پکیج حرارتی چگالشی


بررسی ؛ ساختار پکیج حرارتی چگالشی 
۱-۳. پکیج های چگالشی :
 پکیج های چگالشی یا همان بویلرهای چگالشی یکی از جدیدترین سیستم های گرمایشی هستند . این نوع از پکیج ها یا بویلرها ، با راندمان بالایی ( معمولا بیش از ٪۹۰ )  کار می کنند . در سیستم پکیج های چگالشی از انرژی دود حاصل از احتراق برای پیش گرمایش آب سرد ورودی به پکیج ( بویلر ) استفاده می شود . این پکیج های حرارتی ممکن است با گاز کار کنند و آن آنجایی که بخار آب تولید شده در طی سوختن در بویلر را به کندانس تبدیل می کنند ، به آنها پکیج چگالشی می گویند ( تصویر ۳-۱ ) . برای درک بهتر سیستم پکیج های چگالشی باید ذکر کرد که در زمان سوختن گاز حدود ۱۴ برابر حجمی گاز ورودی به مشعل ، هوا وارد سیستم می شود . این هوای وارد شده به پکیج چگالشی دارای میزانی رطوبت ( آب ) است . این رطوبت ( آب ) موجود در هوا پس از گرفتن گرما از مشعل به بخار تبدیل می شود و پس از گذر از داخل بویلر یا همان پکیج چگالشی به دودکش می رسد . در دودکش دمای دود به حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد می رسد و اگر از این گرما برای پیش گرمایش آب مصرفی مورد نیاز استفاده شود ، می توان دمای دود را حتی از این هم پایین تر آورد . در اینجاست که بخار آب تشکیل شده در ورودی پکیج کندانس ( میعان ) شده و حرارتی را که در مشعل کسب کرده است به آب اطراف لوله های دودکشی انتقال می دهد . با این رویه می توان میزانی از انرژی که از دودکش تلف می شود را بازیابی کرد .

 تعمیرات پکیج ایران رادیاتور یکی از تخصص های تیم تعمیرات ایران رادیاتور میباشد

۱-۱-۳. مزایای پکیج چگالشی :
صرفه جویی در مصرف گاز و کاهش هزینه مصرفی ؛
تطبیق توان دستگاه با انرژی مورد نیاز ساختمان ؛
امکان استفاده همزمان از سیستم های مختلف گرمایشی ( رادیاتور و گرمایشی از کف ) ؛
انعطاف در شرایط نصب ؛
کاهش میزان آلایندگی .
۲-۱-۳. نحوه ی کارکرد پکیج های چگالشی :
 وقتی گاز هیدروکربنی می سوزد آب و کربن دی اکسید تولید می شود . در پکیج های قدیمی این گازها با دمای بالا ( حدود ۱۵۰ درجه سلسیوس ) از دودکش خارج می شد . آب در این دما به حالت بخار است و این بخار وارد اتمسفر می شود . در این روش تقریبا تمامی حرارت تولید شده سوخت هدر می رود . پکیج چگالشی در تبادل حرارتی بسیار کارآمد است ، زیرا میتواند حداکثر گرمای سوخت را استخراج و بازاریابی کند .
در نتیجه گازهای خروجی در یک درجه حرارت پایین تر ( بین ۴۰ تا ۷۰ درجه سانتی گراد ) قرار می گیرند . در این دما ، بخار آب تولید شده در فرآیند سوختن به فاز مایع می رود و انرژی بیشتری بازیافت می شود .
 ۳-۱-۳. راندمان :
عملکرد سیستم چگالشی رابطه مستقیمی با دمای آب گرم ورودی به مبدل دارد . در صورتی که دمای آب گرم ورودی به مبدل بیش از ۶۰ درجه سانتی گراد باشد ، عملا کاهش دمای محصولات احتراق ناشی از انتقال حرارت به مبدل تا زیر نقطه شبنم به وجود نخواهد آمد و بنابراین فرایند چگالش اتفاق نمی افتد . در این حالت ، راندمان اسمی سیستم ۹۸ درصد خواهد بود . هر چه میزان دمای آب گرم برگشتی پایین تر باشد ، عملیات انتقال حرارت محصولات احتراق به مبدل ، بیشترانجام شده و میزان چگالش افزایش پیدا می کند . با افزایش میزان چگالش ، راندمان دستگاه نیز ارتقا می یابد .
 ۴-۱-۳. راندمان حدود ۹۸ درصد :
 در حداکثر ظرفیت حرارتی برای مدار گرمایش ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی گراد ، در صورت عدم چگالش ، دمای محصولات احتراق ۲۰ درجه سلسیوس بیشتر از دمای آب برگشتی است .
 ۵-۱-۳. راندمان حدود ۱۰۸ درصد : 
در حداکثر ظرفیت حرارتی برای مدار گرمایش ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد ، در صورت عدم چگالش ، دمای محصولات احتراق ۳ تا ۵ درجه سلسیوس بیشتر از دمای آب برگشتی است . در تصویر ۳-۲ ، شماتیک پکیج های معمولی و در تصویر ۳-۳ پکیج های چگالشی به نمایش درامده است .
۱-۳ - ۶. کنترل حرارت در خروجی پکیج چگالشی :
 پکیج های قدیمی تر ، زمانی که به حرارت نیاز داشتند روشن شده و در زمان عدم نیاز خاموش می شدند ، یعنی یک چرخه ثابت سرما و گرما نداشتند ؛ درحالی که سیستم های چگالشی جدید این گونه نیست . در سیستم های جدید ، خروجی به طور خودکار با افزایش یا کاهش شعله ، گرمای خود را در خروجی کنترل می کند .
3-1-7. شرایط آب و هوا و راندمان پکیج چگالشی :
 در اواسط زمستان دما معمولا صفر یا زیر صفر درجه سلسیوس است و ماکزیمم انرژی گرمایی برای محیط مورد نیاز است . در این زمان بویلرها یا پکیج های چگالشی  باید آب ۸۰ درجه سلسیوس را به رادیاتورهای محل مصرف بفرستد . از آنجا که متوسط دما در فصول سرد حدود ۸ درجه سلسیوس است ، بنابراین همیشه سیستم گرمایشی در بار ماکزیمم نیست . در واقع در اکثر سیستم های گرمایشی کمتر از ٪۶۰ بار ماکزیمم نیاز است . پکیج چگالشی خوب می تواند این تغییرات در آب و هوا را با تغییر دماهای مختلف آب گردشی در سیستم گرمایش جبران کند . برای انجام این عمل یک سنسور مخصوص دما در روی سیستم نصب می شود که این سنسور راندمان سیستم را بسیار بالا می برد . هرچه دمای آب سیستم پایین تر باشد ، راندمان بالاتر است . نمودار تصویر ۳-۴ نشان می دهد که راندمان مجموعه چگونه با دمای آب برگشتی تغییر می کند .
 ۲-۳ . انواع پکیج های چگالشی :
پکیج های چگالشی به سه دسته کلی تقسیم می شوند .
۱-۲-۳. پکیج چگالشی معمولی :
 در این نوع از پکیج ها یک مبدل حرارتی برای تامین آب داغ خانگی وجود دارد . هنگامی که دوش حمام باز می شود آب سرد از درون مبدل عبور کرده و گرم می شود . اگرچه این پکیج ها قیمت پایینی دارند ، اما مشکلشان این است که اگر چند نفر همزمان از شیر آب گرم بهداشتی استفاده کنند ، نمی تواند آب گرم لازم را تامین کند . به این ترتیب ، از این سیستم در آپارتمان ها و سوییت های کوچک استفاده می کنند ( تصویر ۳-۵ ) . 
۲-۲-۳. پکیج چگالشی با مخزن ذخیره درونی :
این پکیج ها یک مخزن ذخیره ( ۴۵ تا ۶۰ لیتر ) برای تامین آب گرم خانگی دارند . هنگامی که دوش باز می شود آب از مخزن ذخیره تامین می شود . این مدل پکیج کمی گران تر از مدل قبلی است ( تصویر ۳-۶ ) ، اما مشکل تامین آب همزمان برای چند مصرف کننده را ندارد . کویل های موجود در مخزن ذخیره آب قدرت بالایی دارند . این پکیج ها برای ساختمان های تا سه اتاق خواب مناسب است .

۳-۲-۳ . پکیج چگالشی با مخزن گرم کننده :
این نوع بویلر ، مخزن ذخیره یا مبدل حرارتی ندارد ، بلکه یک مخزن گرم کننده جدا برای آب دارد که به طور غیرمستقیم آب خانگی را از طریق کویل های درون مخزن گرم می کند ( تصویر ۳-۷ ) . این پکیج ها برای هر نوع ساختمانی کاربرد دارد .
 ۳-۲ . ترکیب سیستم های خورشیدی و پکیج چگالشی :
 این طور که در تصویر ۳-۸ نشان داده شده ، به راحتی می توان پکیج چگالشی را با نصب یک جفت کویل آب گرم که از بالا به پکیج و از پایین به سیستم خورشیدی متصل است ، ترکیب کرد .
۳- ۴. نحوه اعمال لوله کشی تخلیه پکیج چگالشی :
در تصاویر ۳-۱۰ تا ۳-۱۵ نحوه اعمال لوله کشی تخلیه میعانات پکیج چگالشی به صورت مصور مشاهده می شود .
 ۵-۳. موتور خانه های چگالشی :
 موتورخانه چگالشی یا کاندنسینگ نخستین موتورخانه منتخب در کشورهای اروپایی بوده که بررسی های دقیق نشان می دهد این نوع موتورخانه از حیث منافع مالی و بازگشت سرمایه و نیز مزایایی همچون حفظ محیط زیست و برتریی هایی نظیر کاهش مصرف سوخت و فضای مورد نیاز می تواند بهترین و حتی تنها گزینه قابل انتخاب برای پروژه های ساختمانی باشد ( تصاویر ۳-۱۶ و ۳-۱۷(.
۶-۳. دودکش :
 در سیستم های جدید ، بهتر است از لوله های پلی اتیلن با قطر ۱۲۵ میلی متر به عنوان دودکش استفاده شود تا ایمنی بیشتری حاصل شود . در جدول ۳-۱ انتخاب قطر و طول دودکش براساس ظرفیت حرارتی مشاهده می شود .
جدول ۳-۱. انتخاب قطر و طول دودکشی براساس ظرفیت حرارتی :

۳- ۷. مزایای سیستم های حرارتی چگالشی :
3-7-1. دوست دار محیط زیست :
 دیگ های کاندنسینگ یا چگالشی با تولید کم مونوکسید کربن ( CO ) و اکسیدهای نیتروژن ( NO ) که مهم ترین پایه آلودگی های ناشی از احتراق ناقص موتورخانه ها هستند ، بهترین گزینه جهت حفظ محیط زیست هستند که طبق استانداردهای 483 UNI EN و 297 UNI EN  به عنوان پاکیزه ترین سیستم های حرارتی در کلاسه بندی ۵ اروپا قرار می گیرند .
۷-۳ - ۲. مدولاسیون سریع و بالا :
 دیگ های کاندنسینگ با سیستم مدولاسیون پیشرفته خود می توانند با دقت بالا به تولید انرژی گرمایی مورد نیاز بپردازند . از جمله مزایای این سیستم ، قابلیت کارکرد با ۹ درصد توان اسمی هر دیگ می باشد که در دیگ های سنتی این میزان معمولا حدود ۳۰ درصد است .
 ۳-۷-۳. گرمایش نامحدود :
 با نصب موازی این دستگاه ها می توان به میزان دلخواه انرژی گرمایی دست یافت و هیچ گونه محدودیتی در این زمینه وجود ندارد ( تصویر ۳-۱۸ ).
3-7-4. راندمان ۱۰۷ درصد :
در توضیح با توجیه  ۱۰۷ درصد به طور خلاصه باید گفت این عدد با توجه به بازده تعریف شده ی دیگ های قدیمی که ۶۰ تا ۸۵ درصد است ، صحیح می باشد . مبنای ارزش حرارتی سوخت درتعاریف قدیمی با فرض آب موجود در احتراق به صورت بخار در نظر گرفته شده است ( ارزش حرارتی پایین سوخت حدود ۸۰۰۰ کیلوکالری در هر متر مکعب گاز ) ولی در دیگ های کاندنسینگ به دلیل وجود چگالش ، از یک مترمکعب گاز میزان بیشتری انرژی دریافت می شود و آب موجود در محصولات احتراق چگالید شده ( ارزش حرارتی بالای سوخت، ۹۰۰۰ کیلو کالری بر مترمکعب گاز ) دریافت می شود . به عبارت دیگر ، می توان گفت در صورتی که بازده حرارتی دیگ های کاندنسینگ را ۹۸ درصد قرار دهیم ، باید بازده دیگ های سنتی را حدود ۱۵ درصد کمتر محسوب کنیم . همچنین ، به دلیل دمای پایین محصولات احتراق ، دودکش های موتورخانه های چگالشی از پلاستیک بوده و نیازی به قطر بالا نیست . این امر خود باعث کاهش هزینه های اجرای دودکش های با سایز بالا می شود .

3-7-5. مدیریت و کنترل آسان :
 با نصب آبشاری ( موازی ) این دیگ ها تا ۸ دستگاه و اتصال آنها به کنترلر مرکزی می توان هر ۸ دستگاه را به صورت یک دیگ واحد کنترل کرد . این کار باعث افزایش راندمان ، عمر و افزایش دامنه مدولاسیون خواهد شد . در ضمن این دستگاه ها قابلیت نصب انواع کنترلرهای و ترموستات های اتاقی را دارند که باعث کنترل آسان و از راه دوره خواهد شد .
 ۳- ۷- ۶. برخی دیگر از مزایا :
 کاهشی فضای موتورخانه حداقل به یک دوم ، گرمایشی تا ۱۵۰۰ متر فقط با یک دستگاه ، کاهش مصرف انرژی تا بیش از ۳۰ درصد ، افزایش طول عمر تاسیسات ، نخستین گزینه در کشورهای اروپایی ( تنها انتخاب مجاز کشور انگلستان ) ، بسیار مناسب برای گرمایشی استخر و فضاهای بزرگ ، بدون صدا و لرزش ، اجرای بسیار زیبا و کاهش فضای اشغال شده در طبقات جهت دودکش از دیگر مزایای این سیستم است .