مبدل حرارتی چیست و چگونه کار می‌کند؟ چرا از مبدل حرارتی در استخر استفاده می‌شود؟ چرا آب استخر را مستقیما به داخل بویلر نمی‌فرستند تا گرم شود؟ چه نوع مبدل‌هایی برای گرمایش آب استخر رایج است؟
همه ما می‌دانیم که برای اینکه استخر و سایر اجزای مجموعه‌های آبی قابلیت استفاده داشته باشد، نیاز هست تا شرایط معینی را از حیث دما، میزان آلاینده‌ها و سایر عوامل برای آب استخر بوجود آوریم. یعنی دما باید در یک محدوده مشخص باشد و سطح آلاینده‌ها و عوامل بیماری‌زای موجود در آب در سطح حداقلی قرار داشته باشد. همچنین در استخرهای سرپوشیده باید شرایط دمای و رطوبت هوای استخر، در یک محدوده معین نگه داشته شود و جمیع این عوامل است که مطبوع بودن استفاده از یک مجموعه آبی را فراهم می‌کند.
تمامی این موارد را به تفکیک و بیان محدوده دقیق نگهداری این پارامترها در نوشته‌های این وبلاگ پوشش خواهیم داد. در این قسمت به موضوع مربوط به محدوده دمایی استخر با توجه به کاربری و نحوه تنظیم دمای آب استخر می‌پردازیم.
برای هر کاربری مجموعه آبی، در مراجع مختلف اعداد مشخصی ذکر شده‌اند که اعداد جدول زیر از استاندارد ملی ایران 11203 .ISIRI گردآوری شده است.
| نوع استخر | دمای استخر (درجه سانتیگراد) |
|---|---|
| استخر تفریحی | 26-28 |
| استخر درمانی | 29-35 |
| استخر خردسالان | 29-32 |
| استخر مسابقات شنا | 25-28 |
| استخر شنای موزون | 25-27 |
| استخر شیرجه | 27-32 |
| استخر واترپلو | 25-27 |
| استخر آبگرم | 36-40 |
مبدل حرارتی
همچنانکه مشاهده می‌شود، هر کاربری محدوده دمایی مختص به خود را داراست و به منظور داشتن بازدهی مطلوب، دما باید در این محدوده حفظ شود. تبخیر سطحی آب، ورود و خروج شناگران، سرریز آب و بسیاری عوامل دیگر باعث می‌شود تا بالانس حرارتی برهم بخورد و دما از محدوده ذکر شده خارج گردد. بنابراین حتما باید تمهیدی برای گرمایش و تنظیم دمای آب استخر بکار گرفت. ( توجه داریم که دمای پرکن آب استخر در محدوده 15- 5 درجه سانتیگراد می‌باشد.)
حال که با لزوم گرمایش آب استخر، آشنا شدیم باید بدانیم روش‌های مختلفی برای گرم کردن آب استخر وجود دارد. گرمایش با استفاده از انرژی خورشیدی و گرمایش با استفاده از هیترهای استخری (گازی یا الکتریکی) روش‌هایی از این دست می‌باشند. برای رسیدن به دماهای متفاوت برای مجموعه‌های آبی می‌توان برای هر یک از مجموعه‌ها گرمایش مستقل در نظر گرفت یا باید از یک منبع تولید حرارت (بویلر) بهره گرفته و با استفاده از واسطه‌ها دمای آب هر یک از این فضاها را به شکل مجزا کنترل نمود. به طور مثال استخر و جکوزی یک مجموعه را در نظر بگیرید. حال اگر بخواهیم با یک بویلر این دو دمای متفاوت را برای جکوزی (40 درجه سانتیگراد) و استخر (28 درجه سانتیگراد) به طور همزمان تامین کنیم، نیاز هست تا از یک واسط برای این منظور استفاده کنیم. مبدل حرارتی این نقش را ایفا می‌کند.
مبدل حرارتی تجهیزی است که پروسه انتقال حرارت را بین دو سیال (گاز یا مایع) که در دماهای متفاوتی قرار دارند، تسهیل می‌کند. این تجهیز در صنایع مختلف نظیر استخرهای ضدعفونی شونده به کمک نمک و استخرهای ضدعفونی شونده با کلرین، جکوزی و حوضچه‌های آبگرم، استخرهای با سیستم گرمایش خورشیدی، آبگرمکن‌ها و مولدهای آب گرم بهداشتی، چاه‌های حرارتی با هدف دفع حرارت از سیستم‌های حرارتی با استفاده از آب دریا، سیستم‌های بازیافت انرژی از آب پسماند و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین، با توجه به مزیت انتقال حرارت میان دو سیال بدون تماس مستقیم آنها با یکدیگر، مبدل حرارتی گزینه‌ای ایده ال برای کاربری استخر و سایر صنایع مرتبط با آب به حساب می‌آید و بسته به نوع کاربری، انواع مختلفی از مبدل حرارتی مانند لوله‌ای، پوسته و لوله، صفحه‌ای، مبدل‌های با سطوح پره دار و … طراحی و ساخته می‌شود.
کاربرد مبدل حرارتی در استخر
کاربرد مبدل حرارتی در استخر همچنانکه ذکر شد، گرم کردن آب استخر و رساندن آن به دمای مطلوب (بسته به کاربرد) با استفاده از تبادل حرارت آن با آبگرم تولید شده در بویلر (یا سایر منابع گرمایی) بدون تماس مستقیم با آن می‌باشد. در واقع در مبدل، حرارت از آبگرم تولید شده در بویلر گرفته و به آب استخر یا جکوزی که دمای آن (بواسطه عوامل ذکر شده در بالا) کاهش یافته است، داده می‌شود.
حال سوالی که ممکن است پیش بیاید این است که چرا از مبدل حرارتی استفاده می‌کنیم و مستقیما آب استخر را گرم نمی‌نماییم؟
اتفاقا در گذشته و در اجرای سنتی، آب استخر به شکل مستقیم تحت گرمایش قرار می‌گرفت. یعنی مثلا آب به طور مستقیم وارد بویلر می‌شد. اما به دلیل وجود مواد شیمیایی مختلف (برای حفظ تمیزی و سلامت آب) درون آب استخر، گردش این آب درون بویلر باعث آسیب و خرابی بویلر می‌گردید. بنابراین نیاز به حفاظت از بویلر و در عین حال گرمایش آب (و البته بسیاری دلایل دیگر!)، سبب شد تا امروزه از مبدل حرارتی برای این منظور استفاده شود.
در استخرها عموما از دو نوع مبدل حرارتی استفاده می‌شود که عبارتند از: مبدل پوسته – لوله و مبدل صفحه‌ای که در ایران، مبدل پوسته – لوله با توجه به موارد مربوط به فرآیند ساخت و تعمیر و نگهداری رایج‌تر است. در نوشته مبدل حرارتی استخری به توضیح در مورد ساختمان مبدل‌های حرارتی پوسته – لوله و مبدل صفحه‌ای و نحوه محاسبه و انتخاب مبدل پرداخته خواهد شد.
تهیه توسط تیم مهندسی پولونی
