سیستم تهویه گرمایش از کف
گرمایش از کف چیست؟ سیستم گرمایش از کف با تنوع کاربری زیاد و مصرف پایین انرژی در سیستم های گرمایش نسبت به سیستم های موجود نظیر رادیاتور ، فن کویل ، بخاری گازی و … تقریبا بی رغیب می باشد. در این مطلب با گرمایش از کف چیست ؟ عملکرد، مزایا و معایب استفاده از سیستم گرمایش از کف بررسی کرده ایم تا با آگاهی از تمامی جنبه ها و شناخت کامل بتوانید بهترین محصول متناسب با نیاز خود را انتخاب و خریداری نمایید. مطمئن باشید بهترین کانال ساز های شمال تهران برای انجام پروژه شما انتخاب خواهد شد که هم کیفیت کار تضمین شده داشته باشند و هم قیمت نسبتا پایینی نسبت به سایر شرکت های کانال سازی در شمال تهران دارا باشند.
به دنبال پیشرفت روز افزون تکنولوژی و ابداع و عرضه روشهای نوین سرمایش و گرمایش ساختمان ها ، در سالهای اخیر روشی برای گرم کردن خانه ها استفاده میشود که در آن خبری از ، فن کویل ، هواساز و مانند آن نیست . در این روش یک عامل توزیع یا تولید حرارت مانند لوله های آب گرم یا المنت های حرارتی در کف محیط گسترده شده و گرما را از سمت کف به طور یکنواخت در محیط توزیع میکند .
این روش به نام “گرمایش از کف” یا گرمایش تابشی نامیده میشود و به دلیل مزایای فراوانی که دارد با استقبال فراوانی مواجه شده است . طبق آمار ارائه شده در حدود نیمی از منازل مسکونی در کشورهایی مانند آلمان ، اتریش و دانمارک با این روش گرم میشوند.در این مقاله، به بررسی مفهوم گرمایش از کف، مزایا و عیوب آن، و نحوه عملکرد این سیستم پرداخته خواهد شد.
همانطور که میدانیم چگالی هوا پس از گرم شدن کاهش میابد و اصطلاحا هوا سبک تر شده و به سمت سطوح بالایی محیط حرکت میکند بنابراین در یک اتاق بسته دمای هوای نزدیک به کف همواره کمتر از دمای هوا در سطوح بالایی یک محیط است . طبق بررسی های انجام شده در یک سیستم گرمایش متداول تا 70 درصد از گرمای تولید شده در نزدیکی سقف جمع میشود این در صورتی است که نیاز به گرما در نزدیکی کف بیشتر از سطوح بالایی است .
اگر عامل تولید و توزیع حرارت به نوعی انتخاب شود که گرما در کف تولید و توزیع شود ، با مقدار حرارت و دمای کمتری میتوان به شرایط آسایش در یک محیط داخلی دست یافت. از طرفی در میان روش های سه گانه انتقال حرارت شامل هدایت حرارتی ، جابه جایی و تابشی ، بدن انسان و موجودات زنده با روش انتقال حرارت تابشی انس بیشتری داشته و انتقال حرارت از این روش دلپذیرتر است .
اولین تجربه انسان در استفاده از گرمایش از کف به روم باستان برمیگردد رومی ها کف خانه های خود را به صورت دو جداره میساختند و با عبور دادن دود آتش از میان فضای خالی بین این دو لایه کف ، خانه را گرم میکردند این روش بعدها در میان کشورهای شرق آسیا نیز رواج پیدا کرد . هم اکنون نیز استفاده از سیستم های گرمایش از کف مدرن در این کشورها جایگاه ویژه ای داشته و طبق آمار ارائه شده در حدود 90 درصد منازل مسکونی در کشور کره جنوبی از گرمایش از کف استفاده میکنند .
به طور کلی از سه روش در گرمایش از کف استفاده میشود .
- گرمایش از کف با استفاده از آب گرم
- گرمایش از کف با استفاده از هوای گرم
- گرمایش از کف با استفاده از المنت الکتریکی
به دلیل پایین تر بودن قابل توجه ظرفیت حرارتی هوا نسبت به آب ، گرمایش از کف با استفاده از هوای گرم رواج چندانی ندارد و استفاده از آن شاید صرفا محدود به زمان هایی باشد که استفاده از آب در کف مجاز نباشد گرمایش از کف به روش الکتریکی نیز صرفا در مناطقی با تعرفه برق پایین و یا مناطقی که دسترسی به سوختهای فسیلی جهت ایجاد یک تاسیسات حرارتی ممکن نباشد ، توجیه پذیر است. اما گرمایش از کف با آب گرم بسیار متداول و مرسوم است .
در سیستمهای گرمایش از کف بر پایه آب ، آب گرم از طریق منبع تولید حرارت که میتواند موتورخانه ، و یا کلکتورهای خورشیدی باشد وارد لوله هایی که به صورت U شکل در کف اجرا شده اند شده و به این طریق گرما به محیط داخل منتقل میشود . جنس لوله های کار شده در کف معمولا از نوع لوله های سه لایه و پنج لایه ، ترکیب فلز و پلیمر است .
نحوه آرایش لوله های کف خواب برای رسیدن به حداکثر بهره وری اهمیت فراوانی دارد. معمولا در چیدمان لوله ها مسائلی از جمله ابعاد اتاق و بار حرارتی فضا ، سهولت اجرای لوله کشی و عدم تداخل با سایر لوله ها و موانع موجود در زمین ، نوع پوشش کف و عمق کارگذاری لوله و فاصله لوله ها از هم و همچنین بارهای ثقلی وارد بر لوله در نظر گرفته میشود .
در یک سیستم گرمایش از کف عمق لوله های کار شده بسیار مهم است و هرچه عمق کارگذاری لوله ها از کف تمام شده بیشتر باشد نیاز به بالاتر بردن دمای آب درون لوله ها است. معمولا دمای آب درون لوله ها در محدوده 30 درجه سانتیگراد تنظیم میشود و حداکثر دمای مجاز در سیستم گرمایش از کف با آب 55 درجه سانتی گراد توصیه شده است .
ضخامت و قطر لوله ها تاثیر زیادی بر میزان گرمای منتقل شده به محیط داخل ندارد و درنتیجه میتوان با لوله هایی با قطر کمتر به گرمایش مطلوب رسید . این مساله علاوه بر کاهش هزینه های اولیه طرح موجب میشود تا ضخامت مصالح برای پر کردن فاصله بین لوله ها و روی آنها کم باشد و در نتیجه بار مرده کف کم شده و ساختمان سبک تر ساخته شود . در اجرای لو له های گرمایش از کف باید دقت نمود تا سطح زیرین لوله با عایق مناسب پوشش داده شود تا گرما از این سمت هدر نرود.
سیستم گرمایش از کف را میتوان تقریبا برای تمامی کاربری ها و محیط ها اعم از مسکونی ، اداری و تجاری نظیر سالنهای ورزش و استخرها ، مساجد و زیارتگاه ها ، انبارها و سالنهای صنعتی ، منازل مسکونی ، مراکز خرید و … به کار برد . یکی از کاربری های بسیار خوب سیستم گرمایش از کف برای سیستم ذوب برف برای پارکینگ ها ، زمینهای ورزشی و مانند آن است که تقریبا این کاربری سیستم گرمایش از کف بی رقیب است .
مصرف انرژی در سیستم های گرمایش از کف نسبت به اکثر سیستمهای موجود نظیر رادیاتور ، ، بخاری گازی و … کمتر است . این اختلاف مصرف انرژی بسته به نوع سیستم مورد استفاده و کیفیت مصالح و نحوه اجرا متغییر و به طور متوسط در حدود 20 تا 30 درصد کمتر خواهد بود. کمتر شدن مصرف انرژی ناشی از چند مساله است .
اولا همانطور که گفته شد در یک سیستم گرمایش از کف ، جریان گرما در قسمت پایینی سطوح توزیع میشود و از تجمع و هدر رفت بی مورد گرما در ارتفاع که عملا بلا استفاده است جلوگیری میشود این مساله باعث میشود با مقدار انرژی حرارتی کمتری محیط داخل به دمای آسایش برسد .
ثانیا اینکه طبق بررسی های مفصل صورت گرفته و آزمایشات انجام شده در زمان استفاده از یک سیستم گرمایش از کف و یا هر نوع سیستم گرمایشی تابشی دیگر ، رسیدن به دمای آسایش در محیط داخل در دمای پایین تری حاصل میشود مثلا اگر در یک سیستم گرمایشی با رادیاتور یا فن کویل دمای اسایش در 22 درجه سانتی گراد به دست آید ، در سیستم گرمایش از کف در دمای 20 درجه سانتی گراد به این شرایط خواهیم رسید .
این مساله جدای از این است که در سیستم گرمایش از کف ساکنین یک واحد مسکونی مستقیما با منبع توزیع حرارت در تماس هستند که این مساله نیز به طور مضاعف موجب کاهش دمای مورد انتظار است . طبق بررسی صورت گرفته به ازای کاهش هر 1 درجه سانتی گراد دمای محیط داخل ، در حدود 6 درصد انرژی حرارتی کمتری مصرف میشود .
ثالثا دمای آب در سیستم گرمایش از کف کمتر از سایر سیستمهای حرارت مرکزی است. در یک سیستم گرمایش از کف دمای آب در گردش در حدود 30 درجه و ماکزیمم 55 تا 60 درجه خواهد بود ولی در سایر سیستمهای مرسوم دمای آب متوسط 65 تا 85 درجه و گاها بالاتر نیز خواهد بود. قبل از عقد قرارداد، کارشناسان پویان گسترش در محل پروژه حاضر شده و برای تخمین هزینه کانال سازی کولر از سازه موردنظر بازدید می کنند.
تنظیم دما در درجه پایین تر موجب کارکرد سیستم گرمایش پکیج یا دیگ در دمای پایین تر و کاهش دمای گازهای خروجی خواهد بود البته باید توجه داشت صرف پایین بودن دمای آب موجب صرفه جویی نخواهد شد و حتی در برخی موارد مضر خواهد بود ولی تکنولوژی ساخت سیستم تولید حرارت ( پکیج یا دیگ ) در این مساله تاثیر گذار است.
کنترل دما در سیستم گرمایش از کف میتواند به صورت دستی، مکانیکی و الکتریکی باشد. در سیستم کنترل دمای دستی ، با باز و بسته کردن شیر آلات کنترلی متصل به کلکتور توزیع میتوان حرارت را کنترل نمود. در سیستم کنترل مکانیکی دمای هوا به وسیله ی محیطی حس شده و فرمان قطع و وصل به صورت به شیرهای مربوطه داده میشود . و در سیستم کنترل برقی نیز قطع و وصل به وسیله فرمان الکتریکی و شیر های اتوماتیک صورت میپذیرد .