کویل آب گرم یکی از تجهیزات مهم در سیستم‌های گرمایشی و تهویه مطبوع محسوب می‌شود که وظیفه انتقال حرارت به آب و توزیع گرما در محیط‌های مختلف را برعهده دارد. این دستگاه از لوله‌های فلزی تشکیل می‌شود که طراحی آن مارپیچ یا فین‌دار بوده و حداکثر سطح تماس را با جریان هوای عبوری دارد. کویل‌های آب گرم در صنایع مختلف، ساختمان‌های مسکونی و تجاری، موتورخانه‌ها و سیستم‌های گرمایشی کاربرد گسترده‌ای دارند. ساخت کویل آب گرم را می‌توان به دو روش دستی و صنعتی و در ابعاد مختلفی انجام داد که هر یک مزایا و معایبی داشته و متناسب با شرایط و نیاز شما می‌تواند یک روش ایده‌آل باشد. با توجه به این موضوع، ما در این مطلب به بررسی نحوه ساخت کویل آبگرم با ابعاد سفارشی می‌پردازیم تا شما بتوانید اطلاعات کافی در این زمینه بدست آورید.
بیتا سرویس یکی از معتبرترین مراکز ساخت کویل آب گرم در ایران است. برای مشاهده محصولات کویل آب گرم ساخته شده در بیتا سرویس روی لینک کلیک کنید.
در بیتا سرویس امکان ساخت کویل داکت اسپلیت برای تمامی برندها و ظرفیت‌ها امکان پذیر است. کویل آبگرم به دو روش صنعتی و دست ساز ساخته می‌شود که در ادامه قصد داریم به بررسی این دو روش بپردازیم.
اگر با کویل آب گرم آشنایی ندارید این مقاله را مطالعه نمایید: کویل آبگرم چیست و چه کاربردی دارد؟
بررسی روش صنعتی ساخت کویل آب گرم
در روش صنعتی ساخت کویل آب گرم، از تجهیزات پیشرفته و فرآیندهای مکانیکی برای تولید کویل‌هایی با کیفیت و دقت بالا استفاده می‌شود. کویل آب گرمی که به روش صنعتی تولید می‌شود، در مقیاس وسیع برای مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمامی مراحل ساخت در این روش به صورت خودکار یا نیمه‌خودکار بوده و با دقت و سرعت بالایی انجام می‌شود و در کنار این موارد، هزینه‌های تولید را نیز کاهش می‌دهد.
با توجه به این موضوع، مراحل مختلف این روش شامل موارد زیر می‌باشند:
1. انتخاب مواد اولیه
ابتدا باید مواد اولیه با کیفیت و مناسب انتخاب شوند. برای ساخت کویل‌های آب گرم، به لوله‌های مسی، فولادی ضد زنگ و یا آلومینیومی نیاز است. لوله‌های مسی به دلیل داشتن هدایت حرارتی بالا، انتخابی رایج‌تر هستند. فین‌ها معمولا از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند، تا سطح انتقال حرارت کویل‌ها را افزایش دهند.
2. خم‌کاری لوله‌ها
لوله‌ها باید به شکل مارپیچ یا یک حلقه پیچیده درآیند که برای این کار معمولا از دستگاه‌های خودکار خم‌کاری استفاده می‌شود تا با دقت زاویه‌ها و شعاع‌های خم را تنظیم کرده و لوله‌ها در یک الگوی خاص قرار گیرند. در برخی موارد برای تولید کویل‌های پیچیده‌تر، لوله‌ها به صورت چند حلقه‌ای یا پیچخورده طراحی می‌شوند.
3. ترکیب فین‌ها
در روش صنعتی، فین‌ها را معمولا به صورت ماشین‌کاری یا با استفاده از دستگاه‌های خودکار به لوله‌ها جوش داده یا می‌چسبانند. فین‌ها معمولا از ورق‌های نازک آلومینیوم ساخته می‌شوند و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص ساخت فین، آن‌ها را به شکل نوارهای فشرده درآورده و بر روی لوله‌ها قرار می‌دهند. بدین صورت سطح تماس کویل با هوا یا سیال را افزایش داده و راندمان انتقال حرارت را بالا می‌برد.
4. جوشکاری و مونتاژ
برای آنکه یک کویل مقاوم و با کیفیت ساخته شود، باید لوله‌ها و فین‌ها با دقت جوش داده شده و به هم متصل شوند. به همین دلیل در این مرحله از دستگاه‌های جوشکاری خودکار استفاده می‌شود. برای اتصال لوله‌ها و فین‌ها از روش‌های جوشکاری مختلف همچون جوشکاری با گاز آرگون (TIG) یا جوشکاری مقاومتی استفاده شده و اتصالی محکم و بدون نشتی ایجاد می‌کنند.
5. آزمایش کیفیت
پس از آنکه فرآیند تولید تکمیل شد، کویل‌های آب گرم باید تحت آزمایش کیفیت قرار گرفته و در صورت وجود هرگونه نقص در ساختار کویل، آن را شناسایی و اصلاح نمایند. این آزمایش‌ها شامل تست فشار برای اطمینان از عدم نشتی و تست عملکرد برای ارزیابی کارایی انتقال قدرت می‌باشند.
6. پوشش‌دهی و محافظت
در انتها، برای افزایش عمر مفید کویل و جلوگیری از خوردگی، سطح لوله‌ها و فین‌ها معمولا پوشش‌دهی می‌شوند. این پوشش می‌تواند به صورت الکتروفورتیک، پوشش رنگی و یا پوشش‌های مقاوم به خوردگی انجام شوند. این پوشش‌ها به ویژه در کویل‌هایی که در محیط‌های صنعتی و با شرایط سخت کار می‌کنند، بسیار اهمیت دارد.
چگونه یک کویل آب گرم دست‌ساز بسازیم؟
کویل آب گرمی که به روش دستی ساخته می‌شود، معمولا برای پروژه‌های کوچک، کارگاهها و یا مواقعی که به تولید محدود یا ابعاد کاملا سفارشی نیاز است، به کار برده می‌شود. کویل آب گرمی که به روش دستی ساخته می‌شود، با رعایت اصول فنی و استفاده از ابزار مناسب، می‌تواند به یک کویل آب گرم کارآمد تبدیل شود. مراحل ساخت کویل آب گرم دستی شامل موارد زیر می‌باشند:
1. تهیه ابزار و متریال مورد نیاز
برای شروع ساخت کویل آب گرم به روش دستی، به ابزار و متریال زیر نیاز دارید:
- لوله مسی یا فولادی
- فین آلومینیومی یا ورق فلزی
- دستگاه خم‌کن دستی یا فنر خم‌کن
- اره لوله‌بر یا ابزار برش لوله
- دستگاه جوش
- تجهیزات ایمنی (دستکش، عینک ایمنی و …)
2. طراحی و اندازه‌گیری
پیش از هرگونه اقدام برای ساخت کویل آب گرم خود، باید حتما ابعاد مورد نیاز را محاسبه کرده و بر روی یک کاغذ آن را طراحی کنید. این ابعاد شامل موارد زیر می‌شوند:
- طول و قطر لوله
- تعداد حلقه‌ها یا مارپیچ‌ها
- محل ورودی و خروجی آب گرم
- فاصله و تعداد فین‌ها (در صورت وجود فین)
3. خم‌کاری لوله‌ها
لوله‌ها باید با استفاده از فلز خم‌کن یا دستگاه‌های خم‌کن به شکل مارپیچ یا U شکل درآیند. شعاع خم‌ها باید استاندارد باشند تا از گرفتگی یا شکستگی لوله جلوگیری شود. همچنین برای افزایش سطح تماس لوله‌ها با هوا، می‌توان تعداد حلقه‌های مارپیچ را نیز بیشتر نمود.
4. نصب فین (در صورت نیاز)
برای آنکه بتوانید راندمان انتقال سرعت این دستگاه را بالا ببرید، می‌توانید بر روی لوله‌ها فین نصب کنید. این فین‌ها می‌توانند با پانچ دستی یا برث ورق ساخته شده و به لوله‌ها پرس یا لحیم شوند.
5. جوشکاری و آب‌بندی اتصالات
برای آب‌بندی و جوشکاری اتصالات، بهتر است از جوش آرگون برای لوله‌های مسی، و از جوش برق یا CO2 برای لوله‌های فولادی استفاده شود. نقاط اتصال، انشعابات ورودی / خروجی لوله باید با دقت بالا جوشکاری شوند تا هیچگونه نشتی نداشته باشند.
5. تست فشار و نشتی
پس از آنکه ساخت کویل آب گرم و جوشکاری‌های آن به پایان رسید، کویل را با آب یا هوای پرفشار تست می‌کنند تا از عدم نشتی آن مطمئن شوند. در صورتی که هرگونه نشتی وجود داشته باشد، باید محل مورد نظر دوباره جوشکاری شده و یا تعمیر شود.
7. رنگ‌آمیزی بیا پوشش ضد زنگ
در انتها نیز برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و افزایش طول عمر کویل، می‌توان بر روی لوله‌های مسی یا فولادی از رنگ ضد زنگ یا رنگ حرارتی استفاده نمایید.
نکات مهم در افزایش بازدهی کویل آب گرم
برای آنکه کویل آب گرم شما بهترین عملکرد را داشته و بیشترین گرما را به محیط منتقل کند، باید چندین نکته فنی و اصولی بسیار مهم را رعایت نمایید. این نکان شامل موارد زیر می‌شوند:
- جنس لوله و فین‌ها را درست انتخاب کنید: لوله‌های مسی با رسانایی حرارتی بالا و فین‌های آلومینیومی به دلیل داشتن وزن سبک و انتقال حرارت مناسب خود، می‌توانند یک گزینه ایده‌آل برای تبادل گرما باشند.
- سطح تماس با هوا را افزایش دهید: با استفاده از فین‌های بیشتر با فاصله کمتر، و یا فین‌های موج‌دار یا پرفوریشن‌دار، سطح تبادل حرارت افزایش پیدا می‌کند. علاوه بر این، باید حتما در نظر داشته باشید که فین‌ها به خوبی بر روی لوله فیکس شوند.
- مسیر جریان آب باید به طور صحیح طراحی شود: لوله‌ها را باید به شکلی طراحی کنید که آب گرم با سرعت یکنواخت در داخل کویل عبور کرده و با طراحی مارپیچ یا چند ردیفه مدت زمان تماس آب گرم با لوله افزایش پیدا کند. بهتر است ورودی و خروجی آب در نقاط مخالف کویل باشند تا تبادل حرارت بیشتر شود.
- استانداردهای خم‌کاری را رعایت نمایید: خم‌های تیز یا غیر استاندارد جریان آب را کاهش داده و موجب افت فشار می‌شود. به همین دلیل خم‌ها باید شعاع مناسبی داشته و با ابزارهای دقیق انجام شوند تا دفرمگی لوله و کاهش مقطع داخلی ایجاد نشده و راندمان کاهش پیدا نکند.
- با عایق‌کاری مناسب از نشتی جلوگیری کنید: آب‌بندی دقیق و تست نشتی پس از ساخت کویل ضروری بوده و باید اطراف لوله‌ها عایق‌کاری شوند تا از بروز هرگونه خطر، افت راندمان و هدررفت انرژی جلوگیری شود.
- به نگهداری و تمیزکاری دوره‌ای توجه شود: تجمع گرد و غبار بر روی فین‌ها و یا وجود رسوب داخل لوله‌ها انتقال حرارت را کاهش می‌دهد. با شستشوی فین‌ها و رسوب‌زدایی دوره‌ای داخل لوله‌ها، راندمان دستگاه در طول زمان حفظ می‌شود.
- برای گردش آب از پمپ مناسب استفاده کنید: با انتخاب یک پمپ سیرکولاتور مناسب برای گردش آب گرم با دبی و فشار کافی، از سرد شدن سریع آب جلوگیری می‌شود.
کویل آب گرم چگونه کار می‌کند؟
کویل آبگرم به عنوان یک مبدل حرارتی عمل کرده و وظیفه انتقال حرارت از سیال داغ به آب یا هوای سرد را بر عهده دارد. این دستگاه به طور معمول در سیستم‌های گرمایشی به کار برده می‌شود تا گرمای مورد نیاز در فضاهای مختلف را تامین کند. در ادامه نحوه عملکرد این دستگاه را مرحله به مرحله برای شما توضیح می‌دهیم.
1. جریان سیال داغ
در کویل آب گرم، ابتدا یک سیال داغ که معمولا آب گرم یا بخار است، از یک منبع گرمایشی مانند دیگ بخار یا پکیج گرمایشی به لوله‌های مارپیچ یا فین‌دار وارد می‌شود.
2. انتقال حرارت
با عبور این سیال داغ از داخل لوله‌ها، حرارت آن به سطح داخلی لوله منتقل می‌شود. وجود فین یا مارپیچ درون این لوله‌ها، سطح را افزایش داده و انتقال حرارت به محیط را آسان‌تر می‌کند.
3. گرم کردن محیط یا آب
این حرارت منتقل شده به سطح لوله‌ها، به محیط اطراف که می‌تواند آب یا هوا باشد، منتقل می‌شود. در سیستم‌های تهویه مطبوع، هوای سرد از کنار یا داخل کویل عبور کرده و گرم می‌شود. اما در سیستم‌های گرمایشی آب، این حرارت به آب منتقل شده و این آب برای گرم کردن محیط مورد نظر، وارد سیستم‌های رادیاتور، شوفاژ و یا سایر تجهیزات گرمایشی می‌شود.
4. بازگشت سیال به منبع
در انتها، سیال داغی که حرارت خود را از دست داده است، مجدد به منبع گرمایشی برمی‌گردد تا پس از گرم شدن این چرخه را تکرار کند.
مطالب مرتبط: