ایالت آمریکا با وضع قوانین بی سابقه تازه ای که تاسیساتی ها ملزم به اجرای آن می باشند، در پی گشایش عرصه جدیدی در صنعت لوله کشی می باشد. در پروژه های بازسازی یکی از مسائل مهم و حیاتی برای مهندسین لوله کشی، انتخاب لوازم صحیح برای تامین نیازهای هر واحد می باشد. برای رسیدن به این نقطه باید درک کاملی از دو نوع شیر اصلی و منفرد داشته باشیم.
شیرهای اصلی
شیرهای اصلی ترموستاتیک بیشتر در ساختمان های تجاری به کار می روند و به مقادیر آب زیادی نیاز دارند. این شیرها آب خروجی از دیگ یا آبگرمکن را به دمای پایین تری تعدیل می نمایند. برای مثال یک شیر اصلی در یک هتل یا یک آپارتمان برای تعدیل آب ١٨٠ درجه فارنهایت که از یک دیگ خارج می شود به دمای حداکثر ١٤٠ درجه فارنهایت به کار می رود. شیر اصلی اولین شیری است که در سیستم به کار می رود؛ هر چند که این شیر مصرف کننده را در برابر سوختن یا تاول زدن محافظت نمی کند. چرا که این شیر در هنگام نصب بر روی یک درجه حرارت معین تنظیم می شود و باعث می شود که دمای آب ورودی مطابق با دمای از قبل برنامه ریزی شده باشد. در بسیاری از موارد شیر اصلی در طبقه اول و یا طبقه همکف قرار می گیرد. یعنی تا حد امکان در نزدیکی منبع تامین آب گرم. وقتی که دمای آب توسط شیر اصلی متعادل گردید با تکیه بر سیستم گردش مجدد می توان از تامین دمای مورد نظر برای آب اطمینان حاصل نمود. مهندسین لوله کشی باید در خصوص افت دمای حاصل از گردش مجدد، تمهیدات لازم را در نظر بگیرند. اگر سیستم حفاظت از گرما در سیستم نصب نشده باشد، دمای آب ممکن است تا ١٠٠ یا ١٠٥ درجه فارنهایت پایین بیاید حتی اگر شیر اولیه روی دمای ١٢٠ درجه فارنهایت تنظیم شده باشد.
یک روش مشهور برای گرمایش آب در حین گردش (Heat Tracing) امروزه به روش جستجوی دما مجدد تبدیل شده است. بدین ترتیب که آب به وسیله عبور پیوسته و همیشگی از یک مسیر که توسط نوارهای داغی نوارپیچ شده است به صورت ترموستاتیکی کنترل و گرم نگه داشته می شود. شیر اصلی با استفاده از یکی از سه مکانیزم زیر آب را کنترل می کند: موتور وکس، بی متال و یا لوله کاپیلاری؛ که هر یک از یک نوع خاص ترموستات بهره می برند. اما هدف مشترک هر سه تولید آب با دمای ثابت می باشد. وقوف کامل به چگونگی عملکرد هر یک از این سه مکانیزم برای عیب یابی و تعمیر این شیرها امری حیاتی به شمار می رود.
در شیر ترموستاتیکی با موتوروکس، یک پیستون تعدیل جریان را برعهده دارد. وقتی موتور وکس، تغییر دما را حس کند، پیستون کنترل کننده جابجا می شود تا جریان آب داغ را باز و یا بسته نماید. با کامل شدن نسل این شیر در صنعت خودرو که در جهت کنترل حداکثر دمای موتور به کار می روند، شیرهای موتور وکس شیرهای قابل اطمینان، در دسترس و با عمر طولانی به شمار می روند.
در شیر اصلی بی متال دو واشر فلزی با ضرایب انبساط مختلف به یکدیگر چسبیده و به شکل فنری در آمده اند. وقتی دمای آب تغییر می کند به همان نسبت شکل فنر عوض می شود و موجب حرکت کوچکی در هر یک از واشرها می گردد. این حرکت کوچک خود موجب تغییر بزرگتری می گردد که باعث می شود پیستون از جای خود حرکت کرده و جریان آب را کنترل نماید.
آخرین مدل شیر ترموستاتیکی از یک لوله کاپیلاری که با گاز پرشده است، بهره می برد. در این حالت لوله با انبساط و انقباض خود دما را تعدیل کرده و مسیر عبور آب را فراخ تر و یا کوچکتر می نماید. فارغ از این که چه نوع ترموستاتی برای شیر در نظر گرفته می شود، لوله کش باید در هنگام نصب دمای شیر اصلی را تنظیم نماید. دمای مناطق مختلف و مناطق خاص به وسیله آیین نامه های محلی لوله کشی معین می شود، اگر چه محدوده دما بین ١٠٠ تا ١٤٠ درجه فارنهایت می باشد اما در برخی مناطق دما حداکثر به ١٢٠ درجه فارنهایت می رسد.
طراحان باید فصل و مساحت منطقه ای که در آن قرار دارند را در نظر بگیرند. در ایالات شمالی آمریکا که دکای آب سرد تا ٤٠ درجه فانهایت افت می کند، لوله کش باید شیر اصلی را برای دمای بالاتری تنظیم نماید. در ایالات جنوبی و بیابانها که دمای آب شیر می تواند تا ٨٠ درجه فارنهایت بالا رود، شیر اصلی باید آب را به دماهای پایین تری محدود نماید. وقتی دما تنظیم شد، شیر اصلی دمای آب تنظیم می کند. حداکثر تغییر درجه دما جهت دبی های بیشتر ازهشتاد گالن در دقیقههفتدرجه فارنهایت خواهد بود. برای شیرهای کوچکتر،حداکثر تغییر دما کمتر خواهد بود.