در صنعت تاسیسات ساختمانی از تجهیزات متنوعی برای رفع نیاز ساختمان‌ها استفاده می‌شود و با پیشرفت تکنولوژی هر سال نوع جدیدی از تجهیزات تاسیساتی به بازار عرضه می‌شود تا نقاط ضعف نسل‌های پیشین را پوشش دهند. مبدل صفحه ای یکی از این تجهیزات است که کاربردهای گوناگون و مزایای خاص خودش را دارد. در این مطلب از وبلاگ کلینیک تأسیساتی سماسازان با مبدل صفحه ای و کاربردهای مختلف آن آشنا خواهید شد. همچنین با جایگزین کردن مبدل صفحه ای با منبع‌های دوجداره و کویل دار می‌توان از مزایا و بهبودهای خاصی در سیستم‌های تاسیساتی بهره‌مند شد.
معرفی مبدل صفحه ای
زمانی که دو جسم با دمای متفاوت کنار هم قرار می‌گیرند. گرما از جسم گرمتر به جسم سرد منتقل می‌شود. این اتفاق به صورت برعکس هم اتفاق می‌افتد تا تعادل دما بین دو جسم برقرار شود. مبدل صفحه ای نسل جدیدی از مبدل‌ها حرارتی هستند که در آن انتقال گرما بین صفحات سرد و گرم شیاردار صورت می‌گیرد و گرما در سطح گسترده‌ای انتقال پیدا می‌کند. جنس لایه‌های مبدل حرارت صفحه ای معمولا از جنس فولاد است و تولیدکنندگان سعی می‌کنند که از فولاد ضد زنگ برای محصولات خود استفاده کنند. به کار بردن مواد مقاوم با کیفیت باعث می‌شود که عمر مفید دستگاه افزایش قابل توجهی داشته باشد.
ساختار مبدل صفحه ای
در بین صفحات چین دار مبدل حرارتی صفحه ای معمولا از نوعی واشر پلیمری استفاده می‌شود. کلیه صفحات و واشرها در یک قاب فولادی قرار می‌گیرند و به وسیله پیچ و مهره‌های فولادی دو قسمت قاب به هم محکم می‌شود. به طور کلی اجزای اصلی مبدل صفحه ای عبارتند از:
- صفحات چین دار از جنس فولاد ضد زنگ
- قاب فولادی
- واشرهای پلیمری
- پیچ و مهره‌های نگهدارنده صفحات در قاب
نوع دیگری از مبدل‌ها حرارتی وجود دارند که در آن‌ها از لحیم و جوشکاری برای اتصال صفحات به هم استفاده می‌شود. در این مدل دیگر واشر پلیمری وجود ندارد، به همین دلیل می‌تواند در فشار بیشتری کار کند. مبدل حرارتی پلیمری حداکثر فشار 25 بار را می‌تواند تحمل کند؛ اما در مبدل‌های جوشکاری شده این عدد به 30 بار هم می‌رسد.
مزایا و ویژگی‌های مبدل صفحه ای
همانطور که در مقدمه اشاره شد مبدل‌های صفحه ای مزایا و فواید بیشتری نسبت به نسل‌های قدیمی‌تر مبدل در لوازم تاسیساتی دارند. در ادامه این بخش مزایای مبدل صفحه ای را بیان می‌کنیم.
- نرخ تبادل بالای حرارتی: در این مدل از مبدل‌های حرارتی نرخ تبادل گرما نسبت مبدل‌های لوله‌ای حدود 3 تا 6 برابر بیشتر است
- دست یافتن به اختلاف دمای پایین با استفاده از مبدل صفحه ای: به دلیل اینکه آشفتگی سیال درون مبدل زیاد است، تبادل حرارت با بیشتری بازدهی ممکن صورت می‌پذیرد
- نیاز به فضای کمتر برای نصب: از آنجایی که بازدهی انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی 25 تا 50 درجه بیشتر از مبدل‌های لوله‌ای است، در مکان‌هایی که محدودیت فضا برای نصب مبدل وجود دارد، انتخاب مبدل حرارتی صفحه ای بسیار منطقی است
- وزن کمتر: مبدل‌های صفحه ای معمولا وزن بسیار کمی دارند و انتقال دادن آن‌ها آسان است
- رسوبگیری کم: به دلیل اینکه سیال مرتبا در حال جا به جایی درون مبدل است، رسوبات کمتری در مسیرهای جریان سیال باقی می‌ماند
- نگهداری آسان: طراحی مناسب مبدل‌های صفحه ای باعث شده است که نگهداری از آن‌ها آسان باشد، همچنین این قابلیت کمک می‌کند که هزینه‌های تعمیر دستگاه به شدت کاهش پیدا کند.
- امکان افزایش یا کاهش دادن ظرفیت مبدل: یکی از مهمترین ویژگی‌های مبدل حرارتی صفحه ای این است که به آسانی می‌توان با توجه به نیاز ظرفیت کلی دستگاه را تغییر داد
- استفاده از چند سیال مختلف در مبدل: از دیگر قابلیت‌های مهم مبدل صفحه ای این است که امکان استفاده از چند سیال مختلف درون مبدل وجود دارد
معرفی منبع دوجداره و منبع کویل دار
در بیشتر ساختمان‌های که موتور خانه مرکزی دارند باید از مبنع دوجداره یا کویل دار برای تامین آب گرم مورد نیاز ساختمان استفاده کرد. به طور کلی منبع دوجداره یک آب گرمکن غیر مستقیم است که برای تامین آب گرم مورد استفاده قرار می‌گیرد. منبع دوجداره به این صورت کار می‌کند که آب گرم مورد نیاز ساختمان را به وسیله سیال‌های گرم مثل آب گرم و بخار آب تامین می‌کند. استفاده از این روش باعث می‌شود که آب گرم مصرفی تماس مستقیم با منبع‌های گرمایی نداشته باشد.
منبع‌های دوجداره از مواد گوناگونی ساخته می‌شوند، اما به معمولا جنس بیشتر منبع‌های دوجداره فولادی است. در ساخت این مدل از منبع‌های تاسیساتی از فولاد گالوانیزه استفاده می‌شود. فولاد گالوانیزه نسبت به فولادهای معمولی تفاوت‌هایی دارد. منبع‌هایی که با فولاد گالوانیزه تولید می‌شوند در برابر خوردگی و زنگ زدن مقاومت بیشتری دارند و عمر مفید آن‌ها بیشتر است. به همین دلیل کارسناسان تاسیساتی بیشتر از این مدل استفاده می‌کنند تا در طول زمان هزینه‌های کمتری را بابت تعمیر یا تعویض منبع موتورخانه بپردازند.
نوع دیگری از منبع‌های تاسیساتی وجود دارد که به آن منبع کویل دارد گفته می‌شود. این مدل از منبع‌ها از یک منبع اصلی و یک هسته مرکزی تشکیل شده است. به هسته مرکزی در این مدل اصطلاحا بویلر گفته می‌شود. کارکرد کلی منبع‌های کویل دار به این صورت است که آب سرد در مخزن اصلی قرار دارد و آب داغ نیز در داخل بویلر حرکت می‌کند. آب سرد مخزن اصلی به دلیل تماس غیر مستقیم با بویلر گرم می‌شود و از این طریق آب گرم در اختیار ساکنین ساختمان قرار می‌گیرد. در صورتی که آب گرم توسط ساکنین مصرف نشود، آب دوباره به مخزن باز می‌گردد تا از اتلاف انرژی جلوگیری شود. به طور کلی منبع‌های دوجداره و کویل دار نسبت به مبدل‌های صفحه ای قدیمی‌تر هستند.
جایگزینی مبدل صفحه ای با منبع دوجداره و کویل دار
با جایگزین کردن مبدل‌های صفحه ای به جای منبع‌های کویل دار و دوجداره می‌توان در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و از دیگر مزایای مبدل صفحه ای نسبت به نسل قدیمی‌تر منبع‌ها بهره‌مند شد. زمانی که نسل جدید از تاسیسات ساختمانی عرضه می‌شود، دیگر معایب و نقاط ضعف مدل‌های قدیمی در آن‌ها وجود نخواهد داشت. به همین دلیل با نصب مبدل‌های صفحه ای می‌توان از مزایای آن در تاسیسات ساختمان بهره‌مند شد و دیگر مشکلات منبع‌ها دوجداره و کویل دار را تحمل نکرد.
مزایای جایگزین کردن منبع دوجداره و کویل دار با مبدل صفحه ای
در این بخش از مطلب مزایای جایگزین کردن منابع دوجداره و کویل دار با مبدل صفحه ای را قرار داده‌ایم تا بیشتر با مزایا و فواید انجام این کار در تاسیسات ساختمانی آشنا شوید.
امکان تغییر ظرفیت راحت‌تر
در مبدل‌های حرارتی صفحه ای با اضافه و کم کردن صفحات به راحتی می‌توان ظرفیت کلی دستگاه را تغییر داد. اما انجام چنین کاری در مبدل‌های لوله‌ای یا منبع‌های دوجداره اصلا ساده نیست. برای اینکه تغییراتی در ظرفیت منبع‌های دوجداره و کویل دار ایجاد کنید، باید قطعات زیادی را تعویض کنید. به طور مثال حجم منبع باید افزایش پیدا کند. به همین دلیل هرگونه تغییر در این سیستم‌ها با هزینه زیادی صورت می‌پذیرد و باید زمان زمان زیادی را صرف انجام این کار کنید.
کیفیت آب بهتر
آب گرمی که در مبدل‌های حرارتی صفحه ای تولید می‌شود. از صفحات استیل ضد زنگ و کاملا بهداشتی عبور می‌کند. به همین آب گرم نهایی از کیفیت بسیار بالایی برخوردار است و می‌توان در مصارف گوناگون استفاده کرد. به طور مثال استفاده از این آب در پخت و پز یا آب آشامیدنی هیچ منعی ندارد و همه افراد ساکن در ساختمان می‌توانند با خیالی آسوده از آب گرم استفاده کنند.
رسوب‌زدایی آسان
بیشتر منابع دوجداره و کویل دار پس از مدتی استفاده دچار رسوب گرفتگی می‌شوند و به همین دلیل ممکن است که پس از مدتی حس کنید آّب دمای سابق را ندارند. رسوب گرفتی یکی از عواملی است که روی راندمان دستگاه تاثیر چشمگیری می‌گذارد و منبع‌ها باید پس از مدتی استفاده رسوب زدایی شوند. انجام عملیات رسوب زدایی در منبع‌های دوجداره و کویل دار اندکی مشکل است و باید هزینه و زمان زیادی صرف انجام این کار کرد. اما در مبدل صفحه ای با باز کردن چند پیچ می‌توان به صفحات داخلی درون مبدل دستگاه دسترسی پیدا کرد. به همین دلیل به راحتی می‌توان به سادگی صفحات را رسوب زدایی کرد و پس از اتمام کار دوباره صفحات را مونتاژ کرد.
کاهش مصرف انرژی
سازمان بهینه سازی مصرف انرژی هرساله آماری را برای نشان دادن میزان مصرف انرژی کشور ارائه می‌کند، طبق آخرین آمار اعلامی این سازمان، برای ذخیره هر لیتر آب با دمای 60 درجه سانتیگراد سالیانه 125 مترمکعب گاز مصرف می‌شود. به همین دلیل استفاده از سیستم‌های ذخیره آب گرم توجیه اقتصادی ندارد و در طول سال میزان زیادی از منابع طبیعی را تلف می‌کند. همچنین تحقیقات این سازمان نشان می‌دهد که استفاده از مبدل صفحه ای به جای منابع دوجداره و کویل دار می‌توان حدود یک و نیم میلیارد مکعب در مصرف سالیانه گاز طبیعی صرفه جویی کرد.
سخن پایانی
شرکت‌های تولیدی ایرانی چند سالی است که در زمینه تولید محصولات تاسیساتی فعالیت می‌کنند. شرکت سماسازان با تولید مبدل‌های حرارتی صفحه ای، دسترسی به این نسل از مبدل‌ها را آسان کرده است. با خرید و استفاده از مبدل‌های حرارتی سماسازان می‌تواند مبدل صفحه ای را جایگزین منبع‌های کویل دار و دوجداره کنید. با انجام این کار از مزایای مبدل‌های حرارتی صفحه ای بهره‌مند خواهید شد و در عین حال می‌توانید در مصرف گاز نیز صرفه جویی کنید.
