آموزش نصب و تعمیرات پکیج دیواری

اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری؛ همه با هم در خدمت گرمایش

پکیج دیواری، تقریباً تکامل‌یافته‌ترین وسیله در میان لوازم خانگی است. اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری در بیشتر جنبه‌ها تکامل یافته و با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های جدید انجام کار گرمایش را ممکن می‌سازند. در اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری شاهد حد بالایی از هماهنگی مباحث الکترونیکی و مکانیکی هستیم. جدای از آنچه که پیچیدگی تکنولوژیک نامیده می‌شود، پکیج دیواری یک پاسخ هوشمندانه و بسیار راحت برای نیازهای گرمایشی منازل، که در زمینه گرمایش هوا و چه در زمینه گرمایش آب است.

نمای ظاهری یک پکیج دیواری

مجموعه اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، ترکیبی از یک موتورخانه و یک آبگرمکن هستند که به جای چنان حجم زیادی، در یک محفظه کوچک دیواری جای گرفته‌اند. شاید سال‌ها قبل انجام تمام این کارها توسط یک وسیله واحد آن هم در چنین ابعاد کوچکی بعید به نظر می‌رسید. نحوه کار اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، خیلی در اساس پیچیده نیستند اما جزئیات بسیار زیادی دارند. نوعی از هوشمندی در پکیج دیواری برای انجام درست امور وجود دارد که در سایر لوازم خانگی کمتر دیده می‌شود تا حدی که از معذوذ وسایلی است که از یک واحد پردازشگر در اجزای تشکیل دهنده آن استفاده می‌شود. عملکرد پکیج دیواری را به دو چرخه مجزا تقسیم می‌کنیم: گرمایش شوفاژ‌ها و گرمایش آب مصرفی.

اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری در مدار گرمایش منزل

گرمایش شوفاژ ‌ها

در مجموعه‌ی اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، یک ورودی آب سرد وارد و دو خروجی آب گرم خارج خواهند شد. به علاوه ورودی دیگری به پکیج وجود دارد که بعدتر عملکرد آن توضیح داده خواهد شد. یکی از خروجی‌ها آب گرم به لوله‌کشی مربوط به شوفاژ ها متصل خواهد شد.

شیرها و لوله‌ از مهم‌ترین اجزایش تشکیل دهنده پکیج دیواری

عملکرد شوفاژ ها به این شکل است که حجم ثابتی از آب دائماً در آن‌ها در حال گردش است. آب داغ به شکل مداوم از بین پره‌های پنل شوفاژ عبور کرده و گرمای خود را به محیط می‌دهند. این بدان معنی است که آب در حال گردش، به شکل مداوم گرمای خود را از دست می‌دهد و برای ادامه چرخه نیاز است تا آب دوباره داغ شود. آب پس از عبور از پنل‌ها مجدداً به مجموعه اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری بازخواهد گشت. ورودی دیگری که در بالا نام برده شده همین ورودی است. پس در عمل بخش مربوط به شوفاژ ها یک سیستم بسته با حجم ثابتی از آب است که در آن به طور مداوم آب توسط اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، داغ و سپس در شوفاژ ‌ها سرد می‌شود. بسته بودن چرخه آب مربوط به شوفاژ ها به این معنی است که شما باید آن را آبگیری کنید. برای این کار در پکیج ‌ها باید شیر کنترل زیر پکیج را که اکثراّ در نزدیکی ورودی‌های آب پکیج قرار دارد باز کنید. در راه‌اندازی اولیه باید این شیر را ابتدا باز کنید و تا سرحد رسیدن مدار به فشار مدنظر این کار را ادامه دهید. فشار آب درون مدار شوفاژ ها توسط سنسورهای پکیج اندازه‎گیری شده و بر روی صفحه آن به نمایش درخواهد آمد. با رسیدن فشار به عدد مدنظر شیر کنترل را باید ببندید. دقت داشته باشید که آبگیری دستی به این روش در بسیاری از پکیج ‌های دیواری مرسوم است اما در برخی مدل‌های جدید این فرآیند به صورت اتوماتیک توسط سایر اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری و با تنظیم فشار آب موجود در مدار انجام می‌شود. برای این کار به یک برنامه‌ریزی و دسته‌ای از سنسورهای خاص در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری نیاز است. اکنون پس از آبگیری، آب مدنظر برای گردش مداوم در مدار مهیا شده است. با تنظیم دمای شوفاژ ها گردش و گرمایش به کمک اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری آغاز خواهد شد. باید دقت داشته باشید که گرمایش در این بخش به صورت مداوم انجام نخواهد شد. یک سنسور با اندازه‌گیری دمای آب موجود در مدار به پکیج کمک می‌کند تا در مورد گرمایش بیشتر یا قطع شعله تصمیم گیری کند. پکیج شعله را تا رسیدن به دمایی روشن نگه داشته و پس از رسیدن به آن خاموش می‌کند. این موجب کاهش دمای آب موجود در مدار خواهد شد. این کاهش تا سرحدی که شوفاژ برای آن برنامه‌ریزی شده ادامه پیدا خواهد کرد و سپس دوباره شعله روشن و حرارت دادن به آب خروجی آغاز می‌شود. تکرار و استمرار این فرآیند موجب می‌شود تا دمای شوفاژ ها به پایداری لازم برسد.

گرمایش آب مصرفی

گرمایش آب مصرفی توسط اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، به همان شکلی که در آبگرمکن اتفاق می‌افتد انجام خواهد شد اما با یک تفاوت کلیدی؛ در پکیج مانند آبگرمکن‌های مرسوم منبع آبی وجود ندارد و آب در حین جریان یافتن گرم خواهد شد. یعنی در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری منبعی وجود ندارد. آب ورودی از لوله‌ها به پکیج برای این چرخه، وارد چرخه مربوط به شوفاژ ها نشده و مستقیماً به گرمکن می‌رود. آب با عبور از لوله‌های مجاور شعله پکیج ، داغ شده و سپس از طریق لوله‌ها به شیر مدنظر منتقل خواهد شد. در پکیج دیواری شعله آتش دائم روشن نیست. هنگامی که کاربر شیر آب داغ را در نقطه‌ای از مجموعه لوله‌کشی باز می‌کند، فشار آب سرد ورودی بر فشار کلی آب موجود در اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، به علت وجود خروجی از پکیج ، غلبه خواهد کرد. حرکت آب به درون لوله‌های پکیج توسط یک سنسور خاص نه‌تنها تشخیص داده شده بلکه اندازه‌گیری نیز خواهد شد. شدت شعله با توجه به میزان دبی آب ورودی به پکیج تعیین می‌شود. برای زمانی که دبی ورودی پایین است، به شعله کمتر نیاز و هنگام بالا بودن دبی ورودی باید شدت شعله بالاتر باشد. میزان دبی ورودی به این بستگی دارد که کاربر تا چه حد شیر آب داغ را باز می‌کند. باید یادآوری کرد که چون در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری منبع آبی وجود ندارد و آب خروجی در لحظه و پس از عبور از مجاورت شعله داغ می‌شود، پس تنظیم شدت شعله با توجه به شدت حرکت آب بسیار مهم است. البته این همه جوانب موضوع نیست. از طرفی دیگر این نحوه کار اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری باعث می‌شود تا ما در لحظه به شعله شدیدی نیاز داشته باشیم چون اگر شدت شعله بالا نباشد، عملاً آب پیش از داغ شدن به مقدار کافی از مسیر لوله‌های درون پکیج خارج خواهد شد.

شماتیک کلی از اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری

قطعات اصلی اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری کدام‌ها هستند؟

پی.سی.بی و بردهای الکترونیکی از اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری

• واحد پردازشگر یا (ECU)

باید در نظر داشت با اینکه یک پکیج دیواری به شکل مداوم در حال مدیریت دو مدار مجزا از آب است اما بسیار از مجموعه اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری بین هر دو مدار مشترک است و تنها با یک برنامه‌ریزی هوشمندانه برقراری هر دو مدار امکان‌پذیر است. مغز یک پکیج ، واحد پردازش آن یا همان (ECU) است. این وسیله وظیفه دارد تا با یک برنامه‌ریزی از پیش تعیین شده، ضمن پردازش داده‌های ورودی از حسگرها(سنسورها)، تصمیم مناسب برای هر بخش از اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری را اتخاذ کند. واحد پردازش پکیج ‌های دیواری به پیچیدگی یک کامپیوتر خانگی یا لپ‌تاپ نیست ولی در عین حال چندان ساده و سطحی هم نیست. برنامه‌نویسی برای این پردازشگرها پیچیدگی‌های خاصی دارد که علاوه بر دانش در زمینه‌های برق و رایانه، دانشی مکانیکی نیاز دارد. به‌نوعی این در حیطه علم جدید مکاترونیک قرار دارد. مثلاً تشخیص سنسور ورودی آب مبنی بر ورود دبی مشخصی از آب به معنی صدور دستور روشن شدن شعله شوفاژ به میزان خاصی از سوی پردازشگر است. یا مثلاً اعلام کاهش دمای آب در حال گردش درون مدار شوفاژ توسط سنسور دمای مربوطه، باعث خواهد شد تا پردازشگر دستور روشن شدن شعله برای رسیدن به دمای مدنظر را اعلام کند. با این مشخصات، تمام آنچه که سایر قطعات انجام می‌دهند بستگی به تصمیم واحد پردازشگر داشته و مدارهای الکتریکی نقش بسیار برجسته‌ای در عملکرد یک پکیج دارند.

• مشعل پکیج

نباید فراموش کنید که حتی با وجود تمام پیچیدگی‌های موجود در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری ، در نهایت وظیفه یک پکیج ایجاد حرارت بوده و وسیله‌ای گرمایشی است. مشعل پکیج نقطه اصلی ایجاد گرمایش است چون شعله لازم برای گرم کردن آب توسط آن فراهم می‌شود. در پکیج ‌ها برای صرفه‌جویی در مصرف گاز، مشعل دائماً روشن نیست. روشن شدن مشعل با صدور فرمان از سوی واحد پردازشگر خواهد بود. پس از این، مشعل با رهاسازی گاز شهری و ایجاد یک جرقه الکتریکی به صورت ناگهانی روشن شده و به میزان مورد نیاز خواهد رسید. پس از اعلام فرمان خاموش توسط ECU مشعل جریان گاز ورودی را قطع و شعله را خاموش خواهد کرد. روشن و خاموش شدن مشعل در مدت زمان کافی برای هماهنگی بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری بسیار کلیدی است چون در هنگام باز شدن ناگهانی شیر آب گرم و وجود تقاضا برای حجم بالای آب، مشعل باید بتواند به سرعت آب در حال حرکت درون لوله‌ها را به دمای مدنظر برساند.

• لوله‌های رابط درون پکیج

درون پکیج مجموعه‌ای از لوله‌ها وظیفه گردش آب موجود، بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری را به عهده دارند. این لوله‌ها باید رسانایی گرمایی بالایی داشته باشند تا بتوانند حرارت شعله را با راندمان مناسبی به آب گردشی منتقل کنند. دسته‌ای از لوله‌ها که در جریان مدار مربوط به گرمایش شوفاژها قرار می‌گیرند، دسته‌ای دیگر هم در مدار دیگر. البته باید دقت داشت که در بعضی از پکیج ‌ها بخش‌هایی از خطوط لوله‌کشی مانند سایر اجزای تشکیل دهنده پکیج ، بین دو مدار مشترک هستند و به وسیله شیرهای متغیر در لحظه، در مورد باز یا بستن بودن آن‌ها به روی هر کدام از مدارها تصمیم‌گیری خواهد شد. بازم باید یادآوری کرد که این تصمیم به عهده واحد پردازش است که در چه موقعیتی کدام بخش از اجزای تشکیل دهنده پکیج را به روی گردش آب باز کند.

• حسگرها

حسگرها یا همان سنسورها وظیفه جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز واحد پردازش را برعهده دارند. این وسایل پیچیده و سحرآمیز الکترونیکی مانند چشم و گوش اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری هستند. چند نوع سنسور در نقشه اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری مشترک هستند. مورد اول سنسور تشخیص ورود و دبی آب است. این سنسور بر سر راه آب سرد ورودی قرار گرفته و جریان یافتن آب را تشخیص می‌دهد. به علاوه همین سنسور یا سنسور مشابهی دبی آب ورودی را تخمین خواهد زد. اطلاعات این سنسور برای تصمیم‌گیری در مورد میزان شعله مشعل بسیار کلیدی است. حسگر دیگری که بسیار مهم است سنجش دمای آب چرخشی در مدار شوفاژ هاست. این سنسور با اعلام دمای آب به پردازشگر لزوم روشن شدن یا نشدن مشعل را نشان خواهد داد. سنسورهای دیگری هم در عملکرد پکیج اهمیت دارند مثل سنسور تشخیص نشت گاز یا همان ترموکوپل که در صورت نقص فنی مشعل و پخش گاز بدون ایجاد آتش جریان گاز ورودی را قطع خواهد.

• تنفس پکیج

تنفس در تمام وسایلی که در آن‌ها گرمایش به وسیله شعله انجام شود الزامی است؛ تفاوتی ندارد که برای یک بخاری باشد یا یک پکیج. در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری دو عضو، وظیفه تنفس پکیج را به عهده دارند. یکی از آن‌ها با مکش هوای بیرون به درون پکیج ، اکسیژن لازم برای ایجاد یک شعله استاندارد را فراهم می‌کند. از طرفی دیگر معمولاً یک فن گازهای حاصل از شعله مشعل را از طریق یک دودکش به بیرون از پکیج منتقل خواهد کرد. دودکش پکیج باید به طرق مختلف به بیرون از فضای خانه منتقل شود تا مشکلی چه برای عملکرد اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری و چه برای کاربران آن ایجاد نشود.

• منبع تغذیه

برای فعال بودن و عملکرد مناسب اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری علاوه بر گاز به برق نیز نیاز است. مدارهای الکترونیکی داخل پکیج برای عمل کردن قطعاً به برق نیاز دارند. همچنین مشعل هم برای استارت خوردن به برق نیاز دارد. این برق مصرفی از طریق اتصال به برق شهری و تبدیل در منبع تغذیه‌ی پکیج فراهم خواهد شد. به همین علت پکیج بدون برق نمی‌تواند کار کند و بدون برق آب گرم در دسترس نخواهد بود. هرچند که در برخی مدل‌ها راه‌حل‌هایی اندیشیده شده است. در برخی مدل‌ها در بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری یک توربین به چشم می‌خورد. این توربین بر سر جریان آب ورودی قرار گرفته و با تبدیل انرژی جنبشی آب به الکتریسیته برق مورد نیاز را تولید خواهد کرد. در برخی دیگر نیز باطری‌هایی برای چنین مواقعی تعبیه شده است. این راه‌حل‌ها کمک می‌کنند که حتی در صورت قطع برق استفاده از پکیج متوقف نشود.

نحوه قرار گیری بدنه و اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری نسبت به هم

• مبدل حرارت

مبدل حرارتی در پکیج قطعه فلزی بزرگی است که بین شعله مشعل و لوله‌های آب عبوری قرار می‌گیرد. مبدل حرارتی در مدل‌های مختلف شکل متفاوتی دارند و بسته به نیاز و شکل مشعل طراحی خواهند شد. هدف استفاده از آن در ساختار جلوگیری از تماس مستقیم لوله‌ها با شعله و استهلاک ناشی از آن است.

پمپ آب به رنگ قرمز در کنار سایر اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری

• پمپ آب

برای گردش آب در مجموعه‌ای از اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری که مربوط به گرمایش شوفاژ ها هستند نیاز است تا به وسیله یک پمپ، آب به صورت مداوم پمپاژ شود. همانطور که گفته شد، مدار مربوط به گرمایش شوفاژ ها از جریان آب اصلی جدا شده و در عمل یک مدار بسته از اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری است پس به همین دلیل برای گردش آب به یک پمپ نیاز است. در مدل‌های مختلف، از پمپ‌های برقی مختلفی با توان‌های متفاوتی استفاده خواهد شد. این پمپ همزمان با صدور دستور از سوی واحد پردازش روشن شده و آب را با هماهنگی اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری در مدار به گردش در خواهد آورد.

تله میعانات از سایر اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری کمتر شناخته شده است

• تله میعانات

تله میعانات یکی از قطعات کمتر شناخته شده بین اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری است. در زبان انگلیسی به آن (Condensate Trap) گفته می‌شود. وظیفه این قطعه و کاربرد آن بسیار پیچیده است. در تمام سیستم‌هایی که عمل گرمایش شدید مایع، یا همان به اصطلاح جوش آوردن آن انجام می‌شود، استفاده این وسیله اجباری است. تله میعانات وظیفه دارد تا خروج بخار، لوله‌ها و اجزای تشکیل دهنده پکیج دیواری را کنترل کند. این وسیله با تبدیل بخار آب به آب مایع از نشت بخار شدید در لوله‌ها و فضای داخلی پکیج جلوگیری می‌کند. پخش و انتشار بخار در فضای داخلی یک پکیج می‌تواند باعث آسیب به وسایل الکترونیکی درون آن یا حتی لوله‌ها شود. این وسیله می‌تواند ساختارهای متفاوتی داشته باشد و استفاده از آن به نظر تولیدکننده پکیج دیواری دارد.