کویل چیست؟ کویل ها، تجهیزات گرمایشی و سرمایشی از نوع القایی می باشند که با استفاده از این تجهیزات، به طور دقیق، سریع، قابل تکرار، عملیات گرم کردن یا خنک کردن سیالات یا هر ماده رسانای دیگری انجام می شود. انواع کویل مورد استفاده در صنایع تهویه مطبوع، در لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی استفاده می شوند که جریان الکتریکی را به انرژی حرارتی و یا برودتی تبدیل می نمایند. تولید کنندگان، کویل های گرمایشی و سرمایشی را از آلیاژ های فلزی که ترکیبی از دو یا چند عنصر هستند، می سازند.
نحوه عملکرد کویل
این تجهیزات غالباً در فرآیندهای زیر مورد استفاده قرار می گیرند.
- دماهای کمتر از 100 درجه سانتی گراد (212 درجه فارنهایت)
- دماهای تا 3000 درجه سانتی گراد (5432 درجه فارنهایت)
همچنین در فرآیندهای گرمایش کوتاه که مدت زمان آنها کمتر از نیم ثانیه بوده و در فرآیندهای گرمایشی بلند مدت از آنها استفاده می شود. در فرآیندهای گرمایشی بلند که گاهی اوقات تا چندین ماه ادامه دار می باشد، از کویل استفاده می گردد.
زمانی که از کویل ها استفاده می شود، یک میدان الکترومغناطیسی در آنها ایجاد می شود تا انرژی را به سیالی که گرم شود، منتقل کنند. درحقیقت هنگامی که جریانهای الکتریکی از کویل ها عبور می کنند، میدان مغناطیسی در اطراف آنها ایجاد می شود. ماده ای که برای ساخت این کویل ها استفاده می شود، غالباً از فلز هایی مثل مس، آلومینیوم، فولاد یا از جنس برنج می باشد و یا گاهی اوقات می تواند از فلزات نیمه هادی همچون گرافیت، کربن یا سیلیکون کاربید باشد.
انواع کویل از نظر جنس مواد به کار رفته در آن
الف) کویل مسی
مس فلزی است که در چند حالت نرم یا سفت وجود دارد. این فلز به طور گسترده ای در برنامه های کاربردی مختلف و اجزای سیستم سرمایشی و گرمایشی نظیر کویل، استفاده و بهره برداری می شود. مهمترین مزایای کویل های مسی در صنعتی عبارتند از:
- رسانای حرارتی و الکتریکی بسیار عالی
- مقاومت در برابر خوردگی
- عمر طولانی
نوعی از کویل های مسی در انواع برج خنک کننده مداربسته تولید شده توسط شرکت بادران تهویه صنعت بکار گرفته می شود. جالب است بدانید که در سیستم های مداربسته، آب گرم و داغ صنعتی از قسمت بالای کولینگ تاور به پایین ریخته نمی شود، بلکه بصورت محصور و در مجرای بسته ی کویل ها و لوله های آلومینیومی برج خنک کننده به گردش در می آیند. متخصصین همیشه به این موضوع اعتقاد دارند که کویل های مسی، بهترین انتخاب برای برج های خنک کننده به شمار می آیند.
ب) کویل از جنس نیکروم
دسته ای از تولیدکنندگان کویل های سیستم های تهویه مطبوع، از نیکروم برای ساخت کویل های گرمایشی استفاده می کنند. مدل های مختلف کویل های نیکرومی بیشتر از کارکردهای صنعتی، در لوازم خانگی معمولی دیده می شوند. از منظر شیمایی، نیکروم از نیکل و کروم ترکیب شده است. سیستم های کویلی ساخته شده از جنس نیکروم به دلیل انعطاف پذیری بالایی که دارند، به طور خاصی برای استفاده در منابع کویل دار مناسب می باشند. قابل ذکر است که این آلیاژ نقطه ذوب بالایی را دارا است.
کویل ها می توانند از ترکیبات دیگری نیز ساخته شوند. آلیاژ هایی مثل نیکل، آهن و کروم نیز در ساخت این تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند. در ساخت تجهیزات صنعتی همچون منبع کویل دار، دستگاه های هواساز، ایرواشر های خانگی و صنعتی، فن کویل ها، دستگاه زنت هوا و… که به دما های مختلفی نیاز دارند، از این تجهیزات استفاده می شود. زیرا ضمن تحمل گرمایی بالا، عملکرد بسیار مطوبی را نیز از خود نشان می دهند.
ج) کویل جنس استنلس استیل
استنلس استیل رایج ترین و پرکاربردترین نوع فولاد ضد زنگ می باشد که حاوی 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است. از مزایای این نوع فولاد ضد زنگ می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون
- مقاومت بالا در برابر خوردگی اکثر اسیدها
- ضد عفونی آسان
د) کویلهای جنس فولاد ضد زنگ 316
فولاد ضد زنگ 316 یا همان استنلس استیل گرید 316، از درصد ترکیبات و عناصری همچون 16 درصد کروم، 10 درصد نیکل و 2 درصد مولیبدن تشکیل شده است. کویل استنلس استیل 316 معمولاً در مواردی از جمله پردازش مواد شیمیایی و محیط هایی با نمک بالا و همچنین در ساخت تجهیزات پزشکی و جراحی نیز استفاده می گردد. از مزایای فولاد ضد زنگ 316 می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- مقاومت بالا در برابر خوردگی
- مقاوم در برابر کلر
- ضد زنگ و طول عمر بسیار بالا
- زیبایی و سطح بدون تخلخل
- مقاومت بالا در برابر ضربات
- غیر واکنشی
ه) کویل از جنس برنج
آلیاژ برنج ترکیبی از آلیاژهای مس و روی است. خواص مکانیکی و الکتریکی بر اساس نسبت مقدار مس و روی متفاوت می باشد. بطوریکه به عنوان مثال هر چه مقدار روی در آلیاژ بیشتر باشد، استحکام و شکل پذیری آن نیز بیشتر می شود.
از مزایای استفاده از آلیاژ برنج می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- مقاومت خوب در برابر خوردگی
- مقاوم در مقابل آب و زنگ زدگی
- ایستادگی قابل توجه در برابر ضربه
- با دوام
نکته قابل توجه در مورد قیمت کویل های برنجی این است که غالباَ مناسب تر از مدل های گران قیمت از جنس استیل خواهد بود.
مواد عایق برای کویل
در بعضی از موارد کاربرد، کویل ها نیازمند به عایق بندی هستند. فایبرگلاس، سرامیک و مواد مصنوعی به عنوان مواد عایق، همراه با میکا (ماده معدنی از مجموعه کانی ها) و آزبست (یا پنبه نسوز) مورد استفاده قرار می گیرند. درواقع جنس کویل ها تعیین کننده میزان گرمایش و توان مورد نیاز سیستم هستند. آهن و فولاد به علت دارا بودن مقاومت بالاتر، به راحتی گرم می شوند. در حالی که آلومینیوم و مس به دلیل دارا بودن مقاومت کمتر، برای گرم کردن به میزان انرژی بیشتری نیاز دارند، اما در عوض راندمان کاری بیشتری نیز از خود نشان می دهند. به همین دلیل است که نقش عایق در این تجهیزات بسیار حائز اهمیت می باشد تا گرما و سرمای خود را به راحتی از دست ندهند و بتوانند همواره بالاترین بازدهی ممکن به فعالیت بپردازند.
توان مورد نیاز کویل ها بر اساس عواملی مثل نوع سیال، اندازه کویل ها، افزایش دمای مورد نیاز و زمان رسیدن به دما مطلوب مشخص می گردد. باتوجه به اندازه کویل که نقش تامین کننده گرمایش یک سیستم را بر عهده دارد، نوع عملکرد سیستم گرمایشی عامل اساسی می باشد که باید در این خصوص به آن توجه شود.
مزایای اصلی استفاده از انواع کویل
کاربرد انواع مختلفی از کویل ها در تجهیزات و کاربری های متنوع صنعتی نظیر برج های خنک کننده، سیستم های فن کویل، انواع تجهیزات گرمایشی و سرمایشی دو منظوره و تک منظوره و…، نشان دهنده میزان بالای کارایی قدرتمند این تجهیزات می باشد.
بنابراین از اصلی ترین مزایای مهم کویل ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- گرمایش موثر و سریع
- گرم کنندگی دقیق و تکرار پذیر
- گرمایش ایمن و مطمئن؛ به دلیل عدم وجود شعله
- عمر طولانی اتصالات به دلیل میزان گرمادهی محاسبه شده
- کاربردهای گسترده
- قابلیت استفاده 2 منظوره
- امکان ساخت در ظرفیت ها، ابعاد، متریال و توان های عملیاتی مختلف
موضوعی که باید در این بخش به آن اشاره کرد این است که کویل ها به طور ویژه برای برآورده کردن نیازهای مهندسی دقیق، طراحی و ساخته می شوند.
انواع کویل بر اساس نوع عملکرد
- کویل های خنک کننده DX
کویل DX یا کویل های انبساط مستقیم، یک راه حل خنک کننده ایده آل برای واحد های وی آر اف (VRF) یا سیستم های تهویه مطبوع می باشند. کویل های DX را می توان همراه با دستگاه های دیگری استفاده کرد. در ضمن از این تجهیزات می توان هم به عنوان اواپراتور (کویل سرمایشی) و هم به عنوان کندانسور (کویل گرمایش) استفاده کرد. اگر قرار است هر دو عملکرد در یک سیستم وجود داشته باشد، کویل DX باید به یک واحد خنک کننده برگشت پذیر متصل شود. این فرآیند باید در یک مدار خنک کننده که توسط یک کمپرسور خنک کننده هدایت می شود، اتفاق بیفتد.
نوع کویل انبساط مستقیم که برای ارائه حد اکثر راندمان انتقال حرارت طراحی شده اند، با عنوان کویل های تبخیر کننده نیز شناخته می شوند. در مقایسه با سیستم آب سرد، در سیستم کویل انبساط مستقیم، جریان هوای تصفیه شده از قسمت بیرونی اواپراتور عبور می کند. این عبور به جریان هوا اجازه می دهد تا به طور مستقیم با انبساط مبرد عبوری از لوله های کویل، بدون استفاده از آب، خنک شود.
کویل های سرمایشی و گرمایشی DX دارای 3 ردیف لوله مسی با کیفیت بالا به قطر 3/8 اینچ و ضخامت دیواره 0.3 میلی متر می باشند. این لوله های مسی در هر دو شرایط کاری سرد و گرم، مناسب ترین گزینه هستند. این لوله های مورد نظر همچنین باعث کارآمدی بیشتر برای فعالیت میعانات سیستم می شوند. به طوریکه باعث ممانعت از تجمع گرد و غبار در قسمت های داخلی دستگاه می شوند. انواع کویل DX به طور منحصر به فردی برای استفاده در رستوران ها، بیمارستان ها، خانه سالمندان، هتل ها، مدارس، فرودگاه ها و بسیاری از اماکن مشابه دیگر کارآمد و موثر هستند.
- کویل های آبی (WATER COIL)
آب یکی از پر مصرف ترین وسیله انتقال حرارت، کویل آبی یا واتر کویل است. زیرا به راحتی در دسترس بوده و هزینه پایینی نیز دارد. اگر محدوده دما بین 15 درجه فارنهایت در هنگام خنک شدن و حد اکثر 210 درجه فارنهایت در هنگام گرم کردن باشد، می توان از آب به عنوان یک وسیله انتقال حرارت استفاده کرد. مناطق کم رطوبت در کشور دارای سیستم های خنک کننده خشک هستند و به ندرت به سیستم های رطوبت زدایی نیاز دارند. هزینه عملیاتی برای رطوبت زدایی به مراتب گران تر از سیستم های خنک کننده خشک به ازای هر درجه از دمای هوا و رطوبت آن است.
مدل های مختلف کویل آبی معمولاً به مخلوطی از گلیکول نیاز دارند. زیرا برای فعالیت و بازدهی زیاد در محیط هایی با دمای بسیار بالا و هوای خیلی سرد، مخلوط های گلیکول، در این مورد بسیار کمک کننده خواهند بود. به همین دلیل بسیاری از سیستم های گرمایشی وجود دارند که دارای این نوع کویل ها هستند.
تجهیزات کویل صنعتی
انواع کویل صنعتی طوری طراحی و ساخته شده اند که در برابر محیط های متفاوت و کاربردهای صنعتی مختلف، مقاومت داشته باشند. به عبارت دیگر، تجهیزاتی هستندکه از مواد با کیفیت در اندازه ها و ضخامت های مختلف تولید شده اند. هر چه توان و ظرفیت کویل های صنعتی بیشتر باشد، عملکرد سیستم نیز قابل اعتماد تر بوده و طول عمر تجهیزات را حتی در سخت ترین شرایط نیز تضمین می نمایند.
سیستم های کویل صنعتی گرمایشی و سرمایشی به تأمین انرژی تجهیزات انتقال دهنده هوا در صنعت کمک می کنند. در واقع می توان گفت تجهیزاتی که برای کنترل دمای داخلی ساختمان کاربرد دارند، به این کویل ها وابسته هستند. طیف گسترده ای از کویل های صنعتی برای سیستم های تهویه مطبوع ساخته شده اند.
از این تجهیزات بیشتر در دو مورد کلی زیر استفاده می گردد:
- بمنظور خنک سازی
- انتقال حرارت به مایعات داخل کویل ها اعم از آب یا مخلوط آب – گلیکول که به خنک شدن هوا کمک می کنند
همچنین این مطلب حائز اهمیت است که کویل های گرمایشی و سرمایشی صنعتی به صورت سفارشی ساخته می شوند؛ زیرا این گونه کویل های 2 منظوره قادرند تا نیاز های صنعتی مختلفی را برآورده سازند.
مشاوره برای خرید کویل صنعتی
مجموعه بزرگ بادران تهویه صنعت، همواره بر اصل ارائه مشاوره های شفاف، واقعی، کاربردی و تخصصی قبل از خرید هر یک از محصولات تهویه مطبوع مثل کولینگ تاور و سایر سیستم ها و تجهیزات تهویه مطبوع، انواع قطعات برج های خنک کن، سختی گیر و محصول صنعتی دیگر به مشتریان خود تأکید داشته است. زیرا با ارائه مشاوره های اصولی، انتخاب بهترین گزینه ممکن برای مخاطبان، میسر خواهد شد که این امر به آن معنی است که با به صرفه ترین هزینه، به متناسب ترین و باکیفیت ترین محصول دسترسی خواهند داشت.
