ליווי חשמלי לעומת ליווי בקיטור

כיצד בוחרים מערכת חימום? האם לבחור בחימום בקיטור או חימום חשמלי? מתי נכון לבחור בליווי קיטור ומתי ליווי חשמלי – כל היתרונות והחסרונות של המערכות במאמר שלפניכם.

מבחינה היסטורית, חימום צנרת בעזרת קיטור נעשה בתדירות גבוהה יותר מאשר בכל סוג אחר של חימום צינור להגנת קפיאה ולחימום תהליך. לקיטור יש בדרך כלל יתרון מכיוון שהוא בעל קיבול חום גבוה בשילוב עם מקדם העברת חום מתאים, לתכונות אלו היה בעבר יתרון כי מערכות בידוד תרמיות על צינורות נותרו לעתים קרובות שנים ללא תחזוקה. כאשר עלויות האנרגיה היו זניחות והקיטור נתפס כ-"חופשי מעלויות", זאת הייתה השיטה המקובלת של ביצוע ליווי חימום לצנרת ומכלים. כאשר זורם דרך צינור, האדים יתפוגגו, החום הכמוס שלהם מועבר לצינור התהליך על מנת לפצות על האובדן החום דרך הבידוד. במהלך תהליך זה טמפרטורת הקיטור נשארה קבועה. עם זאת, בהמשך הקו מתחיל תהליך עיבוי של הקיטור ובהדרגה כמות מי העיבוי הולכת וגדלה. למי העיבוי טמפרטורה וקיבול חום נמוכים משמעותית לעומת הקיטור וכושר הולכת חום גרועה. תהליך זה מתרחש בהדרגה ולאורך כל אורכו של הצינור חימום. לכן, יש צורך להתקין מלכודת קיטור סוף מעגל חימום פקידה של "מלכודת הקיטור" לפרוק את מי העיבוי עם הפסד מינימלי של אדים טריים.

תרשים קיטור

מכיוון שמי העיבוי בצינור החימום צריכים "להידחף" אל מלכודת הקיטור (לעתים קרובות כלפי מעלה), מערכת הקיטור חייבת להיות בלחץ מספיק, אשר מגביל את האורך המרבי של מעגלי חימום. מעגלי חימום ארוכים מידי נוטים "לטבוע" במי עיבוי מידי פעם, המערכת הופכת להיות מאוד לא צפויה ומאוד לא יציבה מה שמוסיף למורכבות של מערכת חימום בקיטור. תופעה דומה קוראת גם במעגלי חימום באורך סביר אבל ירידת טמפרטורת הסביבה מביא לאיבודי חום גדולים יותר ולכן לייצור מי עיבוי בכמויות גדולות יותר.

בעיה נוספת שקיימת בחימום בקיטור היא אי אחידות הטמפרטורה לאורך מעגל הקיטור, בתחילת מעגל החימום נכנס קיטור בטמפרטורה גבוהה וככל שמתקדמים והקיטור מוסר את החום שלו לצנרת התהליך יש תהליך קבוע של ירידת טמפרטורת קיטור ומי עיבוי כך שלרוב הטמפרטורה בתחילת המעגל גבוהה מידי ובהמשכו נמוכה מידי, מה שמביא לאובדן אנרגיה שלא לצורך והן לקיצור מעגלי החימום. התוצאה של התופעות הנ"ל היא קיצור מעגלי החימום, שימוש במקום יקר באזור התהליך לצורך חלוקת הקיטור, מלכודות קיטור ותשתיות אוסף עיבוי. מלכודות קיטור הן קריטיות ביותר לחימום בעזרת קיטור ובאותו זמן הרכיב הרגיש ביותר של המערכת.

בשל אופן עבודתה של מלכודת הקיטור, מערכת מכנית עם חלקים נעים הנתונים לשחיקה מתמדת על ידי הקיטור וכן סובלת מסתימות בגלל איכות הקיטור, המערכת כפופה לעבודות תחזוקה מונעת ותחזוקת שבר ברמה וכמות גבוה, על מנת לשמור על פעולה תקינה נדרשת בדיקת תחזוקה לפחות פעם בשנה ומספר לא מבוטל של החלפת מלכודות קיטור (בממוצע כ-6% מהמלכודות בשנה).

לעתים קרובות קיים בזבוז אנרגיה גבוה במערכות חימום בקיטור. קיטור, שממשיך לזרום בטמפרטורה קבועה כל הזמן ללא התחשבות בטמפרטורת החומר בצנרת, ימשיך להעביר אנרגיה מעבר לדרוש לחומר ויגרום לעליית טמפרטורה של החומר בצינור במקרה של הפסקת זרימה בצינור ובזבוז אנרגיה שלא נדרשת.

נכון להיום, אין שיטה אמינה שליטה על טמפרטורת הצינור ואנרגיה המושקעת בחימום, בנוסף, גם בתנאי עבודה מושלמים, במלכודות הקיטור, גם הטובות ביותר, תמיד יהיה אובדן חלקי של הקיטור. אם המלכודות נכשלות ונשארות פתוחות, תהיה כמות משמעותית של אובדן קיטור בעיקר במערכות הפועלות 24/7.

כשל נפוץ נוסף של מערכות חימום בקיטור נובע מדליפות קיטור מצנרת החימום, בעיקר בנקודות חיבור בין הצינורות. דליפות אלו גורמות להרטבת הבידוד ובכך גורמות לאובדן כל תכונות הבידוד התרמי והפועל היוצא הוא למעשה איבוד חום מוגבר לסביבה ובמקום לחמם את הצנרת היא מתקררת.

מערכות חימום חשמל לעומת קיטור

השוואה טכנית קצרה בין ליווי חימום בקיטור לליווי חימום בחשמל:

בדרך כלל, עלות מערכת חשמל של ליווי חום היא כ-75% מסך העלות המותקנת של מערכת קיטור כאשר לוקחים בחשבון את מערכת הליווי, השליטה והניטור ואת מערכת חלוקת הכוח. סך העלות המותקנת תשתנה בהתאם למיקום ודרישות טמפרטורות מסוימות, אבל נשארת קבועה בממוצע בכלל התעשייה. אנו  בחברת רמי רז הנדסה בע"מ, יכולים לבצע ניתוח טכנו-כלכלי להערכת עלות מדויקת ולבחירת הפתרון הטכני המתאים ביותר ליישום בפרויקט מסוים.

מנקודת מבט בטיחותית, במערכות קיטור, קיימת סבירות גבוהה יותר של פגיעה באנשי התחזוקה, כתוצאה מכוויות תוך כדי עבודה על מחוללי הקיטור ומסביב למערכות בשל שסתומים ומלכודות קיטור חשופות ופריצות קיטור אקראיות.

יתרונות של ליווי חום חשמלי

ליווי חום חשמלי, הוא בטוח מטבעו שכן אין חשיפה לכבלי החימום וקיימות הגנות חשמליות כהגנה בפני תקלות. מערכות חימום חשמליות יכולות לכלול מגוון רחב של מוצרי שליטה ובקרה, מן הפשוטות ביותר – תרמוסטט מכני ואורות האיתות ועד בקרים דיגיטליים רב-מעגלים מתוחכמים שיודעים לשנות את הספק של כבלי החימום על מנת לשמור על צינורות מקיפאון או לשמור צנרת תהליך בטמפרטורות גבוהות, כמו כן המערכות הללו יודעות לנתר ולהגן על כל המערכת בפני תקלות. מערכות חימום חשמליות מציעות מגוון רחב של כבלי חימום המותאמים לתפקיד ולטמפרטורה הנדרשת.

מנקודת מבט של תחזוקה שוטפת של המערכות, עם חימום חשמלי תעשייתי רוב התחזוקה יכולה להתבסס על תוצאות שליטה ובקרה המשולבות במערכת עצמה, תחזוקה שוטפת לא נדרשת למעט חיזוק ברגים בחיבורים במהלך עבודות תחזוקה שוטפות של מערכות החשמל.

מערכות חימום קיטור, מצד השני, לא מציעות שום צורה סבירה של שליטה וניטור. פריטי התחזוקה הגדולים במערכת חימום קיטור הם מלכודות הקיטור, בדרך כלל הם הפריטים אשר קרוב לוודאי יכשלו במהלך חיי המערכת. חיי השירות המתועדים של מלכודת קיטור אופיינית הוא שלוש שנים, עם עלות החלפת מינימום של כ-95$. התחזוקה של השבת מי עיבוי היא גבוהה לא פחות ולרוב אף יותר מזה אספקת הקיטור, נוזל ואדים גורמים לקורוזיה מואצת וכשל המרפקים במערכת. זו הסיבה לכך מערכות עיבוי רבות בנויות מנירוסטה.

עלות תחזוקת מערכת חימום חשמלית לעומת קיטור

להלן דוגמת השוואה לעלויות תחזוקת מערכת חימום קיטור וחשמל

ליווי חשמלי מול ליווי קיטור – סיכום