مبدل حرارتی استخر گرما را از یک سیال به سیال دیگر بدون ترکیب شدن با یکدیگر منتقل می‌کند. به طور کلی مبدل در استخرها گرما را از آب گرم موجود به آب سرد بدون ترکیب با یکدیگر منتقل می‌کند. مبدل حرارتی استخر از جمله مهمترین تجهیزات استخر به شمار می آید که کنترل دما آب مجموعه های آبی به واسطه این دستگاه صورت می گیرد. ناگفته نماند که کاربرد مبدل های حرارتی تنها در مجموعه های آبی خلاصه نمی شود بلکه این وسیله، در تاسیسات صنعتی مانند پتروشیمی، کارخانجات ذوب آهن، نیروگاه ها، پالایشگاه ها و سایر واحد ها و کارخانه های تولیدی نیز کاربرد دارد. اگر بخواهیم به صورت خلاصه و ساده مبدل حرارتی را تشریح کنیم باید بگوییم که این وسیله دارای دو جریان عبوری آب گرم و آب سرد می باشد که به طور موازی حرکت می کند و در مرکز مبدل، گرما از آب گرم به آب سرد منتقل شده و به سمت استخر هدایت می شود.
در فصل های سرد سال افراد کمتری به شنا کردن در استخر روی می آورند زیرا شنا کردن در آب سرد باب میل همه نیست و می تواند سبب سرماخوردگی و گرفتگی شدید عضلات شود. برای لذت بردن از این ورزش آبی و تجدید قوای روحی و جسمی باید دمای آب استخر در سطح مناسبی قرار گیرد که کارشناسان این ورزش دمای مناسب آب برای شنا را حدود 27 درجه سانتی گراد اعلام کرده اند. برای گرم کردن آب استخر یا جکوزی روش های مختفلی وجود دارد یکی از این روش ها استفاده از مبدل حرارتی است. استخر هایی که مجهز به دیگ آب گرم هستند می توانند از مبدل حرارتی برای گرم کردن آب استخر استفاده نمایند.
مهم ترین مبدل های حرارتی استخر:
- مبدل های پوسته و لوله ای
- مبدل های صفحه ای
- مبدل های پره ای
- مبدل های هوا خنک
مبدل حرارتی استخر مدل پوسته و لوله (Shell and tube heat exchanger)
این نوع مبدل حرارتی کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی مانند واحد های تقطیر نفت خام دارد. همان گونه که از نام آن پیداست این مبدل از یک مخزن استوانه ای شکل بزرگ (پوسته) در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن تشکیل شده است. مایع در داخل لوله ها حرکت کرده و بخار داغ بر روی لوله ها و درون پوسته جریان دارد. به دلیل تعداد زیاد این لوله ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می کند، حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می آورد.
مبدل حرارتی استخر مدل صفحه ای (Plate Heat Exchanger)
از زیر مجموعه های بسیار کاربردی در تأسیسات حرارت مرکزی می باشد که با استفاده از صفحات فلزی که به شیوه ای خاص در قاب فولادی قرار گرفته اند حرارت را انتقال می دهند. این تجهیزات دارای صفحات فلزی چین دار یا شیار دار می باشند که به کمک واشرهای پلیمری به یکدیگر متصل شده و با افزایش آشفتگی در سیال در حال جریان، تبادل حرارت را با راندمان بالا انجام می دهند.
مبدل حرارتی استخر مدل پره ای (Fin Heat Exchangers)
مبادله کننده های حرارتی هستند که در آنها سیال فرآیندی با جریان هوا خنک یا به عبارت دیگر هوای عبوری گرم می‌گردد. در این مبدل‌ها بخارات گرم درون مجموعه‌ای از لوله‌ها که به صورت افقی کنار هم قرار گرفته‌اند توزیع می‌شود. جداره خارجی لوله‌ها به پره مجهز شده‌است تا سطح انتقال حرارت بین سیال داخل لوله‌ها با هوای خنک افزایش یابد. جریان هوای لازم برای خنک کردن سیال داخل لوله‌ها به وسیله یک فن تأمین می‌شود. اگر این فن بالای لوله‌ها قرار گیرد به آن مکشی و اگر پایین لوله‌ها قرار گیرد به آن دمشی گویند
مبدل حرارتی استخر مدل هوا خنک (Air-Cooled Heat Exchangers)
این نوع مبدل بیشتر زمانی که موقعیت پروژه و یا شرایط آب و هوایی و محیطی اجازه استفاده از سایر سیستم های خنک کننده مانند برج خنک کننده را نمی دهد، استفاده می شود. یکی از این محدودیت ها عدم وجود آب کافی و یا حساس بودن محل مورد نظر به آلودگی آب و تاثیر آن بر محیط کار است و به همین خاطر در چنین مواردی به جای خنک کننده های آبی (مثل برج خنک کننده) از نوع هوا خنک استفاده می شود. این مبدل با نام های دیگری از جمله برج خنک کننده مدار بسته یا دارای کولر، مبدل حرارتی فن دار و یا حتی برج خنک کننده خشک نیز شناخته می شود و به طور گسترده در صنایع مختلفی مانند صنایع شیمیایی، نفت و گاز، نیروگاه های تولید توان، صنایع هیدرولیکی، صنعت تبرید (مانند کندانسور چیلر هوا خنک)، کارخانه ها، صنایع سنگین و … مورد استفاده قرار می گیرد. شیوه کار آن بدین شکل است که سیال داغ وارد تیوب های فین دار (لوله های پره دار) مبدل شده و هوای خنک کننده توسط فن هایی از میان لوله های فین دار دمیده شده و حرارت را از سیال داغ می گیرد.
ظرفیت حرارتی مبدل استخر: مبدل حرارتی استخر قلب تأسیسات استخر است و چنانچه ظرفیت آن به درستی انتخاب نشود عملکرد مبدل را تحت الشعاع قرار می دهد و باعث عدم کارکرد مطلوب و رضایت بخش مبدل خواهد شد. چنانچه ظرفیت کم محاسبه شود دستیابی به دمای مطلوب و مدت زمان گرم شدن طولانی خواهد شد و اگر چنانچه مبدل بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز باشد علاوه بر تحمیل هزینه اولیه بیشتر مصرف انرژی نیز بیشتر خواهد شد.
در انتخاب مبدل حرارتی استخر نکاتی را باید مد نظر داشت این نکات عبارتند از:
- نوع استخر ( از لحاظ رو باز بودن یا سوپوشیده بودن)
- راندمان مبدل و رده مصرف انرژی آن( برچسب انرژی)
- جنس مبدل و نوع آن
- مقاومت جنس مبدل در مقابل آب استخر( PH کلر و …)
- دسترسی آسان جهت سرویس های دوره ای و تمیز کردن
- ایجاد کمترین افت فشار با بیشترین بازده که منجر به راندمان مطلوب مبدل می شود
