پکیج های چگالشی چگونه کار می کنند؟

پکیج های چگالشی (Condensing boiler ) یا همان بویلر های چگالشی یکی از جدیدترین سیستم های گرمایشی هستند که در بازار دنیا با نام Condensing boiler عرضه می شود. این نوع از پکیج ها یا بویلر ها ، با راندمان بالایی (معمولا بیش از %90) کار می کنند.

در سیستم پکیج های چگالشی از انرژی دود حاصل از احتراق برای پیش گرمایش آب سرد ورودی به پکیج (بویلر) استفاده می شود. آن ها ممکن است با گاز یا گازوییل کار کنند و از آنجایی که بخار آب تولید شده در طی سوختن در بویلر را به کندانسه تبدیل می کنند به آنها پکیج چگالشی می گویند.

برای مفهوم تر شدن سیستم پکیج های چگالشی باید ذکر کرد که در زمان سوختن گاز حدود 14 برابر حجمی گاز ورودی به مشعل، هوا وارد سیستم می شود. این هوای وارد شده به پکیج چگالشی دارای میزانی رطوبت (آب) است. این رطوبت (آب) موجود در هوا بعد از گرفتن گرما از مشعل به بخار تبدیل می شود و پس از گذر از داخل بویلر یا همان پکیج چگالشی به دودکش می رسد. در دودکش دمای دود به حدود 100 درجه سانتی گراد می رسد و اگر از این گرما برای پیش گرمایش آب مصرفی مورد نیاز استفاده شود می توان دمای دود را حتی از این هم پایین تر آورد.

این همان زمانی است که بخار آب تشکیل شده در ورودی پکیج کندانس (میعان) شده و حرارتی را که در مشعل کسب کرده است به آب اطراف لوله های دودکش انتقال می دهد. با این رویه می توان میزانی از انرزی معمولی را که از دودکش تلف می شود بازیابی کرد.

وقتی گاز یا گازوییل می سوزد آب و کربن دی اکسید تولید می شود. در پکیج های قدیمی این گازها با دمای بالا (حدود 150 درجه سلسیوس) از دودکش خارج می شد. آب در این دما به حالت بخار است و این بخار وارد اتمسفر می شود، در این روش تقریبا تمامی حرارت تولید شده سوخت هدر می رود. پکیج چگالشی در تبادل حرارتی بسیار کارامد است زیرا می تواند حداکثر گرمای سوخت را استخراج کند.

در نتیجه گازهای خروجی در یک درجه حرارت پایین تر (بین 40 تا 70 درجه سانتی گراد) قرار می گیرند. در این دما، بخار آب تولید شده در فرایند سوخت به فاز مایع می رود و انرژی بیشتری بازیافت می شود.

پکیج ها ی قدیمی تر زمانی که به حرارت نیاز داشتند روشن شده و در زمان عدم نیاز خاموش می شدند. یعنی یک چرخه ثابت سرما و گرما نداشتند، در حالیکه سیستم های چگالشی جدید این گونه نیست. خروجی به طور خودکار (اتومات) با افزایش یا کاهش شعله گرمای خود را در خروجی کنترل می کند.

در اواسط زمستان دما معمولا صفر یا زیر صفر درجه سلسیوس است و ماکزیمم انرژی گرمایی برای محیط مورد نیاز است.

در این زمان بویلرها یا پکیج های چگالشی باید آب 80 درجه سلسیوس را به رادیاتور های محل مصرف بفرستد. اگر چه متوسط دما در فصول سرد حدود 8 درجه سلسیوس است بنابراین سیستم همیشه سیستم گرمایشی در بار ماکزیمم نمی باشد.

در واقع در اکثر سیستم های گرمایشی کمتر از %60 بار ماکزیمم نیاز است. پکیج های چگالشی خوب می تواند این تغییرات در آب و هوا را با تغییر دماهای مختلف آب سیرکوله در سیستم گرمایش جبران کند. برای انجام این عمل یک سنسور مخصوص دما در روی سیستم نصب می گردد. که این سنسور راندمان سیستم را بسیار بالا می برد. هرچه دمای آب سیستم پایین تر باشد راندمان بالاتر است. نمودار زیر نشان می دهد که راندمان مجموعه چگونه با دمای آب برگشتی تغییر می کند.

پکیج چگالشی معمولی

در این نوع از پکیج های چگالشی یک مبدل حرارتی برای تامین آب داغ خانگی وجود دارد. هنگامی که دوش حمام باز می شود آب سرد از دورن مبدل عبور کرده، آب را گرم می کند. این پکیج ها قیمت پایینی دارند و مشکلشان این است که اگر چند نفر همزمان وارد حمام شوند نمی تواند آب گرم لازم را تامین کند. از این مدل در آپارتمان ها و سوییت های کوچک استفاده می کنند.

پکیج چگالشی (با مخزن ذخیره درونی)

این پکیج ها یک مخزن ذخیره (45 تا 60 لیتر) برای تامین آب گرم خانگی دارند. هنگامی که دوش باز می شود اب از مخزن ذخیره تامین می شود.

این مدل پکیج کمی گرانتر از مدل قبلی است. اما مشکل تامین آب همزمان برای چند نفر را ندارد. کویل های موجود در مخزن ذخیره آب قدرت بالایی دارند. این پکیج ها برای ساختمان های تا سه اتاق خواب مناسب می باشد.

پکیج چگالشی با مخزن گرم کننده

این نوع بویلر مخزن ذخیره یا مبدل حرارتی ندارد. بلکه یک مخزن گرم کننده جدا برای آب دارد که به طور غیر مستقیم آب خانگی را از طریق کویل های درون مخزن گرم می کند. این پکیج ها برای هر نوع ساختمانی کاربرد دارد.

ترکیب سیستم های خورشیدی و پکیج چگالشی

همانطور که در شکل نشان داده شده به راحتی می توان پکیج چگالشی را با نصب یک جفت کویل آب گرم که از بالا به پکیج و از پایین به سیستم خورشیدی متصل است، ترکیب کرد.