رسوب گرفتن کویل آبگرم یکی از رایج ترین مشکلات سیستم های گرمایشی است؛ مشکلی که اگرچه در ابتدا سطحی و قابل چشم پوشی به نظر می رسد، اما به مرور زمان می تواند راندمان سیستم را به شدت کاهش دهد و مصرف انرژی را چند برابر کند.
بسیاری از کاربران از این موضوع شکایت دارند که چرا با وجود سرویس دوره ای، باز هم با رسوب کویل آبگرم مواجه می شوند؛ اما واقعیت این است که تشکیل رسوب نتیجه مجموعه ای از عوامل فیزیکی، شیمیایی و عملیاتی است که اگر به درستی کنترل نشوند، طبیعی است که مجدداً ایجاد شوند.
در این مقاله تلاش شده است با نگاهی دقیق و کاربردی، ساختار کویل، نحوه عملکرد آن و مهم ترین دلایل رسوب گذاری بررسی شود تا بتوان دلایل اصلی این اتفاق را به وضوح شناسایی کرد و از بروز آن جلوگیری نمود.
مهم ترین دلایل رسوب گذاری در کویل آبگرم
رسوب کویل آبگرم تنها نتیجه سختی آب نیست، بلکه مجموعه ای از عوامل باعث می شود فرآیند رسوب گذاری شدت بیشتری پیدا کند. گاهی کاهش سرعت جریان آب، گاهی افزایش دما و در برخی مواقع ترکیبات شیمیایی موجود در لوله ها و فلزات باعث تشدید این مشکل می شود. در ادامه، دلایل اصلی رسوب کویل آبگرم به صورت کاملاً تخصصی بررسی می شود.
سختی بالای آب
آب سخت اصلی ترین عامل رسوب کویل آبگرم است. زمانی که آب حاوی مقادیر زیاد کلسیم و منیزیم باشد، این ترکیبات هنگام گرم شدن شروع به ته نشینی کرده و به صورت لایه های آهکی روی سطح داخلی لوله ها می چسبند. این رسوبات به مرور ضخیم تر می شوند و مانند یک عایق حرارتی عمل می کنند.
هرچه دمای آب بیشتر باشد و درون لوله ها بیشتر بماند، واکنش رسوب گذاری سریع تر صورت می گیرد. در سیستم هایی که از آب شهری بدون سختی گیری استفاده می شود، سرعت رسوب گذاری بسیار بیشتر است.
دمای بالای آب یا افزایش بیش از حد حرارت
بالا بودن دمای آب باعث تسریع واکنش های شیمیایی و تجزیه نمک های معدنی می شود. زمانی که دما بیش از حد استاندارد بالا برود، مواد معدنی به سرعت از حالت محلول خارج شده و به دیواره لوله می چسبند.
این موضوع یکی از دلایلی است که در دیگ های قدیمی یا سیستم هایی که کنترل دما دقیق نیست، رسوب کویل آبگرم با شدت بیشتری دیده می شود. هرچقدر حرارت بیشتر باشد، ضخامت رسوب سریع تر افزایش می یابد و جریان آب محدودتر می شود.
جریان آهسته یا رکود آب
جریان ناکافی آب در کویل باعث می شود آب زمان بیشتری داخل لوله ها باقی بماند. همین توقف نسبی یا جریان کند، فرصت کامل برای تشکیل رسوب فراهم می کند. در سیستم هایی که پمپ ضعیف است یا مسیر لوله کشی نامناسب طراحی شده، میزان رسوب کویل آبگرم بسیار بیشتر است. جریان استاندارد آب علاوه بر اینکه باعث جابه جایی سریع حرارت می شود، از تجمع مینرال ها روی سطح لوله جلوگیری می کند.
خوردگی و ترکیب با فلزات کویل
در برخی موارد سطح فلزی لوله های کویل دچار خوردگی می شود و این خوردگی بستری مناسب برای چسبیدن رسوبات ایجاد می کند. ذرات فلزی ناشی از خوردگی با مواد معدنی موجود در آب ترکیب می شوند و رسوبات سنگین تری را شکل می دهند.
خوردگی معمولاً در کویل هایی که از فلزات باکیفیت پایین تر ساخته شده اند یا سیستم هایی که کنترل pH آب در آنها رعایت نمی شود، شدت بیشتری دارد. ترکیب رسوب و خوردگی می تواند لوله ها را مسدود کرده و موجب افت شدید راندمان شود.
استفاده از آب بدون تصفیه یا تصفیه ناقص
یکی از بزرگ ترین اشتباهات در سیستم های گرمایشی، استفاده از آب تصفیه نشده یا سیستم های سختی گیری ناکارآمد است. وقتی آب از فیلتر مناسب عبور نکند و املاح آن کنترل نشود، واکنش های رسوب گذاری چند برابر می شود.
سیستم هایی که از دستگاه های سختی گیر رزینی یا اسمز معکوس استفاده نمی کنند، معمولاً بیشترین میزان رسوب کویل آبگرم را تجربه می کنند. حتی کوچک ترین ضعف در عملکرد فیلترها یا احیای نامنظم رزین می تواند باعث ورود مقدار زیاد املاح به سیستم شود.
روش های پاک سازی رسوب کویل آبگرم
زمانی که رسوب کویل آبگرم به مرحله ای می رسد که باعث کاهش راندمان یا افزایش مصرف انرژی می شود، شستشو و پاک سازی ضروری است. در این مرحله باید براساس شدت رسوب، جنس لوله ها و شرایط سیستم تصمیم گیری شود.
برخی رسوبات سبک و اولیه با شستشوی ساده پاک می شوند، اما رسوبات سنگین تر به روش های تخصصی تر نیاز دارند. پاک سازی به سه شیوه کلی انجام می شود که هرکدام برای یک شرایط خاص مناسب هستند.
روش شیمیایی (اسیدشویی)
اسیدشویی یکی از رایج ترین روش های پاک سازی رسوب کویل آبگرم است. در این روش از محلول های اسیدی کنترل شده استفاده می شود تا رسوبات آهکی، کربناتی یا معدنی حل شوند و به صورت کامل از سطح لوله جدا گردند. محلول اسیدی با دستگاه پمپ مخصوص وارد کویل می شود و پس از مدت مشخص، رسوبات را تجزیه می کند.
سپس با آب خنثی و تمیز شستشو انجام می گیرد تا هیچ گونه باقی مانده شیمیایی در سیستم نماند. استفاده نادرست از اسید می تواند باعث خوردگی شدید لوله ها شود، بنابراین این روش باید توسط تکنسین های متخصص انجام شود. اسیدشویی برای رسوبات متوسط تا سنگین و در سیستم هایی که زمان محدودی برای توقف دارند، عملکرد بسیار مؤثری دارد.
روش مکانیکی (برس زدن داخلی)
در سیستم هایی که امکان دسترسی به لوله ها وجود دارد یا رسوبات در لایه های ابتدایی هستند، روش مکانیکی بهترین انتخاب است. برس زدن داخل لوله ها باعث جدا شدن رسوبات فیزیکی می شود و می تواند بدون استفاده از مواد شیمیایی، مسیر جریان آب را کاملاً باز کند.
این روش برای کویل های با قطر بیشتر یا کویل هایی که ساختار لوله کشی آنها ساده است کاربرد دارد. برس زدن یک روش کم خطر است و آسیبی به فلز وارد نمی کند، اما برای رسوبات بسیار سخت یا ضخیم کارایی کافی ندارد.
تعویض یا تعمیر کویل های شدیداً رسوب دار
در مواردی که رسوب کویل آبگرم به حدی شدید شده باشد که هیچ روش شیمیایی یا مکانیکی توان پاک سازی کامل را نداشته باشد، تعویض کویل ضروری است. رسوبات قدیمی که با خوردگی ترکیب شده اند، معمولاً ساختاری سخت، چسبنده و غیرقابل برداشت ایجاد می کنند.
چنین لایه هایی جریان آب را تقریباً مسدود کرده و انتقال حرارت را به حداقل می رسانند. تعمیر بخش هایی از کویل گاهی ممکن است مشکل را موقتاً حل کند، اما در سیستم های گرمایشی بزرگ یا ساختمان هایی که مصرف مستمر دارند، تعویض کامل کویل بهترین تصمیم است. این کار از تکرار مشکلات بعدی جلوگیری کرده و راندمان کلی سیستم را بازمی گرداند.
اثرات رسوب بر عملکرد کویل آبگرم
رسوب کویل آبگرم تنها یک مشکل ظاهری یا سطحی نیست، بلکه پیامدهای آن به صورت مستقیم در عملکرد حرارتی، مصرف انرژی و عمر مفید کل سیستم تأثیر می گذارد. زمانی که لایه های آهکی یا معدنی روی سطح داخلی لوله ها تشکیل می شود، انتقال حرارت با اختلال جدی مواجه می شود.
سطح داخلی لوله که باید به طور مستقیم در تماس با آب گرم باشد، توسط یک لایه سخت و غیرقابل نفوذ پوشیده می شود. این لایه به صورت عایق عمل می کند و اجازه نمی دهد حرارت به پره ها منتقل شود. نتیجه این فرآیند کاهش قابل توجه راندمان سیستم و افزایش زمان گرم شدن محیط است.
افزایش مصرف انرژی یکی دیگر از پیامدهای مهم رسوب کویل آبگرم محسوب می شود. برای جبران کمبود انتقال حرارت، دیگ یا هیتر مجبور است با ظرفیت بالاتر و دمای بیشتری کار کند تا هوای خروجی به دمای مطلوب برسد.
در چنین شرایطی نه تنها انرژی بیشتری مصرف می شود، بلکه فشار زیادی نیز به پمپ ها و تجهیزات جانبی وارد می گردد. استمرار این وضعیت می تواند به سوختگی لوله ها، ترک خوردگی، نشتی یا حتی از کار افتادن کامل کویل منجر شود.
افزایش فشار داخلی، ایجاد سر و صدای غیرمعمول، کاهش سرعت جریان آب و نامتعادل شدن جریان هوا از دیگر پیامدهای رسوب کویل آبگرم است. در سیستم هایی که رسوب گذاری شدید اتفاق افتاده، گاهی برای جبران کاهش انتقال حرارت، اپراتورها ناچار به افزایش دمای آب هستند و همین موضوع احتمال ترکیدن لوله ها یا خرابی ناگهانی سیستم را چند برابر می کند.
از سوی دیگر، رسوب باعث ایجاد نقاط داغ در سطح لوله شده و به مرور زمان خوردگی داخلی را تشدید می کند. مجموع این عوامل می تواند هزینه های تعمیر، تعویض و نگهداری را افزایش دهد.
سخن پایانی
رسوب کویل آبگرم یکی از مشکلات رایجی است که اگر به درستی مدیریت نشود، می تواند به کاهش راندمان، افزایش مصرف انرژی و خرابی های جدی منجر شود. این رسوب ها نتیجه ترکیب عوامل مختلفی مانند سختی بالای آب، دمای بالا، جریان نامناسب، خوردگی و کیفیت نامطلوب آب ورودی هستند.
شناخت این عوامل و پیشگیری از آنها نقش مهمی در عملکرد بلندمدت سیستم دارد. با استفاده از سختی گیر، تنظیم دما، کنترل pH آب، سرویس منظم و انتخاب کویل های باکیفیت می توان از تشکیل لایه های آهکی جلوگیری کرد. در صورتی که رسوب شکل بگیرد، پاک سازی به موقع با روش شیمیایی یا مکانیکی ضروری است، زیرا تأخیر در این کار باعث افزایش هزینه ها و کاهش عمر تجهیزات خواهد شدد.
سوالات متداول رسوب کویل آبگرم
- چرا رسوب کویل آبگرم باعث کاهش راندمان سیستم می شود؟
رسوب مانند یک لایه عایق حرارتی روی دیواره داخلی لوله ها عمل می کند و اجازه نمی دهد حرارت از آب به پره ها منتقل شود. در نتیجه سیستم مجبور است با توان بیشتری کار کند و مصرف انرژی بالا می رود. - آیا تصفیه آب می تواند رسوب کویل آبگرم را کاملاً متوقف کند؟
تصفیه مناسب می تواند شدت رسوب گذاری را تا حد زیادی کاهش دهد، اما در برخی شرایط به دلیل تغییر دما یا فرسودگی لوله ها ممکن است مقدار کمی رسوب همچنان تشکیل شود. با این حال استفاده از سختی گیر بهترین روش برای پیشگیری است. - هر چند وقت یک بار باید کویل آبگرم را رسوب زدایی کرد؟
زمان دقیق بسته به سختی آب، دمای سیستم و میزان مصرف متفاوت است. در سیستم هایی که کیفیت آب نامناسب است، بازدید دوره ای هر شش ماه توصیه می شود. اگر سیستم مجهز به تصفیه مناسب باشد، سالی یک بار کافی است.
