-
خنک کننده ها و گرم کننده ها
تاریخ انتشار : یکشنبه، ۲۳ اردیبهشت ۱۳۹۷
تبرید و تهویه مطبوع: تهویه مطبوع یکی از فناوری های کلیدی در زمینه سرمایش گرمایش و تامین نیروی ساختمان ها می باشد، چرا که این سیستم، امکانات قابل توجهی برای تبدیل گرمای هدر رفته به سرمایش را در اختیار می گذارد.سرمایشی که از این طریق به دست می آید را می توان به منظور نگهداری و ارتقای کارایی توربین های گازی و ژنراتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار داد؛ من جمله در ساختمان های تجاری و موسسات مختلف که در آن ها از سیستم چیلرهای جذبی استفاده می شود. تا پیش از قرن نوزدهم میلادی تبرید تنها به حمل و نقل یخ از مناطق سردسیر به مناطق گرم سیر و نگهداری آن در محفظه های مخصوص و یا زیرزمین و همچنین ساخت یخ در زیر زمین و نیز نگهداری برف فشرده در مکان های مخصوص برای استفاده در فصول گرم سال، محدود بود. در سال1834 اولین ماشین تبرید دستی در انگلستان، تحولی در صنعت تبرید به وجود آورد، قبل از آن میشل فاراده در سال 1824 یک سلسله آزمایشات برای تبدیل بعضی گازهای پایدار به مایع انجام داد که مبنای کار ماشین های جذبی قرار گرفت اگر چه فاراده در زمان خودش نتوانست از این آزمایشات برای تولید برودت بهره بگیرد ولی مقدمه ای شد برای آیندگان.در سال 1851 یک مخترع آمریکایی، ماشین یخ ساز با مبرد هوا ساخت و در سال 1859 سیکل جذبی با استفاده از آمونیاک به عنوان ماده مبرد و آب به عنوان جاذب توسط فردیناند کاره مورد استفاده قرار گرفت در سال 1890 تبرید تراکمی و جذبی رواج یافت. البته در اوایل پیدایش تبرید تراکمی، دستگاه های موجود، حجیم و گران بودند و راندمان زیادی نداشتند و می بایست فردی متخصص از آن ها نگهداری می نمود. به همین دلیل تبرید مکانیکی صرفا به چند کاربرد بزرگ محدود می شد.
یکی از دلایل عدم پیشرفت تبرید مکانیکی در دهه های اولیه استفاده از بخار برای چرخاندن کمپرسور بود، با اختراع و پیشرفت موتور های الکتریکی و همچنین تهیه مبرد های بی خطر، تولیدات صنایع تبرید و تهویه مطبوع به نقطه اوج خود رسید و دستگاه های هواساز کوچک و یخچال ها و فریزرهای خانگی به میزان قابل توجهی تولید گردید و هنوز هم تکامل و پیشرفت ادامه دارد.سیستم تبرید جذبی، اولین بار در سال 1860 بوسیله فردیناند کاره فرانسوی اختراع شد بدین ترتیب که اگر در سیستم تراکمی بخار، به جای کمپرسور، یک ژنراتور و یک جذب کننده و یک پمپ قرار دهیم نتیجه، یک سیستم جذبی ساده خواهد شد. در نوشتار زیر چیلر های جذبی به شکل مبسوط مورد بررسی قرار می گیرد.
راهنمای سیستم جریان آب
سیستم لوله کشی آب
نکته: اجزای درون خطوط نقطه دار توسط شرکت فراهم می شوند.
1. قطر لوله ها برای جریان آب بر اساس سرعت آب 5/ 1 تا 5/ 2متر در ثانیه طراحی می شود. تعداد خمیدگی های مسیر و زانویی ها بایستی حداقل ممکن باشد. تمامی لوله های خارج از واحد بایستی بسیار محکم باشند.
2 . خروجی و ورودی های واحد و پمپ ها بایستی با لاستیکآب بندی شود.
3. در ورودی پمپ و واحد بایستی فیلتر قابل دسترسی نصب شود ) 5 تا 8 مش(. خطوط لوله باید به گونه ای طراحی شود که پاکسازی و نگهداری از فیلترها بدون توقف عملکرد سیستم میسر باشد.
4. در ورودی و خروجی چیلر، پمپ ها، و فیلترها گیج اندازه گیری فشار )یا گیج معمولی که قابلیت سوییچ کردن با شیرها را داشته باشد تا در موقعیت های مختلف بتوان فشار را اندازه گرفت( باید نصب شود. در ورودی و خروجی واحد باید دماسنج نصب شود.اندازه گیرهای جریان با محدودیت مقیاس مناسب به اندازه جریان نرمال باید در سیستم آب هر چیلر نصب شود تا به راحتی بتوان سرعت جریان را قراعت کرد.5. برای آب داغ و سرد، لوله های کوتاهی با اندازه تقریبی 800میلیمتر، با قابلیت نصب و جداکردن راحت در ورودی و خروجی واحد باشند تا بتوان به راحتی صفحه محفظه آب را جابجا کرد و لوله های انتقال حرارت را تمیز کرد. همچنین نیاز به نصب فیلتر بزرگ با 5 تا 8 مش در ورودی گرم و سرد چیلر در نقطه پایین هر سیستم ورودی جریان آب می باشد، بعلاوه شیری که آب را به کانال پس آب منتقل کند. در بالای هر لوله متصل کننده باید یک شیر یک طرفه اتوماتیک نصب شود.
6. چنانچه از سیستم بسته آبی استفاده شود، ابزار حفظ فشار باید جوابگوی فشار ثابت سیستم باشد. همچنین زمانی که آب اضافی در سیستم باشد باید بتواند آن را تخلیه کند.
7. در صورتی که از آب فشار بالا استفاده شود، پمپ بایستی درخروجی واحد قرار داده شود تا بار فشار را کاهش دهد.
8. در صورتی که کیفیت آب پایین باشد، برای جلوگیری از خوردگی لوله ها و صدمه به سیستم باید آن را تصفیه کرد.
9. پس از نصب سیستم، زنگ آهن درون لوله ها باید قبل از اتصال به واحد پاکسازی شود. همچنین کنترل هیدرولیکی اتصالات برای واحد و سیستم انتقال آب بایستی انجام شود.
10. در لوله خروجی آب داغ/ سرد، لوله مستقیمی با حداقل طول10 برابر قطر لوله ها باید قرار داده شود )هم لوله های افقی و هم عمودی مجاز هستند( که در روی آن سوییچ برقراری جریان با چیلر قرار داشته باشد )حداقل طول لوله قبل و بعد از سوییچ نباید کم تر از 5 برابر قطر لوله باشد(.
11 . برج خنک کننده بایستی با توجه به جریان آب و عملکرد حرارتی انتخاب شود تا جوابگوی نیازهای واحد باشد. چنانچه برج خنک کننده بدون مخزن ذخیره آب انتخاب شود، باید ذخیره آب در طول مسیر اعمال شود.
12 . محل نصب برج خنک کننده باید براساس فاکتورهای محیط میعان کننده )به عنوان مثال حرارت و منابع آلودگی و گرد و غبار نویزهای تهویه و بخار آب حاصل از برج( انتخاب شود. برای کنترل موثر کیفیت آب خنک کننده شیر تنظیم کننده و دبی سنج باید در ورودی و خروجی آب نصب شود.
14 . برای جلوگیری از افت بیش از اندازه دمای آب خنک کننده،باید ترموستات روی خروجی آب برج خنک کننده نصب شود تا خاموش یا روشن کردن فن خنک کننده را انجام دهد، و بهتر است که یک شیر فرعی )بای پس( بین ورودی و خروجی برج خنک کننده تعبیه شود.
15 . پس از نصب و تست آب بندی چیلر، لوله های آب داغ و سردباید عایق حرارتی باشند.
راهنمای مدیریت کیفیت آب
کیفیت آب تمامی چیلرها را از نظر خوردگی، بار مواد ضد حرارت،رسوب و رشد جلبک تحت تاثیر قرار می دهد. بدون کنترل دایمی رشد جلبک و بار مواد منتقل شده از طریق آب، ممکن است قابلیت انتقال لوله ها کم تر شده و ظرفیت خنک کنندگی و راندمان شدیدا کاهش پیدا کند. همچنین، رسوب گذاری لوله ها ممکن است باعث از کار افتادن و خاموش شدن سیستم شود.عوامل فوق باعث صدمه به عملکرد دستگاه و افزایش هزینه های بهره برداری و نگهداری شود. معمولا می توان با نظارت بر کیفیت و تصفیه آب و پاکسازی لوله ها از این عوامل جلوگیری کرد. در صورتی که اصلاح کیفیت آب جوابگوی رفع مشکل نباشد، ممکن است نیاز به هزینه بیش تر برای تهیه دستگاه های رفع رسوب آب باشد. می توان از تبخیر و میعان مجدد آب برای جداسازی نمک موجود در آن استفاده کرد. همچنین، زمانی که بخار در تماس با هوا قرار می گیرد، اکسیژن در آب حل شده و دی اکسیدکربن از آن جدا شده و pH افزایش پیدا می کند. بنابراین، برای تضمین کارآیی دایمی کار کرد واحد، مقادیر مناسب پارامترهای کیفیت آب ورودی در جدول زیر شرح داده شده اند. کاربران بایستی همواره کیفیت آب ورودی و خروجی را کنترل کرده، و در صورت لزوم از مواد شیمیایی ضد جلبک درون آب استفاده کنند.چنانچه از آب سرد )داغ( در چرخه باز استفاده شود، به دلیل دمای پایین تر آب، مشکلات فوق درجه اهمیت کم تری پیدا می کنند. در سیستم های بسته، گاه به گاه باید آب نرم )باسختی پایین( وارد سیستم شود.برای به صرفه بودن و کارآیی مناسب چیلرهای جذبی، کیفیت آب ورودی به بخار کننده و جذب کننده/ میعان کننده باید همواره توسط متخصص کیفیت آب کنترل شود.
راهنمای نصب هواکش خروجی
کانال دودکش خروجی و هواکش باید به گونه ای طراحی شودکه فشار خروجی را 5- تا صفر میلیمتر آب حفظ کند. درسیستم هایی که از سوخت نفت سبک استفاده می کنند، ارتفاع هواکش نباید کم تر از 8 متر و همچنین مقدار محاسباتی باشد. در سیستم هایی که از سوخت نفت سنگین استفاده می کنند، ارتفاع هواکش باید کم تر از مقدار محاسباتی بوده و مقادیر حداقل در جدول زیر آورده شده اند. همچنین، در صورتی که ساختمانی درشعاع 200 متری هواکش باشد، ارتفاع هواکش باید 3 متر بیشتر از ساختمان های مجاور باشد.مقطع دودکش و هواکش خروجی نباید کم تر از مقطع جریان ورودی واحد باشد. حداقل مقطع لوله دودکش نباید کم تر از مجموع مقاطع شاخه ها باشد.توصیه می شود که کانال دودکش به صورت گرد باشد.قسمت های خمیدگی مسیر باید گرد باشد و نحوه ساخت که در نقشه نشان داده شده است باید برای اتصال شاخه ها و تنگ شدگی و باز شدگی مقاطع متغیر رعایت شود. در خروجی دودکش بایستی یک محافظ ضد ورود آب باران تعبیه شود.همچنین باید میله تخلیه بار الکتریکی رعد و برق و حفاظ ضد باد باید در دودکش نصب شود. توصیه می شود که قطر حفاظ ضد باران دو برابر قطر خود دودکش باشد. محل قرار گیری خروجی دودکش باید به گونه ای باشد که به راحتی بتوان دود خروجی را مشاهده کرد.مقطع افقی کانال دودکش باید دارای یک تله زانویی در مقاوم در برابر آتش سوزی استفاده شود.کانال های گاز خروجی پس از کنترل تراکم مناسب هوا باید به خوبی عایق بندی شوند. مواد مورد استفاده در عایق بندی باید تا دمای 350 درجه سانتیگراد مقاومت داشته باشند )موادی مثلپشم شیشه یا سیمان پرلیت.
پایین ترین مقطع خود در بالای ابزار باشد، که به لوله زه کش گاز خروجی از چیلر/ هیتر وصل می شود که دارای قطر 200میلیمتر U شکل باشد.دودکش بایستی از آجر و سیمان ساخته شود تا دچار خوردگی نشود. چنانچه از فولاد استفاده شود، ضخامت لوله نباید کم تر از4 میلیمتر باشد. برای تعادل انتقال حرارت دودکش، یک تبدیل بازشدگی باید در مقطع مستقیم قرار داده شود و باید از موادمقاوم در برابر آتش سوزی استفاده شود.کانال های گاز خروجی پس از کنترل تراکم مناسب هوا باید به خوبی عایق بندی شوند. مواد مورد استفاده در عایق بندی بایدتا دمای 350 درجه سانتیگراد مقاومت داشته باشند )موادی مثل پشم شیشه یا سیمان پرلیت.
نکات مهم در مورد طراحی و ساخت سیستم خروجی گاز )دودکش(
1. خروجی دودکش باید به گونه ای طراحی شود که تحت تاثیر عوامل طبیعی مثل باد و باران قرار نگیرد. بهتر است که با فاصله 3 متر از ساختمان های مجاور نصب شود.
2 . سعی شود که دودکش خروجی تا حداقل ممکن کوتاه ساخته شود.
3 . با توجه به این که مسیر دودکش از درون ساختمان عبور می کند باید به اندازه کافی دور از برج خنک کننده باشد.
4. سرعت جریان گاز درون دودکش بایستی بین 4 تا 5 متر درثانیه و فشار آن در حدود 5- میلیمتر آب باشد. در صورتی که از این مقادیر تجاوز شود نیاز به نصب یک وسیله افت فشار است.
5. قسمت عایق حرارت دودکش باید با زاویه بیش تر از 350درجه با شیب 8/ 1 از پایین به بالا طراحی شود.
6. دودکش باید به گونه ای ساخته شود که از لرزش جلوگیری کرده و حفره کنترل و زه کش داشته باشد.
7. در صورت لزوم، یک میله ضد رعد و برق و سیم ارث باید نصب شود.