بویلر

طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان

مقدمه
تاسیسات ساختمان به عنوان یکی از عوامل مهم و حیاتی آن ساختمان محسوب میشود به طوری که اگر این سیستم به طور صحیح و اصولی طراحی نشده باشد یا نقصی حین کار در آن به وجود بیاید آرامش اعضای آن ساختمان مختل خواهد شد،از این رو محاسبه و انتخاب سیستم  تاسیساتی مناسب نیاز به متخصصین مجرب در این زمینه را دارد.در طراحی تاسیسات علاوه بر دانش مهندسین طراح نظر کارفرما و ساکنین آن ساختمان  و همچنین چگونگی قرار گیری ساختمان آب و هوا و…نیز حائز اهمیت است.
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
مسايلي که بايد مد نظر طراح سيستم تهويه مطبوع قرار گيرد شامل :
1-جنبه مالی پروژه
2-موقعیت قرارگیری پروژه و همجواری های آن
3-شرايط اقليمي پروژه از قبيل دما،رطوبت،باد،تابش آفتاب و …
4-ميزان بار حرارتي داخل ساختمان شامل ساکنين،چراغها و ساير مولدهای حرارت
5-جنبه های فيزيکی فضا يا ساختمان از نظر تطبيق با سيستم تهويه مطبوع و تجهيزات آن
در هر پروژه مراحل مختلفی از شروع پروژه تا انتهای پروژه ( تحویل نهایی ) وجود دارد که این مراحل فاز نامیده میشود و به طور کلی فازبندی طراحی تاسیسات مکانیکی خود به 4 فاز مختلف تقسیم میشود:
فاز بندی طراحی تأسیسات مکانیکی:
1. فاز 1
2. فاز 2
3. فاز 3
4. نقشه های as built
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
فاز 1طراحی تأسیسات مکانیکی ساختمان شامل:
1– مطالعه جغرافیای محل پروژه
2– مطالعه شرایط آب و هوایی منطقه از روی جداول مربوطه
3– توضیح انواع سیستم تهویه مطبوع که با شرایط آن محل هماهنگی دارد و معایب و مزایای آن
4– پیشنهاد بهترین سیستم با توجه به شرایط موجود
5– محاسبات تجهیزات مکانیکی
6– مشخص کردن بیشینه دما و کمینه دما در تابستان و زمستان با توجه به جداول مربوطه
نکته:فاز 1 طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان معمولا برای پروژه های بزرگ و یا دولتی کاربرد دارد که مهندسین طراح آن را به کارفرما ارائه میدهند.
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
فاز 2 طراحی تأسیسات مکانیکی ساختمان شامل:
1– محاسبات دقیق موارد مختلف ( بار حرارتی، بار برودتی و … )
2– سایز و محل خروجی لوله ها
3– تعیین تجهیزات مورد استفاده در پروژه
4– رسم کامل نقشه ها و ارائه دیتیل های اجرایی
فاز 3 طراحی تأسیسات مکانیکی ساختمان:
این فاز همان شاپ درایینگ (Shop drawing) یا نقشه های کارگاهی است که ممکن است مواردی مثل مسیر لوله کشی یا کانال کشی با توجه به شرایط کارگاهی تغییر کند.
نقشه های as built در طراحی تأسیسات مکانیکی ساختمان:
در انتها پس از اجرای کامل تأسیسات، نقشه های as built ارائه می شوند.
مراحلی که در طراحی طی میشود شامل:
1.دفترچه محاسبات
2.نقشه های کامل
3.لوح فشرده یا آلبوم
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
دفترچه محاسبات تأسیسات مکانیکی ساختمان:
1.آنالیز ضرایب انتقال حرارت (u factor) بخش های مختلف ساختمان مانند دیوارها ،کف، سقف از روی نقشه های معماری.
2.محاسبات بار سرمایشی و گرمایشی کلیه فضاهایی که می بایست تهویه گردند. (شامل فضای داخلی واحد ها اتاق ها حال پذیرایی آشپزخانه ،لابی ها، دفاتر مدیریت ساختمان، سرایداری ها، سالن های اجتماعات، فضاهای ورزشی، استخر،سونا،جکوزی و … با نرم افزار revit به همراه جدول خلاصه بارها.
3.محاسبات و جداول خلاصه بارهای هر پلان بعد از آن قرار داده شود و جدول نهایی بارهای محاسبه شده ملک روی کلیه نقشه ها، در اولین صفحه قرار گیرد.
4.محاسبات منابع آب مصرفی و آب اطفاء حریق.
5.محاسبات اندازه لوله های آب مصرفی بر اساس حداکثر مصرف لحظه ای آب (S.F.U)
6.محاسبات آب گرم مصرفی بر اساس حداکثر مصرف آب گرم (G P H) متناسب با میزان استاندارد موجود در کشور.
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
7.محاسبه لوله کشی فاضلاب و هواکش فاضلاب (ونت) بر اساس مبحث 16 مقررات ملی.
8.محاسبات انتخاب کلیه دستگاهها از قبیل دستگاههای گرم کننده و سرد کننده، تهویه، پمپ ها، اطفاء حریق، آبرسانی و … با متعلقات مربوطه.
9.محاسبات کامل تأسیسات جنبی نظیر استخر، سونا و جکوزی.
10.توضیح مختصر فرمول ها و اعداد و مراجع استفاده شده.
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
نقشه های کامل تأسیسات مکانیکی ساختمان:
1- فهرست نقشه ها
2- جدول علائم
3- پلان موقعیت ملک شامل معابر و ملک های مجاور
4- توضیحات فنی سیستم های مختلف به همراه پیشنهاد جنس مصرفی، طریقه تست و ضد عفونی کردن لوله های آب مصرفی و …
5- ترسیم جزئیات اجرایی
6- نقشه فاضلاب و آب باران
7- نقشه آب مصرفی و اطفاء حریق
8- نقشه های سیستم گرمایش
9- نقشه های سیستم سرمایش
10- نقشه های سیستم تهویه
11- رایزرها
12- پلان جانمایی داکت های تأسیساتی
13- فلودیاگرام موتورخانه
14- جدول مشخصات کلیه دستگاههای انتخاب شده و تعیین محل نصب و تعداد آنها
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان
لوح فشرده (CD) تأسیسات مکانیکی:
1- فایل محاسبات نرم افزار Carrier
2- فایل نقشه های تأسیسات مکانیکی
3- فایل نقشه های تأسیسات برقی
4- فایل نقشه های سازه
5- فایل نقشه های معماری
همچنین معمولا یک آلبوم از همه این نقشه ها تهیه میشود و در اختیار کارفرما قرار داده میشود.
بخش هایی که در تاسیسات مکانیکی یک ساختمان طراحی و محاسبه می گردند شامل موارد زیر است:
  1. محاسبه بار سرمایش و گرمایش مورد نیاز ساختمان
  2. انتخاب سیستم سرمایش و گرمایش
  3. محاسبه آب گرم مصرفی مورد نیاز
  4. محاسبه منبع ذخیره آب
  5. محاسبه سیستم اطفاء حریق
  6. محاسبه سیستم کانال کشی و لوله کشی دستگاهها
  7. محاسبه و انتخاب تجهیزات موتورخانه
نمونه مدل سازی هِدر چیلد واتر و پایپینگ مربوطه با نرم افزار REVIT

نمونه مدل سازی هِدر چیلد واتر و پایپینگ مربوطه با نرم افزار REVIT

طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان مبحث دوم
حال به تفسیر هر کدام از قسمت های بالا را توضیح خواهیم داد
1- محاسبه بار سرمایش و گرمایش مورد نیاز ساختمان: 
محاسبه بارهای برودتی و حرارتی یا بارهای سرمایش و گرمایش به عنوان اولین مرحله در انتخاب سیستم مناسب می باشد . البته اطلاعات ورودی که شامل: طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا، درجه حرارت طراحی هوای خارج در فصل تابستان و زمستان، اختلاف درجه حرارت شب و روز در فصل تابستان، رطوبت نسبی هوای خارج، شرایط معماری ساختمان نظیر سطح دیوارها و پنجره ها، درب های داخلی، سقف و کف به نرم افزار داده می شوند و از خروجی این نرم افزار مقادیر بارهای برودتی و حرارتی مورد نیاز ساختمان به دست خواهند آمد.
2- انتخاب سیستم سرمایش و گرمایش:
انتخاب سیستم سرمایش و گرمایش به عنوان دومین مرحله در انتخاب سیستم مناسب و مبانی مورد استفاده در طراحی و محاسبه دستگاه ها و تجهیزات حرارتی و برودتی می باشد. هم چنین، به طور کلی سیستم های متداول سرمایش و گرمایش در ساختمان های مختلف را می توان به شرح زیر نام برد که شامل:
الف) سیستم سرمایش: تبخیری(کولر آبی، زنت یا ایرواشر)
ب) سیستم گرمایش: موتورخانه مرکزی یا پکیج آب گرم
پ) سیستم تهویه مطبوع(فن کوئل و دستگاه هوا رسان)
ت) پکیج های سرمایش-گرمایش
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان مبحث دوم
3- محاسبه آب گرم مصرفی مورد نیاز: 
بویلرها در موتورخانه مرکزی آبگرم تولید شده را به داخل منبع کویلدار یا دو جداره انتقال می دهند و پس از تبادل حرارت با آب سرد ورودی به منابع مذکور، آب گرم مصرفی تامین شده توسط پمپ در داخل ساختمان به گردش در می آید.جهت محاسبه میزان آب گرم مصرفی مورد نیاز ساختمان، حداکثر مصرف آب گرم را در ضریب تقاضا ضرب نموده تا مقدار واقعی مصرف آب گرم بدست آید. سپس عدد بدست آمده را در ضریب ذخیره منبع ضرب می کنیم تا حجم منبع آب گرم مصرفی بدست آید.
4- محاسبه منبع ذخیره آب: 
منبع ذخیره آب جهت ذخیره آب مصرفی و نیز آب مورد نیاز جهت اطفاء حریق مورد استفاده می باشد. در ضمن، مقدار ذخیره آب مصرفی نیز معمولا بر اساس مصرف یک شبانه روز و جهت اطفاء حریق نیز براساس مدت زمان مورد نیاز تا رسیدن ماموران آتش نشانی می باشد.
طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان مبحث دوم
5- محاسبه سیستم اطفاء حریق:
اطفاء حریق در ساختمان توسط جعبه های آتش نشانی در طبقات و اسپرینکر در پارکینگ ها انجام می شود که فشار آب مورد نیاز آن ها توسط بوستر پمپ های مربوطه در موتورخانه مرکزی تامین می گردد.
6-محاسبه سیستم لوله کشی آب مصرفی، فاضلاب و تهویه مطبوع :
 جهت طراحی سیستم لوله کشی آب مصرفی، فاضلاب و تهویه مطبوع باید با توجه به نقشه های معماری بهترین مسیر جهت عبور لوله ها را انتخاب نمود و سپس توسط جداول و نمودار های مربوطه نیز سایز لوله ها را محاسبه نمود. همچنین، جهت محاسبه سایز لوله های آب مصرفی مقدار SFU را به دست آورده سپس با مراجعه به نمودار مربوطه مقدار جریان آب برحسب GPM بدست می آوریم. سپس با مراجعه به نمودار افت فشار در لوله های با سطح داخلی ناصاف و قطر لوله تعیین می شود. همچنین، جهت محاسبه سایز لوله های فاضلاب نیز مقدار DFU را از جدول مربوطه استخراج نموده سپس با توجه به شیب لوله و DFU تععن شده، سایز لوله بدست می آید.
7- محاسبه و انتخاب تجهیزات موتور خانه: 
محاسبه و انتخاب تجهیزات موتورخانه با توجه به بار سرمایش و گرمایش محاسبه می شود و نیز بار حرارتی آب گرم مصرفی مورد نیاز ساختمان، بویلر، مشعل، چیلر ،برج خنک کن، منبع کویلدار یا دو جداره، منبع انبساط، پمپ سیرکولاسیون گرمایش و نیز پمپ گردش آب گرم مصرفی و… انتخاب می شود.

شرکت آرین پادرا صنعت ارائه دهنده خدمات تاسیسات ساختمانی و هوشمندسازی آماده ارائه خدمات به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت درخواست مشاوره اینجا را کلیک نمایید.

آشنایی با  نقشه کشی تأسیسات مکانیکی

انتخاب صحیح بویلر

با توجه به اینکه قسمت اعظم هزینه های تعمیرات و نگهداری تاسیسات یک مجموعه مربوط به بویلر می باشد بنابراین انتخاب صحیح و مناسب آن در ابتدای امر نقش بسزایی در کاهش و صرفه جویی هزینه های گزاف حاصله در آتی در سیستم دارد. در این راستا در مقاله ذیل به اهمیت این مهم و اثرات ناشی از عدم رعایت آن پرداخته می شود.

انتخاب صحیح بویلر در تاسیسات و پدیده سیکل کوتاه در بویلر‌ها زمانی‌ اتفاق می افتد که بویلر‌های با حجم بالاتر (Oversized) انرژی مورد نیاز جهت پروسه و یا گرمایش را تامین و تا سیکل تامین انرژی بعدی خاموش می گردد. بار مصرفی در پروسه گرمایش در زمان‌ های مختلف متغیر می باشد.

در نظر گرفتن بویلر‌ها در حجم‌های بالاتر برای تامین انرژی های مورد نیاز ناگهانی و مقطعی می‌باشد که این مسئله در طول عمر کاری بویلر کمتر اتفاق می افتد. اعمال راهکارهای گوناگونی در جهت کاهش اتلافات و بازیافت انرژی گرمایش یک سیستم می تواند منجر به کاهش مصارف گرمائی در کّل سیستم گردد، اما نتیجتاً در نظر گرفتن چند بویلر با حجم هایی دو برابر حجم مورد نیاز چیزی است که در اکثر تاسیسات مجموعه ها به چشم می‌خورد.

سه حالت کاربردی بویلر در رنج بارهای تولیدی بالا, متوسط و پایین

بویلر‌های مورد استفاده در تامین بار گرمائی در حالتی Oversize انتخاب می گردند که ظرفیت مصرفی بر اساس مجموعه اتلافات گرمائی ساختمان بعلاوه گرمایش فضاها و نفوذ هوا به داخل تحت شرایط دمای طراحی محاسبه می گردد و انرژی های حاصل از چراغ ها، سایر تجهیزات، نیروی انسانی‌ در آن‌ لحاظ نمی گردد. گاهی اوقات نیز اعمال ضریب بسیار بالا در ظرفیت کلی‌ برای به تعادل رسیدن سریع‌ در مصارف گرمایش در شب از دیگر علل افزایش ظرفیت بویلر در زمان طراحی می‌ باشد.

اتلافات سیکل کوتاه

سیکل کاری بویلر شامل : بازه آتش زایی، پست پرج (Post-purge)، پری پرج(Pre-purge)، وقفه استراحت (idle-period) می‌ باشد. در زمانی‌ که بویلر خاموش می گردد مقادیری گرما داخل بویلر باقی‌ می ماند. اگر در همین زمان جریان خروجی‌ از بویلر نیز متوقف گردد و بویلر خاموش گردد گرمای محبوس در داخل بویلر از بین می رود. بنابراین بعد از کارکرد بویلر گرمای باقی‌ مانده باید به سیستم تزریق گردد تا از اتلافات در زمان آماده باش بویلر جلوگیری گردد.

به منظور انجام این امر بویلر در حالت خاموش قرار می‌گیرد اما پمپ در بازه چند دقیقه ای در حالت خاموش قرار می گردد. راندمان بویلر از تقسیم انرژی تولیدی بویلر به انرژی وارده به سیستم در یک سیکل زمانی‌ مشخص می گردد.

کاهش راندمان در زمانی‌ رخ خواهد داد که سیکل کوتاه در بویلر رخ دهد و یا چند بویلر با نرخ تولیدی پائین عمل نمایند. کاهش راندمان در شرایط تولید با ظرفیت پائین بسیار چشم گیرتر خواهد بود. بعنوان مثال اگر اتلافات تشعشعی از بویلر  ۱% میزان کّل انرژی گرمائی ورودی در حالت ماکزیمم (Full-Load) جریان بویلر باشد، در حالت عملکرد  نصف از جریان (Half-Load) این اتلافات به ۲% و در حالت عملکردی ۴/۱ جریان(One-quarter)  به ۴% می‌رسد.

بعلاوه اتلافات ناشی‌ از تشعشع بویلر و اتلافات پری پرج و پست پرج نیز در سیستم تأثیرگذار می باشند. در مراحل پری پرج فن با عملکرد خود موجب عبور هوا از بویلر و تخلیه گازهای محترقه داخل بویلر می گردد. پست پرج نیز همین مراحل را دنبال می‌کند.

مثال:

با فرض تعویض بویلری با مشخصات hp ۶۰۰ و راندمان %۷۸.۸ با یک عدد بویلر hp ۱۵۰۰  و ۷۲.۲% راندمان میزان هزینه صرفه جویی شده در یک سال را محاسبه کنید.

                                                          = (۱-E1/E2) میزان صرفجویی در سوخت

                                                          = (۱-۷۲٫۷-۷۸٫۸) x 100

                                                          =    ۷٫۷

اگر بویلر اولی‌ میزان MMBtu۲۰۰.۰۰۰ سوخت سالیانه مصرف کند، صرفه جویی حاصله از جابجائی با بویلر کوچکتر به شرط $۸ /MMBtu هزینه سوخت به شرح زیر خواهد بود.

                                                          =  ۲۰۰,۰۰۰ MMBtu x 0.077 x $8 /MMBtu صرفه جویی سالیانه

                                                          = $۱۲۳,۲۰۰

در زمان افزایش بار مصرفی استفاده از بویلر‌های با راندمان بالا نسبت به بویلرها با راندمان پایین تر و افت حجم مصرفی اهمیت می‌یابد. فاکتورهای تولید آلودگی، عملکرد، نرخ آتش زایی، تغییر بار در جایی که تولید بخار گران تمام می شود باید مورد بررسی‌ قرار گیرند.

استفاده از بویلرهای با سایز پایین تر جهت برآورده کردن میانگین نیاز مصرفی به صرفه جویی در سوخت کمک می‌کند. برخی‌ تاسیسات با استفاده از چند بویلر سایز پایین نه تنها اطمینان خاطر در کنترل بویلر را برای اپراتور فراهم می سازند بلکه از وقوع افزایش شعله و یا سیکل کوتاه جلوگیری می کنند. با توجه به تغییرات چشمگیر بار (بخار مصرفی) در برخی تاسیسات در فصول مختلف بکارگیری چند بویلر با سایز پایین به جای یک بویلر با ظرفیت بالا توصیه می گردد.

شرکت آرین پادرا صنعت ارائه دهنده خدمات تاسیسات ساختمانی و صنعتی آماده ارائه خدمات به شما مشتریان گرامی می باشد. جهت درخواست مشاوره اینجا را کلیک نمایید.

محاسبه سرانگشتی بار حرارتی ساختمان

اصولا برخی مهندسین و فارغ التحصیلان  بدنبال روشهای ساده و میانبر برای  برخی محاسبات انتقال حرارتی و ترمودینامیکی جهت انتخاب تاسیسات ساختمان هستند . البته روشهای ساده  و  سرانگشتی برای اینگونه محاسبات نیز وجود دارد ولی لازمه آن درک دقیق و کامل  واحدهای انرژی است و در صورتی که در تبدیل واحدها و درک اعداد  مشکل وجود داشته باشد ، قطعا در یک جای کار  محاسبات درست پیش نخواهد رفت.


بهمین دلیل و قبل از اینکه به سراغ واحدهای اصلی مقوله بار حرارتی برویم بهتر است از سیستم  بین المللی اندازه گیری برخی از واحد های را با یکدیگر مرور کنیم.  اگر جسمی به جرم یک کیلو گرم را در دست بگیریم  نیرویی معادل ۹.۸  نیوتن  به دست ما وارد می کند . بعبارت  دیگر حاصل ضرب وزن جسم در شتاب صقلی زمین  برابر با ۹.۸ می شود که این نیرو به دست ما وارد می شود. حالا اگر این جسم یک کیلو گرمی را  یک متر بالا ببریم کاری معادل  ضرب  ۹.۸  نیوتن در ۱ متر  یعنی  ۹.۸  ژول انجام داده ایم.

این میزان انرژی ( کار) جهت جابجایی جسمی به جرم یک کیلو گرم در راستای نیرو  انجام شده است. حالا اگر این کار را در یک ثانیه انجام دهیم  ۹.۸  وات توان مصرف کرده ایم.  هدف ما  از این قسمت رسیدن به واحد وات که واحد توان در دستگاه بین المللی یکا ها است می باشد.بعبارت دیگریک وات   انجام یک ژول کار در یک ثانیه ( یا ۲۰ ژول در ۲۰ ثانیه  ) می باشد. بعبارت دیگر وات  ، ژول در واحد زمان می باشد.

حالا فرض کنیم که می خواهیم بار حرارتی مورد نیاز یک ساختمان را محاسبه کنیم.  از نظر تئوری انتقال حرارت ، ما باید دستگاه  مولد حرارتی را انتخاب کنیم  که دارای توان حرارتی مناسب جهت تامین گرما در نقطه آسایش و در بدترین  زمان  باشد. منظور از بدترین زمان ، سردترین دمایی است که بر اساس آماری  امکان رسیدن به آن در  منطقه و یا شهر  ممکن باشد.

فرض کنید شهر مورد مطالعه ما بر اساس آمار امکان رسیدن  به دمای منفی ۲۰  را داشته باشد. منظور از  این دما ، دمای احساسی شامل دمای ظاهری دما سنج ،میزان باد ، رطوبت و … که در نهایت  معادل دمایی آن برای محاسبات ما و بر اساس جداول موجود  منفی ۲۰ درجه باشد.

حالا باید تمامی  سطوح جانبی ، سقف و کف ساختمان متر شده و جنس مواد بکار رفته در هر قسمت ( دیوار ها ، پنجره ها و…..) همراه با عرض آن نوشته شده و با توجه به جداول  انتقال حرارت میزان توان مورد نیاز جهت تثبیت دمای واحد در بدترین  زمان سال را محاسبه نماییم.

خوب این کار وقت گیر و پر محاسبه ای است  ولی نکته مثبت انجام این محاسبات این است  که اگر همه این محاسبات را برای یک واحد مسکونی در یک شهر  انجام دهیم برای اکثر واحدها و فضاهای شبیه در همان منطقه به عدد ثابتی می رسیم. برای مثال در شهر تهران و با توجه به یکسان بودن  اغلب مصالح بکار رفته در آپارتمانهای مدرن در کف ، سقف و پنجره ها ، اغلب و بر اساس  واحد مساحت و با رعایت  ضرائب مهندسی به  به عددهای نزدیک بهم می رسیم که این عدد  حدود ۰.۱۵  کیلو وات  در هر متر مربع  محاسبه شده است.

تا اینجای کار مفهوم محاسبات این است که به موتورخانه ای نیاز داریم  که برای توان تولید ۱۵۰  ژول  در هر ثانیه را داشته باشد تا برای بدترین زمان سال  محل مسکونی همچنان در دمای آسایش باقی بماند.  با توجه به اینکه اکثر تولید کنندگان  مولد های حرارتی و دیگ های آبگرم و بخار ،  واحد تولید توان خود را بر حسب کیلو کالری بر ساعت تعریف می کنند لازم است که عدد بدست آمده بر حسب کیلو وات  در ۸۵۰  ضرب شود  و در نتیجه  برای هر متر مربع    ۱۲۸  کیلو کالری بر ساعت بدست می آید. حالا فرض کنیم که یک ساختمان  ۳۰  واحدی که هر واحد آن ۱۰۰  متر مربع می باشد را در اختیار داریم ، لازم است که عدد بدست آمده را در تعداد واحدها  و در متراژ آن ضرب نماییم ، نتیجه اینکه عدد ۳۸۴۰۰۰ کیلو کالری بدست می آید.

هنوز کار تمام نشده و  نیاز است که آب گرم مصرفی  مورد نیاز نیز محاسبه گردد. در صورتی که در هر واحد این ساختمان خانواده هایی با جمعیت ۳ تا ۴ نفر زندگی کنند و از انجایی که عمده آبگرم مصرفی به  تعداد افراد بستگی دارد میزان آبگرم مصرفی ۶۰  درجه سانتی گراد  افراد برج ۳۰ واحدی محاسبه می گردد. با توجه به  ضرائب مهندسی در تامین آبگرم در ۱.۲۵  ( زیرا وقتی ۷۵ درصد حجم مخزن خالی شد  اب واقعا سرد شده است ) و همچنین  در ضریب ۰.۸۵  درصد ( به دلیل اینکه احتمال استفاده تمامی افراد با هم هیچگاه وجود ندارد ) ضرب نماییم و همچنین مخزن مناسب ذخیره آبگرم مصرفی ، به همان عدد معروف   ۴۰ وات بر متر مربع  می رسیم که در صورتی که در متراژ و  تعداد واحدها ضرب کنیم  بصورت تقریبی عدد ۱۰۰ هزار  کیلو کالری بدست می آید.

حالا فقط لازم است که دو عدد فوق یعنی ۱۰۰۰۰۰ مربوط به آبگرم مصرفی با  با مقدار ۳۸۲۰۰۰  بار گرمایشی جمع شود که در نهایت  عدد ۴۸۴۰۰۰ بدست می اید.

با توجه به وجود دیگ های آبگرم  در اندازه های مختلف و با تقریب بالاتر به بیش از ۵۰۰۰۰۰ کیلو کالری بر ساعت  توان حرارتی نیاز داریم.  قطعا بهتر  حتی ضروری است که از دو دیگ  موازی که ظرفیت مجموعه هر دو کمی بیشتر از  عدد محاسبه شده می باشد تهیه نماییم .  با مطالعه کاتالوگ ها  دو دیگ با ظرفیت  ۲۶۰۰۰۰  انتخاب می شود.

لازم به ذکر است اعداد فوق با وجود دقت در اقلیم تهران ولی با توجه به نوع  ساختمان و پنجره ها قطعا نیاز به محاسبات دقیق تر و استفاده از نرم افزار طراحی تاسیسات دارد ولی با این وجود مرور  اعداد فوق  با تقریب دقیقی  درک  مناسبی از نحوه انتخاب سامانه های حراراتی را به شما  ارائه می نماید.

برای  تعمیر و نگهداری  تاسیسات خود با ما تماس بگیرید

کاربردهای سیستم گرمایش از کف

کاربردهای سیستم گرمایش از کف

امروزه سیستم گرمایش از کف به علت مزایای فراوان یکی از پرکاربردترین سیستم ‌های گرمایش در تمام دنیا می‌باشد . در مطلب زیر سعی شده برخی از کاربردهای این سیستم به اختصار بیان شود.

 ۱ –  ساختمان‌های مسکونی

رسیدن به آسایش حرارتی و مصرف کم یکی از مزایای سیستم گرمایش از کف می‌باشد. این سیستم توانسته با فراهم آوردن شرایط آسایش بی نظیر برای ساکنین یکی از سیستم‌های گرمایش محبوب در ساختمان‌های مسکونی باشد.

۲ –  محیط اطراف استخرها

یکی از مشکلات گرمایش در استخر‌ها نبود گرمای یکنواخت در محیط استخر و تجمع گرما در زیر سقف می‌باشدکه این امر  باعث تلفات حرارتی زیاد انرژی و خوردگی اجزای سقف میشود. با استفاده از سیستم گرمایش از کف میتوان کلیه مشکلات فوق را برطرف نمود.

۳ –  سالن‌های مرغداری

در سالنهای مرغداری گرمایش مورد نیاز در سطح حدود ۵۰ سانتی متر از کف می باشد در حالیکه در سیستم گرمایشی متداول (هیتر) زماینکه گرمای کف ۳۲ درجه است دمای زیر سقف حدود ۵۰ درجه می باشد .

همانطور که می دانید هوای گرم سبک تر است و در بالاترین قسمت قرار می گیرد در صورتیکه گرمایش مورد نیاز در سطح پرنده می باشد و با توجه به تبادل حرارتی سقف و تهویه سالن تا ۶۰ درصد اتلاف انرژی بوجود می آید. با استفاده از سیستم  گرمایش از کف می‌توان از اتلاف انرژی جلوگیری کرده و توزیع گرمای یکنواخت و مطبوع ایجاد کرد .

مزایای گرمایش از کف در سالنهای مرغداری :

    افزایش رطوبت نسبی محیط و نرمال بودن بستر (در طی پرورش، هر قطعه مرغ حدود ۱۰ لیتر آب مصر می کند که ۳/۲ آن از طریق فضولات دفع و روی بستر باقی می ماند. با وجود گرمایش از کف عملیات تخمیری انجام نشده و عمل تبخیر انجام می گیرد و محیط سالن مرطوب و عاری از گازهای آلاینده می گردد)

     مصرف سوخت بیش از ۶۰ درصد کاهش می یابد .

      مصرف برق در سیستم گرمایشی تا ۸۰ درصد کاهش می یابد .

      توزیع یکنواخت گرما در تمامی سطح بستر .

      کاهش گازهای آلاینده (آمونیاک – منو اکسید کربن)

    کاهش بیماریهای تنفسی (کوکسید یوز-  CRD)

     عملکرد پرورش و تهویه در سالنها بهتر انجام می گیرد .

     دسترسی بهتر گله به دانخوری و آبخوری

 ۴ –  گلخانه‌ها

با توجه به نیاز ریشه گیاهان به گرمای مطلوب گرمایش از کف میتواند محیطی ایده‌آل برای رشد گیاهان فراهم نماید.

–  واحدهای صنعتی

گرمایش به روش جابجایی سبب حرکت هوا و ایجاد گرد و غبار می‌شود، این امر در واحدهای صنعتی به کاهش کیفیت محصول و شرایط محیط کار منجر می‌گردد. تامین گرمایش مطبوع و حفظ کیفیت هوا متناسب با استانداردهای مورد نیاز برخی صنایع مانند داروسازی و صنایع غدایی، ضرورت استفاده از سیستم گرمایش از کف را در این واحدها نشان می‌دهد.

–  سیستم ذوب برف

تنها را حل برای معابر یخ بسته و پوشیده از برف سیستم گرمایش از کف میباشد. سیستم ذوب برف میتواند در ورودی ساختمانها، پشت بام ساختمان‌های برف گیر، آشیانه هواپیماها و باند های فرود مورد استفاده قرار گیرد.

–  سالن‌‌های ورزش و زمین چمن

در مناطق معتدل و سردسیر، نگهداری چمن ورزشگاهها در فصلهای پاییز و زمستان کاری سخت و دشوار است. در این فصل‌ها به علت یخزدگی زمین، ریشه چمن سرد می‌شود که این امر منجر به زرد شدن چمن می‌گردد. بیش از دو دهه است که در اروپا برای حفظ چمن در اکثر ورزشگاه‌های بزرگ از سیستم گرمایش از کف در زیر بستر چمن استفاده میشود.

 از دیگر موارد کاربرد سیستم گرمایش از کف میتوان به کتابخانه‌ها،‌مدارس، بیمارستان‌ها، هتل‌ها، مساجد، رستورانها، سالن‌های اجتماعات، پیاده روها، فروشگاه‌‌ها و مراکز تاریخی نام برد.

برآورد فضای لازم برای موتور خانه

وقتی ساختمان جدیدی طراحی می شود به ندرت پیش می آید که طراح تاسیسات برای طراحی و ترسیم نقشه های موتور خانه اطلاعات کافی در اختیار داشته باشد.بنابراین اغلب برای تخمین فضای مورد نیاز موتورخانه و چیدن دستگاه های مختلف در این فضا از برآوردهای سرانگشتی استفاده می شود.نوع سیستم تاسیساتی مورد استفاده ،شکل وترکیب ساختمان،وچندین پارامتر دیگر در برآورد فضای لازم برای موتورخانه دخیلند.

طرح نهایی معمولا با میان گیری بین آنچه مهندس تاسیسات می خواهد وآنچه مهندس معمار راضی به تامین آن است،حاصل می شود.گرچه ساختمانها از نظر طرح متفاوتند،اما تعیین مساحت لازم برای موتور خانه برپایه اصولی انجام می گیرد که برای بیشتر ساختمانها قابل اجراست.این مساحت را اغلب می توان برحسب درصدی از مساحت کل کف ساختمان بیان کرد.

  • فضای لازم برای دستگاه های مکانیکی و الکتریکی(موتورخانه)

فضای کل مورد نیاز برای نصب دستگاه ها و تجهیزات مکانیکی و الکتریکی(موتورخانه) بین۴تا۹ درصد مساحت زیربنای ساختمان است که برای اغلب ساختمانها بین۶ تا ۹ درصد می باشد.

از دیدگاه مهندسی،ایده آل این است که فضای اختصاص یافته برای موتور خانه یا اتاق های هواساز نسبت به ساختمان موقعیت مرکزی داشته باشندکه این موجب کاهش طول واندازه کانالها و لوله ها،ساده ترشدن طرح شفتها تمرکز ونتیجتا تسهیل کار سرویس و نگهداری تاسیسات خواهد شد.این امر همچنین موجب کاهش قدرت مورد نیاز برای موتور بادزنهاو پمپها شده وهزینه عملکرد سیستم را پایین می آورد.

اما به دلایل بسیار اغلب امکان دادن فضای مرکزی ساختمان موتورخانه تاسیسات یا اتاق هواساز و غیره وجود نداردواما دست کم باید سعی شود که تا حد امکان موتورخانه تاسیسات مکانیکی ؛تجهیزات الکتریکی وسیستم آب و فاضلاب ساختمان در جنب یکدیگر قرار گیرند.

محل موتورخانه تاسیسات معمولا در زیرزمین یا طبقات پایین تر ساختمان است.ارتفاع سقف این فضاها برحسب چگونگی کانال کشی،لوله کشی واندازه دستگاه ها وتجهیزات؛باید بین۱۲تا۲۰ فوت(۴تا۶ متر)باشد:

۱- وسایل سیستم تهویه مطبوع وگرمایش شامل دیگ وتجهیزات جانبی مربوطه، چیلر و تجهیزات جانبی از قبیل پمپ ها وغیره: برخی از تجهیزات HVAC از نظر محل نصب بسیار انعطاف پذیرند؛به طوری که مثلا گاهی به لحاظ اقتصادی چیلر را روی پشت بام نصب میکنند.

گرچه به این ترتیب هزینه های مربوط به مستحکم کردن سازه پشت بام و کارهای الکتریکی افزایش می یابد ،اما این خرجها با صرفه جویی حاصله در لوله کشی و انرژی مصرفی وکاهش هزینه های مربوط به کار دستگاه در فشار پایین تر جبران می شود.حتی دیگ را هم می توان روی پشت بام نصب کرد.با این کار دیگر احتیاجی به تعبیه دودکش در ساختمان نیست.استفاده از سوخت گاز عملی تر وکم هزینه تر از گازوئیل است چرا که دیگر به منبع ذخیره گازوئیل وملزوماتی مثل سیستم پمپاژ سوخت و لوله کشیهای مربوطه نیازی نیست.

با استفاده از وسایل بازیابی  گرما همواره با دستگاه چیلر می توان سایز دیگ را به میزان قابل توجهی کاهش داده وفضای بزرگی را در موتورخانه صرفه جویی کرد.

۲- نصب برج خنک کن اغلب مشکلاتی را به همراه دارد.در بیشتر موارد،خصوصا در ساختمانهای بزرگ،استفاده از برج خنک کن ضروری است.چنانچه طبق  طرح قرارباشد برج خنک کن روی سطح زمین مستقر شود باید حداقل ۱۰۰فوت (۳۰متر) با ساختمان فاصله داشته باشد به دو دلیل یکی دوری جستن از سروصدای برج خنک کن که موجب آزار ساکنین ساختمان می شود،ودیگری جلوگیری از ورود هوای مرطوب خروجی از برج خنک کن به داخل ساختمان از طریق درها وپنجره ها.

همین فاصله باید نسبت به پارکینگ نیز منظور شود چرا که رطوبت هوای خروجی از برج خنک کن به دلیل محتوای مواد شیمیایی آن ممکن است به رنگ اتومبیلها صدمه بزند.

وقتی قرار است برج خنک کن روی پشت بام نصب گردد باید حتما برای جلوگیری از انتقال ارتعاشات و سروصدای آن به ساختمان تمهیدات لازم اندیشیده شوند.بعضی از انواع برج خنک کن نسبت به برخی دیگر کم صداتر هستند که این پارامتر هنگام انتخاب برج باید لحاظ شود.

کف برج خنک کن ،خاصه در انواع بزرگ آن باید روی شاسی فولادی به بلندی ۴تا۵ فوت(حدود۵/۱متر)قرار گیرد تا کارهای لوله کشی وتعمییر ونگهداری به راحتی صورت پذیرند.

–  فضای لازم برای اتاق هواساز وبادزن

در ساختمانهای چندطبقه اتاقهای هواساز وبادزن زیرزمینها وطبقه اول معمولا در طبقات پایینی ساختمان در نظر گرفته می شوند حالا یا در خود زیرزمین یا در طبقه دوم.چنانچه اتاقهای هواساز در طبقه دوم باشند،دسترسی به هوای تازه خارج وتخلیه هوای داخل وهمچنین نقل وانتقال تجهیرات راحت تر است.در ساختمانهایی که سطح زیربنای طبقات وسیع باشد اغلب از چند اتاق هواساز در هر طبقه استفاده می شود.

اما در بسیاری از ساختمانهای مرتفع یا اصطلاحا”برج”ممکن است یک اتاق هواساز برای۱۰تا۲۰ طبقه مورد استفاده قرار گیرد ؛یک اتاق هواساز برای طبقات پایینی ،یکی برای طبقات میانی ساختمان ویک اتاق هواساز هم روی پشت بام برای طبقات بالایی ساختمان.

مقررات جدید بناهای مرتفع ایجاب میکند که ساختمانها در سطح یا ارتفاع به چند بخش تقسیم شوند تا ایمنی ساکنین در صورت بروز آتش سوزی بهتر تامین گردد واین ممکن است روی تعداد و وسعت اتاقهای هواساز و محل آنها تاثیر بگذارد.ولی به هر حال محل اتاق هواساز باید در جایی باشد که از نظر کانال کشی حداکثر تسهیلات وحداقل هزینه را در بر داشته باشد.

–  شفتهای داخلی(Interior Shafts)

شفتهای داخلی همان کانالهای قدیمی هستند که از درون آنهاکانالهای رفت وبرگشت هوا لوله کشی آب رفت (از) وبرگشت (به) چیلر، لوله کشی رفت وبرگشت سیستم گرمایش،سیم کشی های برق،وخلاصه تمامی شریانهای تاسیسات ساختمان عبور می کنند.

این مهم است که شفتها از راه پله وچاه آسانسور حداقل دوبرابر عرض خود فاصله داشته باشند تا بتوان در هر طبقه کار لوله کشی،کانال کشی وسیم کشی را در سقف یا کف به مقصد مورد نظر انجام داد.عموما اجرای شفتهایی با نسبت ظرافت (Aspect Ratio) از۲:۱ تا۴:۱ راحت تر از شفتهای گرد است.سایز ،تعداد ومحل شفتها در ساختمانهای مرتفع حائز اهمیت است.از دیدگاه مهندسی،مطلوب این است که کانال کشی بیشتر به طور قائم صورت گیردوحتی المقدورکانال کشی افقی کمتر باشد تا هزینهای مربوطه کاهش یابد؛

بالانس سیستم آسانتر صورت گیرد،برخورد با سیستم لوله کشی و ستونهای فلزی ساختمان وسیستم روشنایی وغیره کمتر شود وبالخره به مهندس معمار این امکان را بدهد که فاصله کف تا کف طبقات را کم کند.تعدادشفتها تابعی از فرم و وسعت ساختمان است.اما در ساختمانهای بزرگ از جنبه های مختلف ،عاقلانه تر این است که بجای یک شفت بزرگ،چندشفت کوچکتر منظور گردد.همچنین ممکن است مطلوب باشد که شفتهای کانالهای رفت وبرگشت مجزا باشند تا شمار تقاطع کانالها به حداقل رسیده وکار کانال کشی راحت تر صورت پذیرد.ایده آل این است که برای شفتها۱۰تا۱۵ درصد فضای اضافی جهت توسعه یا تغییرات آینده منظور گردد.

– نقل وانتقال دستگاه ها وتجهیزات

در طراحی صحیح موتورخانه تاسیسات یا اتاقهای هواساز وبادزن باید مسئله نقل وانتقال دستگاه های بزرگ وسنگین به داخل اتاق و بالعکس کاملا مورد توجه قرار گیرد.چه در غیر این صورت هزینه نقل وانتقالات وتعمییرات سیستم زیاد خواهد بود.

سختی گیری و رسوب زدایی در تاسیسات و صنعت

در چند دهه اخیر تکنولوژی سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی در صنایع مختلف و به خصوص در حرارت و برودت جایگاه مناسبی پیدا کرده است به طوریکه در بسیاری از موارد جایگزین روشهای دیگر که عمدتا شیمیایی هستند ، شده است.این روش با برخورداری از مزایایی چون حذف آثار نا مطلوب سختی و رسوب ، جلوگیری از تشکیل رسوب ، حذف رسوبهای پیشین ، افزایش بازدهی مبدلهای حرارتی و نصب و نگهداری آسان تبدیل به یکی از کاربردی ترین راههای مقابله با سختی و رسوب در حرارت و برودت شده است .

در اثر اعمال میدان مغناطیسی با انرژی مناسب می توان شرایطی را ایجاد کرد که فرایند تشکیل بلورهای رسوب در داخل آب رخ داده و از چسبیدن آنها به دیواره ها جلوگیری شود . در این حالت اصطلاحا در آب پدیده دانه برفی رخ داده و هسته های اولیه بلورهای رسوب در آب تشکیل می شود . با گذشت زمان به حجم هسته های اولیه افزوده شده و بلورهای سخت خنثی و معلق در آب که خاصیت چسبندگی خود را از دست داده اند ظاهر می شود .

در کنار فرایند فوق افزایش مولکولهای آزاد در آب و شکسته شدن پیوند هیدروژنی بین آنها باعث افزایش حلالیت آب شده و خاصیت رسوب زدایی را نیز به فن آوری فوق می افزاید ، به نحوی که با گذشت زمان رسوب های پیشین نیز در آب حل شده و تبدیل به بلورهای خنثی معلق در آب می شوند .در این مقاله کاربرد سختی گیرهای مغناطیسی S۲FLOW در حرارت و برودت مورد بررسی و ارزیابی قرار داده شده است .

آب مهمترین سیال در حرارت و برودت است که وظیفه انتقال گرما در مبدلهای حرارتی را به عهده دارد . در برجهای خنک کن ، بویلرها و چیلرها وکولینگ تاورها از آب به عنوان مایع مبدل استفاده می شود به طوریکه گردش آب موجب تبادل حرارتی می گردد . معمولا آب استفاده شده در کاربردهای حرارتی و برودتی از نوع آب سخت است ، آبهای سخت تشکیل پوسته کربنات کلسیم می دهند که مشکلات متعددی را بوجود می آورد . این پوسته به شکل رسوب بر روی سطوح داخلی لوله های حامل آب باعث کاهش ظرفیت انتقال جریان آب و انتقال جریان حرارت می شود . هنگامی که آبهای سخت حرارت داده می شوند تشکیل پوسته، خیلی سریعتر انجام می گیرد که مشکلات زیادی را به وجود می آورند.

یک پوسته به قطر یک میلیمتر بر روی سطوح گرم کننده بصورت عایق حرارتی عمل کرده و در نتیجه تقریبا ۱۰% افزایش هزینه به وجود خواهد آمد. معمولا کاتیونهای کلسیم و منیزیم در آب عامل رسوب هستند کاتیون کلسیم صرف نظر از نمک های آن که شامل سولفات کلسیم ، کلرور کلسیم و سایر نمکهای کلسیم می شود سختی کلسیم را تشکیل می دهند . همچنین کاتیون منیزیم باعث سختی منیزیم می گردد و چون عامل اصلی سختی آب ترکیبات معدنی این دو عنصر است لذا بطور کامل فرض می گردد که سختی کل آب از سبک کردن به کمک آب آهک و خاکستر کربنات سدیم و سبک کردن با استفاده از مبادله کننده های یونی به وجود می آید . روشهای دیگری مانند الکترو دیالیز ، تقطیر ، انجماد و اسمز معکوس وجود دارد که به علت پیچیدگی و گران بودن فقط در شرایط خاص بکار برده می شود . در روشهای معمول از مواد افزودنی استفاده می شود که علاوه بر پایین بودن بازدهی مشکلات زیست محیطی نیز ایجاد می گردد . در حال حاضر سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی به عنوان یک روش غیر شیمیایی و بدون نیاز به مواد شیمیایی افزودنی به آب و سازگار با محیط زیست با خواص بسیار مفید دیگر برای صنایع مختلف همواره به عنوان جایگزین مناسبی برای روشهای پیشین مطرح است .

اصول سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی:

در این تکنولوژی از میدان مغناطیسی بعنوان مانعی جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر دیواره سطوح حامل آبهای سخت استفاده می شود . انتقال میدان مغناطیسی به داخل لوله های حاوی آبهای سخت بوسیله یک سختی گیر مغناطیسی با قدرتی معادل ۱۲۰۰۰ گوس صورت میگیرد .

سختی گیر مغناطیسی S۲flow از سرامیک ویژه با خاصیت مغناطیسی بالا ساخته شده است که با میدان قطبی Centeral Reverse Polarity ‪(CRP)‬}} منحصر به فرد خود و بدون نیاز به نیروی (برق) پشتیبانی عمل رسوب زدایی و حذف رسوبات پیشین را به سهولت انجام می دهد.

برای تحلیل عملکرد رسوب زدایی لازم است که ساختار مولکولی آب مورد توجه بیشتر قرار گیرد . مولکولهای آب ذراتی دو قطبی هستند. اتم اکسیژن با جذب الکترونهای باند والانس خاصیتی منفی پیدا کرده و نقش قطب منفی را بازی میکند در حالی که اتمهای هیدروژن با داشتن هسته مثبت تنها یک الکترون در گردش دارد . لذا هنگامیکه الکترون آن در باند والانس توسط اتم اکسیژن جذب می شود خاصیت مثبت پیدا کرده و نقش قطب مثبت دو قطبی را بازی میکند . به همین دلیل مولکولهای دو قطبی آب یکدیگر را از طرف قطبهای مخالف جذب کرده و تشکیل پیوندهای هیدروژنی یا نیروی واندروالس را میدهند . اشکال سختی آب وابسته به همین پیوند می باشد در فاز بخار این پیوند بسیار ضعیف است در حالیکه در فازهای مایع و جامد این پیوند به ترتیب متوسط و قوی است . هنگامیکه یک نمک در آب حل میشود همین خاصیت دو قطبی بودن باعث تجزیه نمک به یونهای مثبت و منفی و جذب و احاطه آن توسط مولکول آب میشود به این فرایند حل شدن در آب یا هیدراته شدن می گویند هر چه تعداد مولکولهای آزادی که کم تر در پیوند هیدروژنی شرکت کرده باشند بیشتر باشد خاصیت هیدراته شدن بیشتر بوده و حلالیت آب بالاتر میرود . در صورتیکه از سختی گیر مغناطیسی S۲FLOW استفاده شود به دو دلیل حلالیت آب افزایش پیدا میکند . اولا با تشکیل کریستالهای خنثی ، فراوانی مولکولهای آزاد آب بیشتر میشود زیرا مولکولهایی که درگیر فرایند حلالیت یا هیدراته شدن بوده اند ، آزاد میشوند علت دیگر افزایش درصد مولکولهای آزاد در اثر میدان مغناطیسی است . میدان مغناطیسی باعث وارد شدن نیرو به مجموعه ای از مولکولهای آب که تشکیل پیوند هیدروژنی داده اند میشود . با افزایش فراوانی مولکولهای آزاد آب ، خاصیت حلالیت به شدت افزایش پیدا کرده و آب شروع به حل کردن رسوبهای پیشین موجود در دیواره ها میکند ، به این ترتیب فرایند رسوب زدایی به مرور زمان تکمیل تر می شود .

عدم استفاده از مواد شیمیایی: به علت استفاده از میدان مغناطیسی در فرایند سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW هیچ ماده شیمیایی به آب اضافه نمی شود لذا کاملا سازگار با محیط زیست بوده و یک روش کاملا فیزیکی محسوب می شود و با توجه به اینکه از نوع مغناطیسی می باشد هیچ گونه نگهداری نیاز ندارد و دارای عمر طولانی می باشد .

کاهش هزینه راهبردی: از نظر هزینه اولیه و راهبردی به علت کوچک بودن دستگاه سختی گیر مغناطیسی S۲FLOW و استفاده نکردن از برق شهر بسیار مقرون به صرفه بوده و به علت عدم نیاز به مواد شیمیایی و نگهداری، بی نیاز از هزینه راهبردی و نگهداری است که این امر باعث افزایش بهره وری اقتصادی منتج از استفاده این فن آوری می شود حال آنکه در روش متداول که استفاده از مبادله کننده های یونی است از مواد مبادله کننده یون مانند رزین های پلی استیرن استفاده می شود که با عبور آب از میان لایه های رزین کاتیونهای کلسیم و منیزیم جانشین کاتیون سدیم می شوند . مبادله کننده های یونی بعد از مدتی مضرب ظرفیت تبادل یونها را از دست می دهند که اصطلاحا به این خاصیت اشباع شدن می گویند و در این حالت نیازمند فرایند بازیابی است لذا برای استفاده از یک سختی گیر رزینی نیاز به نصب تاسیسات اولیه ، مخازن مربوطه ، پیچیدگی های لازم در سیستم همچنین مواد شیمیایی جهت فرایند احیاء می باشد که به این ترتیب از نقطه نظر اقتصادی ، هزینه های اولیه روش مغناطیسی در مقایسه با روشهای دیگر بسیار نازل و مقرون به صرفه است .

فرایند رسوب زدایی و حذف رسوبات پیشین:

در فن آوری سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW همراه با فرایند سختی گیری فرایند رسوب زدایی نیز رخ می دهد به این ترتیب که به مرور زمان رسوب های قبلی موجود در سیستم نیز در آب حل شده و از دیواره ها جدا می شوند که با فرایند تخلیه آب یا فیلتراسیون در ابعاد میکرونی از سیستم خارج می شود و این در حالیست که تقریبا هیچ یک از روشهای معمول توانایی چنین فرایندی را ندارند و تنها راه حل موجود استفاده از اسید شویی است که این روش علاوه بر خسارت فراوان ناشی از خوردگی ، هزینه تعطیلی و راه اندازی مجدد را نیز به تاسیسات تحمیل می کند در صورتیکه استفاده از سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW نیاز به اسید شویی را برطرف کرده و سیستم را از راه اندازی مجدد بی نیاز می کند .

سختی گیرهای مغناطیسی S۲FLOW و چیلرها:

در تاسیسات حرارتی و برودتی، چیلر یکی از ضروری ترین و گران قیمت ترین اجزاء سیستم می باشد که در صورتیکه از نوع آب خنک باشد معمولا از یک برج خنک کن در کنار آن استفاده می شود که همین امر باعث انتقال مشکلات سختی و رسوب آب از برج خنک کن به چیلر می شود که زیان حاصل از این فرایند در چیلرها به مراتب سنگین تر و گران تراز برجهای خنک کن است .کاهش بازدهی چیلرها ، ایجاد رسوب در لوله های مسی کندانسور ، ایجاد خوردگی و فرسایش در چیلر ، نیاز به اسید شویی و هزینه ناشی از آن از عمده ترین مشکلاتی است که در اثر سختی و رسوب در چیلرها ظاهر میشود . در صورتیکه از فن آوری سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW در چیلرها به خصوص در ورودی کندانسور آنها استفاده شود ، نه تنها از بروز لایه های رسوب در آنها جلوگیری می شود بلکه به مرور زمان رسوبهای موجود نیز از بین رفته و نیاز به سختی گیری شیمیایی یا اسید شویی برطرف می شود . همچنین این امر باعث افزایش بازدهی برودتی چیلر شده و به مرور زمان شاهد افت راند مان سیستم نخواهیم بود .

سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW در بویلرها:

معمولا بین اجزاء موتور خانه دیگ های آب داغ و بخار به علت کاهش حلالیت مواد معدنی در آب با افزایش دما بیشترین رسوب را تولید می کنند . یعنی با افزایش دما میزان حلالیت کربنات کلسیم و منیزیم که عمده ترین مواد سازنده رسوب هستند کاهش پیدا کرده و به صورت لایه ای سخت که عایق حرارتی نیز محسوب می شود در دیواره ها تشکیل می شوند . داده های آماری نشان می دهند که در صورت تشکیل لایه رسوب به اندازه یک شانزدهم اینچ به اندازه پانزده درصد به میزان سوخت مصرفی افزوده خواهد شد . در صورت استفاده از سختی گیر مغناطیسی S۲FLOW در بویلر ها میتوان بسیاری از اثرات مضر و مخرب سختی را رفع نمود که از مهمترین مزایای کاربرد فن آوری میتوان به مواد ذیل اشاره نمود .

کاهش مصرف سوخت: با شروع فرایند سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW در بویلرها شاهد کاهش مصرف سوخت بین ۵% تا ۱۲% خواهیم بود که علت عمده این امر رفع اثرات مخرب سختی کاهش پیوند هیدروژنی مولکولهای آب و افزایش بازدهی بویلرها به دلیل افزایش ضریب تبادل حرارتی مولکولهای آب است .

عدم نیاز به سختی گیرهای معمولی: با استفاده از روش سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW میتوان به راحتی سختی گیرهای معمول و تاسیسات مربوط به آنها را که عمدتا از نوع تعویض یونی ( سختی گیرهای رزینی ) هستند را حذف نمود و مهمتر اینکه شاهد فرایند رسوب زدایی نیز خواهیم بود به عبارت دیگر با گذشت زمان رسوب های موجود در سیستم نیز به مرور از بین می روند که این فرایند با روشهای معمول امکان پذیر نیست .

نگهداری آسان و اقتصادی بویلر: در بویلرها به دلیل بالا بودن دمای آب میزان رسوب تشکیل شده بیشتر از قسمتهای دیگر موتور خانه ها است و با توجه به اینکه تقریبا انرژی اصلی تاسیسات از طریق بویلرها تامین می شود لذا نگهداری و راهبری این قسمت بسیار مهم و حائز اهمیت است معمولا خاموش کردن بویلرها ، سرویس آن و راه اندازی مجدد آنها یکی از پر هزینه ترین مراحل نگهداری است که علاوه بر صرف هزینه مواد شیمیایی و هزینه های انسانی ، هزینه توقف کل تاسیسات را که از انرژی بویلرها استفاده می کردند را نیز به سیستم تحمیل میکند . در صورت نصب سختی گیر های مغناطیسی S۲FLOW علاوه بر رفع مشکل سختی و رسوب آب هزینه نگهداری ، مخارج توقف و راه اندازی مجدد سیستم نیز بر تاسیسات تحمیل نمی شود.

کاهش آب مصرفی بویلرها: با توجه به کمبود آب ، میزان آب مصرفی در تاسیسات یکی از مهمترین مسائلی است که پروژه های مسکونی و صنعتی با آن روبرو هستند . یکی از مهمترین دلایل افزایش مصرف آب در چنین مواردی استفاده از آبهای سخت است که علاوه بر کاهش بازدهی مبدلها جهت حفظ کیفیت آب نیاز تخلیه مقدار زیادی از آب بویلرها است که این امر به نوبه خود باعث مصرف مقدار زیادی آب در تاسیسات میشود .

در صورت استفاده از فن آوری سختی گیری مغناطیسی S۲FLOW می توان از آبهای سخت به صورت مستقیم در تاسیسات و بخصوص بویلرها استفاده نمود که به دلیل عدم نیاز به تخلیه حذف فیزیکی مشکلات سختی و رسوب ، میتوان در میزان آب مصرفی به مقدار زیادی صرفه جویی نمود .

تشریح یک موتور خانه نمونه

لوله رفت آب گرم از قسمت بالای دیگ آب گرم (بویلر) به کلکتور رفت آب گرم متصل می گردد. از کلکتور رفت، لوله رفت آب گرم به مخزن دو جداره و لوله رفت آب گرم به طرف رادیاتور های ساختمان، انشعاب گرفته شده است.

آب گرم ورودی به جداره خارجی مخزن دو جداره، پس از تبادل حرارت با آب درون استوانه میانی، از طریق لوله برگشت آب گرم به کلکتور برگشت متصل می شود.

لوله برگشت آب گرم رادیاتورها نیز از طریق لوله دیگری به کلکتور برگشت متصل می شود.

لوله برگشت آب گرم رادیاتورها نیز از طریق لوله دیگری به کلکتور برگشت وصل شده است. بین کلکتور برگشت آب گرم و دیگ، یک دستگاه پمپ خطی نصب شده که آب گرم را بین دستگاه های تبادل کننده حرارت (رادیاتورها، مخزن دو جداره) به جریان در می آورد.

لوله ای که به موازات این پمپ رسم شده است، لوله بای پاس نام دارد که در صورت خرابی پمپ، شیر فلکه های دو طرف پمپ را می بندد، از طرفی شیر فلکه لوله بای پاس را باز کرده و آب گرم با جریان طبیعی بین دستگاه هایی به گردش در می آید که بالاتر از دیگ واقع شده اند.

از مخزن گازوئیل، لوله رفت از طریق شیر فلکه کشویی و فیلتر گازوئیل به مشعل می رسد. در بالای مخزن گازوئیل لوله هواکش، لوه پرکن گازوئیل و ارتفاع سنج گازوئیل نصب شده است.

بر روی دیگ، فشارسنج و دماسنج نیز نصب شده است که درجه حرارت آب درون دیگ و ارتفاع ستون آبی که بر دیگ سوار است نشاد داده می شود. اکوستات مستغرق نیز باید بر روی دیگ آب گرم نصب شود که فرمان خاموش و روشن شدن را به مشعل می دهد.

لوله آب سرد (آب شهر) از قسمت پایین استوانه میانی به مخزن دوجداره وارد می شود و پس از تبادل حرارت و گرم شدن از قسمت بالای مخزن و از جهت مخالف خارج و به طرف وسایل بهداشتی جریان می یابد. لوله برگشت آب گرم مصرفی نیز از طرف ساختمان به موتورخانه وارد شده و از طریق الکتروپمپ خطی به قسمت وسط استوانه میانی مخزن دوجداره وصل می شود. این پمپ، آب گرم مصرفی را بین مخزن دوجداره و وسایل بهداشتی به جریان در می آورد تا با باز کردن شیرهای آب گرم مصرفی بلافاصله آب گرم از شیر خارج شود. همانگونه که در شکل دیده می شود این پمپ نیز دارای لوله بای پاس است.

در بالای استوانه میانی مخزن دوجداره، شیر اطمینان نصب شده است که در صورت افزایش فشار و دمای آب گرم مصرفی درون مخزن دوجداره، شیر باز می شود و آب گرم تخلیه می گردد.

از لوله رفت آب گرم حرارت مرکزی مخزن دوجداره، لوله ای به سمت پایین کشیده می شود، سپس به شیر فلکه ای می رسد که شیر هواگیری دستی است و لوله خروجی آن به طور مشترک با لوله تخلیه استوانه میانی تا کف موتورخانه امتداد می یابد.

مخزن انبساط دارای دو لوله رفت و برگشت آب گرم است. لوله رفت این مخزن از قبل شیر فلکه زیر کلکتور رفت گرفته شده است و در مسیر آن شیری نصب نشده است. لوله برگشت مخزن انبساط نیز به کلکتور برگشت قبل از الکتروپمپ (مکش پمپ) متصل گردیده است.

لوله آب سرد بعد از عبور از یک شیر فلکه کشویی از بالاترین محل اتصال به شیر شناور مخزن انبساط می رسد. در صورتی که دستگاه با کمبود ب مواجه شود با پایین آمدن سطح آب درون مخزن انبساط، شیر شناور باز شده آب به درون مخزن انبساط جریان می یابد. لوه ای که پایین تر از لوله آب شهر به مخزن انبساط اتصال یافته، لوله سرریز است. هرگاه سطح آب درون مخزن انبساط، به هر علتی افزایش یابد، آب از طریق این لوله سرریز می کند. این لوله تا موتورخانه ادامه دارد.

لوله تخلیه مخزن انبساط به وسیله یک شیر فلکه کشویی به لوله سرریز متصل شده است.

در قسمت پایین دیگ آب گرم لوله تخلیه با یک شیر فلکه کشویی رسم شده است که محل تخلیه آب درون دیگ است.

بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان

بهینه‌ سازی مصرف انرژی، امروزه یكی از موضوعاتی است كه كشورها برای صرفه‌ جویی در مصرف انرژی و كاهش هزینه‌های مالی آن را در اولویت كارهای خود قرار داده‌اند.در ایران نیز ظرف چند سال گذشته به این مقوله بیشتر از گذشته توجه شده است.مهندسی ساختمان یكی از عوامل تاثیرگذار در مصرف انرژی است و وسایل گرمایشی و سرمایشی در ساختمان‌ها هم كه عامل مصرف یا تامین‌ كننده انرژی هستند، در این میان بسیار مهم تلقی می‌شوند.به چند راهكار ساده كاملا قابل اجرا برای بهینه كردن مصرف انرژی در یك ساختمان توجه فرمایید:

اتاق‌هایی كه كاربرد همانند دارند را كنار هم قرار دهید و اتاق‌هایی را كه كاربرد خاص دارند از بقیه اتاق‌ها جدا كنید.

این كار به شما كمك می‌كند تا فقط اتاق‌هایی را گرم كنید كه در آنها زندگی می‌كنید، مثلا نباید از فضایی كه بین اتاق‌های خواب قرار گرفته به عنوان انباری استفاده كرد چون در این صورت مجبور خواهید بود، این انباری را نیز مانند اتاق‌های خواب گرم كنید و این یعنی مصرف سوخت بیشتر، هزینه‌های بالاتر و آلودگی بیشتر محیط زیست.

اگر با بازسازی توانستید مصرف انرژی را در قسمتی از ساختمان بهینه كنید، این قسمت را با در یا پرده از قسمت‌های قدیمی ساختمان جدا كنید. در این كار باید كمی سلیقه به خرج داد تا زیبایی ساختمان حفظ شود.

بخش‌هایی از ساختمان را كه نیاز به آب دارند تا جایی كه می‌توانید نزدیك هم قرار دهید. این قسمت‌ها عبارتند از آشپزخانه، دستشویی و حمام. با این كارطول لوله‌های آب كم می‌شود و درنتیجه حرارت كمتری از لوله‌های آب گرم به هدر می‌رود. سقف را تا ارتفاع 7/2متر پایین بیاورید.

اگر انجام این كار در تمام قسمت‌های ساختمان امكان‌پذیرنبود، می‌توانید فقط سقف بعضی قسمت‌ها را پایین بیاورید. برای این كار می‌توانید از سقف‌های كاذب نیز استفاده كنید. بالا بودن سقف باعث افزایش تلفات حرارتی می‌شود.

از طرفی بیشتر حرارت تولید شده توسط بخاری یا شوفاژ زیر سقف جمع می‌شود و قسمت پایین اتاق، گرم نمی‌شود.

یعنی هم مصرف سوخت بالا می‌رود و هم آسایش ساكنان تامین نمی‌شود. در اتاق‌هایی كه امكان كاهش ارتفاع سقف به 7/2 متر وجود ندارد، نصب یك پنكه سقفی كمك بسیار زیادی به گرم كردن خانه می‌كند. بر خلاف تصور عموم، روشن كردن پنكه در زمستان با دور كم نه تنها خانه را سرد نمی‌كند، بلكه با راندن هوای گرم جمع شده در زیر سقف به پایین، دمای اتاق را یكنواخت می‌كند و از تلفات حرارت می‌كاهد.

در صورتی كه امكان نصب پنكه سقفی وجود نداشته باشد می‌توان به جای آن از پنكه‌های رومیزی استفاده كرد. برای گرفتن نتیجه مطلوب باید جهت وزش باد را به طرف بالا تنظیم كرد.

در ساختمان‌های چند طبقه نباید راه‌پله‌ها را در فضاهایی كه نیاز به گرمایش دارند قرار داد زیرا در این صورت هوای گرم از مسیر راه پله بالا رفته و هدر می‌رود. قسمت راه پله باید به وسیله یك در از محیط زندگی جدا شود. رعایت این نكات سبب می‌شود جریان حرارت در خانه تحت كنترل درآید و حرارت كمتری به هدر رود.

مصالح ساختمانی
استفاده از مصالح ساختمانی مناسب تاثیر فراوانی بر كاهش مصرف انرژی در ساختمان دارد. استفاده از مصالح سنگین كه ظرفیت حرارتی بالا دارند، مانند بتن و آجر باعث می‌شود پایداری حرارتی خانه افزایش یابد.

یعنی با تغییر دمای هوای بیرون، ‌هوای داخل زیاد سرد یا گرم نمی‌شود.این ویژگی به خصوص در اتاق‌های جنوبی، تاثیر بسیار زیادی در كاهش مصرف انرژی و افزایش آسایش ساكنان دارد.

بنابراین هنگام بازسازی خانه خود تا جایی كه امكان دارد از مصالح سنگین مانند آجر و بلوك‌های سیمانی استفاده كنید و از نصب دیوارهای سبك چوبی یا قطعات پیش ساخته سبك (به جز عایق‌های حرارتی) پرهیز كنید.دیوارهای خارجی را می‌توان از آجرهای حفره‌دار ساخت تا ظرفیت حرارتی ساختمان بالا رود. اما بهتر است بر روی این دیوار یا در میان آن از عایق‌های مناسب استفاده كرد تا كارآیی آن افزایش یابد.

اندازه و جای قرارگیری پنجره‌ها
پنجره‌ها در مقایسه با دیگر اجزای ساختمان حرارت را بیشتر از خود عبور می‌دهند. از این رو در زمستان مقدار زیادی حرارت می‌تواند از آنها هدر رود و درتابستان نیز می‌تواند مانند یك منبع حرارت عمل كرده و خنك كردن ساختمان را مشكل نماید. از این رو اندازه مناسب و جهت صحیح قرارگیری آنها نقش بسیار مهمی در كاهش مصرف انرژی یك ساختمان دارد.

تا جایی كه امكان دارد پنجره‌ها را در سمت جنوب ساختمان نصب كنید و از قرار دادن هرگونه مانع، مانند درخت یا حصارهای بلند،‌ بر سر راه ورود نور و گرمای خورشید خودداری كنید.

پنجره‌های غربی را تا حد امكان كم كنید یا اصلا آنها را حذف كنید.

وجود این پنجره‌ها سبب گرم شدن خانه در بعدازظهر روزهای تابستان می‌شود. پنجره‌های شرقی اگرچه در صبح زمستان سبب گرم شدن خانه می‌شوند، اما در تابستان می‌توانند مشكل‌ساز شوند. از این رو باید تمهیداتی برای پوشاندن آنها در فصل تابستان اندیشیده شود. روی هم رفته بهتر است اندازه این پنجره‌ها نیز تا حد امكان كم شود.

پنجره‌های سمت شمال ساختمان باید تا جایی كه می‌شود كوچك در نظر گرفته شود زیرا خورشید از سمت شمال تابشی ندارد و نصب این پنجره‌ها تنها باعث می‌شود حرارت بیشتری هدر رود.

برای خنك كردن ساختمان در فصل تابستان بهترین راه این است كه به هوای بیرون اجازه دهیم در مواقع لازم آزادانه در كل ساختمان حركت كند. به این ترتیب در روزهایی كه هوای بیرون خنكتر از هوای داخل ساختمان است، می‌توان بدون نیاز به كولر یا دیگر دستگاه‌های خنك كننده، ساختمان را خنك كرد. بهتر است از پنجره‌هایی استفاده كنید كه بتوانند به مقدار زیاد باز شوند.

عایق‌كاری
براساس مقررات ملی ساختمان، شما باید ساختمان خود را عایق‌كاری كنید تا ضریب انتقال حرارت آن از حد معینی بیشتر نباشد. مقدار عایق مورد نیاز در مناطق مختلف متفاوت است، لذا بهتر است برای تعیین مقدار عایق مورد نیاز و نصب آن از یك مشاور كمك بگیرید.

حفاظت‌ پنجره‌ها
تلفات حرارتی پنجره‌ها در زمستان حدود 25درصد از كل تلفات حرارتی ساختمان است. برای كاهش این تلفات می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

– نصب پرده‌های چین دار و كاملا اندازه و پر كردن فاصله بالای میله پرده.

– نصب پرده‌های كرباسی یا پرده پارسیانا در بیرون پنجره.

– نصب پنجره‌های دو جداره در جاهایی كه استفاده از پرده ممكن نیست یا جاهایی كه پنجره‌های بزرگ وجود دارد.

در تابستان حدود 35درصد از كل گرما از طریق پنجره‌ها وارد ساختمان می‌شود. برای كاهش این تلفات می‌توان كارهای زیر را انجام داد:

– بر روی پنجره‌های جنوبی می‌توان سایبان، حصیر یا پوشش‌های كدر قرار داد و جلوی ورود گرمای خورشید را گرفت.

پنجره‌های شرقی و غربی را می‌توان از بیرون با حصیر، پرده یا پوشش‌های كدر كنترل كرد.

نورگیرها
نورگیرها نقش مهمی در تامین روشنایی منزل دارند اما اگر خوب محافظت نشوند مقدار زیادی حرارت را در زمستان به هدر می‌دهند و در تابستان نیز باعث ورود حرارت به ساختمان می‌شوند. برای كاستن از اثرات منفی نورگیرها می‌توان این كارها را انجام داد:

– تا جای ممكن از نورگیرهای كوچك‌تر استفاده كنید.

– از شیشه‌های دوجداره یا ضخیم برای كاهش تلفات حرارتی استفاده كنید.

– در جایی كه امكان دارد از سایبان استفاده كنید تا جلوی تابش مستقیم آفتاب گرفته شود.

همچنین می‌توانید از شیشه‌های تیره یا رفلكس استفاده نمایید.

– از نصب نورگیر در اتاق‌های خواب و نشیمن و پذیرایی پرهیز كنید مگر آنكه واقعا به آنها نیاز باشد.

– پنجره نورگیرها را كاملا ببندید.

كاهش نفوذ هوا
در زمستان نفوذ هوای سرد بیرون به داخل ساختمان حدود 25درصد از كل مصرف انرژی ساختمان را سبب می‌شود.

برای كاهش تلفات ناشی از نفوذ هوا می‌توان این كارها را انجام داد:

– گرفتن درز درها و پنجره‌ها به كمك نوارهای درزگیر

– نصب دریچه در دودكش شومینه‌ها و بستن دودكش بخاری‌ها در هنگامی كه از آنها استفاده نمی‌شود.

– نصب فن‌هایی كه دریچه آنها هنگام خاموش بودن به طور خودكار بسته می‌شود.

– بستن دریچه‌های تهویه دیواری یا سقفی كه قبلا در ساختمان‌ها نصب می‌شد.

سیستم گرمایش
انتخاب وسیله مناسب برای گرمایش ساختمان دقت بسیاری نیاز دارد. در این انتخاب عوامل مختلفی چون نوع ساختمان و مصالح به كار رفته، ارتفاع سقف، وضعیت آب و هوایی و سیستم گرمایش موجود موثر هستند.

روشنایی
– بیشترین استفاده را از نور طبیعی ببرید به ویژه از پنجره‌های جنوبی.

– دیوار اتاق‌ها و دیگر قسمت‌های داخل ساختمان را با رنگ‌های روشن رنگ‌آمیزی كنید.

– در قسمت‌هایی از ساختمان كه در آن زندگی می‌كنید از لامپ‌های مهتابی یا كم‌مصرف استفاده كنید.

– از نصب لامپ‌های متعدد داخل سقف پرهیز كنید

زیرا:
مصرف برق بالا می‌رود.

– نفوذ هوا به داخل ساختمان افزایش می‌یابد.

– تعویض آنها پرهزینه است.

انتخاب مجری
در صورتی كه می‌‌خواهید در بازسازی خانه خود اصول بهینه‌سازی مصرف انرژی را رعایت كنید باید كار بازسازی را به دست كسی بسپارید كه در این زمینه مهارت كافی داشته باشد و دارای دانش بهینه‌سازی باشد. زیرا انجام این كار نیاز به محاسبات دقیق و تجربه فراوان دارد و هر كسی كه چیزی از بنایی بداند حتی اگر تجربه زیادی هم در كار خود داشته باشد نمی‌تواند ادعا كند در بهینه‌سازی مصرف انرژی مهارت دارد.

سوالی دارید؟در تلگرام پاسخگوی شما هستیم!

Scroll Up
Skip to toolbar