حرارت مرکزی - بخش پنجم

    سيم كشي فن كويل

معمولآ موتور بادزن فن كويلها از نوع موتورهاي كوچك خازن دار يا قطب كوجك سايه اي و مجهز به محافظت در مقابل اضافه بار شدن هستند. توان مصرفي بزرگترين فن كويلها (حتي در سرعت زياد) به ندرت از 30 وات تجاوز ميكند و جريان راه اندازي انها از 5/2 آمپر تجاوز نخواهد كرد. درطراحي مدار سيم كشي بايد مقررات ملي و محلي توجه شود. معمولآ سيستم سيم كشي فن كويلها از سيستم روشنايي مجزا است.

       كنترل ظرفيت فن كويل

كنترل ظرفيت فن كويل ميتواند توسط تغيير مقدار گذر آب درون كويل كنار گذر كردن هوا از اطراف كويل تغيير سرعت بادزن و يا تركيبي از اين روشها انجام شود. مقدار گذر اب توسط ترموستاتي كه در مسير هواي برگشت يا روي ديوار نصب مي گردد كنترل مي شود كنترل سرعت بادزن مي تواند از نوع دستي خودكار باشد.
معمولآ كنترل خودكار بصورت روشن- خاموش است و انتخاب سرعت بصورت دستي انجام مي شود . در برخي از فن كويلها از موتورهاي دور متغير براي تنظيم سرعت استفاده مي گردد. وقتي كنترل ظرفيت فن كويل از طريق كنترل سرعت بادزن انجام مي شود ترجيحآ از ترموستات اتاقي استفاده كنيد استفاده از كنترل روشن – خاموش براي بادزن مناسب نيست زيرا:

معمولآ تغيير سطح صداي حاصل از بادزن بيشتر از صداي مداوم آن آزار دهنده خواهد بود و الگوي گردش هوا در اتاق بسيار متغير خواهد بود.

1.1.1.1.3.       كاربرد فن كوئل ها

-        بهترين كاربرد سيستم فن كويل مربوط به مواردي است كه بخواهيم درجه حرارت هر فضا بطور جداگانه كنترل شود.

-    همچنين با استفاده از سيستم فن كويل از انتقال الودگي بين اتاقها جلوگيري خواهد شد.
كاربردهاي مناسب اين سيستم عبارتند از:

-    هتلها و متلها و ساختمانهاي اپارتماني و ساختمانهاي اداري . اگر چه در تعدادي از ساختمانهاي بيمارستانها نيز از سيستم فن كويل استفاده ميشود ولي اين موضوع چندان مناسب نبست زيرا بازده فيلتر هواي فن كويلها كم است و نگهداري و تميز كردن آنها نيز مشكل خواهد بود مزايا مزيتهاي اصلي سيستمهاي تمام آب عبارت اند از:

1) سيستم تغذيه سيال سرد كننده (لوله كشي در قياس با كانال كشي) فضاي كمتري اشغال خواهدكرد.

2) نيازي به اتاق بادزن مركزي اصلآ وجود ندارد و يا ابعاد آن كوچكتراست.

3) فضاي مورد نياز براي عبور كانالهاي هوا كوچكتر خواهد بود.

در اين سيستم ميتوان فن كويل فضاهايي كه نياز به تهويه مطبوع ندارند را خاموش كرد. براي اينكه پاسخ سيستم به تغيير مقدار بارهاي سرمايش و گرمايش سريع باشد مي توان ظرفيت فن كويل را بيشتر در نظر گرفت. در اين سيستم چون امكان استفاده از آب گرم كننده با درجه حرارت پايينتر نيز براي تامين گرمايش وجود دارد استفاده از فن كويل به ويژه در سيستمهاي بازيافت حرارت يا سيستمهاي حرارت خورشيدي مناسب است.

1.1.1.1.4.    معايب فن كويل

تعميرات سيستمهاي تمام آب بيشتر از سيستمهاي تمام هواست و غالبآ اين تعميرات در فضاهايي صورت مي گيرد كه افراد حضور دارند. در واحدهايي كه نقطه شبنم آنها كم است ضروري است سيستم جمع آوري تقطيرات پيش بيني و به طور ادواري تميز گردد. در برخي موارد جمع آوري و تخليه تقطيرات مشكل و هزينه بر خواهد بود. همچنين تميز كردن كويل واحدهاي فن كويل نيز مشكل است. چون فيلتر هواي فن كويل ها معمولآ كوچك و داراي بازده كم مي‏باشد براي اينكه مقدار جريان هوا كاهش نيابد بايد بصورت متناوب آن را تعويض يا تميز كرد. گاهي اوقات كه تمام رطوبت گيري توسط سيستم مركزي تامين هواي تازه انجام مي شود مي توان از سيستم تخليه تقطيرات صرفنظر كرد. غالبآ هواي تازه از طريق پنجره يا نصب دريچه بر روي ديوارهاي خارجي ساختمان تامين مي گردد. مقدار هواي تازهاي كه به اين روش تامين مي شود متاثر از اثر دود كشي جهت و سرعت باد خواهد بود. اگر براي كنترل درجه حرارت اتاق از شيرهاي تنظيم جريان آب سرد كننده استفاده مي كنيد اين احتمال وجود دارد كه مقدار رطوبت داخل اتاق در تابستان افزايش يابد. براي كنترل شرايط اتاق مي توان از كنترل كننده هاي دو وضعيتي استفاده كرد كه در يك حالت سرعت بادزن را تغيير مي دهد و در حالت ديگر مقدار آب سرد كننده عبوري از فن كويل را از طريق گذراندن آن عبارتند  از كنار كويل تنظيم مي كند.

1.1.1.1.5.    مشخصات فنی فن کویل ها

1.1.1.1.5.1. فن ها:

فن های دستگاه پلاستیکی و از جنس پلی آمین بوده که با نصب الکتروموتورهای کم صدا و طراحی صحیح پایه موتور موجب می گردد که دستگاه با حداکثر هوادهی و حداقل صدا مورد استفاده قرار گیرد.
دقت در ساخت و بالانس فن های پلاستیکی و عدم استفاده از فن های فلزی رایج علاوه بر اینکه از وزن دستگاه می کاهد ضمن حفظ استحکام کافی، از مشکلات مربوط به لرزش نیز پیشگیری می نماید، همچنین با کاهش توان الکتروموتورها از مصرف برق و هزینه های مربوط به آن کاسته می شود

1.1.1.1.5.2. بدنه فن کویل:

بدنه فن کویل های زمینی از جنس ABS بوده که دارای از زیبایی و استحکام می باشد و بدنه انواع سقفی به اقتضای شرایط استفاده، از ورق گالوانیزه و با پوشش رنگ ساخته می شود.

1.1.1.1.5.3. گزینه های انتخابی:

فن کویل ها دارای کلید کنترل دور سه مرحله ای جهت فن بوده و بنا به سفارش امکان افزودن برد الکترونیکی جهت کنترل دور فن با توجه به دمای هوای خروجی کویل نیز وجود دارد. این گزینه موجب افزایش کارایی دستگاه و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد. همچنین امکان تعبیه دمپر هوای تازه و چهار لوله ای شدن کویل جهت تأمین نیازهای مشتری، به صورت سفارشی وجود دارد.

1.1.1.2.       کنوکتور:

کنوکتورها از نظر ساختمانی شبیه فن کویل ولی بدون باد بند می باشند و تشکیل شده اند از تعدادی لوله مسی و پره های آلومینیومی که داخل جعبه ای آهنی قرار گرفته اند و درانواع آویزی، ایستاده،داخل دیواری، لوله های پره دار و غیره ساخته می شوند. انتقال حرارت توسط کنوکتورازطریق جابجایی طبیعی صورت می گیرد. کنوکتورها به دلیل قرارگرفتن در داخل جعبه وعدم دسترسی به سطح لوله ها برای گرمایش با آب داغ و بخارمناسبند.

1.1.1.3.       یونیت هیتر:

این دستگاه بیشتر برای کارگاهها و فضاهای بزرگ مناسب است و تشکیل شده از لوله های پره داری که به صورت مارپیچ در چند ردیف قرار گرفته اند و آبگرم،آب داغ یا بخار در آنها جریان می یابد و یک بادزن که هوا را از روی لوله ها عبور می دهد. بنابراین انتقال حرارت توسط یونیت هیتر نیز به طریق جابجایی اجباری خواهد بود

1.1.2.  حرارت مرکزی با بخار:

یکی از سیستمهای انتقال حرارت مرکزی سیستمی است که سیال ناقل در آن آب می باشد که خود به 2 دسته تقسیم می شود:

  1. سیستم غیر مستقیم- که در آن بخار تهیه شده در دیگ را وارد یک مبدل حرارتی نموده آب را تا درجه حرارت مناسب برای گرمایش با آب گرم یا آب داغ، گرم می نمایند. بدین ترتیب منهای دیگ و مبدل حرارتی که وجود دارد بقیه سیستم همانند سیستم حرارت مرکزی با آب گرم یا آب داغ می باشد.
  2. سیستم مستقیم- که در آن بخار مستقیم وارد واحدای حرارتی اتاق از قبیل کنوکتور شده و پس از تقطیر شدن به دیگ باز می گردد.

1.1.2.1.       لوله کشی در سیستم:

سیستم لوله کشی بخار تفاوتهایی با سیستم های لوله کشی دیگر دارد چرا که معمولا سه سیال بخار، آب و هوا را حمل می کند. به همین دلیل باید ملاحظاتی برای آن درنظر گرفت.

1.1.2.2.       طرح کلی سیستم:

سیسستم های بخار با توجه به لوله کشی، شرایط فشار و روش برگشت بخار تقطیر شده و روش برگشت بخار به دیگ طبقه بندی شده اند.

 الف) ترتیب لوله کشی:

استانداردهای لوله کشی سیستم بخارعبارتند ازترتیب یک لوله ای و ترتیب دو لوله ای.

در سیستم یک لوله ای برای رفت بخار و برگشت آب حاصل از تقطیر ،از یک لوله استفاده می شود و در واحد حرارتی اتاق هم برای رفت و هم برای برگشت فقط یک اتصال وجود دارد.

بعضی از واحدهای حرارتی دو اتصال دارند که به عنوان اتصالات رفت و برگشت به یک لوله مشترک مورد استفاده قرار می گیرند.

در تهویه مطبوع و حرارت مرکزی بیشتر از سیستم دو لوله ای استفاده می گردد که در آن یک لوله جهت حمل بخار و یک لوله برای برگشت آب حاصل از تقطیر بخار در واحد های حرارتی در نظر گرفته می شوند. در یک سیستم دو لوله ای، واحد های حرارتی دارای دو اتصال جدا گانه جهت رفت و برگشت آب حاصل از تقطیر می‏باشند.

ب) شرایط فشار:

سیستم لوله کشی بخار از نظر فشار کار سیستم به پنج طبقه تقسیم می شوند:

1-     فشار قوی: psig 100 به بالا

2-     فشار متوسط: psig 15 تا  psig100

3-     فشار ضعیف: 0تا psig 15

4-     بخار: خلأ تا  psig

5-     خلأ: خلأ تا  psig15

سیستم بخار و خلأ یکی هستند جز آنکه سیستم بخار پمپ خلأ ندارد ولی سیستم خلأ پمپ خلأ دارد.

ج) برگشت آب حاصل از تقطیر:

نوع سیستم لوله کشی برگشت آب حاصل از تقطیر از واحد های حرارتی به دیگ،بیشتر از روی سیستم لوله کشی بخار تعیین می شود. معمولاً دو نوع ترتیب لوله کشی که عبارتند از برگشت طبیعی و برگشت مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی همه واحد های حرارتی بالای سطح آب دیگ یا ظرف مایع حاصل از تقطیر قرار بگیرند،سیستم با عنوان برگشت طبیعی توصیف می شود زیرا برگشت آب حاصل از تقطیر به دیگ در اثر وزن آب می باشد. اگر بخارگیرها یا پمپ هایی جهت کمک به برگشت آب حاصل از تقطیر به دیگ مورد استفاده قرار گیرند، سیستم به عنوان برگشت مکانیکی طبقه بندی می شود.

شرایط آب:

تشکیل رسوب روی جداره های داخلی دیگ در تولید بخار ایجاد اشکال می نماید. بالا بودن دما در داخل دیگ بخار باعث تشدید رسوب نمکهای محلول در آب می شود، از اینرو شرایط آب در یک سیستم تولید بخار باید همواره تحت مراقبت یک متخصص قرار داشته باشد.

1.1.2.3.       طراحی سیستم لوله کشی:

یک سیستم لوله کشی بخار که درحرارت مرکزی یا تهویه مطبوع به کار می‏رود باید بخار تولید شده در دیگ را بین کلیه قسمت هایی که بار حرارتی دارند توزیع نماید. اندازه گذاری لوله های بخار برای بار حرارتی محاسبه شده، بستگی به عوامل زیر دارد:

1-     فشار ابتدایی و افت فشار مجاز در سیستم

2-     طول معادل لوله در طولانی ترین مسیر

3-     این که آیا آب حاصل از تقطیر و بخار در یک جهت حرکت می کنند یا در جهات مخالف

1.1.2.4.       انواع سیستمهای لوله کشی

  1. دو لوله ای فشار قوی؛

این سیستم بیشتر در ماشینها و گاهی در تاسیسات تجاری، صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

  1. دو لوله ای فشار متوسط؛

این سیستم بیشتر در ماشینها و گاهی در تاسیسات تجاری، صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

  1. دو لوله ای فشار ضعیف؛

این سیستم در تاسیسات تجاری، صنعتی، تهویه مطبوع و حرارت مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد.

  1. دو لوله ای بخار (سیستمی که در آن واحد های حرارتی فاقد شیر هواگیر می باشد)؛

این سیستم در تاسیسات تجاری و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد

  1. دو لوله ای خلا؛

این سیستم در تاسیسات تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

  1. یک لوله ای فشار ضعیف؛

این سیستم برای تاسیسات تجاری کوچک و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد.

1.1.2.5.       بخارگیر:

هنگام استفاده از بخار به عنوان ناقل گرما در سيستمهاي مختلف براي اطمينان از اين كه تمامي بخار توسط چگالش تبديل به آب ميشود بايد از تله بخار استفاده كرد وتله بخارها بخار را در درون سيستم نگاه ميدارند تا زماني كه حرارت خود را آزاد كرده و به آب تبديل شود. وظیفه اصلی یک بخارگیر نگهداری بخار در یک وسیله حرارتی یا سیستم لوله کشی و عبوردادن هوا و آب حاصل از تقطیر است. بخار در بخارگیر باقی می ماند تا زمانی که حرارت نهان تبخیرش را از دست داده تقطیر شود.

كندانس زماني بوجود ميآيد كه بخار پرفشار داغ با جداره هاي سردتر لوله تماس يافته و كاهش دما به حدي باشد كه موجب چگالش يا تغيير حالت از گاز به مايع شود. سيستم تله بخار بگونه اي است كه تنها به آب كندانسه اجازه برگشت به سمت ديگ را مي دهند. وجود كندانسه در خطوط بخار مشكلات زيادي مانند خورده شدن بيش از حد شيرها و اتصالات سوراخ شدن جداره هاي لوله ها و زانويي ها و ارتعاش خط لوله را بوجود به همراه دارد. تله بخارها همچنين هوا و ساير گازهاي چگاليده نشده را تخليه مي كنند. هوا يا ساير گازها انتقال حرارت در سيستم را كاهش داده و منجر به خوردگي داخل سيستم مي شوند.

تله بخارها به سه گروه عمده تله هاي ترموستاتيك -مكانيكي و جنبشي تقسيم مي شوند. تله هاي ترموستاتيك داراي يك عضو دو فلزي يا فانوسه اي مي باشند. كه كندانسه فوق سرد و بخار را تشخيص داده و در صورت وجود كندانسه يك شير را باز مي‏كنند. تله بخار ترموستاتيك دو فلزي از يك عضو فلزي كه براي اين كاربرد داراي ضريب انبساط مناسبي باشد استفاده مي‏كند. تله بخارهاي ترموستاتيك فانوسه اي از يك سيال با نقطه جوش پايين تر از آب استفاده مي كنند كه مي تواند ضمن منقبض و منبسط شدن دريچه تخليه را باز و بسته نمايد. اين نوع تله ها معمولا در كاربردهاي با فشار بالا و در جايي كه ذخيره مقداري كندانسه مجاز باشد استفاده مي شود. نحوه كار تله هاي مكانيكي بر اساس نيروي غوطه وري و اختلاف بين چگالي بخار و كندانسه مي باشد. تله هاي شناوري و ترموستاتيكي سطلي و سطلي معكوس سه نوع عموده تله هاي مكانيكي مي باشند. اين نوع تله ها كندانسه را در دمايي نزديك به دماي اشباع بخار تخليه مي كنند. تله هاي شناوري و ترموستاتيكي تركيبي از تله هاي شناوري و ترموستاتيكي فانوسه اي مي باشند. اين نوع تله ها براي ظرفيت هاي بالا در فرايندهاي بخار كم فشار و همچنين كاربردهاي HVAC مناسب هستند. اين تله ها تا فشارهاي 200  يا بيشتر موجود مي باشند. ولي در فشارهاي بالاتر مستعد پديده ضربه قوچ مي باشند. تله هاي سطلي  و سطلي معكوس براي باز و بسته كردن دريچه تخليه از نيروي غوطه وري استفاده مي‏كنند. سوراخ تخليه معمولا در بالا قرار دارد. تا احتمال مسدود شدن آن كاهش يابد. تله هاي جنبشي بر اساس اختلاف خصوصيات جريان هاي بخار و كندانسه عمل مي‏كنند. تله هاي ترموديناميك يا ديسكي ضربه اي  يا پيستوني و اوريفيس دار سه نوع عمده تله هاي جنبشي مي باشند. تله هاي ترموديناميك يا ديسكي داراي يك عضو متحرك هستند. اين عضو يك ديسك است كه براي باز كردن دريچه خروجي نشيمنگاه خود را بالا مي برد. اين نوع تله ها براي سيستمهاي بخار پرفشار بسيار مناسب  مي‏باشند. تله‏هاي ضربه اي  يا پيستوني شير تخليه خود را بر اساس فشار باز و بسته مي‏كنند. اين نوع تله ها بدليل كوچك بودن منفذ تخليه ممكن است مسدود شوند و يا گير كنند. تله هاي اوريفيسي هيچ عضو متحركي ندارند و بر اساس اختلاف چگالي كندانسه را به طور مدام تخليه مي كنند. اين نوع تله ها تحت شرايط ثابت بار وفشار مانند لوله اصلي بخار بهترين عملكرد را دارند .

انواع بخارگیرعبارتند از:

  1. بخارگیرغواصکی
  2. بخارگیرسطلی عمودی
  3. بخارگیرسطلی معکوس
  4. بخارگیرترموستاتیک نوع فانوسه ای
  5. بخارگیر ترموستاتیک نوع دیسکی
  6. بخارگیر غواصکی و ترموستاتیک
  7. بخارگیر ریزشی
  8. بخارگیر ضربه ای
  9. بخارگیر بالا بر
  10. بخارگیر برگشت دیگ یا مخزن تجمع آب حاصل از تقطیر

مهمترين راه كاهش اتلاف بخار تداوم يك برنامه دوره اي براي بازبيني و تعمير تله بخار مي باشد . هزينه هاي سالانه تعمير و يا تعويض قطعات يا خود تله ها در مقايسه با هزينه ناشي از اتلاف بخار بسيار ناچيز است .برنامه آزمايش وبازرسي تله بخار بسته به نوع تله ميتواند از هر يك از موارد زير تشكيل شده باشد .

-        بازبيني اين كه انتخاب نوع تله با محل كاربرد تناسب دارد و همچنين سايز و جزييات لوله كشي بررسي شود .

-        در لوله كشي مسير خروجي تله يك شير تست نصب شود تا بتوان خروجي آن را عينا مشاهده كرد .

-    با استفاده از ابزار مافوق صوت (اولتراسونيك) و يا گوشي پزشكي  به صداي تله گوش كنيد. اگر تله بخار به درستي كار كند يك صداي هيس ناشي از بخار آب و صداي شرشر ناشي از كندانسه شنيده مي شود.

-        از دماسنجهاي فوري استفاده كنيد

-        با استفاده از گوشي پزشكي به صداي باز و بسته شدن ديسك و سطل گوش كنيد.

شماتیکی از شکل یک تله بخار

دوره هاي بازرسي معمول براي كاربردهاي مختلف از 6 ماه براي تله هاي اصلي بخار  تا يك سال براي تله هاي سيستم گرمايش تغيير ميكند .همچنين توجه كنيد كه در يك برنامه نگهداري تله هاي بخار بايد مشخصات كامل تله مانند محل قرار گيري سايز ظرفيت توليد كننده وشماره مدل ونوع كاربرد آن درج شود. 

1.1.3.  گرمایش از کف

سيستم حرارتي گرمايش از كف كه انتقال حرارت به صورت تشعشعي (تابشي) سهم زيادي در فرآيند گرمايشي آن دارد، درمقايسه با ساير سيستمهاي حرارتي نه تنها در صرفه جويي و بهينه سازي مصرف انرژي بلكه در مقوله رفاه و آسايش ساكنان ساختمان ها داراي نقاط قوت بسياري مي باشد. در سالهاي اخير، سيستم گرمايشي از كف در كشورهاي اروپائي و آمريكا بسيار متداول شده است و دليل اين گسترش روزافزون بهينه بودن مصرف انرژي، توزيع يكسان گرما در تمامي سطح و فضا و دوري از مشكلات موجود در ساير روش ها ، به عنوان مثال سياه شدن ديوارها، گرفتگي و پوسيدگي لوله ها و… مي باشد. استفاده از روش گرمايش از كف جهت گرمايش محل سكونت از ديرباز به طرق مختلف انجام مي گرفته است.

 بطوريكه رومي ها زير كف را كانال كشي كرده و هواي گرم را از آن عبور مي دادند و كره اي ها دود حاصل از سوخت را قبل از اينكه از دودكش عبور كند از زير كف انتقال مي دادند. در سال 1940 نيز فردي بنام سام لويت براي اين منظور لوله هاي آب گرم را در زير كف قرار داد. دركشور ايران نيز درمناطق كوهستاني و سردسير ازجمله آذربايجان اين روش مورد استفاده قرار مي گرفته، كه بيشترين مورد استفاده آن درحمام ها بود.

 به طور كلي سه نوع روش گرمايش از كف موجود است:

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

مقایسه تغییرات دمای اتاق در حالتهای مختلف

 

  به دليل اينكه هوا نمي تواند گرماي زيادي را درخود 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.درمقايسه با دو روش ذكر شده، سيستم گرمايش با آب گرم ( هيدروليك) مقرون به صرفه تر و خوشايندتر مي باشد.

بدين خاطر سالهاي متوالي در سراسر دنيا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمايش از كف به عنوان راحت ترين، سالم ترين وطبيعي ترين روش براي گرمايش شناخته شده است. همانطور كه افراد دريك روز سرد زمستاني توسط تشعشع خورشيد احساس گرما مي نمايند دراين روش نيز گرما را بوسيله انتقال حرارت تشعشعي(تابشي) از كف دريافت مي كنند و يقيناً احساس آسايش بيشتري خواهند نمود. در اين سيستم گرمايشي معمولاً دماي آب گرم موجود در لوله هاي كف خواب بين 30 تا 60 درجه سانتي گراد مي باشد كه درمقايسه با ساير روشهاي موجود، كه دماي آب بين 54 تا 71 درجه سانتي گراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژي صرفه جوئي مي شود. در ساختمان هائي كه داراي سقف بلند مي باشند استفاده از سيستم گرمايش از كف باعث كاهش مصرف انرژي و صرفه جوئي در مصرف سوخت مي شود، به اين خاطر كه در ساير روشها (مانند رادياتور و بخاري) هواي گرم در اثر كاهش چگالي سبك شده و به سمت سقف مي رود و اولين جائي را كه گرم مي كند سقف مي باشد (اين موضوع به طور واضح درسمت چپ شكل زير مشخص مي باشد). به علت بالا بودن دماي هوا در كنار سقف ميزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجاي ديگر بيشتر است و اين عامل باعث اتلاف مقدار زيادي انرژي مي شود.
در روش گرمايش از كف ابتدا قسمت پائين كه مورد نياز ساكنين است گرم مي شود وهوا با دماي كمتري به سقف مي رسد، كه اين يكي از مزاياي اصلي اين سيستم مي باشد. يكي ديگر از مزاياي استفاده از روش گرمايش از كف كه امروزه بسيار مورد توجه واقع مي شود آسايش و راحتي افراد مي باشد، به طوريكه آسايش و راحتي فرد در محل سكونتش بدون اينكه از هر بابت داراي محدوديت باشد فراهم مي شود. در نظر بگيريد كه بدن شما در يك اتاق بگونه اي گرم شود كه شما در هنگام استراحت هيچگونه هواي گرمي را استنشاق نكنيد وتنفس 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 بوسيله رادياتور يا بخاري دماي قسمت پائين اتاق سردتر از بالاي آن مي باشد كه اين حالت براي كودكان كه داراي اندام كوچكي هستند ناخوشايند است، بطوريكه افزايش البسه آنها براي جلوگيري ازبيماري، آزادي كودكانه آنها را محدود مي كند. سيستم گرمايش از كف برخلاف رادياتور كه هواي محل سكونت را به دليل گرماي بيش ازحد خشك مي كند،رطوبت را درحد متعادل نگه مي دارد. همانطور كه مي دانيد بيشتر افراد از كثيف شدن ديوارها و محيط زندگي در اثر استفاده ازمنابع گرمايي همچون بخاري و رادياتور احساس نارضايتي مي كنند. از آنجا كه درسيستم گرمايش از كف جريان هوا به آرامي از پايين به بالا مي باشد بنابراين ديوار ها پاكيزه مي مانند. همين امر در مورد افرادي كه داراي آلرژي (حساسيت) هستند بسيار مورد اهميت است زيرا كه محيط زندگي عاري ازهرگونه 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 مي شود. مسئله مهم ديگر اينكه در اين روش رطوبت زمين كه دربعضي ازمنازل منجر به بروز بيماريهاي مفصلي مي شود از بين رفته و باعث كاهش درد بيماران مبتلا به ناراحتي هايي از قبيل رماتيسم خواهد شد.

همچنين از رطوبت ديوارها و كپك زدن آن كه شكل خوشايندي ندارد جلوگيري مي شود 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 نمي شود 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 نمي توانيد پوشش مورد علاقه تان را براي كف انتخاب كنيد! ولي اين طور نيست. مطمئن باشيد كه شما مي توانيد براي پوشش كف منزل خود از هر نوع مصالحي ازجمله سنگ، سراميك، كاشي پاركت چوب وفرش نيز استفاده كنيد بدون اينكه تأثيري درگرماي مطلوب محيط شما بگذارد. يكي ديگر از مزاياي استفاده از سيستم گرمايش از كف در روشهاي ذوب برف مي باشد بطوريكه از اين روش براي ذوب يخ يا برف موجود در پياده روها، لنگرگاههاي بارگيري، جاده ها، ورودي ساختمانها و بيمارستانها، باند فرود هواپيما و زمينهاي ورزشي از جمله زمين فوتبال وغيره كه دسترسي آسان و سريع به محل الزامي است مي توان استفاده كرد. بطوريكه اين روش علاوه بركاهش هزينه هاي برف روبي و نمك پاشي، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسيار موثر خواهد بود.

نمايي از اجراي سيستم گرمايش از كف

 

آشنایی با سیستمهای گرمایش از کف

 

 

 

1.1.3.1.        فواید استفاده از سیستم گرمایش کفی

۱) آسایش و آرامش در بالاترین حد ممکن: درجه حرارت ثابت و دائمی درکلیه 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 ایده آل بسیار نزدیک است، گرما به آرامی از کف به سمت سقف منتشر می شود، پای گرم و سر خنک، به سلامت کمک می کند.

۲) ثابت بودن حرارت: بعلت جرم بسیار پوشش کف ساختمان در صورت هر گونه قطع برق و یا عوامل دیگر که باعث توقف حرارت دهی مرکزی باشد ، مدت زمان سرد شدن آپارتمان بسیار طولانی تر از سایر روشها می باشد . در این سیستم ابتدا مدت زمانی طول می کشد تا کف زمین به درجه حرارت مطلوب برسد ، ولی پس از گرم شدن این حرارت به صورت باثبات تری در طول مدت زمستان مورد استفاده قرار خواهد گرفت .

۳) سبکی وزن ساختمان، افزایش ارتفاع اتاقها: بعلت استفاده از یکنوع لوله با سایز پائین و همچنین حذف عبور لوله های تاسیساتی از روی یکدیگر ( که عموما باعث بالا آمدن کف واحدها و پر کردن کف در زمان ساخت می شود ) ضخامت پوشش به مقدار زیادی کاهش می یابد. این امر ضمن کم کردن وزن ساختمان ( و در نتیجه استقامت بیشتر آن ) موجب افزایش ارتفاع سقف واحدها نیز می گردد.

۴) صرفه جویی در مصرف سوخت: بعلت تماس مستقیم افراد با منبع گرمایش درجه حرارت اتاق در درجات پائین تری تنظیم می گردد. این امر موجب صرفه جویی ۲۵ الی ۴۰ درصد در مصرف سوخت خواهد شد .

۵) آزادی عمل در دکوراسیون داخل منزل: بعلت 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 بافضای محدود ، ملموس تر خواهد بود .

۶) هوای پاکیزه تر و خشک نشدن هوا: در سیستم رادیاتوری ، عموما هوای اتاق خشک می شود . در بسیاری از موارد با قرار دادن کتری آب به روی رادیاتور سعی در افزایش رطوبت اتاق می شود . این مشکل در سیستم گرمایش کفی نمودی نخواهد داشت .

۷) تمیزی دیوارها و اثاثیه منزل: بعلت سیکل گردش هوای داغ در زمان استفاده از رادیاتور عموما دیوارهای بالای رادیاتور بمرور زمان سیاه شده و دوده را بخود جذب می نماید . در سیستم گرمایش کفی این مشکل برطرف شده و دیوارها وسایر لوازم در طول زمان سیاه نخواهد شد .

۸) افزایش ارزش منزل: استفاده از سیستم گرمایش کفی موجب افزایش ارزش منازل می شود اگر چه نصب این سیستم از لحاظ هزینه تفاوت چندانی باسیستم حرارت توسط رادیاتورهای مرغوب ندارد ، ارزش افزوده آن برای ساختمان بسیار بیشتر خواهد بود .

۹) استفاده از منابع حرارتی مختلف: سیستم گرمایش کفی می تواند از منابع مختلفی برای تامین گرمایش استفاده کند . موتور خانه ، پکیچ و حتی حرارت خورشیدی می توانند در این سیستم مورد استفاده قرار گیرند .

۱۰) خشک تر باقی ماندن زمینهای مرطوب و یا خیس: در صورت نصب سیستم گرمایش کفی در محلهای مانند آشپزخانه ، سرویسهای بهداشتی و زیر زمین ، در صورت خیس شدن کف این محلها بعلت شستشو بسرعت خشک خواهد شد .

11) عدم نیاز به تعمیرات: یکی از دلایل عمده ای که باعث گردید، سیستم های گرمایش از کفی اصلا مورد توجه قرار بگیرند، تکنولوژی جدید ساخت لوله ها، به ویژه لوله های تلفیقی با طول عمر بالا است. با توجه به تکنولوژی به کار رفته در لوله های تلفیقی، دیگر هیچگونه نگرانی بابت پوسیدگی، خوردگی و رسوب گرفتی وجود ندارد و این لوله ها با طول عمر بیش از صد سال عملا هرگونه نیاز به نگهداری را حذف می کنند.

1.1.3.2.       روشهای کنترل دما در سیستم گرمایش کفی:

ـ سیستم کنترل دمای بصورت دست

ـ سیستم کنترل دمای اتوماتیک بصورت مکانیک

ـ سیستم کنترل دمای اتوماتیک بصورت برقی

▪ سیستم کنترل دمای بصورت دست

در این سیستم با استفاده از شیرآلات قطع و وصل متصل شده به خروجی های هر کلکتور،در جعبه مربوطه، امکان کنترل منطقه های حرارتی به صورت دستی امکان پذیر می گردد.از مزایای این سیستم، اقتصادی بودن و ساده بودن سیستم کنترلی، میتوان اشاره نمود.

 ▪ سیستم کنترل دمای اتوماتیک بصورت 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 مریوطه به صورت مکانیکی و اتوماتیک کنترل می گردد.در این روش داخل جعبه شیر گرمایشی، شیر تخلیه هوا نیز پیش بینی شده است.

▪ سیستم کنترل دمای اتوماتیک بصورت برقی

در این سیستم شیرهای برقی که به حس گرهای الکتریکی در هرمحیط به طورجداگانه وصل شده اند، فرمان قطع و وصل هرمدار حرارتی را دریافت نموده و عملیات تنظیم خودکار هر محیط را انجام می دهند.امکان دیگری همانند، دبی سنج و یا دماسنج نصب شده بر روی هر خروجی وورودی کلکتور امکان کنترل های مختلف و متنوعی را برای کاربر ممکن می سازد.سیستم اتوماتیک برقی پایپکس کاملترین روش کنترلی دمائی فضای گرمایش کفی می باشد.

 

شماتیکی از نحوه عملکرد سیستم گرمایش از کف

● انواع منبع تامین کننده حرارتی ممکن جهت سیستم گرمایشی از کف:

سیستمهای 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 ۵۰ درجه نمیرسد. از طرف دیگر دمای مورد نیاز سیستم آبرسانی حد اقل ۶۰ 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 روشهای ذیل ممکن می باشد:

ـ استفاده از پکیج

ـ استفاده از موتورخانه با ۲ دیگ کوچک

در ادامه برای نمونه مقایسه ای بین قیمت تمام شده سیستم گرمایش از کف و سیستم های شوفاژ ارائه شده است

سیستم مدرن گرمایش از کف ایزوپایپ ، با ۱۰ سال بیمه نامه بیمه ایران

1.1.3.3.       مـقـایـسـه قـیـمـت اجرای سیستم گرمایش کفی با سیستم قدیمی شوفاژ :

1)      گرمایش کفی :

با مصالح و اجناس درجه یک و مخصوص ، نه معمولی !به طور خلاصه ، هزینه اجرای سیستم‏گرمایش کفی برای هر متر مربع انجام شده با اجناس و لوازم مخصوص و درجه یک (نه معمولی ) محاسبه میگردد. این مبلغ شامل کل اجناس مورد نیاز و کل اجرت نصب و راه اندازی می باشد. به صورت معمول از زیر بنای یک واحد 100 متر مربعی، فقط 8۰%درصدش گرمایش از کف انجام میشود و حدودا ۲۰% درصد از بنا که فضاهایی مانند کمد دیواری ها ، زیر کابینت ها ، اطراف یخچال و .... نیاز به گرمایش کفی ندارند .

معایب سیستم شوفاژ :

مصرف بالای سوخت نسبت به گرمایش کفی ، سیاه شدن دیوار ها و سقف ، سیاه شده پرده ها
و پوشش پنجره ها ، عدم رضایت ساکنین از گرمایش خوب ، اشغال شدن فضای داخلی به علت
قرار گرفتن رادیاتور ها ، به هم زدن زیبایی و دکوراسیون داخلی ، نیاز به ترمیم ، تعمیر و
نگهداری حداقل هر 5 سال یکبار ، رسوب گیری کل سیستم شوفاژ و ......

1.1.4.  حرارت مرکزی تشعشعی:

در این سیستم، گرمایش ساختمان توسط لوله های آب گرم، کانال هوای گرم و یا المنتهای الکتریکی تعبیه شده درسقف، کف و یا دیوار و عمدتاً ازطریق تشعشع صورت می گیرد. دراین روش گرمایش، چون سطوح حرارتی ابعاد بزرگتری دارند لذا درجه حرارت سطح کمتر خواهد بود.دربیشترتأسیساتی که دارای سیستم تشعشعی هستند سیال ناقل حرارت،آب است.جنس لوله ها دراین سیستم ممکن است ازآهن سیاه،مس با لوله های چند لایه باشد.دمای آب ورودی به لوله ها معمولاً   100Fتا   140Fبوده با افت دمای بین 10Fتا 20F ازآنها خارج می شود.به دلیل اینکه کلیه لوله ها درزیرنازک کاری دیواریا سقف وکف قرار دارند،تمام اتصالات باید جوشکاری یا لحیم گردند وبه منظور حداقل استفاده ازوصاله ها،تغییر جهت لوله ها باید حتی المقدوربا خم کردن آنها صورت گیرد.قبل ازاینکه روی لوله ها با گچ یا سای مصالح نازک کاری پوشیده شود،باید برای تحمل فشاری معادل 150psig و یا سه برابرفشارکارسیستم آزمایش شده به مدت 12 تا 24 ساعت هیچگونه افت فشاری نشان ندهند.به دلیل زیاد بودن قابلیت هدایت حرارتی لوله های مسی نسبت به فولادی،مصرف     لوله های مسی درسیستم تشعشعی بیشترازفولادی است.سیستم تشعشعی دارای محاسنی ازقبیل نامرئی بودن وسایل گرم کننده و عدم جایگیری،قابلیت استفاده درسیستم سرمایش مطبوع و یکنواخت بودن انتقال حرارت وغیره.در پیوست جداول و نمودارهای لوله سوپرپایپ ارائه شده است.

1.1.4.1.       انواع طرح پانل های حرارتی برای سیستم تشعشعی:

پانل های حرارتی معمولاً ازلوله های آهنی سیاه یا مسی به قطر1/2" یا 3/4" با یکی ازسه طرح زیرساخته می شوند:

1- طرح کویلی پیوسته:

ساخت این طرح آسان است ولی به دلیل افت فشارزیاد دردرون لوله ها ونتیجتاً افزونی هزینه پمپاژ،فقط برای سطوح کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.

2- طرح شبکه ای:

 این طرح می تواند برای سطوح بزرگ مورد استفاده قرارگیرد.طرح شبکه ای شامل تعدادی لوله می شود که در طرفین به کلکتور،یکی برای رفت و دیگری برای برگشت، اتصال می یابند. افت فشارآب دراین طرح کمتر از طرح کویلی پیوسته است.

 3- طرح مرکب:

این طرح ترکیبی ازدو طرح قبلی بوده و در تأسیسات نسبتاً بزرگ به کار می رود.

آنچه درمورد تمام سیستم های تشعشعی .حائز اهمیت بسیار است،پیش بینی شیب کافی برای لوله ها به منظور هدایت هوای سیستم به طرف هواگیر هایی است که در محل های مناسب نصب می شوند،چه در غیر این صورت هوای سیستم به خوبی تخلیه نشده مانع گردش صحیح آب در لوله ها می گردد.طراح سیستم حرارت مرکزی تشعشعی باید اطلاع کافی از دانش هیدرولیک وطراحی مبدل های حرارتی داشته باشد.                                                                                        

1.1.4.2.       محاسبات سیستم حرارت مرکزی تشعشعی:

بعد از مرحله برآورد بار حرارتی اتاق ها و فضاهای ساختمان،محاسبات سیستم تشعشعی را گام به گام مطابق روش زیر انجام می دهیم :

1-     تعیین مساحت محل استقرار پانل، میزان حرارت دهی پانل و دمای سطح

2-     تعیین مقدار تلفات حرارتی پانل به فضای حرارتی مجاور و یا خارج و اضافه کردن آن به بار حرارتی پانل

3-     انتخاب اندازه مناسب برای لوله ها و سایر لوازم لوله کشی پانل ها

 

1.1.5.  گرمایش خورشیدی

برای تولید آب گرم مصرفی در منزل ، مسکونی ، استخر شنا ، کارگاه ، آزمایشگاه تأسیسات حمام می‌توان گرمای خورشید را به توسط جمع کننده‌های تخت خورشیدی دریافت کرد. در یک تأسیسات آب گرم خورشیدی ، یک مایع (آب) در یک ظرف مسطح کم ضخامت که سیاه شده است گرم می‌شود. آب گرم شده می‌تواند توسط ترموسیفون در لوله‌های مارپیچی جریان پیدا کند. این لوله‌ها بطور مارپیچی در مخزن که می‌خواهند آن را گرم کنند، قرار گرفته و تبادل حرارتی انجام دهند. این نوع آب گرم کن بیش از 40 سال است که در کالیفرنیا مورد استفاده قرار گرفته‌اند. ولی تشکیل رسوبات در این دستگاه سبب نقص کار است.

شماتیکی از نحوه استفاده از انرژی خورشیدی

1.1.5.1.        قسمتهای مختلف یک آبگرمکن خورشیدی

 بخش اصلي يک آبگرمکن خورشيدي کلکتور آن است که خود شامل يک ورق است که به‌وسيله تابش کلي خورشيد حرارت يافته و حرارت خود را به يک سيال جذب کننده (مانند آب ) که داخل لوله در حال جريان است، منتقل مي‌کند. رنگ اين ورق هميشه تيره انتخاب مي‌شود و داراي پوشش خاصي است که بتواند ضريب جذب انرژي را به حداکثر و ضريب پخش را به حداقل برساند. براي رسيدن به دماي بالا مجموعه ورق و لوله‌ها را در داخل يک جعبه عايق با روکش شيشه قرار مي‌دهند تا از اثر گلخانه‌اي بتوان استفاده کرد. آبي که بدين‌وسيله گرم مي‌شود بر اثر اختلاف دما و با گردش طبيعي وارد يک تانک دوجداره شده و آب مخزن را گرم مي‌کند. اين آب گرم شده به مصرف گرمايش خانوار مي‌رسد.

1.1.5.2.       انواع كلكتورها

كلكتور صفحه اي صاف : ‌Flat Plat Collector

اين کلکتور ساده‌ترين و پر استفاده‌ترين نوع کلکتور به‌شمار مي‌رود. ساختار آن به شکل يک جعبه مستطيل شکل بوده که در داخل آن يک صفحه جاذب فلزي از جنس مس يا آلومينيوم با پوششي به رنگ‌هاي خاص است. اين صفحه، جاذب انرژي حرارتي خورشيد است. زير صفحه لوله‌هاي کوچکي قرار گرفته که آب يا سيال انتقال حرارت در آنها جريان دار.د اطراف کلکتور به منظور کاهش اتلاف حرارتي عايق بندي شده است. روي سطح جعبه از پلاستيک شفاف يا شيشه پوشيده شده است.

كلكتور لوله اي تحت خلاء : ‌Evacuated Tube Collector

اين کلکتور از تعدادي لوله دو جداره شفاف موازي تشکيل شده است که در داخل آن يک تيوب با پوششي از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضاي بين دو جداره خارج گرديده وخلا ايجاد شده از اتلاف حرارت جلوگيري مي‌کند.

كلكتور سهموي : ‌Concentrating Collector

اين کلکتور‌ها سطح آينه اي داشته و براي تجمع انرژي خورشيدي بر روي تيوب جاذب که شامل سيال انتقال حرارت است، بکار مي‌رود.

1.1.5.3.       كاربرد انرژي خورشيدي در جهان

بر طبق گزارش‌هاي آژانس بين الملي انرژي تا پايان سال 2003، جمعاً 5/132 ميليون متر مربع كلكتورگرمايش خورشيدي در کشورهاي عضو آژانس نصب شده است كه البته اين رقم نسبت به سال 2001 در حدود 130% افزايش داشته است.

1.1.5.4.       معایب انرژی خورشیدی

-        خورشید منبع کاملاً متغییری است. یعنی در فصول ، ماهها و ساعات روز و شب متغیر است.

-         چگالی انرژی آن کم است؛

 

 

1.1.5.5.       محاسنات انرژی خورشیدی

-        فراوانی؛

-        بی هزینه؛

-        تقریباً همه جا در دسترس؛

-        عمر طولانی سیستمهای تبدیلی انرژی خورشیدی؛

-        عملکرد نسبتاً ساده؛


مطالب مشابه :


همه چیز در مورد کلاچ

معايب : اگر زاويه مقایسه سمند و تندر و مقایسه سمند و چهارصد کیلومتر با سمند ef7; پرتون جن 2;



حرارت مرکزی - بخش پنجم

مقایسه سمند و تندر 90. تجربه مسافرت با سمند ef7. 1.1.1.1.4. معايب فن



برچسب :