تلفیق دیگ بخار چگالشی

وقتی از یک بویلر استاندارد استفاده می شود، می توان دیگ‌های بخار چگالشی را با بیشتر سیستم‌های هیدرونیک تلفیق کرد. اما دانستن اصلاحات طراحی لازم برای رسیدن به بهره‌های راندمان سیستم برای یک راه حل جامع و فراگیر مهم است. در ادامه گزینه‌های طراحی برای تلفیق دیگ‌های بخار چگالشی با طرح‌های متداول ارائه می شود.

سیستم‌های چگالشی و غیر چگالشی مرسوم

طرح رایج سیستم آب گرم شامل یک دیگ بخار غیر چگالشی برای نیازهای گرمایشی فضا می‌شود. ساده‌ترین راه حل برای استفاده از فناوری کندانسینگ، جایگزین کردن یک دیگ بخار چگالشی به جای بویلر غیر چگالشی استاندارد است.

بسته به دماهای سیستم، بهره‌های راندمان می‌تواند کم باشد؛ چون برای رسیدن به بالاترین راندمان، سیستم باید در حالت چگالشی کار کند.

یک بویلر چگالشی بدون توجه به نوع دیگ، نزدیک همان نقطه راندمان یک دیگ بخار غیر چگالشی استاندارد، در شرایطی که دمای برگشت آب گرم بالاتر از آستانه دمای تشکیل کندانس است عمل می کند.

 با این وجود، در یک طراحی سیستم استاندارد، به فرض این که در تابستان می توان از دماهای آب کم تر برای مرتفع ساختن نیازهای یک ساختمان استفاده کرد، هنوز استفاده از دیگ‌های چگالشی با توجه به توانایی آنها برای بهره گیری از سیاست‌های تنظیم مجدد آب گرم در دوره‌های کم باری یا تابستان مفید است.

در حالی که یک سیستم دیگ بخار غیر چگالشی مرسوم به منظور محافظت از دیگ نیازمند یک شیر اختلاط سه طرفه برای تنظیم مجدد دمای رفت است، دیگ‌های بخار چگالشی امکان استفاده از یک طراحی سیستم ساده‌تر را فراهم می سازند؛ چون تنظیم مجدد دمای رفت می تواند در دیگ رخ دهد.

در این شرایط، باید دقت کرد سیستم آب گرم در دبی بسیار بالا کار نکند و انرژی دیگ بخار صرف پمپ کردن نشود، اما در صورت بهینه سازی مناسب، تنظیم مجدد آب گرم می تواند سبب افزایش راندمان سیستم شود.

چیدمان لوله کشی برای دیگ های بخار چگالشی و غیر چگالشی

سیستم‌های غیرمتداول

سیستم های آب گرم مرسوم همانند چندین مدل سیستم غیرمتداول به خوبی با دیگ‌های بخار چگالشی کار می کنند. در کل، هر سیستمی که در یک دمای برگشت آب گرم زیر نقطه کندانس کار می کند، یک کاربری کامل است.

در میان گزینه‌های مختلف، پمپ‌های حرارتی آبی، سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی، سیستم‌های گرمایش از کف هیدرونیک، سیستم‌های ذوب برف، سیستم‌های گرمایش استخر و گرمایش آب بهداشتی هم وجود دارند.

دیگ‌های بخار چگالشی برخلاف دیگ‌های غیر چگالشی، برای نگه داشتن دمای آب گرم بالاتر از دمای کندانس گازهای دودکش نیازی به شیرهای اختلاط ندارند و در نتیجه پیچیدگی کمتری خواهند داشت. مقایسه الزامات لوله کشی برای یک دیگ بخار چگالشی و غیر چگالشی در یک سیستم پمپ حرارتی آبی را می توانید در شکل 5 بینید.

گرمایش از کف هیدرونیک یک روش نسبتاً مقرون به صرفه برای تأمین گرماست. یک سیستم گرمایش از کف به دمای رفت آب گرم پایین در محدوده 100 تا 120 درجه فارنهایت (38 تا 49 درجه سانتی‌گراد) نیاز دارد که موقعیت عالی برای دیگ‌های بخار چگالشی به شمارمی آید.

اگرچه دماهای برگشت آب گرم طبیعتاً پایین است، با نزدیک نگه داشتن لوله‌ها به هم، کاهش مقاومت کف، نصب لوله‌ها نزدیک بالای دال و گذاشتن عایق زیر لوله‌ها، دماها پایین می ماند.

مبدل حرارتی گرمایش استخر یا ذوب برف

علاوه بر بهبود راندمان دیگ، گرمایش از کف لوله‌ها را داخل دال قرارمی دهد که آن را از آسیب محافظت می کند، همچنین مبدل‌های حرارتی فین داریا دیواره‌هایی که می تواند خورده شود، آسیب ببیند یا لازم است در طول زمان تعویض شود را حذف می کند.

سیستم‌های ذوب برف شبیه سیستم‌های گرمایش از کف هستند و در هر دو دماهای رفت و برگشت آب گرم بسیار مشابه اند، اما لوله‌ها بیرون استفاده می‌ شوند و اغلب گلیکول برای ممانعت از یخ زدگی داخل سیستم لوله کشی به کارمی رود.

بسته به سیستم گرمایش ساختمان، می توان از یک مبدل حرارتی صفحه و قابی برای جدا کردن حلقه سیستم ذوب برف از حلقه اصلی سیستم گرمایش ساختمان استفاده کرد یا یک دیگ بخار اختصاصی برای سیستم ذوب برف تعبیه کرد.
گرمایش استخر فقط به گرمای پایین برای حفظ دمای آب استخر زیر 90 درجه فارنهایت (32 درجه سانتی‌گراد) نیاز دارد.

دمای آب پایین، یک کاربرد کامل برای استفاده از تجهیزات چگالشی برای بازیابی انرژی است که در غیر این صورت در گازهای دودکش هدرمی رود. آب گرم برای گرمایش استخر می تواند با یک دیگ بخار چگالشی با مبدل‌های حرارتی یا آب گرم کن چگالشی تأمین شود. کاربرد خوب دیگر برای گرمایش استخر، استفاده از یک دیگ بخار چگالشی دو برگشتی است.

قابلیت مهم دیگ‌های بخار چگالشی

بعضی دیگ‌های بخار چگالشی مجهز به یک قابلیت دو برگشتی هستند که اجازه برگشت آب گرم از منبع  در ساختمان را می دهد. با یک سیستم دو برگشتی، اگر کاربردهایی وجود دارند که از دماهای آب گرم پایین استفاده می‌کنند، این حلقه می‌تواند جدا از حلقه دمای برگشت آب گرم بالاتر که به دیگ برمی گردد نگه داشته شود.

پس، دو حلقه برگشت جداگانه به حلقه برگشت آب گرم پایین‌تر که به دیگ بسته می ‌شود و در تماس با گازهای دودکش با دمای بالاتر قرارمی گیرند وصل می‌شود و حلقه برگشت آب گرم گرم‌تر به اتصالی وصل می شود که در تماس با گازهای دودکش خنک‌تر قرارمی گیرد تا شرایط چگالش گسترده‌تر شود.

اگرچه این روش می‌تواند از لوله‌کشی اضافی استفاده کند، استراتژی طراحی زون چگالش را قبل از اختلاط دماهای آب برگشت بالاتر و پایین‌تر در دیگ به حداکثر می ‌رساند. به منظور استفاده فعال از این چیدمان لوله کشی، جدا نگه داشتن حلقه‌های آب و اطمینان از این که حداقل 10% جریان به اتصال دما پایین برای رسیدن به راندمان‌های چگالش تأمین می شود، بسیار مهم است.

نکات کلیدی مهم در دیگ های بخار چگالشی

در پایان، درک اصول فناوری دیگ بخار چگالشی برای استفاده مناسب از آن در یک کاربری جدید یا قدیمی لازم است. وقتی سیستم‌ها با دیگ‌های بخار چگالشی طراحی می شوند، باید روی چندین مورد کلیدی تمرکز کنید تا راندمان‌های کاری سیستم به حداکثر برسد.

• کل سیستم باید برای کاربری های چگالشی طراحی شود.
• اختلاط درون سیستم هیدرونیک را به حداقل برسانید تا دمای آب برگشت به دیپ بخار در کمترین میزان ممکن نگه داشته شود.
• با در نظر گرفتن کمترین بای پس جریان با روش جریان سنج برای حداقل الزامات جریان، تعداد شیرهای سه طرفه در سیستم را کاهش دهید.
•  جریان متغیر سیستم را به جای اولیه-ثانویه، اولیه لوله کشی کنید تا اختلاطی که در دکوپلر بین حلقه‌های سیستم و دیگ بخار دیده می شود حذف شود.
• سیستم های هیدرونیک را با اختلاف دماهای گسترده‌تر طراحی کنید – به جای 20 درجه فارنهایت مرسوم (11 درجه سانتی‌گراد)، 30 تا 50 درجه فارنهایت (17 تا 28 درجه سانتی‌گراد) را در نظر بگیرید.
• دمای سیستم را در سیستم‌های متداول و غیرمتداول کاهش دهید
• دماهای رفت و برگشت را کاهش دهید یا اختلاف دمای سیستم را بیشتر کنید.
• مراقب کاهش دمای سیستم به واسطه تأثیر آن روی انتخاب ترمینال یونیت باشید. کاهش دمای سیستم اغلب منجر به تجهیزات انتهایی بزرگ‌تر می شود.
  

  سیستم برگشت دوگانه با دو زون دما و آب گرم بهداشتی

نکات تکمیلی دیگ های بخار چگالشی

همیشه با سازنده دیگ بخار مشورت کنید. به ندرت هر دو مساوی هستند، حتی وقتی یکی جایگزین دیگری می شود.
دیگ‌های چگالشی وقتی دست در سیستم‌های مرسوم و غیرمرسوم استفاده شوند، توانایی بهبود راندمان‌های کاری سیستم نسبت به انواع غیر چگالشی را دارند. همچنین آنها اجازه طرح‌های سیستم ساده‌تر برای اجرای استراتژی‌های کنترل، پمپ‌ها و لوله کشی نسبت به دیگ بخار غیر چگالشی را می‌دهد.

برای دریافت فایل کامل مقاله روی نکات کاربردی دیگ های چگالشی-3 کلیک کنید.