مقدمه
گرماتاب یا بخاری تابشی گازی لولهای، برخلاف بسیاری از سیستمهای گرمایشی صنعتی، برای تولید گرما وابستگی زیادی به برق ندارد؛ انرژی اصلی دستگاه از گاز تأمین میشود و برق عمدتاً برای راهاندازی و کنترل مشعل، فن مکنده، سیستم جرقهزن و مدار کنترل مورد استفاده قرار میگیرد.
به همین دلیل مصرف برق هر دستگاه گرماتاب نسبتاً پایین است. مصرف برق هر دستگاه گرماتاب، حدود ۴۰ تا ۱۰۰ وات میباشد و توصیه میگردد برای دستگاهها یک تابلو برق مستقل شامل ترمینالهای فاز، نول و ارت و کلیدهای مینیاتوری مجزا در نظر گرفته شود و برق هر دستگاه نیز بهصورت مستقل با کابل سهرشته شامل فاز، نول و ارت تأمین شود.
با وجود مصرف برق پایین، کابلکشی گرماتاب موضوعی نیست که بتوان آن را ساده یا غیرمهندسی اجرا کرد؛ زیرا دستگاه گازسوز است و مدار برق آن با سیستم جرقهزنی، شیر گاز، فن و تجهیزات کنترلی در ارتباط است. قطع شدن برق، افت ولتاژ، اتصال نامناسب ارت یا اشتباه در مدار فرمان میتواند باعث اختلال یا توقف ایمن دستگاه شود.
در این مقاله، نحوه انتخاب کابل، فیوز، تابلو برق، مدار فرمان، ترموستات، ارت، مسیر عبور کابل و شیوه سیمکشی یک یا چند دستگاه گرماتاب را بررسی میکنیم. همانطوری که قبلا در خصوص لوله کشی گاز گرماتاب هم توضیحاتی در همین سایت در مقاله ای دیگر ارایه شده که ضروری است به این مقاله هم توجه کافی شود.
1. برق گرماتاب دقیقاً برای چه قسمتهایی مصرف میشود؟
در بخاری تابشی گازی لولهای، برق معمولاً برای مجموعهای از اجزای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد، از جمله:
- موتور فن مکنده
- سیستم جرقهزنی
- شیر برقی گاز
- سیستم کنترل مشعل
- حسگر شعله
- مدارهای ایمنی
- ترموستات و مدار فرمان
بنابراین نباید تصور کرد چون گرماتاب «گازی» است، پس نیازی به کابلکشی اصولی ندارد.در واقع، عملکرد صحیح گرماتاب به هماهنگی میان گاز، برق، فن و مدار کنترل وابسته است.
2. مصرف برق گرماتاب چقدر است؟
بر اساس مستندات موجود که در کاتالوگهای برند گرماتاب نیز درج شده، توان مصرفی هر دستگاه حدود ۴۰ تا ۱۰۰ وات در نظر گرفته شده است.اگر برق دستگاه را ۲۲۰ تا ۲۳۰ ولت تکفاز در نظر بگیریم، جریان تقریبی برای دستگاه ۴۰ وات ۰.17A و برای دستگاه ۱۰۰ وات ۰.43A میباشد بنابراین جریان مصرفی خود دستگاه بسیار پایین است. اما این محاسبه به معنی آن نیست که باید برای گرماتاب از کابل بسیار نازک استفاده کرد. سطح مقطع کابل فقط بر اساس جریان مصرفی انتخاب نمیشود؛ طول مسیر، شرایط نصب، دمای محیط، افت ولتاژ، استحکام مکانیکی کابل، نحوه حفاظت مدار و الزامات اجرایی نیز باید در نظر گرفته شوند.
3. کابل مناسب برای گرماتاب چیست؟
در مدار برق اصلی گرماتاب، کابل سه رشته فاز + نول + ارت مورد نیاز است. در کلیه کااتالوگها و مستندات فنی گرماتاب گازی نیز صراحتاً توصیه میکند برق هر دستگاه بهصورت مستقل و توسط کابل شامل فاز، نول و ارت تأمین شود.
نحوه اجرای کابل کشی
برای کابلکشی ثابت یک دستگاه گرماتاب، استفاده از کابل مسی سهرشته ۱.۵ میلیمتر مربع معمولاً انتخاب مناسبی از نظر اجرایی است، مشروط بر اینکه مشخصات دقیق دستگاه و شرایط مسیر با مقررات برق محل پروژه سازگار باشد. نکته مهم این است که ۱.۵ میلیمتر مربع به دلیل نیاز جریان گرماتاب انتخاب نمیشود؛ بلکه یک سطح مقطع رایج و مناسب برای مدارهای ثابت با چنین مصرفی است و از نظر مکانیکی و توسعه احتمالی مدار نیز مناسبتر از استفاده از سیمهای بسیار نازک است. دستورالعمل کابل کشی بخاری برقی فضای باز شامل مقاله فوق نمیباشد.
۴.آیا برای هر گرماتاب باید کابل جداگانه کشید؟
بله، در طراحی پیشنهادی گرماتاب، برق هر دستگاه به صورت مستقل از تابلو برق گرفته میشود. به عبارتی دیگرکابل کشی هر دستگاه به صورت مستقل و توسط کابل فاز، نول، ارت انجام میشود. این روش کابل کشی چند مزیت مهم دارد.
- عیبیابی هر دستگاه سادهتر میشود.
- قطع برق یک دستگاه باعث خاموش شدن همه دستگاهها نمیشود.
- حفاظت الکتریکی هر دستگاه مستقل است.
- امکان کنترل مستقل دستگاهها فراهم میشود.
- توسعه سیستم در آینده آسانتر است.
بنابراین در یک سالن با مثلاً ۱۰ دستگاه گرماتاب، بهتر است به جای اینکه یک کابل وارد اولین دستگاه شده و برق از آنجا به دستگاههای بعدی منتقل شود، برای هر دستگاه یک مدار مستقل از تابلو در نظر گرفته شود؛ مگر اینکه طراحی مشخص تابلو و مدار توسط مهندس برق روش دیگری را مجاز بداند.
5. تابلو برق گرماتاب چگونه طراحی میشود؟
برای یک سیستم چنددستگاه بخاری لوله ای سقفی ، بهتر است تابلو برق اختصاصی گرماتاب در محل مناسب نصب شود. طبق مستندات موجود، این تابلو باید دارای موارد زیر باشد.
- ترمینال فاز
- ترمینال نول
- ترمینال ارت
- کلیدهای مینیاتوری
- مدارهای خروجی مستقل برای دستگاهها
6. آیا برای هر گرماتاب کلید مینیاتوری جداگانه لازم است؟
پیشنهاد میگردد هر گرماتاب در تابلو برق دارای کلیدهای مینیاتوری مجزا و به تعداد دستگاهها باشد. مزیت این روش این است که اگر دستگاه شماره ۳ دچار اشکال شود، میتوان مدار آن را قطع کرد بدون اینکه برق دستگاههای دیگر قطع شود.کلیه دستگاههای گرماتاب با یک کلید مینیاتوری ۲ آمپر تجهیز و را ه اندازی میشود.
7. تفاوت کابل برق اصلی و کابل فرمان گرماتاب
یکی از مهمترین نکات در کابلکشی گرماتاب، تفاوت میان کابل برق اصلی و کابل فرمان است. به زبان ساده کابل برق اصلی وظیفه تأمین انرژی الکتریکی دستگاه را دارد که شامل فاز و نول و ارت میباشد و کابل فرمان برای انتقال فرمان روشن و خاموش شدن یا کنترل دستگاه از ترموستات، کنترلر یا تابلو کنترل استفاده میشود. بنابراین نباید کابل فرمان را با کابل تغذیه اصلی اشتباه گرفت.
8. کابل گرماتاب با ترموستات
یکی از کاربردیترین روشهای کنترل گرماتاب استفاده از ترموستات محیطی است. این در حالی است که میبایست در زمان کابل کشی اتصال ترموستات به فاز را منظور نمود.
9. اتصال گرماتابهای مستقل به ترموستات
مدار اتصال برق اصلی شامل فاز، نول و زمین و همچنین مدار ترموستات و کلیدها در یک سیستم چند دستگاهی، میبایست موارد زیر منظور گردد. این موارد در انتخاب تجهیزات تابلو نیز مؤثر است.
- آیا هر دستگاه ترموستات مستقل دارد؟
- آیا چند دستگاه با یک ترموستات کنترل میشوند؟
- آیا سالن به چند زون تقسیم شده است؟
- آیا کنترلر مرکزی وجود دارد؟
۱۰. چرا ارت گرماتاب اهمیت زیادی دارد؟
در مدار برق گرماتاب، ارت صرفاً یک سیم اضافه نیست. در مستندات فنی گرماتاب، فاز، نول و زمین بهعنوان سه مسیر اصلی اتصال دستگاه مشخص شدهاند. وجود ارت مناسب برای بخاری لوله ای دیواری اهمیت دارد.
- حفاظت در برابر برقگرفتگی
- عملکرد صحیح حفاظتهای الکتریکی
- تخلیه جریان خطا
- ایمنی بدنه فلزی دستگاه
- کاهش خطر ناشی از اتصال بدنه
بنابراین حذف سیم ارت به دلیل پایین بودن توان مصرفی گرماتاب به هیچ وجه قابل قبول نیست.
۱۱. مسیر عبور کابل گرماتاب
یکی از نکات بسیار مهم، فاصله کابل از قسمتهای داغ دستگاه است. در دستورالعملهای نصب بخاری تابشی گازی نیز تأکید شده که کابلهای برق باید از سطوحی که ممکن است دمای بالا داشته باشند عبور نکنند و مسیر کابل بهگونه ای باشد که عایق آن در اثر حرارت آسیب نبیند. این موضوع در دستگاههای گرمایش تابشی اهمیت بیشتری دارد، زیرا:
- لولههای تابشی داغ هستند.
- خروجی مشعل دمای بالایی دارد.
- خروجی دود از فن گرماتاب نیز گرم است.
- مسیر کابل ممکن است در ارتفاع زیاد اجرا شود.
بنابراین کابل نباید:
- روی لوله تابشی قرار بگیرد؛
- به بدنه داغ دستگاه بچسبد؛
- از کنار خروجی دود عبور کند؛
- در معرض تابش مستقیم شدید قرار بگیرد؛
- بدون حفاظت مکانیکی در نقاط آسیبپذیر رها شود.
در صورت عبور کابل از مسیرهای صنعتی، استفاده از لوله برق، سینی کابل یا حفاظت مکانیکی مناسب باید بر اساس شرایط پروژه انجام شود.
۱۲. کابل کشی گرماتاب با کابل افشان بهتر است یا مفتولی؟
برای اتصال تجهیزات و قسمتهایی که نیاز به انعطاف دارند، کابل افشان کاربرد زیادی دارد. در دستورالعملهای نصب گرماتاب نیز استفاده از کابل افشان و عملیات صحیح سرسیم زنی، کابلشو و عایقکاری اتصال تاکید گردیده است.در اتصال کابل افشان به ترمینال، بهتر است از سرسیم مناسب استفاده شود. یکی از خطاهای رایج این است که رشتههای افشان بدون سرسیم مستقیماً زیر پیچ قرار داده شوند. این کار میتواند باعث شود:
- بخشی از رشتهها بیرون بمانند؛
- اتصال شل شود؛
- مقاومت اتصال بالا برود؛
- نقطه اتصال گرم شود.
13. نحوه صحیح اتصال کابل و سرسیم زنی گرماتاب
دستورالعملهای سرویس و تعمیر گرماتاب، مراحل اتصال کابلشو را به این صورت توضیح میدهند:
- روکش سیم برداشته شود.
- کابلشو متناسب با سطح مقطع سیم انتخاب شود.
- کابلشو با ابزار مناسب پرس شود.
- هیچ بخش لخت هادی نباید پس از اتصال بیرون بماند.
- کابلشو در محل اتصال محکم شود.
این موضوع ساده به نظر میرسد، اما در پروژههای صنعتی اهمیت زیادی دارد. اتصال شل یکی از نقاط مستعد افزایش مقاومت و تولید حرارت است.
14. آیا میتوان کابل را دو تکه کرد؟
تا حد امکان، مسیر کابل برق دستگاه باید یکپارچه باشد. در دستورالعمل کابل کشی گرماتاب شرکت ایران مشعل نیز تأکید شده است که از دو یا چندتکه کردن کابل و سیم اجتناب شود و اتصالات کاملاً محکم باشند. اگر در شرایط پروژه اجبار به ایجاد اتصال وجود داشته باشد، اتصال باید در جعبه اتصال مناسب و قابل دسترسی و با تجهیزات استاندارد انجام شود. اتصال پیچیده و بدون حفاظت در بالای سالن یا نزدیک گرماتاب، روش مناسبی نیست.
15. محاسبه افت ولتاژ کابل گرماتاب
از آنجا که مصرف برق گرماتاب امبیراد کم است، در بسیاری از پروژهها افت ولتاژ مسئله اصلی نیست؛ اما اگر مسیر کابل بسیار طولانی باشد، باید بررسی شود. افت ولتاژ به عوامل زیر وابسته است:
- طول مسیر
- سطح مقطع کابل
- جنس هادی
- جریان مصرفی
- دمای هادی
- نحوه نصب
از آنجا که جریان گرماتاب پایین است، کابل ۱.۵ میلیمتر مربع در بسیاری از مسیرهای معمول افت ولتاژ بسیار کمی ایجاد میکند؛ ولی در پروژههای بزرگ و مسیرهای بسیار طولانی، محاسبه دقیق باید انجام شود.
16. کابل گرماتاب را از کابلهای دیگر جدا کنیم؟
بهتر است مدار برق گرماتاب در طراحی تابلو و مسیر کابلکشی قابل شناسایی و تفکیک باشد. بهخصوص در سالنهای صنعتی که همزمان کابلهای زیر وجود دارند:
- موتور فن
- پمپ
- کمپرسور
- جرثقیل
- دستگاههای جوش
- روشنایی
- تابلوهای کنترل
تفکیک مناسب مسیرهای قدرت و فرمان میتواند به کاهش مشکلات الکتریکی و سادهتر شدن تعمیرات کمک کند. همچنین این امر در محافظت از برد کنترلر گرماتاب اهمیت بالایی دارد.
17. سیمکشی کارخانهای دستگاه را تغییر ندهیم
یکی از مهمترین نکات این است که افراد نباید بدون دلیل وارد سیمکشی داخلی کارخانهای دستگاه شود. در نقشههای اصلی گرماتاب اصلی ، محل سیمکشی کارخانه از محل ورود کابل برق و کابل فرمان مشخص شده است. تغییر سیمکشی داخلی مشعل گرماتاب ، شیر گاز، ایرسوئیچ گرماتاب یا سیستم جرقه باید فقط بر اساس دستورالعمل همان مدل انجام شود.
۱۸. ترتیب راهاندازی مشعل و ارتباط آن با برق
برق گرماتاب فقط برای «روشن کردن» دستگاه نیست؛ بلکه بخشی از توالی ایمنی راهاندازی را تشکیل میدهد. در بخاری تابشی ، ترتیب راهاندازی مشعل شامل شروع کار فن، ایجاد شرایط مناسب برای احتراق، جرقهزنی و سپس روشن شدن مشعل میباشد. بنابراین قطع و وصلهای نامنظم برق یا اجرای نادرست مدار فرمان میتواند عملکرد دستگاه از جمله الکترود یون و جرقه زن گرماتاب را مختل کند.
19. آیا برای گرماتاب محافظ جان لازم است؟
استفاده از تجهیزات حفاظت در برابر برقگرفتگی باید بر اساس استانداردها و طراحی تابلو برق پروژه انجام شود. در پروژههای صنعتی، نوع سیستم اتصال زمین، شرایط محیط، نوع تابلو و سایر بارهای متصل باید بررسی شوند. بنابراین نمیتوان صرفاً به دلیل اینکه گرماتاب ۱۰۰ وات مصرف دارد، گفت مدار آن نیازی به حفاظتهای تکمیلی ندارد. اصل مهم این است که مصرف کم برق به معنی حذف الزامات ایمنی برق نیست.
20. اشتباهات رایج در کابلکشی گرماتاب
- استفاده از کابل بسیار نازک
چون مصرف دستگاه پایین است، بعضی افراد تصور میکنند سیم بسیار نازک کافی است.
- حذف ارت
این یکی از خطرناکترین اشتباهات است. این امر مستقیما بر عدم ایمنی دستگاه گرماتاب اثر گذار است.
- اشتباه سوم: مشترک کردن مدار همه دستگاهها بدون طراحی
در پروژههای چنددستگاهی بهتر است خروجیهای مستقل تابلو پیشبینی شوند.
- عبور کابل از کنار لوله داغ
حرارت میتواند به عایق کابل آسیب بزند
- اتصال شل در ترمینال
اتصال ضعیف میتواند نقطه داغ ایجاد کند.
- استفاده از کابل نامرغوب
کابل باید استاندارد و متناسب با شرایط محیط انتخاب شود.
- تغییر سیمکشی کارخانه
مدار داخلی دستگاه نباید بدون استناد به نقشه سازنده تغییر کند.
- استفاده از یک ترموستات برای چند دستگاه بدون بررسی مدار فرمان
تعداد دستگاهها و نوع سیستم کنترل باید با ظرفیت تجهیزات فرمان و رله/کنتاکتورهای مورد استفاده هماهنگ باشد.این کار در سالنهای بزرگ میتواند باعث شود گرمایش دقیقتر با نیاز هر قسمت هماهنگ شود.
21. انتخاب کابل بر اساس طول مسیر
برای پروژههای معمول، کابل مسی سهرشته با سطح مقطع ۱.۵ میلیمتر مربع گزینه رایجی برای مدار تغذیه گرماتاب است؛ اما اگر مسیر بسیار طولانی باشد، نباید صرفاً با توجه به جریان کم دستگاه تصمیم گرفت. برای مثال اگر دستگاه برای تامین گرمایش سوله صنعتی بزرگ قرار داشته باشد، باید موارد زیر در محاسبه سطح مقطع نهایی لحاظ شود.
- طول مسیر مشخص شود.
- جریان واقعی دستگاه از پلاک استخراج شود.
- روش نصب کابل مشخص شود.
- افت ولتاژ محاسبه شود.
- ظرفیت جریاندهی کابل بررسی شود.
- حفاظت مدار انتخاب شود.
22. نکته مهم درباره سیم کشی در محیط گرم
دمای محیط اطراف گرماتاب ممکن است بالا باشد. بنابراین در محلهایی که کابل در معرض حرارت قرار میگیرد، باید موارد زیر در نظر گرفته شود.
- فاصله مناسب از لوله حفظ شود؛
- مسیر کابل از بخشهای داغ جدا شود؛
- در صورت نیاز حفاظت حرارتی مناسب پیشبینی شود؛
- مشخصات دمایی کابل با شرایط محیط سازگار باشد.
در برخی دستورالعملها برای بخاریهای تابشی نیز صراحتاً تأکید شده که سیمکشی نباید با سطوح داغ تماس داشته باشد و در صورت نیاز به تعویض سیم داخلی، سیم با رده دمایی مناسب استفاده شود.
23. آیا کابل گرماتاب باید داخل لوله برق باشد؟
در محیط صنعتی، پاسخ به شرایط اجرا بستگی دارد. اگر کابل در معرض موارد زیر قرار دارد حفاظت مکانیکی مناسب اهمیت پیدا میکند.
- ضربه
- برخورد تجهیزات
- عبور افراد
- ماشینآلات
- رطوبت
- حرارت
- آسیب مکانیکی
همچنین سیمکشی نیز برای عبور کابل، استفاده از لوله برق و رعایت شرایط مکانیکی مسیر توصیه میشود. در سوله های صنعتی میتوان از روشهایی مانند موارد زیر استفاده کرد؛ انتخاب نهایی باید متناسب با شرایط سالن و مقررات اجرایی باشد.
- لوله برق
- لوله فلزی
- سینی کابل
- ترانکینگ صنعتی
- کابلکشی مناسب روی سازه
24. چکلیست اجرای کابلکشی گرماتاب
در زمان راه اندازی گرماتاب، موارد زیر بررسی شود:
- تابلو برق
تابلو اختصاصی یا مدار مشخص برای گرماتابها پیشبینی شده است.
برای دستگاهها خروجیهای مستقل وجود دارد.
ترمینال فاز، نول و ارت مشخص است.
حفاظت مدارها متناسب با مشخصات دستگاه انتخاب شده است.
- کابل
کابل استاندارد استفاده شده است.
سطح مقطع کابل مشخص و مناسب است.
کابل سهرشته برای تغذیه دستگاه وجود دارد.
کابل آسیبدیده یا وصلهدار استفاده نشده است.
مسیر کابل از منابع حرارتی فاصله دارد.
- اتصال
اتصالات کاملاً محکم هستند.
کابل افشان در محل مناسب دارای سرسیم است.
هیچ بخش لخت هادی بیرون نمانده است.
کابل تحت کشش قرار ندارد.
مسیر کابل از نظر مکانیکی محافظت شده است.
- ارت
☐ اتصال ارت دستگاه برقرار است.
☐ پیوستگی مسیر ارت بررسی شده است.
- مدار فرمان
ترموستات مطابق نقشه سازنده متصل شده است.
تعداد دستگاههای تحت کنترل با ظرفیت مدار فرمان سازگار است.
مدل یکمرحلهای یا دومرحلهای دستگاه مشخص شده است.
- راهاندازی
فن راهاندازی میشود.
توالی جرقه و احتراق صحیح است.
سیستم تشخیص شعله عمل میکند.
دستگاه بدون خطای الکتریکی کار میکند.
25. جمعبندی
کابلکشی گرماتاب از نظر توان مصرفی نسبتاً ساده است، زیرا مصرف برق هر دستگاه حدود ۴۰ تا ۱۰۰ وات اعلام شده است. اما از نظر ایمنی و عملکرد دستگاه باید با دقت اجرا شود. موارد مربوط به مقاله فوق صرفا جهت گرماتاب گازی بوده و برای هیتر برقی فضای باز مصداق ندارد. بنابر این اصول اصلی کابل کشی گرماتاب به صورت خلاصه عبارتاند از:
۱. برای هر دستگاه مدار تغذیه مستقل در نظر گرفته شود.
۲. کابل تغذیه شامل فاز، نول و ارت باشد.
۳. تابلو برق مناسب و حفاظت مستقل برای دستگاهها پیشبینی شود.
۴. کابل از قسمتهای داغ گرماتاب و مسیر دودکش فاصله داشته باشد.
۵. سیمکشی کارخانهای دستگاه بدون دلیل و بدون نقشه سازنده تغییر نکند.
۶. کابل فرمان و کابل برق اصلی از یکدیگر تفکیک شوند.
۷. اتصالات کابل افشان با سرسیم و کابل مناسب انجام شود.
۸. ارت حذف نشود.
۹. انتخاب نهایی سطح مقطع کابل و حفاظت مدار بر اساس پلاک دستگاه، طول مسیر، روش نصب، افت ولتاژ و الزامات مقررات برق انجام شود.
بدون دیدگاه