نحوه کارکرد شیر ترموستاتیک (Thermostatic Radiator Valve)

6 ماه پیش

شیر ترموستاتیک (TRV) چیست و چگونه کار می کند ؟ 

شیر ترموستاتیک یکی از ابزارهای مهم و پایه ای جهت کنترل دمای محیط و کاهش میزان مصرف انرژی و جلوگیری از مصرف بیهوده انرژی در ساختمان است. 

بر اساس آخرین تحقیقات انجام شده در اتحادیه اروپا، بین 48 تا 69 درصد از کل انرژی مصرف شده سالانه در کشورهای اروپایی مربوط به بخش ساختمان بوده است. بر اساس شواهد بدست آمده از European Building Automation Controls Association (EUBAC)  در صورت استفاده از شیرهای ترموستاتیک به جای شیرهای معمولی می توان به میزان 18 %  در مصرف انرژی صرفه جویی نمود . 

وقتی که در یک رادیاتور از شیر معمولی استفاده می شود، رادیاتور یک سره کار می کند حتی زمانی که اتاق یا محیط خانه هم بسیار گرم شده ، از کارکردن بازنمی ایستد . این در صورتی است که کاربران در صورت استفاده از شیر ترموستاتیک می توانند ، تنظیمات شیر را بر روی دمای مورد نظر خود ست کنند و زمانی که دمای اتاق به دمای مطلوب و مورد نظر کاربر می رسد شیر ترموستاتیک جریان آب ورودی را قطع یا محدود می کند تا از گرم شدن بیش از حد رادیاتور جلوگیری گردد. زمانی هم که مجددا دمای اتاق افت می کند و زیر نقطه Set Point می رسد شیر ترموستاتیک به صورت اتوماتیک جریان آب را به داخل رادیاتور هدایت می کند و رادیاتور مجدد گرم می شود . بدین صورت شیر ترموستاتیک علاوه بر اینکه دمای اتاق را به صورت مطلوب (حد دمای Set Point نگه می دارد ) در مصرف انرژی صرفه جویی می نماید. 

شیر ترموستاتیک از نوع شیرهای اتوماتیک می باشد که به صورت خودکار میزان جریان آب ورودی به رادیاتور را تنظیم میکند . سر شیر ترموستاتیک Thermostatic Head در قسمت فوقانی شیر ترموستاتیک قرار می گیرد ، زمانی که دمای اتاق تغییر می کند سر شیر منبسط می شود و پین داخل شیر را تنظیم می کند تا مجرای ورودی آب باز یا بسته شود . 

زمانی که دمای اتاق بالا می رود سر شیر منبسط می گردد و پین به سمت داخل حرکت می کند و مجرای ورودی آب را مسدود یا به اصطلاح می بندد. 

زمانی هم که هوای اتاق سرد می شود سر شیر منقبض شده و پین به سمت بالا حرکت می کند و این امر باعث می شود آب بیشتری وارد رادیاتور شده و رادیاتور گرم شود . 

عملگرد داخل سنسور شیر ترموستاتیک موم و یا مایع های فوق العاده حساس به تغییر دما هستند که در صورت تغییر دما منبسط یا منقبض می گردد و پین فنری را حرکت می دهد و بدین صورت جریان آب ورودی به رادیاتور را کنترل می نماید. 


یکی از کلیدی ترین ویژگی استفاده از شیر ترموستاتیک ، قابلیت تنظیم دمای دلخواه برای کاربران است . به طور مثال دمای اتاق و یا نشیمن در زمانی که نور خورشید وارد اتاق می شود و یا زمانی که در آشپزخانه پخت و پز می کنیم، طبیعتا بالا می رود و نیازی نیست که رادیاتور نیز یکسره کار کند، در اینصورت دمای اتاق از دمای مطلوب خارج می گردد و انرژی بیهوده هدر می رود . 

علاوه بر این ، کاربران قادر خواهند بود در اتاق های مختلف دماهای مختلفی را تنظیم کنند و بدین صورت در مصرف انرژی صرفه جویی نمایند . 

مزایای استفاده از شیرهای ترموستاتیک بی شمار است اما نکته مهم در بهره گیری از شیرهای ترموستاتیک ، کارکرد و میزان کارآیی آن ها در ارتباط با انواع مختلف رادیاتور می باشد . رادیاتورهای مختلف که در بازار موجود می باشند از نظر نوع جنس و متریال و ضریب پاسخگویی و ماند انرژی متفاوت هستند ، در این مقاله سعی داریم تا سازگارترین رادیاتور با شیر ترموستاتیک را به شما معرفی نماییم . 

مسائل تاثیر گذار در افزایش کارآیی شیر ترموستاتیک :

همانطور که توضیح داده شد شیر ترموستاتیک به تغییرات دمای محیط حساس است و به طور مثال اگر دمای مطلوب اتاق توسط کاربر روی دمای 22 درجه تنظیم شده باشد به محض اینکه دمای اتاق به دمای 22 درجه می رسد شیر ترموستاتیک جریان آب ورودی را کم و یا قطع می کند . به همین ترتیب رادیاتوری که در ارتباط با شیر ترموستاتیک کار می کند نیز می بایست سازگاری کاملی با این تنظیم و تغییرات دما داشته باشد به این منظور که رادیاتور نیز سریع گرم شود و یا سریع سرد شود . موارد مهمی در این زمینه وجود دارد که شرکت آنیت در واحد تحقیق و توسعه (R&D) به آن ها پرداخته و در نهایت رادیاتوری که بالاترین میزان سازگاری با شیر ترموستاتیک را داشته باشد طراحی و تولید نموده . در این مقاله به اختصار در مورد این عوامل تاثیر گذار توضیحاتی داده می شود : 

موارد تاثیر گذار در رادیاتور که باعث افزایش کارآیی شیر ترموستاتیک می گردد :

  1. زمان پاسخگویی کمتر رادیاتور به تغییرات دمای محیط 
  2. ضریب انتقال حرارت بالای رادیاتور 
  3. حجم آبگیری کمتر 
  4. ماند انرژی کمتر رادیاتور 

رادیاتور های موجود در بازار : 

رادیاتور فولادی 


رادیاتور دایکستی (آلومینیومی LM2) ترکیب ریخته گری آلومینیوم (70 درصد و سلیس و منیزیم و ....)

رادیاتور آلومینیومی اکستروژنی  ( آلومینیوم با درجه خلوص بالای 99 درصد ) 

حجم آبگيری و وزن از پارامترهای مهم طراحی رادياتورها، کنوکتورها، بويلرها و به طور کلی مبدل های حرارتی است.
 وزن و حجم آبگيری کم باعث پاسخ سريع گرمازا در شروع كار و در حين عملكرد آن مي شود و به علت ماند انرژي كمتر در آن ها در هنگام قطع جريان، انرژی کمتری را تلف مي کنند.

منابع انرژي موجود در خانه:

نورخورشيد: که به طور نا گهانی از طريق پنجره وارد محيط خانه می شود، که می تواند به ازای هر متر مربع از شيشه پنجره، حدود ٨٦٠ کيلو کالری بر ساعت گرما به محيط خانه وارد کند.
 پخت و پز: در حدود ١٧٠٠ کيلو کالری بر ساعت
 سایر وسایل گرمازا: در حدود 300 کيلو کالری بر ساعت
 وسايل گرمازا بايد به اين چنينتغييرات دمايی پاسخ سريع بدهند تا در مصرف انرژی صرفه جويی شود. برای اينکه يک وسيله گرمازا واکنش سريعی نسبت به تغييرات دمايی اطراف خود داشته باشد،بايد وزن و حجم آبگيری آن حداقل باشد.
 با کم بودن وزن و حجم آبگيری، کنترل وسيله گرمازا راحت تر و سريع تر انجام می پذيرد و خود همانند يک حساسه عمل می کند.

آنیت به علت وزن و حجم آبگيري كمتر و خلوص آلومینیوم بالا بر خلاف سيستم های سنتی ديگر ،کند نبوده و به تغييرات دمای اطراف خود، سريع پاسخ می دهد.

ماند انرژی پایین = صرفه جویی در مصرف انرژی

ماند انرژي وسايل گرمازا همانند رادياتور، کنوکتور و بويلرها بوسيله حجم آبگيری و وزن آن ها مشخص می شود. يک رادياتور آلومینیوم اکسترود با وزن و حجم آبگيری کم در مقايسه با رادياتورهای فولادی (پنلی ) و دایکستی ، انرژی بسيار کمتری جذب کرده، محيط اطراف خود را سريعتر گرم می کند و به تغييرات دماي اطراف خود پاسخ سريعتری می دهد.

مقايسه زمان پاسخ

يک رادياتور فولادی با وزن تقريبی ٤٠ کيلوگرم (حجم آبگيری ١٢ ليتر ) و ظرفيت حرارتی ١٧٠٠ کيلو کالری در ساعت، پيش از آنکه شروع به ساتع کردن گرما با ظرفيت کامل خود بکند، حدود ٧٠٠ وات انرژی جذب خود می کند. در اين حالت علاوه براتلاف اوليه انرژی به عنوان مثال، اگر نور خورشيد ناگهانی وارد اتاق شود، دمای اتاق بالا می رود و به علت عکس العمل کند آنانرژی گرمايي وسيله گرمازا تلف می شود.

سایز 1 متری رادیاتور آنیت با وزن 10 کیلوگرم، حجم آبگیری 1.68 لیتر و ظرفیت حرارتی 1960 کیلوکالری، تنها 60 وات انرژی جذب خود می کند تا به ظرفیت نهایی خود برسد، در نتيجه انرژی توليد شده توسط بويلر کمتر تلف می شود و سريع تر به محيط اطرا ف منتقل مي شود.

همچنین همانطور که در تصویر مشخص است مجرای ورودی آب در شیر ترموستاتیک بسیار کوچک تر (تقریبا 3 برابر کوچک تر) از شیر معمولی می باشد به همین دلیل رادیاتورهایی که حجم آبگیری بالایی دارند به طور مثال رادیاتورهای فولادی هم زمان بیشتری سپری می کنند تا گرم شوند و هم اینکه به دلیل افت فشار در رادیاتور ، امکان نیمه گرم شدن رادیاتور در صورتی که شیر ترموستاتیک در مسیر آب ورودی نصب شده باشد وجود دارد . به همین دلیل رادیاتوری که حجم آبگیری بالا و ضریب انتقال حرارت پایین و ماند انرژی زیادی دارند در تعامل با شیر ترموستاتیک نه تنها مزیت هایی برای کاربر ایجاد نمیکند بلکه باعث بروز اختلال در کارکرد رادیاتور نیز می شود . بنابراین طبق یافته های European Building Automation Controls سازگارترین رادیاتور با شیر ترموستاتیک رادیاتور های آلومینیومی اکسترود low Temperature & low H2O می باشد که علاوه بر حجم آبگیری پایین ، ضریب انتقال حرارت بالا و ماند انرژی کم دارند در این صورت اگر رادیاتوری با این مشخصات و ویژگی ها طراحی گردد بالاترین میزان  سازگاری با شیر ترموستاتیک را دارند .  

رادیاتور های آنیت در مقایسه با رادیاتورهای فولادی و رادیاتورهای دایکستی حجم آبگیری کمتری دارند و در مقابل ضریب انتقال حرارت بالاتری دارند به دلیل اینکه ضریب خلوص آلومینیوم در رادیاتور های آنیت بالاتر است.  علاوه بر این ، زمان پاسخگویی سریع و ماند انرژی کم باعث شده تا رادیاتورهای آنیت سازگاری فوق العاده با شیر ترموستاتیک داشته باشند . 

واحد تحقیق و توسعه آنیت

بازگشت