منبع دوجداره

منبع دوجداره، نوعی مبدل حرارتی غیر مستقیم است که جهت تأمین آب گرم مورد نیاز ساختمان، در موتورخانه نصب میگردد. این آبگرمکن‌ها که در اغلب ساختمانهای مجهز به تاسیسات مرکزی دیده می شوند، از دو استوانه تو در تو تشکیل شده اند. بسته به تعداد واحدهای مسکونی و نیازهای ساکنان، از ظرفیتهای مختلف منبع یا مخزن دوجداره استفاده میشود.

در طراحی مخزن آب گرم دوجداره به جهت عملکرد هرچه بهتر دستگاه، از دو ضخامت متفاوت در جداره‌های بیرونی و درونی استفاده میشود. همچنین طول این مخازن را بیشتر از عرضشان در نظر میگیرند تا به تسریع فرآیند گرمسازی آب موتورخانه‌ها بپردازد.

منبع دوجداره آب گرم چیست؟

منبع دوجداره به مجموعه ای از دو مخزن با قطرهای متفاوت گفته میشود که میان آنها فضای خالی وجود داشته و برای انتقال دما از آب گرم ورودی از بویلر یا آبگرم کن به آب سرد مصرفی ساختمان مور استفاده قرار می گیرد. در حقیقت مخزن دوجداره از دو مخزن استوانه ای داخلی و خارجی تشکیل شده است که در مخزن داخلی آب سرد مصرفی ساختمان و در فاصله بین مخزن داخلی و مخزن بیرونی، آب گرم تولید شده توسط دیگ بخار (بویلر) وارد میشود. اختلاف دمای موجود در دو سیال بخش های داخلی و خارجی باعث انتقال دما و گرم شدن آب مخزن داخلی می گردد.

مخزن خارجی معمولاً به منابع حرارتی مثل مبدل های حرارتی متصل می شود که از طریق تماس مستقیم یا غیرمستقیم (با استفاده از سیالات گرمایی) به آب داخل مخزن داخلی گرما منتقل می کنند.

مزایای منبع دو جداره

انواع مخزن دوجداره به دلیل دارا بودن مزایای گسترده، در فرآیندهای صنعتی و خانگی، مورد استفاده قرار میگیرند. برخی از مهمترین دلایل بکارگیری این مخازن به شرح زیر است:

• ارزان بودن منبع دوجداره نسبت به سایر منبع حرارتی.
• این منبع دارای افت فشار بسیار کم می باشند.
• نیازی به اختصاص دادن پمپ سیرکولاتور برای گردش آب گرم ندارند.
• پیچیدگیهای ساختاری کمتری دارند. ازهمین رو هنگام خرید منبع آب گرم، دغدغه زیادی نخواهید داشت.
• قابلیت طراحی و تولید در انواع ظرفیتهای متنوع و گسترده
• تأمین تمامی نیازهای آب گرم آپارتمانهای مسکونی
• مقاومت بدنه ای خوب در برابر ضربه و زنگ زدگی. (به دلیل بکارگیری لایه یا لایه‌هایی از جنس روی بر روی لایه اصلی گالوانیزه ای)
• بهره گیری از منبع کویل دار برای تمامی آپارتمانهای مسکونی مناسب نیست. در حالیکه با خرید منبع دوجداره آب گرم، میتوان از این تجهیزات در انواع ساختمانها استفاده کرد.

البته که این مخازن دارای محدودیتهایی نیز می باشند. مهمترین عیب منبع آب گرم، مزایای کمتر و وجود محدودیتهای ساختاری و امکاناتی کمتر در آنهاست. البته همین محدودیت‌ها موجب شده تا هزینه نهایی و قیمت منبع آب گرم به شکل قابل توجهی کاهش یابد. چرا که کارکردهای اضافی از این دستگاه‌ها حذف شده و تنها وظیفه اصلی گرم سازی آب، صورت میپذیرد. برخی دیگر از معایب این دستگاه‌ها عبارتست از:

• افت حرارتی منبع دوجداره نسبت به منبع کویل دار بیشتر است.
• استفاده از دو جداره که در صورت سوراخ شدن جداره داخلی کار تعمیر آن به سهولت انجام نمی شود.
• حداکثر ظرفیتی مورد نیاز برای خرید منبع دوجداره آب گرم 4000 لیتر می باشد. بنابراین برای آپارتمانهای با تعداد واحد مشخص و محدود، از این مخازن استفاده میشود. این درحالیست که انواع منبع کویل دار در نیازهای ظرفیتی به مراتب بیشتر تولید میشوند. در نتیجه چنانچه به ظرفیتهایی بیشتر از 4000 لیتر نیاز داشته باشید، استفاده از منابع کویل دار پیشنهاد میگردد. طبق نیازسنجی های صحیح، بمنظور تأمین آب گرم آپارتمانهای با واحدهای مسکونی بسیار زیاد، بایستی از منبع کویل دار استفاده شود.

مکانیزم عملکرد منبع دوجداره

ساختار کلی و شیوه گرمسازی آب توسط این آبگرمکن ها، چندان پیچیده نیست. بدین منظور ابتدا آب داغ یا بخار خروجی از دیگ، به جداره خارجی منبع دوجداره آب گرم ارسال میشود. سپس با انتقال حرارتی که بین آب موجود در داخل مخزن و جداره بیرونی اتفاق می افتد، آب داخل مخزن آب گرم می شود. برای اینکه به انتقال حرارت سرعت ببخشیم باید طول منبع دوجداره از قطر آن بیشتر باشد. برای جلوگیری از اتلافهای حرارتی نیز این مخازن را عایق بندی می کنند. راندمان حرارتی منبع 2 جداره %95 می باشد که عددی بسیار عالی در فعالیتهای صنعتی محسوب میشود.

طبق اصل انتقال حرارتی بین دو ماده غیر هم‌دما، دمای آب سرد موجود در لایه داخلی افزایش یافته (معمولا بین 50 تا 60 درجه سانتیگراد) و مورد مصرف قرار میگیرد، همچنین طی این فرآیند همدمایی آبگرم یا بخار تولیدی توسط بویلر موجود در جداره خارجی درصدی از گرمای خود را از دست میدهد و دوباره راهی بویلر میگردد. این سیکل به طور متناوب در سیستم تولیدی آبگرم ادامه خواهد داشت.

اجزای کلی منبع دوجداره

منبع دوجداره آب گرم معمولاً از این اجزا تشکیل می شود:

• بدنه: از جنس فلز مقاوم به حرارت (مانند استیل یا فولاد ضد زنگ) که فضای داخلی و خارجی منبع را تشکیل می دهد.
• دو جداره: دو لایه از بدنه که در میان آن ها فضای خالی برای جریان آب گرم و سرد وجود دارد.
• عایق حرارتی: برای جلوگیری از اتلاف حرارت بین دو جداره، از مواد عایق مانند پشم شیشه یا پلی اورتان استفاده می شود.
• ورودی و خروجی آب: لوله هایی که آب سرد و گرم را به منبع وارد و از آن خارج می کنند.
• ترمومتر یا دماسنج: برای اندازه گیری دمای آب در داخل منبع.
• ورود و خروجی گاز (در برخی مدل ها): اگر از سیستم گرمایش گازی استفاده می شود، این ورودی و خروجی ها برای هدایت گاز به داخل محفظه احتراق است.
• شیر اطمینان: برای جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد در داخل منبع که بواسطه بالا رفتن فشار بویلر ایجاد می شود.
• فن یا مشعل (در مدل های گازی): برای گرم کردن آب توسط سوخت گاز.

این اجزا به منبع دوجداره آب گرم کمک می کنند تا کارایی بالا و عمر طولانی داشته باشد.

نصب منبع دوجداره

نکاتی که در نصب منبع دوجداره باید به آنها دقت کرد:

• باید شیر اطمینان فشار و دما حتما روی منبع آب گرم نصب شده باشد.
• در ورودی آب شهری حتما از شیرهای یک طرفه استفاده کنیم.
• بر روی مخزن داخلی منبع دو جداره اتصالاتی از قبیل شیر اطمینان فشار و دما و و شیری برای برگشت آبگرم مصرفی تعبیه میشود.
• در تاسیسات بزرگتر بهتر است به جای استفاده از یک مخزن آب گرم دوجداره از 2 یا چندین منبع استفاده شود.
• تمامی منابع آب گرم دوجداره باید مجهز به شیر اطمینان برای فشار و دما باشند.
• در سیستمهای گرمایشی با ظرفیت بالا و بزرگتر بهتر است از تعداد بیشتری مخزن بهره جست تا در صورت خرابی احتمالی یکی از منابع، کل سیستم مصرفی مختل نگردد.
• علاوه بر شیرهای اطمینان، در مخازن دوجداره شیری برای برگشت آب مصرفی باید در نظر گرفته شود.
• شیر مورد استفاده در مسیر آب ورودی لوله کشی شهری، باید از نوع یک طرفه باشد.
• منبع، برای سهولت در جابجایی، دارای دو عدد قلاب اتصال فلزی مستحکم میباشد.
• جوشکاری منابع دوجداره، برای استحکام و کیفیت بیشتر از نوع زیر پودری توسط زبده ترین نفرات انجام می گیرد.
• محل نصب منبع، باید تراز باشد.
• مخازن باید به طور مناسب در جای خود مهار شوند.
• بهتر است زیر منابع یک فونداسیون حداقل به ضخامت 10 سانتی متر اجرا گردد.
• برای طراحی از نرم افزارهایی مثل catia , AutoCad , Solidwork (نرم افزار کتیا) و… استفاده می شود.
• 

مشخصات فنی مخازن دوجداره آب گرم

مخازن دوجداره آب گرم معمولاً برای ذخیره و نگهداری آب داغ در سیستم های حرارتی یا صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. مشخصات فنی این مخازن ممکن است بسته به نوع و کاربرد متفاوت باشد، اما در اینجا برخی از ویژگی های عمومی آنها آورده شده است:

• معمولاً از فولاد ضد زنگ یا پلی اتیلن (در برخی موارد برای سیستم های خاص) ساخته می شوند. برخی از مخازن دوجداره دارای پوشش داخلی از جنس لاستیک یا پلی اورتان برای جلوگیری از خوردگی هستند.
• مخزن دوجداره آب گرم از دو لایه یا دو جداره تشکیل شده است که یکی از آن ها برای ذخیره آب گرم و دیگری برای عایق بندی حرارتی استفاده می شود.
• ظرفیت این مخازن معمولاً از 200 تا 4000 لیتر و بیشتر متغیر است؛ انتخاب ظرفیت بستگی به میزان نیاز به آب گرم و کاربرد خاص دارد.
• بعضی از مخازن دوجداره به کوئل یا سیستم های گرمایشی داخلی مجهز هستند که از طریق آن ها، آب سرد وارد شده به مخزن گرم می شود.
• عایق حرارتی یکی از ویژگی های مهم مخازن دوجداره است که می تواند تا حدود زیادی از هدر رفتن انرژی جلوگیری کند.
• این مخازن معمولاً برای فشارهای عملیاتی مختلف طراحی می شوند. فشار معمولاً بین 4 تا 8 بار متغیر است، اما بسته به کاربرد ممکن است بیشتر یا کمتر باشد.
• مخازن دوجداره برای جلوگیری از خوردگی و رسوبات دارای پوشش های ضد زنگ یا مواد خاص هستند.
• برخی مدل ها به گونه ای طراحی شده اند که امکان نصب ترمومتر و ترموستات برای کنترل دمای آب گرم وجود دارد.
• در برخی مدل ها از پوشش های مخصوص مانند کربن استیل برای قسمت داخلی و پوشش های رنگی برای قسمت خارجی استفاده می شود تا هم از زنگ زدگی جلوگیری کند و هم ظاهری مناسب داشته باشد.

در ادامه جدول مشخصات فنی منابع دوجداره آب گرم قابل تولید در ایران آورده شده است:

طراحی و ساخت منبع دوجداره آب گرم

جنس انواع مخزن دوجداره آب گرم از ورق گالوانیزه st37 (شبیه مخزن گالوانیزه تک جداره) می باشند. چون این مخازن تحت فشار بالایی قرار نمی گیرند، پس در نتیجه ضخامت ورق ها زیاد نمی باشد. انجام محاسبه و تعیین ضخامت صحیح ورق گالوانیزه مورد استفاده در ساخت منبع دوجداره، بر اساس:

1. ظرفیت فشار کار (فشار آب درون منبع)
2. و همچنین رعایت استانداردهای بین المللی مخازن تحت فشار،

صورت می گیرد. ضخامت متداولی که برای مخازن استفاده میشود، برای مخزن بیرونی 2 تا 3 میلیمتر و برای مخزن داخلی 4 تا 5 میلیمتر است.

در این نوع منابع برای جداره اول و عدسیهای محدب، از ورق به ضخامت 4 الی 6 میلیمتر و برای ورقهای جداره دوم یا خارجی از ورق به ضخامت 3 الی 5 میلیمتر طبق سفارش خریدار یا منبع طراحی شده استفاده میشود. جنس این ورق ها ورق فولادی ST-37 با روکش گالوانیزه گرم میباشد. باید به این نکته دقت شود که ضعف اصلی منبع دو جداره در دوام جداره داخلی و مقاومت عدسیهای مورد استفاده، میباشد. لذا در انتخاب ضخامت ورق مورد استفاده در نواحی ذکر شده باید دقت کافی منظور گردد زیرا اولین نقطه پوسیدگی در منبع دو جداره، عدسی ها میباشند. علت استفاده از ورق ضخیم در لایه اول، بالا بودن فشار نسبت به لایه دوم میباشد.

بایستی بدانید که استفاده از متریال گالوانیزه در ساخت مخزن دوجداره آب گرم به 3 دلیل عمده است:

1. متریال گالوانیزه در قیاس با اکثر متریالهای فلزی، ارزانتر است. لذا هزینه‌های ساخت مخزن دو جداره را شدیداَ کاهش میدهد.
2. تسریع در روند گرم شدن آب، یکی دیگر از ویژگیهای گالوانیزه می باشد.
3. همچنین بهداشتی است و استاندارد بهداشتی بالایی را برای آب گرم مصرفی ساکنان به ارمغان می آورد.

رنگ آمیزی داخل بدنه مخزن آب گرم دوجداره از سه لایه رنگ اپوکسی جمعا به ضخامت حداقل 140 میکرون تشکیل شده است که پس از تمیزکاری و انجام سندپلاست (sa 2.5) اجرا می گردد. ضمنا در تمام نقاطی که جوشکاری صورت گرفته از اپوکسی یا زینکای سرد استفاده می گردد. بیرون منبع پس از اجرای یک لایه ضد زنگ، با استفاده از رنگ روغنی، رنگ و تحویل خریدار خواهد شد.

قیمت منبع دوجداره

قیمت منبع دوجداره آب گرم به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله ظرفیت، جنس بدنه، نوع عایق، برند و امکانات اضافه مثل ترموستات یا شیر اطمینان. معمولاً این منابع در ظرفیت های مختلف از 200 تا 4000 لیتر تولید می شوند و جنس آن ها می تواند فولادی یا استیل باشد که روی قیمت تأثیر می گذارد. نوع عایق هم مهم است؛ مثلاً عایق پلی اورتان باعث افزایش قیمت نسبت به پشم شیشه می شود. برندهای معتبر معمولاً قیمت بیشتری دارند. به طور کلی، قیمت این منابع در بازار از حدود 5.000.000 تومان شروع شده و بسته به مشخصات می تواند تا 60.000.000 تومان یا بیشتر هم برسد.

قیمت منبع دوجداره آب گرم به چند عامل بستگی دارد که می تواند تفاوت هایی در قیمت ایجاد کند. این عوامل شامل موارد زیر می شوند:

• منابع با ظرفیت های بالاتر معمولاً قیمت بالاتری دارند.
• منابع استیل ضد زنگ معمولاً گران تر از منابع با بدنه فولادی ساده هستند.
• کیفیت و نوع عایق مورد استفاده، مانند پلی اورتان یا پشم شیشه، می تواند تأثیر زیادی روی قیمت بگذارد.
• ویژگی های اضافی مانند ترموستات دیجیتال، شیر اطمینان، مشعل های با راندمان بالا، یا سیستم های گرمایشی پیشرفته قیمت منبع دوجداره آب گرم را افزایش می دهد.
• برندهای معتبر یا تولیدکنندگان با سابقه معمولاً قیمت بالاتری دارند.
• میزان ضخامت ورقه گالوانیزه جداره‌های داخلی و خارجی و البته وزن کلی دستگاه

تعمیر مخزن دوجداره آبگرم

مخازن آب گرم غالباَ نیاز به تعمیرات خاصی ندارند. اما همواره ممکن است یک مشکل رایج در این انواع منبع دوجداره آب گرم بوجود بیاید. چنانچه جداره‌های داخلی این تجهیزات و یا مخزن (کویل اصلی) این دستگاه‌ها دچار سوراخ شدگی گردد، آب ریخته شده به سیستم‌های حرارتی و گرمایی واحدهای مسکونی نفوذ پیدا میکند. در نتیجه به احتمال زیاد:

• هم آب از منابع انبساطی باز نصب شده در پشت بام‌های آپارتمان بیرون زدگی پیدا میکند.
• و هم ممکن است فضای موتورخانه ها را پر از آب کند!

نکات خرید منبع دوجداره

بمنظور خرید منبع دوجداره آب گرم، توجه به نکات زیر الزامی می باشد:

1. پیش از خرید، به پشتیبانی ظرفیتی این تجهیزات بر اساس تعداد واحد، توجه نمایید. یعنی بر اساس تعداد واحدها و تخمین میزان مصرف، ظرفیت مخزن دوجداره آب گرم را انتخاب نمایید.
2. به فضای موتورخانه پیش از خرید مخزن دو جداره توجه نمایید. چرا که حتماَ باید یک فضای خالی سی سانتیمتری از سطح بالایی مخزن تا سقف موتورخانه و فضاهای تأسیساتی در نظر گرفته شود.
3. نوع جوشکاری و ضخامت ورقه‌های گالوانیزه بدنه را حتماَ مورد بررسی قرار دهید.
4. سراغ شرکتهای معتبر برای خرید منبع دوجداره آب گرم بروید. زیرا هم تجربه کاری و کیفیتی بالایی دارند. و هم خدمات پس از فروش و گارانتیهای معتبری ارائه می دهند.
5. عدسی، بخش مهمی از این تجهیزات به شمار می رود. از آنجایی که غالباَ پوسیدگی و خرابیهای دستگاه از بخش مخزن شروع میشود، ضخامت هر چه بیشتر ورقه عدسی را مدنظر قرار دهید.
6. برای سفارش خرید منبع دوجداره به فضای موجود در موتورخانه، ابعاد و ارتفاع دربهای ورودی و همچنین قطر و ارتفاع منبع درخواستی به جهت سهولت در ورود و خروج منبع، دقت لازم مبذول شود.