11 روش گرمایش آب استخر- بخش اول

چرا آب استخر باید گرم شود؟ چه عواملی سبب برهم خوردن بالانس حرارتی آب استخر می‌شوند؟ 11 روش گرمایش آب استخر کدامند؟ روش‌های گرمایش بر پایه گازکدامند؟ 

همه ما می‌دانیم برای اینکه استخر قابلیت استفاده داشته باشد، باید دمای آب استخر در یک محدوده دمایی مشخص قرار گیرد. برای هر کاربری مجموعه آبی، در مراجع مختلف اعداد مشخصی ذکر شده اند که اعداد جدول زیر از استاندارد ملی ایران 11203 .ISIRI گردآوری شده است.

بدون گرمایش، آب استخر در گرم‌ترین روزهای سال حداکثر می‌تواند به 25 درجه سانتیگراد برسد. همچنانکه در جدول نیز مشهود است دمای حداکثری مذکور، دمای مطلوبی برای شناگر نمی‌باشد و در واقع دمای مطلوب آب جهت استفاده از استخر در اکثر موارد از این عدد بزرگتر هست.
علاوه بر این، تبخیر سطحی آب، ورود و خروج شناگران، سرریز آب و نیاز به اضافه کردن آب شهری به منظورجایگزینی آب کم شده و بسیاری عوامل دیگر باعث می شود تا بالانس حرارتی بر هم بخورد و دما از محدوده ذکر شده خارج گردد. این عوامل در کنار گسترش فصول استفاده از استخر (بویژه برای استخرهای روباز) مواردی است که گرمایش آب استخر را ضروری کند.
حال که با الزام بر گرمایش آب استخر آشنا شدیم، خوب است بدانیم که به طرق مختلف می‌توان آب استخر را گرم نمود. به طور کلی روش‌های گرمایش اب استخر را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم‌بندی نمود. این سه دسته عبارتند از گرمایش با گاز و سایر سوخت‌های فسیلی، گرمایش با الکتریسیته و گرمایش با استفاده از نور خورشید که در ادامه به تشریح این روش‌ها می‌پردازیم.

گرمایش با استفاده از گاز و سایرسوخت‌های فسیلی

در این روش از گرمایش، سوخت فسیلی (در اکثر موارد گاز) می‌سوزد و به روش‌های مختلف، حرارت تولید شده از آن به آب استخر انتقال یافته و آب استخر گرم می‌شود که در زیر به این روش ها می‌پردازیم.

هیترهای گازی

هیترهای گازی اغلب برای گرمایش استخرهای خانگی کوچک و متوسط استفاده می‌شوند. در این دستگاه، گاز طبیعی (متان) یا پروپان در محفظه احتراق دستگاه می‌سوزد و حرارت تولید شده را به کویل‌های حاوی آب استخر منتقل کرده و آب استخر به این طریق گرم می‌شود. مهمترین مزیت این سیستم عدم وابستگی به نور خورشید و دمای هوای محیط و قابلیت افزایش سریع دمای آب استخرمی‌باشد. از دیگر مزایای این سیستم می‌توان به حجم اشغالی کم و هزینه عملکردی پایین آن بواسطه گازسوز بودن اشاره کرد.
در کنار مزایای گفته شده این سیستم معایبی نیز دارد. قیمت اولیه خرید بالا، راندمان حرارتی پایین، عدم سازگاری با محیط زیست و طول عمر کمتر در قیاس با سایر روش‌های گرمایش از معایب این سیستم‌ می‌باشد.

اجاق‌های چوبی

استفاده از اجاق چوبی، روشی متداول در گرمایش استخر نمی‌باشد اما به جهت آشنایی مخاطبان گرامی در این نوشته گنجانده شده است. در این روش، آب استخر درون اجاق، به گردش درمی‌آید و از گرمای تولید شده بوسطه سوختن چوب در اجاق، گرم می‌شود. این روش عموما در استخرهای بسیار کوچک و برای استفاده کم و مقطعی بکار گرفته می‌شود. کنترل دمای آب استخر، در این حالت ضعیف بوده و هزینه نیروی انسانی بالای آن در کنار گران بودن چوب و عدم سازگاری با محیط زیست از معایب این روش می‌باشد. استفاده از اجاق‌های چوبی برای استخرهای بزرگ اصلا توصیه نمی‌شود چرا که در کنار معایب مذکور، صاحب استخر باید به طور پیوسته چوب مورد نیاز برای گرمایش آب استخر را نیز تامین کند.

گرمایش آب استخر با استفاده از مبدل‌های حرارتی

استفاده از مبدل‌های حرارتی، متداولترین روش گرمایش آب استخر می‌باشد. نکته حائز اهمیت برای بکار گیری مبدل‌های حرارتی این است که پروژه باید موتورخانه گرمایشی داشته باشد. یعنی حتما باید بویلر بخار یا بویلر آبگرم داشته باشد. در این روش آب گرم یا بخار تولید شده ( گرم کننده ) بواسطه سوختن گاز از یک طرف وارد مبدل حرارتی شده و با آب استخر ورودی از سمت دیگر مبدل ( گرم شونده ) تبادل حرارت کرده و آب استخر به شیوه غیرمستقیم گرم می‌شود. برای آشنایی با ساختار مبدل حرارتی به نوشته ” چرا از مبدل حرارتی در استخر استفاده می‌شود؟ ” مراجعه نمایید.

مبدل‌های حرارتی انواع گوناگونی دارند که در مقاله‌ای مجزا به بررسی آنها می‌پردازیم. این روش گرمایش، مزایای زیادی دارد که مهمترین آن تماس غیر مستقیم آب خورنده استخر با سطح دیگ و به تبع آن افزایش طول عمر دیگ می‌باشد. سرعت نسبتا بالای گرمایش آب استخر، استقلال از دمای محیط و نور خورشید، اشغال فضای کم، کنترل مناسب دما و هزینه تامین و نصب ارزان قیمت از دیگر مزایای این روش می‌باشد. از مهم‌ترین معایب این سیستم راندمان انرژی پایین آن و مصرف انرژی نسبتا بالای آن است.

با توجه به اینکه هزینه مصرف انرژی در کشور ما گران به حساب نمی‌آید، بنابراین این سیستم به تنهایی به عنوان سیستم اصلی، آب استخر را در تمام فصول سال گرم می‌کند. در سایر کشورها که انرژی بسیار گران است، به منظور کاهش مصرف انرژی این سیستم را با سیستم پمپ حرارتی (Heat Pump) و یا سیستم های خورشیدی ترکیب می‌کنند. به این صورت که مبدل حرارتی دمای آب استخر را به سرعت به محدوده مطلوب می‌رساند، سپس از آبگرمکن‌های خورشیدی یا پمپ‌های حرارتی برای ثابت نگه داشتن دما در محدوده دمایی مطلوب استفاده می‌شود. 

پکیج‌های گرمایشی استخری

در برخی پروژه‌ها بویژه پروژه‌های ویلایی، از سیستم موتورخانه گرمایش مرکزی برای گرمایش محیط و تامین آبگرم استفاده نمی‌شود. در واقع بواسطه محدودیت فضا، هزینه اجرا و نگهداری و بسیاری دلایل دیگر، کارفرما تمایلی برای تخصیص فضا به موتورخانه ندارد. بنابراین، قابلیت استفاده از مبدل حرارتی بواسطه عدم وجود بویلر مقدور نمی‌باشد. در این موارد، یکی از گزینه‌های قابل اتکا، استفاده از پکیج‌های گرمایشی استخر می‌باشد. به این تجهیز موتورخانه یکپارچه یا موتورخانه کامپکت (Compact) نیز گفته می‌شود. این تجهیز در واقع یک موتورخانه گرمایشی کامل شامل دیگ، مبدل، پمپ سیرکوله و … می‌باشد که در قالب یک مجموعه گردآوری شده است.
اشغال فضای کم، کنترل مناسب بر روی دمای آب خروجی و امکان تنظیم آب خروجی با دماهای متفاوت، راحتی در استفاده و هزینه اولیه کمتر نسبت به موتورخانه‌های معمول از مزایای این سیستم می‌باشد. این سیستم‌ها قابلیت سفارشی سازی شدن داشته و می‌تواننند علاوه بر گرم کردن آب استخر، گرمای مورد نیاز برای گرمایش جکوزی، گرمایش فضای استخر و آبگرم مصرفی برای دوش‌ و سرویس‌های بهداشتی پروژه را نیز تامین کنند. منبع تولید گرمای آنها نیز می‌تواند گاز، گازوئیل و یا حتی الکتریسیته باشد.

دیگ‌های گرمایش مستقیم

استفاده از دیگ گرمایش مستقیم یکی دیگر از روش‌های گرمایش آب استخر می‌باشد. در این روش، از یک دیگ فولادی، عموما از نوع فایرتیوب، بدون استفاده از مبدل حرارتی، برای گرمایش آب استخر استفاده می‌شود. در واقع، آب به صورت مستقیم (مانند هیترگازی) توسط شعله گرم می‌شود. نسل قدیمی این تجهیز بواسطه خورندگی شدید آب استخر، عمر بسیار کمتری نسبت به استفاده در حالت معمول دارد. نسل جدید این تجهیز با تغییراتی در جنس،عملکرد، ساختمان و چیدمان لوله‌ها، موسوم به دیگ نوع چگالشی از جنس فولاد ضد زنگ ساخته شده است.
از مزایای نسل جدید این سیستم، می‌توان به راندمان حرارتی بسیار بالا و به تبع آن مصرف انرژی بسیار پایین آن اشاره کرد. مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و حذف بسیاری تجهیزات از قبیل مبدل، پمپ و … و به تبع آن کاهش خرابی‌های ناشی از این تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیرو نگهداری از دیگر مزایای این تجهیز می‌باشند. از معایب ان نیز می‌توان به قیمت بالای آن، پیچیده بودن سیستم کنترلی آن بواسطه جدید بودن تکنولوژی، کمبود نیروی متخصص برای اجرای اصولی و انحصار این محصول به تعداد محدودی تولیدکننده اشاره کرد. (به جهت پرهیز از طولانی‌شدن نوشته‌ها، در اینجا به شرح عملکرد دیگ‌های چگالشی پرداخته نشده است. در صورت نیاز به توضیح بیشتر درباره آن، می‌توانید از طریق فرم تماس با ما در ارتباط باشید و سوالات خود را مطرح نمایید تا اطلاعات تکمیلی در خصوص ساختمان، نحوه عملکرد، دیتایل اجرا و … حضورتان ارسال گردد.)

در بخش دوم این نوشته، سایر روش‌های گرمایش استخر مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرد.

تهیه توسط تیم مهندسی پولونی