بررسی تجهیزات یک موتورخانه

موتورخانه  (Power House)

موتورخانه بخشي از ساختمان است كه به عنوان قلب سيستم تهويه مطبوع يا حرارت مركزي مورد استفاده قرار ميگيرد. اين بخش ممكن است در زير زمين يا اتاقي خارج از ساختمان بنا شود و شامل اجزايي مانند چيلر، بويلر، پمپها، لوله ها، مشعل، برج خنك كن و ... مي شود. در ادامه در مورد اجزاي تشكيل موتورخانه توضيحاتي ارائه مي گردد.

وسایل توليد حرارت – ديگ (Boiler)

از معمول ترين مولد هاي گرمائي ،ديگ هاي حرارت مركزي مي باشند . در ديگ ها انرژي حرارتي از سوخت (كه توسط مشعل توليد حرارت مي نمايد ( گرفته شده و به آن داده مي شود . بسته به نوع مصرف، آب مي تواند در ديگ ها به آب گرم (87 درجه سيلسيوس)، آب داغ (200 درجه سيلسيوس با افزايش فشار آب) و يا بخار تبديل شود لذا ديگ ها به سه نوع ديگ آبگرم ، آب داغ و ديگ بخار تقسيم مي شوند .در ديگهاي آب گرم انرژي حرارتي توليد شده توسط مشعل، آب گرم يا داغ را توليد مي نمايد و سعي مي شود كه از توليد بخار جلوگيري به عمل آيد زيرا در اين ديگ ها كنترل و سوپاپي جهت بخار ايجاد شده وجود ندارد و در صورت توليد بخار به ديگ آسيب مي رسد. ديگ ها آب گرم از نظر جنس و ساخت به دو نوع : چدني و فولادي تقسيم مي شوند ديگهاي موجود با ظرفيت 150000k col  با سوخت گاز شهري مشغول به كار مي روند و در معمولاً دماي مورد نظر روي  80 درجه ست مي شود .

چيلر CHILLER

چيلر يك سيستم تبريد است كه مي تواند تراكمي يا جذبي باشد و براي توليد آب سرد به منظور اهداف تهويه مطبوع مورد استفاده قرار مي گيرد. در ماشينهاي مبرد تراكمي ،مقداري كار در Comperssor به داده مي شود ،كمپرسور بخار مبرد را متراكم نموده و فشار و دماي آن افزايش مي شود. مبرد در condenser حرارت دريافت كرده را به محيط پس داده و تقطير مي شود . مبرد مايع بعد از عبور از شير انبساطExpantion Valve  وارد Evaporator  شده ودراثر ازدياد حجم ،حرارت محيط اطراف را كسب مي كند و در نتيجه هواي اطراف اواپراتور خنك

مي شود.اگر از يك مبدل پوسته لوله در اواپراتور استفاده شود مي توان آب خنك براي سرمايش ساختمان استفاده نمود.

برج خنك كن (Cooling tower)

گرمايي كه در سيكل كار چيلر در كندانسور دفع شده به آب داده مي شود آبي كه به اينصورت گرم شده به برج خنك كن منتقل مي گردد تا گرماي خود را درآنجا به محيط اطراف بدهد. نحوه عمل در برج بدين صورت است كه آب از بالا به پايين پاشيده مي شود و در حين عبور از قسمت هاي داخلي برج ،با وزش هوا ، قسمتي از گرماي آب به محيط داده مي شود و مقداري از حرارت باقيمانده نيز ضمن تبخير ذرات آب (كه با گرفتن گرما همراه است ) خنثي مي شود ، پس از اين مراحل آب در تشتك زيربرج جمع شده و جهت برقراري مجدد سيستم وارد چيلر مي شود . وزش هوا در داخل برج معمولاً به وسيله هوا ده يا بادرسان صورت مي گيرد . بادرسان ها از نوع پروانه اي و يا سانتريفوژ هستند.

مشعل (Burner)

توليد گرما در ديگ ها به وسيله مشعل صورت مي پذيرد . مشعل ها معمولاً با سوخت هاي مايع (oil Burner) يا گاز كار مي كنند. در مناطقي كه دسترسي به گاز آسان باشد از مشعل هاي گازي (Gas Burner) استفاده مي شود. در مشعل هاي گازي عمل احتراق به وسيله گاز صورت مي پذيرد . به علت خطرات بيشتري كه گاز نسبت به گازوئيل دارد كنترل آن از حساسيت زيادي برخودار است . معمولاً داراي يك ترموكوپل براي كنترل شعله مي باشد و در صورتيكه شعله از ميان برود فرمان قطع جريان گاز را مي دهد .

خطوط و وسايل انتقال انرژي

انتقال گرما و سرما توسط دو عامل آب يا بخار (لوله كشي ) يا هوا ( كانال كشي) صورت مي گيرد . وسيله ايجاد فشار در لوله كشي پمپ و در كانال كشي ،بادرسان (فن) مي باشد . آب به وسيله ديگ گرم و يا به واسطه چيلر سرد شده و توسط خطوط لوله كشي به قسمت هاي مورد نياز منتقل مي شود . ايجاد فشار به وسيله Pump صورت مي گيرد معمولاً در ظرفيت هاي كم (تا حدود 100GPM ) از پمپ خطي كه در فضاي ازاد روي مسير خط لوله نصب مي شود استفاده شده ودر ظرفيت هاي بزرگتر پمپ زميني (Base Mounted pump) به كار مي رود .
پمپ زميني روي فونداسيون نصب شده و قبل از اتصال به سيستم لوله كشي معمولاً لرزه گير به كار برده مي شود تا لرزش پمپ كه باعث ايجاد خستگي و شكستن لوله ها مي شود به شبكه لوله كشي منتقل نگردد. در مواقعي كه احتياج به فشار زياد باشد از پمپ هاي چند مرحله اي (Multi stage pump) استفاده مي شود . عموماً پمپ هاي موتور خانه طبق برنامه زمانبدي شده به نوبت در مدار قرار گرفته مي شدند . اين گونه پمپها در مكش داراي گيج فشار (مانومتر ) ـشيرفلكه ـ صافي (Strainer) ولرزه گير مي باشند ودر رانش نيز داراي لرزه گير شير يكطرفه ـشير فلكه و مانومتر مي باشد Cheak valae يا شير يكطرفه براي جلوگيري از به قوچ يا پديده مي باشد ـ مانومتر فشار را مشخص مي كند ـ شير كشويي براي قطع يا وصل آب و شير فلكه سوزني براي تنظيم و دبي آب استفاده مي شود ـ صافي يا استريز براي جلوگيري از ناخالصي آب به داخل پمپ نصب مي شود.

وسائل تبادل و توزيع گرما و سرما

آب ،بخار و يا هوا . بعد از عبور از شبكه هاي انتقال به وسائل توزيع گرما و سرما رسيده تهويه مطبوع محيط را فراهم مي آوردند وسائل توزيع سرما و گرما در اينجا فن كويل و هوا ساز مي باشد. از فن كويل براي گرمايش در زمستان و هم براي سرمايش در تابستان مورد استفاده مي شود. آب سرد و گرمي كه در دستگاههاي مولد انرژي (ديگ ـ چلير ) توليد مي شود توسط پمپ و شبكه لوله كشي به فن كويل رسيده و پس از عبور از كويل هاي پره دار به وسيله وزش اجباري هوا روي كويل ها ، سرما و گرما را به محيط مي دهد . 
فن كويل را معمولاً زير پنجره قرار داده و پشت آن دريچه هواي تازه نصب مي نمايندـ عيب سيستم فن كويل نسبت به تهويه مطبوع (دستگاه هواساز ) اين است كه در فن كويل نمي توان روي رطوبت هوا كنترل داشت . اين دستگاه در ساختمانهايي مورد استفاده قرار گيرد كه درجه حرارت هر يك از اتاق ها را مستقلاً بخواهند كنترل نمايند. كنترل درجه حرارت در سيستم فن كويل به دو صورت انجام مي گيرد ،يكي نصب شيربرقي روي لوله رفت و برگشت كه به علت هزينه زياد معمولاً اجرا نمي گردد و ديگري نصب ترموستات اتاقي در داخل است كه به بادرسان فن كويل دستور قطع ووصل مي دهد ولي آب سرد وگرم كماكان در داخل آن جريان دارد .
سختي گيررا كه كاملاً تعويض نموده اند و ديگر رزين قادر به جذب كلسيم نمي باشد جهت احياء و استفاده مجدد آن روي رزين هاي اشباع شده آب نمك با غلظت مناسب وارد مي نمايند تعويض يوني صورت مي گيرد و يونهاي سديم نمك جايشان راب ا يونهاي كلسيم ومنيزيم رزين اشباع شده عوض مي نمايند بدين صورت رزين دوباره احياء مي گردد.

هوا ساز ( Air Handler unit)

دستگاه هواساز عمل تهويه مطبوع زمستاني و تابستاني را انجام مي دهد . هواي تازه با هوائي كه توسط كانال هاي برگشتي جمع آوري شده ودر محفظه اختلاط (Mixing box) مخلوط شده و پس از عبور از كويل حرارتي و يا برودتي و رطوبت زن (humidifier) به وسيله بادرسان به كانال رفت داده شده و از آنجا هواي مطبوع (Conditioned air) كه داراي شرايط مورد نياز مي باشد به اتاق هاي مختلف توزيع مي شود سرعت هوا روي كويل سرد معمولاً 500fpm اختيار مي شود .

 هوا سازهاي مربوط به موتورخانه عمل رطوبت زني توسط روش (Steamjet) صورت مي گيرد كه اين روش بخار مستقيماً وارد محيط مي شود ، در صورتي كه عمل رطوبت زني توسط لوله آب و افشانك هاي متعدد صورت پذيرد روش بهتري است . زيرا از روش بخار معمولاً در صنايع استفاده مي شود .

منبع انبساط بسته

آب در اثر افزايش دما ـ انبساط حجمي پيدا مي كند و اين انبساط موجب تركيدگي در لوله ها و بويلرها مي شود كه به اين منظور از منبع انبساط استفاده مي كنند منابع انبساط در انواع باز و بسته موجود هستند كه معمولاً در موتورخانه شوفاژ از منبع انبساط باز استفاده ميشود. همچنين در صورت كاهش آب موجود در سيستم آب از طريق منبع انبساط وارد سيستم خواهد شد. در هنگام سرمايش نيز يك دستگاه منبع انبساط بسته سرمايي مورد استفاده قرار مي گيرد كه كمبود آب سيستم را جبران مي كند .