کردن هوای ورودی زمانی که هوای خروجی از هواساز، از هوای محیط بیرون، خنک تر باشد، هم استفاده می گردد.بازده این سیستم ها بیشتر از 50% می باشد.
لوله گرما – Heat Pipe:در دو جریان متقابل هوا عمل می کند،از ماده سرد کننده محبوس، به عنوان رسانه انتقال گرما استفاده می کند."لوله" متشکل از چندین لوله کوچک متصل به هم که در یک کویل نصب شده و از فین هایی هم برای انتقال حرارت بیشتر در آنها بهره گرفته شده است.گرما در یک طرف لوله توسط تبخیر ماده سرد کننده، جذب شده ودر طرف دیگر توسط میعان ماده سرد کننده رها خواهد شد.ماده سرد کننده چگالیده شده، توسط نیروی جاذبه به سمت اول لوله برای تکرار فرآیند، هدایت می شود.بازده این سیستم ها بالاتر از 65%است.
کنترل ها – Controls
کنترل ها برای تنظیم هر جنبه ای از هواساز ها ضروری هستند، به عنوان مثال نرخ جریان هوا،دمای هوای تامین شده، دمای هوای مخلوط شده، رطوبت، کیفیت.آنها ممکن است همانند ترموستات های خاموش/ روشن ساده باشند، یا بسیار پیچیده باشند،همانند سیستم های اتوماسیون ساختمان که به طور مثال از BACnet یا LonWorks استفاده می کنند.
اجزای یک کنترلر معمول، شامل سنسورهای دمایی، سنسورهای رطوبتی،کلید های تغییر وضعیت باد بند ها،سیستم های راه انداز،موتورها و نظارت گرها می باشد.
جداساز لرزش – Vibration isolators
دمنده های یک هواساز می توانند ارتعاشاتی قابل توجه خلق کنند و این نویز و ارتعاشات میتواند توسط سیستم کانال کشی به ساکنین ساختمان انتقال پیدا کند.برای جلوگیری از این، از جداساز های لرزش(قطعاتی انعطاف پذیر) که معمولا بدون واسطه قبل و بعد از هواساز ها درون کانال و همچنین اغلب بین بدنه فن ودستگاه هواساز قرار می گیرند، استفاده می شود. پارچه برزنت و موادی همانند این به هواساز اجازه می دهد ارتعاش داشته باشد در صورتی که لرزش کمتری را به سیستم کانال کشی منتقل می کند.
قسمت فن بعلاوه می تواند توسط قرار گرفتن بر روی یک تعلیق فنری از بقیه هواساز جدا گردد،که این میزان انتقال لرزش از کف را تخفیف می دهد.

دستگاه هواساز با کویل آبگرم:
دستگاه هواساز با کویل آبگرم شامل یک دستگاه فن سانتریفیوژ می باشد که هوای موجود در فضا را مکش نموده و پس از فیلتراسیون هوای آن را با عبور از روی کویل DX و کویل ابگرم بنا به نیاز در تابستان و زمستان سرد و گرم نموده و از طریق کانال کشی موجود از طریق دریچه ها در فضا پخش می کند. لازم به توضیح است که آبگرم موجود جهت کویل آبگرم از طریق موتورخانه مرکزی یا پکیج آبگرم موجود در واحد تامین می گردد. لازم به ذکر است که دستگاه مذکور قابلیت نصب به صورت افقی و عمودی را دارا می باشدکه برای فضاهای کوچک عموما دستگاه به صورت افقی در داخل سقف کاذب نصب می شود.
موتور فن General Electric چند سرعته بدون تسمه از نوع Direct Drive
دستگاههای 5/7 تن به بالا تسمه ای هستند
سیستم کنترل مجهز به تاخیر زمانی
قابلیت نصب افقی، عمودی هواساز در هر فضا مانند کمد، سقف کاذب و…
تست فشار بر روی کویل ها تا 450psi
شاسی و کابین هواساز از نوع استیل گالوانیزه با روکش اپوکسی
دارای دو تشتک مجزای تخلیه آب جهت حالت های افقی و عمودی

محاسبات بار حرارتی، محاسبات بار برودتی، هواساز، کانال کشی،
در این مطلب به خلاصه ای از اعداد و ارقام مربوط به مقدار هوای تازه مورد نیاز که اغلب بیشترین کاربردها را دارد اشاره می شود :
حداقل هوای تازه مورد نیاز بر اساس ASHRAE 62-1989 :
– دامنه کلی : 15 الی 60 CFM به ازای هر نفر
– رایج ترین دامنه کاربردی برای اغلب فضاها : 15 الی 20 CFM به ازای هر نفر
– اماکن آزاد برای مصرف دخانیات : 60 CFM به ازای هر نفر
– حداقل هوای تازه برای توالت ها ( که منظور از هوای تازه در این مورد هوای مورد نیاز برای تخلیه مکانیکی است ):
50 CFM به ازای هر توالت
2 CFM به هر فوت مربع
10 بار در ساعت بر حسب حجم فضا
– حداقل هوای تازه برای اتاق ها و پست های برق :
2 CFM به ازای هر فوت مربع
10 بار در ساعت بر حسب حجم فضا
5 CFM به ازای هر کیلو ولت آمپر
– حداقل هوای تازه برای اتاق های تاسیسات مکانیکی :
2 CFM به ازای هر فوت مربع
10 CFM به ازای هر اسب بخار توان تجهیزات منصوبه
8 CFM به ازای هر BHP ظرفیت دیگ برای هوای حاصل از احتراق

هواساز هوشمند
دستگاه تهویه مرکزى (هواساز) از بخشهاى اصلى فیلتر ، فن ، کویل هاى گرمایى و سرمایى ، رطوبت زن و تجهیزات کنترلى تشکیل مى شود . کویل هاى گرمایى معمولا با آب داغ ، بخار و برق عمل مى کنند . کویلهاى سرمایى با آب مبرد و یا مستقیما با یک ماده مبرد کار مى کنند . در حالت دوم کویل دستگاه هواساز اواپراتور یک سیستم تبرید مى باشد . با تنظیم هاى مختلف بخش هاى گرمایى ، سرمایى ، رطوبت زن و غیره در مجموعه دستگاه هواساز مى توان سیستم هاى مختلف داخل ساختمان و به وسیله یک کانال به هواى تازه خارج ارتباط دارد تهویه مطبوع را براى پروژه هاى با شرایط متفاوت طراحى نمود .

با هوشمند سازی هواساز ها هر هواساز یک منطقه از ساختمان را تحت پوشش خود دارد و یکی از وظایف آن پیش سرمایی و یا پیش گرمایش هوای تزریقی به مناطق مختلف فضاههایی است که این مناطق از سیستم فن کویل استفاده می کنند و بعضی از مناطق بصورت مستقیم از هوای هواساز تغذیه می شوندو وظیفه دیگر آن تامین هوای تازه برای فضاهای داخلی ساختمان است که این مهم در قسمت Mixer هواساز میسر است که در این قسمت هماهنگی دمپرهای ورودی هوای تازه و هوای برگشته را می طلبد.که در این رابطه سیستم BMS با جمع آوری اطلاعات دمائی ،رطوبتی و مقدارCO2 فضاها بهترین توازن را بین دمپرهای ورودی و خروجی بوجود می آورد که باعث استفاده بهینه از هوای برگشتی فضاها نیز می گردد. فن تزریق هوا در هواساز ها :
درون هر هواساز فن تعبیه شده است که عمل دهش و یا مکش هوا را بعهده دارد.در سیستم کنترل هوشمند هواساز ، کنترل عملکرد فن بسیار حیاتی است که می توان اطلاعات مورد نیاز را با استفاده از سنسورهای فشار هوا و نیز سیگنالهای الکتریکی تابلو های برق به سیستم BMS گزارش داد. Ι – سنسورDifferential Pressure : جهت نشان دادن فعالیت فن به سیستم بصورت اندازه گیری اختلاف فشار ورودی و خروجی به فن می باشد . П – تابلو برق status – نشان دهنده وجود برق در دوسر ورودی برق فنTrip-نشان دهنده جهش ناگهانی ولتاژ Start/Stop – اعمال دستور خاموش و یا روشن شدن فن هواساز
نحوه کنترل دما در هواساز ها :
هواساز دارای یک مبدل حرارتی است که نقش انتقال حرارت از سیال مایع سرد و یا گرم به سیال گذرا (( هوا )) را بر عهده دارد که می توان بصورت مستقیم DX و یا غیر مستقیم باشد که در هر صورت می توان با تعبیه یک شیر سه راهه به همراه یک شیر برقی قابل کنترل توسط BMS به ذخیره انرژی و کارکرد بهینه دست پیدا کرد.باز و بسته شدن شیر عملگر (Actuator) بستگی به دمای منطقه های تحت پوشش هواساز دارد که توسط برنامه ریزی سیستم BMSاینکار صورت می گیرد

دمپرهای تزریق هوا :
در حالت کنترل سیستم به شیوه HVAC, VAV جهت کنترل دبی هوای تزریقی و دمای مطلوب محیط دمپرها نقش حیاتی دارند، این دمپرها کارایی گوناگونی دارند ، بعنوان مثال در زمان آتش سوزی کلیه دمپرها بسته می شوند تا اکسیژن به مناطق آتش سوزی نرسد . در زمان بسته بودن کلیه دمپرها ، جهت آسیب نرسیدن به موتور هواساز ، سیستم BMS موتور را خاموش می کند. در سیستم تهویه مطبوع توسط سیستم هواساز می توان بر روی zone های ورودی ((هوای تازه و هوای برگشتی )) وzone خروجی از هواساز، سنسور های رطوبت ،دماو حتی CO قرار داد تا بیوان از محیط های مختلف اطلاعات مفیدی جهت کنترل کیفی محیط بدست آورد.

سنسورهای ضد یخ زدگی Freezing Detector :
در شرایط سرد محیط، وجود سنسور یخ زدگی بر روی کویل ها ضروری است به این صورت که در هنگام پایین تر رفتن دما از نقطه مشخص سیستم BMS ، فرمانهای لازم را جهت جلوگیری از یخ زدگی کویل صادر می کند .

اشنایی با هواساز برای گردش هوا در سالن استفاده می شود . که در 2 نوع سانترفیوژ و آکسیال است .
قسمت های هواساز :
1- فن : باعث جا به جایی هوا و تولید باد می شود . دور فن هواسار توسط دستگاهی به نام " اینونتر " تنظیم می شود .

2- دمپر ها : که وظیفه آنها چگونگی گردش هوا در سالن است . که تعداد آن 2 عدد است .
(aدمپر سیرکوله : هوای داخل سالن را به گردش در می آورد.

(b دمپر هوای تازه : هوای تازه از بیرون ، وارد سالن می کند .
این دمپر ها عکس همدیگر عمل می کنند . یعنی اگر یکی از دمپرها 100% باز باشد دمپر دیگر 100% بسته است .
این دمپر ها به هم وصل هستند و با یک دسته تنظیم می شوند.
این دسته زاویه دمپر ها را تعیین می کند . و زوایا ی نشان داده شده مقدار باز بودن دریچه هوای تازه را نشان می دهد .
برای مثال : اگر دسته روی عدد 0 باشد یعنی دمپر هوای سیرکوله کاملا باز است و دمپر هوای تازه کاملا بسته است .
اگر دسته روی 20 باشد یعنی 20% هوای تازه و 80% سیر کوله است .
جهت گردش دسته از چپ به راست و در بعضی موارد از راست به چپ است .
3- ایرواشر : رطوب مورد نیاز سالن را تامین می کند .
4- کوئل ها : در دو نوع سرد و گرم است که توان این کوئل ها به محل تاسیس سالن ها ( طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا ) بستگی دارد .
Ø کوئل سرد را توسط لوله به چیلر یا آیس بانک متصل می کنیم.
Ø کوئل گرم را توسط لوله به دیگ بخار وصل می کنیم.
Ø در بعضی مناطق توان کوئل سرد 2 برابر کوئل گرم است .
کوئل سرد = 2* کوئل گرم
5- مه پاش های بالا ( آکسیال ) : در این نوع هواساز ها 2 عدد شیر کازی کوچک وجود دارد تولید مه در سالن را انجام می دهد .
v برای این کار باید :
1- هواساز روشن باشد .
2- ایرواشر روشن باشد .
3- شیر های مه پاش باز باشد .
4- شیر ایرواشر کمی بسته شود .
5- شیر برقی خاموش باشد.
6- ایر داکت : که یک نایلون به طول سالن و سوراخ های به قطر 20 و به فاصله 30 سانتیمتر است . در برخی سالن ها در وسط سالن زیر سقف و در برخی از وسط دو نصف می شود و در دو طرف سالن کنار دیوار و زیر سقف نصب می شود . یک سر آن به خروجی هواساز و سر دیگر آن شکلاتی بسته می شود .

چیلر یا آیس بانک : این دستگاه ها برای خنک نگه داشتن و یا خنک کردن سالن ها استفاده می شوند. که آب سرد را به و سیله لوله به کوئل ها می رساند. این دستگاه ها عموما در تابستان بکار گرفته می شوند و در پاییز و زمستان از هوای تازه برای خنک کردن استفاده می کنند .
دیگ بخار : برای گرم کردن سالن و گرمای همراه رطوبت استفاده می شود . از دیگ بخار یک لوله به سمت سالن برای گرمای مرطوب و یک لوله به سمت کوئل ها برای گرمای خشک استفاده می شود و همچنین یک لوله برای اتاق پاستوریزه خاک در نظر گرفته می شود. که مقدار آن با استفاده ار شیر بخار قابل کنترل است در برخی موارد شیر برقی و ترموستات برای کوئل خشک می گذارند تا به طور اتوماتیک کوئل عمل کند .

لوله کشی و سیم کشی :
v لوله های بخار به تعداد سالن ها و کوئل ها با شیر بخار .
v لوله های آب که به تعداد سالن ها و هر 2 سالن یک شیر برای راهروی دستیابی با شیر آب
v کابل 3 فاز به تعداد اینونتر ها و هر 2 سالن در میان 1 پریز 3 فاز و 1 پریز تکفاز مورد نیاز است . روشنایی راهرو با استفاده از مهتابی .
وان آبیاری :
حجم آن حدود 600 لیتر که برای آبیاری سمپاشی خاک بکار می رود . که از قسمت های زیر تشکیل شده است .
به شیر خروجی شیلنگی متصل می شود که طول آن 3 متر از طول سالن بیشتر است و ته آن لنس متصل می شود .
قسمت های وان آبیاری :
1- بدنه ( اسکلت ) : چهار چوبی آهنی که وان در آن قرار دارد.
2- وان پلاستیکی : وان که مدرج است .
3- پمپ آب : مکش آب داخل وان و پمپ کردن آن را بر عهده دارد .
4- شیر برگشتی : این شیر برای هوا گیری و برگشت آب به داخل وان بکار می رود .
5- لوله برگشتی: آب برشگتی را به داخل وان هدایت می کند .
6- شیر خروجی : آب خروجی را به سمت شیلنگ هدایت می کند .
7- دسته وان : برای جا به جایی وان مورد استفاده قرار می گیرد .
8- چرخ های وان : دو چرخ تابت در جلو و دو چرخ گردان در عقب برای حرکت کردن وجود دارد .

سر آبپاش : برای آبیاری از 2 نوع سر آبپاش استفاده می شود :
1- سر آبپاش آلومینیومی : برای آبیاری حجم زیاد بالای 300 لیتر ( هلندی )
2- سر آبپاش سبز : برای آبیاری با حجم کم ( اسپری )
مه پاش : این دستگاه برای تولید مه در سالن ها بکار می رود که در بعضی مواقع همراه بخار و برای سمپاشی ( سم های امولوسیون ) [ دیازینون ، آمبوش ، ملاتیون ، سیترازون ] استفاده می شود.
قسمت های مه پاش :
1- فن :
2- مه ساز :
3- پمپ آب کولری :
4- منبع :
5- شناور :
6- نایلون خروجی :

منبر آبیاری و چرخ های خاکدهی و قارچ چینی :
منبر آبیاری : از 2 پله ثابت و یک پله متحرک تشکیل شده و دارای 2 چرخ ثابت و 2 چرخ گردان است.

چرخ های خاکدهی : از یک طبقه متحرک تشکیل شده که با توجه به طبقه مورد نیاز ارتفاع آن تنظیم می شود و دارای 2 چرخ ثابت و 2 چرخ گردان است .

چرخ قارچ چینی : از یک طبقه متحرک و یک تکه لولایی برای سبد ها تشکیل شده و هنگام استفاده از تکه لولایی پایه کشویی آن را هم باید به سمت بیرون کشید . دارای دو نوع وسط چین و کنار چین است که دارای 2 چرخ ثابت و 2 چرخ گردان است .

روشنایی سالن ها :
1- استفاده از مهتابی
2- استفاده از پرژکتور
3- استفاده از لامپ سیار
مهتابی : تعداد مهتابی مورد نیاز بسته به طول سالن دارد و تقریبا هر 3 مت یک مهتابی مورد نیاز است .
مهتابی را در 3 ردیف وسط و دو کنار ها نصب می کنند.
تابلو برق با 3 کلید 0 و 1 که هر کدام ردیف مخصوص به خود را روشن می کند .
پرژکتور : برای روشن کردن سالن در مواقعی که مهتابی نباشد و یا نور مهتابی کافی نباشد از پرژکتور استفاده می شود.
برای نصب پرژکتور در سالن بروی دیوار و در محل مناسب آویزی نصب کنیم .
چراغ سیار : برای روشن کردن قسمت های مورد نظر سالن و بستر وبرای آبیاری از چراغ سیار استفاده می کنیم.
سنسور های دمایی و روطوبتی :
1- سنسور های دمایی : معمولا برای هر سالن 3 سنسور کافی است که یک عدد دمای سالن و 2 عدد دیگر دمای کامپوست بالا و پایین را نشان می دهد .
2- سنسو ر رطوبت : برای هر سالن یک سنسور مورد نیاز است که که رطئبت نسبی سالن را نشان می دهد .
3- نمایش گر : برای هر سالن یک نمایشگر دمایی روطوبتی نصب می شود که دما ها را با حروف لاتین A ، B و C و رطوبت نسبی را با RH نمایش می دهد .
4- کابل اتصال نمایشگر و اتصال به کامپیتور : این دستگاه ها قابلیت تبدیل دما به دیتا برای کامپیوتر و نمایش در کامپیوتر را دارند .