بویلر و دیگ آبگرم 

دیگ (Boiler)

دیگ یا بویلر، دستگاهی می باشد که جهت تولید سیال با دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. دیگ ها برحسب این که سیال تولیدی بخار یا روغن و یا آب باشد، به دیگ بخار، دیگ روغن داغ، دیگ آب داغ و دیگ آبگرم تقسیم می شوند. دیگ بخار با تبخیر آب، بخار داغ تولید می کند. دیگ روغن داغ برای گرم کردن سیال های روغنی تا دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد؛ بدنه این دیگ ها باید از آلیاژی باشد که در تماس با روغن دچار خوردگی نشود. دیگ آب داغ قادر است با تامین فشار بالا، آب را بدون تبخیر شدن تا دمای 130 درجه سانتی گراد گرم نماید. دیگ آبگرم، قادر به تولید آب با دمای 90 درجه می باشد. دیگ های آبگرم پر فروش ترین نوع دیگ بوده که در سیستم شوفاژ مورد استفاده قرار می گیرد. دیگ های آب گرم وسایل ضروری هستند که خانه های ما را گرم و دوش های ما را فعال نگه می دارند. اما آیا می دانستید که آنها در ادارات و ساختمان های تجاری نیز نقش اساسی دارند؟ در این جا، عمیقاً به دنیای دیگ های آب گرم می پردازیم و توضیح می دهیم که چگونه کار می کنند و چرا برای خانه ها، ادارات و سایر ساختمان ها اهمیت دارند. چه صاحب خانه باشید و چه مدیر تاسیسات، درک این سیستم ها برای اطمینان از تامین پایدار آب گرم کلیدی است. بیایید با هم دنیای جذاب دیگ های آب گرم را بررسی کنیم.

دیگ آبگرم

بویلر یا دیگ آبگرم یکی از اجزای اصلی سیستم های گرمایش مرکزی در موتورخانه ها می باشند. این دستگاه، انرژی حرارتی تولید شده توسط مشعل را به آب داخل خود منتقل می کند. در دیگ های آبگرم حداکثر دمای آب داخل دیگ 90 درجه سانتیگراد می باشد. بویلر ها بر حسب تعداد مسیری که گازهای حاصل از احتراق مشعل در دیگ طی می کند تا وارد دود کش شوند به انواع تک پاس (از رده خارج شده و دیگر تولید نمی شوند)، دو پاس و سه پاس تقسیم می شوند. در دسته بندی دیگر، دیگ های آبگرم بر اساس جنس به دو نوع چدنی و فولادی تقسیم می شوند. دیگ های چدنی به روش ریخته گری و به صورت پره پره در کارخانه تولید شده و معمولا در محل نصب، مونتاژ می شود. در صورتی که دیگ های فولادی از ورق فولاد و لوله های آلیاژی آتشخوار به صورت یکپارچه تولید می شود. علاوه بر سیستم های گرمایشی ساختمان، دیگ های آبگرم در صنایع مختلف نیز کاربرد فراوانی دارد. 

دیگ آبگرم فولادی:

همانطور که پیش از این اشاره شده، دیگ های آب گرم فولادی به بویلرهایی گفته می شود که جنس بدنه آن ها ساخته شده از ورق فولاد می باشد. در طراحی تولید دیگ های فولادی دو الگو برای ساخت بویلر یا دیگ وجود دارد: واتر تیوب و فایر تیوب. برای گرم کردن سیال در محفظه دیگ، یا باید شعله درون محفظه دیگ رها شود و آب درون لوله های موجود در محفظه به جریان افتاد؛ به عبارتی آب درون لوله و آتش در اطراف لوله می باشد؛ که به این نوع از دیگ ها، واتر تیوب یا آب در لوله گفته می شود. و یا باید محفظه دیگ از آب پر شده باشد و شعله با عبور از لوله های آتشخوار موجود در محفظه، دمای آب مخزن را افزایش دهد؛ به عبارتی آتش درون لوله و آب در اطراف لوله باشد که به این دسته از دیگ ها، دیگ فایر تیوب گفته می شود. دیگ های واتر تیوب برای ظرفیت های بالا و فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند و دیگ های فایر تیوب برای فشار و دمای محدود مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین قیمت دیگ های واتر تیوب بسیار ارزان تر می باشد.

دیگ های فولادی آبگرمی که در موتورخانه های ساختمان های مسکونی، تجاری، اداری و بسیاری از کارخانجات با نیاز به آب گرم (حداکثر 90 درجه) مورد استفاده قرار می گیرند، همگی از نوع فایر تیوب می باشند.دیگ های فولادی آبگرم براساس تعداد مسیر گذر محصولات احتراق به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

دیگ فولادی آبگرم دوپاس: این مدل از بویلرهای فولادی آبگرم دارای یک پاس عبور شعله و یک پاس گردش دود می باشد. در این مدل از دیگ ها، محل اتصال مشعل و خروجی دودکش هر دو در یک سمت قرار دارد. فشار کاری دیگ های آبگرم دوپاس بین 2 الی 4 bar می باشد.

دیگ فولادی آبگرم شعله برگشتی: هوای گرم تولید شده از احتراق مشعل یک بار تا انتهای دیگ حرکت نموده و سپس بدلیل بسته و شکل محدب انتهای دیگ، از اطراف به جلو برگردانده می‌شود. در انتها این هوای گرم که مقدار زیادی از حرارت و گرمای خود را به آب درون دیگ منتقل کرده است، به پاس لوله ها فرستاده می‌شود و از طریق دودکش خارج می‌گردد. در حقیقت در این نوع دیگ هوای گرم سه بار در طول دیگ حرکت می کند به همین دلیل راندمان دیگ های کوره برگشتی از بویلرهای دو پاس بیشتر است. فشار کاری دیگ های شعله برگشتی معمولا بین 3 تا 8 Bar می باشد. 

دیگ فولادی آبگرم سه پاس: این مدل از بویلرهای فولادی آبگرم دارای یک پاس عبور شعله و دو پاس گردش دود می باشد. در این مدل از دیگ ها، محل اتصال مشعل در جلوی دیگ و دودکش پشت دیگ قرار دارد. فشار کاری دیگ های آبگرم سه پاس بین 3 الی 10 bar می باشد.

دیگ فایر باکس چیست؟

دیگ فولادی آب گرم فایرباکس، نوعی دیگ فایر تیوب دو یا سه پاس می باشد، با این تفاوت که در طراحی تولید آن، قبل از ورود آتش به پاس اول، یک کوره (Fierbox) تعبیه شده است. بدنه دیگ های فایبر باکس ظاهری بیضی شکل دارد. دیگ های فایرباکس دارای راندمان حرارتی 92% بوده و قابلیت طراحی برای فشار کاری تا 12 bar را دارا می باشند. 

منظور از دیگ دارای پلاک استاندارد چیست؟

دیگ با پلاک استاندارد اصطلاحی است که بیشتر برای دیگ های فولادی به کار گرفته می شود. ولی برخی از خریداران دیگ آب گرم نیز به دلایل مختلف  از جمله ایمنی بیشتر، تمایل به تهیه دیگ آب گرم با پلاک استاندارد دارند. طبق قوانین سازمان ملی استاندارد، باید برای تولید دیگ های بخار موارد زیر رعایت شود:

• تولید کننده دارای پروانه استاندارد با شماره ملی باشد
• تمام مراحل تولید دیگ باید توسط ناظران دارای صلاحیت، بازرسی شده و برای دیگ، گواهی و پلاک بازرسی صادر شود.

دیگ گالوانیزه و دیگ استیل

منظور از دیگ گالوانیزه و یا دیگ استیل، دیگ های فولادی می باشد که مخزن آن که توسط آب پر  می شود از ورق استیل یا گالوانیزه ساخته شده باشد. این دیگ ها برای گرمایش آب استخر و نیز استفاده در موتورخانه آپارتمان های مسکونی کاربرد دارد. با استفاده از دیگ گالوانیزه و یا دیگ استیل در گرمایش آب استخر، دیگر نیازی به تهیه مبدل حرارتی نمی باشد. همچنین با استفاده از دیگ گالوانیزه و دیگ استیل در موتورخانه مرکزی آپارتمان ها، دیگر نیازی به تهیه منبع دو جداره یا منبع کوئل دار و یا مبدل حرارتی برای آبگرم بهداشتی نمی باشد.

عقب خیس و عقب خشک

دیگ چدنی

دیگ های چدنی همانگونه که از نامشان پیداست، از آلیاژ چدن ساخته شده اند. مهمترین تفاوت دیگ های چدنی با دیگ های فولادی در این است که برخلاف دیگ های فولادی که ساختاری یکپارچه دارند، دیگ های چدنی به صورت پره پره تولید شده و توسط بوشن یا اورینگ و کیت اتصالات، قابلیت مونتاژ و سرهم بندی در محل نصب را دارا می باشند. همچنین، ظرفیت دیگ های چدنی را می توان با زیاد و کم کردن تعداد پره ها، تغییر داد. از دیگ های چدنی برای تولید آبگرم (دمای 90 درجه سانتی گراد) استفاده می شود. بویلرهای چدنی معمولا دارای فشار کاری 3 الی 10 bar  می باشند. طراحی پره های دیگ چدنی به گونه ای است که این دیگ های دارای یک مسیر عبور شعله و دو مسیر عبور دود می باشد؛ به عبارتی دیگ های چدنی، سه پاس محسوب می شوند.

مقایسه دیگ های آبگرم چدنی و فولادی

• دیگ های آبگرم فولادی نسبت به دیگ های چدنی ارزان قیمت تر است.
• دیگ های چدنی قابلیت افزایش ظرفیت را دارد در حالی که دیگ های آبگرم فولادی این امکان را ندارد.
• دیگ های چدنی در صورت آسیب هر یک از پره ها، قابلیت تعویض همان پره را دارد؛ در حالی که دیگ های فولادی در صورت آسیب دیدن باید به طور کامل تعویض شود.
• حمل و بارگیری و انتقال به موتورخانه دیگ های چدنی به دلیل جدا بودن قطعات از یکدیگر، آسانتر است.
• هزینه های نصب و راه اندازی دیگ های فولادی به دلیل نداشتن عملیات مونتاژ، کمتر است.

محاسبه ظرفیت مورد نیاز برای دیگ آبگرم

برای محاسبه سرانگشتی ظرفیت مناسب دیگ کافیست تا مساحت کل بنا را در عدد 200 ضرب نماییم تا ظرفیت گرمایشی مورد نیاز برحسب کیلوکالری بدست آید. سپس با مراجعه به کاتالوگ، مدل دیگ متناسب با ظرفیت محاسبه شده جستجو می نماییم. برای محاسبه دقیق تر بار گرمایشی مورد نیاز ساختمان برحسب کیلو کالری می توان از فرمول زیر بهره جست:

0.29 / (مساحت کل بنا * 111 * 0.35) = A

 ظرفیت منبع به لیتر * B = 50

A + B = بار گرمایشی مورد نیاز بر حسب کیلو کالری

مزایای دیگ های آب گرم و سیستم‌های مبتنی بر آن‌ها

در این بخش، مزایای استفاده از دیگ های آب گرم، هم در کاربردهای مسکونی و هم تجاری را بررسی خواهیم کرد:
بهره وری انرژی: دیگ های آب گرم به دلیل بهره وری انرژی شناخته شده اند. بسیاری از مدل‌ها، به‌ویژه مدل‌های جدیدتر، دارای رتبه‌بندی AFUE (بازده سالانه مصرف سوخت) هستند، به این معنی که بخش قابل توجهی از انرژی ورودی را به گرمای مفید تبدیل می‌کنند و قبض انرژی را کاهش می‌دهند.
قابلیت اطمینان: دیگ های آب گرم راه حل های گرمایش قابل اعتمادی هستند. آنها یک منبع ثابت و بدون وقفه آب گرم و گرما را فراهم می کنند و راحتی در خانه ها و عملیات بدون وقفه در محیط های تجاری را تضمین می کنند.
گرمایش منطقه‌ای: دیگ‌های آب گرم امکان گرمایش منطقه‌ای را فراهم می‌کنند و کنترل دقیقی بر دما در مناطق مختلف ساختمان فراهم می‌کنند. این می تواند منجر به صرفه جویی در انرژی و افزایش راحتی شود.
صرفه جویی در هزینه: بویلرهای کم مصرف می توانند در طول زمان به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ها منجر شوند، زیرا سوخت یا برق کمتری مصرف می کنند. علاوه بر این، کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری می تواند منجر به کاهش هزینه های طولانی مدت شود.
مزایای زیست محیطی: بویلرهای با راندمان بالا آلاینده های کمتری تولید می کنند و اثرات زیست محیطی آنها را کاهش می دهند. برخی از مدل ها حتی می توانند با منابع انرژی تجدیدپذیر ادغام شوند و ردپای کربن را بیشتر کاهش دهند.
سفارشی سازی: دیگ های آب گرم در اندازه ها و انواع مختلفی وجود دارند که به کاربران این امکان را می دهند تا بهترین متناسب با نیازهای گرمایشی خاص خود را انتخاب کنند، چه در یک خانه کوچک یا یک ساختمان تجاری بزرگ.
ویژگی های مدرن: بسیاری از دیگ های آب گرم مجهز به ویژگی های پیشرفته ای مانند ترموستات های قابل برنامه ریزی، گزینه های کنترل از راه دور و سیستم های خود تشخیصی هستند که راحتی و کنترل را افزایش می دهند.
درک این مزایا می تواند به افراد و مشاغل کمک کند تا هنگام انتخاب دیگ های آب گرم برای نیازهای گرمایشی و آب گرم خود تصمیمات آگاهانه بگیرند. در نظر گرفتن این مزایا در چارچوب الزامات و اولویت های خاص خود ضروری است.

سیستم های لوله کشی در سیستم های گرمایش هیدرونیک و آب گرم

سیستم های لوله کشی شریان های گرمایش هیدرونیک و توزیع آب گرم هستند که نقش مهمی در انتقال موثر گرما دارند. چه در کاربردهای مسکونی و چه تجاری، درک این سیستم ها برای عملکرد بهینه ضروری است. به این منور می توان نکات زیر را در در گرفت:

• انواع لوله کشی: انواع مختلفی از مواد لوله کشی در سیستم های گرمایش هیدرونیک و آب گرم مورد استفاده قرار می گیرد، از جمله مس، PEX  و چند لایه و فولاد. هر ماده دارای مزایای خود است و بر اساس عواملی مانند هزینه، دوام و سازگاری با سیال مورد حمل انتخاب می شود.
• زون بندی و گردش: در سیستم های هیدرونیک، لوله کشی معمولاً به مناطقی سازماندهی می شود که هر یک به یک منطقه یا اتاق خاص خدمت می کنند. پمپ های سیرکولاسیون تضمین می کنند که آب گرم به طور موثر به این مناطق منتقل می شود. منطقه بندی و گردش مناسب طراحی شده برای گرمایش یکنواخت و بهره وری انرژی ضروری است.
• عایق کاری: عایق بندی لوله ها به ویژه در آب و هوای سرد برای جلوگیری از اتلاف گرما و حفظ کارایی سیستم حیاتی است. مواد عایق مانند فوم یا فایبرگلاس در اطراف لوله ها اعمال می شود تا اتلاف انرژی کاهش یابد.
• شیرهای متعادل کننده: شیرهای متعادل کننده یا شیرهای بالانس برای تنظیم جریان آب گرم در مناطق مختلف استفاده می شوند. آنها اطمینان حاصل می کنند که هر منطقه مقدار مناسبی از گرما را دریافت می کند و از گرمای بیش از حد یا کم گرم شدن جلوگیری می کند.
• انبساط و انقباض: سیستم های آب گرم با تغییر دمای آب انبساط و انقباض را تجربه می کنند. مخازن انبساط و سایر قطعات برای سازگاری با این نوسانات نصب می شوند و از آسیب به سیستم لوله کشی جلوگیری می کنند.
• تعمیر و نگهداری: بازرسی و نگهداری منظم سیستم های لوله کشی برای شناسایی و رسیدگی به مسائلی مانند نشتی، خوردگی یا انسداد ضروری است. تعمیر و نگهداری به موقع می تواند طول عمر سیستم را افزایش داده و از تعمیرات پرهزینه جلوگیری کند.
• کیفیت آب: کیفیت آب در سیستم های آب گرم برای جلوگیری از خوردگی و رسوب در لوله ها حیاتی است. اقدامات تصفیه آب، مانند افزودن بازدارنده ها، اغلب برای حفظ یکپارچگی سیستم استفاده می شود.
• توزیع آب گرم: سیستم های لوله کشی نیز نقش حیاتی در توزیع آب گرم شیرها و لوازم خانگی دارند. در محیط های مسکونی، اطمینان از تحویل سریع آب گرم به شیرها و دوش ها برای رضایت کاربر ضروری است. سیستم‌های برگشت آب گرم در این جا نقش بسیار مهمی دارند.

درک پیچیدگی های سیستم های لوله کشی برای حفظ کارایی و قابلیت اطمینان سیستم های گرمایش هیدرونیک و آب گرم بسیار مهم است. طراحی مناسب، انتخاب مواد، عایق کاری و نگهداری از عوامل کلیدی در تضمین عملکرد بهینه هستند.

نگهداری و مراقبت

نگهداری و مراقبت مناسب برای اطمینان از طول عمر و کارایی دیگ های آب گرم ضروری است. در این بخش، مراحل و ملاحظات برای نگهداری دیگ آب گرم شما در شرایط بهینه را بررسی خواهیم کرد.

• بازرسی های منظم: بازرسی های معمول را توسط تکنسین ماهر برنامه ریزی کنید تا علائم سایش، خوردگی یا هر گونه مشکل احتمالی بررسی شود. تشخیص زودهنگام می تواند از تعمیرات پرهزینه جلوگیری کند.
• تمیز کردن: دیگ و اجزای آن را تمیز نگه دارید. گرد و غبار، زباله ها و رسوبات را از بین ببرید، زیرا می توانند بر عملکرد و کارایی تأثیر بگذارند.
• بررسی ایمنی: اطمینان حاصل کنید که ویژگی های ایمنی، مانند شیرهای فشار شکن و کنترل های دما، به درستی کار می کنند. این ویژگی ها برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب سیستم حیاتی هستند.
• سرویس سالانه: سرویس سالیانه دیگ آب گرم خود را در نظر بگیرید. این شامل بازرسی کامل، تمیز کردن و آزمایش تمام اجزا است. یک سرویس حرفه ای می تواند مسائل را قبل از تبدیل شدن به مشکلات اساسی شناسایی و برطرف کند.
• هواگیری رادیاتورها: اگر سیستم شما از رادیاتورها برای گرمایش استفاده می کند، آنها را به طور مرتب هواگیری کنید تا هوای محبوس آزاد شود. هوای موجود در سیستم می تواند راندمان گرمایش را کاهش دهد.
• کیفیت آب: کیفیت آب مناسب را برای جلوگیری از خوردگی و رسوب در دیگ بخار و لوله کشی حفظ کنید. اقدامات تصفیه آب طبق توصیه سازنده باید رعایت شود.
• ارتقای راندمان: اگر دیگ آب گرم شما قدیمی است، ارتقاء را به قطعات کم مصرف تر در نظر بگیرید. مدل های جدیدتر اغلب کارایی بهتر و هزینه های عملیاتی کمتری را ارائه می دهند.
• روش های اضطراری: با روش های اضطراری در صورت خرابی یا نشتی دیگ آشنا شوید. دانستن نحوه خاموش کردن دیگ بخار و منبع اصلی آب می تواند از بروز حوادث جلوگیری کند.
• دستورالعمل های کاربر: دفترچه راهنمای کاربر ارائه شده توسط سازنده را نگه دارید و دستورالعمل های تعمیر و نگهداری مشخص شده در آن را دنبال کنید. تولید کنندگان اغلب توصیه هایی را متناسب با محصولات خاص خود ارائه می دهند.
• راهنمای حرفه ای: هنگامی که شک دارید یا با مشکلی مواجه شدید، به دنبال کمک حرفه ای باشید. تلاش برای تعمیر یا اصلاح دیگ بدون تخصص لازم می تواند خطرناک باشد.

نگهداری و مراقبت منظم نه تنها عمر دیگ آب گرم شما را افزایش می دهد، بلکه تضمین می کند که به طور موثر کار می کند و مصرف انرژی و هزینه ها را کاهش می دهد. این سرمایه گذاری هم در آسایش و هم در پس انداز است.

 انتخاب بهترین دیگ

• محاسبه بار گرمایش: با محاسبه بار گرمایشی خود شروع کنید، که مقدار انرژی گرمایی مورد نیاز برای حفظ دمای راحت در فضای شماست. عواملی مانند اندازه خانه یا ساختمان شما، عایق بندی، آب و هوا و تعداد مناطق گرمایشی در این محاسبه نقش دارند.
• نوع دیگ را تعیین کنید: بر اساس بار گرمایشی و نیازهای خاص خود، مناسب ترین نوع دیگ را انتخاب کنید. دیگ های معمولی با مخازن ذخیره سازی برای فضاهای بزرگتر با تقاضای بالا ایده آل هستند، در حالی که دیگ های ترکیبی یا سیستمی برای خانه ها یا آپارتمان های کوچکتر کارآمدتر هستند.
• ملاحظات بهره وری: به دنبال بویلرهایی با درجه بندی AFUE بالا باشید. مدل‌های با راندمان بالاتر، مقدار بیشتری از انرژی ورودی را به گرما تبدیل می‌کنند که منجر به صرفه‌جویی در هزینه در طول زمان می‌شود.
• ارزیابی حرفه ای: برای انجام محاسبات تلفات حرارتی و توصیه اندازه و نوع مناسب دیگ بخار، بسیار توصیه می شود با یک متخصص یا مهندس گرمایش مشورت کنید. آنها می توانند بینش های ارزشمندی را متناسب با موقعیت منحصر به فرد شما ارائه دهند.
• ملاحظات مربوط به منطقه بندی: اگر سیستم گرمایش چند ناحیه ای دارید، مطمئن شوید که دیگ می تواند مناطق مختلف گرمایش را به طور موثر اداره کند. منطقه بندی می تواند به بهینه سازی مصرف انرژی و راحتی کمک کند.
• بودجه: بودجه خود را هم برای خرید اولیه و هم برای هزینه های عملیاتی بلند مدت تعیین کنید. در حالی که دیگهای بخار کارآمدتر ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشند، اغلب منجر به کاهش قبض انرژی در طول زمان می شوند.
• منبع سوخت: دیگ بخاری را انتخاب کنید که با منبع سوخت موجود در منطقه شما هماهنگ باشد. گزینه های رایج عبارتند از گاز طبیعی، پروپان، نفت و برق.
• محدودیت های فضایی: فضای موجود را برای نصب در نظر بگیرید. دیگ های دیواری برای فضاهای کوچک بسیار عالی هستند، در حالی که واحدهای بزرگتر ممکن است به یک دیگ بخار اختصاصی نیاز داشته باشند.
• شهرت سازنده: تحقیق کنید و سازنده معتبر دیگ را انتخاب کنید که به دلیل کیفیت و قابلیت اطمینان شناخته شده است. نظرات مشتریان را بخوانید و به دنبال توصیه ها باشید.
• تعمیر و نگهداری و گارانتی: در مورد الزامات نگهداری و ضمانت های ارائه شده توسط سازنده استعلام بگیرید. گارانتی جامع می تواند آرامش خاطر را فراهم کند.

با ارزیابی دقیق نیازهای گرمایشی خود، مشاوره با کارشناسان و در نظر گرفتن این عوامل، می توانید بهترین دیگ بخار را برای اطمینان از تامین گرمایش و آب گرم کارآمد و مطمئن در خانه یا ساختمان خود انتخاب کنید. اکنون در لیو تهویه می توانید انواع دیگ ها را باهم مقایسه و بهترین انتخاب را داشته باشد.