منبع کویلی
منبع کویلی Coiled tank یکی از تجهیزات بسیار کاربردی برای تولید آب گرم در مصارف خانگی و صنعتی می باشد که در حالت کلی از یک مخزن استوانه ای و چند لوله مسی (کویل) تشکیل شده است. در طراحی و ساخت منبع کویلی با توجه به محل نصب آن و ویژگی های مورد نیازش، منبع کویل دار را در انواع مختلفی تولید می کنند که از مهم ترین آنها می توان به منبع کوئلی ایستاده و افقی اشاره نمود.
انواع منبع کویلی
با توجه به ویژگی های مورد نیاز در منابع حرارتی، در زمان تولید منبع کویلی آنها را در انواع مختلفی طراحی می کنند. به طوریکه در یک دسته بندی کلی آنها را در دو گروه منبع کویلی ایستاده و منبع کویلی افقی تقسیم بندی نمود. تفاوت این دو نوع منبع کوئلی در حالت نصب بدنه استوانه ای آنها می باشد و از نظر سایر اجزا تفاوتی با هم ندارند. با توجه به محل نصب منبع و میزان فضای موجود برای قرار دادن منبع و ابعاد مورد نیاز آنها می توان یکی از این دو نوع منبع کویل دار را انتخاب نمود.
در گروه بندی دیگر و با توجه به حالت نصب و قرارگیری کویل ها می توان این منابع را در دو گروه کویل حلزونی و U شکل تقسیم بندی نمود.
منبع کویلی یو شکل
همان طور که از نام این گروه مشخص است، لوله های مسی به صورت حرف انگلیسی U در داخل منبع نصب شده که تعداد لوله ها بر حسب نیاز مشخص میشوند و در اغلب مواقع بیشتر از یک لوله خواهد بود. یکی از اصلی ترین دلایل استفاده از این نوع کویل ها بالا بردن عملکرد و کارایی دستگاه می باشد. به طوریکه بعد از مسدود شدن و یا ایجاد خرابی در یک لوله اختلالی در طرز کار منبع ایجاد نمیشود و آب داغ و بخار می تواند در سایر لوله ها جریان داشته و آب گرم را تامین کند.
منبع کویل دار حلزونی
برخلاف نوع یو شکل، در کویل های حلزونی جریان آب داغ تنها در یک لوله با سختار حلزونی وجود دارد و باعث میشود تا آب سرد مخزن گرم شود. از بزرگترین معایب این نوع منبع کویل دار می توان به از کار افتادن دستگاه در صورت ایجاد خرابی در لوله کویل اشاره نمود. چون تنها یک کویل با ساختار حلزونی در داخل بدنه نصب میشود، در نتیجه با خرابی و یا مسدود شدن آن امکان عبور جریان آب داغ و بخار بویلر در آن وجود نخواهد داشت.
منبع آب به آب و بخار به آب
با توجه به اینکه انرژی و گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای آب موجود در کویل از چه طریقی تامین می گردد، می توان آنها را به دو گروه آب به آب و بخار به آب تقسیم بندی نمود. همان طور که از نام این دو گروه مشخص است، منابع آب به آب با کمک آب گرم انرژی مورد نیاز برای گرم شدن آب موجود در کویل صورت گرفته و در شرایطی که از بخار برای این منظور استفاده شود، بخار به آب می باشند.
منبع دو کویلی
در این نوع منبع همان طور که از نامش مشخص است، از دو مخزن کویل استفاده می گردد. علت استفاده از این دو منبع بدین خاطر است که یکی از مخازن به سیستم گرمایشی خورشید و دیگری به دیگ متصل میشود. با این راهکار اگر انرژی خورشید برای گرم شدن آب به اندازه کافی نباشد، در این صورت دیگ بخار می تواند گرمای مور نیاز را تامین کند.
اجزای منبع کویل دار
به منظور پیاده سازی طرز کار منبع کویلی که در بالا به آن اشاره شد نیاز به استفاده از اجزا و تجهیزات مختلفی در ساختار منبع کوئلی می باشد. اصلی ترین اجزای به کار رفته در این مخازن عبارتند از:
بدنه استوانه ای
بدنه استوانه ای یکی از مهم ترین اجزا منبع می باشد که به منظور بالا بردن مقاومت آن در برابر فشار و رسوب گیری و خوردگی از ورق های گالوانیزه برای آن استفاده میشود. ابعاد و ظرفیت و حجم منبع کویلی با توجه به محل نصب و کاربرد آن تعیین میشود و به همین خاطر تنوع زیادی در آن به چشم میخورد. بدنه های ساخته شده برای منبع کویلی در دو حالت ایستاده و افقی بر روی پیاده نصب میشوند.
برای طراحی و ساخت بدنه منبع از ورق های گالوانیزه و همچنین در برخی موقع از فولاد سیاه استفاده می گردد. این ورق ها دارای مقاومت بالایی در برابر دما و فشار بوده و به همین دلیل ضریب ایمنی دستگاه تا حد مطلوبی افزایش پیدا خواهد کرد. البته لازم به ذکر است که برخلاف ورق های گالوانیزه که ضد زنگ و خورندگی می باشد، منابع ساخته شده از ورق های فولا سیاه ممکن است به مرور زمان دچار زنگ زدگی شوند. به همین منظور لازم است ابتدا سندبلاست شوند و در نهایت از رنگ های اپوکسی استفاده گردد.
محاسبه سطح کویل درون منبع کویل دار
برای بدست آوردن سطح کویل درون منبع کویلی باید از رابطه زیر استفاده کرد:
F = 8.33G × ((t2-t1)) / (U.tm)
F: سطح جانبی کویل (مسی یا استیل) بر حسب فوت مربع
G: حجم آب لازم جهت گرم شدن بر حسب لیتر در ساعت یا گالن در ساعت
t2: درجه حرارت آب خروجی بهداشتی از منبع کویل دار
t1: درجه آب سرد ورودی به منبع کویلی
U: ضریب انتقال حرارت از لوله مسی یا لوله استیل
Tm: اختلاف درجه حرارت متوسط بین دما های آب گرمایشی، آب گرم بهداشتی و آب سرد ورودی و از رابطه زیر به دست می آید:
Tm= ts – (t1+t2/ 2)
Ts: درجه حرارت آب گرمایشی از بویلر
تفاوت منبع کویلی تک کویل و دو کویل
معمولا منابع کویل دار به صورت تک کویل طراحی و ساخته می شوند و دربرخی مواقع طبق سفارش یا بر حسب ظرفیت به صورت دو کویل تولید شده است. منابع کویل دار دو کویله با سه هدف زیر تولید می گردد.
منابع کویل دار با ظرفیت های بالا به صورت دو کویل ساخته می شود به این دلیل که برای انتخاب کویل گرمایشی برای یک مخزن با ظرفیت بالا باید کویل هم به همان میزان بزرگ باشد تا توان گرم کردن سیال داخل مخزن را داشته باشد ولی با توجه به اینکه یک کویل با ابعاد بزرگ و وزن سنگین جهت سرویس و نگهداری و انجام اسیدشویی با مشکل مواجه می گردد. برای رفع این مشکل از دو کویل به صورت موازی استفاده می شود.
در مناطق گرم حاره ای که میتوان از انرژی خورشیدی استفاده کرد می توان از منابع کویل دار دو کویلی استفاده کرد که یکی از کویل ها به پنل خورشیدی متصل باشد و کویل دوم به دیگ حرارتی موتور خانه متصل شود. در صورتی که پنل خورشیدی توان گرم کردن منبع را نداشته باشد، کویل دوم وارد مدار می گردد و گرمایش سیستم را تامین می کند.
در شرکت ها یا کارخانجات که نیاز مبرم به تامین گرمایش از طریق منبع کویل دار دارند و زمان کافی برای سرویس و تعمیر کویل گرمایشی ندارند از این رو از یک منبع کویل دار دو کویلی استفاده می کنند تا کویل دوم به صورت بای پاس استفاده گردد.
با توجه به میزان آب گرم مصرفی و بررسی میزان فضای موجود در موتورخانه، ظرفیت منابع کویل دار انتخاب می شود.
وجود اقلامی از قبیل شیر تخلیه، شیر اطمینان و شیر رفت و برگشت در مخزن کویل دار ضروری است.
لوله متصل به رفت و برگشت را می بایست مطابق با حجم منبع انتخاب کرد.
لوله های آب سرد و آب گرم به ترتیب در قسمت پایین منبع و بالای منبع نصب می شوند.
توجه نمایید شیر اطمینان در دمای حداکثر 99 درجه سلسیوس تنظیم شود.
وجود اقلامی از قبیل شیر تخلیه، شیر اطمینان (دما و فشار) و شیر رفت و برگشت در مخزن کویل دار ضروری است.
لوله متصل به رفت و برگشت را می بایست مطابق با حجم منبع انتخاب کرد.
لوله های آب سرد و آب گرم به ترتیب در قسمت پایین منبع و بالای منبع نصب می شوند.
توجه نمایید شیر اطمینان در دمای حداکثر 99 درجه سلسیوس تنظیم شود.
نصب لوله ونت مناسب برای کلیه مخازن ذخیره گازوئیل کاملا ضروری است.
در زمان خرید توصیه می شود به ابعاد منبع توجه لازم را نمایید. ابعاد منبع باید متناسب با درب ورودی موتورخانه انتخاب گردد تا امکان عبور و نصب در محل موتور خانه برای کاربر امکان پذیر باشد.
امکان ارائه منابع کویلی با ورق هایی به ضخامت 4 و 5 میلیمتر وجود دارد که با توجه به نیاز پروژه قابل تغییر می باشد.
تاثیر استفاده از ضد رسوب مغناطیسی در منبع کویل دار
منبع کویل دار یا مخزن کویلی چیست؟
منبع کویل دار یا منبع کویلی موتورخانه، از جمله آبگرمکنهای غیرمستقیم است. این نوع تجهیزات در موتورخانه گرمایشی، برای گرم کردن آب ذخیره مصرفی در منبع برای مصرف کنندههای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. از این نوع تجهیزات برای تامین آب گرم مصرفی انواع ساختمانهای اداری، مسکونی و یا تجاری استفاده میکنند. این نوع ساختمانها معمولا دارای یک موتورخانه هستند که از طریق دیگ چدنی یا فولادی، با استفاده از یک مشعل گازی یا گازوئیلی، آب داخل مخزن را گرم میکنند.
انواع منابع کویل دار موتورخانه که به صورت افقی و ایستاده در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند.
نحوه انتخاب منبع کویل دار یا مخزن کویلی
حجم مخزن کویل دار با توجه به مقدار مصرف آبگرم واحد های مورد نظر تعیین میگردد. باتوجه به حجم و ظرفیت مخزن ضخامت آن مشخص میگردد. همچنین در مرحله آخر باید سطح حرارتی مورد نیاز برای گرمایش آب را محاسبه کرد. بنابراین برای انتخاب صحیح یک آبگرمکن غیر مستقیم از نوع کویل دار ، باید سه مشخصه اول تعیین شوند:
ظرفیت منبع کویل دار
برای انتخاب مخزن کویلی موتورخانه، ابتدا باید ظرفیت منبع را به دست آورد. ظرفیت منبع با استفاده از مصرف کنندههای مختلف قابل اندازهگیری است. البته روشهای مختلفی در تعیین منبع آبگرم مصرفی یا مخزن آبگرمکن یک محل مورد استفاده قرار میگیرد.
ضخامت اجزای منبع کویلی
ضخامت منبع کویلی ، با استفاده از فشار داخلی مخزن، و بر اساس مقدار مجاز حد خوردگی با استفاده از استانداردهای مختلف باید اندازهگیری شود. این نوع استانداردها، بسته به نوع متریال مورد استفاده در یک مخزن تحت فشار و همچنین ابعاد هندسی یک مخزن و با توجه به عمر مفیدی که طبق تجربه برای یک سیستم مورد استفاده قرار میگیرد، به تعیین مشخصات یک مخزن میپردازند.