آشنایی با عملکرد سیستم و اجزای موتورخانه

موتورخانه یک فضای تاسیساتی متمرکز است که تجهیزات اصلی برای تولید و توزیع گرمایش و سرمایش یک ساختمان را در خود جای می دهد. عملکرد اصلی آن بر پایه گرم کردن یا سرد کردن آب در یک نقطه مرکزی و سپس پمپاژ آن به تمام واحد ها از طریق یک شبکه لوله کشی است. این سیستم به دلیل قدرت، دوام و هزینه های نگهداری پایین تر در مقیاس بزرگ، هنوز هم بهترین انتخاب برای ساختمان های بزرگ، مجتمع های مسکونی و مراکز صنعتی است.

من در ادامه، شما را به یک سفر کامل به داخل یک موتورخانه می برم و به زبان ساده، تمام اجزای آن و نحوه کارکرد هماهنگ آن ها را برای شما توضیح می دهم. 👇

موتورخانه به زبان ساده چیست؟ (مرکز تاسیسات ساختمان)

موتورخانه را می توان به عنوان مرکز فرماندهی تاسیسات یک ساختمان در نظر گرفت. به جای اینکه هر واحد آپارتمان یک دستگاه گرمایشی و سرمایشی مستقل (مثل پکیج یا کولر گازی) داشته باشد، در سیستم موتورخانه مرکزی، تمام این وظایف در یک مکان واحد، معمولا در زیرزمین یا روی پشت بام، انجام می شود. این کار باعث می شود مدیریت، تعمیر و نگهداری سیستم بسیار ساده تر و متمرکزتر باشد.

یک موتورخانه معمولا دو وظیفه اصلی دارد:

1. تولید آب گرم: برای گرم کردن رادیاتورها (شوفاژ) در زمستان و تامین آب گرم مصرفی برای حمام و آشپزخانه در تمام طول سال.
2. تولید آب سرد: برای خنک کردن فضا در تابستان از طریق دستگاه هایی مانند فن کویل.

این سیستم یکپارچه، با وجود اینکه ممکن است در نگاه اول پیچیده به نظر برسد، بر اساس یک چرخه ساده و منطقی کار می کند.

سفر آب در موتورخانه: چرخه گرمایش و سرمایش چگونه کار می کند؟

برای درک بهتر، بیایید سفر یک قطره آب را در یک چرخه کامل گرمایش و سرمایش دنبال کنیم. این یک راهنمای گام به گام از کل فرآیند است.

چرخه گرمایش (حالت زمستانه)

1. آب شهری ابتدا وارد دستگاه سختی گیر می شود تا املاح مضر آن گرفته شود.
2. سپس آب وارد دیگ (بویلر) می شود. در اینجا، مشعل با سوزاندن سوخت، آب را تا دمای مشخصی (مثلا ۸۰ درجه سانتیگراد) گرم می کند.
3. آب داغ توسط پمپ سیرکولاتور از طریق لوله ها به سمت رادیاتورها یا فن کویل های داخل واحد ها پمپاژ می شود.
4. آب داغ با گردش در رادیاتورها، گرمای خود را به محیط می دهد و فضا را گرم می کند.
5. آبی که حالا خنک تر شده، از طریق لوله های برگشت دوباره به موتورخانه و دیگ باز می گردد تا مجددا گرم شود و این چرخه ادامه پیدا کند.

چرخه سرمایش (حالت تابستانه)

در تابستان، دیگ و مدار گرمایش از چرخه خارج می شوند و سیستم سرمایش فعال می شود.

1. آب وارد دستگاه چیلر می شود. چیلر با یک سیکل تبرید (شبیه به کولر گازی)، گرما را از آب گرفته و دمای آن را تا حد زیادی (مثلا ۷ درجه سانتیگراد) پایین می آورد.
2. آب سرد توسط پمپ ها به سمت فن کویل های داخل واحد ها فرستاده می شود.
3. فن کویل با دمیدن هوای اتاق از روی لوله های حاوی آب سرد، باد خنک تولید می کند.
4. آبی که با جذب گرمای هوا، کمی گرم تر شده، دوباره به چیلر برمی گردد تا خنک شود و این چرخه تکرار می شود.

کالبدشکافی موتورخانه: با اجزای اصلی آشنا شوید (چک لیست کامل)

یک موتورخانه از تجهیزات مختلفی تشکیل شده که هماهنگی آن ها با هم، عملکرد صحیح سیستم را تضمین می کند. در ادامه با مهم ترین این اجزا آشنا می شویم.

۱. دیگ یا بویلر (Boiler)

این اصلی ترین بخش سیستم گرمایش است. دیگ یک مخزن بزرگ است که آب در آن گرم می شود. دیگ ها معمولا از جنس فولاد یا چدن ساخته می شوند. دیگ های فولادی مقاومت و ظرفیت بالاتری دارند و برای ساختمان های بزرگ مناسب تر هستند، در حالی که دیگ های چدنی (که به صورت پره ای هستند) برای ظرفیت های کمتر استفاده می شوند.

۲. مشعل (Burner)

مشعل قطعه ای است که روی دیگ نصب می شود و با سوزاندن سوخت (گاز یا گازوئیل)، حرارت لازم برای گرم کردن آب را تولید می کند. مشعل ها با ترکیب سوخت و هوا و ایجاد یک جرقه، شعله را تشکیل می دهند. مشعل های مدرن تر که به آن ها دمنده دار یا فن دار می گویند، با تزریق هوای فشرده، راندمان احتراق را به شدت بالا می برند.

۳. چیلر (Chiller)

چیلر بخش سرمایشی موتورخانه است. این دستگاه غول پیکر، یک کارخانه تولید آب سرد است. چیلرها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: چیلر های تراکمی که با استفاده از کمپرسور و انرژی برق کار می کنند و چیلر های جذبی که با استفاده از انرژی حرارتی (مثل گاز یا آب داغ خود بویلر) و یک فرآیند شیمیایی، سرما تولید می کنند. چیلر های جذبی معمولا مصرف برق کمتر و صدای آرام تری دارند.

۴. پمپ های سیرکولاتور (Circulator Pumps)

آب گرم یا سرد تولید شده در دیگ و چیلر، به خودی خود در لوله ها حرکت نمی کند. این وظیفه بر عهده پمپ ها است. پمپ های سیرکولاتور، آب را با فشار لازم در شبکه لوله کشی ساختمان به گردش در می آورند تا به تمام رادیاتورها و فن کویل ها برسد. انتخاب پمپ با قدرت مناسب، یکی از مهم ترین بخش های طراحی یک موتورخانه است.

۵. منبع انبساط (Expansion Tank)

شاید بپرسید چرا به منبع انبساط نیاز داریم؟ راه حل چیست؟ آب، مانند هر ماده دیگری، وقتی گرم می شود حجمش زیاد می شود (منبسط می شود). از آنجایی که سیستم لوله کشی یک مدار بسته است، این افزایش حجم می تواند فشار سیستم را به شدت بالا برده و باعث آسیب به لوله ها و اتصالات شود. منبع انبساط یک مخزن است (معمولا در بالاترین نقطه ساختمان نصب می شود) که این حجم آب اضافی را در خود جای می دهد و فشار سیستم را در محدوده ایمن نگه می دارد.

۶. منبع کویلی یا دوجداره (DHW Tank)

این منبع وظیفه تامین آب گرم مصرفی (آب بهداشتی برای حمام و آشپزخانه) را بر عهده دارد. در این مخزن، آب داغ تولید شده در دیگ، از داخل یک کویل مارپیچ یا یک جداره دوم عبور می کند و بدون اینکه با آب مصرفی مخلوط شود، گرمای خود را به آن منتقل می کند. این کار باعث می شود شما همیشه یک ذخیره مناسب از آب گرم بهداشتی داشته باشید.

۷. سختی گیر (Water Softener)

آب شهری حاوی املاح معدنی مثل کلسیم و منیزیم است که به آن “سختی آب” می گویند. این املاح هنگام گرم شدن، در دیگ و لوله ها رسوب می کنند. این رسوبات مانند یک عایق عمل کرده، راندمان انتقال حرارت را به شدت کاهش می دهند و در نهایت باعث گرفتگی لوله ها و آسیب به تجهیزات می شوند. دستگاه سختی گیر قبل از ورود آب به سیستم، این املاح مضر را از آن جدا کرده و عمر مفید کل تاسیسات را افزایش می دهد.

۸. لوله ها، شیرآلات و کلکتورها

شبکه ای گسترده از لوله ها، شیرآلات و کلکتورها وظیفه توزیع و کنترل جریان آب در تمام بخش های موتورخانه و ساختمان را بر عهده دارند. کلکتورها لوله های قطوری هستند که آب را از خط اصلی گرفته و بین چندین انشعاب فرعی تقسیم می کنند.

مقایسه موتورخانه مرکزی با پکیج دیواری

یک سوال رایج این است که بالاخره موتورخانه بهتر است یا استفاده از پکیج های مستقل برای هر واحد؟ پاسخ به این سوال به مقیاس پروژه بستگی دارد.

نتیجه گیری: چرا موتورخانه هنوز یک انتخاب قدرتمند است؟

با وجود ظهور سیستم های جدیدتر مانند پکیج، موتورخانه مرکزی به دلیل دوام بسیار بالا، قابلیت اطمینان، ایمنی بیشتر و هزینه های نگهداری پایین تر در بلند مدت، همچنان بهترین و منطقی ترین گزینه برای ساختمان های بزرگ، ادارات، بیمارستان ها و مجتمع های مسکونی است. یک موتورخانه که به درستی طراحی، اجرا و نگهداری شود، می تواند برای دهه ها با راندمان بالا کار کرده و آسایش ساکنین را با کمترین دردسر فراهم کند. این سیستم یکپارچه، نمونه ای عالی از یک راه حل مهندسی پایدار و کارآمد در صنعت تاسیسات است.