بررسی مبحث 17 نظام مهندسی در خصوص دودکش

• 17-7-1 کلیات دودکش

دودکش ها نقش اصلی در تخلیه محصولات احتراق مواد سوختی دارند و از آن جا که این محصولات حاوی مواد خطرناک، مسموم کننده، سوزاننده و آلاینده هستند، لزوم انتقال کامل آن ها به خارج از فضای ساختمان و پیشگیری از بروز هرگونه نشت یا انتشار در فضای داخل ایجاب می نماید که طراحی، اجرا و کنترل کیفی ساخت این دودکش ها طبق اصول مهندسی با رعایت کلیه ضوابط ایمنی، فنی و کیفی صورت گیرد. از این رو اجرای دقیق الزامات این فصل در حوزه وظایف طراح، مجری، مهندس ناظر و بهره بردار قرارداشته و هر یک در قبال وظایف تعیین شده مسئولیت قانونی دارد. علاوه بر این سازندگان دستگاه های گازسوز و نصابان نیز در شمول همین قاعده قرار دارند.

•  17-7-2 حدود و دامنه کار دودکش

 الزامات این فصل شامل موارد زیر می باشد

طراحی، ساخت و کنترل کیفی دودکش از جمله

• • تعیین اندازه های دودکش شامل تعیین قطر بر اساس ظرفیت حرارتی دستگاه گازسوز و ارتفاع دودکش

  • تعیین اندازه های لوله رابط دودکش

  • جنس دودکش و لوله رابط

  • دودکش های مشترک

  • انتهای دودکش

  • محل اتصال خروجی دستگاه به دودکش ساختمان

  • محل خروج دودکش از بام ساختمان و فواصل

• 17-7-3 الزامات ساخت دودکش

هرجا در این مقررات از دودکش نام برده شده منظور دودکشی است که توسط اشخاص ذی صلاح طراحی و اجرا شده و در قسمت های غیر قابل رویت هیچ گونه نقصی که منجر به سلب ایمنی آن شود، ندارد. انطباق بخش های قابل رویت دودکش با مقررات این مبحث الزامی بوده ولی سایر الزامات ساخت دودکش، خارج از شمول این مقررات می باشد.

17-7-3-1

مهندس ناظر موظف است در زمان تأیید لوله کشی گاز ساختمان، از مناسب بودن نحوه خروج محصولات احتراق برای هر شیر مصرف و همچنین تامین هوای لازم برای دستگاه گازسوز اطمینان حاصل نماید.

17-7-3-2

طراحی و اجرای دودکش مشترک برای چند دستگاه گازسوز که در طبقات متوالی قرار دارند (حداکثر 5 طبقه) به شرطی مجاز است که هوای مورد نیاز احتراق به طور مستقیم از فضای آزاد تامین شود. در صورتی که تامین هوای احتراق از داخل فضای واحد مسکونی باشد اجرای دودکش مشترک مجاز نیست.

17-7-3-3

گازهای حاصل از احتراق دستگاه های گازسوز باید مطابق این مقررات و با رعایت دستورالعمل سازنده دستگاه، به طور مستقیم و بدون برخورد با مانع، به هوای آزاد هدایت شود.

17-7-3-4

محل اتصال دودکش به کورههایی که با گاز طبیعی در شرایط اتسمفریک کار می کنند، باید در بالاترین قسمت کوره قرار گرفته باشد.

17-7-3-5

در کوره هایی که دهانه خروجی دود از کوره (محل اتصال کوره به دودکش) در قسمت پایین کوره قرار دارند، باید از بالاترین نقطه محفظه کوره لوله ای با قطر حداقل یک اینچ به قسمت عمودی لوله دودکش متصل شود تا گاز جمع شده در بالای کوره از این معبر خارج و هنگام روشن کردن مشعل، انفجار ایجاد نشود.

• 17-7-4 تعیین قطر دودکش مستقل برای یک دستگاه گازسوز

 17-7-4-1

برای تعیین قطر دودکش های فلزی یا سیمانی برای یک دستگاه گازسوز از جدول 17-7-1 استفاده شود.

17-7-4-2

اگر قطر دودکش به دست آمده از جدول کمتر از اندازه قطر محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز باشد، استفاده از دودکش با قطر کوچکتر مجاز است مشروط بر این که

• • ارتفاع کل دودکش (H )حداقل 3 متر باشد

  • قطر دودکش برای محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز به قطر 300 میلیمتر (12 اینچ) و کمتر از آن، بیش از یک اندازه جدول کوچک نشده باشد.

  • قطر دودکش برای محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز به قطر بیش تر از 300 میلی متر (12 اینچ)، بیش از دو اندازه جدول کوچک نشده باشد.

17-7-4-3

طول افقی لوله رابط برابر (L=0 ) به معنی دودکشی است که به صورت مستقیم و به طور قائم بر روی محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز نصب شده باشد.

17-7-4-4

برای محاسبه قطر دودکش دستگاه های گازسوزی که در مناطق مرتفع نصب می شوند، مصرف گاز دستگاه در سطح دریا ملاک خواهد بود.

• 17-7-5 تعیین قطر دودکش مشترک و لوله رابط دودکش

 17-7-5-1

استفاده از دودکش مشترک برای وسایل گازسوزی که هوای مورد نیاز آن ها از بیرون تامین نمی گردد، ممنوع است. استفاده از دودکش مشترک فقط برای وسایل گازسوزی که هوای مورد نیاز آن ها از هوای آزاد تامین می شود، مجاز است.

17-7-5-2

قطر دودکش های مشترک فلزی تک جداره یا سیمانی پیش ساخته برای استفاده بیش از یک دستگاه گازسوز که در یک طبقه نصب شده اند، طبق شکل 17-7-2 و جدول 17-7-2 تعیین می شود.

17-7-5-3

اتصال دودکش (مستقل یا مشترک) دستگاه های گازسوز بدون فن به دودکش دستگاه های گازسوز فن دار و بالعکس مجاز نیست.

17-7-5-4

وسایل گازسوز دارای مشعل تحت فشار (فن دار) که در طبقات مختلف نصب می شوند باید دارای دودکش مستقل بوده و استفاده از دودکش مشترک در این شرایط مجاز نمی باشد.

• 17-7-6 روش طراحی دودکش مشترک دستگاه های گازسوز ساختمان های چند طبقه برای هر قسمت

روش تعیین قطر لوله های رابط و دودکش ها با توجه به شکل3-7-17 و بند5-7-17 به شرح زیر است:

الف) عوامل تعیین کننده اندازه لوله رابط دودکش

• • ظرفیت حرارتی دستگاه گازسوز

  • ارتفاع لوله رابط (R)

  • فاصله مرکز دو سه راهی مجاور h+R=H

جدول 17-7-2-الف (رابط ها)

ب) عوامل تعیین کننده اندازه دودکش مشترک

• • کل ظرفی های حرارتی

  • ارتفاع کل (H)

  • قسمت قائم دودکش مشترک بدون خم

  • جدول 17-7-2-ب

پ) در ساختمان های چند طبقه، اندازه قطر پایین ترین لوله رابط و قسمت قائمی که گاز را به پایین ترین سه راهی دودکش اصلی یا دودکش مشترک هدایت می کند باید از جدول 17-7-1 محاسبه شود. در این رابطه ارتفاع (H) از محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز تا سه راهی پایین ترین طبقه منظور شود.

ت) قطر لوله رابط دودکش های مشترک طبق جدول های 17-7-2-الف و 17-7-2-ب می باشد.

ث) هر خم 90 درجه اضافه بر دو خم اول، ظرفیت لوله رابط دودکش مشترک را 10 %کاهش می دهد.

ج) بدون در نظر گرفتن جدول ظرفیت، در صورت تساوی قطر لوله رابط و قطر دودکش مشترک، باید قطر دودکش مشترک حداقل یک اندازه بزرگتر باشد.

چ) کلیه اتصالات مورد مصرف جهت اتصال لوله رابط ها به دودکش مشترک باید هم اندازه دودکش مشترک در محل تقاطع لوله رابط با دودکش باشد.

ح) در مورد ساختمان های چندطبقه، ارتفاع (H) در هر قسمت از دودکش، فاصله عمودی بین محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز تا مرکز سه راهی بعدی طبقه فوقانی است .

• 17-7-7 نکات ضروری برای طراحی و اجرای دودکش ها

17-7-7-1

هر مصرف کننده درون سوز مانند بخاری، آبگرمکن و غیره باید دارای دودکش مناسب و لوله رابط مستقل باشد.

17-7-7-2

لوله رابط و اتصالات آن در دودکش های مشترک باید از نوع فلزی باشد.

17-7-7-3

اتصال لوله های رابط دودکش مشترک فقط باید با استفاده از سه راهی اتصال پیش ساخته انجام شود. اتخاذ روش های دیگر برای گرفتن انشعاب مجاز نیست.

17-7-7-4

برای تعیین قطر دودکش و لوله رابط فلزی پیش ساخته برای بیش از یک دستگاه گازسوز در یک طبقه از جدول های 17-7-2-الف و ب استفاده شود.

17-7-7-5

به منظور تعیین قطر دودکش های تک جداره فلزی یا پیش ساخته سیمانی برای بیش از یک دستگاه گازسوز در یک طبقه از جدول 17-7-1 استفاده شود.

17-7-7-6

شیر مصرف کننده باید در محلی که دودکش وجود دارد یا نصب آن امکانپذیر است، نصب شود.

17-7-7-7

حداکثر طول لوله رابط باید 45/0 متر برای هر 5/2 سانتیمتر قطر لوله رابط باشد. در صورتی که طول لوله رابط از 45/0 متر برای هر 5/2 سانتیمتر قطر بیشتر باشد، باید از طریق افزایش قطر یا ارتفاع لوله رابط یا ارتفاع کل دودکش ظرفیت مورد نظر تأمین شود.

17-7-7-8

در صورت نصب دو دستگاه گازسوز در یک طبقه، دودکش مشترک باید نزدیک تر یا به طور مستقیم روی دستگاه گازسوز کوچک تر قرار گیرد.

17-7-7-9

قطر لوله های رابط باید مساوی یا بزرگتر از اندازه محل خروج محصولات احتراق دستگاه گازسوز باشد.

17-7-7-10

برای انتخاب قطر دودکش دستگاه های گازسوزی که در مناطق مرتفع نصب می شوند، ظرفیت حرارتی وسیله گازسوز در سطح دریا ملاک می باشد.

17-7-7-11

برای چند دستگاه گازسوز که در یک طبقه قرار گرفته اند، ارتفاع (H) از بالاترین مجرای خروجی محصولات احتراق دستگاه گازسوز تا انتهای دودکش اصلی محاسبه شود.

17-7-7-12

ضخامت دودکش و لوله رابط فلزی باید مطابق جدولهای 17- 7 -3- الف و ب در نظر گرفته شود.

7-7-7-13

استفاده از لوله های قابل انعطاف (خرطومی یا آکاردئونی) به عنوان دودکش ممنوع است.

17-7-7-14

مقادیر حداکثر ظرفیت حرارتی وسایل گازسوز مندرج در جدول های این بخش برمبنای نصب دو زانویی 90 درجه در لوله های رابط ارایه گردیده اند. به ازای اضافه شدن هر زانویی 90 درجه و یا معادل آن ده درصد از ظرفیت حرارتی دودکش مندرج در جدول کاسته خواهد شد.

17-7-7-15

درون یابی در مقادیر جدول های این بخش مجاز است، ولی برون یابی مجاز نیست.

17-7-7-16

حداقل فاصله کلاهک دودکش با کولرهای آبی و دریچه های تامین هوای ساختمان باید 3 متر در نظر گرفته شود.

17-7-7-17

حداقل قطر دودکش های دستگاه های گازسوز 10 سانتیمتر می باشد و چنان چه محاسبات کمتر از قطر مذکور باشد حداقل همان 10 سانتی متر باید رعایت شود.

17-7-7-18

در دودکش های مشترک می توان حداکثر قطر محاسبه شده دودکش را از ابتدا تا انتها یکسان در نظر گرفت.

• 17-7-8 ضوابط نصب دودکش ها

17-7-8-1

انتهای کلیه دودکش ها باید حداقل یک متر از سطح پشت بام بالاتر بوده و از دیوارهای جانبی نیز حداقل سه متر فاصله داشته باشد. در صورتی که فاصله کمتر از 3 متر باشد انتهای دودکش باید حداقل 60 سانتیمتر از بلندترین دیوار مجاور بالاتر قرار گیرد.

17-7-8-2

قسمت قائم دودکش باید روی پایه های مناسب قرار گیرد تا وزن آن به پایه منتقل شود. علاوه بر آن باید قسمت قائم دودکش توسط بست های مناسب به دیوار محکم شود.

17-7-8-3

عبور دودکش از فضای داخلی و سقف کاذب حمام مجاز نیست.

17-7-8-4

برای استفاده از بخاری دیواری باید دهانه دودکش حداقل در ارتفاع 120 سانتیمتر از کف محل نصب بخاری، تعبیه شده باشد.

17-7-8-5

دودکش مشترک با شرایط مندرج در جدول 17-7-2-الف حداکثر برای پنج طبقه استفاده شود.

17-7-8-6

در صورتی که ساختمان بیش از پنج طبقه باشد، متناسب با تعداد طبقات باید از دودکش مشترک براساس جدول های مربوطه استفاده شود.

17-7-8-7

چنانچه دودکش در داکت نصب شود، داکت ویژه دودکش ها باید از بال به هوای آزاد ارتباط داشته باشد. این داکت نباید به فضاهای داخلی ساختمان راه داشته باشد.

17-7-8-8

کلیه محل های اتصال دودکش باید کاملا دودبند شوند.

17-7-8-9

استفاده از قطعات لوله های سیمانی پیش ساخته سر صاف(لب به لب) ممنوع است و باید از نوع نر و ماده (فنجانی) استفاده شود.

مبحث 17 مقررات ملی ساختمان

هیدولیک سپراتور چیست

هیدرولیک سپراتور

در مدارهای اولیه و ثانویه به عاملی نیاز داریم تا حلقه های اولیه و ثانویه را از هم جدا کنند که این کار را لوله مشترک انجام می دهد. همچنین در سیکل اولیه از ایر سپراتور برای خروج هوا از مدار و نیز صافی در قسمت مکش پمپ ها استفاده می شود. این سه وسیله وظایفی را که انجام می دهند در یک دستگاه عرضه می شود که این دستگاه همان Hydraulic separator می باشد.

هیدرولیک سپراتور سرعت جریان را در محفظه کاهش می دهد که این امر اجازه می دهد دو عملکرد دیگر یعنی خروج هوا و خروج کثیفی نیز صورت گیرد. هیدرولیک سپراتور این وظایف را بدون اتصال لوله اضافی و هزینه نصب آن انجام می دهد.

این دستگاه شامل چندین جز مختلف با عملکرد مشخصی می باشد که هرکدام از آن ها دارای الزامات خاصی می باشند که اغلب برای استفاده در مدارهای سیستم های گرمایش و تهویه مطبوع کاربرد دارد

نحوه عملکرد هیدرولیک سپراتور

هنگامی که یک سیستم دارای یک مدار اولیه با پمپ مختص به خود و یک مدار ثانویه با یک یا چند پمپ توزیع باشد، شرایط کاری در سیستم ممکن است به وسیله تعامل پمپ ها، ایجاد تغییرات غیر طبیعی در نرخ جریان و فشار مدارها رخ دهد. هیدرولیک سپراتور ناحیه ای با افت فشار کم ایجاد می کند و مدار اولیه و ثانویه را به یکدیگر متصل می کند در حالی که از لحاظ هیدرولیکی مستقل از یکدیگر می باشند.

اگر افت فشار در مقطع مشترک ناچیز باشد، جریان در یک مدار باعث ایجاد جریان در مدار دیگر نمی شود. در این مورد نرخ جریان در مدارهای مربوطه به طور انحصاری بستگی به مشخصات نرخ جریان پمپ ها دارد که باعث جلوگیری از اثر متقابل ایجاد شده به علت اتصال سری پمپ ها می شود. بنابراین استفاده از این وسیله با این ویژگی ها به این معنی است که جریان در مدار ثانویه تنها زمانی به گردش می افتد که پمپ مربوطه روشن باشد و به سیستم اجازه می دهد تا بار خالص مورد نیاز آن زمان را برآورده کند.

زمانی که پمپ ثانویه خاموش است، گردشی در مدار ثانویه وجود ندارد، تمام نرخ جریان تولید شده توسط پمپ اولیه از طریق سپراتور بایپس می شود، با هیدرولیک سپراتور این امکان به وجود می آید که یک مدار تولید با یک نرخ جریان ثابت و یک مدار توزیع با نرخ جریان متغیر داشته باشیم. این شرایط عملیاتی برای گرمایش های مدرن و سیستم تهویه مطبوع امکان پذیر است.

سه شرایط بالانس هیدرولیکی برای سیکل بویلر بررسی می کنیم

• حالت اول: دبی سمت بویلر برابر دبی سمت مصرف کننده

در این حالت سیستم از لحاظ جریانی بالانس است و دو جریان بر روی یکدیگر اثری ندارند. مشابه شکل دماها در طرفین بدون تغییر است. یعنی دمای رفت از بویلر در سیکل اولیه با دمای رفت در سیکل ثانویه برابر است. همچنین دمای برگشت از سیکل ثانویه با دمای برگشت به بویلر برابر خواهد بود.

• حالت دوم: دبی سمت بویلر کمتر از دبی سمت مصرف کننده

در این حالت دبی در بخش ثانویه بیشتر از بخش اولیه است و مقداری از دبی برگشت در دستگاه حرکت معکوس داشته و به سیکل ثانویه باز می گردد. لذا دمای رفت در بخش ثانویه کمی از دمای رفت بویلر پایین تر خواهد رفت. این حالت در سیکل چیلر مشکل ایجاد خواهد کرد و بایستی از آن اجتناب شود. همان طور که در تصویر دیده می شود دماهای برگشت در هر دوسیکل یکسان است.

• حالت سوم: دبی سمت بویلر بیشتر از دبی سمت مصرف کننده

در این حالت دمای رفت در هر دو مدار یکسان بوده و برابر دمای خروجی از بویلر است. تنها تفاوت در دمای برگشت در حلقه اولیه است که دبی آن اندکی با دبی مدار اولیه مخلوط شده است و دمای برگشت به بویلر را بالا می برد.

سیستم گرمایشی در کشور کانادا

بررسی سیستم های گرمایشی در کشور کانادا

کشور کانادا پس از روسیه دومین کشور بزرگ جهان و بزرگترین کشور در قاره آمریکای شمالی به حساب می آید و شرایط آب و هوایی بسیار متفاوتی دارد که نباید از آن غافل شد. اغلب مردم کانادا را کشوری با آب و هوای سرد و برفی تصور می کنند اما در حقیقت، آب و هوای شهر های کانادا به اندازه چشم انداز های این کشور متنوع است. مردم کانادا یک لطیفه دارند که می گویند در کانادا هشت ماه از سال زمستان هست که به دنبال آن چهار ماه دیگه از سال تعمیر جاده ها است. البته این گفته در مورد بخش هایی از کشور کانادا به واقعیت نزدیک است.

به طور کلی کانادایی ها مخصوصا افرادی که در مناطق پر جمعیت تر و در نزدیکی مرز آمریکا سکونت دارند از داشتن این چهار فصل بسیار متفاوت لذت می برند. فصل بهار به دلیل جریان های گرم اقیانوسی در امتداد خط ساحلی بریتیش کلمبیا در ماه فوریه آغاز می شود. در سراسر نقاط مرکزی و جنوبی کشور کانادا، آب و هوای دلپذیر بهاری معمولا در ماه می فرا می رسد.

فصل تابستان از اواخر ماه می شروع می شود و تا ماه سپتامبر ادامه دارد. ماه های ژوییه و آگوست گرم ترین ماه های سال هستند و معمولا درجه حرارت در شهر های بزرگ در جنوب و در سراسر دشت های مرکزی در فصل تابستان در مناطق کم ارتفاع به حدود ۲۶ درجه سلسیوس و در مناطق مرتفع به دمای ۳۲ درجه سلسیوس می رسد. بسیاری از مسافران ماه های سپتامبر و اکتبر (پاییز) را بهترین زمان برای بازدید از کانادا می دانند زیرا بیشتر روز ها خنک و دلپذیر هستند.

زمشتان های سرد و طولانی در کانادا

زمستان های کانادا سرد و طولانی است و در مناطق شمالی این کشور می تواند بسیار وحشتناک باشد. در استان های مرکزی و چمن زارها، دمای متوسط روزانه در زمستان نزدیک به ۱۵ درجه زیر صفر و حتی تا منفی 29 درجه نیز پایین می آید. در این مناطق بارش برف تقریبا شش ماه از سال را تحت پوشش قرار می دهد، در حالی که در مناطق دور شمالی، بارش برف در نه ماه از سال یا بیشتر یک امری طبیعی محسوب می شود.

زمستان در بخشی از کانادا مانند فلات ها می تواند گرم و خشک باشد یا در کانادای مرکزی مرطوب و در سواحل ملایم تر باشد. فصل بهار در سراسر کشور کانادا، فصلی دوست داشتنی و خوشایند است. فصل پاییز در کانادا بیشتر اوقات خنک است که با برگ های قرمز و نارنجی روی درختان می درخشد. کانادا در زمستان با سرمای شدیدی رو به رو می باشد، با این وجود می توانید از چینوک آلبرتای جنوبی، باد گرم و خشکی که در اواخر زمستان بر پایین شرقی کوه های راکی می وزد و موجب ذوب شدن برف های کوه های راکی می شود، لذت ببرید.

زمستان ها در سواحل غربی یعنی در شهرهایی مانند ونکوور و ویکتوریا خنک و مرطوب می باشد و هنگامی که دما کاهش می یابد کانادایی ها به خاطر وجود زیر ساخت های گرمایشی خانه ها، ماشین ها و سیستم حمل و نقل عمومی شان گرم می مانند و حتی برخی از شهر ها دارای مسیر پیاده روی داخلی از خانه تا مدرسه را راه اندازی کرده اند..

دمای روز در فصل تابستان می تواند تا سی و پنج درجه یا بالاتر از آن افزایش یابد این در حالی است که کمترین دمای آن در فصل زمستان می تواند به بیست و پنج درجه زیر صفر یا کمتر برسد که این موضوع برای کانادایی ها امری طبیعی است. در بهار و پاییز هم دمای هوا معتدل تر است. به طور کلی در خصوص آب و هوای کانادا می توان گفت به دلیل پهناور بودن این کشور، آب و هوای کانادا را نمی‌توان به طور قطع سرد و خشک و یا گرم و معتدل توصیف کرد.

همان گونه که در بالا اشاره کردیم در مناطق شمالی این کشور که نزدیک به قطب است آب و هوای کانادا کاملا سرد بوده و متوسط دمای سال در این مناطق بسیار پایین است و معمولا به زیر صفر می رسد ولی آب و هوای کانادا در مناطق جنوبی و چسبیده به مرز آمریکا به اندازه ای با مناطق شمالی این کشور متفاوت است که می توان گفت میانگین دمای سالانه در ایالاتی مثل انتاریو و بریتیش کلمبیا تا مرز ۲۰ درجه بالای صفر نیز می‌رسد.

سیستم های گرمایش و آب گرم در کانادا

در کانادا برای گرم کردن خانه در زمستان روش های متفاوتی وجود دارد که در ادامه به آن ها می پردازیم.

• شوفاژ نفتی (گازوییلی) در کانادا

اگر شما مالک خانه هستید یا خانه ای را بدون گرمایش اجاره کرده اید، برای دریافت منظم نفت مورد نیاز، باید یکی از شرکت های توزیع نفت را انتخاب کنید. البته اگر آپارتمانی که اجاره کرده اید با نفت گرم می شود معمولا مسئولیت تهیه نفت با مالک ساختمان است و در مبلغ اجاره بها گنجانده می شود.

• هیتر های برقی در کانادا

چنان چه برای گرم کردن خانه در زمستان از برق استفاده می کنید هزینه گرمایش در صورت حساب برق شما محاسبه می شود و معمولا این هزینه در خانه های اجاره ای در مبلغ اجاره بها گنجانده نمی شود. اگر در آپارتمان زندگی‌ کنید به احتمال بسیار زیاد سیستم گرمایش منزل شما برقی خواهد بود و در سیستم برقی پایین دیوار‌ها را با یک نوع المنت پوشش می دهند و دمای هر اتاق با یک ترموستات تنظیم می شود. برای یک آپارتمان ۱۰۰ متری با سیستم برقی در زمستان باید حدود ۶۰$ در ماه بپردازید.

• اجاق های چوبی در کانادا

برخی از افراد برای گرم کردن هوای فضای خانه و تامین آب گرم منزل خود از اجاق های چوبی استفاده می کنند. به این نکته توجه کنید برای استفاده از بیمه هنگام وقوع حادثه ناشی از آتش سوزی حتما باید نصب سیستم اجاق چوبی درست و تایید شده باشد.

• بخاری یا اجاق گازی در کانادا

برخی از افراد برای کاهش مصرف برق یا نفت، از بخاری یا اجاق های گازی استفاده می کنند. اگر می خواهید تحت پوشش بیمه هنگام وقوع حادثه قرار بگیرید به این نکته توجه کنید که نصب وسایل گازسوز باید درست و تایید شده باشند. سیستم گازی هم شبیه شوفاژ‌های ایران است بعضی‌ با هوا و بعضی‌ با لوله‌های گرم که زیر کف خانه ها جاسازی شده اند کار می کند. هزینه گاز برای یک خانه ۳۰۰ متری حدودا ۱۵۰$ می باشد.

در پایان به بیان نکاتی در مورد سیستم گرمایش و آب گرم مصرفی در کشور کانادا می پردازیم.

• در کانادا، رایج ترین روش برای گرم کردن آب گرم مصرفی، بدون در نظر گرفتن نوع سیستم، استفاده از حرارت سیستم گرمایش محیط است. لذا چنان چه هزینه گرمایش در اجاره شما گنجانده شده است، شامل آب گرم نیز خواهد بود.
• استفاده از برق و گاز و شوفاژ نفتی (گازوییلی) رایج ترین روش ها برای گرم کردن خانه ها می باشد.
• باید به طور سالیانه نسبت به کنترل و تمیزکاری موتورخانه شوفاژ، اجاق های چوبی، اجاق های گازی و دودکش ها، توسط افراد حرفه ای اقدام کنید و از صحت عملکرد آن ها مطمین شوید. این کار می تواند برای پیشگیری از آتش سوزی و پخش گاز سمی مونوکسید کربن مفید باشد. اگر در خانه اجاره ای زنگی می کنید، به طور معمول مسئولیت نگهداری سیستم گرمایش به عهده صاحب خانه می باشد.
• مردم غالبا یک اجاق گازی یا اجاق چوبی به عنوان بخاری یدکی نگهداری می کنند که از آن در زمان های قطع برق در زمستان استفاده کنند. به این نکته توجه کنید که موتورخانه شوفاژ که با نفت کار می کند برای روشن شدن و کار کردن به برق احتیاج دارد.
• همچنین از دیگر سیستم های گرمایشی می توان به سیستم گرمایش از کف اشاره کرد ولی هنوز در کشور کانادا رواج نیافته است

پنل های خورشیدی معکوس و تولید برق در شب

تولید برق در شب توسط پنل های خورشیدی

آیا از سلول‌‌های خورشیدی می توانیم در شب هم انرژی تولید کنیم؟ اگر با سازوکار تبدیل انرژی در سلول فتوولتائیک آشنا باشید، چنین پرسشی به‌‌ نظرتان بسیار مسخره به نظر خواهد آمد، دانشمندان امروزه روی پنل‌ های خورشیدی کار می‌کنند که در شب قابلیت تولید انرژی داشته باشند. مقاله تحقیقاتی این دانشمندان تحت عنوان (Optically Coupling With Deep Space) چاپ شده است که شاید یکی از سخت‌ترین عناوین مقالات سال باشد.

اما این عنوان دقیقا چه معنی دارد و سلول های خورشیدی معکوس دقیقا چگونه کار می‌کنند؟ سلول‌های فتوولتاییک (Photovoltaics) حتی در روز های ابری هم قادر به جذب و ذخیره نور و گرما هستند. آن‌ ها کمترین طیف‌های نوری موجود در آسمان را هم جذب کرده و برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند.

توسعه سیستم فوتوولتائیک

دانشمندان برای توسعه سیستم‌های فتوولتاییک، سعی می‌کنند از سلول‌های حرارتی به جای سلول‌های فوتو استفاده کنند تا کمترین انرژی و حرارت دریافت و تبدیل به انرژی برق شود. در واقع کمترین طول موج انرژی را هم جذب شود.

اخیرا، محققان سراغ رویکردی با عنوان سلول‌های تابشی حرارتی معکوس رفتند. جرمی ماندی، استاد دانشکده‌‌ی مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه UC Davis کالیفرنیا، از انواع خاصی از سلول‌‌های فتوولتائیک سخن می‌‌گوید که در شرایط ایده ال شب می‌‌توانند ۵۰ وات در هر مترمربع انرژی تولید کنند. این میزان انرژی تقریبا یک‌‌چهارم خروجی انرژی پنل‌‌های فتوولتائیک رایج است. نتایج این مطالعه‌ مفهومی ماندی و تریستان دپه، ژانویه‌‌ی سال جاری میلادی در ژورنال علمی ACS Photonics منتشر شده است.

طرز کار سلولهای خورشیدی جدید و شباهت آن با انواع رایج

طرزکار سلول‌‌های خورشیدی جدید شباهت فراوانی با انواع رایج موجود دارد، با این تفاوت که در حالت عادی این سلول‌ها انرژی تابش‌های شدید خورشید را دریافت و تبدیل به انرژی الکتریکی کرده و به زمین تحویل می‌دهند. در حقیقت، انرژی خورشید آن‌قدر قوی و زیاد است که انرژی زمین در برابر آن صفر به نظر می آید. ولی در سلول‌های خورشیدی معکوس، قرار است زمین نقش خورشید را در شب ایفا کند و سلول‌های حرارتی بتوانند طیف‌های انرژی را از زمین دریافت و تبدیل به انرژی الکتریکی کنند.

اگر بتوانیم سلول‌های خورشیدی معکوس را در سقف خانه‌ها، کارخانه‌ها و مراکزی که به طور طبیعی تولیدکننده انرژی گرمایی هستند نصب کنیم این سلول‌ها انرژی را از زمین دریافت کرده و پس از تبدیل به منبع دیگری تحویل می‌دهند.

ماندی می‌کوشد نمونه‌‌ای آزمایشی از این سلول‌‌های خورشیدی شبانه را با قابلیت تولید انرژی اندک تولید کند و پژوهشگران امیدوار هستند بتوانند به‌‌مرور خروجی توان و بازدهی این قطعات را افزایش دهند.

هیت سینگ ها و شباهت آن با پنل های خورشیدی معکوس

روند کلی شبیه به چیزی است که از آن به عنوان هیت‌سینک یاد می کنیم و گیمرها با آن خیلی خوب آشنایی دارند. هیت‌سینک‌ها سعی می‌کنند حرارت و انرژی گرمایی را جمع‌آوری و در محیط دیگری آزاد یا تبدیل کنند.

تیم تحقیقاتی که روی پنل‌های خورشیدی معکوس کار می‌کنند، مدعی شدند این فناوری و رویکرد می‌تواند تا ۲۵ درصد تولید انرژی الکتریکی بیشتری نسبت به پنل‌های خورشیدی روز داشته باشد. به علاوه این فرآیند نوعی بازیافت انرژی به حساب می آید و باعث کاهش گرمای موجود در سطح کره زمین می‌شود. امروزه انواع ماشین‌آلات، کارخانه‌ها و فناوری‌ها به تولید گرما مشغول هستند و نیاز به سیستم‌هایی دارند تا این انرژی گرمایی را جمع‌آوری و در محل دیگری آزاد یا تبدیل کنند. هرچقدر بتوانیم انرژی‌های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کنیم نیاز به نیروگاه‌هایی با سوخت فسیلی سنتی کمتری خواهیم داشت.

سلول های گرماتشعشعی

انواع دیگری از تجهیزات به نام سلول‌‌های گرماتشعشعی (Thermoradiative cell) وجود دارند که می‌‌توانند با تشعشع حرارت به محیط اطراف خود انرژی تولید کنند. اخیرا، پژوهشگران کوشیده‌‌اند با کمک این سلول ها انرژی حرارتی اضافی ناشی از موتورها را بازیافت کنند. سلول های گرماتشعشعی هنگامی که رو به آسمان قرار می گیرند، پرتو فروسرخ از خود ساطع می کنند چرا که دمای آن ها به‌‌ مراتب کمتر از دمای فضای خارج از جو است.

یک نکته جالب این است که پژوهشگران می‌گویند اگر جلوی مسیر تابش مستقیم نور خورشید را مسدود کنیم می توانیم به تولید انرژی در ساعات روز نیز ادامه دهیم. از آن جا که انواع جدید سلول‌‌های خورشیدی از لحاظ نظری می‌توانند در تمام ساعات شبانه‌‌روز انرژی تولید کنند، پژوهشگران بار دیگر به رویای برقراری تعادل تولید و مصرف انرژی با کمک منبع تجدیدپذیر در کل ساعات شبانه‌‌روز امیدوار شده‌‌اند.

چین و اولین خورشید مصنوعی دنیا

اولین خورشید مصنوعی جهان

کشور چین در مرحله راه‌‌اندازی راکتور همجوشی هسته‌‌ای جدید خود می باشد که می‌‌تواند با شبیه‌‌سازی فرایند رخ‌‌داده درون خورشید، انرژی تولید کند. این راکتور با نام مستعار خورشید مصنوعی شناخته می‌‌شود و درصورت راه‌‌اندازی موفقیت‌‌آمیز می‌‌تواند دانشمندان را یک گام دیگر به‌‌سوی انرژی پاک، ارزان قیمت و بی انتها حاصل از همجوشی هسته‌‌ای نزدیک‌‌تر کند.

ساخت راکتور HL-2M Tokamak بخشی از پروژه‌‌ی ملی ابررسانای پیشرفته‌‌ی آزمایشی توکامک محسوب می‌‌شود که از سال ۲۰۰۶ تا اکنون در کشور چین جریان دارد. در ماه مارس گذشته، یکی از مقامات رسمی سازمان ملی هسته‌‌ای چین اعلام کرد که روند ساخت راکتور HL-2M تا پایان سال میلادی جاری به پایان خواهد رسید.

دمای بالاتر از 200 میایون درجه سلسیوس

بنابر گزارش خبرگذاری کشور چین، شین‌‌هوآ، در ماه ژوئن، سیستم کویل راکتور نصب شده و از آن موقع تاکنون روند تکمیل بقیه‌‌ی قسمت‌‌های راکتور به‌‌خوبی جلو رفته است. دوآن شورو، رییس بنیاد فیزیک جنوب‌‌غرب چین و از دست‌‌‌‌اندرکاران این پروژه طی کنفرانس انرژی همجوشی ۲۰۱۹ چین بیان کرده است که راکتور یادشده در سال ۲۰۲۰ وارد فاز بهره‌‌برداری خواهد شد.

او در حضور شرکت‌‌کنندگان این کنفرانس توضیح داده است که چگونه دستگاه جدید می‌‌تواند به دمایی بالاتر از ۲۰۰ میلیون درجه‌‌ سانتی گراد دست یابد. این دما چیزی حدود ۱۳ برابر دمای مرکز خورشید می باشد. نسخه‌‌های قبلی از خورشیدهای مصنوعی توانسته بودند به دمای ۱۰۰ میلیون درجه‌‌ سانتی‌‌گراد برسند، بنابراین این پیشرفتی مهم است که در نوامبر سال گذشته به‌‌صورت وسیع در رسانه‌‌های چینی منعکس شد.

همجوشی هسته ای

همجوشی هسته‌‌ای فرایندی است که انرژی‌ بخش تمام ستارگانی مانند خورشید به‌‌شمار می‌‌آید. در این فرایند، دو ذره‌‌ی زیراتمی سبک‌‌تر در ترکیب با یکدیگر یک هسته‌‌ سنگین‌‌تر را تشکیل می‌‌دهند و طی آن، مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌‌شود. درون خورشید ما نیز با رسیدن دما به ۱۵ میلیون درجه‌‌ی سانتی‌‌گراد، روند همجوشی هسته‌‌ی اتم هیدروژن و تشکیل هلیوم آغاز می‌‌شود.

برای شبیه‌‌سازی چنین واکنش قدرتمندی روی زمین، دانشمندان باید اتم‌‌های هیدروژن را به دمایی بالاتر از ۱۰۰ میلیون درجه‌‌ سانتی‌‌گراد برسانند. در چنین دمایی، سوخت هیدروژنی تبدیل به پلاسما می‌‌شود. این پلاسمای داغ باید در فضایی محدود متمرکز شود. یکی از راه کارهای پیشنهادی برای رسیدن به این هدف، طراحی دستگاهی دونات‌‌شکل با نام توکامک است که در آن از میدان‌‌های مغناطیسی قدرتمندی برای پایدارسازی پلاسما و آغاز فرایند همجوشی هسته ای بهره گرفته می‌‌شود.

با این حال، یکی از چالش‌‌های پیش‌‌رو، امکان بروز انفجار در پلاسما و واردآمدن خسارت به بدنه‌‌ی راکتور خواهد بود. درصورت غلبه بر همه‌‌ی این چالش‌‌ها و آغاز فرایند همجوشی پایدار، هنوز هم میزان انرژی مصرفی برای ایجاد واکنش بیش‌‌تر از میزان انرژی خروجی سیستم خواهد بود.

جیمز هریسون، فیزیکدان ارشد همجوشی هسته‌‌ای از بنیاد انرژی اتمی بریتانیا (UKAEA) در مصاحبه با Newsweek می‌‌گوید که راکتور HL- 2M Tokamak چین به‌‌خاطر داشتن انعطاف در میدان مغناطیسی، با سایر انواع راکتورهای موجود متفاوت است. دانشمندان می‌‌توانند به‌‌گونه‌‌ای دستگاه را تنظیم کنند که از آسیب به بدنه‌‌ی داخلی راکتور در دماهای بالا جلوگیری شود.

هریسون می‌‌گوید که احتمالا اولین گام در راه‌‌اندازی HL-2M این خواهد بود که بخش‌‌های مختلف دستگاه به‌‌صورت جداگانه مورد آزمایش قرار بگیرند. سپس انتظار می‌‌رود دانشمندان چینی پیش از آغاز آزمایش‌‌ها، نسبت‌‌به تست سیستم‌‌های یکپارچه اقدام کنند.

 HL-2M می‌‌تواند داده‌‌های باارزشی را درمورد سازگاری پلاسماهای سطح بالای همجوشی و روش‌‌های کنترل مؤثرتر حرارت و ذرات خروجی هسته‌‌ی راکتور فراهم کند. این یکی از بزرگ‌‌ترین چالش‌های پیش‌‌رو در ساخت یک راکتور همجوشی تجاری خواهد بود و نتایج حاصل از HL-2M به‌‌عنوان بخشی از جامعه‌‌ی بین‌‌المللی تحقیقات همجوشی در طراحی سایر راکتورها مفید واقع خواهد شد.