نحوه اجزای سیستم های هیدرونیک

اجزای سیستم های هیدرونیک

هر دوی سیستم های آب گرم و آب سرد بخش های مشترکی دارند که کارهای مشابهی انجام می دهند. بخش های مشترک عبارت هستند از:لوله کشی ها، پمپ ها، جداکننده های هوا، مخزن های انبساطی، شیرها و سایر تجهیزات. در ادامه در ارتباط با تک تک این تجهیزات و هدف از استفاده ی آن ها در سیستم صحبت می کنیم.این موضوع را با بررسی تفاوت های موجود، میان آرایش و نحوه ی قرارگیری تجهیزات در آب سرد و آب داغ آغاز می کنیم.

لوله کشی و انتخاب پمپ و تعیین سایز مورد نیاز آن برای دستیابی به یک طراحی مطبوع بسیار حائز اهمیت است. لوله کشی ارتباط مستقیمی با انتخاب پمپ دارد؛ چرا که بر روی هد پمپ و هم چنین مقدار انرژی مورد نیاز برای حرکت جریان آب در سیستم تأثیر گذار است. موارد متعددی در ارتباط با زمان و نحوه ی عوض کردن آرایش لوله ها و زمان انتخاب پمپ ها، وجود دارد که باید رعایت شود.

در طراحی لوله ها باید آیتم هایی نظیر جنس لوله ها، دبی جریان، سرعت آب و اتلاف ناشی از اصطکاک در نظر گرفته شود. میزان دبی جریان به مقدار آب جریان یافته و اختلاف دمای در نظر گرفته شده برای جریان داخل پمپ، بستگی دارد.همه جوانب در انتخاب پمپ باید در نظر گرفته شود چرا که نوع پمپ ارتباط مهمی با مصرف انرژی دارد.

جدا کننده های هوا، هوای نفوذ کرده به سیستم را از سیستم های هیدرونیک خارج می کنند. اگر این اتفاق نیوفتد میزان زنگ زدگی و خوردگی در سیستم افزایش می یابد و موجب آلودگی صوتی در سیستم می شود. جدا کننده های هوا باید در مکان هایی قرار بگیرند که کمترین مقدار هوای محلول در آب در آن نقطه وجود داشته باشد؛ و این وابسته به ماکسیمم دمای آب داغ و کمترین مقدار فشار سیستم می باشد.منحنی هایی وجود دارد که روابط دقیق میان دما، فشار و حلالیت را نشان می دهد.

مخزن های انبساط فشار سیستم را کنترل می کنند و از انبساط یا انقباض آب، در حین تغییر دما جلوگیری می کنند. امروزه اکثر مخزن های انبساط کیسه ای دارند که به طور کلی از تماس آب با اتمسفر جلوگیری می کند و اثر اکسیژن در زنگ زدگی را تا حد امکان به حداقل می رساند. عواملی نظیر ماکسیمم دمای موجود در سیستم و ماکسیمم و مینیمم فشار قابل تحمل در مخزن، در اندازه ی مخزن های انبساطی موثر هستند.تجهیزات کمکی شامل کنتور آب، شیر کاهنده ی فشار، موانع جریان برگشتی، شیرهای اطمینان و شیر فشار شکن می شوند.

کنتور های آب مقدار آب جبرانی را اندازه می گیرند. اطلاع داشتن از مقدار آب جبرانی از این جهت اهمیت دارد که به ما در دانستن تعداد گالن های آب تازه مورد نیاز و هم چنین اکسیژن تازه مورد نیاز کمک می کند.

آب جبرانی باید به طور منظم تامین شود و سیستم را پر کند زیرا سیستم به دلایلی همچون نشتی آب در صافی ها، نشتی از کویل ها در زمستان، کارکرد نامناسب ونت ها و سایر نشتی های سیستم همواره مقداری آب از دست می دهد. با این وجود کاهش آب جبرانی باعث افزایش طول عمر سیستم می شود زیرا ورود هوا به سیستم را محدود می کند. شیر های کاهنده ی فشار برای کاهش فشار آب مصرفی وارد شده به سیستم استفاده می شوند.

استاندارد های لوله کشی ایجاب می کند که موانع برگشت جریان از ورود مواد شیمیایی بیولوژیکی و... در جریان برگشتی از سیستم های هیدرونیک به سیستم های آب مصرفی جلوگیری کنند.شیرهای کاهنده ی فشار برای ایجاد فشار مثبت 34 کیلو پاسکال در نواحی کم فشار سیستم استفاده می شوند. با یک حساب سر انگشتی به ازای هر طبقه 34 کیلو پاسکال به فشار اضافه می شود.

معمولا یک شیر اطمینان در جریان پایین دستی شیر های کاهنده ی فشار تعبیه شده اند و هدف از استفاده ی آن ها، خارج کردن فشار اضافه از سیستم در شرایط نامطبوع می باشد.این شیرهای اطمینان کوچک که در قسمت های پر سیستم قرار گرفته اند، برای اجتناب از کاربرد شیر های اطمینان بزرگ تر در هر بویلر اصلی و یا منبع های حرارت استفاده می شوند.

شیرها برای کنترل دبی اب استفاده می شوند. انواع مختلفی از شیرها در لوله کشی سیستم های هیدرونیک مورد استفاده قرار می گیرند و با توجه به سایز و کارکردهای آن ها برای مقاصد گوناگون انتخاب شده و مورد استفاده قرار می گیرند.شیرهای توپی از رایج ترین و پرکابرد ترین شیرهای یک طرفه یا ماژوله ی دو طرفه هستند که مورد استفاده قرار می گیرند.

پیشرفت در تکنولوژی پلاستیک، این امکان را فراهم کرد که شیرهای توپی با ضریب اطمینان بالاتر و صرفه ی اقتصادی بهتر روانه ی بازار های تجاری شود. اما این شیرهای پروانه ای بودند که در سایزهای بالای inch 2.5، بازار های جهانی رو تسخیر کرده بودند؛ چرا که مصرف شیرهای توپی در این ابعاد توجیه اقتصادی نداشت و موجب هزینه های سنگینی می شد.

در دهه های اخیر شیرهای کشویی و شیرهای گلوب کمترین سهم بازار فروش را داشتند و علت قیمت پایین شیرهای توپی(در سایز های کوچک) و شیر های پروانه ای در مقایسه با این شیر ها بود.شیر های سه راهه از انواع دیگر شیر ها هستند که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند اما با توجه به پیشرفت انرژی در زمینه ی بهره گیری از سیستم های جریان-متغیر به جای سیستم های جریان-ثابت که به کاهش مصرف انرژی کمک می کرد و با استاندارد های انرژی مطابقت داشت.

به همین منظور شیر های سه راهه شانسی برای مطرح شدن در بازار های جهانی نیافتند. اما در مواقعی که سیستم مورد نظر مجهز به تجهیزاتی است که ملزم هستند تا با نرخ پایین دبی آب کار کنند، استفاده از شیر های سه راهی ضرورت می یابد. شیرهای یک طرفه برای جلوگیری از برگشت آب در سیستم ها مورد استفاده قرار می گیرند.

شیرهای چند کاره یا شیرهای سه کاره در لوله کشی های اطراف دهش پمپ مورد استفاده قرار می گیرند. نکته ی مثبت در مورد این شیرها قابلیت استفاده ی آن ها به جای شیر بالانسینگ، شیر خفه کن و شیر یک طرفه با هزینه های کمتر و هم چنین آرایش های پیچیده تر می باشد. ضعف شیرهای سه کاره مربوط به عملکرد بالانسینگ آن هاست.

در پمپ هایی که با سرعت متغیر کار می کنند و و امروزه اکثرن مورد استفاده قرار گرفته اند، عمل بالانسینگ در پمپ انجام نمی شود و در صورتی که شیرهای تخلیه دچار خفگی شده باشند موجب هدر رفتن انرژی مورد نیاز پمپ می شوند. گفتنی است که افت فشار حاصل از استفاده ی شیر های سه منظوره در مقایسه با ترکیب شیرهای یک طرفه، ابزار اندازه گیری جریان و شیر خفه کن بیشتر است، لذا در مواقع عدم ضرورت استفاده نکردن از شیرهای سه منظوره بهتر است.

در کنار بسیاری از قطعات مورد نیاز در سیستم های هیدرونیکی لوازمی هم وجود دارند که با عملکرد بهتری سیستم را تحت نظارت قرار داده و در مواقع لزوم از ایجاد مشکل های احتمالی جلوگیری می کنند. فشار سنج ها زود تر از زمان مورد نظر کارکرد خود را از دست می دهند. تمامی سازنده ها توصیه می کنند هنگامی که در سیستم کنترلر وجود ندارد و سیستم مورد بررسی قرار نمی گیرد، شیر خفه کننده باید بسته باشد تا از تخریب تجهیزات محرک جلوگیری شود.

طرح کلی و اجزای سیستم های هیدرونیک

اجزای مشترک بسیاری بین سیستم های آب گرم و آب سرد وجود دارد اما محل قرارگیری و شماتیک سیستم لوله کشی شده در این دو سیستم متفاوت است. بویلر ها معمولا منبع های حرارتی در سیستم های گرمایشی آب داغ به حساب می آیند. دو نوع از بویلرهایی که در سیستم های هیدرونیک استفاده می شوند بویلرهای لوله-آتشین و بویلر های لوله-آبی هستند. اکثر تجهیزات سیستم های هیدرونیکی قادرند تا اختلاف فشار 862 KPa را تحمل کنند و در فشار کمتر از این کارکرد خود را از دست می دهند.

بویلر ها حساس ترین قسمت در سیستم نسبت به فشار هستند و در اختلاف فشار 103 KPa و بیشتر از آن کارکرد دارند به همین جهت عموما بویلر ها در جریان بالا دست منبع انبساط و نزدیک به آن قرار دارند که در آن جا فشار ثابت باقی می ماند. هم چنین بویلر مستقیما در جریان بالا دست جدا کننده های هوا قرار دارند.