مبدل حرارتی استخر و جکوزی
مبدل حرارتی استخری گرمای مورد نیاز را از سیستم گرمایشی مثل پکیج و یا موتورخانه میگیرد و به آب استخر منتقل میکند. این مبدل ها واسطی بین آب دیگ یا پکیج و استخر هستند، به منظور گرمایش آب استخر و جکوزی استفاده از مبدلهای پوسته و لوله (Shell and tube heat exchanger) گزینه ایده آلی هستند. قیمت مبدل استخری در مدلهای ایرانی معمولاً در بازه 2 تا 13 میلیون تومان قرار دارند، در حالی که مبدلهای وارداتی بسته به ظرفیت و برند، بین 11 تا 50 میلیون تومان متغیر هستند.
نحوه عملکرد مبدل استخری
مبدل حرارتی دو مدار جدا دارد: یکی برای جریان آب گرم سیستم گرمایشی و دیگری برای جریان و عبور آب استخر. در این فرآیند، آب گرم سیستم گرمایشی و آب استخر با هم تماس ندارند، اما گرما از یکی به دیگری منتقل میشود. بهعبارت دیگر این دو جریان از کنار هم عبور میکنند و یک تبادل حرارتی بینشان اتفاق میافتد و این فرایند باعث از دست دادن حرارت آب دیگ و گرم شدن آب استخر میشود. مبدلهای حرارتی در مدار تصفیه و فیلتراسیون استخر نصب میشوند و دمای آب استخر را به حدود 25 تا 27 درجه میرسانند، تا استفاده از استخر در تمام فصلهای سال ممکن باشد.
انواع مبدل حرارتی استخر و جکوزی از لحاظ ساختار
در این تقسیم بندی مبدلهای استخری را از نظر ساختار تقسیم بندی میکنیم.
مبدل حرارتی استخر پوسته و لولهای
این نوع مبدل حرارتی به شکل استوانهای میباشد که شامل یک پوسته و کوئل میباشد. در این مبدل، کوئل مسیر جریان آبی است که نیاز به گرم شدن دارد، و پوسته محلی است که آب گرمکننده از آن عبور میکند و جریان دارد.
مبدل های پوسته و لوله در دو نوع فلنچی و جوشی تولید می شوند که نوع جوشی افت فشار زیادی در مدار استخر ایجاد میکند و بهتر است از نوع فلنچی استفاده شود.
مبدلهای حرارتی مستغرق
در این نوع مبدلها، کوئل در آب گرمشونده غوطهور میباشد و آب گرمکننده از آن عبور میکند. این مبدلها به صورت صفحهای، لولهای و لولهای پیوسته موجود هستند.
مبدلهای حرارتی دو لولهای
این نوع مبدلها به شکل دو لوله ای که در هم فرورفته اند می باشد (هم مرکز) که از یکی آب گرم شونده و دیگری آب گرم کننده عبور می کند.
تقسیم بندی مبدل های حرارتی به موازی، مخالف و جریان متقاطع بر اساس جریان آب ورودی می باشد.
مقایسه مبدلهای حرارتی
مبدلهای لوله و پوسته (Shell and Tube)
ساختار: لولههای داخلی درون پوسته.
رسوبگذاری: رسوبگذاری کمتر، ولی نیاز به شستشوی دورهای.
مبدلهای صفحهای (Plate Heat Exchangers)
ساختار: صفحات نازک که مایعات از بین آنها عبور میکنند.
رسوبگذاری: رسوبگذاری بیشتر، نیاز به شستشوی مکرر و نگهداری بیشتر.
انواع مبدل حرارتی استخر از لحاظ جنس بدنه
این تقسیمبندی بر اساس جنس بدنه مبدلها است:
مبدل حرارتی استخر مسی
مبدل های مسی وزن و قیمت بالاتری دارند. همچنین انتقال حرارت بالاتری دارند که باعث میشود آب سریعتر گرم شود.
مبدل حرارتی استخر استیل
این نوع مبدلها به خاطر وزن سبک و حمل و نقل آسان، در اندازههای کوچک و با قیمت ارزان تولید میشوند. آنها برای فضاهای کوچک مناسب هستند و مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی مانند کلر و اسید (اسید تنظیم کننده PH) دارند. این ویژگیها باعث میشود که مبدلهای استیل کمتر دچار رسوب شوند.
جدول مقایسه مبدلهای حرارتی استخری استیل و مسی
| ویژگی | مبدل حرارتی استیل | مبدل حرارتی مسی |
|---|---|---|
| وزن | سبک و حمل و نقل آسان | سنگین |
| مقاومت شیمیایی | مقاوم در برابر مواد شیمیایی مثل کلر | مقاومت کمتری به مواد شیمیایی |
| زمان گرم شدن | زمان گرم شدن طولانیتر | زمان گرم شدن سریعتر (30 درصد) |
| ظرفیت حرارتی | حداکثر 200 kw | تا 1500 kw قابل تولید |
| افت فشار | کمتر معمولا تا 10 فوت | بیشتر (به دلیل طراحی کویلها) |
| ابعاد و اتصالات | حداکثر طول 1.5 متر و اتصالات 3 اینچ | ابعاد بزرگتر و اتصالات متنوع |
مزایای استفاده از مبدل حرارتی در استخر و جکوزی
نگهداری کم: مبدلهای حرارتی با طراحی مقاوم نیاز به نگهداری کمتری دارند و تعویض و تمیز کردن آنها بسیار آسان است.
کاهش مصرف انرژی: این مبدلها مصرف انرژی را کاهش میدهند.
مناسب برای استخر و جکوزی: مبدلهای حرارتی از نوع پوسته و لوله استیل به دلیل وزن پایینتر نسبت به مبدلهای مسی، حمل و نصب آسانتری دارند و برای استخر و جکوزی مناسبتر هستند.
عملکرد با فشار یکنواخت: این مبدلها دارای سطح بزرگ برای انتقال حرارت و حجم کم هستند و میتوانند فشار را به صورت یکنواخت توزیع کرده و در طول فرایند گرم کردن آب استخر، افت فشار وجود ندارد.
اقتصادی و با دوام: مبدلهای حرارتی استیل مصرف انرژی کمتری نسبت به آبگرمکنها دارند و قیمت مقرون به صرفهتری نیز دارند.
مقاومت در برابر رسوبات: مبدلهای استیل کمتر دچار رسوبات میشوند و به این ترتیب، انتقال حرارت بهتری داشته و از بروز سوراخ شدن و نشتی جلوگیری میکنند.
بازدهی حرارتی بسیار بالا: این مبدلها دارای بازدهی حرارتی بسیار بالا هستند.
طراحی متنوع: مبدلها در ابعاد و اندازههای مختلف طراحی شدهاند که متناسب با هر نیازی هستند.
فاکتورهای مهم در انتخاب مبدل حرارتی استخری
تناسب ظرفیت:
- ظرفیت دیگ یا پکیج باید حداقل دو تا سه برابر ظرفیت مبدل باشد.
- بار حرارتی تولیدی باید کاملاً مطابق با مبدل باشد.
- دبی خروجی از پکیج باید با دبی ورودی به مبدل تطابق داشته باشد.
نوع استخر: آیا استخر شما رو باز است یا سرپوشیده؟
دمای مطلوب: دمای مورد نظر برای آب استخر را تعیین کنید.
مدت زمان استفاده: آیا از استخر به طور دائمی استفاده میکنید یا فقط به صورت موقتی؟
جنس و نوع مبدل: به جنس مبدل دقت کنید. باید مقاوم در برابر خوردگی، با عمر طولانی و کمترین میزان رسوبگذاری باشد.
نحوه محاسبه مبدل حرارتی استخر
محاسبه ظرفیت مبدل استخری نیاز به اندازه گیری و محاسبات دقیق و فنی دارد ولی به صورت سر انگشتی و حدودی شما زمانی که قصد خرید مبدل حرارتی استخر را داشته باشید لازم است ظرفیت حرارتی مورد نیاز محیط خود را برای تولید آب گرم بررسی کنید. برای محاسبه ظرفیت، باید برای هر متر مکعب استخر روباز نزدیک به 1600 الی 2000 کیلوکالری و برای استخر سر پوشیده 1100 کیلو کالری ظرفیت حرارتی در نظر بگیرید سپس عدد حاصل شده را برای تبدیل شدن به کیلو وات تقسیم بر 860 نمایید.
به عنوان مثال، اگر استخر شما حجم 40 متر مکعب، طول 8 متر، عرض 4 متر و عمق 1.25 متر داشته باشد، محاسبات به صورت زیر انجام میشود:
استخر روباز: 1600 × 40 = 64,000 کیلوکالری
64000 ÷ 860 = 74.4 کیلووات
استخر سرپوشیده: 1100 × 40 = 44,000 کیلوکالری
44000 ÷ 860 = 51.2 کیلووات
در نهایت برای تبدیل ظرفیت دیگ (کیلووات) به فوت مبدل عدد بهدست آمده تقسیم بر 2 میشود.
37.2=2÷74.4 استخر روباز
25.6=2÷51.2 استخر سرپوشیده
با توجه به ظرفیتهای مبدل و میزان رسوبگذاری بالا در آنها، باید عددی نزدیک و بالاتر از مقدار بهدستآمده را انتخاب کنیم. بنابراین، برای استخرهای روباز، پیشنهاد میشود از مبدل 54 فوت استفاده کنید، در حالی که برای استخرهای سرپوشیده، مبدل 36 فوت مناسبتر میباشد.
راه حل دوم:
محاسبه ظرفیت مبدل حرارتی استخری بر اساس یک روش ساده و سریع انجام میشود. در این روش، به جای محاسبات دقیق بر اساس کیلوکالری و کیلووات، حجم استخر را مستقیماً به فوت تبدیل میکنید و به همین اندازه فوت برای انتخاب مبدل حرارتی در نظر میگیرید.
برای استخرهای روباز: به ازای هر متر مکعب، همان عدد فوت را انتخاب کنید.
به عنوان مثال، اگر استخر روباز شما 40 متر مکعب حجم داشته باشد (طول 8 متر، عرض 4 متر، و عمق 1.25 متر)، باید مبدل 40 فوت انتخاب شود. اما چون ظرفیت 40 فوت وجود ندارد، نزدیکترین ظرفیت یعنی مبدل 54 فوت انتخاب میشود.
برای استخرهای سرپوشیده: حجم استخر را به نصف تقسیم کنید و به همان مقدار فوت برای مبدل در نظر بگیرید.
برای مثال، اگر استخر سرپوشیده 40 متر مکعب باشد، نصف حجم 20 متر مکعب است. بنابراین مبدل 20 فوت نیاز است، اما چون مبدل 20 فوت موجود نیست، نزدیکترین ظرفیت، یعنی مبدل 36 فوت، انتخاب میشود.
ظرفیتهای موجود برای مبدلهای حرارتی شامل 18، 27، 36، 54، 72، 90 و 120 فوت هستند و باید بر اساس حجم و نوع استخر انتخاب شوند. لازم به ذکر است که انتخاب زمان گرم شدن آب استخر بر اساس شرایط جغرافیایی، ظرفیت پمپ و نیاز مصرفکننده تعیین میشود. به عنوان مثال، اگر مصرفکننده بخواهد یک استخر روباز با حجم 40 متر مکعب را در مدت زمان یک ساعت گرم کند، باید از مبدلهایی با ظرفیتی بالاتر از 54 فوت استفاده کند.
نصب و راهاندازی مبدل حرارتی استخر
نصب مبدل حرارتی استخر معمولاً توسط تکنسینهای مجرب انجام میشود و این دستگاه میتواند به صورت عمودی یا افقی نصب گردد. برای جلوگیری از آسیبهای ناشی از حرکتهای ناگهانی، از براکتهای موجود برای ثابت کردن مبدل بر روی دیوار، کف، یا سقف استفاده کنید.
نصب دستگاه
- دستگاه را در فشار حداکثر 6 بار و دمای بین 5- تا 200 درجه سانتیگراد قرار دهید.
- اگر دستگاه در مدار تصفیه نصب میشود، باید بعد از پمپ و فیلتراسیون و قبل از سیستم کلر زنی نصب شود. در غیر این صورت، اگر خط گرمایش از خط تصفیه جدا است، مبدل باید بعد از پمپ نصب گردد.
- شیرها را به آرامی باز کنید تا فشار به تدریج افزایش یابد.
- به منظور شروع، اول سیال سرد وارد شود و کم کم شروع به اضافه کردن سیال گرم نمایید.
- تمامی اتصالات را بررسی کنید تا از عدم نشتی اطمینان حاصل شود.
نکات ایمنی در استفاده از مبدلهای حرارتی استخری
نیاز به شستشوی دورهای: برای حذف رسوبات و حفظ کارایی.
بررسی دورهای اتصالات: برای جلوگیری از نشتی و خرابی لولهها.
بررسی فشار و دما: اطمینان از عملکرد صحیح سیستم
برندهای معتبر تولید کننده مبدل استخری
برند معتبری مانند ایمکس مبدلهای حرارتی استخری را با کیفیت بالا و تکنولوژی پیشرفته تولید میکند که برای استخرهای روباز و سرپوشیده مناسب هستند. مبدلهای این برند دارای عمر طولانی و مقاومت خوبی در برابر خوردگی هستند. در ایران نیز مبدلهای حرارتی استخری (کارگاهی) تولید میشوند که معمولاً قیمت پایینتری نسبت به مدلهای وارداتی دارند.
فروشگاه اینترنتی سماسازان مشخصات فنی و قیمت مبدلهای حرارتی استخری را با ظرفیتها و برندهای مختلف در اختیار مشتریان خود قرار داده است تا بتوانند انتخابی مناسب داشته باشند. برای دریافت مشاوره، میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.
- آیا مبدل استخری در تمام استخرها قابل استفاده است؟
بله، مبدل حرارتی برای انواع استخرهای روباز و سرپوشیده مناسب است و میتواند دمای آب را در تمام فصلها تنظیم کند. اما برای جکوزی، به دلیل نیاز به دمای بالاتر، باید از مبدل جداگانهای استفاده شود. این مبدلها دما را تا حدود 30.5 درجه سانتیگراد یا بیشتر افزایش میدهند تا آب جکوزی به دمای مطلوب برسد.
- چه مدت طول میکشد تا آب استخر گرم شود؟
زمان گرمایش آب استخر بستگی به ظرفیت مبدل، اندازه استخر و دمای اولیه آب دارد. به طور کلی، استخرهای کوچک سریعتر گرم میشوند.
- آیا میتوان برای گرمایش استخر از مبدل های صفحه ای استفاده کرد؟
خیر، بدلیل رسوب گیری زیاد صفحات مبدل، علاوه بر خوردگی و افت فشار ، راندمان مبدل صفحه ای برای استخر بشدت پائین می آید و مناسب نیست.
- چگونه میتوان کانکشن مربوط به دیگ و کانکشن مربوط به آب استخر را در مبدل پوسته و لوله تشخیص داد؟
برای تشخیص کانکشنهای دیگ و آب استخر در مبدل پوسته و لوله، باید لولههای بزرگتر مبدل را به کانکشن مربوط به آب استخر متصل کنید تا دبی مناسب آب تامین شود. بهترین روش برای انتخاب دقیق کانکشنها، مراجعه به کاتالوگ و دستورالعملهای شرکت سازنده میباشد.
