لولاس هدر و نصب بویلرهای چگالشی
تولید همزمان برق و گرما و سیستم‌های همزمان برق و حرارت CHP
آگوست 20, 2023
پنل خورشیدی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی ساختمان
آگوست 23, 2023
لولاس هدر و نصب بویلرهای چگالشی
لـولاس هـدرها نقش ارزشمندی را در حصـول اطمینـان از بابـت اینکـه بویلرهـا در یـک دبـی ثابـت عمـل مـی کننـد، ایفـا مـی‌کننـد، بـه طـوری که لولاس هدر، بویلر را قادر می سـازد تـا صـرف نظـر از هرگونـه تغییـری کـه در دبـی جریـان مـدار ثانویـه ایجـاد مـی شـود، در مدار خود در یک دبی ثابت عمل کند.
بویلرها به عنوان یکی از مصـرف‌کننـده‌هـای عمـده انـرژی در سـاختمان مـی‌باشـند، بطوریکـه وضـعیت عملکـرد آنهـا، نقـش مهمی در تعیـین میـزان مصـرف انـرژی سـاختمان ایفـا مـی‌نمایـد. از ایـن‌رو کنتـرل رانـدمان ایـن تجهیـز و بهبـود عملکـرد آن، گام موثری در رفع مشکلات موجود در مصرف انرژی ساختمان و کاهش تلفات انرژی خواهد بود.
یکـی از راه‌هـای بهبـود عملکـرد بـویلرهـا بـه کـارگیری لـولاس هـدر در سـیکل عملکـردی آنهـا اسـت. متأسـفانه در رابطـه بـا طراحـی لـولاس هـدر، یـک خـلأ عمیـق مشـاهده می‌شـود. هـدف از مقاله قابل دانلود در پیوست این مقاله، آشـنایی بـا نحـوه کارکرد لولاس هدر و بیان نکاتی پیرامون نکات طراحی این تجهیز ارزشمند است.
هدف از بکارگیری لولاس هدر
هدف اصلی از بکارگیری لـولاس هـدر ایجـاد یـک ایزولیشـن هیـدرولیکی میـان مـدارهای اولیـه (مـدار شـامل بـویلر) و مـدار ثانویه (مدار مصرف کننده حرارت) است.
برای بررسی تأثیر لولاس هدرها به بررسی چند مثال پرداخته میشود. شکل 2 در مقاله قابل دانلود در فایل پیوست، یک مدار گرمایشی بدون لولاس هدر را نشان می‌دهد.
این مدار شامل یـک بـویلر و یـک پمـپ در مـدار اولیـه و یـک مصـرف کننـده حـرارت در مـدار ثانویـه اسـت. آب زمـانی در یک مدار بسته جریان پیدا می‌کند که اختلاف فشار در طول مسیر وجود داشته باشد.
اگر در مدار اولیـه بـا قطـر 25 میلیمتـر، جریـانی بـا دبـی 85.0 کیلـوگرم بـر ثانیـه و بـا سـرعت 5.1 متـر بـر ثانیـه جریـان داشته باشد، در این صورت با صـرف نظـر از افـت ناشـی از خـم هـا و اتصـالات، افـت فشـار در مـدار اولیـه بـه ازای هـر متـر، 960 پاسکال خواهد بـود.
اگـر نقـاط اتصـال مـدار ثانویـه (نقاط A و B) از همـدیگر دو متـر فاصـله داشـته باشـند، اخـتلاف فشاری بـه انـدازه 1920 پاسـکال در طـول مـدار ثانویـه ایجـاد مـی شـود. بنـابراین اگـر ایـن اخـتلاف فشـار در مـدار ثانویـه وجود داشته باشد، 50 درصد از جریان اولیه وارد مدار ثانویه خواهد شد.
لولاس هدر و تنظیم اختلاف فشار در مدار
مطــابق شــکل 3 در مقاله قابل دانلود در فایل پیوست، اگــر نقــاط A و B بــه همــدیگر نزدیکتــر باشــند، مــثلا فاصــله آنهــا 100 میلیمتــر باشــد، در ایــن حالـت اختلاف فشار در مدار ثانویه فقط 96 پاسکال خواهد بود که سبب ایجاد جریان کمتری در مدار ثانویه میشود.
بنابراین حتی اگر محل رفـت و برگشـت جریـان ثانویـه بـه جریـان اولیـه بـه یکـدیگر نزدیـک باشـد، یـک جریـان ناخواسـته با دبی معادل 22 درصد جریان اولیه همچنان در مدار ثانویه ایجاد می شود.
لولاس هـدر از طریـق کـاهش افـت فشـار بـه یـک مقـدار بسـیار نـاچیز، سـبب ایجـاد ایزولیشـن هیـدرولیکی بـین دو مـدار می شود.
لولاس هدر و عدم بکارگیری پمپ در مدار ثانویه
شکل ٤ مقاله قابل دانلود در فایل پیوست، همان مدار قبلی را با اضافه شـدن یـک لـولاس هـدر بـه قطـر 80 میلیمتـر نشـان مـی دهـد کـه سـبب کـاهش افـت فشار به مقدار 3.4 پاسکال بر متر و کاهش سـرعت جریـان بـه مقـدار 1.0 متـر بـر ثانیـه مـیشـود. بـا درنظـر گـرفتن همـان فاصله دو متـری بـین نقـاط رفـت و برگشـت مـدار ثانویـه، در ایـن حالـت جریـان ناخواسـته در مـدار ثانویـه تنهـا 5 درصـد جریـان در مـدار اولیـه خواهـد بـود.
در حالـت واقعـی و بـا بکـارگیری یـک لـولاس هـدر بـا انـدازه مناسـب، مقـدار جریـان ناخواسته در مدار ثانویه به کمتـر از 1 درصـد مقـدار جریـان در مـدار اولیـه مـیشـود و در نتیجـه بـا بـه کـارگیری پمـپ در مدار ثانویه مـی‌‌تـوان جریـان مـورد نیـاز را تـأمین کـرد. بنـابراین قطـر لـولاس هـدر بایـد بـه انـدازه‌ای انتخـاب شـود کـه در صورت عدم وجود پمپ در مدار ثانویه کمتر از 1 % از جریان مدار اولیه وارد مدار ثانویه شود.
چرا لولاس هدر را عمودی نصب می‌کنیم؟
بـا توجـه بـه پـایین بـودن سـرعت جریـان در داخـل لـولاس هـدر پتانسـیل بـالایی بـرای جمـع شـدن لجـن و رسـوب در قسمت های پـایینی لـولاس وجـود دارد. بـه همـین خـاطر لـولاس هـدر همـواره بایـد بـه صـورت عمـودی قـرار داده شـود و یک شیر تخلیه در قسمت پایینی آن نصب شود.
باید توجه داشت که محل قرارگیری پایین ترین اتصال به لولاس باید از سطح تجمع لجن و رسوبات بالاتر باشد.
لولاس هدر و نحوه اتصال ورودی‌ها و خروجی‌ها
ایـن سـوال در طراحـی لـولاس هـدر وجـود دارد کـه نحـوه اتصـال ورودی‌‌هـا و خروجـی‌‌هـا بـه چـه نحـوی بایـد باشـد. به همین منظور در ایـن قسـمت نتـایج در دو حالـت مختلـف مـورد بررسـی قـرار مـی‌گیرنـد. یکـی در حـالتی کـه اتصـالات در سـمت بـویلر (کـه در این مطلب «اتصـالات مـدار اولیه» نامیـده مـی‌‌شـوند) بـه یکـدیگر نزدیکتـر هسـتند و دیگـری در حالتی کـه اتصـالات در سـمت مصـرف کننـده حـرارت (کـه در ایـن مطلب «اتصـالات مـدار ثانویـه» نامیـده مـی‌‌شـوند) بـه یکـدیگر نزدیـک مـی‌باشـند.
در هـر حالــت کانتورهـای سـرعت و دمـا در صـفحه تقــارن هـدر بـرای ارزیـابی نحـوه توزیـع سـرعت و دمـا در داخـل آن، بردارهـای سـرعت بـرای مشـاهده نحـوه ترکیـب جریـان در داخـل لـولاس و همچنـین توزیـع دما در صفحه خروجی لولاس به سـمت مصـرف‌کننـده بـرای مشـاهده توزیـع دمـای خروجـی از لـولاس مـورد ارزیـابی قـرار می‌گیرند.
لولاس هدر و تنظیم دمای ثابت برای سیستم گرمایشی
بر اساس دسـتورالعمل سـازنده‌هـای لـولاس، زمـانی کـه نیـاز بـه دمـای ثـابتی جهـت تغذیـه سیسـتم گرمایشـی سـاختمان وجود دارد. اتصالات بایـد در سـمت مصـرف‌کننـده بـه یکـدیگر نزدیکتـر باشـند یـا بـه عبـارت دیگـر اتصـالات مـدار ثانویـه درون اتصالات مدار اولیه قـرار گیرنـد. در ایـن قسـمت بـه بررسـی صحت این موضوع پرداخته میشود.
در شکل 8 مقاله پیوست مطلب، کانتور دمایی در صفحه تقـارن لـولاس هـدر نشـان داده شـده اسـت. همـان طـور کـه مشـاهده مـی شـود در ایـن حالـت بـا توجـه بـه دو برابـر بـودن دبـی جریـان در مـدار ثانویـه، تمـامی آبـی کـه از سـمت بـویلر وارد لـولاس مـی شـود. توسط پمپ مدار ثانویه مکیده میشود و مابقی جریان نیز از مدار برگشت مدار ثانویه تأمین میشود.
لولاس هدر و تنظیم دمای مطلوب برای سیستم گرمایشی
این اطمینان وجود دارد کـه در حالت تشریح شده در بالا تمـامی آبـی کـه توسـط بـویلر گـرم شـده اسـت وارد مـدار ثانویـه مـیشـود، کـه در مدل سازی 50 % جریان را شـامل مـیشـود و 50 % درصـد بـاقی مانـده نیـز از آبـی کـه بعـد از عبـور از سیسـتم حرارتـی دمای آن کاهش پیدا کرده تأمین مـیشـود.
در نتیجـه در ایـن وضعیت همـواره یـک ترکیـب ثابـت و متعاقبـا بـا یـک دمـای ثابت، وارد مدار ثانویـه مـیشـود. کـانتور دمـایی در صـفحه خروجـی لـولاس در سـمت مـدار ثانویـه در شـکل 9 مقاله‌ی پیوست مطلب، نشـان داده شده است. متوسط دمـای خروجـی از لـولاس بـه سـمت مصـرف‌کننـده در ایـن حالـت 330 درجـه کلـوین اسـت. در نتیجـه در این حالت همواره دمای مطلوب جهت سیستم گرمایشی تأمین میشود.
برای آشنایی بیشتر با عملکرد لولاس هدر در ساختمان‌ها با کاربری‌های مختلف و خرید لولاس هدر متناسب با نیازمندی‌های پروژه‌ی در دست ساخت خود با واحد فروش و بازاریابی مبنا تماس بگیرید.
دانلود مقاله بررسی کاربرد لولاس هدر در سیستم های گرمایشی به همراه شبیه‌سازی جریان در داخل آن
