منابع کویلی گالوانیزه عمودی انصار
منابع کویلی گالوانیزه عمودی انصار

آشنایی با منبع کویل دار و انواع آن

 

در این مقاله که جهت آشنایی با منابع کویل­ دار نوشته است ضمن بررسی منابع کویلی و نحوه عملکرد و ساختار آن ، با انواع منابع کویلی از نظر فرم ، جنس و نوع کویل آشنا می شویم. همچنین در ادامه به مقایسه منابع کویل دار با مبدل های صفحه ای و منابع دوجداره می پردازیم. 

۱-منبع کویل ­دار یا منبع کویلی چیست؟

منبع کویل­ دار یا منبع کویلی (Domestic Hot Water Generator) که در نقشه ها و جداول تاسیساتی به اختصار با DHWG مشخص می گردد، جهت تامین آبگرم مصرفی ساختمان ها و صنایع مختلف استفاده می ­شود. دمای مناسب آبگرم مصرفی مورد نیاز برای مصارف بهداشتی و شستشو بین ۵۰ تا ۶۰ درجه­ سانتی­گراد می­ باشد. به منظور اینکه دمای آب سرد ورودی از سیستم لوله­ کشی را تا دمای مناسب ذکر شده افزایش دهیم روش­های مختلفی وجود دارد. یکی از مناسب­ ترین روش ­ها استفاده از منابع کویل­دار می­ باشد.

منبع کویل دار از یک مخزن به همراه یک کویل تشکیل شده است و آب سرد با قرار گرفتن در مجاورت غیرمستقیم آب گرمِ بویلر، گرم می­ شود. پس به طور خلاصه منبع کویل­دار یک مخزن تهیه و ذخیره­ آبگرم مصرفی است. این منابع در دو حالت افقی و عمودی ساخته می­ شوند. در شکل زیرشماتیک یک منبع کویل­دار عمودی نشان داده شده است.

شماتیک منبع کویل دار

نقشه شماتیک منبع کویل دار عمودی

همانطور که در شکل مشاهده می­ شود آب گرم کننده از بویلر وارد کویل حرارتی شده و پس از تبادل حرارت با آب مخزن، از کویل به سمت بویلر خارج می­ شود. یکی از نکات مثبت منابع کویل­ دار این است که همیشه میزان مشخصی آبگرم ذخیره وجود خواهد داشت.

در صورت عدم مصرف آبگرم، آبگرم موجود در لوله ها به مخزن برگشت داده شده تا ضمن جلوگیری از سرد شدن آب موجود در لوله ها ، همیشه آبگرم برای مصرف کننده آماده باشد. (در صورت عدم تعبیه خط برگشت آبگرم مصرفی، زمانی که مصرف کننده نیاز به آبگرم دارد به علت سرد شدن آب موجود در لوله ها، لازم است کل این آب تخلیه شده تا آب گرم به مصرف کننده برسد که این موضوع موجب اتلاف آب و زمان خواهد شد.)

در منابع کویل ­دار دو پارامتر حجم منبع و میزان تبادل حرارت کویل، از اهمیت بالایی برخوردار است. به طور کلی باید حجم منبع به درستی محاسبه گردد تا بسته به میزان و نوع مصرف همیشه آبگرم بهداشتی کافی در دسترس باشد. در برخی از موارد مصرف آبگرم یکنواخت نیست و در برخی از ساعت شبانه­ روز مصرف بالا بوده و در برخی از مواقع نیز مصرف پایین می­ باشد. در این مواقع که تقاضا برای آبگرم یکنواخت نمی ­باشد از منبع کویل­دار با حجم مخزن بیشتری استفاده می­ شود تا آب مورد نیاز در ساعات پیک مصرف موجود باشد. در برخی از مواقع نیز مصرف یکنواخت است ولی دبی آبگرم مصرفی مورد نیاز بالاست. در این موارد باید ظرفیت حرارتی کویل بالا باشد تا بتواند حرارت لازم جهت گرمایش دبی آبگرم مصرفی مورد نیاز را تامین نماید. در این مواقع با افزایش سطح کویل، ظرفیت حرارتی افزایش می­ یابد. (در برخی از پروژه ها به علت محدودیت فضای موتورخانه امکان استفاده از منابع کویل دار با حجم مخزن مورد نیاز وجود ندارد، در این حالت حجم منبع کاهش و سطح کویل افزایش می یابد.)

۲-انواع منابع کویل ­دار

۱-۲- منابع کویلی­ عمودی و افقی

منابع کویل­ی از نطر نوع ساخت و بسته به محدودیت­ های محل نصب منبع و فضای در دسترس موتورخانه، در دو حالت افقی و عمودی (ایستاده) ساخته می­ شوند. از نظر کارآیی و استفاده تفاوت چندانی بین منابع افقی و عمودی وجود ندارد ولی امروزه استفاده از منابع عمودی به دلیل اشغال کمتر سطح، مرسوم­تر است.

منابع کویلی گالوانیزه عمودی انصار

منابع کویلی عمودی گالوانیزه گرم گروه صنعتی انصار

۲-۲- منابع کویل­ دار تک ­کویل و دو کویل

منابع کویل دار معمولا به صورت تک کویل ساخته شده ولی در برخی مواقع به صورت دو کویل نیز تولید می گردد. منابع کویل دار با دو هدف زیر به صورت دو کویل تولید می گردند:

۱- در صورت استفاده از سیستم گرمایش خورشیدی که در این حالت یکی از کویل ها به سیستم خورشیدی متصل شده و کویل دوم به دیگ متصل می گردد. در صورتی که پنل های خورشیدی از طریق کویل اول نتوانند دمای آبگرم مصرفی را به دمای مورد نیاز برسانند از طریق کویل دوم که به بویلر متصل است آبگرم مصرفی با دمای مورد نیاز تامین می گردد.

۲-در منابع کویل دار با ظرفیت بالا در صورتی که منبع به صورت تک کویل ساخته شود، کویل از نظر ابعاد بزرگ و از نظر وزن سنگین می گردد که این موضوع عملیات سرویس و نگهداری و اسید شویی کویل را با مشکل مواجه می نماید. بنابراین با ساخت منبع به صورت دو یا حتی سه کویل سهولت سرویس و نگهداری فراهم می گردد.

منابع کویل دار دو کویل انصار

منابع کویل دار ۱۰۰۰۰ لیتری گروه صنعتی انصار به صورت دو کویل

۳-۲- منابع کویل دار از نظر جنس مخزن

منابع کویل دار معمولا از دو جنس ورق گالوانیزه گرم و یا ورق فولادی سیاه ساخته می­ شوند. در صورت استفاده از ورق فولادی سیاه، به منظور افزایش طول عمر منبع و جلوگیری از بروز زنگ­ زدگی و خوردگی، لازم است ابتدا سطوح داخلی منبع سندبلاست شده و سپس با سه لایه رنگ اپوکسی بهداشتی پوشش داده ­شود. (در برخی از پروژه ها منابع کویل دار از جنس استنلس استیل نیز تولید می گردد که به علت هزینه بالا کمتر رایج می باشد.)

منابع کویل دار گروه صنعتی انصار

منابع کویل دار ۸۰۰۰ لیتری گروه صنعتی انصار با پوشش داخلی و خارجی رنگ اپوکسی و کویل استنلس استیل ۳۱۶

۴-۲- منابع کویل دار از نظر جنس و فرم کویل

کویل منابع کویل دار به دلیل انتقال حرارت بالا معمولا از جنس مس تولید می گردد. (در مواردی که به طور مثال آب مصرفی خورنده بوده یا جنس بدنه منبع استنلس استیل می باشد از کویل استنلس استیل نیز استفاده می گردد.)

کویل منابع کویلی معمولا به فرم U شکل تولید شده که امکان سرویس و رسوب زدایی را به سهولت فراهم می نماید. یکی دیگر از فرم های کویل، اسپیرال بوده که یک لوله مارپیچ از جنس فولاد یا استنلس استیل در داخل منبع قرار می گیرد. به جز پروژه ها و موارد خاص، به دلیل عدم امکان سرویس و رسوب زدایی کویل و حتی تعویض کویل در صورت بروز مشکل در آن ، استفاده از منابع کویل دار اسپیرال توصیه نمی گردد.

کویل مسی منابع کویلی گروه صنعتی انصار

کویل مسی U شکل منابع کویل دار گروه صنعتی انصار

۵-۲- منابع کویل دار از نظر نوع سیال گرم کننده

منابع کویل دار از نظر نوع سیال گرم کننده به دو نوع آب به آب و بخار به آب تقسیم می گردند. در صورتی که آبگرم مصرفی توسط آبگرم بویلر گرم شود به آن آب به آب و در صورتی که آبگرم مصرفی توسط بخار گرم شود به آن بخار به آب می گویند. از منابع کویل دار بخار به آب معمولا در پروژه های صنعتی یا بیمارستانی که جهت سایر مصارف دیگ بخار موجود می باشد استفاده می گردد.

۳-مقایسه منابع کویل­ دار و مبدل­ های­ صفحه ­ای، مزایا و معایب

مبدل ­های صفحه ­ای از تعداد زیادی صفحه در کنار هم ساخته شده­ اند. با جریان یافتن آب گرم کننده بویلر و آب سرد مصرفی در درون صفحات، تبادل حرارت غیرمستقیم صورت گرفته و دمای آبگرم مصرفی افزایش می­ یابد. همانطور که مشخص است مبدل­ های صفحه­ ای آب گرم را بصورت لحظه­ ای تامین می­ کنند و یکی از عمده ترین تفاوت­ های منبع کویل­ی و مبدل صفحه­ ای همین نکته است که در منابع کویل­دار بسته به حجم مخزن همیشه مقدار مشخصی آبگرم موجود است و در صورت قطعی برق یا گاز و یا بروز خرابی­ها و اشکالات احتمالی، با توجه به عایق بودن جداره منبع، آبگرم ذخیره تا مدتی موجود خواهد بود ولی مبدل صفحه­ ای توانایی ذخیره آبگرم را ندارد.

همان­طور که ذکر شد مبدل صفحه ای به هیچ عنوان ذخیره آبگرم نداشته و با قطع برق یا گاز یا خرابی موتورخانه به سرعت آبگرم نیز قطع می­ شود. به خصوص در مکان هایی که میزان مصرف آبگرم در زمان هایی دارای پیک مصرف می باشد استفاده از مبدل صفحه ای به دلیل نداشتن ذخیره آبگرم و بروز نوسان در دمای آبگرم مصرفی ، توصیه نمی گردد.

مبدل­ های صفحه ­ای به دلیل فاصله کم صفحات در مدت زمان کوتاهی رسوب گرفته و این رسوب باعث کاهش راندمان و جریان مبدل شده و مبدل نیاز به اسید شویی خواهد داشت. از دیگر معایب مبدل­ های صفحه­ ای می­توان به عدم کارآیی صحیح برای تبادل حرارت بخار به آب و ایجاد افت فشار بالا توسط مبدل اشاره نمود.  در عین حال مبدل­ های صفحه ­ای دارای مزایایی  نیز می­ باشند مانند ابعاد و وزن کمتر و عدم نیاز به عایقکاری.

۴- مزایای منبع کویل­ دار نسبت به منبع دو جداره

منبع دو جداره از دو جداره فلزی تشکیل شده که آب سرد در داخل مخزن و آب گرم کننده در فضای بین دو جداره قرار دارد. واضح است که در صورت خرابی و یا سوراخ شدن منبع دوجداره تعمیرات و ترمیم آن نسبت به منبع کویل­ دار مشکل­تر و در برخی مواقع غیرممکن است. همچنین منبع کویل­دار بدلیل وجود کویل در آن و ضریب انتقال حرارت بالای کویل مسی، آب را سریع­تر گرم نموده و راندمان آن نیز بالاتر می­ باشد. همچنین پس از گذشت چندین سال امکان رسوب زدایی و حتی تعویض کویل به راحتی فراهم می باشد. (از منابع دو جداره برای ظرفیت های پایین و مصارف خانگی در گذشته استفاده شده و در حال حاضر به دلیل معایب ذکر شده تقریبا از رده خارج شده است.)

۵- پمپ برگشت و کاربرد آن در منابع کویل­ دار

شاید برای شما نیز این اتفاق افتاده باشد که هنگامی شیر آبگرم مصرفی را باز می­ نمایید ابتدا آب سرد بوده و پس از گذشت مدت زمانی آب خروجی گرم می­ شود. این امر منجر به هدر رفت بسیار آب، اتلاف زمان و سلب شرایط آسایش می­ گردد. در واقع این تاخیر خروج آبگرم به این دلیل است که ابتدا باید آب موجود در لوله ­ها که سرد شده است تخلیه گشته و سپس آبگرم جایگزین گردد. در صورتی که طول لوله­ های ارتباطی از منبع کویل دار یا مبدل صفحه ای تا مصرف کننده زیاد باشد این مشکل تشدید خواهد شد. با نصب یک پمپ سیرکوله در خط برگشت آبگرم مصرفی، در صورت عدم استفاده از آبگرم، این آب مجددا به منبع بازگشته و در نتیجه بلافاصله پس از باز نمودن شیر، آبگرم مصرفی در دسترس بوده و از اتلاف آب و زمان جلوگیری خواهد شد.

۶-تاثیر استفاده از ضد رسوب مغناطیسی در منابع کویل دار

ضدرسوب مغناطیسی دستگاهی است که در خط لوله آب سرد ورودی به منبع کویل دار  نصب شده و با ایجاد میدان مغناطیسی ساختار ذرات کربنات کلسیم و منیزیم را تغییر داده و  از ایجاد رسوب جلوگیری می­ کند. وجود سختی در آب های مصرفی باعث ایجاد رسوب در منابع کویل دار یا مبدل های صفحه ای می گردد. وجود رسوب روی سطح کویل مانند یک عایق عمل نموده و باعث کاهش محسوس میزان تبادل حرارت بین کویل و آب و نتیجا کاهش کارآیی کویل می­ گردد. به همین دلیل نصب ضدرسوب مغناطیسی در ورودی آب منبع کویل­ دار به دلیل جلوگیری از ایجاد رسوبات ناشی از سختی آب پیشنهاد می گردد. (اطلاعات تکمیلی را می توانید در مقاله “آیا عملکرد سختی گیر مغناطیسی واقعا موثر است؟” مطالعه فرمایید.)

 

در قسمت دوم این مقاله با عوامل موثر در کیفیت، طول عمر و قیمت منابع کویل دار آشنا خواهید شد. این مقاله به زودی در سایت منتشر می گردد.

 

۰ پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

نظرات شما پس از تایید، در سایت قرار می گیرد. پست الکترونیک شما در سایت نمایش داده نمی شود.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.