مقایسه منبع کویل دار و منبع دوجداره

در این مطلب به معرفی منبع دوجداره و منبع کویلی پرداخته ایم و با بیان مزایا و معایب منبع دوجداره و منبع کویلی نسبت به یکدیگر، این دو منبع را مورد مقایسه قرار داده ایم تا با آگاهی و شناخت دو منبع، و بررسی ویژگی ها و تفاوت های منبع کویل دار و منبع دوجداره بتوانید منبع مورد نیاز خود را به درستی انتخاب و خریداری نمایید.

منبع دو جداره و منبع کویل دار هر دو از مبدل های حرارتی بوده که به منظور تولید آب گرم بهداشتی در موتورخانه های حرارت مرکزی مورد استفاده قرار می گیرند.

در این مطلب به معرفی مختصر منبع دوجداره و منبع کویلی پرداخته ایم و با بیان مزایا و معایب منبع دوجداره و منبع کویلی نسبت به یکدیگر این دو منبع را مورد مقایسه قرار داده ایم تا با آگاهی و شناخت دو منبع، و بررسی تفاوت منبع کویل دار و منبع دوجداره بتوانید منبع مورد نیاز خود را به درستی انتخاب و خریداری نمایید.

منبع دو جداره

شاید بتوان گفت منبع دوجداره در اصل یک مبدل دو لوله ای با جریان مخالف سیال است و از قوانین انتقال حرارت حاکم بر این نوع مبدل ها پیروی میکند. با توجه به قطر بالای لوله نسبت به طول ، علاوه بر تبادل حرارت یک مخزن ذخیره برای نگهداری آب گرم مصرفی نیز هست.

منبع دو جداره از دو استوانه تو در تو و هم مرکز و از جنس ورق گالوانیزه ساخته میشود. استوانه بیرونی با قطر بیشتر و طول کمتر بوده و استوانه داخلی به قطر کمتر و اندکی طول بیشتر. در جدار خارجی آب گرم سیستم حرارت مرکزی که توسط دیگ تولید شده، به طور مرتب جریان دارد و درون استوانه داخلی آب سرد از شبکه آبرسانی وارد شده و پس از تبادل حرارت با آب گرم دیگ که در جدار خارجی در گردش است، گرم شده و برای مصرف به ساختمان میرود.

آب در گردش در استوانه داخلی و خارجی به هیچ وجه در تماس مستقیم با یکدیگر نیستند و انتقال حرارت از طریق جداره فی ما بین و به طریق هدایت حرارتی و سپس جریان همرفت صورت میپذیرد.

در اصل آب گرم بهداشتی به طور غیر مستقیم و با استفاده از آب گرم مدار حرارت مرکزی تولید میشود که نسبت به گرم کردن مستقیم آب گرم مصرفی از نظر بهداشتی و فنی ارجحیت دارد. 
منبع دو جداره در ظرفیت های گوناگون از 200 تا 2000 لیتر تولید میشود. زمانی که ظرفیت یک منبع دوجداره توسط تولید کننده آن بیان میشود ، منظور ظرفیت استوانه داخلی است. 

همانطور که ذکر شده منابع دوجداره از ورق آهن گالوانیزه تولید میشود. ضخامت ورق های مورد استفاده در ساخت منبع دوجداره متفاوت و بسته به فشار و دمای کاری سیستم متغیر است. در جدار خارجی صرفا آب گرم مدار حرارت مرکزی سیر کوله میشود و فشار بالایی ندارد به همین جهت جنس ورق به کار رفته در آن نازک تر است.

ضخامت ورق به کار رفته در ساخت جدار خارجی معمولا 2یا 3 میلیمتر است اما اگر نیاز به سیر کوله مداوم آب با دمای بالاتر از 80 درجه سانتی گراد باشد ، معمولا ضخامت ورق جدار خارجی نیز بیشتر میشود. اما فشار در استوانه داخلی که آب گرم بهداشتی را در خود دارد ، تابع فشار آب شهر و ارتفاع ساختمان بوده و معمولا بالاتر از از جدار بیرونی است به همین جهت ضخامت ورق مورد استفاده در ساخت آن نیز بالاتر است.

معمولا برای ساخت استوانه داخلی از ورق هایی با  ضخامت 3 تا 5 میلیمتر استفاده میشود. معمولا تولید کنندگان برای معرفی دستگاه علاوه بر ظرفیت مخزن ضخامت ورق های مورد استفاده در ساخت منبع را نیز در معرفی دستگاه بیان میکنند.

این اعداد به صورت دو عدد ضرب در هم بوده و عدد اول و کمتر به معنای ضخامت جدار خارجی و عدد دوم و بیشتر به معنای ضخامت جدار داخلی است. مثلا عدد  5*3 به معنی مخزنی با ضخامت جدار داخلی 5 و جدار خارجی 3 وعدد  4*2  به معنی مخزنی با ضخامت داخلی 4 و جدار خارجی 2 است.

هرچه تعداد واحدهای مسکونی بیشتر باشد ، نیاز به آب گرم مصرفی نیز بیشتر است و در نتیجه مخزن با ظرفیت بیشتری مدنظر است و هر چه تعداد طبقات در ارتفاع افزایش یابد ، فشار وارده به استوانه داخلی منبع نیز بیشتر خواهد بود و در نتیجه استفاده از ورق ضخیم تر ضروری است.

افزایش ضخامت ورق استوانه داخلی موجب کاهش انتقال حرارت بین دو جدار میشود بنابراین راندمان منبع دو جداره در ظرفیت های بالاتر کمتر خواهد شد. به همین جهت پیشنهاد میشود اولا در ظرفیت های بالا تا حد امکان از منبع دو جداره کمتر استفاده شده و از سایر مبدل ها نظیر منبع کویلی استفاد شود و ثانیا ، به جای استفاده از یک منبع بزرگ با ظرفیت مورد نیاز پروژه ، از دو یا چند منبع کوچکتر با مجموع ظرفیت کل استفاده شود. این روش علاوه بر بالا بردن راندمان حرارتی سیستم ، باعث میشود تا در صورت خرابی یکی از منابع ، منبع دیگر مستقلا به کار خود ادامه دهد. 

در ساخت منبع دوجداره از ورق گالوانیزه سرد یا گرم استفاده میشود اما استفاده از ورق گالوانیزه گرم به خصوص در ساخت استوانه داخلی  به دلیل مقاومت بالاتر در مقابل اکسیداسیون و زنگ زدگی ارجحیت دارد. 

ورق گالوانیزه سرد از پوشش دادن ورق فولادی با لایه ای از فلز روی تولید میشود. اما در ساخت ورق گالوانیزه گرم ، ورق های فولادی در حوضچه مواد مذاب غوطه ور میشود که این مساله اولا باعث افزایش ضخامت لایه روی و ثانیا چسبندگی بیشتر این لایه میشود. به همین جهت ورق گالوانیزه گرم در مقابل اکسید شدن مقاوم تر و طول عمر آن بیشتر و البته گران تر است. 

کیفیت ساخت منابع دوجداره بر طول عمر آن تاثیر فراوانی دارد و باید در زمان خرید منبع دو جداره مورد توجه قرار گیرد. استفاده از ورق مرغوب و با ضخامت مناسب ، جوشکاری صحیح به خصوص در محل اتصال ورق ها به یکدیگر و محل اتصال جدار خارجی به داخلی و پوشش آن همگی بر طول عمر منبع دوجداره تاثیر دارد.

باید توجه داشت در صورت از بین رفتن پوشش گالوانیزه یا زنگ زدگی سطح داخلی منبع دوجداره ، آب گرم تولیدی دیگر بهداشتی نبوده و باید مخزن تعویض گردد. 

اتصال منبع دو جداره به شبکه آب و موتورخانه باید مطابق با استانداردهای ذکر شده و با شیر آلات مورد نیاز باشد و برای انتقال حرارت بهتر ورود و خروج آب گرم دیگ و آب سرد و گرم بهداشتی در خلاف جهت یکدیگر است.

منبع کویلی یا منبع کویل دار

اگر منابع دوجداره را از نوع مبدلهای دو لوله ای بنامیم ؛ منبع کویلی نیز از نوع مبدل های پوسته و لوله بوده که دارای پوسته ای نسبتا بزرگ تر نسبت به مبدلهای مرسوم است که علاوه بر جریان داشتن سیال در آن، وظیفه یک مخزن ذخیره را نیز ایفا میکند.

منبع کویلی تشکیل شده است از یک مخزن استوانه ای و از جنس فولاد یا ورق گالوانیزه و  یک کویل حرارتی در قسمت پایینی منبع ، که میتواند از جنس مس یا استیل ساخته شود. آب گرم سیستم حرارت مرکزی یا بخار درون کویل حرارتی جریان دارد و آب سرد معمولا از قسمت زیرین منبع وارد شده و با جذب گرما از کویل حرارتی گرم شده و آب گرم بهداشتی از قسمت بالایی منبع خارج و به سمت محل مصرف هدایت میشود اتصال منبع به شبکه لوله کشی باید مطابق با استانداردهای موجود باشد. شکل شماره 1 نحوه اتصال منبع کویلی به مدار لوله کشی موتورخانه و ارتباطات ان را نشان میدهد.
کویل منبع عموما به صورت U شکل و به صورت تک ردیفه یا دو ردیفه ساخته میشود و مخزن اصلی نیز از جنس گالوانیزه گرم یا سرد و یا ورق آهن سیاه ساخته میشود که در صورت ساخت ورق آهن سیاه لازم است حتما با پوشش اپوکسی مناسب پوشیده شود.

آب درون مخزن و آب گرم درون کویل به طور مستقیم با هم در ارتباط نیستند و گرم کردن آب در این روش نیز به طور غیر مستقیم صورت میپذیرد.

در منابع گالوانیزه بهتر است محل جوش ورق ها به یکدیگر که دچار سوختگی روکش گالونیزه میشود ، از داخل به وسیله رنگ اپوکسی پوشانده شود تا از پوسیدگی زود هنگام منبع از این نواحی جلوگیری شود.

منبع کویلی در ظرفیت 200 تا 10000 لیتر و گاها به صورت سفارشی در ظرفیتهای بالاتر و در شکل افقی (خوابیده)  و عمودی (ایستاده) تولید میشود. مدل ایستاده پر کاربرد تر بوده و بر روی زمین نصب میشود و مدل افقی یا خوابیده بر روی زمین یا استراکچر مخصوص و در ارتفاع داخل موتورخانه نصب میشود.

کویل آب گرم مخزن قابلیت جدا شدن برای سرویس و یا تعویض را دارند و برای سهولت این امر یک دریچه بازدید در جناح مجاور یا مخالف محل اتصال کویل به منبع در نظر میگیرند. محل نصب مخزن باید به گونه ای باشد که فضای مناسب برای بیرون کشیدن کویل مسی در زمان سرویس در مقابل منبع فراهم باشد.

به دلیل بالاتر بودن ضریب انتقال حرارت مس نسبت به فولاد و ساختار منبع کویلی ، و همچنین رسوب گذاری کمتر در منابع کویلی ، سرعت گرم کردن آب در منابع کویلی نسبت به منبع دوجداره بیشتر است و راندمان حرارتی منبع کویلی نیز از منبع دو جداره بیشتر است. همچنین به دلیل رسوب گذاری کمتر در مس ، خوردگی ناشی از تجمع رسوبات در سطوح کمتر بوده و طول عمر منابع کویلی نیز بالاتر است.

گردش آب سیستم حرارت مرکزی در منبع کویلی نسبت به منبع دوجداره با افت فشار بیشتر همراه است. از طرفی به دلیل آنکه معمولا کویل منبع در ترازی پایین تر یا مساوی دیگ قرار میگیرد، در زمان استفاده از منبع کویلی، استفاده از یک پمپ سیرکولاتور ضروری است. اگر کویل منبع در تراز بالاتری نسبت به کلکتور دیگ نصب شود میتوان از نصب پمپ صرف نظر نمود.

در مقاله اجزای منبع کویل دار به تفصیل تمامی اجزای مهم منبع کویل دار و لوازم جانبی آن را بررسی کرده ایم.

منبع کویل دار با دو کویل مجزا یا منابع دو کویله

گاهی اوقات تولید کنندگان منابع کویلی ، بر حسب سفارش مشتری منبع کویلی را با دو کویل مجزا میسازند. این منابع را منبع دو کویله مینامند. این مساله در چندین مورد میتواند اتفاق بیفتد.

زمانی که آب گرم مصرفی با حجم و تقاضای زیادی مورد انتظار باشد طبعا نیاز به منبع کویلی بزرگتری نیز خواهد بود که گران تر بوده و فضای بیشتری در موتورخانه اشغال میکند. یکی از راههای حل این مساله ساخت یک منبع کویل دار با یک کویل بزرگتر است که در این صورت نیز بزرگ بودن و سنگین شدن کویل مشکلاتی را در حین سرویس به دنبال خواهد داشت.

در اینجا برخی تولید کنندگان منابع کویلی، بر حسب سفارش مشتری منبع را با دو کویل مجزا میسازند. استفاده از منابع دو کویله در زمانهایی که نیاز به سرعت بیشتر در گرم کردن آب گرم مصرفی مد نظر باشد نیز کاربرد دارند.

یکی دیگر از کاربردهای منابع دو کویله در زمان هایی است که استفاده از دو منبع انرژی متفاوت برای گرم کردن آب گرم مصرفی مدنظر است.

مثلا یکی از کویلها به یک منبع انرژی بازیافتی از یک فرآیند یا یک منبع تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی متصل میشود و کویل دیگر به آب گرم دیگ حرارت مرکزی. در صورت عدم کفایت انرژی حرارتی در کویل اول برای گرم کردن آب گرم بهداشتی، کویل دوم وارد مدار شده و درجه آب گرم را به میزان مطلوب میرساند. توقف و گردش آب در کویل دوم میتواند به وسیله یک پمپ سیرکولاتور که از یک ترموستات فرمان میگیرد ، انجام پذیرد.

اسید شویی منبع کویلی

یکی از مزیت های بسیار خوب منبع کویلی امکان اسید شویی کویل منبع است. همانطور که میدانیم بر اثر رسوب گذاری آب بر روی جداره بیرونی کویل مسی ، به تدریج لایه ای از رسوب بر روی کویل تشکیل میشود هر چه دمای آب بیشتر باشد رسوب گذاری بیشتر خواهد بود. تشکیل رسوب و افزایش ضخامت آن موجب کاهش انتقال حرارت بین دو سیال میشود. برای حل این مشکل امکان جدا کردن کویل از منبع و اسید شویی آن دیده شده است.
 باید توجه داشت که در حین اسید شویی از اسید سازگار با جنس کویل استفاده شده پس از اسید شویی نیز اثر اسیدی ایجاد شده با محلول مناسب بازی خنثی سازی شود. وجود دریچه بازدید در منابع کویلی در باز و بسته کردن کویل کمک میکند. برخی از سرویس کاران انجام اسید شویی را برای منابع دو جداره نیز انجام میدهند از نظر نگارنده این کار میتواند اشتباه و موجب مشکلات بهداشتی و بروز خسارت به تاسیسات گردد. 

نکات مهم در اسید شویی منبع دو جداره

اولا همانطور که میدانیم، آب گرم مدار حرارت مرکزی در جدار بیرونی منبع دو جداره جریان دارد واگر سیستم نشتی مکرر و مداوم نداشته باشد، آب در جریان ثابت بوده و پس از یک دوره رسوب گذاری دیگر فاقد رسوب است.

این سیستم را یک سیستم با ضریب رسوب گذاری صفر مینامند. ولی آب گرم بهداشتی که در استوانه داخلی جریان دارد پیوسته مصرف شده و آب جدید جایگزین میشود به همین جهت عمده رسوبات در جدار داخلی استوانه داخلی به وجود میآید. این محل قابل رویت نیست و ممکن است در حین اسید شویی در اثر استفاده از اسید نا مناسب یا روش غیر صحیح اسید شویی پوشش گالوانیزه این ناحیه از بین برود که این مساله علاوه بر آنکه موجب آلوده شده آب در اثر برخورد به سطحی بدون پوشش گالوانیزه خواهد شد سبب پوسیدگی و سوراخ شدن مخزن نیز میشود. 

ثانیا برای اسید شویی این ناحیه نیاز به وارد کردن محلول اسیدی به مخزن است که در این صورت محلول اسیدی مستقیما به محل ذخیره و گذر آب گرم مصرفی و بهداشتی وارد شده است.

اگر اسید به خوبی از سطوح شسته نشود و یا اثر اسیدی به درستی از بین نرود طبعات ناشی از ورود این مواد به آب بهداشتی خطرناک و غیر قابل قبول است. در مجموع با توجه به ریسک موجود و اثر اسیدهای مورد استفاده بر روی فلز آهن و پوشش گالوانیزه و از همه مهمتر عدم امکان رویت محل اسید شویی ، انجام این کار منطقی به نظر نمیرسد.

اگر هم اسید شویی در مورد جدار داخلی صورت نپذیرد و صرفا جدار بیرونی اسید شویی شود با توجه به مطلب عنوان شده در مورد فرآیند رسوب گذاری ، این عمل ارزش چندانی ندارد. مگر در صورتی که مطمئن باشیم سیستم حرارت مرکزی نشتی مکرر داشته و بر اثر ورود آب جدید به سیستم رسوب گذاری در این ناحیه صورت پذیرفته است.

در ادامه مزایا و معایب منبع دوجداره و منبع کویل دار را نسبت به یکدیگر بیان می کنیم.

مزایای منبع دو جداره

1. منبع دو جداره نسبت به منبع کویلی دارای قیمت اولیه و هزینه نگهداری کمتر است.
2. منبع دو جداره نسبت به منبع کویلی دارای افت فشار کمتر است.

معایب منبع دو جداره

1. راندمان حرارتی منبع دو جداره نسبت به منبع کویلی کمتر است.
2. طول عمر منبع دوجداره نسبت به منبع کویلی کمتر است.
3. سرعت گرم شدن آب در منابع دوجداره نسبت به منبع کویلی کمتر است.
4. منبع دوجداره دارای محدودیت در ظرفیت ذخیره است.
5. تعمیرات منبع دو جداره دشوار تر و گران تر بوده و در صورت آسیب رسیدن به جدار داخلی تقریبا غیر قابل تعمیر است.
6. با توجه به موارد عنوان شده اسید شویی منابع دو جداره تقریبا ممکن نیست.
7. در صورت زنگ زدگی و اکسیداسیون سطوح داخلی منبع دوجداره احتمال ورود مواد مضر به آب آشامیدنی وجود دارد. از طرفی در صورت از بین رفتن پوشش گالوانیزه نیز آب مصرفی آلوده خواهد شد و بدتر اینکه این موارد زمانی قابل تشخیص خواهد بود که اثر آن در آب بهداشتی رویت گردد.

مزایای منبع کویل دار

1. سرعت گرم شدن آب در منبع کویلی نسبت به منبع دوجداره بیشتر است. همچنین امکان ساخت کویل با سطح حرارتی بیشتر و یا دو کویله نمودن منبع نیز برای افزایش این سرعت فراهم است. 
2. راندمان حرارتی منبع کویلی نسبت به منبع دوجداره بیشتر است. 
3. منبع کویلی قابلیت اسید شویی و رفع رسوبات و افزایش انتقال حرارت را داراست. 
4. منابع کویلی در ظرفیت های متنوعی تولید میشود و محدودیت کمتری از این حیث دارند.
5. منبع کویل معمولا دارای طول عمر بیشتر است.
6. کویل حرارتی منبع قابلیت تعویض و ارتقا دارد.
7. امکان استفاده از منابع کویلی در فشارهای بالای کاری و همچنین سیال واسط بخار وجود دارد.

معایب منبع کویل دار

1. قیمت اولیه منبع کویلی بیشتر است اما باید توجه نمود که اولا طول عمر بیشتری دارد و ثانیا ارزش ریالی کویل مسی آن در گذر زمان افت محسوسی نخواهد نمود و  ضایعات آن در یک منبع فرسوده رقم قابل توجهی خواهد بود.
2. همانطور که عنوان شد افت فشار آب در منبع کویلی نسبت به منبع دو جداره بیشتر بوده و معمولا نیاز به استفاده از یک پمپ سیرکولاتور است.

پمپ سیرکولاتور موتورخانه جزء مهمی از سیستم گرمایش مرکزی یا موتورخانه می باشد که به بررسی مشکلات و راهکارهای رایج آن پرداخته ایم.

نکات مهم در استفاده و نصب منبع کویلی و منبع دوجداره

1. منبع دو جداره و کویلی هر دو جزو آبگرمکن های غیر مستقیم بوده و بنا بر مقررات نصب شیر اطمینان حساس به فشار و حرارت برای هر دو این منابع ضروری است. این شیر حتما باید در بازه های زمانی سرویس و تست شود.
2. سطوح خارجی منبع دو جداره و کویلی باید حتما عایق کاری شوند.
3. نصب شیر یکطرفه در ورودی آب سرد به منبع دو جداره وکویلی ضروری است.
4. نصب شیر هواگیری در بالاترین قسمت منبع و  محل ورود آب گرم سیستم توصیه میشود.
5. برای برای سیرکوله طبیعی آب بهتر است این منابع در تراز بالاتری از دیگ نصب شود.

خرید منبع کویلی و منبع دوجداره

فروشگاه اینترنتی بامین تهویه تصاویر، اطلاعات فنی، مشخصات و قیمت انواع منبع دوجداره و منابع کویلی در مدل ها و ظرفیت های مختلف را جهت مقایسه و خریدی مطمئن در اختیار مشتریان عزیز قرار داده است.همچنین می توانید جهت دریافت مشاوره و خرید منبع کویلی و دوجداره با کارشناسان بامین تهویه تماس حاصل نمایید.

بامین تهویه تخصصی ترین وب سایت کشور در زمینه تأسیسات