چگونه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم را محاسبه کنیم ؟ دیدگاه بگذارید

مقدمه

همواره در محیط‌های بزرگ با ارتفاع از سقف زیاد نیاز به یک دستگاه حرارتی که بتواند بدون صرف هزینه‌های بالا و به صورت کاملا مستقل عمل تامین حرارت را انجام دهد، وجود دارد. هیترهای کوره هوای گرم با وجود مصرف سوخت‌های فسیلی، عملکرد مناسبی در محیط‌های مختلف دارند و بدلیل نوع حرارتی که تولید می‌کنند، قابل استفاده در مکان‌هایی مانند گلخانه‌ها و مرغداری‌ها، سالن‌های پرتردد، سوله‌های عظیم با ارتفاع زیاد هستند. قبل از انتخاب و استفاده باید به برخی از دستورالعمل‌ها و راه حل‌ها توجه شود. این دستورالعمل‌ها می‌تواند، تعیین ظرفیت براساس متر مکعب فضا، نوع سوخت مصرفی این هیترها، در نظر گرفتن اتلاف گرمایی محل مورد استفاده و حتی تعیین نحوه انتقال حرارت با این هیترها باشد. اما کوره‌های هوای گرم چگونه می‌توانند براحتی مکان‌هایی با ابعاد وسیع را گرم کنند؛ به همین دلیل قصد داریم ابتدا به توضیح نحوه تولید و انتقال حرارت این دستگاه‌ها بپردازیم.

هیتر کوره هوای گرم چگونه کار می‌کند؟

از هیترهای کوره‌ای باید به عنوان منبع تولید و انتقال گرما یاد کنیم. این نوع هیترها با نام بخاری صنعتی گازی و گازوئیلی هم شناخته شده‌اند. این دستگاه‌ها می‌توانند منبع عظیمی از گرما را در زمان اندک و با سرعت بالا تولید کرده و انتقال دهند. دلیل آن نیز وجود قطعات داخلی مانند کوره نسوز، مبدل‌های حرارتی آتش خوار، باکس حرارتی با استحکام بالا و فن‌های قدرتمند است. همچنین در این هیترها، پاس‌های حرارتی وجود دارد که می‌تواند بیشترین حرارت تولیدی، حاصل از عملکرد مشعل را دریافت کند. انرژی موردنیاز این دستگاه‌ها از سوخت‌های فسیلی گاز یا گازوئیل تامین می‌شود.

ابتدا این سوخت‌ها در اثر ترکیب با هوا و در اثر عملکرد مشعل، حرارت یافته و می‌سوزند. حرارت ایجاد شده به داخل کوره انتقال می‌یابد. در مرحله بعدی این حرارت وارد مبدل‌ها می‌‌شود تا به پاس‌های حرارتی برسد. بدین ترتیب هوای سرد اطراف در اثر حرارت مبدل‌ها و در مجاورت با آن‌ها، گرم می‌شود و با عملکرد فن به بیرون انتقال می‌یابد. برای اینکه این حرارت بالای تولید شده بتواند پاسخگوی مکان موردنظر باشد، نیاز به محاسبه درست ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم است. اما موارد مهمی در این محاسبه مطرح می‌شوند. یکی از این موارد نوع هیتر کوره هوای گرم و نقشه ساخت آن‌ است.

راهنمای ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم

نقشه ساخت کوره هوای گرم، پایه محاسبه ظرفیت گرمایشی

نقشه ساخت کوره هوای گرم مهمترین قدم در محاسبه ظرفیت این دستگاه‌ است. این نقشه به عنوان یک راهنمای جامع و دقیق برای ساخت و اجرای این دستگاه حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین اطلاعات مفصلی در مورد نحوه قرارگیری اجزاء و اتصالات کوره هوای گرم را ارائه می‌دهد.

مهمترین مشخصات فنی مانند طراحی خود کوره، مبدل‌های حرارتی و فن‌های دستگاه و حتی جزئیات موردنیاز برای تولید و نصب این دستگاه نیز در این نقشه درج می‌شوند. این نقشه می‌تواند به عنوان راهنمای کارگران مشغول به ساخت و نصب کوره هوای گرم، مهندسان مکانیکی و الکتریکی و همچنین بهره‌برداران دستگاه به منظور نگهداری و تعمیرات، مفید باشد.

در محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم به نوع دستگاه توجه کنید!!

امروزه هیترهای کوره‌ای در 2 نوع با قابلیت کانال کشی و بدون کانال کشی طراحی و ساخته می‌شوند. اما این 2 مدل چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟ اصولا فن قسمت اصلی هیترهای کوره هوای گرم است که اصلی‌ترین وظیفه آن انتقال هوای گرم شده به بیرون است. گاهی هوای گرم شده به صورت مستقیم و بدون هیچ رابطی (کانالی) به بیرون انتقال می‌یابد. در این حالت نیاز به فن‌های آکسیال است. قدرت پرتاب هوا در این نوع فن ها نسبتا کمتر است؛ به همین سبب، برای فضاهای کوچک استفاده می‌شوند. به این دستگاه‌ها کوره هوای گرم مستقیم نیز گفته می‌شود.

اما در مدل دیگر، این هیترها قابلیت کانال کشی دارند و در سالن های بزرگ بایستی مجهز به فن‌های پرقدرت سانتریفیوژی شوند؛ چرا که این فن ها می‌توانند گرمای تولید شده را از طریق کانال‌ها و با قدرت بسیار بالا به محل موردنظر انتقال دهند. به همین دلیل به این دستگاه‌ها، کوره هوای گرم غیر مستقیم یا کانالی نیز گفته می‌شود.

در صورتی که از هیترهای کوره‌ای کانالی استفاده می‌کنید، قبل از محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم حتما باید مقدار طول کانال مجاز جهت داشتن گرمای بهینه را در نظر بگیرید. در این متن روش‌های محاسبه ظرفیت گرمایش کوره هوای گرم کانالی بطور کامل بیان خواهد شد.

محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم بدون کانال

بطور کلی برای تخمین درست میزان گرمایش با هیترهای کوره هوای گرم بدون کانال باید ابعاد فضا برحسب متر مکعب بیان شود. در واقع از آنجایی که در این دستگاه‌ها، هوای گرم به صورت مستقیم از طریق فن به محیط منتقل می‌شود و کل فضا را در بر می‌گیرد، حتما باید مبنای محاسبات ما براساس متر مکعب فضا باشد. بعدا خواهید دید که روش محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم بدون کانال و نوع کانالی از لحاظ تامین هوای گرم موردنیاز با هم تفاوت دارد.

بسیاری از شرکت‌های معتبر تولید کننده، روش سرانگشتی را معیار محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم قرار می‌دهند. در این روش ساده برای مناطقی که آب و هوای سرد و معتدلی دارند، گرمایش در حدود 60 تا 70 کیلوکالری در ساعت برای هر متر مکعب فضای موردنظر در نظر گرفته می‌شود.

حال می‌خواهیم فرمول تعیین ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم مستقیم را بیان کنیم. در این رابطه Q ظرفیت هیتر کوره هوای گرم برحسب کیلوکالری در ساعت است. مقدار 70 کیلوکالری در ساعت هم بیانگر گرمایش لازم با توجه به شرایط آب و هوایی محل است.

Q =m^3×70kcal/h

مهمترین نکات در تعیین ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم

در طراحی و محاسبه ظرفیت حرارتی بخاری گازی صنعتی نکات و دستورالعمل‌هایی وجود دارد که رعایت تک تک آن‌ها در انتخاب درست دستگاه گرمایشی و نیز داشتن بیشترین کارایی و بازده بسیار مهم خواهد بود. مهمترین این نکات عبارتند از:

• اندازه گیری ابعاد دقیق محل موردنظر

از نکات اولیه در انتخاب و محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم، برآورد دقیق ابعاد و متراژ فضایی است که قرار است با این دستگاه، گرم شود. همانطور که قبلا هم اشاره شد عملکرد هیترهای کوره هوای گرم بگونه ای است که در آن هوای گرم در کل فضا پخش می‌شود؛ به همین دلیل باید ابعاد فضا بصورت مترمکعب بیان و محاسبه شود.

• برآورد کامل اندازه دودکش

به نظر می‌رسد که انتخاب بهترین سایز دودکش برای هیتر کوره هوای گرم یکی از اولویت‌های اصلی باشد؛ چراکه در تمامی این نوع هیترها، دود و آلاینده های حاصل از سوختن سوخت های فسیلی از دودکش خارج می‌شود. شما باید برای محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم به اندازه دودکش مطابق با میزان خروج مواد احتراقی توجه داشته باشید.

• در نظر گرفتن اتلاف حرارتی سالن

بحث پرت حرارتی یا هدر رفت گرما موضوعی است که اصولا قبل از تعیین ظرفیت تمام دستگاه‌های حرارتی باید مدنظر قرار گیرد. ممکن است سالن یا فضای تحت پوشش، پنجره‌ها و سیستم‌های تهویه هوای زیادی داشته باشد که باعث شود هوای گرم تولیدی به بیرون منتقل شود. همچنین امکان دارد سالن موردنظر دارای درب‌های ورودی و خروجی زیادی باشد که دائما باز و بسته می‌شود؛ در این صورت کیفیت و کارایی گرمایشی دستگاه بشدت پایین خواهد آمد. به همین دلیل موضوع اتلاف حرارتی مکان یکی از مهم‌ترین اصول در انتخاب ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم است.

نکته : برخی اوقات در محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم، اتلاف حرارتی سالن با تلفات حرارتی خود دستگاه اشتباه گرفته می‌شود که حتما باید به آن توجه کرد.

• ارتباط ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم با قابلیت کانال کشی

یکی دیگر از نکات مهم قبل از محاسبه و انتخاب ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم، تعیین نیاز سالن به کانال کشی است. به این ترتیب مکانی که قرار است گرم شود، از لحاظ نیاز به کانال کشی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در صورت نیاز داشتن، حتما باید ساختار دستگاه متناسب با طول کانال کشی مجاز طراحی شده و ظرفیت آن مشخص ‌شود. همانطور که اشاره شد، کوره‌های هوای گرم کانالی بهترین راه‌حل برای گرم کردن چند سالن مجزا هستند. از آنجایی که در سالن‌های کانال کشی شده نحوه تامین گرمایش خیلی اهمیت دارد؛ لذا بهتر است از فن‌های سانتریفیوژی استفاده شود. این فن‌ها می‌توانند بی وقفه فشار بالایی از هوا را برای مسیرهای طولانی انتقال دهند. بنابراین برای استفاده در کوره‌های زمینی هوای گرم بسیار مناسب خواهند بود.

اما چه مواردی در محاسبه ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم کانالی دخالت دارد؟ الگوی کانال کشی از موضوعات بسیار مهم تعیین ظرفیت این نوع هیترها به شمار می‌رود. براساس این الگوها، روش محاسبه ظرفیت کوره هوای گرم متفاوت خواهد بود. بدین ترتیب براساس نحوه تامین هوای گرم در این روش‌ها، روند محاسبه تعیین می‌شود. باید در نظر داشته باشید که هوای گرم لازم در هیترهای کوره‌ای کانالی بطور کامل یا از طریق هوای آزاد یا از هوای برگشت یافته و یا ترکیبی از هوای آزاد و هوای برگشتی بدست می‌آید.

کانال کشی چه مزایایی دارد که در روند محاسبه ظرفیت کوره هوای گرم به آن پرداخته می‎‌شود؟

گاها نیاز است که هم زمان گرمایش چند سالن مختلف تامین شود. بنابراین باید حتما سیستم کانال کشی مجزا برای هر کدام از سالن‌ها انجام شود. گاهی در کارخانجات و صنایع تولیدی و همچنین مراکز مرغداری و گلخانه‌ها نیاز است که فضای مشخصی بصورت اختصاصی گرم شود؛ در این حالت نیز می‌توان با استفاده از کوره‌های هوای گرم کانالی و کانالی کشی مناسب، گرمایش آن نقطه را تامین نمود.

بکارگیری کوره‌های کانالی بخصوص برای گلخانه‌ها و مرغداری‌ها بسیار اهمیت دارد. چرا که در این محیط‌ها، باید تمامی نقاط، گرمایش کامل و یکنواخت و متعادلی در تمام مدت روز داشته باشند.

• توجه به شرایط آب و هوایی و اقلیم مورد استفاده

شرایط دمایی و همچنین نوع آب و هوای منطقه نیز از عوامل تعیین کننده ظرفیت گرمایشی کوره هوای گرم به حساب می‌آید. به عبارت دیگر شما باید در روند محاسبه ظرفیت گرمایشی دستگاه به دمای هوای ورودی و خروجی به سالن مورد استفاده هیتر نیز دقت داشته باشید. بویژه در مناطقی با آب و هوای سرد که ظرفیت انتخابی دستگاه بسیار حساس است و شما همواره با چالش گرمایش مناسب روبرو هستید.