نحوه عملکرد پکیج چگالشی

در اثر سوختن گاز مشعل در دستگاه و به علت احتراق، گاز دی اکسید کربن و بخار آب بوجود می آید. محصولات احتراق با دمای بالا حدود ۱۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراید در پکیج های معمولی از دودکش خارج می شوند. با در نظر گرفتن اینکه در این دما آب در فاز بخار می باشد، قسمتی از انرژی گرمایی بوسیله خارج شدن محصولات احتراق با دمای بالا اتلاف می شود.

با اعمال تغییراتی در طراحی پکیج در سیستم های چگالشی (Condesing)، برای پیش گرمایش آب سرد ورودی به پکیج از محصولات احتراق استفاده می شود. لذا دمای گازهای خروجی تا دمای ۶۰ الی ۷۰ درجه کاهش می یابد. این دما با تولید بخار آب همراه می باشد که در طول فرآیند احتراق تقطیر می شود و به کنداسه تبدیل می شود، به همین دلیل به این دستگاه ها پکیج چگالشی گفته می شود.

افزایش کارایی پکیج چگالشی

جذب گرمای خروجی توسط دودکش باعث افزایش کارایی پکیج های چگالشی می شود. لذا با استفاده از مشعل های مخصوص و استفاده از جنس های ضد خوردگی، با راندمان ۹۸ درصد تولید حرارت خواهید داشت. با توجه به نزدیکی آب تقطیر شده با گازهای مونواکسید کربن و در اکسید کربن، اسید کربنیک H2CO3 با PH تقریبا ۴ تولید می شود. بنابراین در استفاده از پکیج های چگالشی لازم است تا ملاحظات ایمنی را رعایت شود. مسیر خروجی گازهای حاصل از احتراق در پکیج های چگالشی باید در برابر خورندگی اسید و رطوبت عایق باشند.

  پکیج چگالشی چیست؟ و چگونه کار میکند؟

در پکیج های معمولی، مقداری از انرژی ورودی به دستگاه (که از سوختن گاز طبیعی تامین می گردد) به صورت انرژی حرارتی و از طریق خروج گاز های حاصل از احتراق هدر می روند؛ به نحوی که دمای گازهای حاصل از احتراق، حدود 100 الی 120 درجه سانتی گراد می باشد.

  در پکیج های چگالشی (CONDENSING) با تغییر طراحی محصول از این هدر رفت تا حدودی جلوگیری به عمل می آید و از انرژی حرارتی گازهای حاصل از احتراق برای پیش گرم آب مدار گرمایش استفاده می شود به نحوی که دمای گازهای حاصل از احتراق تا 60 الی 70 درجه سانتی گراد کاهش خواهد یافت. یکی از محصولات فرآیند احتراق، بخار آب است که از واکنش بین هیدروژن موجود در سوخت با اکسیژن هوا حاصل می گردد. لذا با توجه به سرد کردن گازهای حاصل از احتراق، بخار آب موجود در آن از حالت گاز به حالت مایع در آمده و چون در مجاورت مونواکسید کربن و دی اکسید کربن قرار دارد سبب ایجاد اسید شده و PH آن تا 4 کاهش می یابد که به شدت اسیدی ست.

 لذا محل نصب این محصولات مستلزم رعایت شرایط ویژه به شرح زیر می باشد:

  • مسیر خروج گازهای حاصل از احتراق در پکیج کندانس باید در برابر رطوبت عایق باشد و از جنس پلی پروپیلن، آلومینیوم زخیم و یا پولیکا انتخاب شود زیرا قطعات حاصل از میعان در دودکش کندانس دارای خاصیت اسیدی بوده و توانایی خوردگی دارند.
  • هرگز از لوله هایی که در برابر خاصیت خورندگی اسید مقاومت ندارند به عنوان دودکش پکیج های کندانس استفاده ننمایید.
  • به هیچ عنوان گازهای حاصل از احتراق پکیج های کندانس را به لوله سیمانی و یا آزبست هدایت ننمایید زیرا اینگونه لوله ها در برابر رطوبت عایق نبوده و سبب آسیب رساندن به نمای بیرونی دیوار خواهد گردید.
  • حتما در انتهای دودکش با استفاده از سیفون آب حاصل از معیان پکیج های کندانس را به فاضلاب هدایت نمایید و یا لوله دودکش دستگاه کندانس را به طرف پکیج شیب دهید تا آب حاصله از طریق درین دستگاه وارد فاضلاب گردد.
  • حتما لوله درین دستگاه را با استفاده از یک رابط مقاوم در برابر اسید به فاضلاب متصل نمایید و از رها کردن در ظرف جدا خودداری نمایید.
  • در صورت آماده نبودن لوله کشی فاضلاب جهت اتصال درین از راه اندازی دستگاه خودداری نمایید.


  هدف از ساخت و توسعه پکیج های چگالشی، استفاده از گرمای نهان تبخیر بخار آب موجود در محصولات احتراق است. پکیج دیواری معمولی بخش قابل توجهی از انرژی را توسط محصولات احتراق و گازهای خروجی از دست می دهد، البته این گرمای خروجی صرف راندن محصولات احتراق به بیرون می شود. در پکیج چگالشی از این گرما به منظور پیش گرم کردن آب ورودی استفاده می شود. برای حل مشکل خوردگی نیز از یک مبدل حرارتی از جنس فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود و آب تقطیر شده می تواند به فاضلاب ریخته شود. در نتیجه اولین تفاوت بین پکیج گرمایشی معمولی و پکیج چگالشی در همین نکته است.

  پکیج های چگالشی نیاز به یک لوله برای تخلیه آب اسیدی حاصل از چگالش دارند، هم چنین مشکل اسیدی بودن آب حاصل، را نیز می توان بوسیله یک کیت خنثی کننده حل کرد و pH آب را به نزدیکی ۷ رسانید.

  پکیج چگالشی مانند پکیج گرمایشی معمولی یک مشعل دارد و تنها تفاوت آن در وجود یک مبدل حرارتی بزرگ اضافی برای تقطیر بخار آب نسبت به نوع معمولی است. هم چنین دودکش نیز باید از موادی ساخته شود که در برابر خوردگی مقاوم باشد از جمله این مواد میتوان فولاد ضد زنگ ، CPVC و AL29_4C را نام برد.

 راندمان عملکرد پکیج چگالشی:

  بر اساس نتایج، راندمان پکیج چگالشی می تواند به بیش از ۹۸ درصد نیز برسد. با اعمال یک سری شرایط سخت می توان به این راندمان دست پیدا کرد که به عنوان مثال بایستی مشعل با راندمان ۲۰ درصد کار کند. هم چنین بایستی دمای آب برگشتی به پکیج بین ۴۵ تا ۵۰ درجه سانتی گراد باشد تا راندمان به حداکثر مقدار خود برسد. در این صورت می توان به راندمانی حدود ۸۴ تا ۹۲ درصد رسید که در مقایسه با یک پکیج گرمایشی معمولی با راندمان ۸۲ درصد و یک پکیج قدیمی بسیار عملکرد خوبی است.

  برای دستیابی به راندمان حداکثر در پکیج های چگالشی، لازم است دمای آب ورودی تا حد امکان پایین باشد در حقیقت دمای آب ورودی بایستی کمتر از دمای شبنم گازهای خروجی باشد. در بعضی سیستم های خانگی نظیر گرمایش از کف به طور معمول دمای آب ورودی پایین است. اما در سیستم های رادیاتوری این مساله وجود دارد که بایستی دمای آب ورودی به پکیج را با استفاده از برخی روش ها کاهش داد، در نتیجه طراحی کلی سیستم گرمایش ساختمان نیز بر روی عملکرد پکیج چگالشی تاثیر دارد.

  همانطور که قبلا گفته شد اگر از گازهای خروجی گرما بگیریم ممکن است در تخلیه آنها با مشکل مواجه شویم به همین دلیل در پکیج های چگالشی برای تخلیه گازهای حاصل از احتراق نیاز به یک فن داریم. هم چنین به دلیل اینکه دمای گازهای خروجی تا حد ممکن پایین است می توان بجای استفاده از یک لوله بلند فلزی برای دودکش از یک لوله کوتاه با جنس PVC استفاده کرد که در اینصورت مشکل خوردگی نیز وجود ندارد.

 چگونگی افزایش راندمان در پکیج های چگالشی:

  در حقیقت پکیج چگالشی و پکیج با تولید مشترک کوچک (Micro CHP) هر دو از یک روش برای افزایش راندمان استفاده می کنند و آن این است که هر دو  گرمایی که ممکن است به هدر برود را استفاده می کنند. در پکیج های با تولید مشترک کوچک این گرما به برق تبدیل می شود اما در پکیج های چگالشی این گرما صرف پیش گرم کردن آب ورودی می گردد.

  یکی از نکات بارز استفاده از بویلر تحت فشار، کمک به کاهش گرم شدن جهانی کره زمین است. به این صورت که این پکیج ها با استفاده از این اصل که بخار آب را تبدیل به آب می کنند، می توانند از ورود هر چه بیشتر بخار آب (که خود یکی از گازهای گلخانه ای است) به اتمسفر جلوگیری کنند.

  پکیج های چگالشی به دلیل اینکه دارای یک مبدل حرارتی اضافه هستند و به دلیل پیچیدگی بیشتر گران قیمت تر هستند اما از طرفی قابلیت اعتماد کمتری در طول دوره عمر خود دارند.

  در انگلستان قوانین تاکید می کنند که بایستی پکیج های مورد استفاده در مصارف خانگی از تاریخ آپریل ۲۰۰۵ همگی دارای رده انرژی A یا B باشند، این بدان معناست که بایستی پکیج های مورد استفاده از نوع چگالشی باشند. هم چنین در برخی کشور های پیشرفته، دولت با ایجاد طرح های مالی در جهت تشویق شهروندان به استفاده از پکیج های چگالشی برآمده است.

  دسته بندی پکیج های چگالشی بر اساس فن:

 در شکل بالا دو نمونه طرح وار از پکیج های چگالشی دیده می شود. تفاوت بین این دو طرح در این است که در شکل سمت راست برای جریان هوا از فن دمشی و در طرح سمت چپ برای به جریان در آوردن هوا و محصولات احتراق از فن مکشی استفاده شده است. هم چنین در شکل سمت چپ از دو مبدل حرارتی جداگانه برای قسمت های چگالشی و غیر چگالشی استفاده شده است.

  انواع پکیج های چگالشی:

  دو نوع اصلی از پکیج های چگالشی نوع سیستمی و ترکیبی هستند.

  • پکیج چگالشی ترکیبی:

  این نوع از پکیج چگالشی نیازی به یک مخزن آبگرم ندارند بدین معنی که زمانی که آبگرم مورد نیاز است، شروع به گرم کردن آب می کند. در این صورت لازم نیست برای گرم شدن آب زمان زیادی را صرف کنید و هم چنین به دلیل اینکه مخزن آبگرم ندارند، کوچک تر هم هستند و فضای کمتری را اشغال می کنند.

  این نوع پکیج های چگالشی دارای راندمان بیشتری نسبت به نوع سیستمی هستند اما دارای ظرفیت کمتر نیز می باشند که در این صورت برای استفاده در خانه های کوچک مناسب است.

  • پکیج چگالشی سیستمی (مخزن باز):

  این نوع از پکیج چگالشی دارای یک تانک ذخیره آبگرم هستند و برای استفاده در خانه های بزرگ تر که دارای چندین حمام و دستشویی هستند و معمولا به طور همزمان مورد استفاده قرار می گیرند مناسب تر است. در این صورت شما نیاز به فضایی جهت نصب و جانمایی تانک آبگرم خواهید داشت.

  نکات نصب پکیج چگالشی:

  • به دلیل اینکه پکیج های چگالشی انصافا سبک هستند به راحتی می توان آنها را بر روی یک دیوار نصب کرد.
  • پکیج چگالشی دارای دودکش کوتاه تری است به همین دلیل باید بر روی یک دیوار خارجی نصب شوند. هم چنین قرار گرفتن در سطح زمین مانند فضای زیر پله ها نیز می تواند مناسب باشد.
  • پکیج چگالشی نیاز به یک لوله جهت تخلیه آب حاصل از میعان دارد که بایستی به لوله فاضلاب متصل شود.
  • ممکن است در هنگام ساخت ساختمان نیاز به برنامه ریزی برای مکان و موقعیت نصب پکیج چگالشی باشد بالاخص آنکه در بعضی موارد باید دودکش تا یک متر از بالاترین سطح سقف ساختمان ارتفاع داشته باشد و این امر ممکن است به زیبایی ساختمان لطمه وارد کند و از خیابان قابل مشاهده باشد.
  • پکیج چگالشی نیز مانند بقیه وسایل گازسوز نیاز به بررسی و سرویس سالانه دارد. هم چنین بایستی دودکش از نظر تمیزی و سالم بودن بررسی شود و یک شخص متخصص بایستی وضعیت پکیج را از لحاظ ایمنی و راندمان بررسی کند.


  ممکن است این سوال مطرح شود که سایز پکیج چگالشی مناسب برای یک خانه چقدر است؟

  در پاسخ می توان گفت با توجه به اینکه در هر خانه تعداد مختلفی شوفاژ و حمام و موارد مصرف آبگرم وجود دارد لذا تعیین سایز پکیج مشکل است؛ اما متخصص و نصاب پکیج با توجه به میزان مصرف آبگرم و فضای خانه و تعداد اتاق ها و تعداد شوفاژها و … می تواند سایز مناسب را به شما بگوید. سایز معمول پکیج های چگاشی بین ۱۲ تا ۴۰kw است.

  تکنولوژی پکیج های چگالشی:

 1) پیش گرم کردن هوای ورودی به بویلر

  پیش گرم کردن هوای ورودی به بویلر از طریق انتقال گرمای گازهای خروجی از دودکش به هوای ورودی بویلر انجام می شود. با این روش شرایط احتراق بهبود می یابد و راندمان کلی بویلر به ازای هر 40 درجه سانتی گراد افزایش دمای هوای ورودی معادل 2.5% افزایش خواهد داشت. البته باید به این موضوع توجه داشت که چنانچه دمای گازهای خروجی بیش از حد کاهش یابد به نقطه شبنم نزدیک گردد. امکان بروز میعان در گازهای خروجی وجود دارد و در نتیجه سبب خوردگی در دودکش می گردد. همچنین افزایش دمای هوا احتراق سبب گسترش انتشار NOx که از آلاینده های زیست محیطی می باشد، می گردد.

  2) بهره گیری از اکونومایزر

  برای انتقال گرما از گازهای خروجی دودکش به آب ورودی به بویلر از اکونومایزر استفاده می شود از طریق میزان انرژی لازم در بویلر به دلیل پیش گرم کردن آب ورودی، کاهش یافته و در نتیجه راندمان کلی بویلر افزایش می یابد. تقریبا می توان گفت به ازای هر 5 درجه سانتی گراد افزایش دمای آب گرم ورودی به بویلر به میزان 1% در مصرف سوخت صرفه جویی می گردد. اکونومایزرها نیز همانند سیستم پیش گرم کردن هوا، مشکلات مربوط به بروز میعان و خوردگی را دارند.

  3) استفاده از توربولاتورها

  توربولاتورها یک سری تیغه و مانع می باشند که درون لوله های آتشی و در قسمت ابتدایی مسیر گازهای خروجی در بویلر های لوله آتشی مورد استفاده قرار می گیرند، توربولاتورها به منظور ایجاد اغتشاش در مسیر جریان گاز جهت افزایش انتقال حرارت به سطح لوله مورد استفاده قرار می گیرند و با این روش راندمان کلی بویلر افزایش می یابد.

  4) کنترل احتراق

  درصد بالای هوای اضافه در بویلرها، سبب انتشار NOx و افزایش میزان دبی جرمی هوا و در نتیجه افزایش تلفات حرارتی از طریق گازهای خروجی از دودکش می گردد. برای بهبود این موضوع از سیستم های کنترل احتراق بویلر و کنترل میزان هوای تازه استفاده می کنند. می توان گفت راندمان کلی بویلر با توجه به دمای گازهای خروجی، به ازای هر یک درصد کاهش میزان O2 به میزان 0.25% افزایش می یابد.

  5) بهبود عایق کاری بدنه بویلر

  اتلاف حرارتی از بدنه بویلر و تلفات تشعشعی از دیگر پارامترهایی است که سبب کاهش راندمان بویلر می گردد. با کاهش توان بویلر، میزان تلفات تشعشعی تا 7% قابل افزایش است، بنابراین بهبود عایق کاری بدنه سبب کاهش اتلاف حرارتی و تلفات تشعشعی از دیگ می شود و با عایق بندی مناسب می توان راندمان بویلر را افزایش داد.

  6) تجهیزات کنترلی مدرن

  پکیج های چگالشی زمینی و دیواری مرکزی دارای صفحه کنترلی مجهز به ماژول برنامه ریزی BM می باشند که از طریق آن مدیریت زمانی و برنامه ریزی عملکردی دستگاه جهت کارکرد کاملا اتوماتیک قابل انجام است.

  پکیج های چگالشی زمینی و دیواری مرکزی با استفاده از سیستم های کنترل جانبی قابلیت اجرای سیستم BMS برای تاسیسات ساختمان را دارند و با استفاده از ماژول هایی تکمیلی پیشرفته قابلیت مدیریت تا 4 دستگاه به صورت یک سیستم واحد، کنترل همزمان 7 سیکل گرمایشی، 3 سیکل خورشیدی، 16 پمپ و 7 شیربرقی را دارند. همچنین قابلیت اتصال به کامپیوتر جهت نمایش و تنظیم تمامی پارامترها و ارتباط از طریق تلفن و موبایل و در نهایت اتصال به سیستم مدیریت مرکزی ساختمان با استفاده از این تجهیزات وجود دارد.

 ویژگی های  پکیج های چگالشی:

  • تنوع مدل و قابلیت اتصال مدولاسیون با توان خروجی بالا.
  • قابلیت برقراری اتصال مدولار جهت تامین توان خروجی بالا به صورت آبشاری با کارایی واحد.
  • احتراق پاک و بدون آلاینده، منطبق با استاندارد کارایی انرژی زیست محیطی.
  • مجهز به مشعل پرمیکس با الیاف فلزی جهت افزایش توان تشعشعی و حداکثر مدولاسیون (در بعضی از مدل های دیواری مستقل و مرکزی پیشرفته).
  • دارای مبدل حرارتی استوانه ای از آلیاژ آلومینیوم _ سیلیکون جهت کارکرد به صورت چگالشی و با راندمان 110% (در بعضی از مدل های دیواری مستقل و مرکزی پیشرفته).
  • مجهز به سیستم کنترل فوق پیشرفته با قابلیت برنامه ریزی ساعتی، سیستم عیب یاب الکترونیکی و امکان نصب ترموستات داخلی، سنسور دمای هوای بیرون و سیستم کنترل از راه دور.
  • قابلیت سرویس محفظه در مکان نصب، تحت فشار و بدون نیاز به تخلیه سیستم.
  • مجهز به مبدل حرارتی راندمان بالا ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم، سیلیکون با طول عمر بالا، بدون رسوب گیری و نیاز به تعمیر و نگهداری (در مدل های زمینی مرکزی).
  • کوچک و سبک با توان خروجی بسیار بالا (در مدل های زمینی مرکزی).
  • عدم نیاز به برقراری حداقل جریان گردشی آب در دیگ (در مدل های زمینی مرکزی).
  • عدم محدودیت جهت کاهش دمای آب گرم برگشتی به دیگ (در مدل های زمینی مرکزی).
  • حداقل 50 درصد صرفه جویی در مصرف انرژی سالانه در مقایسه با موتورخانه های رایج (در مدل های زمینی مرکزی و دیواری، موتورخانه های چگالشی).

  مزایای استفاده از پکیج چگالشی:

  1. مزیت اصلی استفاده از پکیج های چگالشی نسبت به نوع غیر چگالشی این است که حداقل ۲۵ درصد بازده بیشتری دارند. این سطح از راندمان با توجه به استفاده از گرمای تلف شده در دودکش بدست می آید و آب ورودی را پیش گرم می نماید.
  2. پکیج های چگالشی آلودگی هوا توسط کربن را کاهش می دهند. با نصب یک پکیج چگالشی بجای پکیج گرمایشی معمولی آن می توان سالانه از ورود بیش از ۱۲۰۰ کیلوگرم کربن به جو جلوگیری کرد. هم چنین مقدار دوده نیز کاهش پیدا می کند.
  3. به دلیل اینکه پکیج های چگالشی به خوبی عایق بندی شده اند و اکثرا هوای مورد نیاز برای احتراق را از بیرون از فضای خانه دریافت می کنند لذا از نظر ایمنی بسیار مناسب هستند.
  4. هم چنین به دلیل اینکه آب تقطیر شده که نسبتا دارای خاصیت اسیدی است به فاضلاب ریخته می شود لذا خطر تماس با مایعات سمی نیز وجود ندارد.
  5. اکثر مدل های پکیج چگالشی برای نصب نیاز به فضای کمتری نسبت به پکیج گرمایش معمولی دارند. هم چنین در نوع ترکیبی پکیج های چگالشی که مخزن آبگرم ندارد، نیاز به فضا برای نصب کمتر هم می شود که در اینصورت میتوان آنها را در آشپزخانه نیز نصب نمود.
  6. به دلیل اینکه اکثرا قطعات این نوع پکیج های گرمایشی دارای مواد آهنی نیستند و اغلب از جنس فولاد ضد زنگ هستند لذا خوردگی کمتری در آنها اتفاق می افتد و لذا هزینه تعمیر و تعویض قطعات به شدت کاهش پیدا می کند.
  7. پکیج های چگالشی نیازی به تایمر و کنترلر پیچیده ندارند زیرا به راحتی با باز شدن شیر آبگرم شروع به تهیه آبگرم می نمایند.
  8. این نوع از پکیج های گرمایشی قابلیت گسترش دارند به طور مثال ترکیب با کلکتورهای خورشیدی، پمپ های حرارتی و…
  9. یکی از ویژگی های پکیج های چگالشی این است که می توان این نوع پکیج را در سیستم حرارت مرکزی هوای گرم نیز استفاده کرد.
  10.  و…
    سبد خرید