رادیاتورهای گرمایشی که به عنوان یکی از اصلی‌ترین تجهیزات گرمایشی و موتورخانه‌ای در سال‌های اخیر بسیار مورد توحه قرار گرفته‌اند، در انواع محیط‌های مسکونی، تجاری و صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارند. سازوکار رادیاتورها ارتباط تنگاتنگی با بهینه سازی مصرف سوخت داشته و استفاده مناسب از انرژی به منظور گرمایش پایدار و یکنواخت در محیط را امکان پذیر نموده است. شیر ترموستاتیک از قطعات اصلی در سیستم رادیاتور است که وجود آن در صرفه جویی انرژی تاثیر بسزایی دارد. شیر ترموستات در رادیاتور امکان تنظیم درجه دمایی به واسطه ترموستات را فراهم می‌نماید تا دمای محیط بر روی درجه مورد نیاز ثابت بماند. به این ترتیب چنانچه دمای اتاق در بازه 18 تا 21 درجه‌ی سانتی گراد تنظیم شود، در مصرف سوخت به شکل حداکثری صرفه جویی خواهد شد. در ادامه این مطلب شما را با شیر ترموستاتیک آشنا کرده و نحوه عملکرد آن را توضیح می‌دهیم.
شیر ترموستاتیک چیست؟
شیر ترموستاتیک از قطعات کنترل و ایمنی در سیستم‌گرمایشی بوده و با هدف کنترل درجه دمای فضای نصب رادیاتور به طراحی و تولید می‌رسد. وجود شیر ترموستاتیک در سیستم و طرز کار آن باعث میشود دمای محیط مورد نظر بر روی درجه دلخواه ثابت شده و مدیریت مقدار مصرف انرژی نیز با سهولت بیشتری صورت گیرد. کنترل دمای فضای پیرامون شیر ترموستات به واسطه تنظیم میزان آب گرم وارد شونده به رادیاتورِ متصل به آن به شکل اتوماتیک انجام میشود.
بنابراین شیر ترموستاتیک در تجهیزات گرمایشی این امکان را فراهم می‌کند که بتوان به شکل هوشمند دمای هر اتاق را کنترل نمود. کارکرد شیر ترموستاتیک علاوه بر ایجاد دمای مطلوب و کمک به آسایش هر چه بیشتر کاربران، به صرفه جویی در مصرف انرژی کمک کرده و باعث کاهش هزینه‌های ناشی از مصرف میشود.
استفاده از شیر ترموستاتیک در رادیاتور چه کارایی دارد؟
مطابق آمار و آزمایشات صورت گرفته، هر 1 درجه سانتیگراد کاهش دمای اتاق، باعث صرفه جویی 6 درصدی در مصرف سوخت میشود. به بیان دیگر جلوگیری از مصرف بی‌رویه انرژی در هنگام گرمایش محیط، نقش تعیین کننده‌ای در بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی خواهد داشت. شیر ترموستاتیک به حسگر حرارتی مجهز شده است که کنترل درجه حرارت محل نصب رادیاتور را بر عهده دارد. شیر ترموستات همچنین به یک شیر با قابلیت فرمان پذیری از حسگر گفته شده مجهز است. برای تنظیم دمای مورد نیاز در هر اتاق می‌توان کلاهک ترموستات را چرخانده و قابلیت تنظیم دما را ایجاد نمود.
وقتی فضای داخلی ساختمان تحت تاثیر گرمای تولید شده توسط رادیاتور یا سایر منابع گرمایشی نظیر تجهیزات الکتریکی، نور خورشید یا افزایش تعداد ساکنین اتاق دچار افزایش دما میشود، این میزان گرما در محدوده کنترل دمای ترموستات قرار می‌گیرد. در این هنگام فرمان صادر شده از جانب ترموستات به شیر، منجر به کاهش جریان آب گرم در رادیاتور خواهد شد که به این ترتیب از افزایش دمای اتاق توسط رادیاتور ممانعت میشود.
این مکانیسم علاوه بر تامین شرایط مناسب برای افزایش سهولت و آسایش کاربری، کاهش هزینه‌های مربوط به مصرف انرژی و سوخت را نیز به دنبال دارد. باید توجه داشت که عدم وجود شیر ترموستاتیک بر روی رادیاتور، باعث افزایش غیر استاندارد و بی‌روسه دمای هوای محیط داخلی میشود که این موضوع وضعیت دمایی محیط را در حالت نامطلوب قرار خواهد داد. با گرم شدن بیش از حد محیط، افراد حاضر در اتاق ناگزیر به باز کردن پنجره‌ها خواهند بود و در این شرایط شاهد اتلاف و هدر رفت انرژی تولید شده خواهیم بود که علاوه بر عدم صرفه جویی باعث افزایش چشمگیر هزینه‌های مربوطه میشود.
نحوه کارکرد شیر ترموستاتیک
شیر ترموستاتیک در سیستم رادیاتور با مکانیسم خود تنظیمی به تنظیم درجه حرارت می‌پردازد. به این معنا که شیر ترموستاتیک جریان آب گرم ورودی به رادیاتور در هر لحظه را به شکل اتوماتیک تنظیم می‌کند. در ساختار شیر ترموستاتیک دو بخش اصلی وجود دارد:
- سر سوپاپ
- بدنه سوپاپ
شیر ترموستاتیک به سیلندر مجهز شده که با فلز مایع یا پارافین پرشده است. تغییر دمای فضای اطراف باعث انبساط و انقباض محتویات سیلندر میشود و به این ترتیب فشار اعمال شده بر پینِ کنترل کننده جریان آب موجود در بدنه شیر، کاهش یا افزایش می‌یابد. بنابراین حرکت پین در بدنه شیر و حجم آب گرمی که به رادیاتور وارد میشود، تحت تاثیر دمای محیط اطراف تغییر خواهد کرد. فلز مایعی که در شیر ترموستاتیک وجود دارد، بهترین و سازگارترین جنس برای تنظیم و کنترل درجه دمایی محسوب میشود. باید توجه داشت که شیر ترموستاتیک قابلیت کنترل بویلر را ندارد. این شیر تنها قادر به کنترل جریان آب گرم ورودی به رادیاتوری است که روی آن نصب شده است.
انواع شیر رادیاتور
شیرهای کنترل به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
- شیرهای دستی
- شیرهای ترموستاتیک
سازوکار شیر دستی به نوعی است که هیچ نوع واکنشی نسبت به تغییرات دمای محیط نشان نمی‌دهد. به این شکل که صرف نظر از دمای فضای پیرامون، با باز شدن شیر دستی جریان آب گرم به شکل کامل وارد رادیاتور میشود و بعد از بستن شیر آب گرمی وارد رادیاتور نخواهد شد. همانطور که از نام شیر دستی پیدا است، این قطعه به شکل دستی برای کنترل رادیاتور به کار گرفته میشود. استفاده از این شیر ارزان‌ترین و ساده‌ترین روش جهت کنترل و تنظیم دمای سیستم رادیاتور به حساب می‌آید.
شیر ترموستاتیک دمای رادیاتور را با دقت و کنترل بالاتری تنظیم می‌کند. پس از نصب این شیر بر روی رادیاتور، در نظر گرفتن دمای فضای اطراف مبنای ورود میزان جریان آب گرم به رادیاتور و حفظ دمای مطلوب به شکل اتوماتیک است. به این ترتیب چنانچه هوا سردتر از حد آسایش کاربر باشد، میزان جریان آب گرم ورودی به دستگاه افزایش یافته و در مقابل اگر دمای محیط بیشتر از حد استاندارد افزایش یابد، ورودی آب گرم به رادیاتور با حجم و سرعت کمتری صورت خواهد گرفت. این سازوکار باعث میشود ضمن ایجاد دمای مطلوب، مصرف انرژی نیز به شکل مطلوب بهینه سازی شود.
شیرهای ترموستاتیک به طور معمول دارای درجه بندی پنج گانه هستند. هر درجه دمای مطلوب مربوط به خود را نشان می‌دهد و در ازای افزایش هر درجه روی شیر، دمای مطلوب 4 درجه سانتی گراد بالا می‌رود. نصب و استفاده از شیر ترموستاتیک را می‌توان مقرون به صرفه‌ترین راهکار کنترل رادیاتور به شکل هوشمند دانست.
کارکرد این قطعه باعث مدیریت هر چه بهتر هزینه‌های مصرف انرژی جهت گرمایش محیط مورد نظر میشود. وجود شیر ترموستاتیک و استفاده از سازوکار این قطعه هزینه‌های ناشی از مصرف انرژی را تا 40 درصد کاهش می‌دهد. با این وجود لازم است علاوه بر وجود شیر ترموستات، سایر فاکتورها نظیر سلامت دستگاه رادیاتور، نوع عایق بندی و … را نیز بررسی نمایید.
انواع شیر ترموستاتیک
از شیرهای ترموستاتیک در انواع مختلف، بر حسب شرایط با توجه به موقعیت استفاده میشود. در ادامه انواع شیر ترموستاتیک مورد استفاده در سیستم رادیاتور را معرفی می‌کنیم:
شیر مستقیم
شیر مستقیم در مواقعی مورد استفاده قرار می‌گیرد که لوله ورودی آب به رادیاتور از دیوار جانبی به شکل مستقیم وارد رادیاتور شود.
شیر زاویه دار
شیر زاویهدار در موقعیتی که لوله ورودی آب به رادیاتور از دیوار پشتی باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر زاویه دار راست
کارکرد این شیر برای زمانی است که لوله ورودی آب به رادیاتور از زمین متصل شده و سمت راست دستگاه قرار دارد.
شیر زاویه دار چپ
این شیر وقتی لوله ورودی آب به رادیاتور از زمین و سمت چپ رادیاتور قرار گرفته، کاربرد دارد.
شیر زاویهدار معکوس (UK)
این نوع شیر می‌تواند برای تمامی موقعیت‌های گفته شده کاربرد داشته باشد. با این وجود لازم است ترموستات به شکل افقی در امتداد رادیاتور قرار گیرد. در حالی که در موقعیت‌های قبلی ترموستات به شکل افقی اما عمود بر امتداد رادیاتور نصب میشود.
مزایای وجود شیر ترموستاتیک در تجهیزات گرمایشی
- شیر ترموستاتیک امکان تنظیم دمای اتاق بر روی درجه دلخواه را فراهم کرده و باعث میشود تغییر سطح دمای اتاق با افزایش آسایش و سهولت کاربری همراه شود.
- این قطعه شرایط لازم جهت برقراری دمای ثابت در محیط را مهیا می‌نماید.
سازوکار این شیر سبب توزیع متوازن جریان‌های حرارتی در محیط میشود. - وجود شیر ترموستات باعث کاهش 20 درصدی مصرف سوخت شده و هزینه‌های ناشی از مصرف انرژی را به طور چشمگیر کاهش می‌دهد.
- شیر ترموستات امکان تنظیم دما‌های مختلف در هر اتاق را به وجود می‌آورد.
- با استفاده از این شیر در سیستم گرمایشی، کاهش حجم تولید مواد آلاینده محیط زیست امکان پذیر خواهد بود.
- این قطعه از گرمایش بی‌رویه دستگاه جلوگیری کرده و باعث کاهش استهلاک سیستم گرمایشی در دراز مدت میشود.
- کیفیت بالا و استفاده از تکنولوژی نوین در طراحی و ساخت شیرهای ترموستاتیک باعث افزایش بازدهی کارکرد سیستم حرارتی میشود.
- شیر ترموستاتیک از استانداردهای معتبر جهانی در روند طراحی و تولید بهره‌مند شده است.
- در ساخت شیرهای ترموستاتیک از آلیاژهای ویژه، به خصوص در بخش‌هایی که با آب تماس مستقیم دارند استفاده شده است. این موضوع به جلوگیری از انباشت رسوب و املاح منجر میشود.
- شیر ترموستاتیک به آسانی بر روی انواع رادیاتورهای قدیمی و جدید (فولادی و آلومینیومی) نصب میشود.
- در شیر ترموستات از فیلتر مخصوص به منظور کاهش سطح صدای عبور جریان آب در رادیاتور استفاده شده است.
- تنظیم ترموستات بر روی حداقل دما (8 درجه سانتیگراد) با هدف قرار دادن رادیاتور در حالت آماده به کار امکان پذیر است.
- استفاده از قفل مخصوص ترموستات برای محیط‌های عمومی باعث افزایش سهولت کاربری میشود.
- شیر ترموستاتیک قابلیت تنظیم مقدار عبور جریان آب در هر رادیاتور بر مبنای نیاز از 0.04 تا 0.73 مترمکعب در ساعت را فراهم کرده است.
- مدل‌های سنسور بیرونی شیرهای ترموستاتیک در مصارف خاص بسیار کاربردی هستند.
مقررات مربوط به استفاده از شیر ترموستاتیک
مطابق مبحث 19 مقررات ملی ساختمان، نصب شیرهای ترموستاتیک بر روی رادیاتورها در همه ساختمان‌های نوساز ضروری و لازم الاجرا است. به منظور صرفه جویی هر چه بیشتر در مصرف انرژی، سازمان بهینه سازی مصرف سوخت طرح نصب شیرهای ترموستاتیک بر روی رادیاتور در تمامی ساختمان‌های کشور را در دستور کار قرار داده و اجباری دانسته است. این سازمان به منظور کمک به افزایش تمایل افراد برای نصب شیرهای ترموستاتیک به پرداخت یارانه نیز اقدام نموده است. شیرهای ترموستاتیک رادیاتور دارای انواع مختلفی هستند و از استانداردهای معتبری در این زمینه برخوردار شده‌اند. اخذ استاندارد بین‌المللی (EN-215) توسط شیر ترموستاتیک به منزله دستیابی به صرفه‌جویی 20 درصدی در مصرف سوخت و انرژی است.
نکات حائز اهمیت در نصب شیر ترموستاتیک
- برای نصب شیر ترموستات لوله کشی شوفاژها نباید به شکل سری باشد. استفاده از شیر ترموستاتیک در صورت وجود لوله کشی موازی امکان پذیر است.
- در نصب شیر ترموستات رادیاتور نباید درون دیوار بوده و یا روکش چوبی داشته باشد.
- با آغاز فصل سرما و در زمان راه اندازی رادیاتورها، لازم است دست کم طی 2 روز و هر روز دو مرتبه هواگیری رادیاتورها به شکل اصولی انجام شود؛ به این ترتیب می‌توان در مصرف سوخت و انرژی صرفه جویی نمود.
- لازم است در پایان نصب و جاگیری سیستم تاسیسات، فضای داخلی رادیاتورها و لوله‌های مربوطه شسته شود تا گردش آب به فرونشست املاح و انسداد شیر منجر نشود.
انتخاب و خرید شیر ترموستاتیک
نمونه‌های مختلفی از شیرهای ترموستاتیک در بازار وجود دارند. کارخانه‌های تولید کننده این قطعات از متریال خاصی برای طراحی و ساخت شیرهای ترموستاتیک بهره می‌گیرند. در حالی که بعضی از این قطعات در عین برخورداری از طراحی ظاهری ساده، عملکرد درستی دارند، برخی دیگر علاوه بر کارکرد مناسب از طراحی ظاهری زیبا و جذاب نیز بهره‌مند هستند. به این ترتیب افراد با بودجه و سلایق مختلف می‌توانند نسبت به خرید این شیرها اقدام نمایند.
در کنار شیرهای ترموستاتیک معمول، برای سیستم‌های مدرن و پیشرفته از شیر ترموستاتیک دیجیتال و قابل کنترل با اشعه مادون قرمز استفاده میشود که انواع مختلف آن در بازار به عرضه رسیده است. باید توجه داشت که شیرهای ترموستاتیک علاوه بر تفاوت‌های ظاهری در موارد دیگر نیز با هم متفاوت هستند. هماهنگی با سیستم رادیاتور، نوع کارکرد، کیفیت مواد و قطعات، قیمت و برند تولید کننده از دیگر عواملی هستند که باعث تفاوت انواع شیرهای ترموستاتیک با یکدیگر می‌شوند. بنابراین ضروری است که در هنگام خرید شیر ترموستاتیک مورد نظر خود، به گارانتی محصول و اعتبار برند و فروشگاه نیز توجه نمایید.
نتیجه گیری
در این مطلب علاوه بر معرفی شیر ترموستاتیک به عنوان یکی از اصلی‌ترین قطعات کنترل و تنظیم دما در سیستم گرمایشی رادیاتور، نحوه کارکرد این قطعه را توضیح داده و با انواع آن آشنا شدیم. با توجه به ضرورت نصب شیر ترموستاتیک بر روی رادیاتور جهت صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش بازدهی کارکرد دستگاه لازم است نسبت به انتخاب و خرید بهترین نمونه شیر ترموستاتیک از فروشگاه معتبر مانند بهارتهویه اقدام نمایید.