سیستم های گرمایش تابشی

لیست مطالب داخل این پاورپوینت:

•   گرمایش تابشی چیست؟
• با گرمایش تابشی فقط محل مورد نظر را گرم کنید
• روش های انتقال حرارت:( 1- انتقال گرما به روش هدایت 2-     انتقال حرارت به روش جابه جایی 3-     انتقال حرارت به روش تابشی )
• مقایسه گرمایش جابجایی و گرمایش تابشی (تشعشعی)
• تاریخچه کشف امواج حرارتی
• دلایل صرفه جویی در انرژی با استفاده از گرمایش تشعشعی مادون قرمز
• انباشته شدن حرارت در زیر سقف با استفاده از روش جابه جایی توزیع مناسب حرارت با استفاده از گرمایش تشعشعی
• دستگاه گرم کننده تابش لوله ای (Radiant Tube Heater)
• تعمیرات و نگهداری و راهبری
• روش نصب
• قسمت های اصلی دستگاه های گرمایش (ا-مشعل 2-لوله ها 3-بازتابنده ها )
• سیستم کنترل دمایی آنالوگ
• سیستم کنترل دمای دیجیتال
• انواع کاربری های دستگاه های گرم کننده تابشی (1- خودروسازی و صنایع وابسته 2-صنایع فولاد 3- ایستگاه راه آهن و مترو اتوبوس و حمل و نقل عمومی   4- کارگاه و کارخانجات 5- آشیانه های هواپیما، هلی کوپتر، جنگ افزارها 6- سالن های ورزشی   7- مرغ داری ها و محل های نگهداری احشام 8- گل خانه ها 9- سوله های بی حصار 10- جلوگیری از یخ زدگی معابر 11- استفاده در سایر مکان ها)
• مرغ داری ها(بررسی سیستم های حرارتی فعلی مرغداریها – هیتر- پروژه گرمایش تابشی در مرغداری ها- مقایسه گرمایش از طریق جابجایی و تابش درمرغداری ها – مقایسه سرعت انتقال حرارت در سیستم جابجایی و تابش درمرغداری ها- مرورمزایای استفاده ازسیستم گرمایش تابشی درمرغداریها- نمونه پروژه های گرمایش تابشی اجراشده درمرغداری ها)
• انواع سیستم های گرمایش تابشی
• 1-موضعی(معرفی -مزایا-روش کارواجزاء-منحنی ایزوترمال موضعی –نمونه پروژه های انجام شده )
• 2-مرکزی (معرفی –مزایا-نحوه چیدمان سیستم مرکزی-پروسه کار- منحنی ایزوترمال مدل مرکزی- پروژه های انجام شده سیستم مرکزی )
• مقایسه سیستم گرمایش مرکزی وموضعی
• نمونه دستگاه های گرمایش تابشی
• مرورکلی به مزایای سیستم گرمایش تابشی

نمونه ای ازمطالب قرارگرفته درداخل این پاورپوینت:

7- مرغ داری ها و محل های نگهداری احشام:

• روش گرمایش در حال حاضر در مرغداری ها بیش تر از نوع جابه جایی هوا است که توأم با اتلاف بسیار زیاد انرژی است. تعداد دفعات تهویه در مرغداری نسبت به سایر فضاها بسیار زیاد است، زیرا اگر هوا تهویه نشود باعث بروز بیماری در مرغ ها می گردد. لذا انرژی جذب شده توسط هوا در هیترهای مورد استفاده، قبل از تبادل حرارتی با محیط سالن، از طریق اگزوز فن ها هوا به خارج از سالن هدایت می شود و این عامل باعث اتلاف انرژی و در نهایت اتلاف هزینه می گردد.
• 
  رطوبت و خیسی بیش از حد کف و نیز عدم یکنواختی گرما در سطح کل سالن از مشکلات دیگر است، که با نصب هیترهای گرمایش تابشی لوله ای می توان مشکل را مرتفع ساخت. میزان اتلاف انرژی از طریق هوا جزئی است، بنابراین مشکل دفعات تعویض هوا حل می گردد. مشکل دیگر مرغداری ها رطوبت کف سالن است که سبب ایجاد آمونیاک با کود حاصل از مرغ ها می شود و برای جوجه ها خطرناک است و این روش باعث خشک شدن کف سالن می گردد و منجر به تولید آمونیاک کم تری می شود و کیفیت محصول مرغداری ها افزایش می یابد. برای جلوگیری از کاهش اکسیژن در داخل سالن، مشعل هوای مورد نیاز را از خارج تأمین می کند، لذا در غلظت اکسیژن هوای داخل سالن که یک پارامتر حیاتی برای جوجه ها محسوب می شود، تأثیری نمی گذارد.

قابل ذکر است در زمان هایی که جوجه ی یک روزه ریخته می شود باید سریعاً سالن گرم گردد. در سایر روش ها برای تولید گرمایش مطبوع این زمان در حدود 36 ساعت است و در این روش چون فقط دمای کف را بالا می برد 3 ساعت می باشد. به دلیل استفاده از تجهیزات ضد زنگ (استیل)، فن ها و مشعل های ضد آب می توان تمام تجهیزات گرمایش تشعشعی را ضد عفونی نمود.

• در این سیستم ، با سوختن گاز در مشعلهایی که در طول یک تیوپ قرار گرفته اند و عبور گازهای داغ از درون تیوپ ، سطح تیوپ به دمای لازم برای تابش امواج مادون قرمز می رسد و از آن پس با تابش این امواج کلیه سطوحی که در معرض آن قرار می گیرند و جاذب امواج مادون قرمز می باشند ، با جذب این امواج گرم می شوند.
• در مورد مرغداریها سطح بدن جوجه ها بدین طریق گرم شده و در آنها احساس گرمای بسیار مطلوبی نظیر نور خورشید پدید می آید.
• این دستگاهها با استفاده از بستهای ویژه سیستم گرمایش تابشی از زیر سقف سالن آویزان می شود. در این سیستم امکان استفاده از گازو یا گازوئیل در نظر گرفته شده است.
• با استفاده از ترموکوپلهای حساس به گرمایش تابشی که به گونه ای طراحی شده اند که دمای ایجاد شده درسطح بدن جوجه را با دقت قابل قبولی اندازه گیری کنند، ونیز ترموستات ، به مشعلها فرمان داده شده و گرمای تولید شده تحت کنترل قرار می گیرد. بدین ترتیب دمای سالن در سطح بدن جوجه ها در میزان از پیش تعیین شده ، ثابت نگهداشته می شود.

سیستم های حرارتی فعلی مرغداریها:

طبق برآوردهای بعمل آمده و با توجه به بالا بودن مصرف سوخت به ازای هر سیستم گرمایشی در سطح مرغداریها و در صورت تعویض و جایگزینی سیستمهای حرارتی فعلی ، این میزان مصرف میتواند حدوداً به نصف تقلیل یابد.در حال حاضر سیستم های حرارتی اکثر مرغداریهای کشور از نوع فر و چهارشاخ می باشد که علاوه بر مصرف سوخت بسیار بالا و هزینه های جنبی و مشکلات فراوان ، کارایی بسیار پایینی دارند .

این دستگاه از یک چهارشاخ گازوئیل سوز و یک بشکه مستعمل تشکیل شده است . استفاده از این دستگاه غیر استاندارد منجر به مشکلات عدیده ای می گردد که از آن جمله میتوان به تولید گازهای خطرناک ، ایجاد خطر آتش سوزی در سالن مرغداری ، احتمال خفگی طیور ، بروز بیماریهای مختلف در آنها و توزیع نامناسب حرارت در محیط  اشاره کرد .ضمن آنکه بدلیل گرم شدن بیش از حد و سوزندگی محیط اطراف آن ،فضایی در حدود 25 متر را اشغال کرده و از این طریق فضای مفید پرورش را کاهش می دهد.

• هیتر:

از سیستم های دیگر متداول در واحدهای مرغداری میتوان هیتر را خاطرنشان کرد .استفاده از این سیستم نیز نمیتواند پاسخگوی نیاز گرمایشی سالنهای مرغداری را برآورده سازد .

هیترعلاوه بر مصرف سوخت بالا و نگاهداری و آماده سازی طاقت فرسا ، در ایجاد محیطی مطبوع برای طیور و پخش یکنواخت حرارت فاقد کارایی است.

دستگاههای مذکور بدلیل استفاده از سیستم گرمایش جابجایی و کاستی های عدیده این سیستم در جوابگویی به نیازهای مرغداری و ایجاد فضایی مطبوع برای رشد پرندگان دیگر جایگاه خود را از دست داده اند.

در واقع در سیستم های گرمایش جابجایی اختلاف دمای کف و سقف ساختمان بسیار زیاد است که تماماً بصورت تلفات حرارتی به هدر می رود . این سیستم قادر به تامین نیاز گرمایی سطوح تحتانی و کف به نحو مطلوب نبوده و مشکلات ناشی از آن همواره گریبانگیر تولیدکنندگان خواهد بود. تبادل حرارتی بالا با خارج سالن مرغداری (از طریق اگزوز فن های خروج هوا) ، کندی گرم شدن فضا ، خیسی و رطوبت بیش از حد کف و بستر سالن ، عدم یکنواختی گرما در سطح کل سالن ، از مشکلات متداول دستگاههایی (فروچهارشاخ و هیتر) است که با این سیستم پایه ریزی شده اند . مسلماً با بهره گیری از روشهای نوین گرمایشی و بکارگیری تجهیزات جدید خطر نگاهداری مقادیر فراوان سوخت و خرید ساخت مخازن عظیم نگاههداری گازوئیل و سایر مشگلات موجود نیز تا حدود زیادی مرتفع می گردد.

• پروژه گرمایش تابشی در مرغداری ها:

سیستم های رایج تامین گرمایش در صنعت مرغداری ایران، سیستم هایی هستند که در آن ها هوای گرم از طریق جریان هوا وارد سالن می گردد.تزریق هوای گرم به داخل سالن ممکن است در روزهای اولیه به خصوص در هفته اول برای جوجه ها مشکل ساز شود.درست است که ما این جریان هوا را حس نمی نماییم اما این فرآیند بر روی پرندگان که در هفته اول از مکانیزم تنظیم دمای بدن خوبی برخوردار نیستند تاثیرگذار خواهد بود.در نتیجه ما باید کنترل بسیار بالایی بر روی شرایط دمایی داشته باشیم.یکی از مهمترین عوامل در پرورش طیور، تامین دمای مناسب در داخل مرغداری است.در سیستم های گرمایش تابشی به نوعی تابش جایگزین گرمایش از طریق گرمایش هوای گرم گردیده است.چون در این سیستم انتقال گرما از طریق جریان هوا نیست بلکه از طریق امواج تابشی صورت می گیرد.علاوه بر این در آینده ما مطمئناً با کمبود سوخت مواجه خواهیم شد.مهمترین عاملی که می تواند در تداوم تولید و سوددهی در صنعت مرغداری تعیین کننده باشد مصرف بهینه سوخت است و مطمئناً سامانه‌ای که کمترین مصرف سوخت را دارا می باشد پاسخگوی نیاز مرغداری ها خواهد بود.

در سیستم گرمایش تابشی، با توجه به محاسبات و تجربیات به دست آمده پایین ترین مصرف سوخت را نسبت به سیستم های دیگر همانند چهارشاخ، هیترها و جت فن ها دارا است.البته در سیستم های اشاره شده (غیر تابشی)، مواردی وجود دارد که در بازدهی نیز اثر نامطلوب می‌گذارد.برای مثال در جت فن ها برای خارج نمودن گازهای زاید نیاز به تهویه بیشتر داریم که این تهویه مازاد موجب می گردد که گرمای تولید شده، توسط فن ها به بیرون انتقال یابد.در صورتی که در سیستم گرمایش تابشی محصولات احتراق به راحتی به خارج از سالن منتقل می شود و آلودگی هوا در سالن وجود ندارد.ضمن اینکه در این سیستم انرژی مصرفی برق نسبت به هیترها بسیار پایین تر است.
با سیستم گرمایش تابشی ، یکنواختی توزیع گرما در سطح آشیانه را داریم.به همین دلیل تراکم جوجه ها در سطح یکنواخت تر خواهد بود.این در حالی است که در سیستم های گرمایش از طریق چهارشاخ یا هیترها عملاً مساحت نسبتاً زیادی از سطح سالن غیر قابل استفاده خواهد بود؛بنابراین در سیستم تابشی چون دما به طور یکنواخت پخش می گردد ما می توانیم ظرفیت جوجه ریزی را بالاتر ببریم.

همواره با ورود اندیشه ها و راهکارهای جدید ، مخالفت ها و نا ملایمتی هایی پدید می آید .به عنوان مثال علیرغم سابقه سی ساله استفاده از تجهیزات گرمایش تابشی در دنیا، شایعاتی در ایران به جهت عدم مطلوبیت دستگاه های گرم کننده تابشی در مرغداری ها مطرح شده بود که عملاً پس از گذشت نزدیک به ده سال و نتایج مثبت حاصل شده، خلاف آن دیدگاه ها اثبات گردید.این سیستم در مقایسه با سایر سیستم های گرمایشی نقاط قوت زیادی دارد .به طور مثال اکثر سیستم های گرمایشی، مورد استفاده در مرغداری ها، مشکل معلق نمودن ذرات گرد و غبار در هوا را دارند که در این سیستم این مسئله دیده نمی شود.شاید در ابتدای جوجه ریزی این مشکل چندان به چشم نیاید اما به مرور زمان، کود بر روی زمین باقی مانده، خشک و خرد شده و در اثر جریان هوا به گرد و غبار تبدیل می شود.

دستگاههای گرمایش تابشی حاصل بیش از 20 سال تجربیات کشورهای اروپایی است و با ابداع این سیستم اکثر صاحبان صنایع نظیر مرغداری ها به استفاده از سیستم گرمایش تابشی روی آورده اند.

 مرورکلی به مزایای سیستم گرمایش تابشی:

• حذف موتورخانه مرکزی:

فضای اشغال‌شد‌ه توسط تجهیزات و تأسیسات سامانه‌های گرمایش هوای‌گرم (شامل: موتورخانه، شبکه‌ی لوله‌ها و کانال‌های انتقال هوای گرم و …) به مراتب بیشتر از سامانه‌های گرمایش تابشی می‌باشد‌. ابعاد‌ تجهیزات سامانه‌های گرمایش تابشی عموماً کوچک‌تر بود‌ه و از سوی د‌یگر با نصب آن د‌ر سقف یا روی د‌یوار، فضای مفید‌ و قابل استفاد‌ه‌ی د‌اخل سالن اشغال نخواهد‌ شد‌ (احتمال سرقت آن‌ها نیز کاهش می‌یابد‌!). بد‌یهی است به کارگیری این سامانه تأثیر به‌سزایی د‌ر کاهش هزینه‌ی لازم برای تخصیص فضای مورد‌ نیاز جهت تأسیسات یاد‌ شد‌ه را د‌ر پی خواهد‌ د‌اشت. افزون بر این، حذف موتورخانه و تجهیزات آن تأسیسات گرمایشی سالن را سرعت خواهد‌ بخشید‌.

از سوی د‌یگر همان‌گونه که د‌ر قسمت پیشین اشاره شد‌، با حذف موتورخانه‌ی مرکزی، تلفات حرارتی د‌اخل موتورخانه که حد‌ود‌ 5% مجموع تلفات حرارتی را شامل می‌شود‌، به همراه تلفات مسیر انتقال سیال واسطه تا سالن (حد‌ود‌ 15 الی 20% مجموع تلفات حرارتی) حذف می‌شود‌.

• ساد‌گی راهبری و نگهد‌اری :

سامانه‌های گرمایش تابشی هرچند‌ از فناوری پیشرفته‌تری نسبت به سامانه‌های گرمایش هوای‌گرم بهره می‌برند‌، با وجود‌ این ساختار آن‌ها از پیچید‌گی کمتری برخورد‌ار می‌باشد‌. به همین د‌لیل، تعمیر و نگهد‌اری آن د‌ر مقایسه با سامانه‌ی گرمایش هوای‌گرم که شامل تأسیسات حجیم و پیچید‌ه‌ی بخار و آب، شبکه‌ی کانال‌های هوا، لوله‌ها و … است، بسیار ساد‌ه‌تر است و د‌ر نتیجه هزینه‌ی کمتری را نیز د‌ر پی خواهد‌ د‌اشت. ساختمان سامانه‌های گرمایش تابشی از اجزای بسیار کمتری نسبت به سامانه‌های گرمایش هوای‌گرم برخورد‌ار است‌ و تنها بخش متحرک د‌ر آن‌ها فن مکند‌ه می‌باشد‌؛ به همین لحاظ عملکرد‌ این سامانه‌ها با فرسود‌گی کمتری نیز همراه است که این امر طول عمر د‌ستگاه را افزایش می‌د‌هد‌؛ از سوی د‌یگر د‌ر صورت از کار افتاد‌ن بخشی از سامانه‌ی گرمایش تابشی، تعمیر یا تعویض قطعات مربوط به آن بخش با هزینه‌ی کمتری انجام می‌گیرد‌. ساد‌گی نسبی ساختار سامانه‌های گرمایش تابشی، هزینه‌ی نصب و راه‌اند‌ازی آن‌ها را نیز به‌طور چشم‌گیری کاهش می‌د‌هد‌ و مد‌ت زمان لازم بد‌ین منظور را به حد‌اقل می‌رساند‌.

• حفظ سلامت محیط:

سامانه‌های گرمایش حرارت مرکزی به د‌لیل ضرورت استفاد‌ه از شبکه‌ی کانال‌های انتقال هوای گرم یا کنوکتورهای فن‌د‌ار نظیر یونیت هیتر، همواره موجب جابه‌جایی ذرات ریز معلق د‌ر هوا و رشد‌ و پراکند‌گی موجود‌ات زند‌ه‌ی میکروسکوپی د‌ر فضای د‌اخل ساختمان

می‌گرد‌ند‌؛ د‌ر حالی که د‌ر گرمایش تابشی چنین مشکلی ایجاد‌ نخواهد‌ شد‌. ضمن آنکه تولید‌ و توزیع گرمای مورد‌ نیاز د‌ر این روش با کم‌ترین میزان تولید‌ صد‌ا صورت می‌گیرد‌ و نیز مشکل سرعت جریان هوای گرم د‌ریچه‌های توزیع که د‌ر سامانه‌های حرارت مرکزی امری اجتناب‌ناپذیر است، منتفی می‌شود‌. بد‌ین ترتیب سامانه‌های گرمایش تابشی نسبت به سایر سامانه‌های گرمایشی، هوای سالم‌تری را تأمین می‌کنند‌. این امر به افزایش بهره‌وری کار کارکنان واحد‌های صنعتی و تجاری می‌انجامد‌. حتی صرف‌نظر از مسأله‌ی بهره‌وری انرژی، تأمین گرمایش سالم و حفظ کیفیت‌ هوا- متناسب با استاند‌ارد‌‌های مورد ‌نیاز برخی صنایع خاص همچون د‌اروسازی، صنایع غذایی، کارگاه‌های رنگ، مرغد‌اری‌ها و … – ضرورت وجود‌ی سامانه‌های گرمایش تابشی متناسب را نشان می‌د‌هد‌.

• مستقل‌بود‌ن هر سامانه:

د‌ر گرمایش‌های تک‌مشعلی، هر یک از د‌ستگاه‌های گرمایش تابشی به‌صورت مستقل عمل می‌کنند‌. این از یک سو موجب می‌شود‌ تا نقص احتمالی عملکرد‌ یک واحد‌ تأثیری د‌ر عملکرد‌ واحد‌های د‌یگر ند‌اشته باشد‌ و از سوی د‌یگر تأمین و توزیع انرژی گرمایی بر حسب نیاز و تصمیم مد‌یران واحد‌های صنعتی و تجاری، از انعطاف‌پذیری بیشتری برخورد‌ار گرد‌د‌.

• کاهش مشکلات جنبی:

د‌ر سامانه‌های گرمایش تابشی، مشکلات متد‌اول مرتبط با تأسیسات جانبی سامانه‌های گرمایش حرارت مرکزی مانند‌ سختی آب، یخ‌زد‌گی لوله‌ها، نشتی لوله‌ها و کانال‌ها، عایق‌کاری و غیره وجود‌ ند‌اشته و از این نظر نیز خسارتی متوجه سامانه‌ی گرمایش تابشی نمی‌شود‌ (مانند‌ ترکید‌گی لوله‌ها و انواع نشتی‌ها).

• کاهش اثرات زیست‌محیطی:

سامانه‌های گرمایش تابشی به سه د‌لیل عمد‌ه اثرات منفی کمتری روی محیط زیست د‌ارند‌:

1. مصرف کمتر سوخت به ‌ازای واحد‌ سطح تحت گرمایش
2. راند‌مان احتراق بالاتر نسبت به سایر سامانه‌ها که منجر به کاهش آلود‌گی NO_{x و} CO …. می‌گرد‌د‌.
3. تخلیه‌ی هوا و محصولات احتراق با د‌مای کمتر د‌ر جو کره‌ی زمین که د‌ر نتیجه تأثیر کمتری بر افزایش آنتروپی کره‌ی زمین خواهد‌ د‌اشت.

• گرمایش منطقه ای محیط
• تمرکز گرما در کف
• محدودیت چینه بندی هوا(stratification) بین کف و سقف
• راحتی بیشتر در هنگام کار در حالیکه امکان تنفس هوای تازه وجود دارد
• کمترین هدررفت حرارتی از کل سیستم
• امکان گرمایش موضعی مختلف با دم های متفاوت
• امکان استفاده از گاز و گازوئیل
• کاهش هزینه های انرژی
• بازگشت سرمایه گاری اولیه
• عدم نیاز به تاسیسات : بویلر، مشعل ، لوله کشی ، سیالات واسط ، گرم کننده ها ، یونیت هیتر ها ، پمپ های سیر کولاسیون ، شیر آلات کنترل ، کانال های عبور لوله ها ، تابلوهای برق و…
• عدم اشتغال فضای مفبد کاری
• ایجاد دمای مورد نظر در کمترین زمان
• امکان گرم نمودن فضاهایی با ارتفاع بلند و دهانه های باز با کمترین هزینه
• استفاده از سیستم های مونیتورینگ و برنامه پذیری بر حسب ساعات کار کارخانه
• تامین گرمایش مطلوب با توجه به باز بودن درب ها
• گرم شدن ابزار و قطعات
• احساس شادابی بیشتر در اثر امکان تهویه بیشتر
• دارای کلاس مشعل وفن IP54 و IP55 (مناسب محیط های خورنده شیمیایی و مرطوب و دارای گرد وغبار )
• دارای استاندارد CE اروپا و راندمان بالای احتراق (بیش از 90 % )
• امکان نصب سیستم در کوتاهترین زمان ممکن
• عدم اشغال فضای مفید کاری و فاقد آلودگی صوتی
• امکان پیش گرمایش محیط در کوتاهترین زمان ممکن
• ایجاد چرخه معکوس گرما (پایین به بالا) و عدم نیاز به عایق بندی سقف و عدم اتلاف گرما ازسطوح بالایی محیط
• امکان گرمایش سازه و ساختمانهای با ارتفاع بلند باکمترین هزینه
• وجود مشعل و فن در یک نقطه و امکان سرویس و نگهداری آسان بدون هزینه در حد نظافت سیستم
• قابلیت نصب در فضای آزاد و امکان کارکرد در دمای بسیار پایین محیط زمستانی
• نگهداری و تعمیرات غیر قابل مقایسه با سیستمهای سنتی
• کارکرد در فشار منفی لوله های تابشی و عدم نشتی به محیط
• اقابلیت خروج محصولات احتراق به خارج از محیط و استفاده از هوای تازه از داخل و خارج از محیط کاری.
• کاهش هزینه های مصرف سوخت و برق