منبع کویل دار

منبع کویل دار (به انگلیسی Coiled tank) به عنوان یکی از مرسوم ترین روش های تولید آب گرم برای موتورخانه و صنایع مختلف به کار گرفته می شود. این دستگاه به عنوان یکی از تاسیسات حرارت مرکزی از یک مخزن استوانه ای به همراه کوئل (لوله­ های رفت و برگشتی از جنس مس) که آب داغ و یا بخار بویلر در آنها جریان دارد، تشکیل شده است. در ادامه نحوه طراحی و ساخت منبع کویلی بر اساس محل نصب آن در موتورخانه های کوچک و بزرگ به صورت منبع کویلی ایستاده و افقی، از جنس گالوانیزه یا فولاد انجام می شود. در ادامه، به بررسی دقیق‌ تر انواع مختلف منابع کویل‌ دار، نحوه عملکرد آن‌ ها و نکات مهم در انتخاب و نصب آن‌ خواهیم پرداخت و به شما در انتخاب بهترین گزینه کمک خواهیم کرد.

منبع کویلی چیست؟

منبع کویل­ دار یا منبع کوئلی (Coil tank) مخزنی است که به عنوان آبگرمکن یا تامین کننده آب گرم غیر مستقیم در آپارتمان ها، صنایع و مراکز تجاری توسط بخار یا آب گرم خروجی از دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد. به عبارت ساده‌تر، منبع کویل دار مانند یک مخزن بزرگ است که آب سرد درون آن با عبور آب گرم از درون لوله‌های مسی یا استیل که به صورت کویل در داخل مخزن قرار دارند، گرم می‌شود. منابع کویلی را می‌توان یک نوع ساده تر از مبدل های حرارتی پوسته و لوله دانست که عملکردی کاملا مشابه مبدل حرارتی دارد که در نقشه ­ها و جداول تاسیساتی به اختصار با DHWG مشخص می­ گردد. منابع کویلی در ظرفیتهای 300 تا 10000 لیتر با کویل مسی یا استیل تولید می شوند.

 

قیمت منبع کویل دار

با توجه به پارامترهای گفته شده در بالا، مانند جنس بدنه، تعداد کویل، ابعاد مخزن و دیگر موارد گفته شده، قیمت منبع کویل دار آب سازه به شرح زیر است.

طرز کار منبع کویل دار

روش کاری منبع کویلی به این گونه است که آب گرم یا بخار تولید شده توسط بویلر ها و تجهیزات موتورخانه توسط پمپ ­های سیرکولاتور  وارد کویل شده و با جریان یافتن داخل آن سبب افزایش دمای کویل می‌شود.

آب سرد ورودی با کویل در تماس قرار گرفته و پس از تبادل حرارتی به دلیل اختلاف دمای بین مخزن و آب موجود در درون لوله، آب گرم مصرفی مورد نیاز تامین می ­شود. در صورت عدم مصرف آبگرم، آبگرم موجود در لوله ها به مخزن برگشت داده شده تا ضمن جلوگیری از سرد شدن آب موجود در لوله ها، آبگرم برای مصرف کننده در مواقع نیاز در منبع ذخیره گردد.

انواع منبع کویلی

منبع کویل­دار از نطر نوع ساخت و بسته به محدودیت­­های محل نصب و فضای در دسترس موتورخانه به دو صورت افقی (خوابیده) و عمودی (ایستاده) طراحی و ساخته می شوند. از نظر کارآیی و استفاده تفاوت چندانی بین منابع افقی و عمودی وجود ندارد اما استفاده از منابع ایستاده یا عمودی به دلیل اشغال کمتر سطح، مرسوم تر است.

منبع کویل دار عمودی (ایستاده)

امروزه استفاده از مخزن کویل دار عمودی یا ایستاده، به دلیل اشغال کمتر سطح، مرسوم­ تر است. در این نوع منبع کویلی، کویل در قسمت پایین منبع به صورت افقی نصب می­گردد و به دلیل افزایش فشار وارده به قسمت انتهایی مخزن، ضخامت عدسی پایین بیشتر از ضخامت بدنه در نظر گرفته می ­شود. منابع عمودی از ورق گالوانیزه ساخته می‌شوند و کویل حرارتی آنها از جنس لوله‌های مسی به ضخامت 0.7 میلیمتر یا 0.9 میلیمتر و سایز 3.4 و 5.8 اینچ می‌باشد.

در جدول زیر مشخصات فنی منبع کویل دار ایستاده (عمودی) قرار داده شده است:

منبع کویل دار افقی (خوابیده)

از منبع کویل دار افقی یا خوابیده، در بعضی موتورخانه ها که امکان نصب مخزن کویلدار عمودی وجود ندارد استفاده می شود. در منبع افقی، به دلیل فشار نسبتا ثابت، تمامی سطوح داخلی منبع با سایز ثابت و ضخامت ورق معین انتخاب می­گردد. ساخت منبع کویلی افقی نیز بر اساس ظرفیت مورد نیاز خریدار قابل تغییر و سفارشی می‌باشد. منابع خوابیده از ورق گالوانیزه ساخته می‌شوند و کویل حرارتی آنها از جنس لوله‌های مسی به ضخامت 0.7 میلیمتر یا 0.9 میلیمتر و سایز 3.4 و 5.8 اینچ می‌باشد. منابع کویل دار افقی عموما در ظرفیتهای پایین، راندمان کافی دارند.

در جدول زیر مشخصات فنی منبع کویل دار خوابیده (افقی) قرار داده شده است:

منبع کویل دار گالوانیزه

منابع کویلی معمولا از جنس ورق گالوانیزه ساخته می­ شوند. در صورت استفاده از ورق فولادی سیاه، لازم است به منظور افزایش طول عمر منبع و جلوگیری از بروز زنگ­ زدگی و خوردگی، ابتدا سطوح داخلی منبع سندبلاست شده و سپس با سه لایه رنگ اپوکسی بهداشتی پوشش داده ­شود.

منابع کویل­ دار تک ­کویل و دو کویل

منابع کویل دار معمولا به صورت تک کویل ساخته می شوند ولی به صورت دو کویل نیز تولید می گردد. در برخی مواقع و با دو هدف زیر مخزن کویل دار به صورت دو کویل تولید می گردند:

۱- در صورت استفاده از سیستم گرمایش خورشیدی:

در این حالت یکی از کویل ها به سیستم خورشیدی متصل شده و کویل دوم به دیگ متصل می گردد. در صورتی که پنل های خورشیدی از طریق کویل اول نتوانند دمای آبگرم مصرفی را به دمای مورد نیاز برسانند از طریق کویل دوم که به بویلر متصل است آبگرم مصرفی با دمای مورد نیاز تامین می گردد.

۲-در منابع کویل دار با ظرفیت بالا:

در صورتی که منبع به صورت تک کویل ساخته شود، کویل از نظر ابعاد بزرگ و از نظر وزن سنگین می گردد. این موضوع عملیات سرویس و نگهداری و اسید شویی کویل را با مشکل مواجه می نماید. بنابراین با ساخت منبع به صورت دو یا حتی سه کویل سهولت سرویس و نگهداری فراهم می گردد.

اجزای تشکیل دهنده منبع کویل دار

1. مخزن: بدنه منبع کویل­دار به صورت استوانه ای از جنس گالوانیزه گرم با ضخامت معین ساخته می شود.
2. کویل: کویل منبع کویلی به دو صورت U شکل یا به صورت حلزونی ساخته می شود. لوله های کویل از جنس مس به دلیل دارا بودن ضریب انتقال حرارتی بالا مورد استفاده قرار می­گیرد.
3. دریچه منهول: برای ظرفیت های بالا در دستگاه منبع کویلی از یک دریچه منهول (آدم رو) جهت سرویس، تعمیرات و اپوکسی درون مخزن استفاده می شود.

4. لوله­ های ارتباطی: شامل لوله­ های آب سرد و گرم بهداشتی و لوله­ های گرمایش (کویل) است.

5. بوشن های اتصال: قطعه ای که برای اتصال دو لوله ارتباطی به یکدیگر و انواع مختلف سنسورها (سنسور دما، شیرتخلیه، گیج فشار، شیر اطمینان ) به منابع کویل­دار، در دو حالت پلاستیکی و فلزی تولید و تعبیه می‌گردد.
6. رسوب گیر مغناطیسی یا سختی گیر رزینی: رسوب گیر یا سختی گیر بر روی لوله ورودی به منبع کویل دار نصب می شوند و توسط میدان مغناطیسی یا دانه های رزین بسته به نوع سختی گیر موجب تغییر در ساختار عوامل سختی آب مانند کلسیم و منیزیم می شود. در نتیجه آب ورودی به منبع از سختی پایین تری برخوردار است. این موضوع سبب می شود تا ایجاد رسوب در منبع کویل دار به شکل چشم گیری کاهش یابد. رسوب در مخرن باعث می شود تا همانند یک عایق حرارتی منجر به کاهش تبادل گرمایی و کاهش راندمان مخزن شود.

مزایای استفاده از منبع کویل دار

• سهولت انجام تعمیرات منبع کویل­دار در مواقع ترکیدگی و نشت به دلیل تک جداره بودن مخزن
• راندمان بالاتر منبع کویل­دار نسبت به منابع دوجداره به دلیل وجود منع حرارتی داخل آن
• تامین آب گرم مصرفی
• عدم قطع شدن فرآیند تولید آب گرم در صورت خرابی یکی از کویل ها
• ضریب انتقال حرارت بالاتر کویل مسی نسبت به سایر انواع مبدل های حرارتی
• افت حرارتی کم بخاطر استفاده از لوله های مسی متعدد در داخل منبع کویل­دار
• سهولت در شستشوی منبع و رسوب زدایی
• تعویض آسان کویل

کاربرد منبع کویل دار در گرمایش آب

یکی از مرسومترین و بهینه‌ترین روش ها برای تولید آب گرم بهداشتی مصرفی و ذخیره آن، استفاده از منبع کویل دار است. به همین منظور برای تامین آب گرم مصرفی (۵۰ تا ۶۰ درجه­ سانتی­گراد)  از یک منبع کویلی در موتور خانه استفاده می گردد. منابع کوئل دار مصارف صنعتی هم دارند. حجم کویل‌های صنعتی بزرگتر و ساختار متفاوت تری دارند. صنایع فولادسازی، نفت، گاز و… بیشترین مصرف کنندگان این تجهیزات هستند.

• واحدهای مسکونی آپارتمانی و مجتمع ها
• مراکز اداری،هتل و مدارس
• کارخانجات، کارگاه های تولیدی و کمپ های کارگری
• استخر های شنا
• رستورانها
• پاساژها، مراکز تجاری و فروشگاههای زنجیره ای
• صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و…
• صنایع غذایی و دارویی
• موتورخانه های سبک و سنگین
• پادگانها و قرارگاه های نظامی
• خوابگاهها و دانشکده ها و…
• بیمارستانها و درمانگاه ها

تولید کننده منبع کویل دار

شرکت مهندسی آب سازه به عنوان تولید کننده منبع کویل دار، انواع این مخازن را با بالاترین کیفیت و مطابق با استاندارد های روز تولید می‌کند. این شرکت در ساخت منابع کویل دار از کویل‌ های مسی، استیل و فولادی در اشکال مختلف مانند حلزونی، مارپیچ و U شکل بهره می‌برد. با توجه به ظرفیت حرارتی بالا و رسانایی مناسب مس، آب سازه استفاده از کویل‌ های مسی با ضخامت‌ های متنوع و به فرم U شکل را به دلیل سهولت در سرویس و رسوب‌ زدایی پیشنهاد می‌دهد.

در فرآیند طراحی منبع کویلی و ساخت، کارشناسان شرکت به دقت مواردی مانند ضخامت ورق‌ های بدنه و عدسی‌ ها، ابعاد منبع برای نصب آسان در موتورخانه‌ ها، نوع کویل، و سطح تبادل حرارتی مورد نیاز را بررسی می‌ کنند. بدنه این منابع از جنس گالوانیزه یا استیل است و ضخامت آن با توجه به ظرفیت، فشار سیستم و دمای سیال انتخاب می‌شود. شرکت آب سازه همچنین منابع کویلدار را بسته به نیاز مشتری، در دو حالت افقی و عمودی تولید می‌کند.

آب سازه به عنوان تولیدکننده مستقیم، بدون واسطه و با قیمت‌های رقابتی، منابع کویلی را برای مصارف مختلف از جمله صنایع غذایی، شیمیایی و بهداشتی ارائه می‌دهد. با استفاده از تیم فنی و مهندسی مجرب و مواد اولیه با کیفیت، این شرکت تضمین می‌کند که محصولاتش همراه با گارانتی یک ساله و با رعایت بالاترین حساسیت‌های فنی به مشتریان سراسر ایران تحویل داده شود.

انتخاب منبع کویل دار مناسب

در منابع کویل­­دار دو پارامتر حجم منبع و میزان تبادل حرارت کویل، از اهمیت بالایی برخوردار است.

• حجم مخزن کویل دار

به طور کلی باید حجم منبع به درستی محاسبه گردد تا بسته به میزان و نوع مصرف همیشه آبگرم بهداشتی کافی در دسترس باشد.

• تبادل حرارت در مخزن کویل دار

در دمای ۲۵ تا ۵۰ درجه سانتیگراد امکان وجود باکتری در آب مانند باکتری سبز رنگ لژیونلا، رشد و تکثیر آنها می باشد. این باکتری برای سلامت انسان مضر است، بدین منظور کنترل دمای آب گرم منبع کویل­دار از ضرورت زیادی برخوردار است.  همچنین، آب با دمای بالاتر از ۷۰ درجه سانتیگراد باعث افزایش رسوب در مخزن و کویل گردیده که این امر موجب کاهش عملکرد سیستم خواهد شد. به دلیل موارد ذکرشده، دمای مناسب و استاندارد آب گرم در منبع کویل­دار بین ۵۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد می­باشد.

از آنجاییکه، کویل به طور مستقیم با آب در ارتباط است با گذشت زمان و افزایش رسوبات راندمان سیستم منابع کویل دار کاهش می یابد که در این صورت دستگاه نیاز به اسیدشویی خواهد داشت. دوره­ های اسیدشویی و رسوب زدایی با توجه به سختی آب مصرفی منطقه و میزان نمک و شوری آن، تعیین می‌شود. به طور مثال در شهر تهران دوره‌ ی اسیدشویی منابع کویل‌دار بین یک سال تا یک‌ سال ‌و ‌نیم است.

راهنمای نصب منبع کویل دار

به منظور بهره گیری از این منابع کویلی با راندمان بالا، باید به یک سری اصول پیش از نصب، هنگام نصب و برای تعمیر و نگهداری از آن، توجه شود.

توجه: نصب منبع کویلی نیازمند دانش فنی و مهارت‌های خاص است. اگر در انجام این کار تجربه کافی ندارید، بهتر است از یک متخصص کمک بگیرید.

ملاحظات اولیه:

• فضای موتورخانه: بسته به نوع منبع (ایستاده یا خوابیده)، فضای کافی در نظر بگیرید.
• سطح: محل نصب باید کاملا تراز و بدون شیب باشد.
• لوله کشی: به تعداد و محل ورودی و خروجی‌ های منبع توجه کنید.

مراحل نصب منبع کویلی:

1. آماده‌سازی محل نصب:
   • محل نصب را تمیز و خشک کنید.
   • پایه‌ها را مطابق با دستور العمل سازنده نصب کنید.
   • مسیر لوله‌ ها را مشخص کنید.
2. نصب منبع:
   • منبع را با دقت روی پایه‌ ها قرار دهید.
   • پیچ‌ها را محکم ببندید.
3. اتصال لوله‌ ها:
   • لوله‌ های آب بهداشتی:
     • لوله آب گرم (DHWS) و (DHWR): در قسمت بالای منبع نصب شود.
     • لوله آب سرد (DCWS): در قسمت پایین منبع نصب شود.
     • در ورودی آب سرد، شیر یک طرفه نصب شود.
     • در بالای لوله‌ های آب گرم، شیر هواگیری نصب شود.
   • لوله‌ های آب گرم دیگ: ورودی از بالا وارد کویل شود و خروجی از پایین کویل خارج شود.
   • لوله تخلیه: در پایین‌ ترین نقطه منبع نصب شود.
   • لوله آب گرم برگشتی: برای کاهش مصرف آب و انرژی در نظر گرفته شود.
   • لوله آب مصرفی: بعد از سختی گیر وارد کویل شود (در قسمت پایین‌ تر از کویل).
   • خروجی آب بهداشتی: در بالاترین نقطه قرار گیرد.
4. اتصالات ایمنی:
   • شیر اطمینان: برای جلوگیری از ترکیدن منبع در اثر فشار.
   • شیر تخلیه: برای تعمیر و نگهداری.
   • تله بخار: در لوله برگشتی برای جلوگیری از برگشت بخار به بویلر.
5. اتصالات برقی: مطابق با دستورالعمل سازنده و استاندارد های برق انجام شود.
6. عایق‌کاری: لوله‌ ها و منبع را عایق‌ کاری کنید.

نکات مهم:

• ظرفیت منبع: حداکثر ظرفیت برای هر واحد مسکونی 110 لیتر است.
• ثابت کردن منبع: با دو تسمه به دیوار محکم کنید.
• شیر یک طرفه: در ورودی آب سرد نصب شود.
• شیر هواگیری: در بالای لوله‌ های آب گرم نصب شود.
• تله بخار: در لوله برگشتی نصب شود.

موارد خاص:

• منبع خوابیده: در فضا های کوچک مناسب‌ تر است.
• منبع ایستاده: برای فضا های بزرگتر مناسب‌ تر است.

نکات تکمیلی:

• محل نصب در موتورخانه باید به اندازه کافی مقاوم باشد.
• از ابزار مناسب استفاده کنید.
• اتصالات را محکم ببندید تا نشتی نداشته باشد.
• بعد از نصب، سیستم را تست کنید.

نقشه لوله کشی منبع کویلی ایستاده

نقشه لوله کشی منبع کویلی خوابیده

انتخاب مکان مناسب

علاوه بر اینکه سطح فنداسیون تراز باشد، باید مخزن را در مکانی قرار دهید که در صورت بروز مشکل، شرایط تعمیر و نصب و نگهداری به خوبی فراهم باشد. قبل از خرید ابعاد در موتورخانه و ابعاد مخزن را اندازه گیری کنید تا مشکلی برای عبور دستگاه به وجود نیاید.

عایق بندی مخزن

بدنه مخازن کویلی و هم چنین مخازن دو جداره، از فولاد با روکش آهن گالوانیزه تولید می شود. طبق خاصیتی که بدنه این دستگاه دارد، به راحتی می تواند حرارت را از خود عبور داده و در نهایت سیال درون مخزن، دمای خود را از دست می دهد. قبل از روشن کردن و به کارگیری مخزن، به درستی آن را عایق بندی کنید. در نتیجه راندمان دستگاه بالا رفته و آب گرم بهداشتی با کیفیت تری به دستتان خواهد رسید.

محاسبه سطح کویل درون منبع کویل دار

جهت محاسبه سطح کویل درون منبع از رابطه زیر استفاده می شود:

F = 8.33G × ((t₂-t₁)) / (U.tm)

• F : سطح جانبی کویل (مسی یا استیل) بر حسب فوت مربع
• G: حجم آب لازم جهت گرم شدن بر حسب لیتر در ساعت یا گالن در ساعت
• t₂: درجه حرارت آب خروجی بهداشتی از منبع کویل دار
• t₁: درجه آب سرد ورودی به منبع کویلی
• U: ضریب انتقال حرارت از لوله مسی یا لوله استیل
•  Tm: اختلاف درجه حرارت متوسط بین دما های آب گرمایشی، آب گرم بهداشتی و آب سرد ورودی و که از رابطه زیر به دست می آید:

Tm= ts – (t₁+t₂ / 2)

• Ts: درجه حرارت آب گرمایشی از بویلر

 

 استانداردهای استفاده شده در طراحی، ساخت و بازرسی منابع کویل دار

• مقاطع تحت فشارASME SEC1-8 ، ISIRI 4231
• مقاطع خارج از تحت فشار ASME SEC1-9
• فلنج ها DIN 2576
• تست هاي غير مخرب ISIRI 4231

استاندارد های مورد استفاده برای متریال منبع های کويل دار

• ورق فولادی مورد استفاده ASTM A516، DIN 17155
• لوله های مورد استفاده DIN 17175
• فلنج های مورد استفاده DIN 2576
• پايه و قسمت هاي غير تحت فشار DIN 17100

اسید شویی منبع کویل دار

به صورت دوره ای برای منبع کویل دار باید فرایند اسیدشویی کویل انجام شود. به علت وجود سختی آب موجود در آب های مصرفی در منبع کویل دار، امکان گرفتن رسوب بر روی کویل وجود دارد. بدین منظور حدود 1 تا 5 سال یکبار باید اسید شویی انجام شود. برای دانلود دستورالعمل اسیدشویی منبع کویل دار pdf اینجا کلیک کنید.

کاتالوگ منبع کویل دار آب سازه

برای دانلود کاتالوگ منبع کویلی آب سازه روی دکمه زیر کلیک کنید:

سوالات متداول منبع کویلی