مبدل حرارتی استخر ( محاسبات مربوط به مبدل حرارتی استخر)

مبدل های حرارتی، متداولترین تجهیزات گرمایش استخر هستند که پس از دیگ موتورخانه قرار گرفته و به وسیله انتقال حرارت بین آب داغ دیگ و آب استخر، موجب افزایش دمای آب استخر شده و به تدریج آب استخر را گرم می کنند. مبدل های حرارتی استخر عموماً از نوع لوله و پوسته (Shell & Tube ) بوده و جنس آنها از استیل، مس، چدن و یا تیتانیوم است که هر کدام ویژگی ها و خواص مخصوص به خود را دارند. در ادامه همراه ما باشید تا با مبدل حرارتی استخر بیشتر آشنا شوید.

مبدل حرارتی استخر چیست؟

مبدل حرارتی استخر یک سیستم است که برای تعویض حرارت بین آب استخر و منبع حرارتی خارجی استفاده می‌شود. در واقع انتقال حرارت در اب استخر میتواند توسط مبدل حرارتی باشد.  این مبدل حرارتی معمولاً شامل لوله‌ها یا لوازمی است که آب استخر از طریق آنها عبور می‌کند و حرارت آب را به منبع حرارتی منتقل می‌کند. منبع حرارتی می‌تواند یک بویلر، یک پمپ حرارتی، یا حتی انرژی خورشیدی باشد.

وظیفه مبدل حرارتی استخر، حفظ دمای مناسب آب استخر است. زمانی که آب استخر از طریق مبدل حرارتی عبور می‌کند، حرارت آن به منبع حرارتی منتقل می‌شود و سپس آب گرم شده به استخر بازمی‌گردد. این فرآیند به صورت مداوم انجام می‌شود تا دمای آب استخر در محدوده مطلوبی نگه داشته شود.

استفاده از مبدل حرارتی استخر می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و هزینه‌های حرارتی منجر شود، زیرا از یک منبع حرارتی خارجی استفاده می‌کند تا آب استخر را گرم کند، به جای استفاده مستقیم از سوخت یا برق برای گرم کردن آب.

انتخاب مبدل حرارتی استخر

سایز مبدل های حرارتی معمولاً بر حسب کیلووات و یا فوت مربع سطح انتقال حرارت بیان می شود. برای تبدیل کیلووات به کیلوکالری بر ساعت، تنها کافی است تا عدد کیلووات در ضریب ۸۶۰ ضرب شود تا توان مبدل به واحد “کیلوکالری بر ساعت” تعیین شود.

در سیستم‌های گرمایشی که از مبدل حرارتی در آنها استفاده می شود، علاوه بر تعیین ظرفیت حرارتی مناسب مبدل، انتخاب دیگ حرارتی مناسب نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.
بسته به اینکه دیگ انتخابی تنها برای گرمایش استخر و جکوزی استفاده می شود و یا برای گرمایش کل ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد، ظرفیت آن متفاوت خواهد بود.

روش محاسبه بار حرارتی مبدل استخر

روش محاسبه بار حرارتی و ظرفیت دیگ از اهمیت بالایی برخوردار بوده و طبعاً بصورت مستقیم روی عملکرد مبدل حرارتی نیز اثرگذار خواهد بود، که بعد از معرفی انواع سیستم های گرمایش استخر آن را به طور کامل شرح خواهیم داد.

در سیستم‌های گرمایشی که از مبدل حرارتی در آنها استفاده می شود، علاوه بر تعیین ظرفیت حرارتی مناسب مبدل، انتخاب دیگ حرارتی مناسب نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. بسته به اینکه دیگ انتخابی تنها برای گرمایش استخر و جکوزی استفاده می شود و یا برای گرمایش کل ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد، ظرفیت آن متفاوت خواهد بود.

همانطور که خواندید، مبدل حرارتی استخر یک سیستم است که در موتورخانه استخر قرار گرفته و  برای گرم کردن یا سرما کردن آب استخر استفاده می‌شود. این مبدل حرارتی معمولاً شامل یک لوله‌کشی است که آب سرمایشی یا گرمایشی را از یک منبع حرارتی به آب استخر منتقل می‌کند. برای راه اندازی این روش گرمایش، باید لوله کشی استخر نیز انجام شده باشد.

در یک سیستم مبدل حرارتی استخر، آب سرمایشی یا گرمایشی از یک منبع حرارتی مانند یک بویلر یا یک پمپ حرارتی گرفته می‌شود. این آب سپس از طریق لوله‌کشی به مبدل حرارتی استخر منتقل می‌شود.

در مبدل حرارتی استخر، لوله‌کشی حاوی آب سرمایشی یا گرمایشی در معرض آب استخر قرار دارد. حرارت از آب سرمایشی یا گرمایشی به آب استخر منتقل می‌شود.  انتقال حرارت  توسط مبدل، می‌تواند به دو روش انجام شود: انتقال حرارت از آب سرمایشی یا گرمایشی به آب استخر از طریق تماس مستقیم (direct exchange) یا انتقال حرارت از آب سرمایشی یا گرمایشی به آب استخر از طریق یک ماده واسطه مانند گلایکول (indirect exchange).

وقتی آب سرمایشی یا گرمایشی از طریق لوله‌کشی مبدل حرارتی عبور می‌کند، حرارت آن به آب استخر منتقل می‌شود و دمای آب استخر افزایش یا کاهش می‌یابد، بسته به اینکه آب سرمایشی یا گرمایشی باشد.

با استفاده از یک کنترلر حرارتی، دمای آب استخر در محدوده مورد نظر تنظیم می‌شود. این کنترلر می‌تواند به صورت خودکار عمل کند و دمای آب استخر را در محدوده مطلوب نگه دارد. به طور کلی، مبدل حرارتی استخر به منظور حفظ دمای مناسب آب استخر استفاده می‌شود و از انرژی حرارتی صرفه‌جویی می‌کند.

بخشی از فیلم آموزشی در مورد مکانیزم گرمایش آب استخر

نکات نگهداری از مبدل حرارتی استخر

• یکی از مهمترین مشکلات نگهداری از مبدل‌های حرارتی استخر، رسوبگذاری کربنات کلسیم به واسطه سختی بالای آب استخر در مبدل است.
• این رسوبگذاری، باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و نیز کاهش دبی عبوری آب از مبدل شده و به تدریج این اثرات منفی بصورت تصاعدی افزایش پیدا می کنند.
• لذا این مبدل‌ها بعد از گذشت مدت زمانی نیاز به “اسید شویی” خواهند داشت.
• یکی از بهترین روش‌های پیشگیری از رسوب گذاری در مبدلها، استفاده از دستگاه های سختی گیر رزینی در ورودی آب و یا دستگاه های ضدرسوب مغناطیسی و یا اولترسونیک در مسیر آب سرد ورودی مبدل و پس از فیلتر تصفیه استخر می باشد.
• این دستگاه ها با تغییر شکل کریستال‌های کربنات کلسیم، باعث جلوگیری از رسوبگذاری آنها در داخل سیستم لوله کشی و حتی از بین رفتن تدریجی رسوبات قبلی از داخل لوله ها و تجهیزات می شوند.

جمع بندی در مورد مبدل حرارتی استخر

مبدل حرارتی استخر، دستگاهی است که برای انتقال حرارت بین دو سیال (معمولاً آب گرم و آب استخر) بدون مخلوط شدن آنها با یکدیگر استفاده می‌شود. این دستگاه به گرم کردن آب استخر با استفاده از یک منبع حرارتی خارجی مانند دیگ بخار، پکیج گرمایشی یا سیستم‌های خورشیدی استخر کمک می‌کند. عملکرد آن به این صورت است که آب گرم از یک طرف مبدل و آب سرد استخر از طرف دیگر آن عبور می‌کنند و حرارت از طریق دیواره‌های مبدل از آب گرم به آب سرد منتقل می‌شود. مبدل‌های حرارتی استخر در انواع مختلفی مانند صفحه‌ای، پوسته‌ و لوله و کویل‌دار موجود هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب نوع مناسب مبدل به عواملی مانند حجم استخر، نوع منبع حرارتی، میزان انتقال حرارت مورد نیاز و بودجه بستگی دارد. استفاده از مبدل حرارتی، روشی ایمن و کارآمد برای گرم کردن آب استخر است و از ورود مستقیم آب گرم دیگ یا پکیج به استخر و بروز مشکلات ناشی از آن جلوگیری می‌کند.