دیگ چگالشی چیست؟ - گروه صنعتی مبنا چگالش در دیگ يا بويلر چگالشی مبنا 

91001540-91070148

 

91001540-91070148

موتورخانه چگالشی راتا

دیگ یا بویلر چیست؟

پيش از آشنایی با ديگ چگالشی بايد بويلر را تعريف كنيم. دیگ یا بویلر boiler یک تجهیز تاسیساتی است که وظیفه گرم کردن یک سیال جهت مصارف مختلف در ساختمان را به عهده دارد. تا پیش از سال ۱۷۶۲ میلادی و پیش از تولید ماشین‌های بخار توسط جیمز وات، علاوه بر انرژی‌های طبیعی مانند باد و آب، عضلات انسانی نیروی محرکه تمام فرایندها بود. دیگ‌هایی که برای مصارف خانگی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند معمولا از نوع دیگ آب گرم هستند که نسبت به دیگ‌های بخار از نظر طبقه‌بندی ظرفیتی، در کلاس پایین‌تری قرار دارند.

بويلرها عموما از چند کیلووات (kW) تا حداکثر یک مگاوات(MW) ظرفیت دارند. ظرفیت بیانگر مقدار انرژی حرارتی است که به آب منتقل می‌شود. اما در دیگ‌های بخار عدد ظرفیت بیانگر مقدار و تولید بخار آن دیگ است و در رنج ظرفیتی بسیار بالاتری نسبت به دیگ‌های آب گرم قراردارند. دیگ‌های مورد استفاده در ساختمان را می‌توان به دو دسته چگالشی Condensing boiler و غیرچگالشی non-condensing boiler تقسیم کرد.

راهكار كاهش هزينه انرژی

با افزایش روزافزون هزینه حامل‌های انرژی در دنیا، تولیدکنندگان این تجهیزات همواره در جهت بهبود کیفیت کارکرد و بهره‌گیری از تجهیزات کنترلی مناسب کوشیده‌اند. در این میان یکی از مهمترین اقدامات صورت گرفته، گسترش استفاده از دیگ‌های کندانس است. در دیگ‌های غیرچگالشی گازهای حاصل از احتراق با دمای بالا از طریق دودکش به محیط خارج تخلیه می‌شوند. تخلیه گازهای حاصل از احتراق با دمای بالای حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد تلفات شدید انرژی را به ساختمان تحمیل می‌کند. علاوه بر این، تنظیم نسبت سوخت به هوا در این دیگ‌ها با مشکلات فراوانی همراه است. بر این اساس، گاز مصرفی جهت تامین بار حرارتی ساختمان افزایش می‌یابد.

از دیگر معایب دیگ‌های غیرچگالشی می‌توان به عدم امکان تنظیم ظرفیت عملکرد آن با بار حرارتی مورد نیاز ساختمان، حجم آب‌گیری بالا، محدودیت در دمای آب برگشتی و محدودیت در دبی آب در گردش سیستم اشاره نمود. راندمان بالای دیگ‌های چگالشی (کارآیی حدود۱۱۰ % ) از مهترین مزایای بهره‌گیری از این تجهیزات است. گازهای حاصل از احتراق با دمای حدود ۶۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد به محیط تخلیه می‌شوند. بدین ترتیب حداکثر استفاده از حرارت موجود امکان‌پذیر خواهد بود. همچنین دریافت گرمای نهان حاصل از چگالش گازهای احتراقی از دیگر نقاط تامین حرارت مورد نیاز سیستم است.

بخش‌های اصلی دیگ‌های آب گرم

ساختار دیگ‌های آب گرم که آب را در محدوده‌ای بین ۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد گرم می‌کنند عبارتند از: یک محفظه تحت فشار مشتمل بر مخزن، لوله‌های آب، مبدل حرارتی، مشعل، دودکش و یک سیستم کنترلی. مشعل وظیفه تولید و نگهداشت شعله را برعهده دارد. گرمای حاصل از سوزاندن سوخت به روش‌های متعدد به آب درون لوله‌ها یا مبدل انتقال می‌یابد. عموما در دیگ‌های آب گرم متداول، با کیفیت خوب و راندمان بالا، در بهترین شرایط حداکثر راندمان آنها ۸۰ -۸۲% است. چرا که تنها امکان بهره‌گیری از گرمای محسوس سوخت را دارد. باتوجه به عدم کنترل‌پذیری کامل و عدم انطباق و همخوانی در کارکرد دیگ و مشعل کارایی این دیگ‌ها با افت راندمان تجمیعی بین ۶ تا ۱۰% مواجه خواهند بود. راندمان نهایی در بهینه‌ترین شرایط بین ۷۰ تا ۷۵ % خواهد بود.

دیگ چگالشی چیست و چگالش چگونه اتفاق می‌افتد؟

در یک دیگ آب گرم معمولی، با احتراق سوخت گازهای داغ تولید می‌شود. با گذشتن از مبدل حرارتی بیشتر این انرژی به آب منتقل و باعث بالا رفتن دمای آب می‌شود. بخار آب نیز یکی از گازهای داغ تولید شده در فرآیند احتراق است. اما دیگ چگالشی (کندانسینگ بویلر)، حرارت ایجاد شده توسط گازهای داغ اگزاست را جذب می‌کند. در ادامه بخار آب موجود در گازهای خروجی محصول احتراق، با از دست دادن گرمای نهان تبخیر به آب مایع (یا به اصطلاح به کندانس) تبدیل می‌شود. این گرمای نهان نیز به آب داده شده و سبب افزایش بازدهی دیگ تا ۱۰- ۱۲% می‌شود.

بخار آب یکی از محصولات احتراق است که در دیگ‌های معمولی در دمای بالا از دودکش خارج می‌شود. اما در سیستم‌های چگالشی با استفاده از گازهای اگزاست برای پیش‌گرم کردن هوای ورودی به دیگ، دمای آنها تا ۶۰ درجه سانتیگراد پایین می‌آید. این کاهش دما، سبب تبدیل بخار آب موجود در دودهای اگزاست به مایع می‌گردد. به این پدیده کندانس گفته می‌شود. دیگ‌هایی که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند به ديگ‌های چگالشی یا کندانس معروف هستند.

مزایای بویلرهای چگالشی

از ویژگی‌های مهم پکیج‌های چگالشی می‌توان به موارد متعددی اشاره كرد.

  • راندمان بالای حرارتی و جنبه‌های مثبت زیست محیطی پکیج های چگالشی
  • قابلیت تغییر ظرفیت، کنترل‌پذیری
  • کاهش میزان فضای اشغال شده در موتورخانه
  • سهولت در نصب و راه‌اندازی
  • تسهیل تعمیر و نگهداری
  • کاهش هزینه‌های جاری ساختمان
  • کاهش میزان سر و صدا
  • راندمان بالا

از مهمترین مشخصه‌های بویلرهای چگالشی، راندمان فوق‌العاده بالای این سیستم‌ها نسبت به سیستم‌های متداول یا سنتی است. از عمده‌ترین دلایل پایین بودن کارایی موتورخانه سنتی اختلاط ناقص سوخت و هوا است که منجر به احتراق ناقص می‌گردد. تکنولوژی قدیمی این موتورخانه‌ها بدون در نظر گرفتن صرفه‌جویی انرژی از دیگر عوامل پایین بودن راندمان سیستم سنتی است. همچنين مي‌توان به مناسب نبودن عایق‌بندی دیگ، وجود رسوب در داخل پره‌ها و عدم تناسب ظرفیت حرارتی بویلر با مشعل اشاره كرد. در طراحی بویلرهای چگالشی مرکزی این موارد اصلاح گردیده است. از دیگر پیامدهای این احتراق ناقص و مکش نامناسب دودکش، تولید دوده و ورود آن به ساختمان است.

در پکیج‌های چگالشی، میزان مصرف سوخت در قیاس با بویلرهای معمولی بسیار کمتر است که سبب کاهش هزینه‌های انرژی ساختمان می‌گردد. علاوه بر در نظر گرفتن مسائل اقتصادی و حرکت در جهت کاهش مصرف انرژی به عنوان یک حرکت ملی، تاثیر قابل توجه آن بر جنبه‌های زیست محیطی نیز از دیگر پارامترهای مهم به بهره‌گیری از این تجهیزات است.

قابلیت تغییر ظرفیت و کنترل‌پذیری

می‌توان در ساعات عدم استفاده از ساختمان با کم کردن بار حرارتی موتورخانه، به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه‌جویی نمود. پکیج‌های چگالشی، به صورت مدولار از ۱۷% تا ۱۰۰% ظرفیت كار مي‌كنند.  درحالی که در بویلرهای متداول مورد استقاده قابلیت تغییر ظرفیت کارکرد را ندارند. بدین ترتیب استهلاک دستگاه و مصرف بالای انرژی به وقوع می‌پیوندد.

مشعل با کارکرد تشعشعی

مشعل  از جنس الیاف فلزی و به صورت تشعشعی کار می‌کنند. استفاده از مشعل پريميكس سبب افزایش کارایی، مدولاسیون بیشتر و کاهش صدا در دیگ‌ها خواهد شد. قابلیت پخش یکنواخت شعله به صورت تشعشعی و افزایش امکان مدولاسیون سبب افزایش کارایی و کاهش NOX می‌شود.

سیستم کنترلی پیشرفته و هوشمند دیگ‌های چگالشی

بویلرهای متداول فاقد قابلیت تغییر ظرفیت کارکرد هستند و استهلاک دستگاه و مصرف بالای انرژی را به همراه دارند. فرآیند کنترل در دیگ‌های چگالشی به صورت کاملا خودکار صورت می‌گیرد. سیستم کنترل هوشمند محیطی بر اساس اندازه‌گیری دمای هوای بیرون و امکان برنامه‌ریزی ساعتی و روزانه در تمام سال صرفه‌جویی مضاعفی را در مصرف انرژی فراهم می‌کند. با توجه به ماهیت چگالشی دیگ‌ها، محدودیت‌های بویلرهای رایج در رعایت حداقل دمای برگشت برای جریان آبگرم ورودی به بویلر وجود ندارد. از طرفی عدم نياز به برقراری حداقل جریان آب در بویلر نيز به کنترل‌پذیری بالاتر كمك خواهد كرد.

در استفاده از موتورخانه مرکزی به منظور گرمایش فضا و تأمین آب گرم مصرفی، آب در گردش به دماهایی در حدود ۸۰ درجه سانتیگراد و یا ۵۰ درجه سانتی‌گراد نیاز دارد. دمای آب برگشتی در سیستم چگالشی برای این کاربردها به ترتیب حدود ۶۰  و ۳۰ درجه سانتی‌گراد است. از این رو در مبدل‌های چگالشی از اثرات استهلاک موجود در سیستم‌های معمولی به دلیل تعدد دفعات خاموش و روشن شدن و اثرات انبساط حرارتی ناشی از گرم شدن شدید جلوگیری به عمل آمده است.

کم صدا

پایین بودن صدای تولیدی دیگ‌های چگالشی از جمله مزایای این تجهیز نسبت به بویلرهای متداول است. کاهش صدای ناشی از تجهیزات موتورخانه از جمله نکات قابل توجه ديگ چگالشی خواهد بود. این دیگ‌ها کاملا بدون لرزه و ارتعاش هستند و نیازی به اجرای فونداسیون و زیرسازی برای کاهش ارتعاش ندارند.

سهولت در نصب و راه اندازی

تسهیل تعمیر و نگهداری دیگ‌های چگالشی اصطلاحا MAINTENANCE FREE هستند. یا به عبارت دیگر نیاز چندانی به تعمیر و نگهداری ندارند. اما در صورت نیاز، به دلیل دسترسی ساده و آسان به تمام اجزا از طریق پانل جلویی سیستم، تعمیر و نگهداری با سرعت بالا و کمترین هزینه ممکن انجام می‌شود.

کاهش میزان فضای اشغال شده در موتورخانه

کوچک بودن ابعاد و پایین بودن وزن دیگ چگالشی از جمله مزایای این سیستم است. اين امر سبب کاهش هزینه‌های حمل و نقل و نصب می‌گردد. این سیستم در زمان نصب به فونداسیون نیازی نداشته و قابلیت جانمایی در مجاورت دیوار را دارد.

امکان برنامه‌ریزی بلند مدت

تغییرات دمای هوا در طول روز موجب افزایش یا کاهش دمای داخل ساختمان مي‌شود. نتیجه آن انحراف دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش و مصرف بیهوده سوخت و انرژی است. عدم نصب سیستم کنترل محیطی هوشمند در موتورخانه سنتی باعث خروج عملکرد دیگ و مشعل از حالت بهینه خود و کاهش بازده آنها می‌شود. عدم تنظیمات فصلی در موتورخانه‌ها موجب افت شدید راندمان و افزایش مصرف سوخت می‌گردد.

کنترل هوشمند محیطی در ديگ چگالشی براساس اندازه‌گیری دمای هوای بیرون و امكان برنامه‌ریزی ساعتی و روزانه در تمام سال انجام مي‌شود. با برنامه‌ریزی کامل این سیستم، علاوه بر راندمان بالای آن، می‌توان صرفه‌جویی مضاعفی در مصرف انرژی به دست آورد. اين صرفه‌جویی تا ۶۰ درصد در ساختمان‌های اداری و تجاری و ۵۰ درصد در ساختمان‌های مسکونی خواهد بود.

مقایسه دیگ چگالشی مرکزی با دیگ‌های سنتی

بویلرهای غیر چگالشی

به طور کلی در بویلرهای غیرچگالشی تنها گرمای محسوس سوخت به آب انتقال می‌یابد. در این بویلرها با توجه به راندمان مبدل حرارتی، بخشی از گرمای محسوس سوخت به آب منتقل شده و قسمتی از گرمای محسوس که به آب منتقل نشده به همراه تمام گرمای نهان از طریق دودکش خارج می‌گردد.

بویلرهای چگالشی

بویلرهای چگالشی، بویلرهای راندمان بالایی هستند که گرمای گازهای خروجی را برای پیش‌گرم کردن آب مورد استفاده قرار می‌دهند. با جذب گرمای گازهای خروجی، این گازها خنک شده و بخار آب موجود در آنها به آب تبدیل می‌شود. این آب از طریق مجرای مناسب به خارج از بویلر تخلیه می‌گردد. باید توجه داشت که مایع تولید شده به دلیل وجود اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، خاصیت اسیدی ناچيزي دارد. بنابراین در این بویلرها با توجه به دمای پایین گازهای خروجی کمتر از ۷۰ درجه سانتیگراد، از دودکش و سیستم تخلیه آب پلاستیکی استفاده می‌شود.

دیگ‌های چگالشی راتا مجهز به یک مبدل حرارتی با راندمان بسیار بالا جهت دریافت گرمای محسوس سوخت و همچنین گرمای نهان موجود در بخار آب هستند. تلفات حرارتی و تشعشعی از بدنه آنها بسیار ناچیز است. تمامی این ویژگی‌ها سبب دستیابی به راندمان ۱۱۰ % در این دیگ‌ها می‌شود. مبدل حرارتی از جنس آلیاژ آلومنیوم سیلیکون، با طول عمر بالا است. مقاومت در برابر خوردگی و رسوب‌گیری، وزن کم در مقایسه با فولاد و استیل، ظرفیت حرارتی بسیار بالای آلومینیوم از مزایای مهم استفاده از این آلیاژ است.

نتیجه

محاسبات اقتصادی و بررسی چندین پروژه اجرایی بیانگر این است که با بکارگیری موتورخانه مرکزی چگالشی و استفاده از سیستم کنترل هوشمند مصرف انرژی به کمتر از نصف کاهش می‌یابد.

 

جهت كسب اطلاعات درباره مدل‌‌های ديگ چگالشی مبنا اينجا كليك كنيد.

جهت آشنایی با محصولات راتا اينجا كليك كنيد.



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *