مطالب پر بازدید

موتورخانه سـبـز

بویلرها به عنوان یکی از مصرف کننده های عمده انرژی درساختمان می باشند . بطوریکه وضعیت عملکرد آنها نقش مهمی در تعیین میزان مصرف انرژی ساختمان ایفا می کند . به همین دلیل کنترل راندمان این دستگاه و بهبود عملکرد آن ، گام مؤثری در رفع مشکلات موجود در مصرف انرژی ساختمان و کاهش اتلاف انرژی خواهد بود 
صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف سوخت ، نظارت و کنترل دقیق بر چگونگی مصرف انرژی ، به حداقل رسیدن فضای مورد نیاز برای موتورخانه ، سازگاری با قوانین زیست محیطی ، صدای بسیارکم و پارامترهای متعدد دیگر موجب استفاده روزافزون از این تکنولوژی طی دهه های اخیر در دنیا و همچنین در کشورمان گردیده است .

چگالش یعنی ...

 چگالش در لغت به معنای تقطیر یا میعان ماده از گاز به مایع می باشد . به عنوان مثال وجود شبنم در جدارها یا محیط خارج از ساختمان نمونه ای از تقطیر یا چگالش رطوبت در هوا می باشد .هرچه هوا گرمتر باشد رطوبت بیشتری در خود جذب می کند و متناسب با فشار و دما می تواند میزان خاصی از رطوبت را جذب کند .زمانی که از دمای هوا کاسته می شود به علت کاهش دما ، هوا دیگر نمی تواند آن مقدار رطوبتی که با درجه حرارت بالا جذب کرده بود را درخود نگه دارد بنابراین رطوبت را از خود دفع می کند تا با توجه به دمای کاسته شده به حالت تعادل برسد .این رطوبت آزاد شده بصورت شبنم در محیط ظاهر می گردد . به دمایی که رطوبت هوا در دمایی خاص به شبنم تبدیل می شود دمای نقطه شبنم گفته می شود دیگ های چگالشی نیز با توجه به تقطیر بخارات آب در محفظه احتراق به دیگ های کاندنسینگ یا چگالشی موسوم هستند .

دیگ چگالشی condensing boiler

 از انواع سیستم های حرارت مرکزی است که مشابه آن پکیج چگالشی در سیستم های حرارت غیر مرکزی وظیفه تولید گرمایش محیط و آب گرم مصرفی را به عهده می گیرد به طور کلی عملکرد  بویلرهای چگالشی براساس چگالش بخارات آب و بازیافت گرمای خروجی از دودکش و استفاده حداکثر از حرارت تولیدی به واسطه مکانیزم منحصر به فرد بویلر می باشد.

در بویلر های چگالشی به واسطه تکنولوژی بکاررفته جهت حداکثر استفاده از حرارت حاصل از سوخت ، راندمان  در بالاترین حالت  به  109% نیز می رسد، بدین صورت که بکارگیری مبدل حرارتی چگالشی ، حرارت خروجی از دودکش در تماس با آب برگشتی بویلر قرار میگیرد و  بخشی از حرارت خود را به سیال داده و در نهایت با دمای C° 50 – 40  از دودکش خارج می گردد.

از طرفی بخارات آب درون بویلر که به واسطه عمل احتراق در بویلر بوجود آمده اند دارای انرژی بسیار بالایی هستند. این بخارات در محفظه خاصی در تماس با آب برگشتی به بویلر قرار می گیرند و بدلیل اینکه دمای سطح لوله ها سردتر از دمای بخارات آب و گازهای احتراق است، عمل تقطیر انجام می گیرد . در نتیجه حرارت نهان آزاد شده بواسطه عمل تقطیر به آب منتقل میگردد و این دو عامل مهم در افزایش راندمان بویلرهای چگالشی محسوب می شود.

از سوی دیگر بازیافت حرارت خروجی از دودکش نیز تأثیر مهمی در افزایش راندمان بویلرهای چگالشی دارد.عامل مهم دیگرکه در راندمان بویلر تأثیرگذار است ارزش حرارتی سوخت می باشد.ارزش حرارتی برای سوخت های مختلف متفاوت است .همچنین خواص ترکیبات سوخت تأثیر زیادی در میزان ارزش حرارتی سوخت دارد و این مقدار در هر کشور عددی متفاوت خواهد بود.ارزش حرارتی سوخت را می توان به صورت ارزش حرارتی ناویژه یا ویژه بیان کرد .

 ارزش حرارتی پایین (Lower calorific value) شامل کل حرارت آزاد شده از سوخت است و شامل مقدار آب به وجود آمده در فرآیند احتراق نیز می گردد. ارزش حرارتی بالا (Upper calorific value)   شامل گرمای نهان آب به وجود آمده در فرآیند احتراق نمی شود .معمولا اختلاف بین ارزش حرارتی بالا و پایین برای سوخت های جامد و مایع حدود % 6- 5 و برای گاز طبیعی حدود%  10 است.

مشعل پرمیکس Premix  

این مشعل ها  بصورت استوانه و با الیاف فلزی جهت افزایش توان تشعشعی ساخته می شوند و  مکانیزم انتقال حرارت به سیال بصورت تشعشعی و جابجایی صورت میگیرد . در این نوع مشعل هاامکان مخلوط شدن گاز و هوا قبل از عمل احتراق فراهم می شود .

احتراق کامل احتراقی است که در آن همه­ی کربن و هیدروژن موجود در سوخت به Co2 و H2o تبدیل شده و در نتیجه حداکثر حرارت ممکن تولید شود. در حالی که در احتراق ناقص معمولاً تمام سوخت موجود نمی­سوزد و اگر هم تمام آن بسوزد، به محصولات نهایی مثل H2o و  Co2به طور کامل تبدیل نمی­شود، بلکه تعداد زیادی ترکیبات واسطه مانند CO و OH و ... در محصولات احتراق ایجاد می­شود. احتراق کامل صرفاً یک حالت ایده­آل بوده و در عمل احتراق به طور ناقص رخ می­دهد. برخی از علل مهم ناقص بودن احتراق عبارتند از:

 کافی نبودن مقدار اکسیژن
 مخلوط نشدن کامل سوخت و اکسیژن و تجزیه محصولات احتراق در دماهای بالا
لذا با افزایش مقدار اکسیژن و بهبود اختلاط سوخت و هوا می­توان در جهت کامل­تر شدن احتراق گام برداشت.

امتیاز احتراق پیش آمیخته این است که امکان کنترل احتراق بسیار بیش­تر است. پیش آمیختگی در شرایط کم سوخت از ایجاد دماهای بالا جلوگیری کرده و در نتیجه احتراق با تولید NO کم انجام می­شود. به علاوه در این شرایط فقط مقدار کمی دوده تشکیل می­شود.

 این مشعل ها بواسطه قابلیت مدولاسیون از %17 تا % 100 راندمان بالایی دارند و میزان انتشار گازهای آلاینده را تا حد زیادی کاهش داده اند .مزیت دیگر این مشعل ها سطح صدای  بسیار پایین می باشد .

کنترلر دیگ های چگالشی 

سیستم کنترلی بویلرهای چگالشی دارای قابلیت های فراوانیست که امکان مدیریت و فرماندهی دستگاه را فراهم می کند. کنترل همزمان چندین مدار از قبیل مدار گرمایشی، مدار استخر، گرمایش از کف، آب گرم مصرفی، سیستم سولار با استفاده از سیستم کنترلی فوق الذکر انجام می پذیرد. قابلیت اتصال به تجهیزاتی از قبیل کامپیوتر، تلفن های هوشمند با سیستم عامل های اندروید یا ios و ویندوز، ترموستات اتاقی،، نمایشگر به همراه ریموت کنترل از راه دور  جهت مدیریت و برنامه ریزی بویلر و ایجاد آسایش بیشتر مصرف کننده توسط سیستم کنترلی پیشرفته فراهم شده است.

بویلرهای چگالشی قادر هستند چندین مدار گرمایشی از قبیل سیستم گرمایش ساختمان ( رادیاتور ها یا فن کویل ها و غیره )، آبگرم مصرفی ساختمان ، سیستم گرمایش از کف ، استخر و غیره را با سیستم کنترلی قدرتمند خود کنترل کنند .

مشعل پرمیکس در بویلرهای چگالشی در بازه 17% تا 100% زیر بار می رود . بطوریکه متناسب با شرایط آب و هوایی و میزان تقاضای گرمایشی ساختمان و بر اساس فرامین دریافتی از سنسورها و فرمان کنترلر سوخت را مصرف میکند ضمن اینکه صفحه نمایشگر دستگاه شامل گزینه ای بنام Economy  می باشد که با انتخاب این حالت سوخت بطور کاملا بهینه مصرف می گردد .

تنظیم سریع شعله و بالا بودن دامنه تغییرات میزان شعله ( مدولاسیون بالا) که به خاطر برد الکترونیک پیشرفته این دستگاه هاست . دیگ های چگالشی با سیستم مدولاسیون پیشرفته خود می توانند با دقت بالا به تولید انرژی گرمایی مورد نیاز بپردازند .از جمله مزایای این سیستم قابلیت کارکرد با کمتر از 10 درصد توان اسمی هر دیگ می باشد که دردیگ های سنتی این میزان معمولاً با روشن و خاموش شدن مشعل صورت می پذیرد که باعث پرت حرارتی و کاهش طول عمر مشعل و نوسانات زیاد در دمای دیگ می شود .این ویژگی در سیستم گرمایش از کف به دلیل نیاز به تزریق حرارت کم و بی وقفه از اهمیت بالایی برخوردار می باشد .این دستگاه ها قابلیت برقرای ارتباط با یکدیگر را داشته و در صورت موازی بودن چند دستگاه و نیاز به تولید میزان کم حرارت ، فقط یکی از دستگاه ها روشن و به تولید حرارتی می پردازد که این امر نوبتی بین دستگاه ها جابه جا می شود. این کار باعث افزایش راندمان عمر و افزایش دامنه مدولاسیون خواهد شد .در ضمن این دستگاه ها قابلیت نصب به انواع کنترلرها و ترموستات های اتاقی را  داشته که باعث کنترل آسان از راه دور می شود .

آبشاری کردن دیگ های چگالشی  Cascade System

سیستم آبشاری که به آن سیستم مدولار نیز گفته می شود، مجموعه ای از چندین دیگ است . به کمک این فناوری توان خروجی از 40%  توان ماکزیمم مربوط به کوچکترین دیگ ، تا مقادیر زیاد  به طور پیوسته افزایش می یابد . با فرض استفاده از دیگ های سنتی ، در مواقعی که به توان گرمایش اندک نیاز داریم ، کل سیستم روشن می شود و پس از مدت کوتاهی خاموش می گردد که نشان دهنده عدم تعادل در تولید و مصرف حرارت است. ولی در سیستم نصب آبشاری دیگ های چگالشی ، تعداد دیگ هایی که روشن هستند دقیقاً مطابق با نیاز گرمایشی ساختمان است و رفتار آنها به صورت الکترونیک کنترل می شود . لذا از خاموش و روشن شدن متوالی جلوگیری می شود و سیستم به طور یکنواخت به کار خود ادامه می دهد .کنترلر مرکزی زمان خاموش و روشن شدن دیگ ها را تعیین می کند .

تحقیقات نشان داده است که در فصل سرد در 80% مواقع ، فقط به 50% توان دیگ و مشعل نیاز است و در تمام طول سال ، تنها از 30% توان موتورخانه استفاده می شود .این مطلب نشان دهنده استفاده نادرست و کارکرد با بازدهی پایین می باشد .اولویت روشن شدن دیگ ها نیز قابل تعیین است و در نهایت می توان این اولویت را در روزهای متفاوت به طور اتوماتیک تغییر داد تا فشار کاری به صورت یکنواخت در همه دیگ ها تقسیم شود .

به وسیله اتصال کنترلر مرکزی به سنسور دمای محیط تنظیم سیستم گرمایشی به صورت هوشمند و با تغییر دمای محیط ، تغییر می کند .در صورت تغییر دمای بیرون ، دمای آب رفت به سیستم گرمایشی بر اساس تنظیمات صورت گرفته توسط کاربر تغییر می کند و نیازی به تنظیم مجدد دما با تغییر شرایط جوی و تغییر فصل نمی باشد .همچنین امکان تنظیم دمای متفاوت برای سیستم گرمایش در ساعات مختلف و همچنین روزهای مختلف وجود دارد.به عنوان مثال در ساختمان های اداری که در ساعات مشخصی از روز مورد استفاده قرار می گیرند ، می توان با تنظیم دمای بهینه فقط در این ساعات ، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف سوخت نمود .درواقع در ساعات غیر اداری ، سیستم گرمایش بر روی مینیمم توان و در حالت آماده به کار تنظیم می باشد .کنترلر مرکزی قادر به هدایت حداکثر 16 دستگاه می باشد . .

این سیستم قابل تنظیم به خاطر مجموعه هیدرولیکی متصل به آن به سادگی قابل نصب می باشد . گرمای خروجی حداکثر ، مصرف سوخت کم در نتیجه تنظیم درجه حرارت و توان قابل دستیابی و سادگی زیاد در نصب ، همچنین مدیریت کاربردی جامع دیگ های چگالشی این امکان را می دهد که بویلرها هم به صورت ترکیبی و یا به صورت تکی جهت حصول به میزان مشخصی از توان خروجی مورد نیاز به سیستم اضافه یا کم شوند

مزایای موتورخانه سبز (چگالی)

  • دوست دار محیط زیست
  • راندمان 107 درصد
  • گرمایشی تا حدود 1500 متر فقط با یک دستگاه
  • کاهش مصرف انرژی تا بیش از 30 درصد
  • افزایش طول عمر تأسیسات ساختمان و کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری ثانویه
  • نداشتن پرت مشعل به صورت مجزا از پرت دیگ
  • مدولاسیون سریع و بالا (کاهش پرت استارت و اتوماتیک مشعل)
  • نخستین گزینه در کشور‌های اروپایی
  • بسیار مناسب برای گرمایش استخر و فضا‌های بزرگ
  • بدون صدا و لرزش
  • اجرای بسیار زیبا
  • نصب ترموستات محیطی برای هر واحد مسکونی (کاهش سوخت)
  • کاهش فضای اشغال شده در طبقات جهت دودکش
  • کاهش فضای موتورخانه و افزایش به زیربنای تجاری و قابل فروش
  • گرمایش نامحدود
  • طول عمر مفید (با رعایت استانداردها و کیفت لازم در اجرا
  • حفظ محیط زیست
  • عدم نیاز به اپراتور و نگهداری و قابلیت برنامه ریزی و کنترل هوشمند
  • سرعت تعمیربالا و عدم احتمال از کار افتادن
  • قابلیت درنظرگرفتن سرمای محیط خارج به صورت لحظه‌ای و کنترل دمای مورد نیاز سیکل
  • کاهش پرت انرژی در تولید و ذخیره آب گرم بهداشتی
  • تولید آب گرم بهداشتی با حجم بالا (عدم نیاز به ذخیر)
  • مدیریت و کنترل آسان​

معایب موتورخانه سبز (چگالی)

  • هزینه راه­اندازی اولیه بالا می­باشد.
  • آب حاصل از کندانس دستگاه اسیدی می­ باشد.