خانه / نظام مهندسی / طراحی / اصول طراحی تاسیسات / موتورخانه حرارت مرکزی(Central Heating Plant)

موتورخانه حرارت مرکزی(Central Heating Plant)

Central Heating Plant

موتورخانه به عنوان هسته مرکزی تاسیسات مکانیکی در ساختمان شناخته می‌شود که وظیفه سرویس‌دهی به اجزای تاسیسات را برعهده دارد.  در این میان موتورخانه های حرارت مرکزی به صورت مشخص وظایف زیر را بر عهده دارند:

1- تامین گرمای مورد نیاز برای گرمایش ساختمان در فصول سرد

2- تامین آب گرم بهداشتی برای سرویس های بهداشتی ساختمان

 برای برآورده کردن این وظایف لازم است سیستمی منسجم و یکپارچه طراحی و نصب شود که به آن موتورخانه حرارت مرکزی می گوییم.

اجزای یک موتورخانه حرارت مرکزی

سیستم حرارت مرکزی بر پایه یک سیکل بسته طراحی می شود که در آن گرما به یک سیال منتقل می‌شود و آن سیال این گرما را به نقاطی از ساختمان که باید گرم شوند انتقال می دهد، سپس سیال خنک شده مجدداً به موتورخانه برگردانده شده و تا گرم شده و این چرخه ادامه می‌یابد.

 معمولاً از آب و بخار به عنوان سیال واسطه در سیکل های حرارت مرکزی استفاده می­شود ولی به دلیل خواص مناسب و سهولت دسترسی و کارکرد آسان سیستم های تاسیساتی با آب، از آن در سیستم های حرارت مرکزی بیشتر استفاده می شود.

 بویلر یا دیگ آب گرم (Boiler)

 در قلب سیستم حرارت مرکزی بویلر­ها قرار دارند که انتقال گرما از سوخت به سیال سیکل حرارت مرکزی بر عهده آنهاست.

 بویلرها با توجه به نوع مصالحی که با آنها ساخته می شوند به دو دسته بویلر های فولادی (Steel Boiler) و بویلر های چدنی (Cast iron Boiler) دسته بندی می شوند البته با پیشرفت تکنولوژی استفاده از آلیاژهای سایر فلزات نیز مرسوم شده است.

 بویلر های فولادی بر حسب نحوه انتقال حرارت به سیال در دو نوع فایر تیوب (Fire Tube Boiler) و واتر تیوب (Water Tube Boiler) تقسیم می‌شوند.

مشعل (Burner)

 برای اینکه بتوان از سوخت گرما تولید کرد لازم است سوخت را در مرکز بویلر به کمک مشعل ها بسوزانیم.  مشعل از جمله تجهیزاتی است که روی بویلر نصب می‌شود و از نظر ظرفیت و نوع سوخت باید با بویلر متناسب باشد.

مشعل گازسوز

مشعل گازوئیل سوز

مشعل مازوت سوز

 مشعل ها با توجه به نوع سوخت مصرفی به انواع مشعل های با سوخت مایع (گازوئیل و مازوت)، سوخت گاز (LPG و NG) و سوخت جامد (زغال سنگ و چوب) تقسیم می شوند.

پمپ (Pump)

حرکت سیال در سیکل حرارت مرکزی به دو صورت طبیعی (به کمک خاصیت ترموسیفون) و یا به صورت اجباری (به کمک پمپ) انجام می شود.

حرکت ترموسیفون ناشی از اختلاف چگالی آب با دماهای مختلف صورت می گیرد که بسیار کند و تدریجی است و در سیستم‌های با ظرفیت پایین به کار گرفته می شود. ولی با ظهور انواع رادیاتور ها و فن کویل ها لازم شد سیال در چرخه حرارت مرکزی با سرعت و فشار بیشتری جریان یابد لذا بکارگیری پمپ های سیرکولاتور در آنها ضروری است.

 کلکتور و تقسیم کننده آب

برای حرکت سیال در سیکل حرارت مرکزی باید تجهیزات موتورخانه حرارت مرکزی به کمک یک شبکه لوله کشی به یکدیگر متصل شوند. برای تقسیم جریان در موتورخانه ها از کلکتور یا هدر (Collector / Header) که با اتصالات لوله کشی ساخته می شود باید استفاده کنیم. سایز لوله ها و انشعابات به کمک محاسبات هیدرولیکی تعیین می شود.

منبع انبساط (Expansion Tank)

منبع انبساط از جمله تجهیزاتی است که عملکرد صحیح و تعادل سیکل حرارت مرکزی به آن وابسته است. تامین فشار سیکل، جبران کسری آب و حذف شوک های هیدرولیکی بر عهده منبع انبساط است.

منابع انبساط در انواع باز، بسته و دیافراگمی تولید می‌شوند و استفاده از هر کدام شرایط خاص خود را دارد.

پخش کننده گرما

وظیفه پخش کننده گرما همانگونه که از اسم آن مشخص است انتقال حرارت از سیال داخل سیکل حرارت مرکزی به فضاهای ساختمان است انواع رادیاتور، فن کویل، کنوکتور و سیستم گرمایش از کف از این دسته اند.

آبگرم بهداشتی

تولید کننده آب گرم بهداشتی در موتورخانه مرکزی منبع کویلدار، منبع دوجداره و مبدل های صفحه هستند که در ساختمان های مختلف بر حسب نیاز آب گرم، ممکن است یکی از آنها یا ترکیبی از این تجهیزات برای تولید آب گرم بهداشتی استفاده شود.

آب در تاسیسات

تامین آب برای سیکل حرارت مرکزی امری بسیار مهم است. آب فرآوری شده با سختی کم (Soft water) و حداقل ذرات معلق (TDS) مناسبترین آب برای تغذیه و پر کردن سیستم حرارت مرکزی است. برای این منظور از انواع فیلتر های شنی و پلیمری به همراه سخت گیر ها (Water Softener) استفاده می شود.

کنترل کننده ها

عملکرد صحیح و متناوب کلیه تجهیزات موتورخانه منوط به بکارگیری تجهیزات کنترلی مناسب است. انواع ترموستات های مستغرق و جداری، تایمرها و انواع کنترل کننده های فشار و دما و تجهیزات سوئیچینگ جریان برق این وظیفه را بر عهده دارند.

نویسنده: محمدرضا خانی بختیاری

فیلم آموزشی این مقاله را در آپارات مشاهده بفرمایید.