کاهش مصرف در لوله های آب سرد و گرم

کدمطلب :2131 امروزه سیستم های تأسیسات بهداشتی در ساختمان های جدید به اندازه سیستم های تهویه مطبوع و روشنایی، انرژی مصرف نمیکنند و بدین لحاظ شانس کمتری را برای صرفه جویی انرژی در اختیار طراحان میگذارند. به طورکلی صرفه جویی در سیستم های بهداشتی به دو طریق امکان پذیر است: 1. کاهش مصرف آب گرم؛ 2. کاهش مصرف آب سرد.کاهش مصرف انرژی در سیستم آب گرم مصرفی1-کاهش دمای آب گرم مصرفی گردش کننده: در ساختمان هایی که جهت جلوگیری از راکد ماندن و سرد شدن آب گرم، از سیستم لوله کشی برگشت آب گرم مصرفی استفاده میشود، میتوان جهت صرفه جویی در مصرف انرژی، دمای آب گرم مصرفی را از میزان استاندارد 140 فارنهایت به 110 فارنهایت کاهش داد، این امر موجب تقلیل تلفات حرارتی از لوله های حامل آب گرم مصرفی خواهد شد. دمای 110 فارنهایت برای بسیاری از مصارف آب گرم از قبیل دستشویی و حمام مناسب است.2- حذف سیستم آب گرم مصرفی: در بسیاری از ساختمان ها همچون مدارس و ادارات و نظایر آنها فقط آب سرد مورد نیاز است. در این ساختمان های فقدان آب گرم برای افراد فقط کمی سختی دارد، در ساختمان هایی از این نوع، میتوان سیستم آبگرم مصرفی را ( در صورت وجود) از کار انداخت و با پروژه های در دست طراحی، این سیستم را حذف نمود.3- استفاده از آب گرمکن های کوچک در محل مصرف: چنانچه سیستم مرکزی تهیه آبگرم مصرفی ساختمان مستلزم لوله کشی طولانی و وسیع رفت وبرگشت برای گردش آبگرم مصرفی باشد، ممکن است استفاده از آب گرمکن های کوچک و خوب عایق کاری شده در محل مصرف، بیشتر مقرون به صرفه باشد، همچنین برای مصارفی مثل ظرف شویی، لباسشویی و نــظایر آنها، میتوان با استفاده از آبگرمکن های کوچـک منحنی دمای آب گرم سیستم گردشی را از F 110 به F 140 افزایش داد.4-عایق کاری مناسب: سال هاست که نوع و میزان عایق مورداستفاده در آبگرمکن ها و سیستم لوله کشی آب گرم مصرفی به اندازه کافی موردتوجه قرار نمیگیرد، به عنوان مثال در مورد نگهداری عایق لوله ها بسیار ضعیف عمل میشود، چرا باید برای یک مخزن حاوی آب با دمای بالا به عنوان آبگرمکن یا منبع ذخیره آب گرم، فقط 2 یا 3 اینچ عایق به کار رود؟ مطمئناً عایقی به ضخامت 5 یا 6 اینچ با قابلیت هدایت حرارت 25 ، K=0 یا بیشتر مطلوب تر خواهد بود.5- استفاده از منبع ذخیره آب گرم کوچک: در طراحی سیستم های تهیه آب گرم مصرفی گردش کننده، گاهی طراحان باید در شرایط مساوی بین یک آبگرمکن کوچک با منبع ذخیره بزرگ و یک آبگرمکن بزرگ با ظرفیت حرارتی زیاد و منبع ذخیره کوچک دست به گزینش منطقی بزنند. 6- استفاده از محدودکننده جریان آب گرم: در وسایل بهداشتی از قبیل دوش حمام همواره میتوان از وسایل محدودکننده جریان استفاده نمود، بسیاری از سردوش های فانتزی گران قیمت با همین فشار معمولی آب شهر 4 تا gpm 7 فشار گالن بر دقیقه آب را به بیرون پرتاب میکنند که اسراف است، درحالیکه سردوش های خوبی در دسترس میباشند که میزان آب پرتابی آنها 1/5 تا gpm2 بوده که کاملاً کافی است و با استفاده ازآنها میتوان در مصرف آب گرم و سرد به میزان زیادی صرفه جویی نمود. با نصب یک محدودکننده ساده جریان درست قبل از دوش، میتوان تضمین نمود که شدت جریان آب دوش از 1/5 تا gpm 2 تجاوز ننماید، صرف نظر از اینکه فشار آب چقدر افزایش یابد یا اینکه دوش به شیر کنترل مجهز باشد یا خیر. کاهش مصرف آب سرد ازنظر صرفه جویی در مصرف انرژی شاید کاهش مصرف آب سرد به اندازه آب گرم واجد اهمیت نباشد، ولی با توجه به انرژی زیادی که در مراحل مختلف تصفیه و انتقال آب مصرف میشود، باید در مصرف آب سرد نیز صرفه جویی نمود، در این راه مهم ترین کارهایی که از دست مصرف کنندگان بر میآید عبارتند از کاهش مصرف آب و استفاده مجدد از آب تا حد امکان. پیشنهاد های زیر میتوانند باعث کاهش مصرف آب گردند:1- استفاده از شستشو دهنده های فشاری (Flush tank- Flush value) کم مصرف که بجای ریزش 5 گالن آب در هر بار کشیدن سیفون 3 گالن آب را ریزش میکنند؛2-استفاده از محدودکننده های جریان آب دوش3- استفاده از شیرهای دستشویی کم مصرف در ساختمان هایی غیر از منازل مسکونی4- عدم استفاده از شستشو دهنده های فشاری خودکار (Automatic Flushing) در سیستم بهداشتی (به ویژه آبریزگاه ها (uninals) در ساعات خالی بودن ساختمان.استفاده مجدد از فاضلاب سبک ساختمان یکی دیگر از راه های صرفه جویی است. این امر زمانی ممکن است که فاضلاب سنگین (مستراح ها) و فاضلاب سبک (دستشویی و حمام) با لوله های جداگانه تخلیه شوند. فاضلاب سنگین و فاضلاب آشپزخانه ( که حاوی مواد چرب است) مستقیماً به شبکه فاضلاب ریخته میشود ولی فاضلاب سبک و آب باران مستقیماً به یک مخزن ذخیره بزرگ میریزد، این آب اصطلاحاً به آب خاکستری (grey water) موسوم است، درحالیکه فاضلاب سنگین معمولاً آب سیاه (black water) خوانده میشود. آب خاکستری از مخزن ذخیره به فیلتر و دستگاه کلرزن و سپس از طریق لوله به مستراح ها و آبریزگاه های ساختمان پمپاژ میگردد، چنانچه سطح آب مخزن بیش ازحد پایین بیاید، آب تازه (از لوله کشی آب آشامیدنی) به طور اتوماتیک به آن اضافه میشود، اگر آب خاکستری جمع شده در مخزن ذخیره بیش از ظرفیت مخزن باشد، مازاد آن به شبکه فاضلاب سرریز خواهد کرد. روش های بازیابی حرارت تلف شدهبرای بازیافت حرارت تلف شده در دستگاه ها فرآیندهای مکانیکی و الکتریکی ساختمان، تعداد روش های جدید زیاد نیست، در سال های گذشته تکنیک های بازیابی حرارت تلف شده شناخته شده بودند ولی انگیزه کافی برای استفاده از آنها وجود نداشت، اکنون این انگیزه وجود دارد و نتایج آن را باید در آینده شاهد بود، دولت فدرال ایالات متحده برای کسانی که وسایل بازیافت حرارت تلف شده را خریداری کرده و عملاً مورداستفاده قرار دهند تخفیف مالیاتی قائل میشود، به علاوه ، محدودیت ذخایر انرژی و گرانی روزافزون آن خود انگیزه ای قوی برای جدی شمردن موضوع است. لوله های حرارتی لوله های حرارتی مبدلی مرکب از لوله یا لوله های فلزی است که طرفین آنها کاملاً بسته و آب بندیشده است. جدار داخلی لوله ها دارای آستر از یک نوع ماده نفوذپذیر میباشد که حاوی مقدار معینی از یک مایع فرار است. مجموع این لوله ها، ممکن است برای انتقال گرمای محسوس (Sensible Heat) از یک جریان گاز نسبتاً داغ (مثل هوا) به یک جریان دیگر از گاز با دمای کمتر، مورداستفاده قرار گیرد.آستر داخل لوله های حرارتی را می توان از مواد مختلفی انتخاب نمود، از سرامیک های نفوذپذیر گرفته تا فتیله های نوع لیفه ای و توری سیمی ، حتی ممکن است در بعضی موارد آستر به کلی حذف شود. ظرفیت تبادل گرمایی لوله های حرارتی تا حدود زیادی بستگی به خاصیت نفوذپذیری و جذب رطوبت فتیله در اثر خاصیت موئینگی و نفوذپذیری آن دارد. سرعت جریان مایع در داخل لوله حرارتی بستگی زیادی به چگونگی استقرار آن دارد. قرار گرفتن لوله در وضعیت عمودی به طوریکه نیمه تبخیر (Evapor action) آن در پایین قرار گیرد، به لحاظ اینکه وزن مایع نیز به جریان یافتن آن در طول فتیله کمک میکند، حداکثر ظرفیت حرارتی را نتیجه میدهد.در عمل، سیال واسطه با دمای بالا که حامل حرارت تلف شده در فرآیندی دیگر است، در تماس با نیمه تبخیر لوله از روی آن عبور میکند و مایع در این نیمه از لوله در اثر حرارت تبخیر شده و بخار حاصله با گذر از مرکز لوله به نیمه تقطیر (Condensing) میرسد. در این قسمت به دلیل دمای نسبتاً پایین لوله و سیال محیط بر آن، بخار بر روی جدار داخلی لوله و فتیله آن تقطیرشده و مایع حاصله به سوی نیمه تبخیر لوله جریان مییابد. سیال درون لوله حرارتی میتواند هر سیال غیر خورنده با رابطه فشار – دبی معقول باشد. بسیاری از سیالات ازجمله آب با موفقیت مورداستفاده قرارگرفته اند ولی هیدروکربن های هالوژنه (فلوئورکربن ها ) بیشترین مصرف را داشته اند. با پره دار کردن سطح خارجی لوله ها میتوان ظرفیت تبادل حرارتی آنها را افزایش داد، در تصویر لوله ها دارای سطوح ساده بوده و تقریباً در وضعیت افقی قرار دارند، ظرفیت حرارتی بزرگ تر هنگامی حاصل خواهد شد که مجموعه نشان داده شده هر چه بیشتر به حالت عمودی متمایل شود، در بعضی از تأسیسات طوری پیش بینی میشود که این دسته لوله ها بتوانند داخل محفظه چرخش کنند تا حصول حداکثر ظرفیت حرارتی ممکن شود.