آشنایی با تأسيسات حرارتی پودمان تأسیسات مکانیکی کاروفناوری نهم

مطالب کمکی درسی جهت تدریس پودمان تأسیسات مکانیکی کاروفناوری نهم

تأسيسات حرارتی

انسان برای گرم کردن محل زندگی خود در فصل سرما پيوسته به دنبال ساخت وسايل گرمازا بوده است در شکل های زیر چند نمونه از اين وسايل گرمازا را مشاهده می نماييد. اين وسايل عيب هايی را به همراه دارد که بخشی از آنها عبارت است از:

کمياب بودن هيزم و ذغال سنگ، امکان نشت دود و گازهای حاصل از احتراق به فضای داخل ساختمان، نياز به تعداد زيادی بخاری در ساختمان هايی نظير مدارس و مشکل ذخيره کردن و رساندن سوخت و همچنين مشکلات سرويس آنها و احتمال آتش سوزی.

امروزه به منظور رفع عيب های ذکر شده، از سيستم حرارت مرکزی استفاده می شود. در اين روش، حرارت مورد نياز ساختمان در محيطی به نام موتورخانه توليد شده و سپس توسط واسطه ای مانند آب يا بخارآب و يا هوا، اين حرارت به محيط مورد نظر منتقل می شود.

انواع سيستم های حرارت مرکزی از نظر سيال واسطه عبارتند از:

1- حرارت مرکزی با آب گرم،

2- حرارت مرکزی با آب داغ،

3- حرارت مرکزی با بخارآب،

4- حرارت مرکزی با هوای گرم.

در این بخش سیستم حرارت مرکزی با آب گرم توضیح داده می شود.

حرارت مرکزی با آب گرم: در اين روش آب توسط دستگاه های توليد گرما (ديگ آب گرم، مشعل) حرارت را جذب کرده و سپس به وسيلهٔ وسايل انتقال دهنده حرارت (لوله، پمپ) اين آب گرم به دستگاه های پخش کننده حرارت (رادياتور، فن کويل) منتقل می شود. دستگاه های پخش کننده حرارت در محل هايی که بايد گرم شوند، نصب می شود و در نتيجه آب گرم درون آنها، حرارت را به محيط داده و باعث گرم شدن هوا می شود. آب گرم که حرارت خود را از دست داده برای گرم شدن مجدد، توسط لوله ای به ديگ آب گرم فرستاده می شود.

اين عمليات به طور پيوسته تکرار می شود، تا زمانی که کنترل های تنظيم کننده (ترموستات ديگ، ترموستات جداری فرمان دهنده به پمپ) فرمان خاموش شدن دستگاه ها را بدهند.

دستگاه های پخش کننده گرما:

در فصل سرما با توجه به پايين تر بودن دمای هوای بيرون ساختمان، حرارت از طريق سطوح مختلف (ديوار، سقف، درب و پنجره و…) از داخل ساختمان به بيرون جريان می يابد، به همين علت برای جبران تلفات حرارتی ساختمان از دستگاه های پخش کننده حرارت استفاده می نماييم. از متداول ترين اين دستگاه ها می توان به رادياتور، يونيت هيتر و فن کويل اشاره کرد. البته از فن کويل در فصل گرما برای خنک کردن هوا نيز استفاده می شود

رادياتور: رادياتورها از نظر جنس به سه دسته چدنی، فولادی و آلومينيومی تقسيم بندی می شوند. رادياتورهای چدنی و فولادی از نظر شکل ظاهری شبيه هم هستند و نوع فولادی از چدنی سبک تر است. رادياتورهای فولادی به صورت صفحه ای نيز توليد می شوند که جاگيری آنها نسبت به نوع پره ای کمتر است.

تعداد پره های هر رادياتور با توجه به ميزان تلفات حرارتی محل مورد نظر، مشخص می شود. رادياتورها را در محل هايی که تلفات حرارت آنها بيشتر است، نصب می کنند، مانند: زير پنجره ها و نزديک در ورودی. رادياتورها را می توان زير کف پنجره و يا داخل ديوار نصب کرد.  رادياتورهای فولادی به صورت صفحه ای نيز توليد می شوند که جاگيری آنها نسبت به نوع پره ای کمتر است.

مدل رادياتورهای چدنی و فولادی پره ای با دو عدد مشخص می شود.

به طور مثال ۶۰۰ × ۲۰۰ که عدد 200mm بیانگر پهنا یا عرض  رادياتور و عدد ۶۰۰ مشخص کننده فاصله بين مرکز بوشن پايينی تا بوشن بالايی (ارتفاع مفید) است.

رادياتورهای آلومينيومی را به صورت پره ای توليد می کنند و از انواع ديگر سبک تر است. همچنين ظرافت و زيبايی بيشتری دارند. رادياتورهای آلومينيومی، معمولاً مستقيماً بر روی ديوار نصب می شوند و روی پايه قرار نمی گيرند.

بر روی لوله آب گرم ورودی به رادياتور يک شير قابل تنظيم نصب می شود که به شير رادياتور معروف است، اين شير به بوشن بالايی رادياتور متصل می شود. آب گرم در حين عبور از درون پره های رادياتور با محيط اطراف تبادل حرارت کرده و سپس از قسمت پايينی به درون لوله برگشت جريان می يابد. بين بوشن پايينی رادياتور و لوله برگشت از زانوی قفلی استفاده می شود. اين زانو از نظر ساختمان شبيه يک شير است که با باز کردن در پوش زانو و با استفاده از پيچ گوشتی يا آچار آلن می توان مسير عبور آب را باز و بسته کرد. به منظور خروج هوای موجود در داخل رادياتور، بر روی بوشن بالايی رادياتور شير هواگيری نصب می شود، اين شير را می توان توسط آچار مخصوص باز و بسته کرد.

فن کويل: اين دستگاه را هم برای گرم کردن هوا در زمستان و هم برای خنک کردن هوا در تابستان مورد استفاده قرار می دهند. فن کويل ها از نظر محل نصب در دو نوع زمينی و سقفی مورد استفاده قرار می گيرند.

قسمت های اصلی اين دستگاه عبارتست از:

کويل پره دار، هوارسان (ونتيلاتور)، موتور الکتريکی، تشتک آب تقطير شده بر روی کويل در فصل تابستان، فيلتر و کليد برق.

آب گرم و يا آب سرد از طريق لوله رفت وارد کويل پره دار دستگاه شده و در حين عبور از کويل باعث گرم و سرد شدن هوای عبوری از روی کويل می گردد و از طريق لوله برگشت به طرف موتورخانه جريان می يابد. در فن کويل هوای تازه و يا هوای محيط توسط ونتيلاتور مکيده شده و سپس با فشار از فيلتر عبور کرده و بر روی کويل دميده می شود و از طريق دريچه های خروجی فن کويل، هوای نسبتاً تميز و مطبوع وارد اطاق می شود. فيلتر هوا قبل از ونتيلاتور نصب می شود.

فن کويل را بايد در پرتلفات ترين قسمت اطاق نصب کرد. معمولاً مدل فن کويل ها، ظرفيت هوادهی آنها است. به طور مثال در فن کويل مدل 300 ظرفيت هوادهی 300 فوت مکعب در دقيقه است. فن کويل ها در مدل های  ،200 ،  300 ، 400 ، 600 ، 800 ،1000 و 1200 عرضه می شوند.