منابع کوئل دار

مشخصات فنی منبع کویلی

در این صفحه با منبع کویلی آشنا شده و انواع آن را بررسی خواهیم کرد.

منبع کویل دار چیست؟

یکی از مهمترین تجهیزاتی که در موتورخانه ها استفاده می شود منبع کویلی یا منبع دوجداره می باشد و به همین منظور برای تامین آب گرم مصرفی از یک منبع کویلی در موتور خانه استفاده می گردد. منبع کویل دار با یک مخزن گالوانیزه و یک مبدل با لوله های مسی طراحی شده و برای گرم کردن و نگهداری آب گرم مصرفی ساختمان یا جهت مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع منبع کویل دار

منبع کویل دار که یکی از انواع منبع موتورخانه می باشد، به دو دسته ایستاده و افقی تقسیم بندی می شود.

منبع کویلی ایستاده

منبع کویلی ایستاده به صورت ایستاده از ظرفیت 200 لیتر تا 10000 لیتر ساخته می شود که کویل آن در قسمت پایین به صورت افقی درون مخزن نصب می گردد. به دلیل افزایش فشار در قسمت انتهای مخزن باید ضخامت عدسی پایینی، بیشتر از ضخامت بدنه انتخاب گردد.

منبع کویل دار افقی

منبع کویلی افقی به صورت خوابیده از ظرفیت 200 لیتر تا 10000 لیتر ساخته می شود. منبع کویلی خوابیده بدون هیچ پایه و نگهدارنده ای به مصرف کننده عرضه می شود و در زمان نصب منبع کوئلی متناسب با محل قرارگیری پایه و نگهدارنده مناسب اجرا می گردد. منبع کویل دار افقی به دلیل فشار نسبتا ثابت، تمامی سطح داخلی منبع با سایز ثابت و ضخامت ورق معین انتخاب می گردد.

عواملی که در تعیین ضخامت ورق منبع کویلی تاثیرگذار می باشد و حائز اهمیت است، می توان به ظرفیت حجم و فشار آبی که درون مخزن می باشد، دمای سیال درون مخزن و ضریب خوردگی آبی که درون مخزن مورد استفاده قرار می گیرد، اشاره کرد.

اجزای منبع کویلی

1. مخزن: به صورت استوانه ای از جنس گالوانیزه گرم فولاد مبارکه و با دو عدسی با جوش نفوذی ساخته می شود.
2. کویل: کویل منبع کویلی به دو صورت U شکل یا به صورت حلزونی ساخته می شود. لوله های کویل از جنس مس می باشد.
3. دریچه منهول: برای ظرفیت های بالا در دستگاه منبع کویلی از یک دریچه منهول (آدم رو) جهت سرویس و اپوکسی درون مخزن استفاده می شود.

طرز کار منبع کویلی

طرز کار منبع کویلی به این صورت است که بخار و آب داغ به وجود آمده بوسیله بویلر های بخار، توسط پمپ های سیرکوله به درون کویل های موجود در بدنه استوانه ای و سپس بوسیله شیرهای یک طرفه موجود در بدنه منبع، به درون مخزن هدایت می شود. اختلاف دمای بین مخزن و آب موجود در درون لوله سبب تبادل دما می شود. بدین ترتیب بر اثر برخورد لوله ها با آب مخزن، دمای آنها بیشتر از 50 درجه می شود و سرانجام توسط شیرهای خروجی جهت مصرف آماده می گردد. با از دست رفتن دما، آبی که درون کویل ها وجود دارد مجددا به بویلر بخاز برگشت داده می شود و این چرخه ادامه می یابد.

تفاوت منبع کویلی نسبت به منبع دوجداره و مبدل صفحه ای

یکی از مزایای منبع کویلی نسبت به منبع دوجداره، زمان کمتر در تولید آب گرمایشی است و در ابعاد و لیتراژ بالاتر نسبت به منبع دو جداره ساخته می شود. منبع کویلی به دلیل استفاده از یک مبدل مارپیچ مسی، تبادل حرارتی بهتری نسبت به منبع دوجداره دارد. منبع دو جداره به دلیل اینکه از دو جدار به صورت جوشی ساخته می شود، در صورت هرگونه خرابی در جدار زیری امکان تعمیر آن وجود ندارد ولی منبع کویلی در صورت گرفتگی لوله ها به دلیل سختی آب یا سوراخ شدن لوله های کویل، تعمیر، سرویس و یا تعویض کویل امکان پذیر می باشد.

برای به دست آوردن آب گرم مصرفی در موتورخانه می توان از مبدل صفحه ای استفاده نمود اما به دلیل اینکه در این مبدل آب به صورت لحظه ای گرم می شود و به مصرف کننده می رسد، در زمانی که سیستم دچار مشکل شود یا برق قطع شود امکان استفاده از این سیستم وجود ندارد. از این رو منبع کویلی به دلیل اینکه آب همیشه در یک دما درون مخزن ذخیره می باشد، در صورت قطع شدن گاز و یا برق و یا مشکلات احتمالی، آب گرم تا مدتی درون مخزن وجود دارد و قابل استفاده می باشد. زیرا بدنه منبع کویل دار عایق بوده و از هدر رفتن گرما جلوگیری می شود.

مبدل های صفحه ای به دلیل فاصله کم بین دو صفحه امکان گرفتن رسوب و کاهش راندمان را دارد و باید اسید شویی گردد در صورت سرویس و اسیدشویی نکردن مبدل باعث می گردد صفحات مبدل سوراخ یا ازهم جدا شده و دیگر استفاده از مبدل امکان پذیر نمی باشد.

افت فشار در منبع کویلی خیلی کمتر از مبدل صفحه ای می باشد و تبادل حرارت درون مبدل صفحه ای برای تبادل حرارت بخار به آب کارایی صحیح ندارد.

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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 ندارن از این رو از یک منبع کویل دار دو کویلی استفاده می کنند تا کویل دوم به صورت بای پاس استفاده گردد.

کاربرد منبع کویلی

• منازل مسکونی، ادارات و ساختمان های تجاری
• کارخانجات و کارگاه های تولیدی
• کمپ های کارگری
• هتل و مدارس
• استخر های شنا

مزایای منبع کویل دار

• راندمان بالا
• قابلیت رسوب زدایی آسان
• با توجه به کویل موجود در منبع و داشتن ضریب انتقال حرارت زیاد کویل مسی، آب به سرعت گرم می شود.
• پس از گذشت مدت زمان طولانی از مصرف منبع کویلی، می توان براحتی کویل درون منبع را تعویض نمود.

نکات استفاده از منبع کویلی

• 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.