آموزش مدارهای لوله کشی باز و بسته

معرفی

سامانه‌های پایه‌آبی یا «سیستم‌های هیدرونیک» ، به سامانه‌هایی اطلاق می‌شود که از طریق انتقال آب، انرژی گرمایی را جابجا کرده و یا خود انتقال آب، هدف اصلی سامانه می‌باشد. این انتقال آب توسط لوله‌کشی صورت می‌پذیرد. ‌مدرات انتقال آب، به دو دسته کلی «باز» و «بسته» قابل دسته‌بندی هستند.

این دسته‌بندی به جهت شناخت بهتر و انتخاب صحیح‌تر پمپ کاربرد فراوانی دارد.

تفاوت مدار باز و بسته

تفاوت اصلی این دو مدار، در میزان فشار لازم جهت گردش آب است.

به طور کلی، گردش آب در هر مداری نیاز به غلبه بر دو نوع نیرو دارد:

1. نیروهای ناشی از تلفات اصطکاکی: این نیروها ناشی از اصطکاک سیال با بدنه لوله‌ها و تجهیزات می‌باشند.
2. نیروهای ناشی از تغییر ارتفاع سیال: این نیروها ناشی از جاذبه زمین است که نیرویی لازم برای تغییر ارتفاع سیال است. مقدار این نیرو بسیار بیشتر از نیروی اول است.

 در مدار بسته، برای بالا رفتن سیال در بخشی از مدار نیاز به جابجایی همان میزان سیال از طرف دیگر به پایین می‌باشد که باعث حذف نیروی ناشی از تغییر ارتفاع می‌شود. از این رو فقط نیرو‌های خالص ناشی از غلبه بر تلفات اصطکاکی باقی می‌ماند.

“تفاوت مدار باز با بسته فقط در نیروی مورد نیاز جهت جابجایی آب در ارتفاع است”

تاثیر تفاوت میان مدار باز و بسته در عمل

در مدار‌های باز نیاز به پمپ‌های با فشار بیشتر (جهت غلبه بر این نیرو) می‌باشد. در مدرات بسته با پمپ‌ها کم فشار تر، به راحتی می‌توان گردش مورد نظر را ایجاد کرد.

از این رو دو کاربری و یا اصطلاح برای پمپ‌های گریز از مرکز می‌توان تعریف کرد:

1. پمپ‌های گردشی یا به انگلیسی سیرکولاتور
2. پمپ‌های آبرسانی

این دو تعریف پمپ (در بازار) وجود دارد ولی این دو مشخصه بر روی پلاک و یا کاتالوگ‌ها به‌صورت رسمی درج نمی‌شود. این دو اصطلاح، کاربرد پمپ می‌باشد. مثلا می‌گوییم: این پمپ برای کاربری گردشی استفاده شده و یا برای مصرف آبرسانی به کار می‌رود.

از این رو به هیچ‌ پمپی نمی‌توان (به طور قطعی) عنوان پمپ گردشی یا آبرسانی اطلاق نمود.

از هر پمپی می‌توان هم برای آبرسانی و هم برای گردش استفاده نمود؛ لذا این کاربری به شرایط طرح (دبی و فشار مورد نیاز) بستگی دارد.

“اصطلاح‌های «پمپ سیرکوله» و «پمپ آبرسانی» نه مشخصه‌ی پمپ، بلکه نوع کاربری ما از یک پمپ می‌باشند”

مدار باز

در سامانه لوله‌کشی باز که معمولاً تحت‌تأثیر مستقیم فشار جو قرار دارد، چرخش سیال در لوله‌ها نیاز مند غلبه بر دو نوع نیرو است:

1. نیروهای ناشی از تلفات اصطکاکی
2. نیروهای ناشی از تغییر ارتفاع سیال

اعمال نیروهای ناشی از تغییر ارتفاع وجه تمایز مدار باز با سامانه بسته است. نیروهای ناشی از تلفات اصطکاکی در هر دو نوع مدار باز و بسته وجود دارد. در اکثر مدارهای باز، نیروی موردنیاز جهت غلبه بر تغییر ارتفاع بسیار بیشتر از نیروهای موردنیاز جهت غلبه بر اصطکاک است. به همین دلیل اکثر مدارها و یا سامانه‌های باز نیاز به پمپ‌هایی با توان بیشتر دارند. در تصویر 1، یک سامانه انتقال آب به‌عنوان یک نمونه سامانه باز نمایش داده شده است.

در تصویر 2، آن بخش از سامانه انتقال آب را که در آن تغییر ارتفاع صورت نمی‌پذیرد و تنها دارای تلفات اصطکاکی است را می‌توان به‌عنوان بخش بسته سامانه و بخش دیگر که علاوه بر تلفات اصطکاکی، تغییر ارتفاع هم دارد به‌عنوان سامانه باز در نظر گرفت.

تصویر 1

تصویر 2

مدار بسته

همان‌گونه که از اسم این نوع سامانه بر می‌آید و در تصویر 3 نیز نشان‌داده‌شده است، بسته بودن کل سامانه و عمدتاً عدم ارتباط با اتمسفر از مشخصات آن است.

تنها، تلفات ناشی از اصطکاک لوله‌، اتصالات و تجهیزات در مدار بسته وجود دارد. نیروی تغییر ارتفاع در مدار بسته نبوده و گردش آب فقط نیاز به غلبه بر نیروهای اصطکاکی دارد. از سامانه بسته بیشتر در طراحی سامانه‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود.

تصویر 3

تصویر 4 سامانه بسته گرمایشی را نشان می‌دهد که با وجود ارتباط با اتمسفر، مدار بسته محسوب می‌گردد. در این سامانه گردش آب هم در منبع انبساط و هم در رادیاتور، مدار بسته محسوب می‌شود.

تصویر 4

تصویر 5 سامانه بسته گرمایشی و تصفیه استخر را نشان می‌دهد که با وجود ارتباط با اتمسفر، مدرا بسته محسوب می‌گردد.

در این سامانه باتوجه به افت فشار بالای فیلتر شنی، نیاز به استفاده از پمپی با فشار بالا علی رغم بسته بودن مدار وجود دارد.

تصویر 5

ادامه در دوره مدارهای لوله کشی باز و بسته مطالعه شود…..