اقتصادی ترین سیستم های گرمایشی

گرمایش محیط ساختمان ها، واحدهای مسکونی، تجاری و ... یکی از مسائل مهم و قابل توجه در زندگی روزمره است. یکی از دستگاه هایی که جایگزین موتورخانه مرکزی شوفاژ شده و آب گرم موردنیاز جهت تأمین گرمایش محیط، به وسیله رادیاتورها و آب گرم بهداشتی جهت مصارف روزمره از قبیل شستشو، استحمام و غیره را فراهم می کند پکیج های گرمایشی یا به اصطلاح لاتین بویلرهاست که در عرف بازار پکیج شوفاژ دیواری نامیده می شود. در حال حاضر پکیج دیواری متداول ترین دستگاه برای ایجاد گرمایش شوفاژ در سراسر دنیاست. عدم اشغال فضای مفید، ایمنی بسیار بالا، استقلال کامل هر واحد مسکونی و رضایت کامل و کافی از عملکرد پکیج دیواری، تقریبا جایی برای تردید در استفاده از این سیستم در منازل و واحدهای تجاری باقی نمی گذارد. راندمان بالا و مصرف بهینه سوخت گاز، از دیگر عواملی هستند که دستگاه های اجرایی را نیز تشویق به توسعه استفاده از پکیج دیواری می نماید. امروزه با وجود آزاد شدن نسبی منابع انرژی در سبد خانوارها و توجه کمی و کیفی به مباحث انرژی استفاده از دستگاه هایی که مصرف را تا حد امکان پایین آورند درخور توجه تمامی اقشار جامعه است. در این میان پکیج های چگالشی یا همان بویلرهای چگالشی یکی از جدیدترین و اقتصادی ترین سیستم های گرمایشی هستند که در بازار دنیا با نام Condensing boiler عرضه می شود. این نوع از پکیج ها یا بویلر ها به دلیل برخورداری از حداکثر راندمان حرارتی (معمولا بیش از 90% )، تأمین آب گرم مصرفی و جریان سیستم گرمایشی بدون نوسانات دمایی محصولی قابل اعتنا و اطمینان بخش برای مصرف بهینه خانواده های ایرانی هستند. در سیستم پکیج های چگالشی از انرژی دود حاصل از احتراق برای پیش گرمایش آب سرد ورودی به پکیج (بویلر) استفاده می شود. آن ها ممکن است با گاز یا گازوییل کار کنند در واقع وقتی گاز یا گازوییل می سوزد، آب و کربن دی اکسید تولید می شود. در پکیج های قدیمی این گازها با دمای بالا (حدود 150 درجه سلسیوس) از دودکش خارج می شود، آب در این دما به حالت بخار است و این بخار وارد اتمسفر می شود، در این روش تقریبا تمامی حرارت تولیدشده سوخت هدر می رود. اما در پکیج های کندانس بخار آب تولید شده در طی سوختن در بویلر به کندانسه تبدیل می شود؛ لذا انرژی بیشتری بازیافت می شود به همین دلیل به آنها پکیج چگالشی می گویند. برای مفهوم تر شدن سیستم پکیج های چگالشی باید ذکر کرد که در زمان سوختن گاز حدود 14 برابر حجم گاز ورودی به مشعل، هوا وارد سیستم می شود. این هوای وارد شده به پکیج چگالشی دارای رطوبت (آب) است. این رطوبت (آب) موجود در هوا بعد از گرفتن گرما از مشعل به بخار تبدیل می شود و پس از گذر از داخل بویلر یا همان پکیج چگالشی به دودکش می رسد. در دودکش دمای دود به حدود 100 درجه سانتی گراد می رسد و اگر از این گرما برای پیش گرمایش آب مصرفی موردنیاز استفاده شود، می توان دمای دود را حتی از این هم پایین تر آورد. این همان زمانی است که بخار آب تشکیل شده در ورودی پکیج کندانس (میعان) شده و حرارتی را که در مشعل کسب کرده است به آب اطراف لوله های دودکش انتقال می دهد. با این رویه می توان میزانی از انرژی معمولی را که از دودکش تلف می شود بازیابی کرد. از دیگر مزایای پکیج چگالشی کنترل حرارت در خروجی پکیج چگالشی است. پکیج های قدیمی تر زمانی که به حرارت نیاز داشتند روشن شده و در زمان عدم نیاز خاموش می شدند؛ یعنی یک چرخه ثابت سرما و گرما نداشتند، درحالی که سیستم های چگالشی جدید این گونه نیست. خروجی به طور خودکار (اتومات) با افزایش یا کاهش شعله گرمای خود را کنترل می کند. شرایط آب و هوا و راندمان پکیج چگالشی در اواسط زمستان دما معمولا صفر یا زیر صفر درجه سلسیوس است و ماکزیمم انرژی گرمایی برای محیط موردنیاز است. در این زمان بویلرها یا پکیج های چگالشی باید آب 80 درجه سلسیوس را به رادیاتور های محل مصرف بفرستد. اگرچه متوسط دما در فصول سرد حدود 8 درجه سلسیوس است؛ بنابراین سیستم همیشه سیستم گرمایشی در بار ماکزیمم نیست. در واقع در اکثر سیستم های گرمایشی کمتر از 60% بار ماکزیمم نیاز است. پکیج های چگالشی خوب می تواند این تغییرات در آب وهوا را با تغییر دماهای مختلف آب سیرکوله در سیستم گرمایش جبران کند. برای انجام این عمل یک سنسور مخصوص دما روی سیستم نصب می گردد که این سنسور راندمان سیستم را بسیار بالا می برد. هرچه دمای آب سیستم پایین تر باشد راندمان بالاتر است. در ادامه به معرفی انواع پکیج های چگالشی موجود می پردازیم: پکیج چگالشی معمولی: در این نوع از پکیج های چگالشی یک مبدل حرارتی برای تأمین آب داغ خانگی وجود دارد. هنگامی که دوش حمام باز می شود آب سرد از درون مبدل عبور کرده، آب را گرم می کند. این پکیج ها قیمت پایینی دارند و مشکلشان این است که اگر چند نفر همزمان وارد حمام شوند نمی تواند آب گرم لازم را تأمین کند. از این مدل در آپارتمان ها و سوییت های کوچک استفاده می کنند. پکیج چگالشی (با مخزن ذخیره درونی): این پکیج ها یک مخزن ذخیره (45 تا 60 لیتر) برای تأمین آب گرم خانگی دارند. هنگامی که دوش باز می شود آب از مخزن ذخیره تأمین می شود. این مدل پکیج کمی گران تر از مدل قبلی است؛ اما مشکل تأمین آب همزمان برای چند نفر را ندارد. کویل های موجود در مخزن ذخیره آب قدرت بالایی دارند. این پکیج ها برای ساختمان های تا سه اتاق خواب مناسب است. پکیج چگالشی با مخزن گرم کننده : این نوع بویلر مخزن ذخیره یا مبدل حرارتی ندارد. بلکه یک مخزن گرم کننده جدا برای آب دارد که به طور غیرمستقیم آب خانگی را از طریق کویل های درون مخزن گرم می کند. این پکیج ها برای هر نوع ساختمانی کاربرد دارد. ترکیب سیستم های خورشیدی و پکیج چالشی: به راحتی می توان پکیج چگالشی را با نصب یک جفت کویل آب گرم که از بالا به پکیج و از پایین به سیستم خورشیدی متصل است، ترکیب کرد. کارشناس ساخت و تولید