دوره های آموزشی
- توضیحات
- نوشته شده توسط مدیریت سایت
- دسته: حرارت مركزي و بخار
- تاریخ ایجاد در 10 بهمن 1388
- بازدید: 707
با افزایش روز افزون جمعیت و همچنین کاهش منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی امری بدیهی میباشد. در این راستا نقش سیستمهای گرمایشی بهینه ساختمانها و مجتمعهای مسکونی در کنترل و بهینهسازی مصرف انرژی مهم و قابل تأمل میباشد.
سيستم حرارتي گرمايش از كف كه انتقال حرارت به صورت تشعشعي (تابشي) سهم زيادي در فرآيند گرمايشي آن دارد، در مقايسه با ساير سيستمهاي حرارتي نه تنها در صرفهجويي و بهينهسازي مصرف انرژي بلكه در مقوله رفاه و آسايش ساكنان ساختمانها داراي نقاط قوت بسياري ميباشد. در سالهاي اخير، سيستم گرمايشي از كف در كشورهاي اروپائي و آمريكا بسيار متداول شده است و دليل اين گسترش روز افزون بهينه بودن مصرف انرژي، توزيع يكسان گرما در تمامي سطح و فضا و دوري از مشكلات موجود در ساير روشها، به عنوان مثال سياه شدن ديوارها، گرفتگي و پوسيدگي لولهها و… ميباشد. استفاده از روش گرمايش از كف جهت گرمايش محل سكونت از ديرباز به طرق مختلف انجام ميگرفته است.
در حدود ۱۷۰۰ سال پیش در امپراتوری روم باستان سیستم گرمایش از کف بعنوان یک روش تأمین حرارت مطلوب مورد استفاده واقع میگردید.
رومیان با سوزاندن چوب و ایجاد گازهای متشعل و عبور دادن این گازها از کانالهای هوایی موجود در کف ساختمان اقدام به گرم کردن کف منازل خود میکردند. این روش مدتهای مدیدی مورد استفاده قرار گرفته است.
هم اکنون نیز همین سیستم گرمایشی مورد استفاده قرار میگیرد با این تفاوت که نحوه عمل مقداری تغییر کرده است و بجای گاز داغ از آب گرم و بجای کانالها از لولههای مخصوص استفاده میکنند.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی هزینه نصب سیستم گرمایش کفی کاهش یافته است و با استفاده از لولههای PEX دیگر مشکلات مربوط به لولههای مسی و فلزی و پلی بوتیلن را نخواهیم داشت.لولههای پلی بوتیلن (PB) مدتها در این روش مورد استفاده قرار میگرفت اما بدلیل وجود مشکلاتی مانند نشتی آب، کم کم جای خود را به لولههای جدیدتر دادند. امروزه لولههای پلیمری جدیدی که از جنس پلی اتیلن مشبک شده می باشند مورد استفاده قرار می گیرند. که مانند لولههای PB نصب آنها بسیار آسان خواهد بود اما بخاطر ساختار مشبک آن خواص بهتری از خود نشان میدهند و مشکلات لولههای پلیبوتلین را ندارند.
به طور كلي سه نوع روش گرمايش از كف موجود است:
- گرمايش با هواي گرم
- گرمايش با جريان الكتريسيته
- گرمايش با آب گرم
به دليل اينكه هوا نميتواند گرماي زيادي را در خود نگاه دارد روش هواي گرم در موارد مسكوني چندان به صرفه نيست و روش الكتريكي نيز فقط زماني مقرون به صرفه است كه قيمت انرژي الكتريكي كم باشد. در مقايسه با دو روش ذكر شده، سيستم گرمايش با آب گرم (هيدروليك) مقرون به صرفهتر و خوشايندتر ميباشد.
بدين خاطر سالهاي متوالي در سراسر دنيا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمايش از كف به عنوان راحتترين، سالمترين و طبيعيترين روش براي گرمايش شناخته شده است. همانطور كه افراد در يك روز سرد زمستاني توسط تشعشع خورشيد احساس گرما مينمايند در اين روش نيز گرما را بوسيله انتقال حرارت تشعشعي (تابشي) از كف دريافت ميكنند و يقيناً احساس آسايش بيشتري خواهند نمود. در اين سيستم گرمايشي معمولاً دماي آب گرم موجود در لولههاي كف خواب بين 30 تا60 درجه سانتيگراد ميباشد كه در مقايسه با ساير روشهاي موجود، كه دماي آب بين 54 تا 71 درجه سانتيگراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژي صرفهجویي ميشود. در ساختمانهایي كه داراي سقف بلند ميباشند استفاده از سيستم گرمايش از كف باعث كاهش مصرف انرژي و صرفهجویي در مصرف سوخت ميشود، به اين خاطر كه در ساير روشها (مانند رادياتور و بخاري) هواي گرم در اثر كاهش چگالي سبك شده و به سمت سقف ميرود و اولين جائي را كه گرم ميكند سقف ميباشد. به علت بالا بودن دماي هوا در كنار سقف ميزان انتقال حرارت آن به سقف از هر جاي ديگر بيشتر است و اين عامل باعث اتلاف مقدار زيادي انرژي ميشود.
در روش گرمايش از كف ابتدا قسمت پائين كه مورد نياز ساكنين است گرم ميشود و هوا با دماي كمتري به سقف ميرسد، كه اين يكي از مزاياي اصلي اين سيستم ميباشد. يكي ديگر از مزاياي استفاده از روش گرمايش از كف كه امروزه بسيار مورد توجه واقع ميشود آسايش و راحتي افراد است، بطوريكه آسايش و راحتي فرد در محل سكونتش بدون اينكه از هر بابت داراي محدوديت باشد فراهم ميشود. در نظر بگيريد كه بدن شما در يك اتاق بگونهاي گرم شود كه شما در هنگام استراحت هيچگونه هواي گرمي را استنشاق نكنيد و تنفس شما بسيار ملايم صورت گيرد، اين بهترين روش گرم كردن در يك آپارتمان و يا يك منطقه صنعتي است. همه اعضاي بدن شما بخصوص پا كه بيشترين فاصله را با قلب دارد هميشه گرم خواهد ماند و اين براي انسان بسيار مطلوب خواهد بود.
همانگونه كه قبلاً اشاره شد در گرمايش به وسيله رادياتور يا بخاري دماي قسمت پائين اتاق سردتر از بالاي آن ميباشد كه اين حالت براي كودكان كه داراي اندام كوچكي هستند ناخوشايند است، بطوريكه افزايش البسه آنها براي جلوگيري از بيماري، آزادي كودكانه آنها را محدود ميكند. سيستم گرمايش از كف بر خلاف رادياتور كه هواي محل سكونت را به دليل گرماي بيش از حد خشك ميكند، رطوبت را در حد متعادل نگهميدارد. همانطور كه ميدانيد بيشتر افراد از كثيف شدن ديوارها و محيط زندگي در اثر استفاده از منابع گرمايي همچون بخاري و رادياتور احساس نارضايتي ميكنند. از آنجا كه در سيستم گرمايش از كف جريان هوا به آرامي از پايين به بالا ميباشد بنابراين ديوارها پاكيزه ميمانند. همين امر در مورد افرادي كه داراي آلرژي (حساسيت) هستند بسيار مورد اهميت است زيرا كه محيط زندگي عاري از هر گونه محرك خواهد شد. استفاده از اين سيستم در مكانهايي همچون آشپزخانه و حمام كه كف آنها معمولاً خيس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشك شدن كف ميشود. مسئله مهم ديگر اينكه در اين روش رطوبت زمين كه در بعضي از منازل منجر به بروز بيماريهاي مفصلي ميشود از بينرفته و باعث كاهش درد بيماران مبتلا به ناراحتيهايي از قبيل رماتيسم خواهد شد. همچنين از رطوبت ديوارها و كپك زدن آن كه شكل خوشايندي ندارد جلوگيري ميشود و ديگر اينكه در اين سيستم جايي براي رشد و تكثير حشرات موزي وجود ندارد. يكي ديگر از فوايد سيستم گرمايش از كف اين است كه ديگر فضاي منزل يا محل كار توسط دستگاههاي رادياتور و بخاري اشغال نميشود و به همين منظور آزادي بيشتري در تغيير دكوراسيون محل زندگي خواهيد داشت. شايد به نظر آيد كه به هنگام نصب سيستم كف خواب ديگر نميتوانيد پوشش مورد علاقهتان را براي كف انتخاب كنيد! ولي اين طور نيست. مطمئن باشيد كه شما ميتوانيد براي پوشش كف منزل خود از هر نوع مصالحي از جمله سنگ، سراميك، كاشي پاركت چوب و فرش نيز استفاده كنيد بدون اينكه تأثيري در گرماي مطلوب محيط شما بگذارد. يكي ديگر از مزاياي استفاده از سيستم گرمايش از كف در روشهاي ذوب برف ميباشد بطوريكه از اين روش براي ذوب يخ يا برف موجود در پيادهروها، لنگرگاههاي بارگيري، جادهها، ورودي ساختمانها و بيمارستانها، باند فرود هواپيما و زمينههاي ورزشي از جمله زمين فوتبال و غيره كه دسترسي آسان و سريع به محل الزامي است ميتوان استفاده كرد. بطوريكه اين روش علاوه بر كاهش هزينههاي برفروبي و نمكپاشي، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسيار موثر خواهد بود.
فواید استفاده از سیستم گرمایش کفی
۱) آسایش و آرامش در بالاترین حد ممکن: درجه حرارت ثابت و دائمی در کلیه طول زمستان در نزدیکی کف ساختمان و در محلی که شما قرار دارید وجود خواهد داشت . این حالت بسیار دلپذیری است که محیط اطراف پا گرم بوده و هوای مورد تنفس گرمای زیادی نداشته باشد. پروفیل دمایی سیستم گرمایش کفی به پروفیل ایدهآل بسیار نزدیک است، گرما به آرامی از کف به سمت سقف منتشر میشود، پای گرم و سر خنک، به سلامت کمک میکند.
۲) ثابت بودن حرارت: به علت جرم بسیار پوشش کف ساختمان در صورت هر گونه قطع برق و یا عوامل دیگر که باعث توقف حرارتدهی مرکزی باشد، مدت زمان سرد شدن آپارتمان بسیار طولانیتر از سایر روشها میباشد. در این سیستم ابتدا مدت زمانی طول میکشد تا کف زمین به درجه حرارت مطلوب برسد، ولی پس از گرم شدن این حرارت به صورت با ثباتتری در طول مدت زمستان مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
۳) سبکی وزن ساختمان، افزایش ارتفاع اتاقها: به علت استفاده از یک نوع لوله با سایز پائین و همچنین حذف عبور لولههای تأسیساتی از روی یکدیگر (که عموماً باعث بالا آمدن کف واحدها و پر کردن کف در زمان ساخت میشود) ضخامت پوشش به مقدار زیادی کاهش مییابد. این امر ضمن کم کردن وزن ساختمان (و در نتیجه استقامت بیشتر آن) موجب افزایش ارتفاع سقف واحدها نیز میگردد.
۴) صرفهجویی در مصرف سوخت: به علت تماس مستقیم افراد با منبع گرمایش درجه حرارت اتاق در درجات پائینتری تنظیم میگردد. این امر موجب صرفهجویی ۲۵ الی ۴۰ درصد در مصرف سوخت خواهد شد.
۵) آزادی عمل در دکوراسیون داخل منزل: به علت قرار گرفتن این سیستم در داخل کف زمین اثاثیه را میتوان در هر گوشه از ساختمان قرار داد. این امر بخصوص در واحدهای کوچکتر و اتاق خوابهای با فضای محدود، ملموستر خواهد بود.
۶) هوای پاکیزهتر و خشک نشدن هوا: در سیستم رادیاتوری، عموماً هوای اتاق خشک میشود. در بسیاری از موارد با قرار دادن کتری آب به روی رادیاتور سعی در افزایش رطوبت اتاق میشود. این مشکل در سیستم گرمایش کفی نمودی نخواهد داشت.
۷) تمیزی دیوارها و اثاثیه منزل: به علت سیکل گردش هوای داغ در زمان استفاده از رادیاتور عموماً دیوارهای بالای رادیاتور به مرور زمان سیاه شده و دوده را به خود جذب مینماید. در سیستم گرمایش کفی ویرسبو این مشکل برطرف شده و دیوارها و سایر لوازم در طول زمان سیاه نخواهد شد.
۸) افزایش ارزش منزل: استفاده از سیستم گرمایش کفی ویرسبو موجب افزایش ارزش منازل میشود اگر چه نصب این سیستم از لحاظ هزینه تفاوت چندانی با سیستم حرارت توسط رادیاتورهای مرغوب ندارد، ارزش افزوده آن برای ساختمان بسیار بیشتر خواهد بود.
۹) استفاده از منابع حرارتی مختلف: سیستم گرمایش کفی ویرسبو میتواند از منابع مختلفی برای تأمین گرمایش استفاده کند. موتورخانه، پکیچ و حتی حرارت خورشیدی میتوانند در این سیستم مورد استفاده قرار گیرند.
۱۰) خشکتر باقی ماندن زمینهای مرطوب و یا خیس: در صورت نصب سیستم گرمایش کفی ویرسبو در محلهای مانند آشپزخانه، سرویسهای بهداشتی و زیر زمین، در صورت خیس شدن کف این محلها به علت شستشو به سرعت خشک خواهد شد.
روش های کنترل دما در سیستم گرمایش کفی:
ـ سیستم کنترل دمای به صورت دست
ـ سیستم کنترل دمای اتوماتیک به صورت مکانیک
ـ سیستم کنترل دمای اتوماتیک به صورت برقی
سیستم کنترل دمای به صورت دست
در این سیستم با استفاده از شیرآلات قطع و وصل متصل شده به خروجیهای هر کلکتور، در جعبه مربوطه، امکان کنترل منطقههای حرارتی به صورت دستی امکانپذیر میگردد. از مزایای این سیستم، اقتصادی بودن و ساده بودن سیستم کنترلی، میتوان اشاره نمود.
سیستم کنترل دمای اتوماتیک به صورت مکانیک
در این سیستم با استفاده از نصب شیرآلات گرمایش کفی در داخل دیوار هر فضای گرمایشی، از طریق تنظیم ترموستات حرارتی نصب شده بر روی شیر گرمایش کفی داخل دیوار، دمای محیط مربوطه به صورت مکانیکی و اتوماتیک کنترل میگردد. در این روش داخل جعبه شیر گرمایشی، شیر تخلیه هوا نیز پیشبینی شده است.
سیستم کنترل دمای اتوماتیک به صورت برقی
در این سیستم شیرهای برقی که به حس گرهای الکتریکی در هر محیط به طورجداگانه وصل شدهاند، فرمان قطع و وصل هر مدار حرارتی را دریافت نموده و عملیات تنظیم خودکار هر محیط را انجام میدهند. امکان دیگری همانند، دبیسنج و یا دماسنج نصب شده بر روی هر خروجی و ورودی کلکتور امکان کنترلهای مختلف و متنوعی را برای کاربر ممکن میسازد. سیستم اتوماتیک برقی پایپکس کاملترین روش کنترلی دمایی فضای گرمایش کفی میباشد.
انواع منبع تأمینکننده حرارتی ممکن جهت سیستم گرمایشی از کف:
سیستمهای گرمایش از کف همانند سیستم رادیاتور قابلیت اتصال به انواع منابع تأمینکننده حرارتی را دارا میباشند. ولی با توجه به راندمان بالای گرمایش کفی دمای مورد نیاز به بیشتر از ۵۰ درجه نمیرسد. از طرف دیگر دمای مورد نیاز سیستم آب رسانی حد اقل ۶۰ درجه میباشد. در نتیجه در ساختمانی که از گرمایش کفی استفاده میکند نیاز به دو مدار با درجه حرارت متفاوت ضروری است که به روشهای ذیل ممکن میباشد:
ـ استفاده از پکیج
ـ استفاده از موتورخانه با ۲ دیگ کوچک
ـ استفاده از موتورخانه با یک دیگ و مبدل حرارتی
ـ استفاده از موتورخانه با یک دیگ و الکترو والو با مدار بای پاس
مدلسازی اتلاف گرمای سیستم گرمایش کف با استفاده از یک مدل دو بعدی متصل به زمین
گزارش حاضر، یک مدل شبیهسازی دو بعدی از اتلاف گرما و حرارت را توسط یک ورقه روی پایه، برای سیستم حرارتی کفی، معرفی میکند. وظیفه این سیستم مدلسازی تأثیر آرایش و شکل کف پی ساختمان در کارایی سیستم گرمایش است. این مدل میتواند برای طراحی خانههای دارای پتانسیل مناسب برای سیستم حرارتی کف با توجه به اتلاف گرما از طریق شکل و ترکیب کف و پی ساختمان، استفاده شود.
بررسیها نشان میدهد که برای یافتن میزان دقیق اتلاف گرما به زمین، مدل متحرک سیستم کف مهم است اما مهمتر از آن، تأثیر بسزایی است که پی ساختمان در اتلاف انرژی ساختمانها که توسط سیستم حرارت کفی گرم میشوند، دارد. نتیجه این مدلسازی میتواند در طراحی خانههایی با سیستم حرارتی کفی لحاظ گردد.
مدل شبیه سازی انرژی ساختمان
مدلسازی اتلاف گرمای سیستم گرمایش کف میتواند در یک مدل شبیهسازی شرایط حرارتی یک اتاق با گرمایش کف استفاده شود. بدین منظور مدل انتقال گرما را با خصوصیات مواد ثابت و پایدار مدنظر میگیرند. دیوارها، سقف، کف و پنجرهها با استفاده از یک متر حجمی کنترل محدود با یک طرح تهویه مجازی، مدلسازی میشوند. در این مدل، سیستم تهویه یک سیستم متعادل ساده است که دارای بازیافت گرما میباشد. اطلاعات آب و هوای ساعت به ساعت (اندازهگیری شده یا از یک طرح منبع سالانه) نیز به عنوان ورودی استفاده میشود.
بدین ترتیب، مدل در یک برنامه شبیهسازی با مدلهایی برای دیوارها، (شامل توضیح داخلی تشعشعات خورشیدی)، سقف، کف، تهویه، اتاق و اطلاعات آب و هوا با نام FHSim برای شبیهسازی گرمکن کف، بکار گرفته میشود. با استفاده از این برنامه، گرمکن کف، میتواند جزئیات به مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین را مشخص سازد.
پیشبینی دقیق جریان گرما و حرارت نشان دهنده این مطلب است که ساختمانهای بزرگ میتوانند به خوبی به عنوان مدل قرار داده شوند که این کار بر پایه ویژگی بعد آنها استوار میباشد. علاوهبراین بهتر است که شبیهسازی دینامیکی حرارت در لولههای گرمکن کف برای محاسبه دقیق اتلاف گرما به زمین، در صورتیکه هم میانگین دقیق و هم ماکزیمم جریان گرما نیاز باشد، استفاده گردد. معمولاً مقدار متوسط حرارت کف گرم شده نیاز است.
اما تخمین این مقدار دشوار میباشد زیرا این مقدار به لیست طویلی از فاکتورها وابسته است که شامل میزان مصرف انرژی خانه و مقاومت حرارتی بین سیستم گرمایی کف و اتاق میباشد که حتی اشتباهات کوچک در این تخمین باعث ایجاد تفاوتهای بزرگ در اتلاف گرمای پیشبینی شده به زمین میگردد. مدل استفاده شده در این مقاله میتواند برای مدلسازی تأثیر پی و ساختمان کف در مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین توسط اتصال مدل کف به یک اتاق سنجیده و استفاده شود. با استفاده از این مدل جامع، شبیهسازی دینامیکی اتاق و سیستم گرمایی کف قابل اجرا میباشد. در این مدل تأثیر عایق در ساختمان کف و پی در مصرف انرژی خانه مهم نشان داده شده است. اما اشکال مدل این است که کند بوده و به تعداد دادههای زیادی نیازمند است. در هر حال این مدل میتواند به عنوان گامی به طرف اجرای سیستمهای گرمکن کف قلمداد گردد.
مطالب مرتبط
جدید ترین اخبار
- بیخبری اصناف از پروژه سرویس رایگان کولرها
- اگر سیستم تهویه مطبوع متفاوتی اختراع کنید ۳ میلیون دلار جایزه خواهید گرفت
- نیاز ۱.۷ میلیون لیتر نفت سفید برای سیستم گرمایشی مدارس لرستان
- تریلر حامل 219 دستگاه چیلر جذبی قاچاق به ارزش 10 میلیارد ریال در شهرستان ارسنجان توقیف شد.
- سرعت رشد انرژی های نو برای عبور از بحران گرمایش زمین کافی نیست
- نمایشگاه تأسیسات سرمایش و گرمایش در شیراز
- گرمایش زمین گیاهان را قدبلندتر کرده است
- سهم اندک راهآهن در افزایش آلودگی هوا
- کاشت برنج مقصر دیگر گرمایش زمین می باشد
- کاهش تولید برق از از ظرفیت 12 هزار مگاواتی نیروگاه های برقابی به 7 هزار مگاوات
- تعویض یک میلیون کولر گازی غیر استاندارد
- تأثیر گرمایش زمین بر تکامل انسان
- خرید پکیج دیواری
- همراه جدید زغالسنگ در گرمایش زمین
- با 4 ایده فن آورانه در مصرف برق صرفه جویی کنید
- برنامه قطعی برق در منازل و مناطق مختلف کرمان به پایان رسید
- افزایش احتمال تب کریمه کنگو به دلیل فصل گرما/ ذبح دام در منازل غیربهداشتی است
- راه اندازي سيستم سرمايش ترمينال حجاج فرودگاه تبريز
- خود را برای پنج سال گرمتر از گرم آماده کنید!
- تهران همچنان بر مدار گرما
- چیلرهای جذبی قاچاق به مقصد نرسید
- مهندسان نقش اصلی در بهبود کیفیت ساختوساز دارند
- گرمایش زمین خطری برای زیرساختهای اینترنت در جهان
- بازدید فرماندار شهرستان آشتیان از تاسیسات آب و فاضلاب این شهر
- ۲۰ هزار مگاوات برق برای خنک شدن ایرانیان
- در گرمای زمین خواهیم سوخت
- کنفرانس بین المللی نقش مهندسی مکانیک در ساخت و ساز شهری
- حل معمای ۴۰ ساله: فضانوردان آپولو موجب گرمایش ناگهانی ماه شدهاند
- حضور اروپاییها در کنفرانس نقش مهندسی مکانیک در ساختوساز شهری
- ۲۰ هزار مگاوات برق برای خنک شدن ایرانیان
حاضرین در سایت
ما 39 مهمان و بدون عضو آنلاین داریم
جدیدترین مقالات
ورود به سایت
جدید ترین اخبار مرتبط
- بیخبری اصناف از پروژه سرویس رایگان کولرها
- اگر سیستم تهویه مطبوع متفاوتی اختراع کنید ۳ میلیون دلار جایزه خواهید گرفت
- نیاز ۱.۷ میلیون لیتر نفت سفید برای سیستم گرمایشی مدارس لرستان
- تریلر حامل 219 دستگاه چیلر جذبی قاچاق به ارزش 10 میلیارد ریال در شهرستان ارسنجان توقیف شد.
- سرعت رشد انرژی های نو برای عبور از بحران گرمایش زمین کافی نیست
- نمایشگاه تأسیسات سرمایش و گرمایش در شیراز
- گرمایش زمین گیاهان را قدبلندتر کرده است
- سهم اندک راهآهن در افزایش آلودگی هوا