منبع کویل دار موتورخانه
منبع کویل دار موتورخانه
منبع کویل دار
موتورخانه از اجاز مختلفی تشیل شده است. وظیفه اصلی یک موتورخانه گرمایشی گرمایش ساختمان و یا تامین آب گرم مصرفی ساختمان است. تامین آب گرم مصرفی توسط منابع تولید آب گرم مصرفی انجام می‌گیرد. منابع آب گرم مصرفی ساختمان شامل منبع کویل دار و منبع دوجداره هستند. این منابع در واقع مبدل‌های حرارتی هستند که مخزن آنها گنجایش آب مصرفی مورد نیاز ساختمان را دارد. جنس بدنه این مخازن گالوانیزه گرم است و استفاده از آهن سیاه گالوانیزه نشده به دلایل بهداشتی ممنوع است.
منبع کویل دار چیست؟
منبع کویل دار یک مبدل حرارتی پوسته لوله است که مخزن آن همان پوسته است و همچنین وظیفه نگهداری آب گرم مصرفی مورد نیاز ساختمان را به عهده دارد. منبع کویل دار همانطور که از اسم آن پیدا است شامل یک کویل مسی است که آب داغ دیگ درون آن جریان می‌یابد و آب مخزن را گرم می‌کند. منبع کویل دار می‌تواند به صورت خوابیده و یا ایستاده باشد که با توجه به فضای موتورخانه و نوع طراحی موتورخانه قابل اجرا است.
محاسبه میزان آب گرم مصرفی ساختمان
برای محاسبه آب گرم مصرفی ساختمان که به دیگ تحمیل می‌شود باید ابتدا دما و مقدار آب گرم مصرفی تعیین گردد:
منبع کویل دار ایستاده موتورخانه
منبع کویل دار خوابیده موتورخانه
کویل مسی منبع کویل دار موتورخانه
- دمای آب گرم مصرفی: دمای آب گرم مصرفی با توجه به نوع مصرف متفاوت است. دمای دستشویی دمایی بین 120 تا 130 درجه فارنهایت است. همچنین بعضی تجهیزات و وسایل خانگی نیازمند دمای بالاتری هستند. مانند ماشین ظرفشویی و ماشین لباسشویی که نیازمند دمای بالاتری هستند. با توجه به اینکه با بالارفتن دمای آب گرم مصرفی میزان اختلاف دما با محیط بیشتر می‌شود میزان اتلاف حرارتی نیز افزایش می‌یابد. بنابراین دمای آب گرم مصرفی نمی‌تواند از دمای خاصی بیشتر شود. هر چند در بعضی موارد صنعتی نیازمند دمای بالا هست که محدودیت دمایی اهمیت کمتری پیدا می‌کند. به طور کلی دمای آبگرم مصرفی ساختمان نباید بیشتر از 160 درجه فارنهایت باشد. دمای مورد نیاز هر کدام از مصارف ساختمان در جدول زیر آمده است. معمولا دمای ورودی به آبگرمکن درون ساختمان 60 درجه فارنهایت و دمای خروجی از آبگرمکن 140 درجه فارنهایت در نظر گرفته می‌شود.
|
نوع مصرف |
دمای آبگرم مصرفی (F) |
|
شیر دستشویی یا ظرفشویی |
125 |
|
حمام |
100-105 |
|
گاراژها (برای شستشوی اتومبیل) |
75-85 |
|
شستشوی ماشین آلات صنعتی |
140-160 |
|
شستشوی پشم و ابریشم |
92-98 |
|
شستشوی پنبه و کتان |
120-125 |
|
استخر شنا |
70-80 |
- مقدار آبگرم مصرفی و ظرفیت آبگرمکن: برای تعیین آب گرم مورد نیاز ساختمانها جداولی توسط مهندسان تاسیسات در کشورهای اروپایی و آمریکا ارائه شده است. از آنجایی که در ایران اطلاعات جامعی در مورد میزان مصرف آب گرم ساختمان ارایه نشده است و تنوع آب و هوایی گسترده و عادات متفاوت برای مصرف آب گرم وجود دارد باید علاوه بر رجوع به کتاب‌های مرجع اروپایی و آمریکایی، تجربه و مشاهدات شخصی را نیز برای تعیین آب گرم مورد نیاز وارد کرد. این جداول میزان مصرف آبگرم را بر حسب نوع ساختمان و مقدار لازم برای هر کی از ساکنین یا وسایل بهداشتی مورد استفاده در ساختمان ارائه می‌دهند. قبل از استفاده از این جداول بهتر است با چند اصطلاح ممهم در ارتباط با آنها آشنا شویم:
ضریب تقاضا: میزان مصارفی که در جدول برای مصارف مختلف پیشنهاد می‌شود حداکثر مقداری است که در طول شبانه روز بر پایه استفاده مستمر تعیین گردیده است. ولی مشخص است که میزان مصرف در تمام طول شبانه روز یکسان نیست و در بعضی ساعات روز مصرف کمتر و در بعضی از ساعات روز بیشتر و همچنین در بعضی از ساعات روز میزان مصرف صفر است. از طرفی تمام وسایل مصرفی آب گرم به طور همزمان آغاز به کار نمی‌کنند. بنابراین طراحی میزان مصرف حداکثر با استفاده از محاسبات مربوط به آبگرم مصرفی مانند اندازه‌گذاری لوله‌ها، حجم منابع و بار حرارتی آب گرم مصرفی بر مبنای حداکثر مصرف محاسبات درستی را نتیجه نمی‌دهد. برای پی بردن به محاسبات دقیق‌تر در جدول ضریبی به نام ضریب تقاضا ارائه شده است که با ضرب کردن آن در ارقام ارائه شده برای حداکثر آب گرم مصرفی، مقدار واقعی مصرف آب گرم ساختمان مورد نظر در ساعت به دست می‌آید.
ظرفیت حرارتی آبگرمکن که عبارت است از مقدار آب که در یک ساعت توسط آبگرمکن گرم می‌شود، حداقل برابر خواهد با مقدار واقعی مصرف آبگرم ساختمان در ساعت. مقادیر حداکثر آب گرم مصرفی بر حسب نوع وسایل بهداشتی و میزان لازم برای هر نفر در ساعت، در جداول مربوطه ارائه شده است. برای دستیابی به دقت عمل بیشت، توصیه می‌گردد که همواره از جدول زیر استفاده شود.
|
ضریب ذخیره منبع |
ضریب تقاضا |
حداکثر مصرف آب گرم بر حسب گالن بر ساعت (GPH) |
وسیله بهداشتی
نوع ساختمان |
|||||||||
|
لگن پاشویی |
ماشین رختشویی |
سینک رختشویی |
ماشین ظرفشویی |
سینک ظرفشویی |
سینک آبدارخانه |
دوش |
وان حمام |
دستشویی و توالت عمومی |
دستشویی و توالت خصوصی |
|||
|
1.25 |
0.35 |
3 |
75 |
25 |
20 |
15 |
10 |
100 |
20 |
5 |
3 |
آپارتمان |
|
1.25 |
0.35 |
3 |
75 |
25 |
20 |
15 |
10 |
100 |
20 |
- |
3 |
منازل مسکونی |
|
0.8 |
0.35 |
3 |
150 |
35 |
50-150 |
30 |
20 |
100 |
20 |
10 |
3 |
هتل |
|
1 |
0.40 |
12 |
- |
- |
- |
- |
- |
300 |
30 |
10 |
3 |
ورزشگاه |
|
0.6 |
0.50 |
3 |
150 |
35 |
50-150 |
20 |
20 |
100 |
20 |
8 |
3 |
بیمارستان |
|
0.9 |
0.30 |
3 |
150 |
35 |
50-150 |
20 |
20 |
200 |
20 |
80 |
3 |
کلوب |
|
1 |
0.60 |
12 |
- |
- |
20-100 |
20 |
- |
300 |
|
15 |
3 |
کارخانجات |
|
2 |
0.30 |
- |
- |
- |
- |
20 |
20 |
- |
- |
8 |
3 |
ادارات |
|
1 |
0.60 |
- |
- |
- |
20-100 |
20 |
20 |
300 |
- |
15 |
3 |
مدارس |
|
1 |
0.4 |
12 |
100 |
30 |
50-150 |
20 |
20 |
200 |
30 |
10 |
3 |
خوابگاه دانشجویی |
|
|
|
شستشو با ماشین ظرفشویی |
شستشو با دست |
رستوران‌ها: برای هر پرس غذا |
||||||||
|
1.25 |
0.3 |
2.5 |
1.5 |
|||||||||
فرمول‌های محاسباتی:
ضریب تقاضا×حداکثر مصرف آب گرم (GPH) = مقدار واقعی مصرف آب گرم
ضریب ذخیره آب گرم ×ضریب تقاضا×حداکثر مصرف آب گرم (GPH)= ظرفیت منبع آب گرم
- به دلیل اینکه گس از مصرف 0.7 تا 0.75 آب گرم منبع، بقیه آب موجود در آن سرد می‌شود، به عنوان یک قاعده کلی، حجم منبع ذخیرهی آب گرم را باید بین 0.25 تا 0.3 بیش از مقدار واقعی مصرف آب گرم ساختمان در نظر گرفت، ولی این خود بستگی به یکنواخت یا غیر یکنواخت بودن مصرف آب گرم در ساختمان دارد. به عنوان مثال، در ساختمان‌هایی همچون هتل و بیمارسان که تقاضای آب گرم آنها تقریبا یکنواخت است، ضرایب ذخیرهی منبع را می‌توان به ترتیب تا 0.8 و 0.6 کاهش داده در عوض ظرفیت حرارتی آبگرمکن را افزایش داد.
|
نوع ساختمان |
حداکثر آب گرم لازم برای هر نفر (GPH) |
ضریب تقاضا |
ضریب ذخیره منبع |
|
|
منازل مسکونی |
10 |
0.60 |
1.4 |
|
|
آپارتمان |
با مخزن اختصاصی |
10 |
0.60 |
1.4 |
|
با مخزن مشترک |
||||
|
هتل |
7 |
0.60 |
1.4 |
|
|
ادارات |
3 |
0.30 |
2 |
|
|
کارخانجات |
5 |
0.40 |
1 |
|
|
مدارس |
4 |
0.40 |
1 |
|
|
بیمارستان |
15 |
0.15 |
0.6 |
|
فرمول محاسباتی:
ضریب تقاضا× حداکثر آب گرم لازم= مقدار واقعی مصرف آب گرم
ضریب ذخیره منبع × ضریب تقاضا × حداکثرذ آب گرم لازم= حجم منبع آب گرم
- مقادیر مندرج در جدول بر پایه میزان آب گرم لازم برای لباسشویی و غیره باید به آن اضافه شود.
- مقدار ارائه شده برای مدارس در صورتی مقرون به واقعیت خواهد بود که مصرف دوش را هم در نظر بگیریم، ولی چون اغلب مدارس ایران فاقد دوش برای دانش‌آموزان هستند بهتر است برای تعیین مقدار واقعی مصرف مدارس از جدول(1) استفاده شود.
ضریب ذخیره منبع: برای تعیین حجم منبع آب گرم مصرفی، ضریبی تحت عنوان ضریب ذخیرهی منبع در جداول 3 و 4 ارائه شده است که با ضرب کردن آن در مثدار واقعی مصرف آب گرم، حجم منبع آب گرم به دست می‌آید. موضوع قابل توجه در مورد منابع آب گرم مصرفی این است که پس از مصرف 70 تا 75 درصد آب گرم موجود در منبع، بقیه آب منبع سرد خواهد شد، بنابراین باید خجم منبع آب گرم را حدال بین 25 تا 30 درصد بیش از میزان مصرف واقعی آب گرم در نظر گرفت. عموما در صورتی که تقاضا برای آب گرم یکنواخت نباشد به منبع ذخیره بزرگتری نیاز است. در ساختمان‌هایی که تقاضا برای اب گرم تقریبا یکنواخت باشد، می‌توان منبع ذخیرهی کوچکتری اختیار کرد در عوض ظرفیت را بزرگتر در نظر گرفت، زیرا این امر باعث کاهش بار حرارتی دیگ و کوچکتر شدن اندازه‌ی سطح حراررتی آبگرمکن می‌شود. کارخانجات، دارات و مدارس معمولا دارای تقاضای ابگرم غیر یکنواخت بوده و حداکثر تقاضای آبگرم آنها در مدت زمان بسیار کوتاهی رخ می‌دهد. تقاضیای آب گرم در آپارتمان‌ها، منازل، هتل‌ها و بیمارستانها معمولا از یکنواختی بیشرتی برخوردار است. لذا می‌توان ضرایب ذخیره منبع را برای هتل‌ها و بیمارستانها به ترتیب تا 0.8 و 0.6 تقلیل داده در عوض ظرفیت حرارتی آبگرمکن را افزایش داد. در مورد منابع ذخیرهی آب گرم، توصیه می‌شود که در ساختمان‌های بزرگ (مثل مدارس) که برای سرایدار و خانواده‌اش نیز محل سکونتی در خود ساختمان در نظر گرفته می‌شود، منبع آب گرم جداگانه‌ای برای سرایداری محاسبه و نصب شود. همچنین بهتر است در ساختمان‌های بزرگ، مقدار محاسبه شده برای حجم آب را بیند چند منبع تقسیم نماییم تا در صورت احتیاج به تعمیر و ... ساختمان از آب گرم محروم نشود. جدول 4 را می‌توان برای محاسبه سریع و سرانگشتی حجم منبع آب گرم مورد استفاده قرا داد.
|
نوع ساختمان |
حجم منبع به گالن |
|
منازل مسکونی تا پنج نفر |
50-75 |
|
منازل مسکونی تا ده نفر سکنه |
125 |
|
مجموع ساختمان‌های آپارتمانی با مخزن مشرتک |
50 برای هر واحد آپارتمانی |
|
بیمارستان برای هر تخت |
12 |
|
مدارس برای هر دانش‌آموز |
0.25-0.5 |
|
ادارات به ازای هر کارمند |
1.25 |
|
کارخانجات در صورت داشتن دوش، برای هر کارگر |
7.5 |
فرمول محاسباتی: بر پایه مطالب مذکور، می‌توانیم مقدار واقعی مصرف اب گرم و حجم منبع را با استفاده از فرمول‌های زیر تعیین نماییم:
ضریب تقاضا × حداکثر مصرف آب گرم در ساعت = مقدار واقعی مصرف آب گرم در ساعت
ضریب ذخیره منبع × ضریب تقاضا × حداکثر مصرف آب گرم در ساعت = حجم منبع آب گرم
محاسبه بار حرارتی آب گرم مصرفی (Q3):
پس از تعیین مقدار واقعی آب گرم مصرفی که برابر است با حداقل ظرفیت حرارتی آبگرمکن، بار حرارتی آب گرم مصرفی با استفاده از فرمول زیر تعیین می‌شود:
(Q3=V×8,33× (t2-t1
که در این رابطه Q3 بار حرارتی اب گرم مصرفی بر حسب Btu/hr)، V) مقدار واقعی آب گرم مصرفی بر حسب گالن بر ساعت (GPH)، مقدار عددی 8.33 وزن مخصوص آب بر حسب پوند بر گالن، t1 دمای آب شهر ورودی به آبگرمکن بر حسب درجه فارنهایت (معمولا 60) و t2 درجه حرارت آب گرم مصرفی خروجی از آبگرمکن بر حسب درجه فارنهایت است.
نقشه اجرای منبع کویل دار
