پمپ

در نصب پمپها باید همواره سعی نمود پمپ را پائین تر از سطح منبع مکش قرار داده تا فشار مکش مثبت ایجاد گردد، و در صورتیکه این امر در بعضی از شبکه های آبرسانی مقدور نباشد، تا آنجائیکه وضع ایستگاههای پمپاژ اجازه می دهد باید سعی نمود پمپ نزدیک سطح مایع منبع مکش قرار گیرد تا اختلالات کمتری در کار پمپ ایجادگردد .

مسیر لوله کشی باید مستقیم و از ایجاد خمها و زانوها و لوازمات لوله کشی نه چندان مورد نیاز اجتناب ورزید ، بین زانوئی و محل اتصال مکش باید لوله مستقیمی بطول لااقل 5 برابر قطر مکش فاصله ایجاد نمود . چرا که در غیراینصورت فشار مکش نامتعادلی ایجاد شده و یکطرف چشمه پروانه و محفظه مکش پر تر از طرف دیگر گردیده و تلفات هیدرولیکی پمپ زیاد و راندمان پمپ کم می گردد .

باید قطر لوله مکش یک نمره بیشتر از قطر مجرای رانش بوده و عمق مکش بین 5/4 تا 6 متر باشد ، لوله مکش باید کاملاً آب بندی بوده و از محبوس نمودن هوا در لوله مکش اجتناب ورزید ، در قسمت اعظم لوله ورودی پمپ ، فشار هوا کمتر از فشار جو بوده و برای مطمئن شدن از آب بندی لوله ورودی بعد از کارگذاری ، یک شعله به قسمتهای اتصالی نزدیک می کنند در صورتیکه درزی موجود باشد شعله بطرف لوله کشیده می شود لوله مکش باید 1 تا 2 متر پائین تر از حداقل سطح آب چاه باشد تا هوا وارد پمپ نگردد در قسمت رانش پمپ شیر یک طرفه جهت جلوگیری از حرکت معکوس آب و شیر تنظیم جهت کم و زیاد نمودن آب تعبیه نموده با صدمه ای به پمپ وارد نگردد.

جهت نصب پمپها اصولاً یک شاسی محکم برای موتور و پمپ درنظر گرفته و از ایجاد نامیزانی که سبب فرسوده شدن بوشهای اتصال و یاتاقانها و احتمالاً شکستن محور پمپ می گردد جلوگیری می شود همواره باید سعی نمود محور پمپها باموتور محرک آن در کارخانه میزان شود که این میزان نباید در اتصال و نصب پمپ بهم بخورد.

معمولاً صفحه ای به ضخامت 5/2تا 4 سانتیمتر بین صفحه زبری پمپ و سطح بالائی فنداسیون در نظر گرفته می شود که با ملات سیمان پوشیده شده تا ناصافیهای بالائی فونداسیون اصلاح و حرکت جانبی صفحه زبری پمپ کم شود

در مسیر رانش پمپ ، یک شیر دروازه ای و یک سوپاپ کنترل قرار می دهند ، کار این سوپاپ حفظ پمپ در مقابل فشارهای اضافی وارد بر پمپ است.

سوپاپ انتهای لوله مکش باید لااقل 5/1 متر از سطح مایع مکش پائین تر بوده و پمپ نیز باید به سطح منبع مکش نزدیک باشد .

پمپ و موتور را باید روی فونداسیون محکمی نگهداشت تا تنظیم آن خراب نگردد در غیر اینصورت بوشهای اتصال محور پمپ و موتور نیز یاتاقانهای آن خراب و سبب شکستگی محور می گردد .

محل استقرار پمپاژ آب برحسب شرائط محل متغیر بوده و اغلب در محل برداشت آب            (چاه ، چشمه ، رودخانه) می باشد . از نظر کلی باید محل استقرار پمپ را با درنظرگرفتن خطر طغیان رودخانه و یا خطر استغراق ، قرارداده و گذشته از آن باید در مقابل خطرات ناشی از ریزش محل و رطوبت نامناسب و یخبندان محافظت نمود . در داخل محوطه ایستگاه پمپاژ و در کف ساختمان آن شیب 1% منظور نمود و برای هرکدام از ماشین آلات موجود ، پی و پایه مجرائی درنظر گرفته می شود.

با علم به اینکه ایستگاههای پمپاژ معمولاً در گودترین نقاط شهر واقع می شود ، باید تدابیری برای جلوگیری از خرابی تلمبه خانه ها در اثر ورود آبهای سطحی حاصل از بارندگی درنظر گرفت .

در مواردیکه محل تلمبه خانه در داخل شهراست بایدساختمان آن از نظر وضع ظاهری ، نظیر منازل مسکونی اطراف بوده و منظره ناخشایندی ایجاد نگردد.

الف- محل ایستگاه پمپاژوقتی منبع تغذیه چشمه باشد :

درصورتیکه محل برداشت آب چشمه باشد چند حالت زیر مطرح می گردد :

1- در صورتیکه ارتفاع چشمه ها از ارتفاع مخزن ذخیره بیشتر باشد آب در اثر نیروی ثقل به منبع تغذیه هدایت شده و احتیاجی به عمل پمپاژ نخوهد بود ، که در اغلب روستاهای دارای چشمه این پدیده در سهولت کار آبرسانی آن محل کمک زیادی خواهد نمود .

2- در صورتیکه فاصله بین محل برداشت آب (چشمه – چاه – رودخانه و غیره) تامخزن تغذیه زیاد نباشد ، یک حوضچه جنبی در محل برداشت آب درنظر گرفته و با ارتباط آب داخل چشمه و حوضچه فوق میتوان دبی مورد نظر را از حوضچه ، برداشت نموده و از ورود ذرات ریز و گرد و غبار به داخل تأسیسات جلوگیری نموده که بعداً آب با عمل پمپاژ به منبع توزیع ، انتقال داده خواهد شد . 

3- در صورتیکه فاصله بین محل برداشت آب تا مخزن ذخیره زیاد باشد، برای جلوگیری از طولانی شدن بیمورد شبکه لوله کشی ، سعی می شود بهترین شرایط را برای حمل استقرار پمپاژ تعیین نمود.

ب – محل ایستگاه پمپاژ وقتی منبع تغذیه چاه باشد:

در صورتیکه برداشت آب از چاه باشد چند حالت زیر مطرح خواهد بود :

1- درصورتیکه برداشت آب از یک چاه منفرد مورد نظر باشد ساختمان ایستگاه پمپاژ مستقیماً روی چاه واقع شده و عمق مکش (فاصله قائم سطح آزاد آب مورد برداشت تا محور پمپ) حداکثرباید 5/4 تا 6 متر باشد.

2- در صورتیکه عمق مکش از 5/4 تا 6 متر بیشتر باشد بعلت اشکالات ناشی از عمق زیاد دو راه حل درنظر گرفته می شود :

الف- موتور را روی چاه و پمپ را روی سطح آب چاه قرار داده و توسط میله ای حرکت محور موتور را به محور پمپ انتقال می دهند .

ب – موتور و پمپ را با هم در یک پوسته فلزی آب بندی شده در داخل چاه غوطه ور می سازند.

3- در صورتیکه برداشت آب بجای یک چاه منفرد از چند چاه صورت می گیرد (که در تاسیسات آبرسانی شهرهای بزرگ به این مسئله برخورد می گردد) دو راه حل زیر نیز پیش بینی می شود :

الف- ممکن است روی هر کدام از چاهها یک پمپ ، پیش بینی نمود که خود مستقلاً مخزن اصلی را تغذیه نماید که در این حالت برای رعایت مسائل اقتصادی ، تأسیسات مربوط به فشار قوی و فشار ضعیف و تابلوهای کنترل و غیره را در یک ساختمان مشترک که محل آن به رعایت تعادل افتهای فشار در مرکز ثقل نواحی مورد نظر باشد ، قرار می دهد ، آنگاه لوله رانش هر پمپ را به یک محفظه مشترک بنام کلکتور هدایت نموده و از این کلکتور جهت تغذیه مخزن واقع در ارتفاع مناسب استفاده می شود.

ب- ممکن است تمام چاهها را تحت عملکردی پمپ قوی و یک ایستگاه واحد قرار داده و از قراردادن وسائل و ابزار آلات مکانیکی روی هر کدام از چاهها اجتناب ورزید ، در اینصورت باید مطابق شکل زیر لوله مکش تمام چاهها را با یک کلکتور بهمدیگر مرتبط ساخت .

در تمام این موارد ذکر این نکته ضروری است که اختلاف ارتفاع بین سطح آزاد آب در منبع مکش و محور ماشین با درنظرگرفتن مجموع افتهای مربوط به هر کدام از لوله ای ماشین نبایداز حد متعارف 5/4 الی 6 متر تجاوز نماید .

مزایا و معایب :

بطور کلی در شرایطی که ارتفاع سیال داخل منبع مکش تا محل پمپاژ کم باشد بین دو سیستم نامبرده بادر نظر گرفتن شرایط ذیربط و بررسی مزایا و معایب آن دو ، یکی از انتخاب و برای اینکار محاسن و معایب هر کدام سنجیده و مقایسه میگردد.

1- خرج

در سیستم دوم اگر فواصل چاهها از همدیگر زیاد باشد پمپ بسیار قوی مورد نیازبوده و خرج آن بیشتر و متعلقاب مربوطه نیز زیادتر است .

2- از نقطه نظر برداشت

در سیستم دوم که تمام چاهها تحت عملکرد یک پمپ قوی و یک دستگاه واحد قرار دارند و لوله مکش تمام چاهها با یک کلکتور بهم مرتبط است ممکن است دبی چاهها از یک محل دیگر تغییر نماید که در اینصورت برای تنظیم دبی برای هر کدام از چاهها میتوان از شیر فلکه که در ابتدای لوله مکش کار گذاشته می شود استفاده نمود، در صورتیکه در سیستم اول باید در هر یک از چاهها یک پمپ ، مختص آن چاه در نظر گرفت که این خود ، تهیه وسائل را ایجاب نموده و از نقطه نظر برداشت آب تولید اشکال خواهد نمود.

3- از نقطه نظر راندمان کار

درصورتیکه در هر دو طریقه شرایط طوری فراهم گردد که تاسیسات مربوطه با حداکثر دبی کار کند راندمان یک واحد بزرگ عمدتا بیشتر از راندمان کلی مجموعه واحدهای کوچکتر است در نتیجه از نقطه نظر راندمان روش دوم مناسبتر است .

4- از نقطه نظر بهره برداری و سرعت راه اندازی

در روش دوم که تمام چاهها تحت عملکرد یک پمپ قوی قرار دارند ، اگر لوله مکش طولانی باشد احتمال وجود خلاء در کلکتور در اوائل راه اندازی و یا راه اندازی بعد از یک توقف طولانی سبب بروز مشکلاتی شده و احتمالاً حرکت مکانیزم را مختل خواهد نمود . از طرفی در روش اول انعطاف پذیری بیشتری موجود بوده و از واحدهای کوچک ساده تر می توان استفاده نمود .

بطور خلاصه برای پیش بینی یکی از دو سیستم فوق الذکر باید شرایط مخصوص آن محل و چگونگی بهره برداری آنها و سایر عوامل کمی و کیفی مورد ارزیابی قرار گرفته و انتخاب احسن گردد.

منبع انبساط (Expansion Tank)

آب موجود در چرخه بعد از دریافت گرما در دیگ منبسط شده و حجمش افزایش می‌یابد. جهت جلوگیری ازخروج این حجم اضافی از چرخه، منبعی تعبیه می‌شود که به آن منبع انبساط می‌گویند. با افزایش حجم آب موجود در چرخه (که شامل مجموع آب موجود در دیگ، لوله‌ها و رادیاتور‌ها می‌شود)، فشار موجود در منبع انبساط نیز افزایش می‌یابد و به عددی بین3-10 bar (بسته به ارتفاع بنا و نوع دیگ) می‌رسد که بنا به اصل ظروف مرتبطه، این فشار به تمام آب موجود در چرخه تاسیسات اعمال می‌شود و باعث بالارفتن آب از لوله‌های تاسیسات می‌گردد. به عبارتی دیگر، منبع انبساط با جمع آوری و ذخیره حجم اضافی ناشی از انبساط حجمی آب، که بر اثر گرما بوجود آمده است، از طریق مکانیزم‌های مختلفی هد فشاری لازم برای بالا رفتن آب در لوله‌های تاسیسات را فراهم کند.
نکته مهم دیگر درباره منبع انبساط این است که چون این منبع در ارتباط مستقیم با دیگ می‌باشد، دمای آب موجود در آن در حین عملکرد پایای چرخه، در حد دمای معادل با آب خروجی از دیگ است و چون منبع انبساط در هوای آزاد نصب می‌گردد، می‌تواند انتقال حرارت بالایی با هوای سرد محیط داشته باشد که این مبادله گرما بیش از مبادله گرمای چند رادیاتور داخل ساختمان می‌باشد و بار حرارتی اضافی قابل توجهی را به دیگ تحمیل می‌کند. لذا عایق‌کاری مناسب منبع انبساط می‌تواند تا حد قابل توجهی،در هزینه جاری تامین انرژی مشعل و دیگ صرفه جویی کند که برای این عایق‌کاری با توجه به جنس منبع که از گالوانیزه، آلومینیوم یا استیل باشد، ضخامتی بین 2 الی 5 سانتی‌متر پیشنهاد می‌شود.

منبع انبساط را با توجه به مکانیزم‌های افزایش فشار موجود در آن می‌توان به انواع زیر تقسیم کرد:

1- منع انبساط باز(Open Expansion Tank)

این دسته از منابع انبساط در ارتفاعی بالاتر از دیگ قرارمی‌گیرند و حجم اضافی ناشی از انبساط، برای ورود به منابع از لوله رابط بین دیگ و منبع بالا رفته و فشاری معادل ارتفاع ستون آب بالارفته را به کل سیستم اعمال می‌کند.

محدوده عملکرد این منابع تا حدود 3 bar  می‌باشد که این فشار با توجه به اختلاف ارتفاع بین دیگ و منبع انبساط قابل محاسبه و تنظیم است. اما به دلیل این که ارتفاع ستون آب بالا آمده از منبع انبساط، هد فشاری لازم برای بالارفتن آب گرم در لوله‌های تاسیسات را تامین می‌کند، منبع انبساط باز را باید همواره در ارتفاعی بالا‌تر از بالاترین مبادله‌گر گرما نصب کرد که مطابق استاندارد‌های موجود، اختلاف ارتفاع بین منبع و آخرین مبادله‌گر باید بیش ار 2 متر باشد.

منبع انبساط باز از طریق لوله ارتباطی که با دیگ دارد و توسط شناور موجود در آن، مقدار آب موجود در چرخه را نیز کنترل می‌کند، بدین ترتیب که در صورت بروز هرگونه نشتی(Leakage) در چرخه تاسیسات، حجم یا همان ارتفاع سطح آزاد آب موجود در منبع انبساط افت می‌کند. بر اثر این افت، شناور پلاستیکی منبع انبساط که از هوا پر شده‌است پایین آمده تا به اندازه آب خروجی از چرخه، آب شهری به سیستم اضافه گردد. با افزایش مجدد سطح آب، شناور بالا رفته و به وضعیت اولیه خود بازمی‌گردد و ورود آب شهری به منبع قطع می‌گردد. بدین ترتیب مقدار آب چرخه ثابت می‌ماند.

حجم مورد نیاز برای منبع انبساط باز به صورت تئوری از طریق زیر قابل محاسبه است:

که در آن:

: حجم منبع انبساط

: حجم آب موجود در چرخه (شامل کل آب موجود در دیگ، لوله‌ها و رادیاتور‌ها)

: حجم مخصوص آب در بیشترین دمای چرخه

: حجم مخصوص آب در کمترین دمای چرخه

و K، ضریب تصحیحی می‌باشد که معمولا برابر 2 در نظر گرفته می‌شود.

برای محاسبه حجم آب موجود در چرخه، فرآیند محاسباتی نسبتا پیچیده‌ای را باید انجام داد. به همین دلیل روش تقریبی ساده‌تری با توجه به ظرفیت حرارتی دیگ در زیر ارائه می‌گردد.

که در آن، Q مقدار بار حرارتی با واحد  و V مقدار حجم منبع انبساط با واحد Liter می‌باشد.

2- منبع انبساط بسته (Closed Expansion Tank)

منبع انبساط باز با وجود سادگی روش طراحی و ساخت، دارای معایبی است که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·        انتقال حرارت زیاد با هوای سرد محیط

·        حجم لوله‌کشی نسبتا بالا (بیش از ارتفاع ساختمان) جهت کارگذاری منبع

·        عدم جوابگویی برای فشار های بیش از 3 bar در ساختمان های کوتاه(همانطور که می دانیم هر 10 متر بالا رفتن آب تقریبا برابر با 1 bar فشار اضافی می باشد، یک ساختمان 3 طبقه حدود 10 متر ارتفاع دارد و بیش از 3 bar فشار بر روی تاسیسات نمی توان از طریق ارتفاع اعمال کرد.)

·        بروز خوردگی در حضور اکسیژن هوا و آب

برای رفع معایب فوق، از منبع انبساط بسته استفاده می‌کنند. در داخل منبع انبساط بسته، مخزنی پر از گازی تحت فشار و نیز قسمتی برای ورود آب وجود دارد که از طریق برقراری تعادل فشاری بین گاز تحت فشار و آب، مقدار فشار آب تعیین می‌شود. بدین ترتیب منبع انبساط بسته نیازی به نصب در ارتفاعی بالاتر از دیگ را ندارد و می توان آن را در موتورخانه و در نزدیکی دیگ (بر روی خروجی انبساط روی دیگ) تعبیه کرد.

منابع انبساط بسته را با توجه به مکانیزم عملکردی، نوع گاز و نوع مخزن حجم متغیر، به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

2-1- منبع انبساط بسته قابل تنظیم (Adjustable Expansion Tank)

در این مدل از منابع انبساط، با کاهش و یا افزایش دما ی سیستم، آب منبسط یا منقبض شده، هوا به منبع تزریق یا از آن خارج می‌شود. بدین ترتیب که در ابتدا شیر الکترونیکی (Solenoid valve) خروجی هوا بسته و کمپرسور خاموش می‌باشد. در این حالت مقدار کمی آب در دمای پایین در منبع موجود است. بعد از گرم شدن آب، حجم آن افزایش می‌یابد و هوای درون منبع از طریق شیر خارج می‌شود. زمانی‌که مقدار آب درون منبع به بیشترین حجم مجاز خود رسید، شیر خروج هوا بسته می‌شود و فشار ثابت می‌گردد و در این حالت، در صورت کاهش دما که باعث کاهش حجم آب می‌گردد، هوا از طریق کمپرسور به منبع تزریق می‌گردد تا فشار هوای درون منبع ثابت بماند.

2-2- منبع انبساط بسته دیافراگمی(Diaphragm Expansion Tank)

در این مدل از منبع انبساط، برای جبران کاهش و یا افزایش آب منبسط شده، به منبع آب تزریق شده و یا از آن خارج می‌گردد. در حقیقت این منبع از یک بخش حاوی هوا یا نیتروژن و یک بخش خالی تشکیل شده‌ که بوسیله یک دیافراگم پلاستیکی انعطاف‌پذیر از هم جدا شده‌اند. بخش گازی حاوی مقدار معینی از هوا و یا نیتروژن است که در متراکم‌ترین حالت بیشترین فشار اعمال شده به چرخه را تحمل می‌نماید. بخش خالی منبع نیز توسط آب منبسط شده پر می‌شود. این آب منبسط شده، دیافراگم حائل بین دوبخش را آنقدر به سمت بخش گازی جابجا می‌کند که بخش گازی به فشرده ترین حالت خود برسد که در این صورت فشار عملیاتی مورد نیاز چرخه تامین می‌گردد.

در این مدل از منابع انبساط بسته، تزریق و تنظیم هوا یا نیتروژن از تریق یک شیر Schrader استفاده می کنند که نحوه عملکرد آن به شکل زیر می‌باشد.

در منبع انبساط بسته یک کنترل کننده ارتفاع (Level Controller) آب موجود در منبع را کنترل می‌شود و در صورت کاهش سطح آب موجود در منبع انبساط، آب شهری توسط یک پمپ و با فشاری بیش از فشار داخل منبع، به منبع تزریق می‌شود.

روش های تصفیه فاضلاب

روش سنتی یا روش متداول روشی است که بطور ثقلی آب مصرف شده را بطور صحیحی جمع آوری و به تصفیه خانه منتقل می کند. بر اساس تحقیقاتی که در دهه 1960 و 1970 بر روی وضعیت جمع آوری فاضلاب در جوامع کوچک انجام دادند به این نتیجه رسیدند که هزینه های سیستم ثقلی و یا متداول 4 برابر هزینه های تصفیه و دفع فاضلاب می باشد. از این رو جهت اجتناب از این مسایل، سیستم جدید را پیشنهاد داده اند.

روش های جایگزین:

1) روش سپتیک تانک ثقلی( Septic Tank Effluent Gravity STEG)

در این روش یک پیش تصفیه بر روی فاضلاب صورت می گیرد و مشکلی جهت تامین سرعت خودشستشویی وجود ندارد چون مواد جاند معلق درشت در سپتیک تانک مانده و اختلالی در تامین سرعت خودشستشویی ایجاد نمی کنند. در سپتیک تانک لازم نیست که قطر لوله 200 mm و یا بالاتر انتخاب گردد.
این روش برای جوامع کوچک کاربرد دارند و چون قطرها کوچک هستند، می توان از لوله های پلاستیکی استفاده نمود زیرا خوردگی این نوع لوله ها کمتر است و مشکل نشتاب وجود ندارد.
فاضلاب بدون هیچ پیش تصفیه ای وارد شبکه جمع آوری شده و به صورت ثقلی به سمت تصفیه خانه حرکت می کند. حداقل قطر لازم 150 تا 200 mm است. جهت جلوگیری از رسوب جامدات معلق، حداقل قطر 6/ متر بر ثانیه حفظ باید گردد. جهت تمیز کردن آنها وجود منهول الزامیست. بدلیل آب بند نبودن کامل شبکه جمع آوری سنتی، یکی از مشکلات اصلی Infiltration یا نشتاب به داخل و Exfiltration یا نشتاب به خارج می باشد. در این روش قطر شبکه کم است ( حدود 25 تا 50 mm ) و لوله های پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
لوله های خروجی از منازل، در ابتدا وارد سپتیک تانک می گردند. بدلیل اینکه در این حالت مواد جامد قابل ته نشینی وجود ندارد. سیستم با قطر کم و شیب کمتر قادر به انتقال فاضلاب خواهد بود. این سیستم به دلیل اینکه کاملا آب بند می باشد، امکان نشتاب به داخل و یا خارج وجود ندارد. این سیستم برای اولین بار در سال 1961 در استرالیا و سپس در سال 1977 در آمریکا مورد استفاده واقع شد. عمق کارگذاری لوله ها در این سیستم حدود 9/ متر می باشد.

Septic Tank Effluent Gravity STEG

2) روش سپتیک تانک با پمپ ( Septik Tank Effluent Pump )

این روش، شامل شبکه تحت فشار می باشد. در این روش، سپتیک تانک مجهز به صافی و پمپ با فشار بالاست. فاضلاب خروجی توسط لوله هایی با قطر کم، که تحت فشار می باشند، پمپاژ می شود. شبکه جمع آوری فاضلاب اصلی نیز در این روش تحت فشار می باشد.
قطر لوله های تخلیه در این سیستم 25تا38 mm است. قطر لوله های اصلی حداقل 50 mm می باشد. مانند سیستم STEG مشکل نشتاب در این سیستم نیز وجود ندارد. در این سیستم شبکه در عمق بسیار کم گذارده می شود و لوله ها دارای انعطاف کافی هستند، به همین دلیل نیاز به شیب دهی نیست.تنها مشکله مربوطه، زمانی است که سطح آب زیرزمینی بالاست و منطقه سنگلاخی است. این سیستم اولین بار در سال 1968 و در آمریکا بکار برده شد.

A schematic of a STEP system - Septic Tank Effluent Pump

3) Pressure Sever With Grinder Pump

این سیستم شبیه روش دوم است ولی بجای استفاده از پمپ ساده از پمپی استفاده می شود که قدرت بیشتری دارد. در این سیستم برای شبکه جمع آوری از سپتیک تانک استفاده نمی شود و بجای آن از یک پمپ خردکننده برای خرد کردن جامدات استفاده می شود. بنابراین می توان از شبکه هایی با قطر کوچک استفاده کرد. مانند روش STEP این شبکه نیز با قطر کم و عمق کارگذاری کم استفاده می شود ولی در این روش به دلیل عدم استفاده از پیش تصفیه مقدار جامدات معلق، چربی و روغن بیشتر خواهد بود.

4) روش خلا

این روش در شکل d نشان داده شده است. در این سیستم از شبکه ای استفاده می گردد که تحت فشار منفی و خلا قرار دارد. در این روش جایگزین نیز مانند حالت های قبلی، قطر لوله ها کم، عمق کارگذاری شبکه نیز کم و شتاب نیز وجود ندارد.
روش های جایگزین مورد بحث عموما برای جوامع کوچک و غیر متمرکز استفاده می شود. از بین این روشها تنها سیستم STEG قابل استفاده است.

انواع کمپرسورهای تبرید

کمپرسورهای تبرید: کمپرسورها در واقع قلب یک سیستم تبرید هستند زیرا عمل آنها مکش گاز از اواپراتور و رانش به طرف کندانسور می باشد.

کمپرسور در قسمت مکش تولید فشار ضعیف و در قسمت خروجی تولید فشار زیاد می نماید که این گاز به نوبه خود در کندانسور مایع می گردد و به طور مختصر کمپرسور نیروی لازم برای ادامه عمل سیستم را تولید می نماید و برای این منظور کمپرسورهای مختلفی به کار رفته است و معمولی ترین این کمپرسورها عبارتند از: کمپرسورهای متقارن(پیستونی)
کمپرسورهای دوار (با تیغه ثابت - با تیغه گردان پیچی یا حلزونی )
کمپرسورهای گریز از مرکز(سانتریفوژ)
یک کمپرسور چه طور کارمی کند؟
سوپاپهای مکش و رانش توسط دو عمل فشار فنر و فشار گاز بسته نگاهداشته می شوند. در موقع عمل برگشت پیستون و با بسته بودن هر دو سوپاپ فشار داخل سیلندر به همان نسبت که حجم افزایش می یابد. تنزل می کند و موقعی که فشار داخل سیلندر کمتر از فشار زیرین سوپاپ مکش شود اختلاف این دو فشار موجب باز شدن این سوپاپ می گردد.
وقتی پیستون پایین می آید یعنی در مرحله برگشت پیستون گاز موجود در داخل اواپراتور به طرف سیلندر کمپرسور کشیده شده و موجب زیاد شدن تدریجی حجم گاز در سیلندر می شود.
در پایین ترین نقطه حرکت پیستون دیگر فضایی برای زیاذ شدن حجم و جریان گاز به داخل مدار وجود ندارد. بنابراین اختلاف فشاری هم وجود نخواهد داشت و فنر سوپاپ مکش را می بندد زیرا سیلندر از گاز پر شده است. در موقع عمل بالا رفتن پیستون گاز داخل سیلندر تحت فشار قرار گرفته و متراکم می شود و فشار آن از فشار کمی بیشتر از لوله خروجی گاز در بالای سوپاپ فشار می رسد این فشار موجب می شود که سوپاپ فشار باز شود و بقیه نیروی پیستون تا انتهای سیلندر صرف راندن و تخلیه گاز از طریق سوپاپ می گردد.
چون در انتهای عمل رفت پیستون دیگر اختلاف فشاری برای باز نگاهداشتن سوپاپ وجود ندارد در نتیجه فنر سوپاپ را می بندد ولی مقدار کمی گاز در آخرین فاصله بین پیستون و سیلندر صفحه سوپاپ باقی می ماند و این گاز می بایستی در موقع پایین رفتن پیستون و قبل از این که سوپاپ مکش دو مرتبه باز شود انبساط پیدا کند . این عمل در روی دیاگرام کمپرسور نشان داده می شود و این دیاگرام می تواند توسط دستگاهی بنام تعیین کننده سیکل کمپرسور یا (اندیکاتور) ترسیم نمود.

ساختمان و اجزای کمپرسور:

سوپاپهای مکش (suction valves)
سوپاپهای تخلیه (فشار) (discharge valves )
محور و محفظه یاتاقان و آبندی آنها
سسیتم روغن کاری( lubrication)
سیستم خنک کننده
شیرهای سرویس کمپرسور ( service valve )
دستگاه کنترل ظرفیت (capacity contorol)

انواع کمپرسور:
کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
کمپرسورها را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی می سازند و با توجه به نحوة کارکرد به سه نوع پیستونی ، دوار و گریز از مرکز تقسیم می شوند . کار کمپرسورها ، ایجاد نیروی مکش لازم برای مکیدن گاز مبرّد از اواپراتور ، متراکم کردن گاز ، و سپس فرستادن آن به کندانسور است ، که در آن گاز به مایع تبدیل می شود . مکندگی کمپرسور ، گاز را از سمت راست فشار ضعیف به سمت فشار قوی منتقل می کند ، و حجم گازی که باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی پیستون کمپرسور دارد .
وظیفة کمپرسور در سیستم تبرید تراکمی این است که با ایجاد اختلاف فشار لازم ، جریان مبرّد را از یک قسمت سیستم به قسمت دیگر برقرار کند . در اثر وجود همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و سمت فشار ضعیف است که مایع مبرّد از میان شیر انبساط به اواپراتور رانده می شود . برای اینکه بخار کم فشار ، اواپراتور را ترک کند و راهی واحد تقطیر شود باید فشاری بیشتر از فشار موجود در قسمت مکش واحد تقطیر داشته باشد .

کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب ساختمان و طرزکار به انواع زیر تقسیم می شوند:
۱- تک سیلندر
۲ - چند سیلندر

کمپرسورهایی که در تهویه مطبوع به کار می روند برحسب روش تراکم به انواع زیر تقسیم می شوند:
۱ - پیستونی
۲- دوار
۳- گریز از مرکز کمپرسورهای پیستونی: طراحی سیلندر در کمپرسورهای پیستونی از نظر تعداد و نحوه آرایش سیلندرها و دوطرفه یا یک طرفه بودن آنها (پیستون دوسره یا یک سره) متفاوت است. کمپرسورهای پیستونی را با یک سیلندر تا 16 سیلندر می سازند و نحوة آرایش سیلندر در آنها برحسب نیاز به صورتهای جناغی ، جفت جناغی و شعاعی یا ستاره ای است.

کمپرسورهای دوار:
از آنجا که در کمپرسورهای دوار نوع بسته یا هرمتیک، کیفیت گرداندن کمپرسور به دلیل یکجا بدن موتور و کمپرسور بهتر است، امروزه آنها را ، به ویژه در ظرفیتهای کمتر از یک تن، به تعداد زیاد تولید می کنند. کمپرسور بسته ، کمپرسوری است که در آن موتور و کمپرسور هر دو درون یک محفظة‌ تحت فشار جا گرفته اند، و محور موتور و میل لنگ کمپرسور یکپارچه است. موتور به طور دائم با مبرد تماس دارد.

عملکرد کمپرسور دوار مشابه با کمپرسور پیستونی است؛ به این ترتیب که با متراکم ساختن گاز مبرد اختلاف فشار لازم برای به گردش درآوردن مبرد در سیستم را فراهم می کند . البته نحوة تراکم گاز در کمپرسور دوار ، اندکی متفاوت است. در این کمپرسور عمل تراکم در اثر حرکت دورانی روتور نسبت به اتاقک تراکم یا سیلندر انجام می گیرد.
کمپرسورهای دوار از نظر ساختمان به دو نوع تیغه ثابت و تیغه گردان تقسیم می شوند . قطعات متحرک کمپرسور دوار تیغه ثابت عبارت اند از : رینگ ، بادامک و تیغة کشویی و....

کمپرسورهای گریز از مرکز:
کمپرسورهای گریز از مرکز ذاتاً ماشینهای پر دور هستند و بهترین گردانندة‌ آنها توربین بخار است. از آنجا که آنها را برای دورهای همسنگ دور بالای توربین طراحی می کنند ، می توان آنها را مستقیماً کوپله کرد . جایی که بخار پرفشار باشد ، توبین به منزلة شیرفشار شکن عمل می کن و بخار کم فشار خروجی از توربین می تواند برای گرمایش یا مقاصد دیگر به کار رود . ولی در بسیاری از کاربردها ، خصوصاً در ظرفیتهای پایین ، کمپرسورها را موتورهای برقی می گردانند که به جعبه دنده های افزاینده مجهزند. کمپرسورهای گریز از مرکز از مبردهای کم فشار استفاده می کنند و معمولاً اواپراتور و کندانسور آنها هر دو با فشار کمتر از جو کار می کنند.

عمل تراکم گاز در کمپرسور گریز از مرکز با نیروی گریز از مرکز انجام می گیرد. از این رو این کمپرسورها برای تراکم مقادیر زیاد گاز مبرد و اختلاف فشارهای کم ایده ال هستند . همچنین سیستمهای تبرید کم دما و به خصوص آنهایی که از هیدروکربنهای نفتی یا هالوژنه به عنوان مبرد استفاده می کنند ، سازگاری بیشتری با این کمپرسورهای دارند.

در تأسیسات کمپرسور گریز از مرکز ، اگر توربین بخار در دسترس باشد از نظر اقتصادی ترجیح دارد ، زیرا تجهیزات و نیروی کار لازم برای چنین تأسیساتی در مقایسه با آنچه برای کمپرسور گردنده با توربین گازی مشابه لازم است، نسبتاً کوچکتر و کمتر است. دلیل آن عمدتاً جمع و جوری و سبکی دستگاهها نسبت به قدرت مصرفی است. به علاوه کمپرسور گریز از مرکز فقط بخش کوچکی از فضای لازم برای تجهیزات تبرید را اشغال می کند . واحدهای تبرید نوع گریز از مرکز در ظرفیتهای 100 تا 2500 تن و برای کار موتور برقی ، توربین بخار و یا موتور درونسوز تولید می شوند .

تخمین بار سرمایی ساختمان بر حسب (BTU/HR)

(برای استفاده از جدول زیر کافی است مساحت فضای موردنظر را در صورت کسر قرار دهید و حاصل کسر را برابر عدد داخل جدول قرار داده مقدار بدست آمده برای عبارت برابر بارTONEمقدار بار سرمایی برای فضای مورد نظر می باشد.)

به طور مثال بارسرمایی یک آپارتمان به مساحت 1000فوت مربع با بارسرمایی متوسط برابر است با :

1000/TONE=400 .... TONE = 2.5

نوع ساختمان	بارکم (FT2/TONE )	بار متوسط(FT2/TONE )	بار زیاد(FT2/TONE )
آپارتمان	450	400	350
تالار کنفرانس	400	250	90
سالن اجتماعات	400	250	90
تئاتر و سینما	400	250	90
مدارس و دانشگاه	240	185	150
کارگاه با کار سبک	200	150	100
کارگاه با کار سنگین	100	80	60
اتاق بستری بیمار	275	220	165
فضاهای عمومی بیمارستان	175	140	110
هتل	350	300	220
خوابگاه	350	300	220
کتابخانه	340	280	200
موزه	340	280	200
فضاهای عمومی دفاتر اداری	360	280	190
دفاتر اداری	360	280	190
خانه های ویلایی بزرگ	600	500	380
خانه های ویلایی کوچک	700	550	400
رستوران بزرگ	135	100	80
رستوران متوسط	150	120	100
مراکز خرید(زیرزمین)	341	285	225
مراکز خرید(هم کف)	350	245	150
مراکز خرید(طبقات )	400	340	280

* بار کم : گرمای محسوس و نهان ناشی از عوامل گرمازا مانند وجود افراد یا روشنایی و.. کم است.

* بارمتوسط : گرمای محسوس و نهان ناشی از عوامل گرمازا مانند وجود افراد یا روشنایی و.. متوسط است.

* بار زیاد : گرمای محسوس و نهان ناشی از عوامل گرمازا مانند وجود افراد یا روشنایی و.. زیاد است.