گرمایش استخر(موتورخانه استخر فصل 2)

گرمایش استخر(موتورخانه استخر فصل 2)

تعداد بازدید: 8761
چهارشنبه 03 دي 1393

مقدمه گرمایش استخر

 مهمترین بخش موتورخانه استخر سیستم گرمایشی آن می باشد، برای گرمایش آب و محیط استخر نیاز به یک منبع گرمایی مانند بویلر داریم. برای اطلاع از ظرفیت بویلر و مشعل باید کلیه تلفات حرارتی استخر که شامل موارد زیر است را درنظر گرفت.

  • اتلافات حرارتی از سطح و دیواره استخر (Q1)
  • گرمای مورد نیاز برای پیش گرمایش استخر، در زمان راه اندازی (Q2)
  • بار استحمامی افراد و میزان مصرف در دوش ها و دستشویی ها (Q3)
  • بار گرمایشی سالن سرپوشیده استخر (Q4)
  • بارهای گرمایی برای جکوزی (Q5)

حال به ترتیب طریقه محاسبه Q1 تا Q4 را شرح می دهیم.

و بعد از آن به بررسی بار های حرارتی لازم برای جکوزی می پردازیم

1) طریقه محاسبه اتلاف حرارتی از سطح و آب جبرانی (Q1)

معمولا برای یک استخر 3 نوع از اتلافات حرارتی را در نظر می گیرند.

  • اتلاف حرارتی توسط آب جبرانی
  • اتلاف حرارتی از سطح و تبخیر سطحی
  • اتلاف حرارتی از دیواره ها و کف استخر (بسیار ناچیز است و در نظر گرفته نمی شود)

اتلاف حرارتی توسط آب جبرانی

اصولا به ازای هر شناگر در حدود 10 الی 20 لیتر آب با چسبیدن بر روی بدن شناگران و فعل و انفعالات شناگران تلف می شود. بار حرارتی به ازای این اتلاف برای هر 100 نفر حدود 30,000  W in.Hg

  فشار بخار اشباع در نقطه شبنم  in.Hg

 

، حال در ادامه باید بدانیم چه مقدار انرژی حرارتی برای بالا بردن این حجم آب استخر تا دمای مورد نظر (در زمان راه اندازی) نیاز است. با داشتن حجم استخر (گالن) و اختلاف دما آب ورودی با آب استخر (فارنهایت) و مدت زمان لازم جهت پیش راه اندازی (ساعت)، این انرژی قابل محاسبه است.

برای به دست آوردن این پارامتر ابتدا باید تخمینی از تعداد افراد حاضر در استخر به دست آورد که این عدد از تقسیم سطح استخر به فوت مربع بر 25 بدست می آید.

عدد به دست آمده باید در 200 گالن در ساعت یا 50 لیتر در ساعت (بار استحمامی هر شناگر) ضرب گردد تا میزان مصرف آب گرم بهداشتی برای کل استخر بدست آید. (باید در نظر داشت با بنا بر فرهنگ های مختلف این عدد در ضریب تقاضا ضرب می شود که در این جا با در نظر گرفتن ضریب تقاضای برابر 0.5 در ایران به ادامه محاسبات می پردازیم)

حال برای محاسبه گرمای مورد نیاز برای تامین بار استحمامی از فرمول زیر استفاده می کنیم:

V: حجم استخر  بر حسب لیتر

 θ∆4)طریقه محاسبه بار گرمایشی سالن سرپوشیده استخر (Q4)

محیط استخر هایی که در سالن های سرپوشیده هستند، نیاز به تهویه مطبوع دارند. پس با محاسبه حرارت اتلافی از سالن استخر بنابر درجه حرارت محیط بیرون و داخل و بار تشعشعی، همراه با داشتن جنس دیوارهای سالن می توان از کتاب های تهویه مطبوع و تاسیساتی این بار را محاسبه کرد. نرم افزار کریر به سادگی این عدد را در اختیار ما قرار می دهد.

 

5) به دست آوردن بار های حرارتی جکوزی (Q5)

برای یک جکوزی بار های حرارتی زیر را باید مد نظر قرار داد.

  1. بار گرمایی مورد نیاز برای پیش گرمایش
  2. بار حرارتی اتلافی از سطح جکوزی

برای بدست آوردن این موارد ابتدا باید محاسبه حجم جکوزی را انجام داد.

 

حجم جکوزی

برای بدست آوردن حجم جکوزی ابتدا باید تعیین کرد که این جکوزی برای استفاده ی چند نفر می باشد. به ازای هر شخص که از جکوزی استفاده می کند باید مساحتی بالغ بر 2 متر مربع را در نظر گرفت و بعد از ضرب تعداد افراد در مساحت 2 متر مربع، مساحت جکوزی را تعیین کرد و با در نظر گرفتن شکل جکوزی، ابعاد آن را محاسبه می کنیم.

جکوزی ها معمولا به صورت دایره ساخته می شوند و یا، 6 یا 8 ضلعی خواهند بود. در هر دو صورت با تقریب شکل دایره ای و داشتن مساحت جکوزی، شعاع آن را بدست می آوریم.

A=2*تعداد افراد  m2

 

 

 

 

 

<p style="> A=Π r12

حال از طریق فرمول­های بالا می­توان شعاع جکوزی را بدست­ آورد.

پس از بدست آوردن شعاع جکوزی، و شکل برش خورده زیر که مشخصات ساختی جکوزی را نشان می دهد می توان حجم جکوزی را محاسبه کرد.

 

V1= Πr2h=3.14*r12*0.4
V2= Πr2h=3.14*r22*0.8
Vtot=V1+V2 :حجم جکوزی

پیش گرمایش آب جکوزی

محاسبه حرارت مورد نیاز برای پیش گرمایش جکوزی مانند روشی است که برای آب استخر در نظر گرفتیم با این تفاوت که مدت زمان پیش گرمایش آب جکوزی را 1 تا 2 ساعت در نظر می گیریم.

Q2= ( جکوزی حجم (گالن*(Tf-Ti)*8.33/(مدت زمان پیش راه اندازی)

دمای مناسب برای جکوزی در مراجع بین 36 تا 41 اعلام شده است. عدد 39 یک عدد مناسب برای آب جکوزی است.

با دانستن حجم و دمای آب می توان حرارت مورد نیاز برای پیش گرمایش آب جکوزی را بدست آورد.

محاسبه بار حرارتی اتلافی از سطح جکوزی

برای بدست آوردن این حرارت می توان از جدول (اتلافات حرارتی از سطح استخر) استفاده کرد و با ضرب عدد بدست آمده در 2 (به دلیل تلاطم بالاتر جکوزی نسبت به آب استخر) و ضرب این عدد در مساحت جکوزی، حرارت اتلافی از سطح جکوزی را بدست می آوریم.

در جکوزی اتلافات دیگری نیز وجود دارد که به دلیل ناچیز بودن این اتلافات، از اشاره کردن به آن­ها خودداری می­کنیم.

حال برای محاسبه به دست آوردن ظرفیت حرارتی بویلر آبگرم

برای تامین گرمای مورد نیاز استخر از یک یا چند دستگاه بویلر در کنار یکدیگر استفاده می کنیم.

بویلر ها یا همان دیگ های آبگرم دارای دسته بندی های مختلفی هستند از جمله:

باید ذکر کرد از جمله مزیت های استفاده از دیگ فولادی نسبت به دیگ­های چدنی، این است که دیگ­های فولادی توان تحمل فشار بالاتری را داشته و در صورت بروز تنش­ های حرارتی در فشار­های پایین­تر، مقاومت بالاتری را دارا هستند، که این موضوع برای تامین امنیت محیط بسیار حائز اهمیت می­باشد.

برای بدست آوردن ظرفیت بویلر مورد نیاز برای استخر به صورت زیر عمل می­کنیم:

  • بدست آوردن اتلافات حرارتی از سطح، دیواره استخر و آب جبرانی (Q1)
  • بدست آوردن گرمای مورد نیاز برای پیش گرمایش استخر، در زمان راه اندازی (Q2)
  • بدست آوردن بار استحمامی افراد و میزان مصرف در دوش ها و دستشویی ها (Q3)
  • بدست آوردن بار گرمایشی سالن سرپوشیده استخر (Q4)
  • بدست آوردن بار های حرارتی جکوزی (Q5)

حال با در دست داشتن این 5 مقدار به سراغ محاسبه ظرفیت دیگ مورد نیاز برای استخر می­رویم:

بار گرمایی استخر در حالت بیشینه از جمع 5 حرارت داده شده بدست می­آید. اما استخر در زمان راه اندازی، نیاز به تامین بار استحمامی نخواهد داشت و همچنین در زمان کار استخر نیاز به گرمای راه اندازی نخواهد داشت، پس برای صرفه جویی در هزینه های جاری و اولیه استخر، موتور­خانه استخر ها را با قرار دادن یک بویلر رزرو تجهیز می­کنند تا این بویلر تنها در زمان راه اندازی به کار بیافتد.

همچنین باید در نظر داشت که تلفات از سطح و دیواره در واقع یک منبع تامین گرمای محیط پیرامون استخر می باشد، پس باید در محاسبه ی بار بویلر، (Q1) را یک بار جمع و یک بار تفریق کرد.

عدد Q1 در محاسبه بار مبدل نیز مورد نیاز است پس محاسبه ی آن بی فایده نخواهد بود.

در انتها باید ذکر کرد که برای یک استخر سرپوشیده Q2 را با Q3، Q4 و Q5  جمع کرده و بنا بر نیاز، به تعداد بویلر ها تقسیم کرده تا هم ظرفیت و هم تعداد بویلر ها مشخص گردد.

اما برای استخر های سر باز که Q4 در آن ها وجود ندارد ظرفیت بویلر ها با جمع Q1، Q2، Q3 و Q5 محاسبه شده و با تقسیم این عدد بر تعداد بویلرها، ظرفیت هر بویلر بدست می آید.

همان گونه که ذکر شد بهتر است تعداد بویلر 2 و یا 3 در نظر گرفته شود تا پس از راه اندازی یکی از بویلر ها به صورت رزرو عمل کند.

در صورت انتخاب 2 بویلر برای استخر، ظرفیت بویلر رزرو، 75 درصد کل بار حرارتی استخر می باشد و بویلر اصلی مورد استفاده نیز باید توان تولید 75 درصد از  انرژی محاسبه شده کل را داشته باشد. پس در کل 1.5 برابر ظرفیت محاسبه شده برای بار حرارتی، به ظرفیت بویلر نسبت داده می شود. این درحالی است که هزینه اولیه بویلرها بالا می رود اما با استفاده از بویلر رزرو هزینه های جاری سوخت و نگه داری بسیار کاهش می یابد و همچنین در عمر مفید دیگ اثر مثبت خواهد گذاشت.

باید در نظر داشت که بویلر های چدنی و فایر تیوب توان ایجاد راندمانی بالاتر از 86 درصد را نخواهند داشت، پس باید دانست که این بویلر ها توانایی تامین حداکثر 86 درصد از توان اسمی خود را دارند. باید در هنگام انتخاب بویلر، ظرفیت حرارتی بدست آمده برای استخر را بر راندمان بویلر تقسیم کنیم تا ظرفیت اسمی بویلر بدست بیاید.

منبع کویل دار در استخر

متداول­ترین روش برای تولید آبگرم بهداشتی مصرفی و ذخیره این آب، استفاده از منابع کویل­دار می‌باشد. در این نوع منابع، آب گرم یا بخار تهیه شده توسط بویلر، داخل یک کویل حرارتی که معمولا از چند شاخه لوله رفت و برگشتی که از جنس مس می‌باشد گردش نموده و پس از تبادل حرارت با دیوار لوله های مسی از کویل خارج می‌گردد. تبادل حرارت انجام شده باعث گرم شدن لوله مسی و در نهایت گرم شدن آب سرد خارج لوله که آنرا احاطه کرده است می‌شود. جنس منبع از ورق گالوانیزه می باشد اما در صورت استفاده از ورق سیاه (فشارهای بالاتر) داخل منابع را با پوشش اپوکسی می­پوشانند. ضخامت ورق فولادی بکار رفته در منابع نیز بر حسب فشار کاری دستگاه، دمای کاری و ضریب خورندگی آب بر اساس استاندارد مخازن تحت فشار محاسبه می‌شود. این مخازن در دو نوع عمودی و افقی بر حسب محل نصب آنها بکار گرفته می‌شود.

 

منابع کویل دار عمودی
منابع کویل دار

برتری منابع کویل دار نسبت به دیگر دستگاههای تولید کننده آبگرم بهداشتی نظیر منابع دو جداره این است که فقط از یک بدنه استفاده شده و پس از بروز اشکالاتی مانند ترکیدگی و یا رسوب گرفتگی کاملا قابل تعمیر می‌باشند. ضمنا بخاطر وجود منبع اصلی انتقال حرارت (کویل) در داخل منبع، افت حرارتی آن بسیار کم می‌باشد.

محاسبه حجم منبع کویل دار

حجم منبع معمولاً بر حسب ضریب تقاضای هر محل اعم از منازل مسکونی، کارخانجات، استخرها و ... ساخته می‌شود. به طور مثال در استخر با دانستن تعداد شناگران و مقدار مصرف 50 لیتر برای هر نفر، و با ضرب کردن عدد بدست آمده در ضریب تقاضا (بین 0.4 تا 0.6) حجم مخزن به دست می آید که این میزان در ضریب 1.2 (ضریب ذخیره) ضرب می گردد. 

    ضریب تقاضا

ضریبی است که که به دلیل همزمان نبودن استفاده شنا گران از دوش ها و دستشویی ها در میزان مصرف ضرب می گردد.

       ضریب ذخیره

منابع ذخیره آب در زمان استفاده، ممکن است در پیک بار، به شدت آب کم کنند و آب سرد جبرانی، وارد آنها شود که این آب سرد باعث سرد شدن کل منبع شده و حرارت دیگ، توان تامین گرمای مورد نیاز برای متعادل کردن حرارت را نخواهد داشت، به همین دلیل ضریبی به نام ضریب ذخیره منبع را در حجم مصرف بدست آمده ضرب می­کنیم تا از یکنواختی درجه حرارت در زمان پیک مصرف اطمینان حاصل شود. این ضریب برای کاربری های مختلف، متفاوت است و برای استخر ها معمولا برابر با 1.2 در نظر گرفته می­شود. 

برای محاسبه کویل، منبع کویل دار مشابه مبدل حرارتی، درجه حرارت آب مصرفی، درجه حرارت بویلر و دبی در گذرِ هر کدام مورد نیاز است. در صورت قرار دادن این 6 عدد در اختیار کارخانجات سازنده مبدل حرارتی و منبع کویل دار، توان محاسبه ظرفیت آن ها را خواهند داشت.

مبدل حرارتی در استخر

برای محاسبه و تعیین اندازه مبدل حرارتی استخر و جکوزی روشهای متعددی وجود دارد، مبدل حرارتی برای استخر باید بتواند در زمان راه اندازی، آب استخر را به درجه حرارت مناسب رسانده و همچنین در حین کار استخر افت های حرارتی را جبران کند. بر این اساس برای جلوگیری از اتلاف حرارتی از سه سری مبدل استفاده می شود:

  • سری اول برای پیش گرمایش آب استخر (با ظرفیت Q2)
  • سری دوم برای جبران اتلافات حرارتی (با ظرفیت Q1)
  • سری سوم برای تامین آب گرم مورد نیاز جکوزی (با ظرفیت Q5)     

مبدل دارای دو ورودی و دو خروجی است. آب گرم شده بویلر از یک سمت وارد کویل شده و از سمت دیگر آب استخر وارد پوسته مبدل می گردد، پس از تبادل حرارتی دمایش بالا رفته و آب بویلر کمی خنک می شود. معمولا آب بویلر با دمای 70 درجه سانتی گراد وارد و با  60 درجه سانتی گراد خارج می گردد و آب استخر نیز با حرارت 26.7 درجه سانتی گراد وارد مبدل شده. با دانستن Q1، حجم استخر (دبی فیلتراسیون که بنابر کاربری استخر از 4 تا 8 ساعت یک بار کل استخر فیلتر می شود بدست می آید) و دمای ورودی مبدل، می توان دمای خروجی از مبدل و مدل آن را تعیین کرد.

Q1(kcal/h)= MC∆θ =Vlit∆θ

برای جلوگیری از افزایش درجه حرارت آب خروجی از مبدل ها، از ترموستات و اکوستات استفاده می شود اما دقیق ترین روش برای کار با مبدل ها، شیر سه راه موتوری می باشد که به دلیل گران تمام شدن سیستم از این مورد کمتر در ایران استفاده می شود. درحالی که باید ذکر کرد در صورت استفاده نکردن از این نوع از شیر ها در تاسیسات استخر، امکان ورود آب با درجه حرارت بالا به استخر یا جکوزی وجود دارد که برای سوزاندن پوست شناگرانی که در کنار ورودی های آب قرار دارند خطر ساز خواهد بود.

دو نوع رایج مبدل های حرارتی مورد استفاده در استخر ها به شرح زیر است:

  • مبدل های پوسته لوله ای
  • مبدل های صفحه ای

 

 

منابع و پیوندها

تشکیل شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن

ویکی صفحه شرکت پاکمن

موتورخانه استخر فصل 1

گرمایش استخر (موتورخانه استخر فصل 2)

فیلتراسیون استخر (موتورخانه استخر فصل 3)

پمپاژ آب استخر (موتورخانه استخر فصل 4)

مثال طراحی موتورخانه استخر (موتورخانه فصل 5)

کتابچه موتورخانه استخر

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

گزارش حضور پاکمن در هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات اصفهان
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اصفهان 97 با حضو ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بیمارستان سازی، تجهیزات و تاسیسات بیمارستانی
عنوان:چهاردهمین نمایشگاه بیمارستان سازی، تجهیزات و تاسیسات بیمارستانی شهر: ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
چاپ جنرال کاتالوگ شرکت پاکمن
جنرال کاتالوگ شرکت پاکمن: جنرال کاتالوگ پاکمن، در 6 فصل و 228 صفحه به چاپ رسی ...بیشتر
نوزدهمین دوره نمایشگاه ساختمان اهواز
عنوان: نوزدهمین دوره نمایشگاه ساختمان اهواز شهر: اهواز تاریخ ش ...بیشتر
سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين
عنوان : سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين شرکت پاکمن شه ...بیشتر
هشتمین نمایشگاه صنعتی سازی و فناوریهای نوین صنعت ساختمان
عنوان: هشتمین نمایشگاه صنعتی سازی و فناوریهای نوین صنعت ساختمان شهر: ...بیشتر
نهمین نمایشگاه درب و پنجره ، ماشین آلات و صنایع وابسته مشهد
عنوان : نهمین نمایشگاه درب و پنجره ، ماشین آلات و صنایع وابسته مشهد شهر : ...بیشتر
نمایشگاه ساختمان و تاسیسات با گرایش برج ها و ساختمان های مرتفع
عنوان :نمایشگاه ساختمان و تاسیسات با گرایش برج ها و ساختمان های مرتفع  ...بیشتر
هشتمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز
عنوان: هشتمین نمایشگاه بین المللی صنعت شیراز شهر: شیراز تاریخ شروع:& ...بیشتر
نمایشگاه فن آوری های نوین در صنعت ساختمان و صنایع وابسته
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه فن آوری های نوین در صنعت ساختمان و صنایع وابسته ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر