با توجه به اينكه اين پروژه در بارة كنترل تأسيسات مكانيكي و به صورت خاص كنترل تأسيسات HAC است پس لازم دانستيم كه نخست توضيحي دربارة اين سيستم ها بدهيم و سپس به نحوة‌ كنترل اين سيستم‌ها در فصول آينده بپردازيم.

هدف سيستم‌هاي سرمايشي و گرمايشي برآورده‌ كردن نيازهاي گرمايشي و سرمايشي كاربران يك ساختمان است

سيستم‌ها عبارتند از:

1- سيستم حرارت مركزي (شامل: بويلر (Boiler) ، منبع انبساط و . . . . )

2- سيستم سختي گيري از آب

3- سيستم كدي اپرتور

4- سيستم توليد آب سرد (شامل چيلر، پمپها و برج خنك كننده و . . . . )‌

5- سيستم توليد هواي گرم و سرد براي مصرف كننده (هوا سازها)

6- اين سيستم‌ها به تفصيل در همين فصل مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

در انتهاي اين فصل نيز نحوة ارتباط اين سيستم ها با يكديگر توضيح داده مي‌شود.

سيستم سختي‌گيري از آب

سيكل مورد استفاده در تأسيسات سرمايشي و گرمايشي يك سيكل بسته است بدين معنا كه سيالي كه در اين سيستم وجود دارد، مورد مصرف قرار نمي‌گيرد بلكه فقط نقش مبادله كنندة‌گرما و سرما را بر عهده دارد سيال مورد استفاده در اين سيستم آب است كه نقش تبادل كننده گرما و سرما را بر عهده دارد علت استفاده از سيكل بسته اين است تا با عملياتي كه بر روي آب انجام مي‌شود ميزان مواد رسوبي و اكسيژن آب را گرفته شود در نتيجه عمر دستگاه‌ها افزايش يابد.

براي رسوب گيري از دستگاهي به نام سختي‌گير آب استفاده مي‌كنند.

اغلب رسوبي كه از آب تشكيل مي‌شود مادة است كه با استفاده از دستگاه سختيگير از آب زدوده مي‌شود آبي كه سختي گيري شده است فقط براي سيستم‌ها جسته مورد استفاده قرار مي‌گيرد و مناسب براي مصرف در ساختمان نيست زيرا اولاً املاح آن از آب حذف شده است و ثانياً ديگر براي مصارفي مانند شست‌و شو مناسب نيست زيرا صابون در آب سختي‌گيري شده كف نمي كند.

اين دستگاه براي سختي‌گيري از مواد رزيني استفاده مي‌كند بدين شكل كه آب را از فيلترهاي رزيني عبور مي‌دهند و آب در عبور از فيلترهاي رزين سختي خود را از دست مي‌دهد و همچنين نهايت از شش سيلسي با دانه‌بندي هاي مختلف عبور مي‌دهند در عبور از شش سليس نيز از آب جدا مي‌گردد و بدين ترتيب سختي آب گرفته مي‌شود.

بعد از مدتي دستگاه‌هاي سختي گير به علت رسوب ‌هايي كه در روي فيلتر رزيني آن تشكيل شده است كارايي خود را دست مي‌دهد و براي رسوب زدايي از آن محلول آب نمك كه با فشار به فيلتر رزيني مي‌پاشند استفاده مي‌كنند كه البته اين كار با استفاده سيستم تزريق مواد شيميايي صورت مي‌پذيرد.

دستگاه دي ايرتور

همان‌طور كه در بخش پيشين توضيح داده شد سيكل تأسيسات يك سيكل بسته است و سيالي در آن استفاده مي‌شود آب است و همچنين دستگاه‌هاي مورد استفاده در تأسيسات مكانيكي اغلب از آهن ساخته شده‌اند.

براي جلوگيري از رنگ‌زدگي و خوردگي دستگاه ها از آب بدون اكسيژن و گازكربنيك براي سيستم‌هاي تأسيسات استفاده مي‌كنند بدين معني كه توسط دستگاه‌هاي دي ايوتور DE-AERATOR اكسيژن و گازكربنيك محلول در آب را جدا مي‌كنند و آب بدون اكسيژن و گاز كربنيك را به طرف دستگاه‌هاي تأسيساتي مي‌فرستند.

خورندگي اكسيژن بر روي فلزات، اغلب به صورت موضعي با ايجاد حفره بر سطوح فلزي ديگ بخار حد فاصل فاز مايع و فاز بخار و خورندگي گاز كربنيك به صورت يكنواخت و تدريجي بر سطوح فلزي صورت مي‌پذيرد.

در زير بررسي يك نوع دي ايرتور از نوع حرارتي مي‌پردازيم:

در روش دي ايرشن حرارتي (Thermel Deaeration) بر اساس كاهش حلاليت اكسيژن و گازكربنيك با افزايش دماي آب استوار است و حذف گاز توسط يكي از مكانيزم‌هاي زير صورت مي‌پذيرد:

1- توليد حبابهاي گاز در آب و انتقال مكانيكي اين حبابها از فاز مايع به فاز بخار

2- ديفيوژه قسمتي از گاز محلول در آب به فاز بخار در سطوح مجاور اين دو فاز.

ايجاد حبابهاي گاز نسبت مستقيم‌ با ضخامت قلم مايع و نيروي كششي سطحي مايع دارد. فاز بخار و فاز مايع بايستي داراي سطح تماس كافي باشند.

اندازه‌گيري مقدار گاز محلول در آب نشان داده است كه در اثر حرارت مقدار زيادي اكسيژن محلول (85 تا 95 درصد) به سهولت از فاز مايع جدا شده و حذف اكسيژن محلول باقيمانده با استفاده از پديدة ديفيوژن صورت مي‌پذيرد.

بخار آب در سيستم‌هاي دي ايرتور حرارتي داراي نقش حمايتي بوده و سبب انجام عمليات زير مي‌گردد:

1- انتقال اكسيژن جدا شده از فاز مايع

2- اختلاط آب و بخار آب

3- افزايش حرارت به بالاتر از نقطه جوش

نتيجه نهايي دي ايرش حرارتي، آب عاري از گازهاي انيدريد كربنيك و اكسيژن بوده و ميزان بخار آبي كه اكسيژن را به خارج از راكتور منتقل مي‌نمايد 5/0 تا 2 درصد آب ورودي به دستگاه است .

سيستم حرارت مركزي

معرفي انواع سيستم‌هاي حرارت مركزي

سيستم‌هاي حرارت مركزي بر اساس نوع ناقل حرارت و درجة‌حرارت و چگونگي گردش آب به صورتهاي زير تقسيم مي‌شوند.

1- حرارت مركزي با آب گرم

فشار اين سيستم در حدود فشار جو است و معمولاً درجة حرارت آب به صورتهاي زير تقسيم مي‌شوند.

2- حرارت مركزي با آب داغ

در اين سيستم كه بيشتر در تأسيسات بزرگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد، دماي آب از حد نقطة جوش آن در فشار جو فراتر رفته تا حداكثر 400 F مي‌رسد. بديهي است كه در چنين صورتي ديگر سيستم نمي‌تواند تحت فشار آتمسفر كاركند بلكه بايد به ترتيب فشار سيستم را بالا برد تا حدي كه آب در دماهاي بالا به بخار تبديل نشود. در اين سيستم از منبع انبساط تسمه استفاده مي‌شود. اين منبع علاوه بر وظيفه جبران نوسانات حجمي آب سيستم كه ناشي از تغييرات دماي آب مي‌باشد، مسئوليت ايجاد فشار مناسب را توسط بالشتكي از هوا با بخار يا يك گازي اثر مانند ازت كه نيمي از حجم منبع را اشغال مي كند، به عهده دارند.

3- سيستم حرارت مركزي با بخار

در اين سيستم سيال ناقل حرارت بخار است مقدار حرارتي كه توسط بخار حمل مي‌شود نسبت به آب گرم يا آب داغ بسيار قابل ملاحظه‌ است، بطوريكه با يك پاوند آب گرم با افت دماي مي‌توان 20 Btu گرما به محل مورد نظر منتقل كرد، در حاليكه در اثر تقطير يك پاوند بخار در فشار وجود در كنوكتور حدود Loco Bta گرما حاصل مي‌گردد.

بدين دليل براي مناطق بسيار سر، حرارت مركزي منطقه‌اي، آسانفراشها، كارخانجات بزرگ از اين سيستم استفاده مي‌شود.

در اين پروژة هم سيستم حرارت مركزي بخار مورد استفاده قرار گرفته شده است.

4- سيستم حرارت مركزي با هواي گرم

در اين سيستم سيال ناقل حرارت، هواست. گرم كردن هوا ممكن است بطور مستقيم در كوره هواي گرم و يا به صورت غير مستقيم توسط آب گرم يا بخار ارسالي از ديگ در وسايلي مانند هواساز و فن كويل انجام پذيرد.

اجزاء مختلف سيستم حرارت مركزي :

1- ديگ:

ديگ وظيفه سوار كردن حرارت بر مادة‌ ناقل گرما را به عهده دارد.

براي انتخاب ديگ بايد بار حرارتي كلي ساختمان كه مركب است از تلفات حرارتي اتاق‌ها باضافة بار حرارتي آب گرم مصرفي ، معين باشد. با در در دست داشتن بر حسب اينكه بخواهيم مادة‌ ناقل گرما بخار يا آب گرم باشد مي توان نوع ديگ را مشخص كرد.

در ساختمانهاي بزرگ، زماني كه (شامل به اضافة ضريب اطمينان) از حدود 400/000 تجاوز نمايد، بهتر است به جاي يك ديگ از چند ديگ استفاده كرد.

به صورت كلي دو نوع ديگ وجود دار د:

الف) ديگ‌هاي چدني:

اين ديگ‌ها از قطعات چدني تشكيل شده‌اند كه به صورت قطعاتي كه كنار هم چيده مي‌شوند بسته مي‌شوند.

از اين ديگ‌ ها مي توان براي سيستم‌هاي حرارت مركزي با آب گرم، آب داغ و بخار فشار ضعيف استفاده نمود.

ب) ديگ فولادي