هرهفته شنبه ها - سال سیزدهم

پرتیراژترین نشریه صنعت ساختمان

نشریه شماره   215   هفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

صرفه‌جويي 30 درصدي با موتورخانه

کد مطلب:
2053 گروه تأسیسات: در طرحي از طرف شركت ملي گاز ايران 600 موتورخانه شركت‌هاي بزرگ و دولتي اصلاح خواهد شد. معاون امور مهندسي و بهره‌برداري شركت ملي گاز اين اقدامات را محدود به شركت‌هاي بزرگ دولتي نمي‌داند بلكه به گفته وي؛ اين طرح ساختمان‌هاي مسكوني را هم دربرمي‌گيرد و مالکان ساختمان های خصوصي هم مي‌توانند براي اصلاح سيستم موتورخانه خود در سايت اين پروژه ثبت‌نام كنند. مجتبي شيخ‌بهايي در اين رابطه گفت: اجرای این طرح منجر به کاهش ٣٠درصدی مصرف انرژی می‌شود.
اصلاح و کاهش مصرف سوخت در موتورخانه‌ها با انجام پروژه‌هایی ازجمله عایق‌کاری، هوشمندسازی سیستم، نصب رسوب‌گیر، ارتقای سیستم مشعل و ... انجام می‌شود. براي اطلاع بيشتر از چندوچون اين طرح، اصلاح هر يك از اين موارد گفته‌شده را جداگانه بررسي خواهيم كرد.
هوشمندسازی موتورخانه
ميزان حرارت آب گرم مصرفي موتورخانه معمولاً توسط ترموستات ديگ يا پمپ‌هاي سيركولاسيون انجام مي‌گيرد و معمولاً برای تمام مدت روی یک عدد ثابت قرار دارد. تغییرات دمای هوا در طول روز موجب افزایش یا کاهش دمای داخل ساختمان شده که نتیجه آن انحراف دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش و مصرف بیهوده سوخت و انرژی است. با توجه به نبود دقت و كارآيي دقيق در كنترل ترموستات‌هاي دستي، هوشمندسازی موتورخانه مي‌تواند تمام فعاليت‌هاي آن را تنظيم و هدايت كند كه به كنترل مشعل‌ها و پمپ‌ها، كاهش استهلاك تجهيزات و هزينه‌هاي مربوطه، بهينه‌سازي و جلوگيري از مصرف بيهوده سوخت و درنتیجه كاهش آلايندگي و همچنين كاهش هزينه‌هاي سوخت و نگهداري از تأسیسات حرارتي مي‌انجامد.
اصول كار هوشمندسازی موتورخانه در كنترل گرمايش از محل توليد حرارتي با دريافت اطلاعات از سنسورهاي حرارتي است كه در مكان‌هايي مانند كلكتور آب گرم، خروجي آب گرم و ضلع شمالی ساختمان جهت اندازه‌گیری دمای سایه (حداقل دمای محیط خارج ساختمان) نصب‌شده‌اند. موقعيت‌ها لحظه‌به‌لحظه ضبط مي‌شود و با تشخیص هوشمند نیاز حرارتی ساختمان تا برقراری شرایط مطلوب در تابستان یا زمستان تجهیزات حرارتی موتورخانه شامل مشعل‌ها و پمپ‌های آب گرم چرخشی را راهبری می کند. بدین‌صورت مصارف گرمایشی (گرمایش- آب گرم مصرفی) نیز متناسب با نوع کاربری ساختمان مسکونی یا غیرمسکونی (اداری- عمومی- آموزشی- تجاری) تأمین و کنترل می‌شود؛ بنابراین دماي مصارف گرمايشي در زمان استفاده از ساختمان، خروج از ساختمان، خاموشي يا آماده‌باش ساختمان پس از ساعات كاري (در ساختمان‌هاي اداري، آموزشي، عمومي و تجاري) تنظيم مي‌شود.
 پيك‌زدايي از مصرف گاز در اوج سرما، كنترل مستقيم از مبدأ تجهيزات حرارتي ساختمان، بهينه‌سازي مضاعف در ساعات تعطيلي ساختمان‌هاي غيرمسكوني، پیش راه‌اندازی و تسريع در خاموشي، نصب بدون تغييرات مكانيكي در تجهيزات موتورخانه، تثبيت محدوده آسايش حرارتي در ساختمان ازجمله مزایایی است كه سيستم موتورخانه هوشمند را بسيار بهينه كرده است.
عايق‌كاري موتورخانه
در حال حاضر عايق‌كاري معمولاً با استفاده از پشم‌شیشه (مل و ماستیک) یا عایق‌های الاستومتری صورت می‌گیرد. برآوردها نشان مي‌دهد موتورخانه به‌خودی‌خود راندمانی بین 60 تا 80درصد دارد که این راندمان بدون عایق‌کاری حدود 10 الی 20درصد بسته به دمای هوا و مکان موتورخانه تغییر می‌کند. امروزه صنعت عایق‌کاری بسیار گسترده شده و با استفاده از فوم‌های پلی یورتان و پشم‌شیشه می‌توان عایق‌کاری پربازدهی را ارائه کرد. معمولاً عایق‌کاری برای لوله‌های رفت‌وبرگشت سیستم گرمایش محیط، سیستم رفت‌وبرگشت آب مصرفی گرم و منبع دوجداره وکوئل دار انجام می‌شود. این امر با استفاده از پشم‌شیشه بسیار انجام‌شده است. در حال حاضر استفاده از روش‌های دیگر، مانند عایق‌های الاستومتری بسیار در صرفه‌جویی در وقت مؤثر است، به‌ویژه اینکه این روش بازده بیشتری نسبت به حالت پشم‌شیشه خواهد داشت و هزینه‌ نهایی نیز بسیار پایین‌تر است. روش کار این عایق‌ها به این صورت است که یک ورق از این نوع عایق روی بدنه‌ یک وسیله‌ گرمایشی مانند منبع آب گرم قرار می‌گیرد یا اینکه به‌صورت لوله‌هایی که قطر درونی آن با قطر بیرونی لوله برابر است وارد لوله می‌شود. براي يك عايق‌كاري كامل بايد اين خدمات انجام گيرد: عايق‌كاري موتورخانه، سردخانه، لوله‌ها، چيلر، منبع دوجداره و كوئل دار.
 دستگاه‌هاي رسوب‌گير 
 اساس همه سيستم‌هاي رسوب‌گيري واكنش‌هاي شيميايي است كه از تبديل بی‌کربنات كلسيم و بي‌كربنات منيزيم محلول در آب به كربنات كلسيم یا منيزيم جلوگيري مي‌كنند. براي اين كار مي‌توان مواد زيادي را ازجمله رزين و آب‌نمك در آب حل كرد. محلول‌هاي شيميايي مانند پلي فسفات‌ها، فسفات‌ها و پليمرهاي طبيعي و اسيد هيدروليك كه مانند سيستم قبلي بي‌كربنات كلسيم يا منيزيم را به تركيبات ديگري تبديل كرده و از رسوب‌گذاری آنها جلوگيري می‌کنند، البته مشكلات زیست‌محیطی به همراه خواهند داشت. روش سوم رسوب گيرهاي مغناطيسي است كه با ايجاد ميدان مغناطيسي كريستال‌هاي كلسيم به كريستال‌هاي آراگونيت تبديل می‌شوند. چون شكل هندسي كريستال‌هاي كربنات كلسيم يا منيزيم تغيير كرده است به‌جای رسوب‌گذاری به‌صورت سخت و لايه‌اي رسوبي با دانه‌های ريز و نرم تشكيل مي‌دهند و اكثر كريستال‌هاي آراگونيت به‌صورت معلق در آب باقي مي‌مانند. عمليات رسوب‌گیری، رسوب‌زدایی و حفاظت در برابر خوردگي در رسوب گيرهاي مغناطيسي جز هزينه اوليه تأمین رسوب‌گير هزينه جانبي نگهداري و مصرف انرژي برق نداشته و اقتصادی‌تر انجام می شود. اين نوع رسوب گیرها براي جلوگيري از تشكيل رسوب در ديگ، مبدل حرارتي، شوفاژها و اثرات منفي آن بر انتقال حرارت و مصرف سوخت بايد در قسمت بعد از پمپ نصب شوند.
 بهينه‌سازي مشعل
بسياري از مشعل‌ها با عمر زياد حتي بالاي 20سال در ساختمان‌ها تنها با 70 تا 60درصد راندمان خود کار مي‌كنند. نصب يك مشعل ديگر بسيار مفيد مي‌تواند باشد اما هزينه زیادی در پي دارد و از نظر اقتصادي به‌سختی قابل توجيه است. خبر خوب اين است كه با بهسازي و ارتقاي كارايي بويلرهاي (مشعل‌هاي) موجود مي‌توان راندمان و مصرف سوخت را با كمترين هزينه سامان داد.
 مشعل عامل اصلی مصرف سوخت و هزينه‌های يک سيستم بويلر است. مشكلي كه راندمان مشعل را پايين خواهد آورد، افت توانايي در كنترل دقيق نسبت هوا به سوخت است. نتيجه چنين وضعيتی عموماً به‌عنوان «پسماند» شناخته می‌شود که به‌نوبه خود باعث می‌شود که مشعل در حفظ سطوح مطلوب هوای اضافه در سراسر دامنه اشتعال به‌منظور احتراق بهينه ناتوان شود. هوای اضافه بالاتر به‌منزله راندمان احتراق پایین‌تر است. يک مشعل کهنه متحمل مسائل ديگری نيز می‌شود ازجمله: گرفتگی يا خراب شدن نازل‌ها و اريفيس های گاز و خرابی سایر اجزای رأس احتراق که مسئول اختلاط صحيح سوخت و هوا هستند. همه اينها منجر به سوختِ سوزانده نشده (مونوکسيدکربن، هيدروکربن و غيره) و سطوح هوای اضافه بالاتر از حد نياز می‌شوند که نهایتاً موجب کارايی ضعيف، کاهش راندمان شده و در نتیجه هزینه‌های غيرضروری خواهد شد.
البته بهترين كار تعويض مشعل است زیرا مشعل‌هاي جديد با قوانين سختگیرانه‌تری وضع‌شده‌اند و قابليت Turndown بالا دارند. مشعل‌های با Turndown بالا حتی در نرخ‌های اشتعال پایین‌تر به عملکرد خود ادامه می‌دهند تا بارهای کمتر را تأمین کنند. يک مشعل باقابلیت Turndown بالاتر سیکل‌های کمتری را تجربه می‌کند. راهكار ديگر نصب سيستم وضعيت دهي موازي است که امکان کنترل مستقل جريان هوا و سوخت (از طريق محرک‌های مستقل) را فراهم می‌کند. به دليل اينکه با اين سيستم می‌توان نسبت‌های مطلوب و دقيق هوا به سوخت را در هر نقطه از دامنه اشتعال تنظيم کرد، اکسيداسيون صحيح تضمين می‌شود.