تحلیل فنی، اقتصادی و مهندسی سیستمهای گرمایش سولههای صنعتی و انتخاب بهینه برای هر نوع کاربری
مقدمه
در فصلهای گذشته با اصول انتقال حرارت، عملکرد سیستمهای گرمایشی و مبانی علمی گرمایش تابشی آشنا شدیم. اکنون مهمترین سؤال پیش روی هر کارفرما، مشاور یا مهندس طراح این است:
برای یک سوله صنعتی، کدام سیستم گرمایشی بهترین انتخاب است؟
پاسخ این سؤال برخلاف تصور بسیاری از افراد، ساده نیست. در عمل مشاهده میشود که بعضی از پروژهها صرفاً بر اساس قیمت خرید دستگاه تصمیمگیری میشوند، در حالی که قیمت خرید معمولاً تنها بخش کوچکی از هزینه واقعی یک سیستم گرمایشی در طول عمر آن است.
گاهی یک سیستم با قیمت اولیه کمتر، طی ده سال بهرهبرداری چندین برابر اختلاف قیمت اولیه هزینه سوخت، برق، تعمیرات و نگهداری ایجاد میکند. در مقابل، ممکن است سیستمی با سرمایه گذاری اولیه بیشتر، به دلیل مصرف انرژی کمتر یا تطابق بهتر با شرایط بهره برداری، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر باشد.
از سوی دیگر، انتخاب بهترین سیستم گرمایش سوله صنعتی تنها یک تصمیم اقتصادی نیست؛ بلکه تصمیمی است که بر موارد زیر نیز اثر مستقیم دارد:
- آسایش حرارتی کارکنان
- کیفیت محیط کار
- بهرهوری نیروی انسانی
- هزینههای انرژی
- عمر تجهیزات
- قابلیت توسعه کارخانه
- هزینههای تعمیر و نگهداری
- ایمنی بهرهبرداری
- میزان توقف خط تولید در زمان تعمیرات
به همین دلیل، انتخاب سیستم گرمایشی باید بر پایه مجموعهای از معیارهای مهندسی انجام شود، نه صرفاً بر اساس تبلیغات یا تجربههای محدود.
چرا در بسیاری از پروژهها انتخاب سیستم گرمایش اشتباه انجام میشود؟
در بسیاری از پروژههای صنعتی، تصمیمگیری درباره سیستم گرمایش سوله توسط افرادی انجام میشود که تخصص اصلی آنها طراحی تأسیسات نیست. گاهی مدیر کارخانه، پیمانکار ساختمان یا حتی فروشنده تجهیزات نقش اصلی را در انتخاب ایفا میکند. هر یک از این افراد ممکن است معیار متفاوتی برای تصمیمگیری داشته باشند:
- مدیر کارخانه بیشتر به هزینه اولیه توجه میکند.
- مدیر مالی هزینه سرمایهگذاری را مهم میداند.
- مدیر تولید به پایداری گرمایش و جلوگیری از توقف خط تولید اهمیت میدهد.
- مسئول نگهداری به سادگی تعمیرات و تأمین قطعات فکر میکند.
- کارگران به میزان آسایش حرارتی و یکنواختی گرما توجه دارند.
اگر تنها یکی از این معیارها مبنای تصمیم قرار گیرد، احتمال انتخاب نامناسب افزایش مییابد.
انتخاب سیستم گرمایشی؛ یک مسئله چند معیاره
در طراحی حرفهای تأسیسات، انتخاب سیستم گرمایش کارگاه یک تصمیم چند معیاره است. هیچ سیستم گرمایشی وجود ندارد که در تمام پروژهها بهترین باشد. در قدیم تامین گرمایش عموم سالنهای صنعتی با بخاری کارگاهی صورت میگرفت.
پیش از انتخاب هر سیستم باید به پرسشهای زیر پاسخ داده شود:
مشخصات ساختمان
- مساحت سالن چقدر است؟
- ارتفاع مفید سقف چقدر است؟
- حجم واقعی سالن چقدر است؟
- اسکلت فلزی است یا بتنی؟
- سقف از چه جنسی ساخته شده است؟
- دیوارها چه میزان عایق حرارتی دارند؟
شرایط بهرهبرداری
- فعالیت کارخانه به صورت مداوم است یا شیفتی؟
- چند ساعت در شبانهروز کار میکند؟
- آیا فقط در زمستان فعال است؟
- تعداد کارکنان در هر شیفت چقدر است؟
شرایط محیطی
- دمای طرح زمستان منطقه چیست؟
- سرعت باد منطقه چقدر است؟
- رطوبت نسبی چگونه است؟
تهویه
- چند هواکش صنعتی وجود دارد؟
- ظرفیت تخلیه هوا چقدر است؟
- چه میزان هوای تازه وارد سالن میشود؟
- دربهای بارگیری چند بار در ساعت باز میشوند؟
تجهیزات داخل سالن
- جرثقیل سقفی وجود دارد؟
- خطوط تولید ثابت هستند یا متحرک؟
- ماشینآلات تولید حرارت میکنند؟
- قفسههای مرتفع وجود دارد؟
شرایط انرژی
- فشار گاز مناسب است؟
- برق سهفاز در دسترس است؟
- محدودیت مصرف برق وجود دارد؟
- محدودیت مصرف گاز وجود دارد؟
شرایط توسعه
- احتمال توسعه کارخانه وجود دارد؟
- امکان جابهجایی خطوط تولید وجود دارد؟
- آیا در آینده سالن جدید ساخته خواهد شد؟
تمام این عوامل باید پیش از انتخاب سیستم گرمایشی بررسی شوند.
مهمترین معیارهای مهندسی انتخاب سیستم گرمایش
در پروژههای حرفهای، انتخاب سیستم گرمایش سالن صنعتی بر اساس مجموعهای از شاخصهای فنی انجام میشود. مهمترین این شاخصها عبارتاند از:
۱– ارتفاع سالن
ارتفاع یکی از تعیین کننده ترین عوامل است. هرچه ارتفاع افزایش یابد، رفتار گرما، نحوه توزیع دما و میزان اتلاف انرژی تغییر میکند.
2- حجم هوای سالن
بسیاری از افراد تنها متراژ را در نظر میگیرند، در حالی که سیستم گرمایشی با حجم هوا سروکار دارد.
به عنوان مثال:
دو سالن هر دو ۱۰۰۰ مترمربع هستند.
اما یکی ارتفاع ۴ متر دارد.
دیگری ارتفاع ۱۰ متر.
حجم هوای سالن دوم حدود ۲٫۵ برابر سالن اول است.
در نتیجه شرایط طراحی کاملاً متفاوت خواهد بود.
3- نرخ تعویض هوا (Air Change Rate)
یکی از مهمترین پارامترهایی که در بسیاری از پروژهها نادیده گرفته میشود، نرخ تعویض هوا است.
وجود هواکشهای صنعتی، فنهای تأمین هوای تازه، باز شدن مکرر دربها و فرآیندهای تولید باعث خروج حجم قابل توجهی از هوای گرم میشود.
هرچه نرخ تعویض هوا بیشتر باشد، بار گرمایشی افزایش پیدا میکند و این موضوع باید در انتخاب ظرفیت و نوع سیستم لحاظ شود.
4- نوع فعالیت کارخانه
سیستم گرمایش کارخانه مناسب برای:
- کارخانه مواد غذایی
- گرمایش سنگبری
- سالن مونتاژ
- گرمایش سالن دامداری
- گرمایش گلخانه
- گرمایش سالن انبار
- گرمایش سالن ورزشی
الزاماً یکسان نیست. ماهیت فعالیت، حساسیت به گردوغبار، نیاز به دمای یکنواخت و شرایط بهداشتی، همگی در انتخاب سیستم مؤثرند.
5- الگوی حضور افراد
در برخی سولهها کارکنان در تمام سطح سالن پراکنده هستند. در برخی دیگر، بیشتر فعالیت در چند ایستگاه کاری متمرکز است. در این شرایط، امکان گرمایش موضعی یا زونبندی میتواند بر انتخاب سیستم اثرگذار باشد.
6- هزینه چرخه عمر
یکی از رایجترین اشتباهات این است که فقط قیمت خرید دستگاه مقایسه شود. در حالی که یک ارزیابی مهندسی باید موارد زیر را نیز در نظر بگیرد:
- هزینه خرید تجهیزات
- هزینه نصب
- هزینه لولهکشی گاز
- هزینه کابلکشی برق
- هزینه نگهداری
- هزینه تعمیرات
- هزینه قطعات یدکی
- هزینه مصرف گاز
- هزینه مصرف برق
- هزینه تعویض تجهیزات در پایان عمر مفید
جمع این هزینهها، تصویر واقعی اقتصادی سیستم را نشان میدهد. برای دریافت قیمت گرماتاب گازی میتوانید به صفحه مربوطه مراجعه نمایید.
نقش بازدید کارشناسی در انتخاب سیستم
هیچ نرمافزار یا فرمولی نمیتواند جای بازدید دقیق از پروژه را بگیرد.
در بازدید کارشناسی باید عواملی بررسی شوند که معمولاً در نقشهها مشخص نیستند، از جمله:
- موانع نصب
- محل عبور جرثقیل
- محل دربهای بارگیری
- امکان آویز کردن تجهیزات از سقف
- محدودیتهای سازهای
- شرایط عبور لوله گاز
- شرایط کابلکشی
- محل نصب هواکشها
- نحوه توزیع خطوط تولید
- فضاهای قابل زونبندی
به همین دلیل، بازدید کارشناسی باید بخشی جداییناپذیر از فرآیند طراحی باشد، نه صرفاً مرحلهای برای اعلام قیمت. ما در این نمایندگی به منظور تامین گرمایش با گرماتاب امبیراد، از کلیه سالنها به صورت رایگان بازدید میکنیم تا بهترین سیستم گرمایشی طراحی و پیشنهاد گردد.
جمع بندی بخش
انتخاب سیستم گرمایش سوله صنعتی، یک تصمیم چندبعدی است که باید بر پایه تحلیل مهندسی، شناخت شرایط بهرهبرداری و ارزیابی هزینههای بلند مدت انجام شود. عواملی مانند ارتفاع سالن، حجم هوا، تهویه، نوع فعالیت، شرایط نصب و هزینه چرخه عمر، همگی بر انتخاب نهایی اثر میگذارند.
در این بخش، هر یک از سیستمهای گرمایش کارگاه صنعتی (گرمایش تابشی، یونیت هیتر، جت هیتر، بخاری کابینتی، سیستم هوای گرم، بویلر و گرمایش از کف) بهصورت جداگانه، از نظر ساختمان، نحوه عملکرد، مزایا، محدودیتها، کاربردها و نکات طراحی بررسی خواهند شد. جهت خرید گرمایش تابشی گرماتاب با کارشناسان ما در ارتباط باشید. برای ادامه دریافت طرح توجیهی به قسمت پنجم مقاله مراجعه شود.
بدون دیدگاه