موتورخانه (بویلر یا چیلر) از تجهیزات مهم و رایج در زمینه تامین گرمایش و سرمایش ساختمان است.موتورخانه، سیستمی است که برای تولید گرما (با استفاده از بویلر) یا سرما (با استفاده از چیلر) در ساختمان‌ها به کار می‌رود. این سیستم‌ها در فصول زمستان و تابستان به ترتیب برای گرمایش و سرمایش هوا داخل ساختمان استفاده می‌شوند.
آیا برایتان سوال پیش آمده که انرژی گرمایش و سرمایش یک ساختمان از کجا می آید؟ چطور میتوان انرژی ساختمان را با استفاده از موتورخانه تامین کرد؟ موتورخانه (یا ایستگاه تولید حرارت) یکی از مهم‌ترین تاسیسات ساختمانی است که به منظور تأمین گرمایش و سرمایش ساختمان استفاده می‌شود. موتورخانه شامل تجهیزات و اجزا مختلفی است که هر کدام دارای وظیفه ی خاصی است. در این مقاله از آراز صنعت قصد داریم تا به بررسی تجهیزات موتورخانه بپردازیم.
موتورخانه چیست؟
موتورخانه (یا همان مرکز تولید حرارت) یک بخش مجزا از ساختمان است که تجهیزات مختلفی را برای تولید گرما یا سرمایش در اختیار دارد. وظیفه اصلی موتورخانه تأمین گرما یا سرمایش ساختمان‌ها به صورت مؤثر و کارآمد است.موتورخانه‌ها در ساختمان‌ها با توجه به نیازها و ابعاد ساختمان‌ها طراحی و اجرا می‌شوند. در ساختمان‌های بزرگ و صنعتی ممکن است موتورخانه‌ها دارای انواع تجهیزات پیچیده‌تری مثل چیلرها، برج‌های خنک‌کننده، پمپ‌ها و تجهیزات کنترلی پیشرفته باشند.
اما در ساختمان‌های کوچکتر مانند مسکونی‌ها، ممکن است تنها از یک سیستم گرمایشی متشکل از یک یا چند دستگاه برای تامین گرما یا سرمایش استفاده شود.موتورخانه‌ها به عنوان مراکز تأمین گرما و سرمایش به صورت اتوماتیک و کنترل شده عمل می‌کنند. این سیستم‌ها بر اساس تنظیماتی که توسط کاربر (یا سیستم‌های خودکار) تعیین می‌شود، به تولید گرما یا سرمایش مورد نیاز برای ساختمان می‌پردازند.
نکته‌ای که باید مد نظر داشته باشیم، این است که موتورخانه باید در جایی قرار گیرد که صدای آن برای ساکنان یا کاربران ساختمان آزاردهنده نباشد. این عموماً به ویژه در موتورخانه‌های بزرگ یا صنعتی که دارای تجهیزات با صدای بالا هستند، بسیار مهم است. بنابراین، موتورخانه‌ها به صورت استراتژیک و با توجه به آسایش و ایمنی ساکنان و کاربران ساختمان‌ها طراحی و ساخته می‌شوند.
در مورد تأثیر مثبت موتورخانه‌ها در تأمین گرما یا سرمایش ساختمان‌ها کاملاً درست هستید. به عنوان مثال، در فصول سرد سال، موتورخانه‌ها می‌توانند با استفاده از سیستم‌های گرمایشی مختلف (مانند بخاری، پکیج‌های گرمایشی و …) گرمای مورد نیاز را به ساختمان‌ها ارائه دهند و در فصول گرم سال نیز با استفاده از چیلرها و سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها را خنک کنند.
در نهایت، بهره‌گیری از موتورخانه‌ها در ساختمان‌ها به عنوان یکی از بهترین و کارآمدترین راه‌ها برای تأمین نیازهای حرارتی و سرمایشی است، و این به مدیریت انرژی موثرتر و افزایش راحتی ساکنان کمک می‌کند.
مطالعه بیشتر: تجهیزات موتورخانه
انواع موتورخانه کدام است؟
ممنون از توضیحاتتان. با توجه به توضیحات ارائه شده، به طور کلی دو نوع موتورخانه را میتوان تعریف کرد:
موتورخانه صنعتی
این نوع موتورخانه‌ها برای صنایع و فضاهای صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند که نیاز به حجم زیادی از آب گرم یا سرد دارند. این موتورخانه‌ها معمولاً در کارخانه‌ها، کارگاه‌ها، بیمارستان‌ها، مجتمع‌های صنعتی و مکان‌های با نیاز به تأمین آب گرم یا سرد در مقیاس بزرگ قرار می‌گیرند. قدرت و ظرفیت بالای اجزای موتورخانه صنعتی این امکان را می‌دهد که مقدار زیادی از آب را به مکان مورد نیاز منتقل کنند. اجزای موتورخانه صنعتی معمولاً در چندین اتاق یا سالن قرار می‌گیرند تا از نظر فضایی نیز مناسب باشند.
موتورخانه مسکونی
این نوع موتورخانه‌ها معمولاً در مسکن‌ها و مجتمع‌های مسکونی استفاده می‌شوند و به صورت کوچکتر و با ظرفیت کمتر نسبت به موتورخانه‌های صنعتی طراحی می‌شوند. آنها برای تأمین نیازهای حرارتی و سرمایشی مسکن‌ها و واحدهای مسکونی استفاده می‌شوند. این نوع موتورخانه‌ها معمولاً در یک یا دو اتاق احداث می‌شوند و برای مجتمع‌هایی با چندین واحد مناسب هستند.هر دو نوع موتورخانه در تأمین نیازهای حرارتی و سرمایشی از آب بهره‌مند هستند، اما با توجه به نیازها و مقیاس استفاده، طراحی و قدرت آنها متفاوت خواهد بود.
موتورخانه چگونه کار می‌کند؟
موتورخانه یا ایستگاه پمپاژ آب، نقش مهمی در تأمین آب گرم یا سرد برای مصارف خانگی و صنعتی ایفا می‌کند. این سیستم‌ها با توجه به نوع استفاده‌های مختلف و نیازهای آبی ممکن است دارای تنوع و تفاوت‌هایی باشند، اما اصول عمومی کار آنها مشابه است. در ادامه، توضیحاتی درباره عملکرد اصلی موتورخانه‌ها ارائه می‌شود:
تامین آب گرم: برای تأمین آب گرم در مصارف خانگی و صنعتی، موتورخانه از یک سیستم گرمایشی استفاده می‌کند. در این سیستم، آب سرد از منبع تامین آب (مثلاً چاه یا شبکه آب شهری) به داخل موتورخانه وارد می‌شود. سپس با استفاده از یک یا چند دستگاه پمپ و سیستم‌های گرمایشی مختلف (مانند گرم‌کن ها، بویلر، یا سیستم‌های خورشیدی)، آب گرم تولید می‌شود.
تامین آب سرد: برای تأمین آب سرد در مصارف خانگی و صنعتی، موتورخانه ممکن است از چیلرها استفاده کند. چیلرها به کمک فرایند ابریشم، آب را خنک کرده و سپس آن را از طریق لوله‌ها به سیستم‌های خنک کننده مانند فن کویل‌ها و فن کوبل‌ها ارسال می‌کنند تا محیط‌ها را خنک نمایند.
ذخیره‌سازی آب گرم: برخی از موتورخانه‌ها ممکن است دارای مخزن ذخیره‌سازی آب گرم باشند. این مخازن به عنوان مخزن حاوی آب گرم عمل می‌کنند و زمانی که نیاز به آب گرم در مصارف وجود داشته باشد (مثلاً هنگامی که تقاضا برای آب گرم بالا باشد یا در زمان‌هایی که تولید آب گرم کم است)، آب مورد نیاز از این مخازن به لوله‌ها ارسال می‌شود.
در نتیجه، موتورخانه یا ایستگاه پمپاژ آب نقش حیاتی در تأمین آب گرم یا سرد برای مصارف مختلف دارد و با توجه به نیازها و نوع استفاده‌ها، معمولاً از تجهیزات و سیستم‌های مختلفی استفاده می‌شود.
اجزای موتورخانه
بعد از اینکه فهمیدیم موتورخانه چیست باید به این پرسش پاسخ دهیم که این سیستم از چه اجزایی تشکیل شده است.
دیگ موتورخانه
دیگ موتورخانه یا بویلر از اجزای مهم و حیاتی در سیستم‌های گرمایشی و تأمین آب گرم در موتورخانه‌ها، کارخانه‌ها، فضاهای صنعتی و مسکونی است. این دستگاه با استفاده از مشعل یا سوخت مخصوص، آب را به دمای مورد نظر گرم می‌کند. از آب گرم حاصل از بویلر میتوان به منظور انجام فرآیندهای مختلف یا تأمین گرمایش و آب گرم مورد نیاز در سیستم‌های مختلف استفاده کرد.
به طور کلی، دو نوع اصلی دیگ آب گرم وجود دارد:
دیگ‌های چدنی:
این دیگ‌ها از پره‌هایی تشکیل شده‌اند که تعداد آنها می‌تواند متفاوت باشد و این باعث تنظیم ظرفیت حرارتی دیگ می‌شود.
ابعاد کوچکتر، وزن سبک‌تر و نصب آسان‌تر از دیگ‌های فولادی را دارا هستند که این ویژگی‌ها آنها را به گزینه‌ای مناسب برای موتورخانه‌های مسکونی تبدیل کرده است.
دیگ‌های فولادی
دیگ فولادی همانطور که از نام آن پیداست از جنس فولاد تولید می‌شوند که به آنها مقاومت بالا در برابر فشار و حرارت می‌بخشد.دیگ‌های فولادی ظرفیت گرمایی بالاتری نسبت به دیگ‌های چدنی دارند و بیشتر برای مصارف صنعتی، گاراژها و کارخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
طرز کار دیگ آب گرم به این صورت است:
آب ورودی: آب وارد مخزن بویلر می‌شود.
گرم‌شدن آب: با کمک مشعل یا سوخت مخصوص، آب به دمای مورد نیاز گرم می‌شود.
خروج آب گرم: آب گرم از لوله‌های خروجی بویلر خارج شده و به سمت لوله‌های آب در سیستم‌های گرمایشی یا منبع آب مصرفی هدایت می‌شود.
مصرف آب گرم: آب گرم حاصل از بویلر به عنوان منبع اصلی برای راه‌اندازی سیستم‌های گرمایشی مختلف مانند رادیاتورها، داکت اسپلیت و فن کویل استفاده می‌شود.
دیگ‌های آب گرم یکی از اصلی‌ترین عوامل برای تأمین راحتی و راحتی در فضاهای مختلف به شمار می‌آیند و با توجه به نیازها و محدودیت‌های محیطی، از دیگ‌های چدنی و فولادی استفاده می‌شود.
منبع آب گرم بهداشتی
منبع آب گرم بهداشتی (Hot Water Heater) یکی از اجزای حیاتی در سیستم موتورخانه می‌باشد که برای تأمین آب گرم مصرفی به منظور استحمام، شستشو و سایر نیازهای روزمره استفاده می‌شود. این منبع آب گرم می‌تواند از نوع‌ها و مدل‌های مختلفی باشد، که هر کدام ویژگی‌ها و مزایا خاص خود را دارند. در زیر، به برخی از انواع منبع آب گرم بهداشتی اشاره می‌شود:
منبع کویل دار: این نوع منبع از کویل‌های حرارتی (به طور معمول از مس) استفاده می‌کند تا آب سردی که از بویلر می‌آید، در معرض حرارت قرار گیرد و گرم شود. آب گرم‌شده به لوله‌ها هدایت می‌شود تا در نقاط مختلف ساختمان از آن استفاده شود.
منبع دوجداره: این نوع منبع دو لایه دارد که لایه خارجی آن با آب گرم یا بخار آب پر می‌شود. این حالت باعث گرم شدن آب سرد در لایه داخلی می‌شود و آب گرم‌شده برای استفاده به لوله‌ها هدایت می‌شود.
منبع انبساطی: این نوع منبع وظیفه تعادل کردن فشار سیال آب گرم را بر عهده دارد. این منبع در دو نوع باز (با قابلیت مشاهده سطح آب) و بسته (بدون مشاهده سطح آب) عرضه می‌شود.
منبع دیافراگمی یا تحت فشار: این نوع منبع دو بخش دارد که در یک بخش آب و در بخش دیگر آن هوا وجود دارد که با کمک یک دیافراگم از هم جدا شده‌اند. وظیفه این دیافراگم تعادل فشار است و اگر فشار آب زیاد باشد، منبع پر می‌شود. در صورت تعادل فشار، منبع آب را در خود ذخیره می‌کند و با کاهش فشار، آب را با فشار بیشتر به لوله‌ها می‌فرستد.
منبع آب گرم بهداشتی با توجه به نیازها و شرایط محیطی موتورخانه و مصرف آب، به طور دقیق تعیین و انتخاب می‌شود تا از بهینه‌ترین کارایی و اقتصادی برخوردار باشد. انتخاب مناسب این منبع آب گرم بهداشتی می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه‌ها و بهبود راحتی و کیفیت زندگی ساکنین موتورخانه کمک کند.
تجهیزات انتقال
تجهیزات انتقال بازیکن کلیدی در سیستم موتورخانه هستند که اجزا را به یکدیگر و به لوله‌های ساختمان متصل می‌کنند. این تجهیزات شامل موارد زیر می‌شوند:
لوله‌ها: لوله‌ها در سیستم موتورخانه برای انتقال آب گرم یا سرد از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از جنس فولاد، مس، PVC یا PEX ساخته می‌شوند و انواع مختلفی از آنها برای انتقال آب سرد و گرم وجود دارد.
شیرها: شیرها نقطه کنترل در جریان آب هستند و برای کنترل و تنظیم جریان آب در سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته به نیازها و کاربردها، شیرها می‌توانند شیرهای تکه‌تکه، شیرهای گروهی، شیرهای ترموستاتیک و غیره باشند.
اتصالات: اتصالات مورد استفاده برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر یا به تجهیزات مختلف هستند. این اتصالات می‌توانند از نوع روکش دار، رابط، تی‌دار، مفصلی، مانیفلد و… باشند.
بست‌ها: بست‌ها برای نگهداری و ثابت‌سازی لوله‌ها و تجهیزات به سازه‌ها یا دیوارهای ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تمام این تجهیزات با کمک یکدیگر، امکان ایجاد یک سیستم انتقال آب گرم یا سرد موثر و کارآمد را فراهم می‌کنند. تجهیزات انتقال به طور دقیق بر اساس نوع سیستم موتورخانه، نیازها و نوع ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند تا عملکرد بهینه و کارآیی سیستم تضمین شود. همچنین، از جنس و مشخصات مناسب این تجهیزات استفاده کرد تا از عمر طولانی و کاهش احتمال نقصان در سیستم اطمینان حاصل شود.
مشعل
مشعل یکی از اجزای اساسی و حیاتی در دیگ آب گرم (بویلر) و همچنین در بسیاری از سیستم‌های گرمایشی است. مشعل‌ها مسئول ایجاد حرارت و انرژی لازم برای گرم کردن آب در دیگ بویلر هستند و از انواع مختلف سوخت‌ها مانند گاز شهری، گازوییل و سوخت‌های جایگزین استفاده می‌کنند.
عملکرد مشعل به این صورت است که سوخت مورد نظر (مانند گاز) در مشعل احتراق می‌کند و حرارت تولید شده به آب منتقل می‌شود تا آن را گرم کند. برای داشتن امکان استفاده از مشعل دوگانه‌سوز، امکان استفاده از دو نوع سوخت مختلف و قابل جایگزینی در مشعل وجود دارد. این امکان به کاربر اجازه می‌دهد که در صورت نیاز به تغییر سوخت، از سوخت دیگری استفاده کند و به این ترتیب تأمین انرژی به دیگ ادامه دهد.
استفاده از مشعل دوگانه‌سوز باعث افزایش انعطاف‌پذیری و قابلیت کارکردن در شرایط مختلف می‌شود، زیرا اگر سوخت اصلی در دسترس نبود، میتوان به سوخت جایگزین روی آورد تا عملکرد دیگ بویلر را حفظ کرد. این امر در موارد اضطراری می‌تواند بسیار مفید باشد.
در کل، مشعل‌ها نقش حیاتی در تأمین انرژی و گرمایش در سیستم‌های گرمایشی و دیگ‌های آب گرم ایفا می‌کنند و به عنوان یکی از عناصر اساسی برای ایجاد راحتی و کارکرد صحیح این سیستم‌ها بسیار اهمیت دارند.
پمپ آب
پمپ آب یکی از اجزای بسیار حیاتی و اساسی در سیستم‌های تأمین آب و آب‌رسانی است. وظیفه اصلی پمپ آب، ایجاد فشار و پمپاژ آب از یک مخزن یا چاه به سمت لوله‌ها و نقاط مصرف مختلف است. با این کار، فشار آب افزایش می‌یابد و آب به صورت مناسب و با فشار کافی به نقاط مورد نیاز تأمین می‌شود.
پمپ‌های آب در مکان‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در سیستم‌های تأمین آب شهری، سیستم‌های گرمایشی، تأمین آب خنک‌کننده در صنایع، سیستم‌های آبیاری، استخرها و موارد دیگر. با استفاده از پمپ آب، انتقال و توزیع آب به صورت مؤثرتر، سریعتر و با کارایی بالاتر امکان‌پذیر می‌شود.
عملکرد صحیح پمپ آب در تأمین فشار آب به مناطق مختلف از جمله محل‌های مسکونی، تجاری و صنعتی بسیار مهم است. این عملکرد صحیح برای اطمینان از راه‌اندازی صحیح سیستم‌های آبیاری، گرمایش، سرمایش و تأمین آب مصرفی در مکان‌های مختلف ضروری است و نقش مؤثری در کارکرد صحیح موتورخانه‌ها و ساختمان‌ها ایفا می‌کند.
چیلر
چیلرها یکی از اجزای اساسی و مهم در سیستم‌های تأمین سرمایش هستند و برای کاهش دمای آب و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند. در فصل‌های گرم سال، چیلرها کمک می‌کنند تا دمای آب را به میزان مطلوب کاهش داده و به صورت سرمایشی از آب سرد تولید شده توسط چیلر بهره برد.
عملکرد چیلر به این صورت است که آب گرم ورودی به چیلر می‌رود و در داخل چیلر، با استفاده از یک سیکل ترمودینامیکی، دمای آب به میزان مطلوب کاهش می‌یابد و آب سرد تولید می‌شود. این آب سرد می‌تواند به صورت مستقیم به وسایل خنک‌کننده مانند فن‌کویل یا رادیاتورها هدایت شود تا محیط را سرد کند. در نهایت، آب سرد به چیلر برگشته و چرخه مجدداً تکرار می‌شود.
نوعی از چیلرها که اشاره کردید، چیلرهای تراکمی آب هستند که برای تأمین سرمایش به صورت سرمایش هوای محیطی استفاده می‌شوند. در این نوع چیلرها، هوا از طریق یک برج خنک‌کننده به طور طبیعی و یا با استفاده از فن‌ها خنک می‌شود و به چیلر برگشته تا دوباره سرد شود.
استفاده از چیلرها به عنوان یک سیستم سرمایشی مؤثر و کارآمد در مکان‌های مختلف از جمله موتورخانه‌ها، کارخانه‌ها، مراکز تجاری و ساختمان‌ها بسیار رایج است و نقش مهمی در ایجاد راحتی و کارایی در فصل‌های گرم سال ایفا می‌کنند.
سختی گیر آب
سختی‌گیر آب (Water Softener) یکی از اجزای مهم و ضروری در سیستم‌های تأمین آب می‌باشد، به خصوص در مناطقی که آب سخت (حاوی املاح معدنی مانند کربنات کلسیم و منیزیم) است. سختی آب معمولاً باعث ایجاد رسوبات آب‌نمک (Scale) در داخل لوله‌ها، کلیدها، بویلرها، چیلرها و دستگاه‌های دیگر می‌شود که می‌تواند به طور قابل توجهی کارایی و عملکرد این دستگاه‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.
سختی‌گیر آب با استفاده از فرآیند جذب یونی، یون‌های کربنات کلسیم و منیزیم را که باعث ایجاد سختی آب هستند، از آب جدا می‌کند و آب را نرم می‌کند. آب نرم شده به سیستم‌های گرمایشی، بویلرها، چیلرها و سایر دستگاه‌ها می‌رود و خروجی این سیستم‌ها دیگر از رسوبات کربنات کلسیم و منیزیم خالی خواهد بود.
مزایای استفاده از سختی‌گیر آب
مزایای استفاده از سختی‌گیر آب عبارتند از:
- کاهش تشکیل رسوبات و افزایش عمر مفید دستگاه‌ها و لوله‌ها
- بهبود کارایی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی
- کاهش مصرف انرژی به علت عدم ایجاد رسوبات در دستگاه‌ها
- کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری دستگاه‌ها
به طور کلی، استفاده از سختی‌گیر آب می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های مرتبط با سیستم‌های آب‌رسانی و تأمین آب در موتورخانه‌ها کمک کند.
تجهیزات الکتریکی
تجهیزات الکتریکی شامل انواع مختلف تجهیزاتی است که برای کنترل و مدیریت سیستم‌ها و دستگاه‌ها از اصول و مفاهیم الکترونیکی و الکتریکی استفاده می‌کنند. این تجهیزات از حسگرها، پردازنده‌ها، سیستم‌های کنترل عملکرد و سوئیچ‌ها و سوپاپ‌های الکتریکی تشکیل شده‌اند که به طور کلی به دو دسته تجهیزات کنترل‌کننده و تجهیزات مخابره تقسیم می‌شوند.
مزایا و معایب موتورخانه چیست ؟
در این بخش قصد داریم تا به بررسی مزایا و معایب موتورخانه بپردازیم. به طور خلاصه مزایا و معایب موتورخانه شامل موارد زیر است.
مزایای موتورخانه:
- طول عمر بالا: موتورخانه‌ها دارای طول عمر بالا بوده و با سرویس و تعمیر منظم می‌توانند تا ده‌ها سال کارایی داشته باشند.
- بهره‌وری انرژی: در مجتمع‌هایی با تعداد واحدهای زیاد، موتورخانه بهینه‌تر و اقتصادی‌تر از سیستم‌های دیگر است و مصرف انرژی آن بهبود یافته است.
- ایمنی: موتورخانه‌ها به دلیل فاصله داشتن با محیط رفت‌وآمد و سکونت، ایمنی بیشتری دارند.
- عدم اشغال فضا: این سیستم هیچ فضایی در داخل واحدها و ساختمان‌ها اشغال نمی‌کند و برای آپارتمان‌ها و مجتمع‌های مسکونی بزرگ مزیتی محسوب می‌شود.
- نگهداری ساده: نگهداری موتورخانه به دلیل جمع‌آوری قطعات و تجهیزات در یک مکان، ساده‌تر است.
معایب موتورخانه:
- نیاز به فضای خارجی: احداث موتورخانه نیاز به فضای خارجی دارد که برخی مکان‌ها این امکان را ندارند.
- تغییرات حرارتی: تغییرات حرارتی برای واحدها به سرعت کمتری انجام می‌شود که ممکن است به تنظیم دمای مناسب در واحدها دشواری‌هایی ایجاد کند.
- نیاز به تعمیرات و سرویس دوره‌ای: موتورخانه‌ها به تعمیرات، سرویس‌دهی و نگهداری منظم و دائمی نیاز دارند تا به‌طور بهینه کار کنند.
- تقسیم هزینه: ساکنین ساختمان‌هایی که از این سیستم بهره می‌برند باید هزینه‌ها را با یکدیگر تقسیم کنند، زیرا میزان مصرف هر واحد به‌طور مستقل قابل اندازه‌گیری نیست.
سخن پایانی
سیستم موتورخانه به عنوان یکی از رایج‌ترین سیستم‌های تأمین آب گرم، گرمایش و سرمایش در ساختمان‌ها و مجتمع‌ها استفاده می‌شود. این سیستم یک روش موثر برای تأمین نیازهای گرمایشی و سرمایشی در ساختمان‌ها با کاربری‌های مختلف است
