کاربرد دمپر خودکار و آثرات آن در موتورخانه

مورد قطعات جانبی که جهت بهبود مصرف سوخت بکار می‌روند، وجود نداشت. عمده اطلاعات موجود در این مورد در کاتالوگهای سازندگان خلاصه می‌شد.

در این میان پژوهشگران با بدگمانی شدیدی از طرف صاحبان مجتمع های مسکونی نیز مواجه بودند چرا که آنها در مورد قطعات جانبی که جهت کاهش مصرف سالیانه سوخت به میزان 25 % بکار می‌رفت تبلیغات زیادی شنیده بودند ولی دانش فنی کمی در مورد موثر بودن این وسایل جانبی با توجه به قیمت آنها داشتند. علاوه بر این علاقه‌ای جهت سرمایه‌گذاری بلند مدت در مورد تهیه و بکارگیری این وسایل نداشتند. در نتیجه گروههای محقق شروع به تحقیق و آزمایش‌ در مورد قطعات جانبی جهت حفظ انرژی و محیط زیست برای Boiler Water Heating ها در محدوده‌ای وسیع نمودند. این عمل باعث کسب اطلاعات علمی قابل استناد برای محققان شد که باعث جلب اعتماد صاحبان مجتمع های مسکونی گردید.

نتیجه به کارگیری Vent Damper ها کـاهش 6/8 درصدی سوخت مصـرفی در مدت 27 ماه در دیگ های بخـار بود. زمانی که Vent Damper ها به سیستمهای گرمایش آبی اضافه شدند بطرز شگفت‌‌آوری در مقدار مصرف انرژی صرفه‌جویی کردند. در حالیکه سایر روشهای بکار رفته، میزان اندکی در مصرف انرژی صرفه جویی می‌نمودند.

برای رسیـدن به بالاترین حـد صرفـه‌جویـی، Vent Damper های با سرعت عمل که دارای دو ویژگی سریع بستـه شـدن و tight-fitting (جفت و جور شدن) بودند و جرقه زنهای اتوماتیک مورد استفاده قرار گرفتند که به طور قابل ملاحظه‌ای نرخ صرفه‌جویی را نسبت به زمانیکه دمپرهای گرمایی در آبگرمکنها و یا دمپرهای کند و با راندمان ﭘایین در دیگها بکار می‌رفتند، افزایش داد.

با توجه به بررسی تجارب کشورهای صنعتی پیشرفته و پتانسیلهای صرفه جویی موجود در کشور، تحقیقات مطالعاتی و اولیه بر روی دمپرهای خودکار موتورخانه از سال 1383 آغاز گردید. یکی از زمینه های مهم اجرای این طرح در کشور، بررسی کارآیی و عملکرد این سیستم متناسب با راندمان حرارتی تجهیزاتی است که کماکان با تکنولوژی قدیمی بیش از 4 دهه پیش ساخته می شوند به نحوی که حداکثر سازگاری و کارآیی در بهینه سازی مصرف سوخت را به دنبال داشته باشند. 

آشنایی با نحوه عملکرد دمپرهای خودکار: 

همانطور که اشاره گردید اصول کارکرد دمپرهای خودکار موتورخانه بسیار ساده می باشد. Vent Damper ها بر روی هواکش و درست بعد از کلاهک اضافه می‌شوند. در این وسیله و در زمانی که مشعل دیگ خاموش می گردد، صفحه ای بصورت اتوماتیک مسیر دودکش را مسدود می نماید این عمل موجب ممانعت از خروج توده عظیم هوای داغ داخل دیگ و کاهش تلفات حرارتی آن می شود. 

این صفحه متحرک تا نوبت بعدی روشن شدن مشعل، مسیر دودکش را مسدود نگه می دارد. با افت دمای آب گرم چرخشی داخل دیگ و فرمان روشنی مشعل، به منظور تخلیه و خروج محصولات احتراق سوخت، مجدداً این صفحه باز می گردد. 

کارایی کـوره‌هـا و دیگهـا معمـولاً در یک وضـعیـت یکنواخت بررسی می‌شود. درجه کارایی آنها زمانی که برای چند دقیقه دریک دمای از پیش تعیین شده کار می‌کنند، اندازه گرفته می‌شود.

تعداد دفعات روشنی و خاموشی مشعل با استفاده از Vent Damper و صرفه جویی حاصله به عوامل مختلفی از جمله دمای هوای خارج ساختمان، بار حرارتی ساختمان وضعیت دودکش موتورخانه، تعداد مشعل های در سرویس، تناسب ظرفیت حرارتی مشعل با قطر دودکش، وضعیت عملکرد پمپ های آب گرم چرخشی و مصرفی، وضعیت مصرف آب گرم بهداشتی، عایق کاری سیستم لوله کشی، عایق کاری بدنه دیگها، درزبندی پره های دیگ، موقعیت استقرار موتورخانه و تبادل حرارتی محیط آن با اطراف بستگی دارد. به عنوان مثال سرد شدن هوا موجب افزایش بار حرارتی ساختمان و کاهش درصد صرفه جویی در مصرف سوخت بدلیل کوتاه تر شدن زمان فاصله خاموشی مشعل دارد. 

اگر محفظه احتراق متناسب با مقدار بار خروجی مورد نظر باشد ، در مواردیکه محفظه احتراق به وسیله هواکش با فضای بیرون در ارتباط است میانگین تعداد دفعاتی که دستگاه به حالت آماده باش می‌رود به 90 - 85 درصد می‌رسد. در این هنگام هوای گرم محفظه احتراق از طریق دودکش به بیرون رانده می شود.

حجم هوای گرم متناسب با بلندی دودکش، قطر آن و دمای هوای خارج ساختمان، کاهش می‌‌باشد.

زمانی که Vent Damper بسته می‌شود از خروج هوای گرم دودکش جلوگیری می نماید و این عمل به طور واضح کارکرد موثر دستگاه را از طریق کاهش نیاز مدت زمانی که باید به کارکرد یکنواخت دسترسی پیدا کند افزایش می‌دهد.

میزان صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق Vent Damper ها به عوامل مختلفی بستگی دارد. به طور معمول میزان علاقه به کاهش مصرف سوخت در دیگهای بزرگ، قدیمی و نامتناسب بیشتر است چرا که در زمان خاموش بودن دستگاه مقدار بیشتری گرما از دست می‌دهند.

در برخی از موارد بدلیل عدم تناسب ظرفیت حرارتی مشعل با قطر دودکش به عنوان مثال استفاده از مشعلی کوچک با ظرفیت حرارتی پائین بر روی دیگی با دودکش بزرگ موجب خروج سریع هوای داغ از دودکش شده و در نتیجه فاصله زمانی بین دفعات روشنی مشعل کاهش می یابد. بنابراین یکی از عوامل موثر کارآیی دمپر تناسب ظرفیت حرارتی مشعل با قطر دودکش می باشد
قابلیت اجرا و کاربرد Vent Damper ها :
دمپرهای خودکار موتورخانه بر روی دودکش تمامی دیگها قابل نصب می باشند. مکانیزم عملکرد آنها بستگی به نوع مشعل (دمنده دار- اتمسفریک) خواهد داشت. البته با توجه به کثرت استفاده از مشعلهای دمنده دار تحقیقات مطالعاتی صورت گرفته نیز بر روی نوعی از دمپرها می باشد که هماهنگ با مشعل های دمنده دار عمل می نمایند.

دمپرهای خودکار در موتورخانه های تمامی ساختمانها بدون در نظر گرفتن نوع کاربری ساختمان (مسکونی- غیرمسکونی) قابل استفاده می باشند.
مقایسه بین انواع Vent Damper ‌ها:

1- دمپرهای گرمایی

قیمت و هزینه نصب این دمپرها ارزان است و برای کار کردن به یک منبع خارجی نیرو نیاز ندارند. وقتی مشعل یا کوره روشن می‌شود،‌ هوای گرم باعث باز شدن این دمپرهای آلیاژی می‌شود. این نوع دمپرها کارایی کمی دارند در نتیجه استفاده از دمپرهای گرمایی تنها در سیستمهای گرمایش آبی که نیازی به منبع خارجی نیرو ندارند توصیه می‌گردد.

2- دمپرهای الکترومکانیکی : 

کیتهای این نوع از دمپرها برای نصب در سیستمهایی که از احتراق الکترونیکی استفاده می‌کنند در دسترس می‌باشد. شیر گازهای دو حالته جدید و دستگاه کنترل، همراه با این کیتها ارائه می‌شوند. این قطعات گرانتر از دمپرهای گرمایی هستند ولی در عوض میزان صرفه‌جویی انرژی در آنها بیشتر است. نصب این گونه از دمپرها در مکانهای وسیع که نیاز به تولید گرمای بیشتری دارند توصیه می‌شود.
مکان نصب دمپرهای خودکار :

دمپرهای خودکار باید پس از دودکش دیگ نصـب شود. چنانچه Vent Damper بطور نامناسب نصب شود وضعیت خطرناکی بوجود می‌آید. به طور مثال ممکن است باعث انفجار و یا ایجاد مسمومیت ناشی از تولید منو اکسید کربن شود. همچنین می بایست در یک مکان قابل دسترس و روئیت نصب گردد.

این تجهیزات باید بعد از کلاهک دودکش نصب گردد. تا بستن دودکش امکان‌پذیر باشد. نصب دمپرها نباید باعث تغییر ساختار و وضعیت دودکش شود.

در دودکشهای عمودی می‌توان Vent Damperرا با استفاده از یک راه‌انداز (Actuator) در هر مکانی از دودکش نصب نمود. در دودکشهای افقی نباید راه‌انداز درست در بالا و یا زیر لوله‌ هواکش نصب شود بلکه راه انداز دمپر باید در اطراف هواکش نصب گردد.

دمپر برای یک سیستم با پیلوت دائم (مشعل اتمسفریک) نیز نصب می‌شود. چنانچه Vent Damper برای یک سیستم با پیلوت متناوب و یا یک دیگ مجهز به سیستم احتراق مستقیم نصب شود، میزان ذخیره انرژی می‌تواند از طریق بستن روزنه در تیغه Vent Damper افزایش یابد و اگر از یک سیستم با پیلوت دائم استفاده شود نباید روزنه صفحه متحرک آن بسته شود زیرا این امر باعث ایجاد خطر می‌شود
بررسی عملکرد Vent Damper :

برای عملکرد مطمئن و موثر، Vent Damper نحوه عمل‌ آن باید بصورت سالیانه مورد بررسی قرار گیرد. به طریق زیر به نحوه عملکرد Vent Damper رسیدگی می گردد:

1) زمانی که دیگ خاموش است، صفحه متحرک دمپر می بایست در موقعیت بسته بودن قرار گرفته باشد. (بسته باشد)

2) با تغییر کنترلر و ترموستات و روشن شدن مشعل صفحه متحرک دمپر می بایست در موقعیت باز بودن باشد. (باز باشد)

3) با تغییر کنترلر و ترموستات و خاموشی مشعل صفحه متحرک آن می بایست مجدداً در موقعیت بسته بودن قرار گیرد.

Vent Damper باید حداقل یکبار در طول سال توسط یک فرد ماهر و با تجربه که دارای تخصص‌ فنی لازم است مورد سرکشی و بررسی قرار گیرد.

با توجه به نتایج مفید استفاده از دمپرخودکار دودکش در کشورهای صنعتی پیشرفته و کاهش قابل ملاحظه در مصرف سوخت ساختمانها که موجب اجباری شدن استفاده از آن در کشورهایی نظیر آمریکا گردیده است، انجام تحقیقات و طراحی، تولید انبوه و نصب دمپرهای خودکار خانگی در کشور، اثرات قابل ملاحظه ای در کاهش مصرف سوخت، استهلاک تجهیزات هزینه های سوخت ساختمانها خواهد داشت و پیشنهاد می گردد پس از طی مراحل کامل ساخت داخل، استفاده از این روش بهینه سازی در بخش تاسیسات حرارتی ساختمان با توجه به ارزان بودن قیمت تجهیزات و دوره بازگشت کوتاه سرمایه (1 تا 2 سال) اجباری گردد.