گرمایش و موتورخانه

موتورخانه ساختمان مسکونی ، اداری ، تجاری و یا موتورخانه صنعتی ، یک اتاق یا فضایی از ساختمان است که برای استقرار تجهیزات ، تاسیسات و اجزای موتورخانه (تاسیسات مکانیکی و الکتریکی سرمایشی و گرمایشی) در نظر گرفته شده است. ابعاد اتاق یا فضای در نظر گرفته شده متناسب با ابعاد و بزرگی ساختمان یا صنایع مورد نظر است. در ساختمان ها و یا صنایع کوچک معمولا یک اتاق در طبقات پایین برای نصب تجهیزات موتورخانه کافی است ولی در ساختمان های بزرگ مسکونی ، اداری ، تجاری ، صنعتی و غیره اغلب چندین اتاق و یا یک یا چند طبقه از ساختمان برای نصب اجزای موتورخانه در نظر گرفته می شود.

موتورخانه صنعتی

مهمترین اجزای موتورخانه ساختمان و موتورخانه صنعتی اجزای موتورخانه ساختمان ها و صنایع عبارتند از :

1 . تجهیزات و تاسیسات ایجاد کننده آب گرم و سرد

1 . 1 . بویلر ها یا همان دیگ های آبگرم یا بخار داغ با مشعل گازسوز (دستگاه های گرم کننده آب) با راندمانی بین 78 تا 86 درصد

1 . 2 . چیلر ها (دستگاه های سرد کننده آب)

1 . 3 . برج خنک کننده نصب شده در فضای آزاد مانند بام یا حیاط (در صورت استفاده از چیلر تراکمی آب خنک و یا چیلر جذبی)

نکته : چیلر تراکمی هوا خنک به برج خنک کننده نیازی ندارد. در واقع برج خنک کننده تنها زمانی به کار گرفته می شود که چیلر یا از نوع تراکمی آب خنک باشد (مثل شکل زیر) و یا از نوع جذبی. زیرا وقتی که چیلر گرمای آب را می گیرد تا آن را سرد کند خود باید به نحوی این حرارت مازاد را به محیط بیرون دفع کند که اگر از نوع تراکمی هوا خنک (هوایی) باشد خود چیلر دارای فن بوده و این حرارت را توسط فن دفع می کند ولی در نوع تراکمی آب خنک یا نوع جذبی این حرارت مازاد توسط آب گرفته می شود و بعد این آب به برج خنک کننده (که معمولا روی بام نصب می گردد) فرستاده شده تا در آنجا این حرارت آب به محیط بیرون دفع شود. بنابرین در انواع تراکمی آب خنک و جذبی باید قیمت برج خنک کننده نیز به قیمت تاسیسات موتورخانه افزوده شود.

مطالعه بیشتر درباره انواع چیلرها و خصوصیات هر یک از آنها در این مقاله ⇐ انواع چیلر

مطالعه بیشتر درباره اجزا ، ساختار و طرز کار انواع برج های خنک کننده در این مقاله ⇐ انواع برج خنک کننده

برج خنک کننده چیلر

بنابرین اگر در ساختمانی از چیلر تراکمی هوا خنک استفاده شود دیگر نیازی به نصب چیلر در موتورخانه نیست و باید در فضای باز مثل پشت بام آن را نصب کرد ولی اگر چیلر مورد نظر از نوع تراکمی آب خنک یا جذبی باشد حتما باید در تاسیسات موتورخانه نصب شود و به برج خنک کننده هم نیاز خواهیم داشت که برج بر روی بام نصب می شود.

فرق چیلر تراکمی و جذبی از نظر اشغال فضا

2 . تجهیزات ایجاد کننده آبگرم بهداشتی

مخازن تهیه آبگرم بهداشتی (قابل آشامیدن و برای شستشو) شامل مخزن دو جداره یا مخزن کویل دار

آبگرمی که برای آشامیدن و شستشو در ساختمان نیاز است در منبعی به نام منبع آبگرم بهداشتی که در انواع دوجداره و یا کویل دار ساخته می شوند، ایجاد می شود. به این شکل که قسمتی از آب داغ یا بخار داغ خروجی از بویلر با پمپ و لوله کشی به منبع آبگرم بهداشتی ارسال و همزمان یک خط آب لوله کشی شهری نیز از سمت دیگر وارد این منبع شده و با هم تبادل حرارتی انجام می دهند تا دمای آبگرم بهداشتی افزایش یابد. سپس این آب با لوله ها و پمپ هایی در سرتاسر ساختمان جهت مصرف روزانه پمپاژ می شود.

منبع ذخیره آبگرم در موتورخانه

3 . تجهیزات و تاسیسات جانبی

3 . 1 . منبع انبساط (منبعی برای جبران تغییر حجم آب بر اثر افزایش یا کاهش دما)

3 . 2 . فیلتر شنی و سختی گیر (مخزنی برای گرفتن املاح سخت موجود در آب و جلوگیری از انتقال آن به بویلر)

3 . 3 . تجهیزات الکتریکی و کنترل کننده (تابلو برق) مانند سنسورها، سوپاپ های الکتریکی، پردازشگر مرکزی، تنظیم کننده مقدار شعله در حال سوختن بویلر (متناسب با نیاز مصرف کننده) و سیستم کنترل عملکرد بهینه چیلر

3 . 4 . سایر تجهیزات موتورخانه ساختمان و یا صنایع شامل سوپاپ ها و لوله های فرعی ، عایق بندی ها ، پمپ آب آتشنشانی و …

4 . تاسیسات منتقل کننده آب سرد و گرم به ساختمان

4 . 1 . پمپ های سیرکولاسیون آب گرم و سرد

4 . 2 . لوله ها ، کلکتورها و سوپاپ های (شیرهای) توزیع کننده اصلی

5 . دستگاه های توزیع کننده هوای سرد و گرم در ساختمان

استفاده از تجهیزاتی مانند فن کویل ، شوفاژ (رادیاتور) ،هواساز و … برای توزیع هوای سرد و گرم در درون ساختمان (در اثر تبادل حرارت آب سرد و گرم با هوا در این تجهیزات) و یا ارسال آب سرد به تجهیزات صنعتی جهت خنک کاری تجهیزات در موتورخانه کارخانجات

در تصویر زیر نمونه ای ساده از مهمترین اجزای موتورخانه ساختمان شامل چیلر ، بویلر ، منبع آبگرم بهداشتی و فن کویل های موجود در هر طبقه برای تهویه (سرمایش و گرمایش هوا) نشان داده شده است.

مطالعه بیشتر درباره ساختار ، طرز کار و انواع فن کویل ها در این مقاله ⇐ فن کویل

موتورخانه فن کویل

6 . تجهیزات تصفیه آب استخر

با در نظر گرفتن استخر (و در کنار آن سونا و جکوزی) باید تجهیزاتی نیز برای تصفیه آب استخر به صورت مجزا در نظر گرفته شود. همچنین آب گرم و آب سرد حوضچه های آب گرم و سرد نیز باید توسط دیگ (بویلر) و چیلر مجزا تامین گردد. سیستم تصفیه آب شامل انواع فیلترهاست که با توجه به کیفیت آب منطقه تعیین می شود.

تاسیسات مکانیکی استخر ، سونا و جکوزی موتورخانه چگونه کار می کند ؟ در پاسخ به این سوال که موتورخانه چگونه کار می کند به طور کلی می توان گفت که دستگاه های چیلر تراکمی آب خنک و یا چیلر جذبی مستقر در آن (و یا چیلر تراکمی هوا خنک مستقر بر روی بام)، درجه حرارت آب ورودی به دستگاه را کاهش و دستگاه های بویلر یا همان دیگ آبگرم یا بخار داغ مجهز به مشعل گازسوز، درجه حرارت آب ورودی به دستگاه را افزایش می دهند. طرز کار موتورخانه به این شکل است که پمپ های آب، این آب سرد و گرم را با لوله کشی مرکزی و پس از گذراندن از شیرهای تنظیم کننده جریان آب، به قسمت های مختلف ساختمان جهت گرمایش و یا سرمایش هوای ساختمان (توسط شوفاژ، فن کویل، هواساز، سیستم‌ گرمایش از کف و …) و یا سردسازی تجهیزات صنعتی ارسال می کنند. در ضمن از یک لوله کشی مجزا نیز برای ارسال آبگرم بهداشتی از منابع یا همان مخازن ذخیره آبگرم به کل ساختمان استفاده می شود.

در شکل زیر نمونه ای از چیلر تراکمی هوا خنک و بویلر نشان داده شده است که آب سرد و گرم را به هواساز نصب شده بر روی بام ارسال می کنند تا فن موجود در هواساز با دمیدن هوا از اطراف لوله های حاوی آب سرد یا گرم، دمای هوا را کاهش یا افزایش داده (متناسب با فصل) و با کانال کشی در کل ساختمان، سالن یا سوله مورد نظر توزیع کند.

مطالعه بیشتر درباره اجزا و طرز کار دستگاه هواساز در این مقاله ⇐ هواساز

هواساز متصل به بویلر و چیلر

البته ممکن است که در ساختمانی صرفا به فن کویل ها و یا صرفا به دستگاه هواساز برای توزیع هوای سرد و گرم نیاز باشد و در برخی ساختمان ها نیز ممکن است از این دو سیستم به صورت ترکیبی استفاده کرد. یعنی اینکه مطابق شکل زیر فن کویل ها به صورت موضعی عمل تهویه هوا را انجام می دهند و هواساز نیز به صورت مرکزی و با کانال کشی هوای مطبوع را در قسمت های مورد نظر ساختمان توزیع می کند.

سیستم سرمایشی گرمایشی چیلر ، بویلر ، هواساز و فن کویل ها

نکات مهم درباره تاسیسات موتورخانه صنعتی و ساختمانی 1 . معمولا تجهیزات و اجزای موتورخانه های بزرگ توسط یک مهندس یا تکنسین ساکن (مقیم) نگهداری می شوند.

2 . امروزه اجزای اصلی و تجهیزات موتورخانه توسط سیستم های کنترلی مدرن، کنترل می شوند و در ارتباط با سایر سیستم های کنترلی ساختمان مانند سیستم کنترل روشنایی، تجهیزات ایمنی و … کار می کنند.

3 . تجهیزات صرفا الکتریکی و الکترونیکی معمولا در موتورخانه نصب نمی شوند و برای آنها مکانی دیگر در نظر گرفته می شود.

4 . مهمترین مسئله در طراحی موتورخانه ساختمان ها و صنایع، طراحی اصولی جهت رسیدن به راندمان حداکثری و در عین حال کاهش تجهیزات و پیچیدگی های آن است که این کار معمولا توسط نرم افزارهای مخصوص طراحی تجهیزات و تاسیسات موتورخانه صنعتی و ساختمانی مانند Revit MEP و PDMS و … انجام می شود.

اجزای اصلی موتورخانه ساختمان

تعداد لوله ها، سوپاپ ها و پمپ های بکار رفته در یک موتورخانه صنعتی یا ساختمانی بزرگ آنقدر زیاد است که در نگاه اول، افرادی را که با طرز کار موتورخانه آشنا نیستند، سردرگم می کند. ولی به طور خلاصه طرز کار موتورخانه به این شکل است که چیلر ها دستگاه سرد کننده آب و بویلر های گازسوز دستگاه های گرم کننده آب هستند و آب سرد و گرم از طریق پمپ ها و لوله ها در ساختمان توزیع می شود.