اگر اطلاعات کافی درباره ساختار پکیج ها داشته باشید و بدانید اجزای پکیج گازی یا پکیج برقی چیست، حتما نام مبدل به گوشتان خورده است. این قطعه یکی از اصلی ترین اجزای پکیج های دیواری محسوب می شود که در گرم کردن آب و تامین گرمایش محیط نقش دارد. مبدل پکیج محفظه ای چند ردیفه از لوله های مسی در بخش بالایی مشعل دستگاه قرار دارد و آب سرد با گذر از این لوله ها، آب مورد نیاز برای گرمایش رادیاتورها و مصرف خانگی را تامین می کند.
برخی از این سیستم های گرمایشی، دارای یک الی سه مبدل ضد زنگ آلومینیومی یا فولادی هستند تا مقاومت بالایی در برابر حرارت و خوردگی داشته باشند. اما گاها به دلایلی چون عدم نصب فیلتر و محلول های رسوب زدایی در مسیر ورودی آب و یا عدم انجام سرویس های دوره ای، مسیر آب مسدود شده و راندمان دستگاه کاهش می یابد.
آشنایی با کاربرد مبدل پکیج
مبدل پکیج یا Heat exchanger تیغه های به هم متصلی هستند که در مقابل شعله دستگاه قرار دارند. این قطعه مسئول انتقال حرارت شعله به آب داخل آن است؛ به این ترتیب، هم آب مصرفی و هم رادیاتورها را گرم می کند.
انواع مبدل های پکیج
در یک دسته بندی کلی، مبدل های پکیج به دو گروه مبدل های اولیه و ثانویه تقسیم می شوند.
| نام های مبدل | کاربرد و نحوه عملکرد آن ها |
| مبدل اولیه | مبدل اولیه قطعه ای است که آب گرم مورد نیاز رادیاتورها را تامین می کند. عملکرد این مبدل ها اینگونه است که آب گرم خروجی پس از یک دور چرخش در مدار رادیاتورها سرد می شود و مجدد به درون مدار برمی گردد. تکرار این چرخه آب گرم مورد نیاز رادیاتورها را تامین می کند. |
| مبدل ثانویه | مبدل ثانویه قطعه ای است که آب گرم مصرفی ساختمان را فراهم می کند. در این مبدل ها با قرار گرفتن آب سرد مصرفی در مجاورت آب گرم ایجاد شده توسط مبدل اصلی، گرمای سیال تامین و در دسترس مصرف کننده قرار می گیرد. |
تعداد مبدل های موجود در انواع پکیج ها
پکیج ها بر اساس تعداد مبدل به کار رفته در ساختارشان به چهار گروه تک مبدله، دو مبدله، سه مبدله و صفحه ای تقسیم می شوند.
پکیج های تک مبدله (Bithermic)
در ساختار پکیج های تک مبدله، فقط یک مبدل حرارتی اصلی دوبل است که تماس مستقیمی با شعله دارد. به این صورت هم آب گرم مصرفی را تولید می کند و هم گرمایش محیط تامین می شود. در این مبدل ها با باز شدن شیر آب گرم، آب وارد سیستم و مبدل اصلی دوبل می گردد و با تماس مستقیم شعله، آب گرم آماده استفاده است.
مزایا و معایب پکیج تک مبدله چیست؟
سیستم های گرمایشی تک مبدله، دارای مزایا و معایب بسیاری هستند؛ به عنوان مثال ساختار ساده ای دارند و تعمیراتشان، ساده تر از نوع دو مبدله است. در سیستم های گرمایشی، پمپ تنها در حالت زمستانی فعال می شود و در حالت تابستانی، غیرفعال است. این ویژگی به افزایش عمر و استهلاک کمتر دستگاه کمک می کند. ضمن اینکه به دلیل تماس مستقیم آب لوله کشی با شعله، گرم شدن سیال سریع تر انجام می شود.
و از معایبی که در این نوع پکیج ها وجود دارد می توان به دو مورد زیر اشاره کرد:
- این مدل دستگاه ها به دلیل تماس مستقیم آب و شعله رسوب گیری بالایی دارند.
- به همان علت ذکر شده فوق دمای آب گرم نوساناتی نشان می دهد و کنترل آن سخت تر است.
سیستم پکیج های دو مبدل (Monothermic)
در پکیج های دیواری دو مبدله علاوه بر مبدل حرارتی اصلی دوبل، یک مبدل صفحه ای هم وجود دارد. در این مدل پکیج ها تامین گرمایش محیط از طریق مبدل اصلی انجام می شود.
این عملکرد با فعال شدن پمپ در حالت زمستانی و گردش آب گرم در مبدل اصلی انجام می شود. آب گرم مصرفی این پکیج ها از طریق مبدل ثانویه (صفحه ای) تامین می گردد؛ به این صورت که با باز شدن شیر آب گرم، پمپ فعال می شود و با گردش آب در مبدل ثانویه گرم می گردد
مزایا و معایب پکیج های دو مبدله
در پکیج های دو مبدله کنترل گرادیان حرارتی به علت کنترل دمای سیال و دبی، راحت تر انجام می شود و دلیل عدم تماس مستقیم سیال با شعله، مبدل داخلی نسبت به سری های دیگر، دیرتر رسوب می گیرد. موارد زیر دو نمونه دیگر از مزایای این سیستم های دو مبدله هستند:
- راندمان بیشتر نسبت به نوع تک مبدله
- افزایش تبادل مبدل
برخی از معایب پکیج های دو مبدله عبارت اند از:
- استهلاک بیشتر دستگاه به دلیل فعال بودن پمپ در تابستان و زمستان
- سرعت کمتر گرم کردن آب مصرفی توسط دستگاه
پکیج های سه مبدل (Semi-condansing)
در این نوع پکیج ها علاوه بر دو مبدل اولیه و ثانویه، مبدل سومی هم تعبیه شده است. این مبدل در مسیر خروجی مواد حاصل از احتراق دستگاه قرار دارد و هوای موجود در آن ها را با تبدیل گاز به آب به مسیر پکیج باز می گرداند. در این مدل پکیج ها به دلیل مشخص نبودن نسبت هوا در بین محصولات حاصل از احتراق، راندمان گرمایشی بالایی وجود ندارد.
سیستم های پکیج با مبدل صفحه ای
این نوع مبدل صفحه ای از جنس استنلس استیل است و در بخش پایین محفظه احتراق نصب می شود. مبدل های صفحه ای دارای چندین صفحه هستند و آب به صورت عمودی در بین این صفحات جریان پیدا می کند. این ویژگی باعث ایجاد بیشترین سطح تماس و تبادل حرارتی بین سیال می گردد.
روش کار مبدل اولیه پکیج
نحوه عملکرد مبدل پکیج های دیواری را می توان در مراحل زیر خلاصه کرد:
- با باز شدن شیر آب گرم درخواست تامین آن به دستگاه اعلام می شود.
- آب توسط قطعه ای به نام فلومتر وارد دستگاه می شود.
- با توجه به اینکه مبدل در بالای محفظه شعله قرار دارد، آب در تماس مستقیم با شعله گرم شده و در دسترس مصرف کننده قرار می گیرد.
نحوه عملکرد مبدل ثانویه
گرم کردن آب در مبدل های ثانویه به صورت غیر مستقیم و بدون تماس مستقیم سیال و شعله انجام می شود. این فرایند از طریق آبی که در مبدل اولیه گرم شده صورت می گیرد و به دست مصرف کننده می رسد.
متریال ساخت مبدل های حرارتی پکیج
متریال ساخت مبدل پکیج چیست؟ با توجه به اینکه مبدل اولیه پکیج ها در مدت زمانی طولانی در معرض حرارت بالا (900-700 درجه سانتی گراد) قرار دارند، این قطعه باید از متریالی مقاوم و با کیفیت ساخته شود. “فولاد ضد زنگ، آلیاژ کروم و آلومینیوم” سه نوع متریال پرکاربرد در ساخت این قطعه است.
این مواد در برابر خوردگی و حرارت مقاومت بالایی دارند. البته، مبدل های آلومینیومی به دلیل مقاومت کمتر در مقایسه با دو نوع دیگر با افت عملکرد بیشتری مواجه می شوند.
علت خراب شدن مبدل حرارتی پکیج ها
دو عامل اصلی تجمع رسوب های آهکی و لجن در پکیج ها، باعث فرسودگی و خوردگی مبدل ها می شوند.
- تجمع رسوب های آهکی: این فرایند به دلیل سختی بالای آب و بیشتر بودن درصد آهک آن رخ می دهد. با گردش این نوع سیال در مبدل حرارتی پکیج، آهک موجود در آن در مسیر خط لوله کشی مبدل رسوب و مسیر را مسدود می کند. این عامل باعث فرسودگی و کاهش راندمان مبدل دستگاه می شود .
- تجمع لجن: شکل گیری توده ای از لجن در مبدل پکیج ها به دلیل تکرار سیکل گردش آب در مسیر بین رادیاتورها و بالعکس اتفاق می افتد. توده ایجاد شده مسیر آب را می بندد و صدای عملکرد آن را تغییر می دهد. بارزترین نشانه مسدود شدن مسیر خروج آب سیاه رنگی است که در زمان هواگیری رادیاتورها مشاهده می شود.
نحوه شستشوی مبدل پکیج و رسوب زدایی آن
برای شستشوی مبدل پکیج و رسوب زدایی آن می توان به دو روش “سنتی” و “مدرن (استفاده از پمپ)” عمل کرد.
1. روش سنتی رسوب زدایی مبدل پکیج ها
این نحوه رسوب زدایی با استفاده از اسیدها و مواد شیمیایی مخصوص تمیز کردن این قطعه انجام می شود که باید طبق مراحل زیر عمل کنید:
- قطع کردن جریان برق دستگاه
- تخلیه آب داخل پکیج
- باز کردن دو مبدل اولیه و ثانویه
- استفاده از مواد شوینده برای تمیز کردن مبدل ها و شستشوی آنها با فشار بالای آب
- حرارت دادن مبدل و استفاده از ضربات چکش برای جدا کردن جرم ها (در صورت نیاز)
- اتصال مجدد مبدل ها به بدنه دستگاه
- تنظیم فشار دستگاه و روشن کردن آن
2. روش استفاده از پمپ جهت شستشوی مبدل پکیج
در این روش از یک پاور فلاش یا پمپ برای حذف رسوبات مبدل استفاده می شود. برای انجام کار بهتر است طبق مراحل زیر عمل کرد:
- قرار دادن پمپ در ظرف اسید
- اتصال یک طرف پمپ به مبدل و برگرداندن طرف دیگر آن به داخل ظرف اسید
با انجام دو مرحله فوق اسیدشویی توسط پمپاژ انجام می شود. تکرار این مراحل رسوبات را کاملا از بین می برد.
علائم خرابی مبدل پکیج
یکی از شایع ترین دلایل خراب شدن این قطعه ایجاد صداهایی غیر متعارف در زمان فعالیت پکیج است. بروز این صداها می تواند به دلیل رسوب گیری و انسداد مبدل پکیج باشد. موارد زیر از دیگر علائمی هستند که معیوب شدن و رسوب گیری مبدل را به شما گوشزد می کنند.
- افزایش فشار دستگاه بدون هیچ دلیل
- افت فشار آب گرم مصرفی ساختمان
- زمان بر بودن گرم شدن آب و عدم تامین گرمایش محیط یا آب گرم مصرفی توسط پکیج
راه های پیشگیری از معیوب شدن مبدل پکیج
اولین نکته برای پیشگیری از خرابی مبدل نصب پکیج های زمینی یا دیواری در مناطقی است که سختی آب، رسوبات و مواد محلول آن کمتر باشد. سایر روش های جلوگیری از خراب شدن این قطعه عبارت است از:
- نصب فیلتر پلی فسفات و رسوب زدای مغناطیسی در مسیر ورود آب به دستگاه
- نصب صافی برگشت
- سرویس دوره ای پکیج
- عدم استفاده از دستگاه در زمان افت فشار سیال
- استفاده از پکیج ها در دمای حداکثر 60 درجه سانتی گراد
- استفاده از محلول های ضد رسوب در مدار گرمایشی دستگاه
در پایان
مبدل قطعه ای در سیستم های گرمایشی است که تامین همزمان آب گرم مصرفی و گرمایش محیط را بر عهده دارد. این قطعات در دو نوع اولیه و ثانویه هستند که اولی آب گرم مورد نیاز رادیاتورها و دومی آب گرم مصرفی را تامین می کند. پکیج های دیواری بر اساس تعداد مبدل به سه گروه تک، دو و سه مبدله، تقسیم می شوند که به دلیل گردش آب و تجمع آهک و لجن احتمال، معیوب شدن این قطعه و کاهش راندمان دستگاه وجود دارد.
علائمی چون افت فشار آب، زمان بر بودن تامین آب گرم، صدای نامعمول و افزایش بی دلیل فشار دستگاه از دلایل معیوب شدن این قطعه هستند. بهترین روش برای رفع این مشکل، شستشو و رسوب زدایی مبدل توسط تکنسین های متخصص است. اگر با این مشکل مواجه شدید، می توانید از کارشناسان ما در تاسیسات خدمات ایران کمک بگیرید.
