بهینه‌سازی بویلر یکی از مهم‌ترین مراحل برای افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های گرمایشی است. با اجرای روش‌های بهینه‌سازی و همچنین تکنولوژی‌های جدید و نگهداری مناسب، می‌توان عمر مفید بویلر را افزایش داده و هزینه‌های انرژی را کاهش داد. در این صفحه، به بررسی نکات کلیدی و روش‌های موثر در بهینه‌سازی بویلرها پرداخته می‌شود.

بویلرها

گس فایرد بویلرها (gas fired boilers) معمولا در ساختمان‌ها استفاده می‌شوند تا آب گرم سیستم گرمایش را برای واحدهای تصفیه هوا فراهم کنند. اصطلاح “بویلر” قدیمی است، امروزه از اصطلاح “ژنراتور آب گرم” استفاده می‌کنند. اکثر ساختمان‌های تجاری دارای بویلرهایی هستند که آب گرم سیستم گرمایش را در دمای زیر ۸۵ درجه سانتی‌گراد تولید می‌کنند و از آن‌ها به عنوان آب گرم با دمای پایین (LTHW) یا آب گرم با فشار پایین (LPHW) یاد شده است.

بویلرها می‌توانند با توجه به این‌که آیا آن‌ها به طور طبیعی خالی می‌شوند (اتمسفری) و یا به صورت اجباری که کارآمدتر و متراکم‌تر هستند، دسته‌بندی شوند. بویلرهای مدرن از بویلرهای قدیمی‌تر به سبب پیشرفت‌های تکنولوژی‌ از قبیل مشعل‌های پیش مخلوط، کنترل‌های دقیق، مبدل‌های حرارتی ساخته شده با کارایی بالا و عایق حرارتی خوب بساز کارامدتر هستند.

دیگ‌های چگالشی (condensing boilers) با کارایی حرارتی معمولا بیش از ۹۶ درصد- بر اساس جمع کل ارزش گرمازایی، بسیار کارآمد هستند. این دیگ‌های بخار انرژی بسیار زیادی از محصولات احتراق تولید می‌کنند، بنابراین گازهای لوله بخار را متراکم می‌کنند. در ۲۰ سال گذشته، بویلرهای کم مصرف با موفقیت در کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفتند و نصب آن‌ها در بعضی کشورها اجباری است. برای این‎‌که دیگ‌های چگالشی به طور مطلوب کارامد باشند، دمای آب برگشتی به دیگ بخار (بویلر) باید کمتر از ۵۵ درجه سانتی‌گراد باشد. با در نظر گرفتن مبدل‌های حرارتی مناسب یا طراحی ویژه چرخه‌های حرارتی، می‌توان از بازگشت آب سرد به دیگ اطمینان حاصل کرد. اگر بویلرهای متعارف (conventional boilers) و دیگ‌های چگالشی در یک چرخه حرارتی استفاده می‌شوند، ضروری است که اثراتی که دمای پایین آب روی بویلرهای متعارف دارد را در نظر بگیرید تا از آسیب احتمالی ناشی از خوردگی که در بویلرهای متعارف (غیر چگالشی- non-condensing) زمانی‌که دمای آب برای مدت زمان‌های طولانی به پایین‌تر از ۵۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، جلوگیری کنید.

کارایی یک دیگ بخار بستگی بسیار زیادی به پاکیزگی مبدل‌های حرارتی آن و وضعیت تنظیم نسبت هوا/ سوخت در مشعل دارد. برای به دست آوردن کارایی مطلوب؛ مبدل‌های حرارتی باید به صورت دوره‌ای تمیز شوند و آنالیز احتراق باید حداقل سالی یک‌بار انجام شود و نسبت هوا / سوخت برای کارایی مطلوب تنظیم شود.

مصرف انرژی بویلرها

بویلرها از طریق سوزاندن گاز، آب را گرم می‌کنند. به‌طور نسبی یک قسمت کوچکی از انرژی برای برق اجزایی مانند فن مشعل مصرف می‌شود. کارایی یک بویلر بستگی به نوع آن دارد-اتمسفری (حداقل کارایی)-چگالشی (حداکثر کارایی). از طریق عایق‌کاری پوشش بویلر می‌توان تلفات گرمایی را به حداقل رساند و به حداکثر بهره‌وری دست یافت. همچنین از طریق سطوح مبدل حرارتی می‌توان تلفات گرمایی لوله‌های بخار را به حداقل رساند. انتخاب مناسب و کنترل خوب از طریق مدولاسیون و توالی بویلرها برای اطمینان از کارایی آن‌ها و کاهش مصرف انرژی، ضروری است. همچنین نگهداری منظم برای تنظیم نسبت هوا / سوخت و تمیز نگه‌داشتن مبدل‌های حرارتی به منظور دستیابی به کارایی مطلوب احتراق، مهم است.

نگهداری و بهره‌برداری بویلرها

مسائل زیر برای کارآمدی نگهداری و عملکرد بویلرها مهم هستند:

• دستورالعمل‌های تولید‌کنندگان و توصیه‌های مربوط به نگهداری باید دنبال شود. این توصیه ها باید به دقت توسط تیم تعمیر و نگهداری تاسیسات ساختمان دنبال و اجرا گردند. همچنین توصیه هایی کلی و عمومی در هندبوک های مربوط به بویلر و نکات نگهداری و راهبری بویلر توسط مهندسین تاسیسات و پیمانکاران سرویس و نگهداری موتورخانه قابل دسترسی خواهند بود.
• اطمینان حاصل کنید که بویلر توسط یک تکنسین خدمات که دسترسی به داده‌های تولید‌کنندگان و تجهیزات تخصصی مانند تجهیزات تجزیه و تحلیل احتراق دارد، به صورت دوره ای (حداقل یک بار در سال) بررسی می‌شود. تعمیر و نگهداری شامل تمیز کردن مبدل‌های حرارتی، انجام تجزیه و تحلیل احتراق و تنظیم نسبت هوا / سوخت برای بهینه‌سازی راندمان احتراق برای محدوده خروجی گرما است و معمولا عملکرد بویلرها کمتر از ۱۰۰ درصد است.
• اطمینان حاصل کنید که تصفیه آب به‌درستی صورت گرفته است و نشت آب از سیستم گرمایشی حذف شده است. ساختار آب متشکل از اکسیژن و جامدات محلول است که می‌تواند منجر به خوردگی و / یا پوسته پوسته شدن مبدل‌های حرارتی و کاهش کارایی آن‌ها شود.
• بررسی نشت آب از بویلرها و سیستم توزیع آب گرم و اصلاح سریع آن‌ها.
• عایق حرارتی آسیب دیده در سیستم توزیع آب گرم را بررسی کنید و در صورت لزوم تعمیر کنید. برای اجزای سیستم مانند مبدل‌های حرارتی، دریچه‌ها، استرینرها (strainers) و فلنج‌ها (flanges)، بعید است که انتخاب عایق حرارتی‌ای با استاندارد بالا مقرون به صرفه باشد. اگر نصب ورق نقره‌ای ۵۰ میلی‌متری پوشیده شده از پشم شیشه که با مش فولادی و سیم پیچ در جای خود قرار می‌گیرد، به خوبی انجام شود؛ هزینه‌های بسیار کمتری از روکش فلزی دارد.
• کنترل‌های ضعیف بویلر به‌طور قابل توجهی سبب کاهش بهره‌وری می‌شوند. تماس‌های حرارتی نادرست می‌تواند سبب تلفات حرارتی زیادی شود. اطمینان حاصل کنید که ابزارهای ثانویه کنترل برای کم کردن این مسائل در نظر گرفته شده‌اند- برای مثال اقداماتی مانند تنظیم ثابت دمای محیط توصیه می‌شود.
• باید از کنترل توالی بویلرها اطمینان حاصل شود تا کارآمدترین بویلر برای ارائه تقاضای بار کار کند. دمای جریان آب داغ باید به حداقل برسد تا کارایی بویلر (به ویژه در دیگ‌های چگالشی) و کاهش تلفات گرما از لوله‌ها کاهش یابد. توجه: اطمینان حاصل کنید که در بویلرهای متعارف برای جلوگیری از خوردگی، دمای آب بازگشتی بالاتر از نقطه شبنم اسیدی (به طور معمول ۵۵ درجه سانتی‌گراد) است.
• در جایی که چندین بویلر نصب شده است، به ویژه از انواع اتمسفری بزرگ (که با تلفات گرمائی بالا در حالت آماده به کار به علت انتقال حرارت طبیعی همراه هستند)؛ اطمینان حاصل کنید که آب از طریق بویلرهایی که در حال انجام کار نیستند، جریان نمی‌یابد. این کار را می‌توان از طریق خاموش کردن دستی بویلرها و نصب دریچه‌های اتوماتیک انجام داد.

جایگزینی و ارتقا بویلرها

مسائل زیر را قبل از جایگزینی یا ارتقا بویلرها در نظر بگیرید:

• بدون توجه به بار حرارتی ساختمان و شناخت بویلری که بتوانند بین تقاضای سیستم و ظرفیت بویلر عملکردی قابل قبول ارائه دهد، بویلری جایگزین نکیند.
• اطمینان حاصل کنید که کارایی بویلر، حداقل با استانداردهای فعلی منطبق است.
• نصب بویلرهایی با کارآیی بالا شامل دیگ‌های چگالشی را در نظر بگیرید.
• برای سیستم‌هایی که دارای تلفات توزیع فشار زیادی هستند، تبدیل سیستم گرمایشی به نوع اصلی / ثانویه را برای کاهش انرژی پمپاژ در نظر بگیرید.
• برای نظارت بر کارایی بویلر gas sub-metering نصب کنید.

اگر شما هم نیاز به تعمیر تاسیسات خود ازقبیل بویلرها؛ تعمیر و نگهداری چیلر؛ بازسازی تاسیسات موتورخانه و … دارید می توانید با متخصصین ما در کلینیک انرژی تماس بگیرید.