منبع (مخزن) آب دو جداره اقیانوس

منبع (مخزن) آب دو جداره :

مخزن دوجداره از دو استوانه داخلی و خارجی تشکیل شده است که در استوانه داخلی آب سرد و در خارجی 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 مجرای داخلی می گردد.

آب گرم تولید شده در بویلر از طریق لوله تعیین شده وارد استوانه خارجی میشود. آب سرد ورودی از شبکه آب شهری وارد استوانه داخلی شده و همزمان آب منبع خارجی اطراف جداره داخلی حرکت خواهد داشت. اختلاف دمای موجود در دو سیال منجر به گرم شده آب منبع داخلی میشود. در مرحله بعد آب منبع داخلی از شیر مخصوص برای استفاده در محیط های مسکونی یا صنعتی آماده می باشد. آب منبع خروجی پس از از دست دادن دما، مجدد به دیگ برگشت داده میشود تا فرآیند فوق بارها تکرار شود.

مساله مهمی که در نحوه عملکرد منبع دوجداره وجود دارد، افزایش فشار و دمای آب ورودی از دیگ بویلر و ایجاد فشار زیاد به جداره های منبع می باشد که بسیار خطرناک خواهد بود. به همین منظور شیرهای تخلیه برای این شرایط در نظر گرفته شده است تا فشار کاهش پیدا کند.

اجزای مخزن دوجداره :

برای پیاده سازی و طراحی منبع دوجداره از اجزا و اتصالات متعددی استفاده شده که هر یک وظیفه خاصی را بر عهده دارند. در حالت کلی اجزای منبع دوجداره شامل موارد زیر می باشد:

منبع داخلی و خارجی :

مهم ترین اجزای موجود در ساختار مخزن دوجداره، دو منبع استوانه ای آن می باشد که محل ذخیره سازی آب گرم و سرد و تبدیل آب گرم مصرفی می باشند. ظرفیت و ابعاد تعیین شده برای این مخازن به محل نصب منبع دوجداره بستگی دارد. به عنوان مثال، ابعاد و ظرفیت مخزن دوجداره در ساختمان هایی با 5 واحد مسکونی و جمعیت 15 نفر بسیار کوچکتر از مخازن مورد استفاده در محیط هایی با جمعیت 40 نفر دارد.

علاوه بر ظرفیت منبع، جنس به کار رفته در بدنه آنها نیز بسیار مهم می باشد. در مرحله اول باید جنس بدنه هر دو مخزن را به گونه ای انتخاب کرد که احتمال سوراخ شدن و خوردگی و ترک در آن به حداقل ممکن برسد. به همین خاطر از ورقه های فولادی با روکش گالوانیزه گرم استفاده میشود. علاوه براین، لازم است قطر ورقه های به کار رفته در منبع داخلی را بیشتر از خارجی در نظر گرفت. چون منبع داخلی بیشتر تحت فشار بوده و در صورت ایجاد ترک یا سوراخ شدن، تعمیر آن بسیار سخت و هزینه بر خواهد بود. در اغلب مواقع قطری حدود 4 تا 6 میلیمتر برای منبع داخلی و 3 تا 5 میلیمتر برای خروجی انتخاب میشود. البته لازم به ذکر است که این مقادیر ممکن است با توجه به محل نصب مخزن دوجداره تغییر کند.

شیرهای ورودی و خروجی منبع دوجداره :

در حالت کلی از 4 شیر ورودی و خروجی در ساخت مخزن دوجداره استفاده میشود که دو شیر برای ورود و خروج آب مصرفی و دو شیر برای ورود و خروج آب دیگ بویلر در نظر گرفته شده است. شیر ورودی آب منبع داخلی یک طرفه بوده و باعث میشود آب لوله کشی شهری وارد منبع شود و بخطار یک طرفه بودن آن، احتمال برگشت آب به لوله صفر می باشد. شیر آب ورودی منبع درونی در قسمت پایین منبع قرار گرفته و شیر خروجی در بالای منبع نصب می گردد. یک شیر در بالای منبع برای ورودی آب دیگ به داخل منبع خارجی در نظر گرفته شده و پس از سرد شدن این آب از شیر قسمت پایین منبع دوباره به دیگ برگشت داده میشود.

شیر اطمینان مخزن:

به دلایل مختلف ممکن است دمای آب منبع خارجی از حد مجاز بیشتر شده و یا فشار بخار موجود در آن به دیواره ها فشار وارد کند، به همین منظور شیر اطمینان در قسمت پایین منبع نصب می گردد تا در صورت لزوم آب منبع به اندازه مورد نیاز تخلیه گردد. باز و بسته شدن این شیر به صورت اتوماتیک صورت میگیرد و اهمیت بسیار زیادی در بالا بردن امنیت دستگاه دارد.

ظرفیت منبع دوجداره :

یکی از مهم ترین و اصلی ترین مواردی که در طراحی و تولید منبع دوجداره لازم است به آن توجه شود، ظرفیت منبع می باشد. ظرفیت این منابع بر اساس فاکتورهای مختلفی از قبیل میزان فشار و دمای آب و سیال موجود در منبع، ضریب خورندگی آب، تعداد واحدهای ساختمان و جمعیت آن محاسبه می گردد. بر اساس استانداردهای موجود در این زمینه میزان ظرفیت منبع دوجداره در ساختمان های مختلف به صورت زیر می باشد که البته این مقدار با توجه به شرایط تغییر خواهد کرد. منازل مسکونی 5 نفره به منابع با حجم 189 تا 283 لیتر نیاز داشته و برای منازل با جمعیت 10 نفره این مقدار 472 لیتر خواهد بود. در محیط های بیمارستانی برای هر تخت 46 لیتر و مدارس برای هر دانش آموز به یک تا 2 لیتر نیاز بوده که این مقدار برای محیط های اداری برای هر کارمند 4.7 لیتر در نظر گرفته میشود.

مزایای استفاده از منبع دوجداره: به چند دلیل مهم استفاده از مخازن دوجداره در محیط های مسکونی کم جمعیت و کارگاه های صنعتی کاربرد زیادی دارد که از مهم تیرن آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

– قیمت ارزان طراحی، تولید و ساخت منبع دوجداره نسبت به سایر مبدل های حرارتی
– عدم نیاز به پمپ سیرکولاتور
– عدم افت فشار بخاطر دولایه بودن ساختار منبع
– بازدهی 98 درصد در تولید آب گرم

معایب مخزن دوجداره: علیرغم مزایای بسیار زیاد این نوع منابع و مخازن حرارتی، استفاده از این تجهیزات با محدودیت هایی مواجه می باشد که مهم ترین آنها عبارتند از:

– به دلیل عدم دسترسی آسان به لایه درونی منبع، تعمیر ترک یا سوراخ های ایجاد شده در آن بسیار سخت و هزینه بر می باشد
– کاربرد نامناسب در محیط هایی با مصرف آب گرم بالا
– افت حرارتی بالا نسبت به منبع کویل دار و سایر انواع آبگرم کن