انواع پکیج شوفاژ دیواری از لحاظ تامین هوای تازه (دودکش):
پکیج شوفاژ دیواری، از لحاظ تأمین هوای تازه به دو دسته تقسیم میشود:
- پکیج شوفاژ دیواری محفظه باز
- پکیج شوفاژ دیواری محفظه بسته
۱- پکیج شوفاژ دیواری محفظه احتراق باز:
اختلاط مناسب سوخت و هوا باعث بالا رفتن کیفیت احتراق میشود. حالت ایدهآل نزدیک شدن به احتراق کامل خواهد بود. پکیج با محفظه احتراق باز (اصطلاحا نوعB) پکیجی است که در آن برای تخلیه محصولات احتراق به خارج از اتاق دودکش پیشبینی شده و هوای احتراق مستقیماً از اتاقی که پکیج در آن نصب شده تأمین گردد. (استاندارد ملی ایران ۵۳۶۳ بخش ۴-۳-۱)
پکیج با محفظه باز به معنی فن دار بودن یا بدون فن بودن آن نمیباشد. بدین معنی که اگر هوای مورد نیاز احتراق از داخل فضا تأمین شود از منظر نصب و تأمین هوای تازه تفاوتی بین پکیج بدون فن و فن دار وجود ندارد و به هر دو حالت پکیج با محفظه باز اطلاق میشود.
2- پکیج شوفاژ دیواری محفظه احتراق بسته:
پکیج با محفظه احتراق بسته (اصطلاحا نوع C) پکیجی است که در آن، مسیر احتراق نسبت به فضای مسکونی ای که پکیج در آن نصب شده، درزبندی شده است. کانال های تأمین هوای احتراق و تخلیه محصولات احتراق و پایانه یعنی انتهای این کانالها یا وصاله ها که برای متصل کردن پکیج به سیستم دودکش یا کانال به کار میرود، در واقع بخشی از پکیج هستند (به معنی کل سیستم دودکش و متعلقات آن). (استاندارد ملی ایران ۱۲۱۵۶ بخش ۴-۲-۱)
این مجموعه باعث میشود که هوای تازه برای احتراق از محیط خارج از ساختمان مسکونی به مشعل یا برنر (Burner) برسد و همچنین محصولات احتراق نیز به خارج از ساختمان هدایت شود.
پس هرگاه هوای مورد نیاز احتراق (هوای تازه) از محیط بیرون تامین می گردد و محصولات احتراق (دود و بخار آب ناشی از احتراق) به محیط بیرون هدایت می گردد، به آن نوع نصب، (دقت شود نوع نصب و نه خود پکیج)، نصب، بصورت محفظه احتراق بسته گفته می شود.
به عنوان نکته پایانی لازم به ذکر است که می توان پکیج شوفاژ دیواری فن دار را، بصورت نصب با محفظه احتراق باز انجام داد.
دسته بندی پکیج ها بر اساس احتراق
بر اساس نحوه انجام فرآیند احتراق که تأمین کننده حرارت برای گرم کردن آب می باشد، دو دسته متفاوت تعیین شده است:
- اتمسفریک که با نام معمولی هم شناخته می شود.
- پری میکس که با نام چگالشی هم شهرت دارد.
1. اتمسفریک (معمولی)
نوع اتمسفریک یا معمولی از نسل اول این تجهیزات است. در این مدل طرح خاصی برای استفاده از تولیدات فرآیند احتراق پیشبینی نشده است و بنابراین این تولیدات بدون اینکه دستکاری شوند، از طریق مسیر خروجی به بیرون از ساختمان هدایت می شوند. راندمان در این گونه ادوات در بهترین حالت 90 درصد خواهد بود که اگر با دستگاه های تهویه مطبوع آشنا باشید، می دانید گرچه مطلوب خواهد بود اما همچنان جای پیشرفت دارد.
2. چگالشی (پری میکس)
پکیج چگالشی، یکی از جدیدترین انواع این تجهیزات گرمایشی به حساب می آیند که با مصرف سوخت کم و راندمان حرارتی بالا، از مزایای قابل توجهی نسبت به مدل های قبلی برخوردار است. در فرآیند احتراق گاز در مشعل دستگاه، دو محصول اصلی به نام دی اکسید کربن و بخار آب تولید می شود.
در پکیج های معمولی، این محصولات احتراق با دما های بالا (میانگین ۱۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد) از طریق دودکش به بیرون می روند. با اینکه در این دما بخشی از انرژی گرمایی در محصولات احتراق با دما های بالا هدر می رود، اما به دلیل وجود بخار آب در فاز بخار، انرژی گرمای قابل استخراجی نیز وجود دارد.
در سیستم های چگالشی، با فراهم نمودن تغییرات در طراحی پکیج، از محتویات احتراق برای گرمایش ابتدایی آب سرد ورودی به پکیج استفاده می شود. به این ترتیب، دمای گازهای خروجی به دمای ۰۱ الی ۱۰ درجه سانتی گراد کاهش می یابد.
در این دما، بخار آب تولید شده در طی فرآیند احتراق تقطیر می شود و به کندانسه تبدیل خواهد شد. از این رو، به این نوع دستگاه ها پکیج چگالشی می گویند. در این روش، از انرژی گرمایی موجود در بخار آب تولید شده نیز استفاده می شود تا به دمای آب ورودی به پکیج افزوده شود و در نتیجه راندمان حرارتی بهبود می یابد.
نحوه عملکرد پکیج چگالشی نسبت به پکیج های غیر چگالشی
پکیج های چگالشی عملکردی متفاوت نسبت به پکیج های غیرچگالشی دارند. هنگامی که گاز مشعل در دستگاه سوخته می شود، احتراق رخ می دهد و گاز دی اکسید کربن به همراه بخار آب تولید می شوند. در پکیج های معمولی، این مواد با دمای بالا (حدود 150 تا 300 درجه سانتی گراد) از دودکش به بیرون هدایت می شود.
در این دما، آب در فاز بخار قرار دارد و بخشی از انرژی گرمایی از طریق خروج محصولات احتراق با دمای بالا از دست می رود. در پکیج های چگالشی با اعمال تغییرات در طراحی آبگرمکن، از محصولات احتراق در جهت گرمایش ابتدایی آب سرد ورودی به پکیج بهره گیری می کنند.
به این ترتیب، دمای گازهای خروجی تا حدود 60 تا 70 درجه سانتی گراد کاهش پیدا کرده و باعث تولید بخار آب می شود. بخار آب در طول فرآیند احتراق تقطیر شده و به کنداسه تبدیل خواهد شد. به همین دلیل، این دستگاه ها را پکیج چگالشی می نامند.
در واقع تفاوت اصلی بین پکیج معمولی و پکیج چگالشی در روش استفاده از انرژی حاصل از احتراق و مدیریت آلاینده های آن است. در پکیج معمولی، بخشی از انرژی حاصل از احتراق از طریق دود و گازهای حاصل از احتراق از بین رفته و به هوا منتقل می شود.
اما در پکیج چگالشی، به محض باز شدن شیرآلات آب گرم، شعله دستگاه روشن می شود و محصولات احتراق، شامل گاز دی اکسید کربن و آب، در محفظه احتراق به وجود می آیند. دود ایجاد شده از این احتراق از طریق دودکش پکیج به خارج ساختمان منتقل می شود.
یکی دیگر از تفاوت های این دو محصول در تاثیرات زیست محیطی و تولید آلاینده های شیمیایی است. گازهای حاصل از احتراق در پکیج های معمولی آلاینده های جوی و تغییرات دمایی هوا را افزایش می دهند. اما پکیج های چگالشی با استفاده از تبخیر و بخار آب موجود در محصولات احتراق، سعی در بهره برداری بیشتر از انرژی حاصل از احتراق و کاهش انتشار گازهای آلاینده دارند.
مزایای پکیج های چگالشی
مزایای پکیج های چگالشی موارد متعددی را شامل می شوند که برخی از آن ها عبارت اند از:
- مصرف میزان انرژی کمتر
- نصب آسان و کم زحمت
- استفاده کم از سوخت های فسیلی
- حداقل انتشار گاز CO
- پیشگیری از ورود گاز های گلخانه ای به هوا
- کاهش میزان گرمایش زمین
تقسیم بندی پکیج بر اساس محل نصب
پکیج دیواری
این دسته به عنوان پکیج های دیواری، احتمالاً رایج ترین شکل استفاده از این دستگاه خصوصاً در فضاهای مسکونی و تجاری می باشد. اغلب ساختمان ها و مجتمع های ساخته شده به دست مهندسین نوین، سیستم گرمایشی خود را بر اساس پکیج های دیواری قرار داده اند. صرف نظر از نوع عملکرد فنی یک پکیج، باید به این نکته اشاره کرد که پکیج دیواری برای محل نصب از دیوار به عنوان موقعیت استقرار استفاده می کند. در مورد ویژگی های فنی باید از قابلیت تامین آب گرم برای مصرف روزانه و گرم کردن شوفاژ ها و سیستم های گرمایشی دیگر یاد کرد که البته به عنوان نقطه مشترک در میان اغلب این سیستم ها شناخته می شود. انواع پکیج دیواری را می توان در فروشگاه ها و مراکز مختلف فروش به سادگی یافت و در مورد انتخاب خود از میان برندها و ظرفیت های مختلف تصمیم گیری لازم را انجام داد.
پکیج زمینی
پکیج های زمینی از مهمترین و مشابه ترین سیستم های گرمایشی نسبت به موتورخانه های مرکزی هستند. معمولاً شکل استفاده از این دستگاه ها زمانی است که متخصصین این امر، به دلیل وجود متراژ بالا در فضای ساختمان، راندمان و بهره وری استفاده از پکیج های دیواری را برای آن کافی ندانند و بدین ترتیب برای استفاده از پکیج های زمینی ترغیب شوند. اغلب مراکز درمانی، ورزشی و مجتمع های مسکونی بزرگ بهترین گزینه برای راه اندازی انواع پکیج زمینی هستند. این دستگاه های پکیج خاص، توان بسیار بیشتری نسبت به نمونه‌های دیواری داشته و همچنین برخی از امکانات مانند ذخیره آب در منابع مخصوص به خود سبب خواهد شد به هنگام بروز مشکلاتی در فشار آب، کاملاً قدرت رفع این چالش را داشته باشند. از لحاظ حجم اشغال شده توسط این پکیج قابل مقایسه با پکیج های دیواری و ایستاده نیستند و صدای تولید شده توسط آنها نیز کاملاً بلندتر از انواع دیگر این دستگاه خواهد بود. به همین دلیل معمولاً پکیج زمینی را در فضای بیرون از ساختمان مستقر کرده و بدین ترتیب باید قبل از راه اندازی نسبت به تعیین موقعیت و آماده سازی پیش زمینه های آن، اقدامات لازم را انجام داد.
تقسیم بندی بر اساس تعداد مبدل:
پکیج های دیواری بر اساس تعداد مبدل به دو دسته: پکیج دیواری دو مبدل و تک مبدل تقسیم میشود. اما به هر حال هیچ پکیجی توانایی تامین همزمان آب بهداشتی و سیستم گرمایشی را ندارد و همیشه اولویت کاری دستگاه پکیج با آب گرم بهداشتی است. یعنی اگر پکیج در حال گرم کردن سیستم گرمایشی باشد و در عین حال مصرف کننده آب گرم را باز نماید؛ پکیج به صورت اتوماتیک از حالت گرمایشی به حالت آب گرم تغییر می‌کند.
نکته: در بعضی از منابع پکیج چگالشی را به عنوان پکیج سه مبدل یاد میکنند که پیشتر در مورد آن توضیح داده شد.
پکیج تک مبدل یا بی ترمیک ( Bithermic ) :
در این نوع پکیج ها یک مبدل حرارتی اصلی دوبل با عنوان ( Double gas water heat exchanger) استفاده می شود.
این نوع مبدل ها هم آبگرم مصرفی و هم گرمایش توسط این مبدل با تماس مستقیم با شعله مشعل تامین می گردد.
در این نوع پکیج دیواری:
مصرف کننده با باز کردن یکی از شیرها، ورد آب سرد به مبدل اصلی دوبل شده را فرمان میدهد. آب در معرض شعله مستقیم مشعل گرم و از طریق لوله به سمت مصرف می رود.
این عملکرد دقیقا مشابه عمل کرد آبگرمکن دیواری فوری می باشد. همچنین کنترل دمای آبگرم مصرفی بدلیل تماس مستقیم آب با شعله سخت تر است . به همین دلیل دمای آبگرم حین مصرف تا حدودی دچار نوسان می گردد.
حال زمانی که مصرف کننده پکیج را در حالت زمستانی قرار می دهد شیر سه طرفه مسیر حرکت را به سمت رادیاتور ها می برد. در این حالت پکیج دیواری فقط در شرایط زمستانی پمپ فعال می گردد و در حالت تابستانی پمپ دستگاه غیر فعال می باشد.
از طرفی با توجه به اینکه در این نوع مبدل ها آبگرم مصرفی با شعله مستقیم در تماس است و تمام کار بر عهده یک مبدل در دستگاه می باشد باعث رسوب گذلری بیشتر در این نوع از پکیج هیا دیواری می گردد.
پکیج دو مبدل یا مونوترمیک ( Monothermic ):
در این نوع پکیج دیواری از دو نوع مبدل استفاده می شود ، مبدل اصلی (Gas water heat wxchanger ) و مبدل صفحه ای (Water Heat exchanger) .
در این پکیج دیواری برای تامین گرمایش محیط از مبدل اصلی استفاده می گردد به این صورت که در حالت زمستانی پمپ دستگاه فعال بوده و با گردش آب در مبدل اصلی گرمایش تامین می گردد.
حال زمانی که مصرف کننده درخواست آبگرم مصرفی را دارد پمپ دستگاه مجددا فعال شده و با گردش آب شهر در مبدل صفحه ای ثانویه آبگرم مصرفی را تامین می کند . مبدل ثانویه به این گونه کار می کند که با قرار گیری آب سرد مصرفی در مجاور آبگرمی که توسط مبدل اصلی ایجاد شده آبگرم مصرفی را تحویل می دهد.
در این پکیج دیواری به جهت ثابت بودن دبی عبوری و کنترل بهتر دمای سیال ، گرادیان حرارت تحت کنترل بوده و آبگرم مصرفی به صورت مطبوع بدست می آید.
در شرایط کارکرد یکسان ، با توجه به اینکه آبگرم مصرفی با شعله مشعل تماس مستقیم ندارد ، تشکیل رسوب بر جدار داخلی مبدل صفحه ای به مراتب دیرتر از پکیج دیواری تک مبدل اتفاق می افتد.
