طرز کار [ گرماتاب‌های گازی ] + نکات طلایی بر کاهش مصرف سوخت Leave a comment

مقدمه

سیستم‌های گرمایشی جزء دسته‌ای از تجهیزات و ابزار رفاهی بشر هستند که از گذشته تاکنون، تغییرات بسیاری روی آن‌ها انجام گرفته است. تمام این تغییرات، برای تطابق دستگاه حرارتی با انواع شرایط محیطی و بیشترین بهره‌وری از گرما، روی سیستم صورت گرفته‌اند. گرماتاب‌ها از سیستم‌های گرمایشی نوینی هستند که عملکرد آن‌ها متفاوت بوده و نمونه‌ای از آن در سیستم‌های قدیمی‌تر مشاهده نمی‌شود. کارکرد آن‌ها از طرز تشعشع پرتوهای نور خورشید، الهام گرفته شده است. به این صورت که به جای اینکه انتقال گرما از جریان هوا کمک بگیرد و از طریق جریان همرفتی در کل فضا پخش شود، از تابش مستقیم امواج به نقطه مقابل استفاده می‌شود. در این روش انتقال گرما، وجود هوا و جریان باد بی‌تاثیر است؛ به طوریکه گرمای تابشی حتی در خلا هم منتشر می‌شود.

گرماتاب گازی، پیشرو در ایجاد گرمایش متمرکز

از آنجایی که دمای متعادل، یکی از نیازهای اولیه هر موجود زنده برای بقاست، در هر فصلی از سال، باید این شرایط توسط دستگاه‌های مختلفی تامین شود. در تابستان‌ها، سیستم سرمایش و برودتی و در زمستان‌ها، سیستم حرارتی است که به بهبود شرایط دمایی کمک می‌کند. نوع سیستم به کار رفته در هر مکانی، به عوامل گسترده‌ای از جمله آب و هوای محیط، نوع و ویژگی‌های محل مورد استفاده، میزان دمای لازم برای کاهش یا افزایش و سایر موارد بستگی دارد. این روزها باتوجه به افزایش

• انواع گلخانه‌ها
• سالن‌های پرورش دام
• مراکز مرغداری‌

استفاده از دستگاه‌هایی که بتواند دمای مناسب را برای پرورش هرچه بهتر موجودات زنده فراهم کند، بیش از پیش اهمیت یافته است. یکی از این سیستم‌های گرمایشی، هیترهای تابشی یا همان گرماتاب‌ها هستند. امروزه گرماتاب‌ها از منابع انرژی برق یا گاز برای ایجاد گرمایش استفاده می‌کنند. اما نکته مهم، مشابه بودن طرز کار گرماتاب گازی با انواع برقی است. با توجه به حساسیت موارد استفاده نوع گازی در این صفحه به بررسی این مدل گرماتاب‌ها پرداخته شده است.

طرز کار گرماتاب گازی که در تیتر بعدی به طور مفصل درمورد آن بحث خواهیم کرد، علت تمایز این سیستم گرمایش با سایر دستگاه‌های حرارتی است که در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این گرماتاب، گرمای تولید شده در داخل محفظه احتراق، به محیط مقابل تابیده می‌شود. یعنی رفلکتور با بازگرداندن حرارت تولیدی داخل دستگاه به محیط، موجب تابش آن به صورت امواج به قسمت تعیین شده می‌شود. البته مسیر امواج را نمی‌توان تعیین کرد؛ فقط دستگاه را می‌توان در قسمتی قرار داد که اشعه‌های آن به قسمت موردنظر بتابد و آن محیط را گرم کند. معمولا در گلخانه‌ها و مرغداری‌ها که موجودات پرورشی در یک فضا، تمرکز کرده‌اند و یا سالن‌های صنعتی که افراد در یک فضای مشخص، جمع می‌شوند، برای صرفه‌جویی در هزینه‌های سوخت و انرژی از این نوع هیترها استفاده می‌شود.

طرز کار گرماتاب گازی از زبان تولید کنندگان

آشنایی با طرز کار گرماتاب گازی به خریدار کمک می‌کند که بتواند از کارایی این سیستم در محیطی که قصد نصب آن را دارد، مطلع شود. گاز و هوا که دو رکن اصلی برای سوختن و تولید گرما هستند، درون مشعل ترکیب شده و حرارت تولید می‌کنند. در ادامه حرارت مشعل به داخل لوله‌های فولادی انتقال می‌یابد. بالا رفتن دمای لوله‌ها، موجب تشعشع انرژی‌های گرمایی از آن می‌شود. در مدل‌های گازی، این لوله‌های فولادی U و L شکل هستند که گرمای مشعل را دریافت می‌کنند. حرارت ایجاد شده درون این لوله‌ها، به امواج مادون قرمز تبدیل می‌شود. امواج تولید شده، توسط رفلاکتورهای ذوزنقه‌ای که درون سیستم گرماتاب تعبیه شده‌اند، به سطح زیرین تابیده می‌شوند. از آنجایی که معمولا سامانه‌های تابشی، در زیر سقف نصب می‌شوند، حرارت را به زمین مقابل خود می‌تابانند.

اجسام مقابل هیتر، این انرژی را دریافت و جذب می‌کنند. این روند تولید گرما تا زمانی ادامه دارد که اشیاء و یا موجودات زنده مقابل امواج، به دمای لازم برسند. با طرز کاری که گرماتاب دارد، هر جسمی که در مسیر پرتوهای منعکس شده قرار داشته باشد، گرم خواهد شد.

اولین بار تولید گرما از طریق اشعه چگونه انجام شد؟

شکست نور و تجزیه آن به 7 رنگ مجزا از طریق منشور، از نظریات و کشفیات نیوتن در اواخر دهه 1640 میلادی محسوب می‌شد. این نظریه اثبات شده، تا آغاز قرن نوزدهم ادامه داشت تا اینکه دانشمندی به نام فردریک ویلیام هرشل، که تحقیقاتی در علم نجوم داشت، به تکمیل نظریه نیوتن اقدام کرد. او با قرار دادن دماسنج در سمت دیگر منشور، توانست دمای طیف‌های مختلفی که از نور سفید جدا می‌شدند را اندازه گیری کند. هنگامی ‌که دماسنج از سمت نور آبی به سمت نور قرمز حرکت می‌کرد، شاهد افزایش دما روی دماسنج بودیم. هنگامی که دماسنج روی طیف قرمز قرار می‌گرفت، دما به بیشترین حد خود می‌رسید. او متوجه اشعه گرمایی شد که از این طیف دریافت می‌شد اما با چشم غیر مسلح قابل دیدن نبود.

این اشعه که در آن زمان از نور سفید دریافت شد، همان پرتویی است که از نور خورشید دریافت می‌شود و شامل 50% اشعه‌های آن است. این روزها با بهره‌گیری از عملکرد این اشعه‌ها، سیستم‌های گرمایش تابشی تولید شده است که موضوع مورد بحث این مقاله هستند.

تاثیر طرز کار گرماتاب گازی در نوع حرارت تولیدی

در این سامانه‌های گرمایشی، حرارت نه به صورت همرفتی و جابجایی هوا، بلکه به طریق امواج منتقل می‌شود. از قسمت بازتاب حرارت توسط رفلاکتور که خروجی گرما نام دارد، حرارت به صورت مستقیم به نقطه مقابل تابیده می‌شود. از آنجایی که این قسمت خروجی در پایین دستگاه قرار داده شده است، حرارت تولیدی مستقیم و بدون اینکه تغییر جهت دهد، به بخش زیرین و کف سالن تابیده خواهد شد. به این ترتیب، در گستره مقابل هیتر تابشی، گرمای قابل توجهی متمرکز خواهد شد. طرز کار گرماتاب گازی به این شکل است که به سبب اینکه انتشار حرارت به صورت تابشی است، هوای محیط تاثیری در میزان و نحوه تابش آن ندارد و جذب آن نخواهد شد. به همین سبب، اتلاف حرارت به جهت عدم تعویض و جابجایی هوا، بسیار ناچیز و نزدیک به صفر است.

طرز کار گرماتاب گازی آن را به یک سیستم اختصاصی تبدیل کرده است. به این صورت که فقط برای بخش تعیین شده‌ای از یک سالن به کار برده می‌شود و دیگر قسمت‌ها از این گرما بی‌بهره هستند. به این ترتیب، انرژی دریافتی فقط صرف گرم کردن قسمت انتخاب شده از محیط خواهد شد. از آنجایی که جریان هوا در انتقال حرارت این سیستم‌ها دخالتی ندارد و هنگام روشن بودن گرماتاب، شاهد هیچگونه گردش هوا از طریق گرماتاب نیستیم، گرد و غباری نیز بلند نخواهد شد. به همین سبب، در سالن‌های حساس به آلودگی، مثل سوله‌های تولید و یا نگهداری مواد غذایی بسیار کاربردی است.

تاثیر طرز کار گرماتاب گازی در کاربرد آن در اماکن مختلف

در این قسمت قصد داریم اماکنی را که نصب گرماتاب در آن‌ها بیشترین کاربرد و کارایی را دارد، معرفی کنیم. معمولا هیترهای معمولی در اکثر این فضاها، کاربرد و استفاده‌ای ندارند.

• کارخانه‌های سنگ بری

یکی از اماکنی که نیاز به گرمایش موضعی در آن‌ها مشاهده می‌شود، کارخانه‌هایی است که از سنگ خام برای برش و تبدیل آن به سنگ تزئینی استفاده می‌کنند. به منظور جلوگیری از داغ شدن تیغه برش، همزمان با بریدن، مقداری آب هم اضافه می‌کنند. این آب به اعماق سنگ نفوذ می‌کند. برای خارج کردن این آب و انجام عملیات بعدی روی سنگ، نیاز به گرمایش موضعی داریم که طرز کار گرماتاب گازی موجب شده است که بتوان از آن به این منظور استفاده کرد. برای اطلاعات تکمیل‌تر در خصوص کارایی گرماتاب در این کارخانه‌ها، می‌توانید به مقاله “گام به گام تا دستیابی به تأمین گرمای اقتصادی” مراجعه کنید.

• تراس، کافه، رستوران و ساحل

هر نوع فضای بازی که امکان دارد جریان باد و هوای سرد موجب اذیت و آزار مشتریان شود، می‌تواند توسط هیتر تابشی، گرماسازی شود. از آنجایی که طرز کار گرماتاب گازی به این صورت است که گرما را به طور مستقیم به کف زمین و اجسام و اشخاص زیر آن می‌تاباند، بدون اینکه گرمایی هدر رود، اشخاص با آرامش بیشتری از هوای آزاد استفاده می‌کنند.

از جمله برتری‌های اصلی گرماتاب گازی به تمام تجهیزات حرارتی، قابلیت ایجاد گرمایش آن در تمام فضاهای باز و نیمه‌باز است. این قابلیت به این دلیل است که تابش امواج هیچگونه وابستگی به جریانات دائمی هوا ندارد؛ یعنی تحت شرایط خاصی مانند وزش باد هم این روش کارساز است.

نمونه این فضاهای باز و نیمه باز را در کافه‌ها و رستوران‌های لوکس شاهد هستیم. معمولا این مکان‌ها دارای حیاط و بالکن‌های جداگانه و نیز دارای فضاهایی با سقف روف گاردن هستند. استفاده از گرماتاب گازی در این مکان‌ها علاوه بر ایجاد گرمایش موثر، زیبایی خاصی هم به محیط می‌دهد.

• انبارها و سالن‌های صنعتی

سالن‌های ورزشی، مرغداری‌ها، گلخانه‌ها و سوله‌های صنعتی نمونه‌ای بارز از انواع اماکن بزرگ هستند که در مواردی لازم است در آن‌ها گرمایش به صورت مستقیم، نقطه ای، موضعی و فقط برای گرم کردن قسمت مدنظر استفاده شود. علت آن، جلوگیری از هدر رفت انرژی برای گرم کردن کل فضا و تجمع گرما در کف زمین است که به سبب طرز کار گرماتاب گازی این امر به راحتی میسر خواهد شد.

• پایانه‌ها و ایستگاه‌های حمل و نقل عمومی

معمولا شهرداری برای رفاه شهروندان، گرماتاب‌هایی در فضای نیمه باز ایستگاه‌های وسایل حمل و نقل عمومی نصب می‌کند تا افراد بتوانند مدت کوتاهی که در انتظار هستند، از گرمایش آن بهره‌مند شوند. طرز کار گرماتاب گازی موجب شده است که افراد بتوانند دقایقی آرامش لازم را در محیط‌های بیرونی دریافت کنند.

• فضاهای پرورشی، بهترین ایستگاه گرمایشی گرماتاب گازی

نحوه کار هیتر گازی تابشی، امکان استفاده آن در فضاهای حساس به دما را نیز فراهم کرده است. باید گفت روش تابش امواج یکی از بهترین مکانیسم‌های حرارتی در مراکز پرورشی مانند گلخانه‌ها و مرغداری‌ها محسوب می‌شود. دلیل آن را باید در روش انتقال حرارتی جستجو کنیم. گرماتاب گازی می‌تواند در سقف این مراکز نصب شود. در این صورت حرارت از همان لحظه اول به موجودات و محصولات خواهد رسید.

حتی روند به گونه‌ای است که گرما به کف و بستر و حتی به زیر کف زمین هم منتقل می‌شود. به همین دلیل حتی در سردترین روزهای سال هم، موجودات و محصولات قابل پرورش، گرما را دریافت خواهند کرد. سیستم تابش امواج و نحوه کار هیتر گازی تابشی، نکات بسیار مثبتی برای این مکان‌ها دارد. از جمله بهترین این نکات باید به حل معضلاتی مانند خیس بودن بسترهای رشد گیاهان و پرندگان و نیز رفع پدیده‌هایی مانند شبنم به خصصوص در گلخانه‌ها اشاره کرد.

مزایای هیترهای تابشی

طرز کار گرماتاب گازی، قابلیت‌ها و ویژگی‌هایی در آن به وجود آورده است که آن‌ها را از سایر انواع سامانه‌های گرمایشی متمایز می‌کند. تفاوت این سیستم‌ها با سایر دستگاه‌های گرمایشی به شرح زیرند.

• روش انتقال حرارت

هیترهای ساده از هوای اطراف برای انتقال حرارت از طریق فن و یا جریان همرفتی کمک می‌گیرند. اما گرماتاب‌ها، از تابش مستقیم انرژی حرارتی استفاده می‌کنند تا هر جسمی که در مسیر این امواج باشد را گرم کرده و به دمای مطلوب برسانند.

• سرعت گرمایش

هیترهای ساده، زمان زیادی برای گرم کردن کل محیط نیاز دارند. اما هیترهای تابشی، به سبب امواجی که منتشر می‌کنند و اینکه نیازی به گرم کردن فضای بزرگ ندارند، گرما را در زمان کمتری منتقل خواهند کرد.

• توزیع گرما

احتمال ایجاد تفاوت دمایی در هیترهای معمولی و انباشت گرمای بیشتر در اطراف هیتر و زیر سقف بالاست؛ اما امواج گرمایی حاصل از گرماتاب به طور یکنواخت تر و متمرکز منتشر می‌شود.

• مصرف انرژی

مصرف انرژی هیترهای معمولی بیشتر از گرماتاب‌هاست؛ این هیترها، ملزم به گرم کردن کل فضا هستند. پس برای تداوم این شرایط نیاز به مصرف سوخت بالاست.

راهکار ویژه

اما بهترین محل نصب با توجه به نحوه کار هیتر گازی تابشی کجاست؟ برای اینکه تابش امواج، بیشترین تاثیر را داشته باشد، نصب و قرار دادن گرماتاب گازی در زیر سقف و یا روی دیوار الزامی است. هر جسمی که بتواند آتش بگیرد، باید در هنگام استفاده این هیترها در نظر گرفته شود. به عنوان مثال نزدیکی بیش از حد و عدم رعایت استاندارد در ارتفاع نصب گرماتاب گازی، امکان ایجاد آتش سوزی و سایر خطرات را افزایش می‌دهد. در محل‌هایی مانند مرغداری‌ها و گلخانه‌ها، رعایت موارد نصب گرماتاب گازی بسیار مهم است؛ چراکه با موجودات و محصولات حساسی روبرو هستیم و کوچکترین خطا در نصب این تجهیزات، مشکلات زیادی ایجاد خواهد کرد.

سوالات متداول