دیگ‌های چگالشی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو


دیگ چگالشی چگونه کار می کند؟[ویرایش]

در یک دیگ معمولی، با احتراق سوخت گاز های داغ تولید می شود که با گذشتن از مبدل حرارتی بیشتر این انرژی به آب منتقل می شود، که باعث بالا رفتن دمای آب می شود. بخار آب یکی از گاز های داغ تولید شده در فرایند احتراق است ، که نتیجه ترکیب هیدروژن با اکسیژن می باشد. در دیگ های چگالشی (کندانسینگ)، حرارتی را که توسط خروج گازهایی داغ تلف می شود، جذب شده و بخار آب موجود با از دست دادن گرمای نهان تبخیر به آب مایع (یا به اصطلاح به کندانس ) تبدیل می شود و این گرمای نهان نیز به آب داده می شود که این عمل اضافی می تواند بازدهی را تا 10- 12% بالا ببرد . البته بازدهی فرایند های کندانس متفاوت است و بستگی به دمای آب برگشتی به دیگ دارد اما در شرایط برابر همیشه بازدهی دیگ های چگالشی اگر بیشتر از دیگ های غیر چگالشی نباشد دست کم با آنها برابر است. ویژگی کندانس تولید شده کمی اسیدی است(3-5 ph)، بنابراین انتخاب مواد برای قسمت های در معرض خوردگی باید مناسب باشد. در دماهای بالا معمولاً از آلیاژ های آلومینیوم و استیل ضد زنگ استفاده می شود ، در قسمت هایی با دمای پایین تر از پلاستیک هایی همچون uPVC و پلی پروپیلن استفاده می شود که باعث تاثیر در قیمت نهایی می شوند. کندانسه تولید شده در مبدل چگالش گر باید به فاضلاب تخلیه شود. در حالت کلی برای نصب، این تنها تفاوتی است که بین دیگ های چگالشی و غیر چگالشی وجود دارد .

برای اینکه تولید دیگ های چگالشی اقتصادی و قابل مدیریت در نصب باشند، مبدل های داخلی در کوچک ترین سایز های فنی ممکن ساخته می شوند. این امر باعث تولید مبدل هایی با مقاومت بالا در طرف محفظه احتراق شده است و از فن برای به حرکت در آوردن محصولات احتراق در مجراهای باریک استفاده شده است که استفاده از فن بخاطر خارج کردن گازهای خروجی الزامی می باشد چون گاز ها معمولاً تا دماهای زیر 100 درجه سانتی گراد خنک می شوند و دیگر نیروی شناوری را برای خروج طبیعی از دودکش ندارد.

استفاده[ویرایش]

امروزه در اروپا و امریکای شمالی دیگ های معمولی در سیستم های حرارت مرکزی خانگی در حال جایگزینی با دیگ های چگالشی می باشند. و هلند احتمالاً اولین کشوری بود که این جایگزینی را در مقیاس بزرگ انجام داد. در اروپا نصب دیگ های چگالشی توسط گروه های حامی کاهش مصرف سوخت و دولت ها حمایت می شود. برای مثال در انگلستان از سال 2005 همه دیگ های حرارت مرکزی باید از نوع دیگ های چگالشی با بازدهی بالا باشند مگر در شرایط خاص ، این آیین نامه ها برای دیگ هایی با سوخت مایع نیز باید اجرا شود.در ایالات متحده نیز در بعضی از ایالت ها دولت فدرال با نصب دیگ های چگالشی در مالیات ها تخفیف می دهند و در غرب کانادا بعضی از شرکت های تامین سوخت با نصب این گونه دیگ ها در مجتمع های مسکونی در قیمت سوخت تخفیف نیز می دهند که همین عوامل باعث سرعت گرفتن جایگزینی دیگ های قدیمی با دیگ های چگالشی شده است.

بازدهی[ویرایش]

تولید کنندگان دیگ های چگالشی ادعا می کنند که به بازده حرارتی 98 درصدی می توان دست یافت که این درمقابل بازده 70 تا 80 درصدی دیگ ها با طراحی متداول می باشد.(البته بازدهی به ارزش حرارتی سوخت نیز بستگی دارد.)مدل های معمولی از دیگ های چگالشی راندمانی حدود 90% دارند که این موضوع بالاترین رتبه های درجه بندی را برای این گونه دیگ ها به همراه دارد.

عملکرد دیگ به راندمان انتقال حرارت به مصرف کننده و خروجی وسایل دفع حرارت نیز وابسته است. طراحی سیستم و اجرا نیز بسیار مهم است. در طراحی باید در نظر داشت که مقدار تولید و پخش حرارت همخوانی داشته باشد و دمای طراحی وسایل پخش حرارت باید در نظر گرفته شود که مجموع این عوامل بازدهی کلی سیستم حرارت مرکزی را مشخص می کند.

در دیگ های چگالشی دمای آب برگشتی از سیستم حرارت مرکزی باید کمتر از 55 درجه سانتی گراد باشد و این امر بخاطر این است که تنها در این دما هاست که چگالش به بهترین نحو انجام می گیرد. دما های بالاتر عدد ذکر شده می توانند عملاً مبدل کندانس را از جریان خارج کنند و تنها به شکل دیگ های معمولی کار کنند. از مطالب بالا بر می آید که تنها با تغییراتی در سیستم کنترلی می توان دیگ های غیر چگالشی را به دیگ های چگالشی تبدیل کرد ولی باید این نکته را در نظر گرفت که کندانس تولید شده به سرعت قسمت هایی که دارای فولاد نرم و یا چدن هستند را دچار خوردگی خواهد کرد و این همان دلیلی است که در مبدل دیگ ها چگالشی از فولاد ضدزنگ و یا آلیاژهای آلومینیوم و سیلیکون استفاده می کنند.

هرچه که دمای برگشتی پایین تر باشد عمل چگالش بیشتر انجام می گیرد. دمای پایین در سیستم هایی که در ذات دما پایین هستند مثل گرمایش از کف یا رادیاتور های چدنی قدیمی بیشتر دیده می شود که این سیستم ها را بهترین گزینه برای داشتن یک سیستم حرارت مرکزی با دیگ های چگالشی می سازد. اما اگر سیستم گرمایش از نوع های ذکر شده نباشد، بیشتر تولید کننده های دیگ های چگالشی خانگی سیستم های کنترلی را طوری طراحی می کنند که تنها در زمان راه اندازی اولیه عمل چگالش را داشته باشیم و مشخص است که بعد از آن افت بازدهی را خواهیم داشت ولی باز هم از بازدهی دیگ های قدیمی کمی بیشتر خواهد بود. اما با یک طراحی مناسب مثلاً با بزرگتر انتخاب کردن رادیاتور و یا اضافه کردن حلقه به سیستم گرمایش از کف می توان دمای آب برگشتی به دیگ را برای هر چه بهتر شدن عمل چگالش پایین آورد و مناسب ساخت.

کنترل[ویرایش]

مطمئن شدن از کارکرد در بهترین و اقتصادی ترین شرایط کمی دشوار است. تقریباً همه دیگ ها و بخصوص مشعل ها دارای سیستم کنترل منطقی هستند که میزان بار را با میزان خروجی مشعل تنظیم می کند تا بهترین عملکرد بدست آید.

قابلیت اعتماد[ویرایش]

در ابتدا ادعا می شد که دیگ های چگالشی دارای قابلیت اعتماد کمی هستند و نیاز به نصاب حرفه ای و سرویس های مرتب دارند و اگر توسط افراد ناآشنا نصب شود موجب ضعف در عملکرد خواهد شد ولی طبق بررسی هایی که سازمان تحقیقات ساختمان انگلستان به انجام رساند مشخص شد که این گفته نادرست است و نتایج تحقیقات خود را در چند نکته زیر بیان کرد:

  1. امروزه هیچ تفاوتی در قابلیت اعتماد بین دیگ های چگالشی و غیر چگالشی وجود ندارد.
  2. سرویس دوره ای این گونه دیگ ها به همان اندازه نوع غیر چگالشی است.
  3. تنها مورد اضافه شده به سرویس دوره ای تست عملکرد سیستم دفع کندانس می باشد .
  4. نصب اینگونه دیگ ها مشکل خاصی نداردو تنها کافی است برای دفع کندانس تولید شده تمهیدات لازم به انجام برسد.(در بعضی از مدل ها نیاز به پمپ تخلیه کندانس وجود دارد)
  5. تحت هر گونه شرایطی بازدهی بالاتری نسبت به نسل های قبل از خود دارند.

خروجی[ویرایش]

همانطور که گفته شد کندانس خروجی کمی حالت اسیدی دارد و اسیدیته آن شبیه به آب پرتغال می باشد. و برای دفع تنها نیاز به یک تکه شیلنگ پلیمری و یک تله بخار دارد تا از ورود گاز ها به محیط جلوگیری کند اما باید توجه داشت که کندانسه ممکن است باعث خوردگی سیستم های فاضلاب چدنی قدیمی شود که در این حالت نیز تنها با نصب یک خنثی کننده می توان این مشکل را نیز حل کرد. خنثی کننده یک مخزن پلاستیکی است که از دانه های سنگ آهک یا مرمر پر می شود و باعث بالا آوردن pH کندانس می شود و بعد به فاضلاب تخلیه می شود. بخاطر دمای پایین گاز های نهایی خروجی گاز ها که ممکن است تا 38 درجه سانتی گراد(در مقابل 200 درجه سانتی گراد در انواع غیر چگالشی) نیز برسد فن همیشه مورد نیاز می باشد که البته در بعضی از مدل های هرمتیک غیر چگالشی فعلی نیز فن یک جزء سازنده می باشد و همچنین بخاطر دمای پایین نیازی به دودکش های سنتی قدیمی یا داکت های گالوانیزه مخصوص نیست و تنها می توان با یک لوله PVC(در کاربرد های خانگی) دود را به خارج هدایت کرد. در حقیقت استفاده از موادی که در مقابل خوردگی مقاومتی ندارند در ساخت دودکش ها ممنوع شده است.

البته به تازگی مدل هایی در انگلستان توسط شرکت گرمایشی اتمز(Atoms) ساخته شده‌اند که حتی نیازی به دودکش نیز ندارند.

قیمت[ویرایش]

قیمت یک دیگ چگالشی نسبت به نوع معمولی آن حدود 50% گرانتر می باشد که بسته به نوع و قیمت سوخت و کشوری که در آن نصب شده می تواند از 2-5 سال از طریق صرفه جویی در قیمت سوخت جبران شود.البته این موضوع بستگی به چگونگی نصب، مقدار کارکرد و بازدهی کلی سیستم دارد. عموماً شرکت ها تولید کننده دلایل زیر را برای این افزایش قیمت بیان می کنند:

  1. نیاز به مبدل بزرگتر در بعضی مدل ها و نیاز به دو مدل در برخی دیگر که باید با مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.
  2. نیاز اجباری به فن برای خروج دود
  3. نیاز به سیستم تخلیه کندانسه که شامل تله بخار و در بعضی مدل ها پمپ

منابع[ویرایش]

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Condensing_boiler»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۵ march ۲۰۱۲).