گروه مقاله : مقالات و انتشارات
تاريخ انتشار : 1396/07/30 - 23:23
كد :210

سیستم گرمایش از کف

سیستم گرمایش از کف

سیستم گرمایش از کف كه انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زيادی در فرآيند گرمايشی آن دارد، در مقايسه با ساير سيستم‌های حرارتی، در صرفه جويی و بهينه سازی مصرف انرژی و آسايش ساكنان ساختمان‌ها، دارای نقاط قوت بسياری است. در سال‌های اخير، سيستم گرمايش از كف در كشورهای اروپائی و آمريكا بسيار متداول شده است. دليل اين گسترش روز افزون بهينه بودن مصرف انرژی، توزيع يكسان گرما در تمامی سطح و فضا و دوری از مشكلات موجود در ساير روش‌ها‌، به عنوان مثال سياه شدن ديوارها، گرفتگی و پوسيدگی لوله‌ها و… است.

سیستم گرمایش از کف

انواع روش‌های گرمايش از كف‌

  1. گرمايش با هوای گرم
  2. گرمايش با جريان الكتريسيته
  3. گرمايش با آب گرم

هوا نمی‌تواند گرما را برای مدت زمان زيادی در خود نگاه دارد، لذا روش هوای گرم در کاربری های مسكونی چندان مقرون به صرفه نخواهد بود. روش الكتريكی نيز فقط زمانی مقرون به صرفه است كه قيمت انرژی الكتريكی كم باشد‌. در مقايسه با د‌و روش ذكر شده، سيستم گرمايش با آب گرم ( هيدروليك) مقرون به صرفه تر است.

‌سیستم گرمايش از كف به عنوان راحت ترين، سالم ترين و طبيعی ترين روش برای گرمايش شناخته شده است. همانطور كه افراد در يك روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشيد احساس گرما می‌نمايند در اين روش نيز گرما را بوسيله انتقال حرارت تشعشعی (تابشی‌) از كف دريافت می‌كنند. در اين سيستم گرمايشی، معمولاً دمای آب گرم موجود در لوله‌های كف خواب بين ۳۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد است. در ساير سیستم های موجود، دمای آب بين ۵۴ تا ۷۱ درجه سانتی گراد است. با مقایسه این سیستم با دیگر سیستم ها، می‌توان ملاحظه کرد که ۲۰ تا ۴۰ درصد در مصرف انرژی صرفه جوئی می‌شود. در سیستم های گرمایشی مرسوم (مانند رادياتور و بخاری) هوای گرم در اثر كاهش چگالی سبك شده و به سمت سقف می‌رود و اولين جائی كه گرم می‌شود سقف است. واضح است که به علت بالا بودن دمای هوا در مجاورت سقف، ميزان انتقال حرارت آن به بیرون از سقف از هرجای ديگر بيشتر است و اين عامل باعث اتلاف مقدار زيادی انرژی می‌شود‌. سیستم گرمایش از کف برخلاف سیستم های مذکور هوای مجاور کف که نیاز اصلی ساکنان را است گرم می‌کند. در ساختمان‌هائی كه دارای سقف بلند هستند استفاده از سيستم گرمايش از كف باعث كاهش مصرف انرژی و صرفه جوئی در مصرف سوخت می‌شود.

مراحل اجرای سیستم گرمایش از کف

سیستم گرمایش کف متناسب با معماری و کاربری ساختمان طراحی می‌شود و متناسب با این طراحی سایر لوله کشی‌ها و تاسیسات برقی ساختمان مشخص می‌شوند. کلکتورهای سیستم گرمایش از کف بهتر است که همرمان با لوله کشی‌های ساختمان (آب سرد و گرم آتشنشانی و گاز) نصب شوند. معمولاً در طول اجرای یک ساختمان، بارها نقشه‌ها و جانمائی بعضی از تجهیزات از سوی ناظران یا سازندگان تغییر می‌کند. در اکثر مواقع این تغییزات موجب سخت تر شدن اجرای سیستم گرمایش از کف می‌شود. نصب همزمان کلکتور این سیستم با دیگر کلکتورها باعث اجرای مهندسی تر و ساده تر آن خواهد شد.

اتمام سفت کاری ساختمان، انجام لوله کشی‌ها، اجرای سیستم‌های برقی، نصب کلکتورهای گرمایش از کف و انجام نازک کاری ساختمان عملیاتی است که قبل از نصب سیستم و خواباندن لوله‌های گرمایش از کف انجام می‌شود. ‌‌لوله های این سیستم بسیار حساس بوده و در صورت وارد آمدن هرگونه صدمه، کل سیستم کارایی خود را از دست خواهد داد. برای جلوگیری از وارد آمدن هر گونه صدمه به لوله‌ها ضروری است که نازک کاری دیوارها وسقف ها به اتمام رسیده باشد. پس عایق کاری کف قبل از خوابانیذن لوله ها نیز باعث افزایش راندمان سیستم خواهد شد. عایق مربوط به سیستم گرمایش از کف مخصوص بوده و شکل، جنس و ضخامت این عایق ها با توجه به شرکت ارائه دهنده تجهیزات متفاوت است. با اتمام عایق کف و حاشیه‌ها و جایگذاری مصالح مورد نیاز، می‌توان لوله‌‌ها را در کف خوابانید. طراحی سیستم قطر لوله ها و فاصله آنها از یکدیگر را مشخص می‌کند. باید در نظر داشت که در ناحیه بندی‌ها و طراحی‌ها درز انبساط نیز در نظر گرفته می‌شود. با اتمام لوله کشی و اتصال به کلکتورها، تمامی سیستم تست می‌شود. با انجام تست می‌توان نشتی سیستم در محل اتصالات کلکتورها و یا صدمه دیدگی لوله‌ها را تشخیص داد. در نهایت پس از تست، ضروری است بتن ریزی روی لوله‌ها انجام شود. ضخامت این بتن معمولاً بین ۲ تا ۴ سانت است.

مزایای سیستم گرمایش از کف

در روش گرمايش از كف ابتدا قسمت پائين كه مورد نياز ساكنين است گرم می‌شود و هوا با دمای كمتری به سقف می‌رسد، كه اين يكی از مزايای اصلی اين سيستم است. يكی ديگر از مزايای استفاده از روش گرمايش از كف كه امروزه بسيار مورد توجه واقع می‌شود آسايش و راحتی افراد است، به طوريكه آسايش و راحتی فرد در محل سكونتش بدون اينكه از هر بابت دارای محدوديت باشد فراهم می‌شود. در نظر بگيريد كه بدن شما در يك اتاق بگونه‌ای گرم شود كه شما در هنگام استراحت هيچگونه هوای گرمی را استنشاق نكنيد و تنفس شما بسيار ملايم صورت گيرد، اين بهترين روش گرم كردن در يك آپارتمان ‌يا يك منطقه صنعتی است. همه اعضای بدن شما بخصوص پا كه بيشترين فاصله را با قلب دارد هميشه گرم خواهد ماند و اين برای انسان بسيار مطلوب خواهد بود.

سيستم گرمايش از كف برخلاف رادياتور كه هوای محل سكونت را به دليل گرمای بيش ازحد خشك می‌كند، رطوبت را در حد متعادل نگه می‌دارد. ‌بيشتر افراد از كثيف شدن ديوارها و محيط زندگی در اثر استفاده از منابع گرمايی همچون بخاری و رادياتور احساس نارضايتی می‌كنند. از آنجا كه در سيستم گرمايش از كف جريان هوا به آرامی از پايين به بالا است بنابراين ديوار‌ها پاكيزه می‌مانند.

همين امر در مورد افرادی كه دارای آلرژی‌ هستند بسيار مورد اهميت است زيرا كه محيط زندگی عاری از هرگونه محرك خواهد شد. استفاده از اين سيستم در مكان‌هايی همچون آشپزخانه و حمام كه كف آنها معمولاً خيس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشك شدن كف می‌شود. مسئله مهم ديگر اينكه در اين روش رطوبت زمين كه در بعضی از منازل منجر به بروز بيماریهای مفصلی می‌شود از بين رفته و باعث كاهش درد بيماران مبتلا به ناراحتی‌هايی از قبيل رماتيسم خواهد شد‌.

همچنين از رطوبت ديوارها و كپك زدن آن كه شكل خوشايندی ندارد جلوگيری می‌شود و ديگر اينكه در اين سيستم جايی برای رشد و تكثير حشرات موزی وجود ندارد. يكی ديگر از فوايد سيستم گرمايش از كف اين است كه ديگر فضای منزل يا محل كار توسط دستگاه‌های رادياتور و بخاری اشغال نمی‌شود و به همين منظور آزادی بيشتری در تغيير دكوراسيون محل زندگی خواهيد داشت.

يكی ديگر از مزايای استفاده از سيستم گرمايش از كف در روش‌های ذوب برف است به طوری كه از اين روش برای ذوب يخ يا برف موجود در پياده روها، لنگرگاه‌های بارگيری، جاده‌ها، ورودی ساختمان‌ها و بيمارستان‌ها، باند فرود هواپيما و زمين‌های ورزشی از جمله زمين فوتبال و غيره كه دسترسی آسان و سريع به محل الزامی است می‌توان استفاده كرد. به طوری كه اين روش علاوه بر كاهش هزينه‌های برف روبی و نمك پاشی، در حفظ ساختار ‌بسيار موثر خواهد بود.

فواید استفاده از سیستم گرمایش از کف

آسايش و آرامش در بالاترين حد ممكن‌

درجه حرارت ثابت و دائمی در كل طول زمستان در نزديكی كف ساختمان وجود خواهد داشت‌. اين حالت بسيار دلپذيری است كه محيط اطراف پا، گرم بوده و هوای تنفس  شده گرمای زيادی نداشته باشد. پروفيل دمايی سيستم گرمايش از كف به پروفيل ايده آل بسيار نزديك است. گرما به آرامی از كف به سمت سقف منتشر می‌شود، پای گرم و سر خنك، به سلامت كمك می‌كند.

ثابت بودن حرارت‌

به علت جرم زیادِ پوششِ كفِ ساختمان، در صورت هر گونه قطع برق و يا عوامل ديگر كه باعث توقف حرارت دهی مركزی باشد‌، مدت زمان سرد شدن بسيار طولانی تر از ساير سيستم‌ها است. در اين سيستم، ابتدا مدت زمانی طول می‌كشد تا كف زمين به درجه حرارت مطلوب برسد‌، ولی پس از گرم شدن، اين حرارت به صورت با ثبات‌تری در طول مدت زمستان مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

‌سبكی وزن ساختمان‌، افزايش ارتفاع اتاق‌ها

به علت استفاده از يك نوع لوله با سايز پائين و همچنين حذف عبور لوله‌های تاسيساتی از روی يكديگر (‌كه عموماً باعث بالا آمدن كف واحدها و پر كردن كف در زمان ساخت می‌شود‌) ضخامت پوشش به مقدار زيادی كاهش می‌يابد. اين امر ضمن كم كردن وزن ساختمان، موجب افزايش ارتفاع سقف واحدها نيز می‌شود.

‌صرفه جويی در مصرف سوخت

به علت تماس مستقيم افراد با منبع گرمايش، درجه حرارت اتاق در مقادیر پائين‌تری تنظيم می‌شود. اين امر موجب صرفه جويی ۲۰ الی ۴۰ درصدی در مصرف سوخت خواهد شد.

آزادی عمل در دكوراسيون داخل منزل

به علت قرار گرفتن اين سيستم در داخل كف زمين، اثاثيه را می‌توان در هر گوشه ازساختمان قرا‌ر دا‌د‌. اين امر به خصوص د‌ر واحدهای كوچكتر و اتا‌ق خواب‌های بافضای محدو‌د‌، ملموس‌تر خواهد بود.

هوای پاكيزه‌تر و خشك نشدن هوا

در سيستم رادياتوری‌، عموماً هوای اتاق خشك می‌شود‌. در بسياری از موارد با قراردادن كتری آب به روی رادياتور سعی در افزايش رطوبت اتاق می‌شود. اين مشكل در سیستم گرمایش از کف ، وجود نخواهد داشت.

تميزی ديوارها و اثاثيه منزل‌

به علت سيكل گردش هوای داغ در زمان استفاده از رادياتور عموماً ديوارهای بالای رادياتور به مرور زمان سياه شده و دوده را بخود جذب می‌نمايد‌. در سیستم گرمایش از کف اين مشكل برطرف شده و ديوارها و ساير لوازم در طول زمان سياه نخواهد شد.

افزايش ارزش منزل

استفاده از سیستم گرمایش از کف ‌موجب افزايش ارزش منازل می‌شود. اگر چه نصب اين سيستم از لحاظ هزينه تفاوت چندانی با سيستم حرارت توسط رادياتورهای مرغوب ندارد‌، ارزش افزوده آن برای ساختمان بسيار بيشتر خواهد بود.

استفاده از منابع حرارتی مختلف‌

سیستم گرمایش از کف می‌تواند از منابع مختلفی برای تامين گرمايش استفاده كند‌. موتو‌ر خانه‌، پكيچ و حتی حرارت خورشيد‌ی می‌توانند در اين سيستم مور‌د استفاد‌ه قرا‌ر گيرند.

خشك‌تر باقی ماندن زمين‌های مرطوب‌ يا خيس

در صورت نصب سیستم گرمایش از کف در محل‌هایی مانند آشپزخانه‌، سرويس‌های بهداشتی و زير زمين‌، در صورت خيس شدن كف اين محل‌ها به علت شستشو به سرعت خشك خواهد شد.

معایب سیستم گرمایش از کف

روش‌های كنترل دما در سیستم گرمایش از کف

  1. سيستم كنترل دمای بصورت دستی
  2. سيستم كنترل دمای اتوماتيك بصورت مكانيكی
  3. سيستم كنترل دمای اتوماتيك بصورت برقی

سيستم كنترل دمای به صورت دستی

در اين سيستم  شيرآلات قطع و وصل که به خروجی‌های هر كلكتور متصل شده است. با استفاده از این شيرآلات، امكان كنترل منطقه‌های حرارتی به صورت دستی امكان پذير می‌شود. از مزايای اين سيستم، اقتصادی بودن و ساده بودن آن است.

سيستم كنترل دمای اتوماتيك به صورت مكانيكی

در اين سيستم شيرآلات کنترلی گرمايش از كف در داخل ديوار هر فضای گرمايشی، نصب شده است. بر روی این شيرآلات ترموستات حرارتی نصب شده است و تنظیم حرارت محیط بدون دخالت دست و به صورت مكانيكی و اتوماتيك كنترل می‌شود. در اين روش کنترلی داخل جعبه شير گرمايشی، شير تخليه هوا نيز پيش بينی شده است.

سيستم كنترل دمای اتوماتيك به صورت برقی

در اين سيستم شيرهای برقی به حس‌گرهای الكتريكی در هر محيط به طور جداگانه وصل شده‌اند. این شيرآلات فرمان قطع و وصل هر مدار حرارتی را دريافت نموده و عمليات تنظيم خودكار هر محيط را انجام می‌دهند. دبی سنج‌ يا دماسنج هایی که بعضاً بر روی خروجی و ورودی كلكتور ها نصب می‌شود، كنترل‌های مختلف و متنوعی را برای كاربر ممكن می‌سازد. سيستم اتوماتيك برقی پايپكس كاملترين روش كنترلی دمائی فضای گرمايش كف است.

‌انواع منابع تامين كننده حرارتی سيستم گرمايشی از كف

سيستم‌های گرمايش از كف همانند سيستم رادياتور قابليت اتصال به انواع منابع تامين كننده حرارتی را دارد. ولی با توجه به راندمان بالای سیستم گرمایش از کف دمای مورد نياز به بيشتر از ۵۰ درجه نمی‌رسد. از طرف ديگر دمای مورد نياز سيستم آبرسانی حداقل ۶۰ درجه است. در نتيجه در ساختمانی كه از گرمايش از كف استفاده می‌كند نياز به دو مدار با درجه حرارت متفاوت ضروری است. تامین دو مدار با درجه حرارت متفاوت به روش های زیر ممکن است.

مدل سازی اتلاف گرمای سيستم گرمايش كف با استفاده از يك مدل دو بعدی متصل به زمين

يك مدل شبيه سازی‌ دو بعدی از اتلاف گرما و حرارت را توسط يك ورقه روی پايه، برای سيستم حرارتی كفی، معرفی می‌كند. وظيفه اين سيستم مدل سازی تأثير آرايش و شكل كف پی ساختمان در كارايی سيستم گرمايش است. اين مدل می‌تواند برای طراحی خانه‌های دارای پتانسيل مناسب برای سيستم حرارتی كف با توجه به اتلاف گرما از طريق شكل و تركيب كف و پی ساختمان، استفاده شود.

بررسی‌ها نشان می‌دهد كه برای يافتن ميزان دقيق اتلاف گرما به زمين، مدل متحرك سيستم كف مهم است اما مهمتر از آن، تأثير بسزايی است كه پی ساختمان در اتلاف انرژی ساختمان‌ها كه توسط سيستم حرارت كفی گرم می‌شوند، دارد. نتيجه اين مدل سازی می‌تواند در طراحی خانه‌هايی با سيستم حرارتي كفی لحاظ شود.

مدل شبيه سازی انرژی ساختمان

مدل سازی اتلاف گرمای سيستم گرمايش كف می‌تواند در يك مدل شبيه سازی شرايط حرارتی يك اتاق با گرمايش كف استفاده شود. بدين منظور مدل انتقال گرما را با خصوصيات مواد ثابت و پايدار مد نظر می‌گيرند. ديوارها، سقف، كف و پنجره‌ها با استفاده از يك متر حجمی كنترل محدود با يك طرح تهويه مجازی، مدل سازی می‌شوند‌. در اين مدل، سيستم تهويه يك سيستم متعادل ساده است كه دارای بازيافت گرما است. اطلاعات آب و هوای ساعت به ساعت (اندازه گيری شده يا از يك طرح منبع سالانه) نيز به عنوان ورودی استفاده می‌شود.

با استفاده از این برنامه گرمكن كف ، می‌تواند جزئيا‌ت به مصر‌ف انرژ‌ی و اتلا ف گرما به زمين ر ا مشخص سازد. پيش بينی دقيق جريان گرما و حرارت نشان دهنده اين مطلب است كه ساختمان‌های بزرگ می‌توانند به خوبی به عنوان مدل قرار داده شوند كه اين كار بر پايه ويژگی بعد آنها استوار است‌. علاوه بر اين بهتر است كه شبيه سازی ديناميكی حرارت در لوله‌های گرمكن كف برای محاسبه دقيق اتلاف گرما به زمين، در صورتی كه هم ميانگين دقيق و هم ماكزيمم جريان گرما نياز باشد، استفاده شود. معمولاً مقدار متوسط حرارت كف گرم شده نياز است.

نويسندگان شرکت دال ماندگار
ابزار تلگرام

آپلود عکسابزار تلگرام برای وبلاگ