مهندس فتحی جمعه 4 آبان 1397 08:17 ب.ظ نظرات ()

پیشگامان تاسیسات : 60 سال پس از میلاد مسیح  به خواص و راحتی گرمایش از کف پی برده بودند. در آن زمان رومیان با ایجاد کانال های هوای گرم در زیر زمین و یا با گرم کردن زمین حمام ها با آتش از زیر سطح , محیط خود را به شیوه ای بسیار مطلوب گرم می نمودند. دو هزار سال بعد (طی 30 سال گذشته)  با اختراع سیستم های هیدرونیک  و پمپ های انتقال سیالات در اروپا، سیستم گرمایش از کف (به خصوص با لوله های PE-X) به یکی از رایج ترین شیوه های مدرن گرمایشی تبدیل شد.آشنایی با سیستم های گرمایش از كف با افزایش روز افزون جمعیت و همچنین كاهش منابع انرژی، مصرف بهینه انرژی امری بدیهی می باشد. در این راستا نقش سیستم های گرمایشی بهینه ساختمان ها و مجتمع های مسكونی در كنترل و بهینه سازی مصرف انرژی مهم و قابل تامل می باشد. سیستم حرارتی گرمایش از كف كه انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زیادی در فرآیند گرمایشی آن دارد‏‏، درمقایسه با سایر سیستم های حرارتی نه تنها در صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی بلكه در مقوله رفاه و آسایش ساكنان ساختمان ها دارای نقاط قوت بسیاری می باشد. در سال های اخیر، سیستم گرمایش از كف در كشورهای اروپایی و آمریكا بسیار متداول شده است و دلیل این گسترش روز افزون بهینه بودن مصرف انرژی، توزیع یكسان گرما در تمامی سطح و فضا و دوری از مشكلات موجود در سایر روش ها ، به عنوان مثال سیاه شدن دیوارها، گرفتگی و پوسیدگی لوله ها و… می باشد. استفاده از روش گرمایش از كف جهت گرمایش محل سكونت از دیرباز به طرق مختلف انجام می گرفته است. بطوری كه رومی ها زیر كف را كانال كشی كرده و هوای گرم را از آن عبور می دادند و كره ای ها دود حاصل از سوخت را قبل از اینكه از دودكش عبور كند از زیر كف انتقال می دادند. در سال 1940 نیز فردی بنام سام لویت برای این منظور لوله های آب گرم را در زیر كف قرار داد. در كشور ایران نیز در مناطق كوهستانی و سردسیر ازجمله آذربایجان این روش مورد استفاده قرار می گرفته، كه بیشترین مورد استفاده آن در حمام ها بود. به طور كلی سه نوع روش گرمایش از كف موجود است:

  • گرمایش با هوای گرم 2
  • گرمایش با جریان الكتریسیته
  • گرمایش با آب گرم

 به دلیل اینكه هوا نمی تواند گرمای زیادی را در خود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسكونی چندان به صرفه نیست و روش الكتریكی نیز فقط زمانی مقرون به صرفه است كه قیمت انرژی الكتریكی كم باشد.در مقایسه با دو روش ذكر شده، سیستم گرمایش با آب گرم ( هیدرولیك) مقرون به صرفه تر و خوشایندتر می باشد. بدین خاطر سال های متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمایش از كف به عنوان راحت ترین، سالم ترین و طبیعی ترین روش برای گرمایش شناخته شده است. همانطور كه افراد دریك روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشید احساس گرما می نمایند در این روش نیز گرما را بوسیله انتقال حرارت تشعشعی(تابشی) از كف دریافت می كنند و یقینا احساس آسایش بیشتری خواهند نمود. در این سیستم گرمایشی معمولا دمای آب گرم موجود در لوله های كف خواب بین 30 تا60 درجه سانتی گراد می باشد كه در مقایسه با سایر روش های موجود، كه دمای آب بین 54 تا 71 درجه سانتی گراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. در ساختمان هایی كه دارای سقف بلند می باشند استفاده از سیستم گرمایش از كف باعث كاهش مصرف انرژی و صرفه جویی در مصرف سوخت می شود، به این خاطر كه در سایر روش ها (مانند رادیاتور و بخاری) هوای گرم در اثر كاهش چگالی سبك شده و به سمت سقف می رود و اولین جایی را كه گرم می كند سقف می باشد . به علت بالا بودن دمای هوا در كنار سقف میزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجای دیگر بیشتر است و این عامل باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود. در روش گرمایش از كف ابتدا قسمت پایین كه مورد نیاز ساكنین است گرم می شود و هوا با دمای كمتری به سقف می رسد، كه این یكی از مزایای اصلی این سیستم می باشد. یكی دیگر از مزایای استفاده از روش گرمایش از كف كه امروزه بسیار مورد توجه واقع می شود آسایش و راحتی افراد می باشد، به طوریكه آسایش و راحتی فرد در محل سكونتش بدون اینكه از هر بابت دارای محدودیت باشد فراهم می شود. در نظر بگیرید كه بدن شما در یك اتاق بگونه ای گرم شود كه شما در هنگام استراحت هیچگونه هوای گرمی را استنشاق نكنید و تنفس شما بسیار ملایم صورت گیرد، این بهترین روش گرم كردن در یك آپارتمان و یا یك منطقه صنعتی است. همه اعضای بدن شما بخصوص پا كه بیشترین فاصله را با قلب دارد همیشه گرم خواهد ماند و این برای انسان بسیار مطلوب خواهد بود. همانگونه كه قبلا اشاره شد در گرمایش بوسیله رادیاتور یا بخاری دمای قسمت پایین اتاق سردتر از بالای آن می باشد كه این حالت برای كودكان كه دارای اندام كوچكی هستند ناخوشایند است، بطوریكه افزایش البسه آنها برای جلوگیری از بیماری، آزادی كودكانه آنها را محدود می كند. سیستم گرمایش از كف برخلاف رادیاتور كه هوای محل سكونت را به دلیل گرمای بیش از حد خشك می كند، رطوبت را در حد متعادل نگه می دارد. همانطور كه می دانید بیشتر افراد از كثیف شدن دیوارها و محیط زندگی در اثر استفاده از منابع گرمایی همچون بخاری و رادیاتور احساس نارضایتی می كنند. از آنجا كه در سیستم گرمایش از كف جریان هوا به آرامی از پایین به بالا می باشد بنابراین دیوار ها پاكیزه می مانند. همین امر در مورد افرادی كه دارای آلرژی (حساسیت) هستند بسیار مورد اهمیت است زیرا كه محیط زندگی عاری از هرگونه محرك خواهد شد. استفاده از این سیستم در مكان هایی همچون آشپزخانه و حمام كه كف آنها معمولا خیس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشك شدن كف می شود. مسئله مهم دیگر اینكه در این روش رطوبت زمین كه در بعضی از منازل منجر به بروز بیماری های مفصلی می شود از بین رفته و باعث كاهش درد بیماران مبتلا به ناراحتی هایی از قبیل رماتیسم خواهد شد. همچنین از رطوبت دیوارها و كپك زدن آن كه شكل خوشایندی ندارد جلوگیری می شود و دیگر اینكه در این سیستم جایی برای رشد و تكثیر حشرات موزی وجود ندارد. یكی دیگر از فواید سیستم گرمایش از كف این است كه دیگر فضای منزل یا محل كار توسط دستگاه های رادیاتور و بخاری اشغال نمی شود و به همین منظور آزادی بیشتری در تغییر دكوراسیون محل زندگی خواهید داشت. شاید به نظر آید كه به هنگام نصب سیستم كف خواب دیگر نمی توانید پوشش مورد علاقه تان را برای كف انتخاب كنید ولی این طور نیست. مطمئن باشید كه شما می توانید برای پوشش كف منزل خود از هر نوع مصالحی از جمله سنگ، سرامیك، كاشی پاركت چوب و فرش نیز استفاده كنید بدون اینكه تاثیری در گرمای مطلوب محیط شما بگذارد. یكی دیگر از مزایای استفاده از سیستم گرمایش از كف در روش های ذوب برف می باشد بطوریكه از این روش برای ذوب یخ یا برف موجود در پیاده روها، لنگرگاه های بارگیری، جاده ها، ورودی ساختمان ها و بیمارستان ها، باند فرود هواپیما و زمین های ورزشی از جمله زمین فوتبال و غیره كه دسترسی آسان و سریع به محل الزامی است می توان استفاده كرد. بطوریكه این روش علاوه بر كاهش هزینه های برف روبی و نمك پاشی، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسیار موثر خواهد بود .

انواع سیستم گرمایش از کف :

به طور كلی سه نوع روش گرمایش از كف موجود است:

۱.سیستم گرمایش از کف با هوای گرم

۲.سیستم گرمایش از کف با برق

۳.سیستم گرمایش از کف با آب گرم

فضاهای اجرای سیستم گرمایش از کف  

سیستم گرمایش از کف مناسب جهت گرمایش منازل مسکونی، محیط های  اداری، سالن های صنعتی، سالن های ورزشی ، گلخانه ها ٬ مرغداری ها ٬ مراکز پرورش شترمرغ ، مدارس ، سالن های سمینار ، مساجد و بسیاری از مصارف دیگر می باشد.

فواید استفاده از سیستم گرمایش كفی

  1. اسایش و آرامش در بالاترین حد ممكن : درجه حرارت ثابت و دائمی در كلیه طول زمستان در نزدیكی كف ساختمان و در محلی كه شما قرار دارید وجود خواهد داشت . این حالت بسیار دلپذیری است كه محیط اطراف پا گرم بوده و هوای مورد تنفس گرمای زیادی نداشته باشد. پروفیل دمایی سیستم گرمایش کفی به پروفیل ایده آل بسیار نزدیک است، گرما به آرامی از کف به سمت سقف منتشر می شود، پای گرم و سر خنک میباشد که  به حفظ سلامت کمک زیادی می نماید.
  2.  ثابت بودن حرارت : به علت جرم بسیار پوشش كف ساختمان در صورت هر گونه قطع برق و یا عوامل دیگر كه باعث توقف حرارت دهی مركزی باشد ، مدت زمان سرد شدن آپارتمان بسیار طولانی تر از سایر روش ها می باشد . در این سیستم ابتدا مدت زمانی طول می كشد تا كف زمین به درجه حرارت مطلوب برسد ، ولی پس از گرم شدن این حرارت به صورت با ثبات تری در طول مدت زمستان مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
  3. سبكی وزن ساختمان ، افزایش ارتفاع اتاق ها : به علت استفاده از یك نوع لوله با سایز پایین و همچنین حذف عبور لوله های تاسیساتی از روی یكدیگر  كه عموما باعث بالا آمدن كف واحدها و پر كردن كف در زمان ساخت می شود  ضخامت پوشش به مقدار زیادی كاهش می یابد. این امر ضمن كم كردن وزن ساختمان و در نتیجه استقامت بیشتر آن موجب افزایش ارتفاع سقف واحدها نیز می گردد.
  4. صرفه جویی در مصرف سوخت : به علت تماس مستقیم افراد با منبع گرمایش درجه حرارت اتاق در درجات پایین تری تنظیم می گردد. این امر موجب صرفه جویی 25 الی 40 درصد در مصرف سوخت خواهد شد.
  5.  آزادی عمل در دكوراسیون داخل منزل : بعلت قرار گرفتن این سیستم در داخل كف زمین اثاثیه را میتوان در هر گوشه از ساختمان قرار داد . این امر بخصوص در واحدهای كوچكتر و اتاق خوابهای بافضای محدود ، ملموس تر خواهد بود.
  6.  هوای پاكیزه تر و خشك نشدن هوا : در سیستم رادیاتوری ، عموما هوای اتاق خشك می شود . در بسیاری از موارد با قرار دادن كتری آب به روی رادیاتور سعی در افزایش رطوبت اتاق می شود . این مشكل در سیستم گرمایش كفی نمودی نخواهد داشت.
  7.  تمیزی دیوارها و اثاثیه منزل : به علت سیكل گردش هوای داغ در زمان استفاده از رادیاتور عموما دیوارهای بالای رادیاتور به مرور زمان سیاه شده و دوده را بخود جذب می نماید . در سیستم گرمایش كفی این مشكل برطرف شده و دیوار ها و سایر لوازم در طول زمان سیاه نخواهد شد.
  8.  افزایش ارزش منزل : استفاده از سیستم گرمایش كفی موجب افزایش ارزش منازل می شود 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.
  9.  استفاده از منابع حرارتی مختلف : سیستم گرمایش كفی می تواند از منابع مختلفی برای تامین گرمایش استفاده كند . موتور خانه ، پكیچ و حتی حرارت خورشیدی می توانند در این سیستم مورد استفاده قرار گیرند.  خشك تر باقی ماندن زمین های مرطوب و یا خیس :
  10. در صورت نصب سیستم گرمایش كفی در محل هایی مانند آشپزخانه ، سرویس های بهداشتی و زیر زمین ، در صورت خیس شدن كف این محل ها به علت شستشو٬ آن بسرعت خشك خواهد شد.

انواع منابع تامین کننده حرارت جهت سیستم گرمایش از کف:
سیستم های گرمایش از کف همانند سیستم رادیاتور قابلیت اتصال به انواع منابع تامین کننده حرارتی را دارا میباشند ولی با توجه به راندمان بالای گرمایش کفی دمای مورد نیاز به بیشتر از 50 درجه نمی رسد. از طرف دیگر دمای مورد نیاز سیستم آبرسانی حد اقل 60 درجه می باشد. در نتیجه در ساختمانی که از گرمایش کفی استفاده می کند نیاز به دو مدار با درجه حرارت متفاوت ضروری است که به روش های ذیل ممکن می باشد:
استفاده از پکیج
استفاده از موتورخانه با 2 دیگ کوچک
استفاده از موتورخانه با یک دیگ و مبدل حرارتی
استفاده از موتورخانه با یک دیگ و الکترو والو با مدار بای پاس
 

چرا سیستم گرمایش از کف بهترین سیستم است؟ 

این مورد را می توانیم از دو منظر بررسی کنیم. یکی از نظر بهینه سازی مصرف سوخت و دیگری از نظر دمای آسایش که باید انسان از اطراف جذب کند .اگر بدن انسان را مثل یک شی گرما ساز در نظر بگیریم پس مانند هر شی گرما ساز دیگر انرژی خودش را آزاد می کند که در تابستان سعی ما اینست که این انرژی را از بدن دفع کنیم و در زمستان این انرژی را در اطراف بدن حبس کنیم و حتی به بدن انرژی گرمایی لازم را برسانیم.  دفع و جذب انرژی از بدن از چهار راه اصلی صورت می گیرد:

۱. انتقال حرارت از طریق جابجایی هوای اطراف که تقریبا طبق نظر کارشناسان ۳۰٪ از انتقال انرژی بدن از این طریق صورت می گیرد.

۲. انتقال حرارت از طریق هدایت و تماس دست با اجسام اطراف که به علت اینکه این نوع انتقال حرارت برای هر روز و برای اجسام مختلف متفاوت است نمی توان درصد درستی ارائه داد.

۳. انتقال حرارت از طریق تبخیر که می تواند تبخیر داخلی یا خارجی باشد یعنی از طریق تنفس که به علت اینکه ما دائم در حال تنفس هستیم و سطح پوست ما با هوای اطراف در حال تماس است حدود ۲۵٪ از انرژی به این صورت از بدن انتقال پیدا می کند.

۴. انتقال حرارت از طریق تابش این یعنی جذب حرارت از طریق تابش که بدن حدود ۵۰٪ از دمای لازم رو از این طریق جذب می کند.