موتورخانه ایی سازگار با طبیعت:

صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف سوخت ، نظارت و کنترل دقیق بر چگونگی مصرف انرژي، به حداقل رسيدن فضاي مورد نياز براي موتورخانه، سازگاري با قوانين زيست محيطي، صداي بسيارکم و شاخصه های متعدد ديگر موجب استفاده روزافزون از اين فناوری طي دهه هاي اخير در دنيا و همچنين در کشورمان گرديده است . دیگ چگالشی و پکیج چگالشی به عنوان یکی از مصرف کننده های عمده انرژي در ساختمان مي باشند . بطوريکه وضعيت عملکرد آنها نقش مهمي در تعيين ميزان مصرف انرژي ساختمان ايفا مي كند .به همين دليل كنترل کارایی اين دستگاه و بهبود عملكرد آن ، گام مؤثري در رفع مشكلات موجود در مصرف انرژي ساختمان و كاهش اتلاف انرژي خواهد بود .

 

چگالش چیست؟

چگالش در لغت به معنای تقطیر یا میعان ماده از گاز به مايع مي باشد . به عنوان مثال وجود شبنم در جدارها يا محيط خارج از ساختمان نمونه اي از تقطير يا چگالش رطوبت در هوا مي باشد .هرچه هوا گرمتر باشد رطوبت بيشتري در خود جذب مي کند و متناسب با فشار و دما مي تواند ميزان خاصي از رطوبت را جذب کند. زماني که از دماي هوا کاسته مي شود به علت كاهش دما، هوا ديگر نمي تواند آن مقدار رطوبتي كه با درجه حرارت بالا جذب كرده بود را درخود نگه دارد بنابراين رطوبت را از خود دفع مي كند تا با توجه به دماي كاسته شده به حالت تعادل برسد .اين رطوبت آزاد شده بصورت شبنم در محيط ظاهر مي گردد. به دمايي كه رطوبت هوا در دمايي خاص به شبنم تبديل مي شود دماي نقطه شبنم گفته مي شود.  انواع ديگ چگالشي نيز با توجه به تقطير بخارات آب در محفظه احتراق به ديگ هاي كاندنسينگ يا چگالشي موسوم هستند .

 

دیگ چگالشی (condensing boiler):

از انواع سیستم های حرارت مرکزی است که مشابه آن پکیج چگالشي در سيستم هاي حرارت غير مرکزي وظيفه توليد گرمايش محيط و آب گرم مصرفي را به عهده مي گيرد به طور كلي عملكرد  دیگ چگالشي و پکیج چگالشی براساس چگالش بخارات آب و بازيافت گرماي خروجي از دودكش و استفاده حداكثر از حرارت توليدي به واسطه مكانيزم منحصر به فرد دیگ مي باشد. در دیگ چگالشی و پکیج چگالشی به واسطه فناوری بکاررفته جهت حداکثر استفاده از حرارت حاصل از سوخت ،کارایی  در بالاترين حالت به ۱۰۹% نيز مي رسد، بدين صورت که با بكارگيري مبدل حرارتي چگالشي، حرارت خروجي از دودكش در نهايت با دماي  C° 50  – 65  از دودكش خارج مي گردد. از طرفی بخارات آب درون دیگ که به واسطه عمل احتراق در دیگ بوجود آمده اند دارای انرژي بسيار بالايي هستند. اين بخارات در محفظه خاصي در تماس با آب برگشتي به دیگ چگالشی قرار مي گيرند و بدليل اينکه دماي سطح لوله ها سردتر از دماي بخارات آب و گازهاي احتراق است، عمل تقطير انجام مي گيرد . در نتيجه حرارت نهان آزاد شده بواسطه عمل تقطير به آب منتقل ميگردد و اين دو عامل مهم در افزايشکارایی دیگهاي چگالشي محسوب مي شود. عامل مهم ديگرکه در بهره وری دیگ چگالشی تأثيرگذار است ارزش حرارتي سوخت مي باشد.ارزش حرارتيبراي سوخت هاي مختلف متفاوت است .همچنين خواص ترکيبات سوخت تأثير زيادي در ميزان ارزش حرارتي سوخت دارد و اين مقدار در هر کشور عددي متفاوت خواهد بود.ارزش حرارتي سوخت را مي توان به صورت ارزش حرارتي ناويژه يا ويژه بيان كرد . ارزش حرارتي بالا (Upper calorific value)شامل کل حرارت آزاد شده از سوخت است و شامل مقدار آب به وجود آمده در فرآیند احتراق نيز مي گردد. ارزش حرارتی پایین (Lower calorific value)شامل گرماي نهان آب به وجود آمده در فرآيند احتراق نمي شود .معمولا اختلاف بين ارزش حرارتي بالا و پايين براي سوخت هاي جامد و مايع حدود % ۶-۵ و براي گاز طبيعي حدود %۱۰ است.

 

مشعل پرمیکس (Premix):  

این مشعل ها  بصورت استوانه و یا مسطح با الیاف فلزی جهت افزایش انتقال حرارت تشعشعي ساخته مي شوند و مکانيزم انتقال حرارت به سيال بصورت تشعشعي و جابجايي صورت ميگيرد . در اين نوع مشعلها امکان گاز و هوا قبل از عمل احتراق فراهم مي شود. احتراق کامل احتراقی است که در آن تمام کربن و هیدروژن موجود در سوخت به Co2 و H2o تبدیل شده و در نتيجه حداکثر حرارت ممكن توليد شود. در حالي كه در احتراق ناقص معمولاً تمام سوخت موجود نمي­ سوزد و اگر هم تمام آن بسوزد، به محصولات نهايي مثل  Co2 و H2o به طور كامل تبديل نمي­شود، بلكه تعداد زيادي تركيبات واسطه مانند CO و OH و … در محصولات احتراق ايجاد مي­شود. احتراق كامل صرفاً يك حالت ايده­ آل بوده و در عمل احتراق به طور ناقص رخ مي­دهد. علت مهم احتراق ناقص،کافی نبودن مقدار اکسیژن می باشد که منجر به عدم اختلاط کامل سوخت و اکسیژن و تجزیه محصولات احتراق دردماهای بالا می گردد 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 بسيار بيش­تر است. پيش آميختگي در شرايط کم سوخت از ايجاد دماهاي بالا جلوگيري كرده و در نتيجه احتراق با توليد NOX كم انجام مي­شود.این مشعل ها بواسطه قابلیت سوخت تدریجی از 30 % تا  ۱۰۰% عملکرد بالایي دارند و ميزان انتشار گازهاي آلاينده را تا حد زيادي کاهش داده اند .مزيت ديگر اين مشعل ها سطح صداي بسيار پايين مي باشد.

 

کنترلر دیگ چگالشی و پکیج چگالشی: 

 دیگ چگالشی و پکیج چگالشی قادر هستند چندین مدار گرمايشي از قبيل سيستم گرمايش ساختمان ( رادياتور ها يا فن کويل ها و غيره )، آبگرم مصرفي ساختمان، سيستم گرمايش از کف، استخر و غيره را با سامانه کنترلي قدرتمند خود کنترل كنند. سامانه کنترلی دیگ چگالشي و پکیج چگالشی داراي قابليت هاي فراوانيست که امکان مديريت و فرماندهي دستگاه را فراهم مي کند.كنترل همزمان چندين مدار از قبيل مدار گرمايشي،مدار استخر، گرمايش از كف، آب گرم مصرفي، سيستم خورشیدی با استفاده از سامانه كنترلي فوق الذكر انجام مي پذيرد. قابليت اتصال به تجهيزاتي از قبيل یارانه، تلفن هاي هوشمند با سيستم عامل هاي اندرويد يا ios و ويندوز، ترموستات اتاقي، نمايشگر به همراه كنترل از راه دور  جهت مديريت و برنامه ريزي دیگ و ايجاد آسايش بيشتر مصرف كننده توسط سيستم كنترلي پيشرفته فراهم شده است بطوریکه قابلیت اتصال به سیستم BMS و شبکه داخلی رادارد.دیگ چگالشی  و پکیج چگالشی قادر هستند چندین مدار گرمايشي از قبيل سيستم گرمايش ساختمان ( رادياتور ها يا فن کويل ها و غيره )، آبگرم مصرفي ساختمان،  سيستم گرمايش از کف، استخر و غيره را با سامانه کنترلي قدرتمند خود کنترل كنند. مشعل پرمیکس در دیگهای چگالشی در بازه 30 % تا  100%  زير بار مي رود . بطوريکه متناسب با شرايط آب و هوايي و ميزان تقاضاي گرمايشي ساختمان و بر اساس فرامين دريافتي از حسگرها و فرمان کنترلر، سوخت را مصرف مي کند .تنظیم سریع شعله وبالا بودن دامنه تغییرات ميزان شعله به خاطر برد الکترونيک پيشرفته اين دستگاه هاست.ديگ چگالشي یا بویلر چگالشی با سامانه احتراق تدریجی خود مي توانند با دقت بالا به توليد انرژي گرمايي مورد نياز بپردازند. از جمله مزاياي اين سامانه قابليت کاركرد با كمتر از 30 درصد توان اسمي هر ديگ مي باشد كه درديگ هاي سنتي اين ميزان معمولاً با روشن و خاموش شدن مشعل صورت مي پذيرد كه باعث اتلاف حرارتي و كاهش طول عمر مشعل و نوسانات زياد در دماي ديگ مي شود. اين ويژگي در سيستم گرمايش از كف به دليل نياز به تزريق حرارت كم و بي وقفه از اهميت بالايي برخوردار مي باشد . اين دستگاه ها قابليت برقراي ارتباط با يكديگر را داشته و در صورت موازي بودن چند دستگاه (cascasde system)و نياز به توليد ميزان كم حرارت، فقط يكي از دستگاه ها روشن و به توليد حرارتي مي پردازد كه اين موضوع می تواند نوبتي بين دستگاه ها جابه جا شود. اين كار باعث افزايش عملکرد و عمر دستگاه می گردد .

در ضمن اين دستگاه ها قابليت نصب به انواع كنترلرها و ترموستات هاي اتاقي را  داشته كه باعث كنترل آسان از راه دور مي شود .

آبشاری کردن دیگ چگالشی و پکیج چگالشی (Cascade System):   

مجموعه آبشاری مجموعه اي از چندين ديگ چگالشی  یا بویلر چالشی است . به کمک اين فناوري توان خروجي از 30% توان حداکثر مربوط به كوچكترين ديگ، تا مقادير زياد  به طور پيوسته افزايش مي يابد .

با فرض استفاده از ديگ هاي سنتي ، در مواقعي كه به توان گرمايش اندك نياز داريم، كل دستگاه روشن مي شود و پس از مدت كوتاهي خاموش مي گردد كه نشان دهنده عدم تعادل در توليد و مصرف حرارت است. اما در سامانه نصب آبشاري ديگ چگالشي، تعداد ديگ هايي كه روشن هستند دقيقاً مطابق با نياز گرمايشي ساختمان است و رفتار آنها به صورت الكترونيك كنترل مي شود. لذا از خاموش و روشن شدن متوالي جلوگيري مي شود و مجموعه به طور يكنواخت به كار خود ادامه مي دهد. كنترلر مركزي زمان خاموش و روشن شدن ديگ چگالشی را تعيين مي كند.

تحقیقات نشان داده است که در فصل سرد در ۸۰% مواقع ، فقط به ۵۰% توان دیگ و مشعل نیاز است و درتمام طول سال ، تنها از ۳۰% توان موتورخانه استفاده می شود. اين مطلب نشان دهنده استفاده نادرست و کارکرد با بازدهي پايين مي باشد. اولويت روشن شدن ديگ چگالشی نيز قابل تعيين است و در نهايت مي توان اين اولويت را در روزهاي متفاوت به طور خودکار تغيير داد تا فشار كاري به صورت يكنواخت در همه ديگ چگالشی و پکیج چگالشی تقسيم شود .

به وسیله اتصال کنترلر مرکزی به حسگر دمای محیط، تنظيم مجموعه گرمايشي به صورت هوشمند و با تغيير دماي محيط، تغيير مي کند. در صورت تغيير دماي بيرون، دماي آب رفت به مدار گرمايشي بر

اساس تنظيمات صورت گرفته توسط کاربر تغيير مي كند و نيازي به تنظيم مجدد دما با تغيير شرايط جوي و تغيير فصل نمي باشد. همچنين امكان تنظيم دماي متفاوت براي سيستم گرمايش در ساعات مختلف و همچنين روزهاي مختلف وجود دارد. به عنوان مثال در ساختمان هاي اداري كه در ساعات مشخصي از روز مورد استفاده قرار مي گيرند، مي توان با تنظيم دماي بهينه فقط در اين ساعات، صرفه جويي قابل توجهي در مصرف سوخت نمود. درواقع در ساعات غير اداري، مدار گرمايش بر روي حداقل توان و در حالت آماده به كار تنظيم مي باشد.كنترلر مركزي قادر به هدايت حداكثر 30 دستگاه در یک موتورخانه مي باشد.

این سامانه قابل تنظیم به خاطر مجموعه شیر آلات متصل به آن به سادگي قابل نصب مي باشد. گرماي خروجي حداکثر، مصرف سوخت کم در نتيجه تنظيم درجه حرارت و توان قابل دستيابي و سادگي زياد در نصب، همچنين مديريت کاربردي جامع ديگ چگالشي یا بویلر چگالشی اين امكان را مي دهد كه دیگها هم به صورت تركيبي و يا به صورت تكي جهت حصول به ميزان مشخصي از توان خروجي مورد نياز به سيستم اضافه يا كم شوند.

 

مزایا دیگ چگالشی و پکیج چگالشی (موتورخانه سازگار با طبیعت)

• منطبق با فناوری روز دنیا

• دوست دار محیط زیست

• مصرف سوخت کم با بازده حرارتی حدود 107 درصد

• کاهش مصرف انرژی به میزان حدقل 30 الی 40 درصد

• کاهش قبض گاز حدود 50 الی 60 درصد به نحوی که در دیگ چگالشی کل هزینه اولیه بین 2 تا 5 سال نسبت به مابه التفاوت پرداخت مصرف گاز در دیگ های سنتی مستهلک می گردد

• مجهز به مشعل پیش مخلوط تشعشعی (پریمیکس)

• موتورخانه خنک و بدون صدا

• منطبق با فناوری روز دنیا

• قابلیت نصب آبشاری تا 30 دستگاه (9600 کیلو وات در یک موتورخانه) به صورت هوشمند که با توجه به نیاز مصرف وارد مدار می گردد.

• مقاوم در برابر اسیدهای ناشی از گازهای ترش(در صورت بهره گیری از مبدل با جنس (stainless steel)

• کوچک، بدون صدا، حجم آبگیری بالا و وزن کم

• نصب سریع و آسان

• مجهز به سنسورهای ایمنی دما و جریان آب

• ماژول یا تنظیم شعله اتوماتیک متناسب با مصرف انرژی

• قابلیت اتصال به سامانه مدیریت ساختمان (BMS) و شبکه داخلی

• نیاز به کانال کشی طولانی برای دودکش نمی باشد و دودکش می تواند از اولین خروجی به فضای آزاد تعبیه گردد.

• مجهز به سامانه کنترل پیشرفته هوشمند

• افزایش طول عمر تأسیسات ساختمان و کاهش هزینه تعمیرات و نگهداري ثانويه

• نخستین گزینه در کشور‌های توسعه یافته

• بسیار مناسب برای گرمایش استخر و فضا‌های بزرگ

• اجرای بسیار زیبا

• کاهش فضای اشغال شده در طبقات جهت دودکش

• کاهش فضای موتورخانه و افزایش به زیربنای تجاري و قابل فروش

• طول عمر مفید (با رعایت استانداردها و کیفت لازم در اجرا)

• قابلیت برنامه ریزي و کنترل هوشمند

• قابلیت درنظرگرفتن سرمای محیط خارج به صورت لحظه‌ای و کنترل دماي مورد نياز مدار

• مدیریت و کنترل آسان​

 

معایب موتورخانه سازگار با طبیعت (دیگ چگالشی و پکیج چگالشی)

• قیمت اولیه بالاتر دیگ چگالشی و پکیج چگالشی نسبت به دستگاه های سنتی