تحقیق کاروفناوری آشنایی با تأسیسات حرارتی

مطالب کمکی درسی جهت تدریس پودمان تأسیسات مکانیکی کاروفناوری نهم

تأسیسات حرارتی

انسان برای گرم کردن محل زندگی خود در فصل سرما پیوسته به دنبال ساخت وسایل گرمازا بوده است در شکل های زیر چند نمونه از این وسایل گرمازا را مشاهده می نمایید. این وسایل عیب هایی را به همراه دارد که بخشی از آنها عبارت است از:

کمیاب بودن هیزم و ذغال سنگ، امکان نشت دود و گازهای حاصل از احتراق به فضای داخل ساختمان، نیاز به تعداد زیادی بخاری در ساختمان هایی نظیر مدارس و مشکل ذخیره کردن و رساندن سوخت و همچنین مشکلات سرویس آنها و احتمال آتش سوزی.

امروزه به منظور رفع عیب های ذکر شده، از سیستم حرارت مرکزی استفاده می شود. در این روش، حرارت مورد نیاز ساختمان در محیطی به نام موتورخانه تولید شده و سپس توسط واسطه ای مانند آب یا بخارآب و یا هوا، این حرارت به محیط مورد نظر منتقل می شود.

انواع سیستم های حرارت مرکزی از نظر سیال 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 این روش آب توسط دستگاه های تولید گرما (دیگ آب گرم، مشعل) حرارت را جذب کرده و سپس به وسیلهٔ وسایل انتقال دهنده حرارت (لوله، پمپ) این آب گرم به دستگاه های پخش کننده حرارت (رادیاتور، فن کویل) منتقل می شود. دستگاه های پخش کننده حرارت در محل هایی که باید گرم شوند، نصب می شود و در نتیجه آب گرم درون آنها، حرارت را به محیط 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 دیگ آب گرم فرستاده می شود.

این عملیات به طور پیوسته تکرار می شود، تا زمانی که کنترل های تنظیم کننده (ترموستات دیگ، ترموستات جداری فرمان دهنده به پمپ) فرمان خاموش شدن دستگاه ها را بدهند.

دستگاه های پخش کننده گرما:

در فصل سرما با توجه به پایین تر بودن دمای هوای بیرون ساختمان، حرارت از طریق سطوح مختلف (دیوار، سقف، درب و پنجره و…) از داخل ساختمان به بیرون جریان می یابد، به همین علت برای جبران تلفات حرارتی ساختمان از دستگاه های پخش کننده حرارت استفاده می نماییم. از متداول ترین این دستگاه ها می توان به رادیاتور، یونیت هیتر و فن کویل اشاره کرد. البته از فن کویل در فصل گرما برای خنک کردن هوا نیز استفاده می شود

رادیاتور: رادیاتورها از نظر جنس به سه دسته چدنی، فولادی و آلومینیومی تقسیم بندی می شوند. رادیاتورهای چدنی و فولادی از نظر شکل ظاهری شبیه هم هستند و نوع فولادی از چدنی سبک تر است. رادیاتورهای فولادی به صورت صفحه ای نیز تولید می شوند که جاگیری آنها نسبت به نوع پره ای کمتر است.

تعداد پره های هر رادیاتور با توجه به میزان تلفات حرارتی محل مورد نظر، مشخص می شود. رادیاتورها را در محل هایی که تلفات حرارت آنها بیشتر است، نصب می کنند، مانند: زیر پنجره ها و نزدیک در ورودی. رادیاتورها را می توان زیر کف پنجره و یا داخل دیوار نصب کرد.  رادیاتورهای فولادی به صورت صفحه ای نیز تولید می شوند که جاگیری آنها نسبت به نوع پره ای کمتر است.

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

به طور مثال ۶۰۰ × ۲۰۰ که عدد 200mm بیانگر پهنا یا عرض  رادیاتور و عدد ۶۰۰ مشخص کننده فاصله بین مرکز بوشن پایینی تا بوشن بالایی (ارتفاع مفید) است.

رادیاتورهای آلومینیومی را به صورت پره ای تولید می کنند و از انواع دیگر سبک تر است. همچنین ظرافت و زیبایی بیشتری دارند. رادیاتورهای آلومینیومی، معمولاً مستقیماً بر روی دیوار نصب می شوند و روی پایه قرار نمی گیرند.

بر روی لوله آب گرم ورودی به رادیاتور یک شیر قابل تنظیم نصب می شود که به شیر رادیاتور معروف است، این شیر به بوشن بالایی رادیاتور متصل می شود. آب گرم در حین عبور از درون پره های رادیاتور با محیط اطراف تبادل حرارت کرده و سپس از قسمت پایینی به درون لوله برگشت جریان می یابد. بین بوشن پایینی رادیاتور و لوله برگشت از زانوی قفلی استفاده می شود. این زانو از نظر ساختمان شبیه یک شیر است که با باز کردن در پوش زانو و با استفاده از پیچ گوشتی یا آچار آلن می توان مسیر عبور آب را باز و بسته کرد. به منظور خروج هوای موجود در داخل رادیاتور، بر روی بوشن بالایی رادیاتور شیر هواگیری نصب می شود، این شیر را می توان توسط آچار مخصوص باز و بسته کرد.

فن کویل: این دستگاه را هم برای گرم کردن هوا در زمستان و هم برای خنک کردن هوا در تابستان مورد استفاده قرار می دهند. فن کویل ها از نظر محل نصب در دو نوع زمینی و سقفی مورد استفاده قرار می گیرند.

قسمت های اصلی این دستگاه عبارتست از:

کویل پره دار، هوارسان (ونتیلاتور)، موتور الکتریکی، تشتک آب تقطیر شده بر روی کویل در فصل تابستان، فیلتر و کلید برق.

آب گرم و یا آب سرد از طریق لوله رفت وارد کویل پره دار دستگاه شده و در حین عبور از کویل باعث گرم و سرد شدن هوای عبوری از روی کویل می گردد و از طریق لوله برگشت به طرف موتورخانه جریان می یابد. در فن کویل هوای تازه و یا هوای محیط توسط ونتیلاتور مکیده شده و سپس با فشار از فیلتر عبور کرده و بر روی کویل دمیده می شود و از طریق دریچه های خروجی فن کویل، هوای نسبتاً تمیز و مطبوع وارد اطاق می شود. فیلتر هوا قبل از ونتیلاتور نصب می شود.

فن کویل را باید در پرتلفات ترین قسمت اطاق نصب کرد. معمولاً مدل فن کویل ها، ظرفیت هوادهی آنها است. به طور مثال در فن کویل مدل 300 ظرفیت هوادهی 300 فوت مکعب در دقیقه است. فن کویل ها در مدل های  ،200 ،  300 ، 400 ، 600 ، 800 ،1000 و 1200 عرضه می شوند.