در سیستم های گرمایش با بخار ، با استفاده از سیال آب (که در فاز بخار قرار دارد) حرارت یا انرژی جنبشی به درون سیستم تغذیه می شود. بخار لازم توسط دیگ بخار (بویلر) در موتورخانه ساختمان ایجاد و با لوله کشی مخصوص بخار به دستگاه هایی مانند فن کویل ، هواساز ، یونیت هیتر ، رادیاتور ، کنوکتور و … ارسال می شود تا هوای درون ساختمان با لوله های حاوی بخار داغ تبادل گرمایی انجام داده تا گرمایش مورد نیاز ساختمان تامین شود.
همچنین، با عبور بخار از درون مبدل های حرارتی می توان آبگرم یا سایر واسطه های انتقال حرارت لازم برای واحدهای پایانه (مصرف کنندگان) را تأمین کرد.
علاوه بر این، با تغذیۀ بخار به درون مبدل های پوسته و لوله ای یا کویلی، آبگرم مصرفی ساختمان فراهم می شود. در فرایندهای صنعتی و تجارتی مانند آشپزخانه ها و رختشویخانه ها نیز از بخار برای تأمین حرارت استفاده می شود. در برخی از فرایندهای سرمایش (مثلا چیلر جذبی یک و دو مرحله ای)، بخار به عنوان منبع انرژی به کار برده می شود.
مزیت سیستم های گرمایش با بخار
مزیت های استفاده از بخار عبارتند از :
1 . بخار بدون کمک گرفتن از منابع انرژی خارجی (مثلا پمپ) در درون سیستم جریان می یابد.
2 . به دلیل کم بودن چگالی بخار، می توان از آن در ساختمان های مرتفع و برج ها ( تهویه مطبوع ساختمان ) که در آنها به کاربردن سیستم های آبی باعث می گردد فشار سیستم زیاد شود، استفاده کرد.
3 . واحدهای پایانه را بدون اینکه تغییرات اساسی در طرح ایجاد کند می توان اضافه و حذف کرد.
4 . اجزاء سیستم بخار را می توان تعمیر و تعویض کرد بدون اینکه با مشکلات تخلیه و پرکردن (که در سیستم های آبی وجود دارد) روبرو شد.
5 . چون در بخار، فشار و درجه حرارت مستقل نیستند بنابراین درجه حرارت سیستم را می توان با تغییر فشار یا درجه حرارت بخار کنترل کرد.
6 . بخار می تواند در درون یک سیستم گرمایش توزیع شود و درجه حرارت آن در طول مسیر فقط اندکی تغییر می کند.
کاربردهای سیستم گرمایش با بخار
1 . مواردی که حرارت برای فرایندها و گرمایش به کار می رود، مانند تهویه مطبوع کارخانجات ، تهویه بیمارستان ها ، تهویه رستوران ها ، تهویه رختشویخانه ها و تهویه مطبوع ساختمان های تجاری .
2 . در مواردی که سیال واسطه گرمایش باید مسیری طولانی را طی کند (مانند ساختمان هایی که در یک محوطه پراکنده اند) یا در مواردی که ارتفاع ساختمان موجب می گردد فشار کار سیستم زیاد شود.
3 . در مواردی که مقدار گرمایی به صورت ناگهانی و منقطع تغییر می کند.
اثرات آب، هوا و گازها در سیستم های گرمایش با بخار
اگر چه کیفیت بخار تأثیر قابل ملاحظه ای بر قابلیت انتقال حرارت تجهیزات مصرف کننده ندارد، ولی وجود کندانسیت بر این قابلیت تأثیر قابل توجهی می گذارد زیرا انتالپی کندانسیت در قیاس با انتالپی تبخیر بسیار کوچک است. اگر کندانسیت به طور صحیح از لوله ها و کویل ها تخلیه نگردد، جریان سریع بخار باعث حرکت آن در درون سیستم خواهد شد. این موضوع موجب پیدایش ضربۀ قوچ و صدای شدید می گردد که خرابی لوله کشی و اجزاء سیستم را به دنبال دارد.
وجود هوا باعث کاهش درجه حرارت بخار می شود. هوا باعث کاهش سطح انتقال حرارت می شود زیرا سطح انتقال حرارت را اشغال و عایق می کند. به علاوه، اکسیژن موجود در سیستم باعث خوردگی حفره ای سطوح آهنی و فولادی می شود. دی اکسید کربن موجود در بخار می تواند در کندانسیت حل شود. اسید کربنیک تولید شده در لوله کشی سیستم های گرمایش با بخار و تجهیزات انتقال حرارت، فوق العاده خورنده است.
اثرات منفی آب، هوا، و co2 ضرورت حذف موثر و سریع آنها را نشان می دهد.
مقدار بخار لازم برا تأمین انتقال حرارت مورد نیاز، تابعی است از :
1 . کیفیت و درجه حرارت بخار
2 . مشخصه و درجه حرارت ورود و خروجی سیال و واسطه ای که باید توسط بخار گرم شود
3 . طرح مبدل حرارتی
اصول و طرح مبنای سیستم های گرمایش با بخار
معمولا سیستم های گرمایش با بخار را بر اساس فشار کارشان ( انتخاب فشار در سیستم بخار ) گروه بندی می کنند.
سیستم های کم فشار تا فشار 15 پاسکال و سیستم های پرفشار در بیشتر از 15 پاسکال کار می کنند.
بر اساس این گروه بندی، چندین زیرگروه می تواند وجود داشته باشد (به خصوص در سیستم های گرمایش) از قبیل :
سیستم های تک و دو لوله ای، با برگشت ثقلی، با برگشت تحت خلاء یا برگشت تحت خلاء متغیر.
این زیرگروه ها در رابطه با سیستم توزیع و یا روش های کنترل درجه حرارت مطرح هستند.
قطع نظر از گروه بندی فوق، تمام سیستم های بخار دارای یک منبع مولد بخار، سیستم توزیع و تجهیزات مصرف کننده (که در آنها به عنوان منبع انرژی یا حرارت استفاده می شود) هستند.
تهویه مطبوع ماخ طراح و سازنده انواع سیستم های تهویه مطبوع گرمایشی و سرمایشی از جمله انواع هواساز ، چیلر هوا خنک ، چیلر آب خنک ، برج خنک کننده ، یونیت هیتر ، مبدل حرارتی و … در طرح های گوناگون است. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع سیستم های تهویه مطبوع ، انتخاب مناسب ترین سیستم تهویه برای ساختمان خود و نیز استعلام قیمت دستگاه ها با مهندسان ما تماس بگیرید.
مهندس احمدی (تهویه مطبوع ماخ) : 09127675117 – 09194427470
مهندس خورانی (تهویه مطبوع ماخ) : 09191639363
مطالعه بیشتر ⇓
توزیع بخار و کنترل درجه حرارت در سیستم های بخار
تجهیزات پایانه در سیستم های گرمایش با بخار شیرهای کاهش فشار بخار