تاسيسات حرارتی برودتی و تهويه مطبوع

جایی برای تبادل اطلاعات دوستان مکانیک

 
سیستم گرمایش کفی چطور کار می‌کند؟
نویسنده : سعید میرزایی - ساعت ۱۱:۳٤ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/۱٠/۱۳
 

در سیستم‌های گرمایشی متداول، تا 70% گرما نزدیک سقف جمع می‌شود و نزدیک کف دمای پایین‌تری را داریم. این شرایط محیطی با آسایش ما مطابقت ندارد. ما هنگامی آسوده‌تریم که پای ما گرم و سر ما خنک‌تر باشد. بنابراین گرما باید در جایی تولید شود که به آن بیشتر نیاز است، یعنی در کف.
سیستم گرمایش کفی انقلابی در نحوه‌ی گرم‌کردن ساختمان‌هاست. در این سیستم، گردش آب گرم از درون شبکه‌ای از لوله‌های سوپرپایپ که در زیر کف نصب شده‌اند، حرارت را به آرامی توزیع می‌کند.   
در سیستم گرمایش کفی شبکه لوله تمام کف را پوشش می‌دهد و بدین ترتیب توزیع حرارت بصورت یکنواخت است. حداکثر دمای کف در این سیستم 29 درجه‌ی سانتیگراد است. آب گرم ورودی با دمای حدود40 درجه‌ی سانتیگراد از طریق موتورخانه، پکیج، یا کلکتورهای خورشیدی تامین، و از طریق کلکتورهای ویژه توزیع می‌شود. سیستم گرمایش کفی برای کف‌های مختلف با پوشش‌های متفاوت از جمله سنگ، سرامیک، پارکت، و موکت مناسب است.

احساس مطبوعی را که سیستم گرمایش کفی فراهم می‌کند، تنها با تجربه قابل لمس است. تغییرات دما در سیستم‌های گرمایشی با رادیاتور بخاطر توزیع نامناسب حرارت بسیار زیاد است اما در سیستم گرمایش کفی، حرارت به آرامی و به صورت یکنواخت توزیع می‌شود و با موازنه‌ی چهار عامل اصلی راحتی - یعنی دمای محیط، گرمایش تابشی، جریان هوا، و رطوبت نسبی - برای انسان احساس مطبوعی فراهم می‌شود.
سیستم گرمایش کفی در کشورهای صنعتی به صورت جزیی از معماری مدرن بدل شده است و با نرخ سالانه 20% گسترش می‌یابد

گرمایش کفی سیستم ساده‌ای است به شرطی که آن را بشناسید

کفی به پروفیل ایده آل بسیار نزدیک است. گرما به آرامی از کف به سمت سقف منتشر میشود.

پای گرم و سر خنک، به سلامت کمک می کند.

 

مزایا در یک نگاه:

·        گرمای مطبوع و یکنواخت

·        عدم وجود رادیاتور، بنابراین:

·        معماری راحت‌تر: ضمن استفاده اقتصادی از فضا، امکان طراحی فضاها با جلوه‌ها و ایده‌های نو فراهم می‌شود.

·        دیوارهای تمیز: در ضمن، پرده‌ها تمیزتر می‌مانند و مبلمان و سایر اثاثیه منزل نیز دیرتر کثیف می‌شوند.

·        فضای مفید بیشتر: با بهره‌گیری حداکثر از فضای موجود، محدودیت رایج در تعیین محل اثاثیه‌ی اتاق هم دیگر وجود ندارد.

·        ایمنی و بهداشت: هیچ سطح داغ و یا لبه‌ی تیزی وجود ندارد، و برای بیماری‌های آلرژیک مانند آسم، و بیماری‌های مفصلی مانند رماتیسم بسیار ایده‌آل است.

·        صرفه‌جویی در مصرف انرژی: در مجموع، سیستم گرمایش کفی سوپرپایپ بین 30 تا 50% باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود.

·        ارزش افزوده برای ساختمان: ارزش یک منزل، با میزان آسایشی که برای ساکنینش فراهم می‌کند نسبت مستقیم دارد.

به این ترتیب، برای استفاده از گرمایش کفی دلیل بیشتری لازم نیست. بلکه سوال واقعی این است که چرا از گرمایش کفی استفاده نکنید!

 

سیستم گرمایش کفی آسایش در یک خانه مدرن

  از گذشته تاکنون برای گرم کردن منازل مسکونی و محیط‌های صنعتی، سیستمهای گرمایشی متعددی وجود داشته که همزمان با تحولات دنیای علم و تکنولوژی، رو به پیشرفت و ترقی گذاشته است.


سیستم گرمایش
کفی، روشی است که بشراز دیرباز برای گرم کردن محیط سکونت خود و فراهم نمودن آسایش بیشتر آنرا آزموده است، چنانچه در زمان روم باستان نیز با حفر دالانهایی در زیر بناها. از درون آنها هوای گرم میدمیدند تا با انتقال حرارت از کف، گرمای مطبوعی ایجاد کنند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی و تکمیل تجربه پیشینیان، سیستم جدیدی ابداع شده که علاوه بر تولید گرمایی یکنواخت و جلوگیری از اتلاف انرژی، آسایش و آرامش بیشتری فراهم میکند.


در سیستم گرمایش
کفی  با گردش آب گرم از میان شبکه‌ای از لوله‌ها که در زیر کف بنا نصب شده است، حرارت به آرامی و بهطور یکنواخت انتقال می‌یابد. بهعبارت دیگر کف به عنوان یک منتشرکننده بزرگ حرارت عمل میکند بههمین دلیل به دمای بالای کف نیازی نیست و حداکثر دمای کف 29 درجه میباشد. قسمت اعظم انتقال گرما در این سیستم بهصورت تابشی صورت می‌گیرد، به این ترتیب رطوبت هوا از بین نمی‌رود و اشیا و ساکنین گرم می‌شوند حال آنکه در سایر سیستمهای گرمایشی، محیط گرم می‌شود و گرمای تولید شده به دلیل سبکی هوای گرم در نزدیکی سقف یعنی جایی که به گرما نیازی نیست، انباشته می‌شود.


در سیستم گرمایش
کفی، دمای آب گرم لازم برای گردش در لولهها در حدود 50 درجه سانتیگراد است که از طریق موتورخانه، پکیج و یا پانلهای خورشیدی تامین و از طریق کلکتورهای ویژه توزیع میشود. کنترل این سیستم توسط شیرهای دستی، یا شیرهای محرک ترموالکتریک که روی کلکتور نصب شدهاند امکانپذیر است و از این طریق میتوان درجه حرارت در مکانهای مختلف را بهصورت دلخواه تنظیم کرد.
این سیستم برای کف‌های مختلف با پوشش
های متفاوت از جمله سنگ، سرامیک، پارکت و موکت مناسب است و امکان طراحی آزادانه فضا را فراهم می‌کند.

 

سیستم گرمایش کفی چه مزیتهایی دارد؟

طراحی دلخواه فضا، تمیزی بیشتر محیط منزل و گرمای یکنواخت و مطبوع از مهمترین ویژگیهای سیستم گرمایشکفی است.بهدلیل اشغال نشدن محیط با وسایل گرمایشی بهراحتی و آزادانه میتوان دکوراسیون منزل را تغییر داد و هیچ مانعی برای چیدمان دلخواه اثاثیه وجود ندارد. جریان هوا و گرد و غبار کمتر نیز باعث میشود که دیوارها و پردهها سیاه نشوند و نیازی به تمیز کردن مداوم دیوارها یا رادیاتورها وجود نخواهد داشت.
ایمنی و بهداشت مزیت مهم دیگر سیستم گرمایش
کفی است چرا که سطح داغ و لبه تیزی وجود ندارد و ایمنی بیشتری برای کودکان ایجاد می‌شود. همچنین رطوبت هوا از بین نمی‌رود و خشکی و گرمای کفِ بنا مانع از رشد و تکثیر انگل‌ها و موجودات ریز میکروسکپی می‌شود، به همین دلیل برای تسکین حساسیت ، سرفه‎‎های آلرژیک ، آسم و بیماریهای مفصلی موثر است.

صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش اتلاف حرارت نیز یکی از خصوصیتهای بارز این سیستم است، مسالهای که در دنیای امروز اهمیت ویژه‎‎ای دارد و در حفظ سرمایههای طبیعی و جلوگیری از بحرانهای آتی ضروری است.

 

آ یا سیستم گرمایش کفی به راحتی قابل اجرا است؟

هرچند به ظاهر اجرای این سیستم کار ساده‌ای بهنظر میرسد اما اجرای صحیح و کارآمد سیستم گرمایشکفی نیازمند مجموعه کاملی از تجهیزات لازم و محاسبات و طراحی دقیق و متکی بر دانش فنی روز می‌باشد. چنانکه در صورت اجرای غیر علمی، این سیستم کارکرد صحیحی نخواهد داشت و مشکلاتی را هم ایجاد می‌‌کند.

گرمایش کفی در بناهای تاریخی

در سیستم گرمایشکفی منبع حرارتی در زیر کف قرار میگیرد و معماری قدیمی و هویت سنتی بناها حفظ میشود. همچنین سیستم گرمایشکفی سوپرپایپ بهدلیل عدم نیاز به تعمیر و نگهداری و آسیب نرساندن به بافت قدیمی بنا کمک شایانی به حفظ میراث تاریخی و فرهنگی کشور میکند. بنابراین استفاده از این سیستم مورد استقبال سازمان میراث فرهنگی قرار گرفته است.

از جمله پروژههای گرمایشکفی در بناهای تاریخی کشور میتوان به رباط ویرانه در مشهد، تکیه مادرشاهی در اصفهان، مقبره چلبی اوغلو در زنجان، باغ شوکتآباد در بیرجند و ... اشاره کرد.
شایان ذکر است سازمان میراث فرهنگی در جایزه
ی معمار 81، جایزهی ویژه سوپرپایپ برای طرح برگزیده با استفاده از سیستم گرمایشکفی را کسب کرد.

 

گرمایش کفی برای محوطه دور استخر  

با استفاده از سیستم گرمایشکفی در محوطه استخر، حرارت یکنواختی ایجاد میشود و گرمای کف، شرایط مطلوبی برای راه رفتن و دراز کشیدن ایجاد میکند. در روشهای سنتی گرمایشی، محوطه استخر بهطور یکنواخت گرم نمیشود، گرما بیشتر در زیر سقف جمع میشود و علاوه بر مصرف بالای انرژی، رطوبت محوطه باعث خوردگی در اجزای آن میشود.

اما با سیستم گرمایشکفی علاوه بر تامین گرمای یکنواخت، آسایش و ایمنی بیشتری فراهم میشود چراکه کف استخر سریعتر خشک شده و میزان لغزندگی آن کم میشود ضمن اینکه هیچ سطح داغ و لبه تیزی هم وجود ندارد. از این سیستم در بخشهای مختلف سونا، قسمت رختکن و دوشها نیز میتوان استفاده کرد.

گرمایش کفی برای محیط
های صنعتی  

گرم کردن محیطهای بزرگ صنعتی یا تجاری به خصوص وقتی که ارتفاع سقف زیاد باشد، مشکلات بسیاری ایجاد میکند و انرژی و حرارت زیادی هدر میرود.

در روشهای گرمایش سنتی، حرارت تولید شده در ارتفاع بالا و زیر سقف انباشته میشود و محیطهای بزرگ صنعتی بهخوبی گرم نمیشوند. با سیستم گرمایشکفی سوپرپایپ، علاوه بر ایجاد گرمای یکنواخت و مطبوع و کاهش 30 تا 50 درصدی مصرف انرژی، امکان استفاده کامل از تمام محیط وجود دارد چراکه این سیستم در زیر کف بنا نصب میشود و هیچ وسیله گرمایشی دیگری فضا را اشغال نمیکند.

 

 

سایر کاربردهای گرمایش کفی

 

به غیر از محیطهای مسکونی، گرمایش کفی سوپرپایپ از جمله، در مکانهای زیر نیز قابل استفاده است:
سالن
های ورزشی/ کتابخانهها/ بیمارستانها/ مساجد/ رستورانها/ سالنهای اجتماعات/ هتلها/ دفاتر اداری/ فروشگاهها/ موزهها/ گلخانهها و ...

 

گرمایش کفی با استفاده از انرژیهای نو  

امروزه موضوع انرژی یکی از موضوعات مهم و بحثبرانگیز محافل اقتصادی است. افزایش جمعیت، اتمام منابع انرژی و اتلاف آن و آلودگیهای ناشی از سوختهای فسیلی، عواملی هستند که هر روز محدودیتهای آینده بشر و مخاطرات آن را گوشزد میکنند.

با توجه به محدودیتهای موجود، تنها استفاده از روشهای درست مصرف، بهینهسازی وسایل مصرف انرژی و بهکارگیری انرژی‌های نو است که میتواند بحران انرژی را مهار کند.
سیستم گرمایش
کفی سوپرپایپ علاوه بر ایجاد گرمایی مطبوع و یکنواخت، تاحد زیادی موجب کاهش اتلاف انرژی میشود.

یکی از پروژههای تحقیقاتی که بهصورت مشترک توسط سازمان انرژیهای نو و شرکت سوپرپایپ در جهت بهینهسازی مصرف سوخت، انجام شده، اجرای سیستم گرمایش کفی با استفاده از انرژی خورشیدی است.
این پروژه که در ساختمان اداری نیروگاه انرژی خورشیدی شیراز اجرا شده، نخستین تجربه استفاده از انرژی خورشیدی برای گرمایش ساختمان است.

در این پروژه، آب گرم لازم برای سیستم گرمایشکفی، به جای استفاده از منابع فسیلی، توسط انرژی خورشیدی و پانلهای خورشیدی تامین میشود. به این ترتیب با بهکارگیری یک منبع انرژی تجدیدپذیر، در مصرف انرژی صرفهجویی قابل ملاحظهای خواهد شد.

اجرای موفق پروژه در ساختمان اداری نیروگاه انرژی خورشیدی شیراز میتواند الگوی مناسبی برای طرحهای آینده کاهش مصرف انرژی باشد.

 

سیستم گرمایشکفی برای بهینهسازی مصرف انرژی

مهندس پیمان کنعان مدیر طرح نیروگاه شیراز نیز در خصوص اجرای این پروژه برای کاهش مصرف انرژی میگوید: استفاده از منابع تجدیدپذیر راهی است که باید بشر امروز طی کند تا در آینده با بحران انرژی روبرو نشود. سازمان انرژیهای نو نیز در تلاش است تا انرژیهای تجدیدپذیر را جایگزین سوختهای فسیلی کند و در این جهت پروژه‌های تحقیقاتی متعددی را اجرا کرده است. یکی از این طرحهای تحقیقاتی استفاده ار سیستم گرمایشکفی با استفاده از انرژی خورشیدی است که به پیشنهاد شرکت سوپرپایپ در حال اجرا است. از آنجا که ویژگی‌های این سیستم با هدف تطبیق سیستمهای گرمایشی با منابع تجدیدپذیر مطابقت دارد ما نیز از این پیشنهاد پیشنهاد استقبال کرده و پروژه مشترکی را آغاز کرده‌ایم.
پیمان کنعان در توضیح فواید این سیستم می
گوید: با استفاده از انرژی خورشیدی و سیستم گرمایشکفی سوپرپایپ که فقط نیازمند آب گرم 50 درجه برای گرم کردن محیط است میتوان تا حد بسیار زیادی از مصرف و اتلاف انرژی جلوگیری کرد. در واقع با استفاده از انرژی خورشیدی در سیستم مذکور میتوان از مصرف سوختهای فسیلی و آلودگی محیط زیست را در گرمایش ساختمان کاهش، و تقریبا به صفر رساند.
هم
چنین به دلیل استفاده از سیستم کنترل حرارت مرکزی، تنظیم گرمای محیط بهطور خودکار انجام شده و برای کاهش گرما نیازی به بازکردن پنجرهها و هدر رفتن انرژی نیست.
به گفته مدیر طرح نیروگاه خورشیدی شیراز افزایش طول عمر سیستم گرمایشی به دلیل استفاده از لوله
های تلفیقی سوپرپایپ و حذف برخی تجهیزات اشغالکننده فضا از دیگر مزایای استفاده از سیستم یاد شده است.

 

 

بازار جهانی سیستم گرمایش کفی  

بنا بر گزارشی که در آگوست 2001 منتشر شده است، سیستم گرمایشکفی در سال 2001 با حدود 550 میلیون متر مصرف لوله، در حدود 7/1 میلیارد دلار فروش داشته است و پیشبینی می‌شود که این میزان فروش در سال 2004 با 8 درصد رشد به بیش از 2 میلیارد دلار افزایش یابد.
بر خلاف آن
چه که ممکن است تصور شود. بزرگترین بازار گرمایشکفی جهان متعلق به کشور کره است. مصرف لوله برای گرمایشکفی در این کشور به تنهایی برابر با 200 میلیون متر، و حدود دو برابر رتبهی دوم یعنی کشور آلمان است. دلیل اصلی برای این فروش بالا روش گرمایش سنتی کرهایهاست. این روش موسوم به ondol به معنای سنگ گرم، از 500 سال قبل از میلاد در این کشور استفاده میشد و در آن حرارت تولید شده به سنگهای کف اتاق‏ها منتقل و حرارت سنگها فضای اتاق را گرم می‌کرد. با گذشت سالها این روش گرمایش سنتی به سیستم گرمایشکفی - که کرهایها آنرا کف لوله مینامند - تبدیل شده است. امروزه 95 درصد خانه‌های کره به گرمایشکفی مجهز هستند و رادیاتور فقط سهم بسیار ناچیزی را به خود اختصاص داده است. در سایر نقاط، آلمان بزرگترین بازار جهان از نظر ارزش، و دومین بازار پس از کره از نظر حجم است. رتبهی سوم از نظر ارزش نیز متعلق به ژاپن است. ژاپنیها برای محیطهای مسکونی سیستم خودشان را ابداع کردهاند و روشی که در اروپا متداول است بیشتر در محیطهای عمومی مانند بیمارستان، ورزشگاهها، و مدارس بهکار میرود.

در آمریکا نیز میزان فروش سیستم گرمایشکفی بیش از 20 درصد افزایش یافته و آمریکا تا سال 2005 به دومین بازار بزرگ گرمایشکفی تبدیل خواهد شد.

در اروپا، ایتالیا سریعترین میزان رشد فروش این گرمایشکفی را دارد. میزان رشد بازار ایتالیا هر ساله 20 درصد است و انتظار می‌رود که پنجمین بازار بزرگ جهان از نظر ارزش تا سال 2004 متعلق به این کشور باشد.
بازار گرمایش
کفی در اروپا عمدتا بین سه شرکت تقسیم شده است. گروه یوپونور بیشترین سهم را در بازار بزرگ آلمان دارد و در فرانسه و ایتالیا نیز حضور قابل توجهی دارد. بازار آمریکا نیز بین یوپونور و یک شرکت دیگر آمریکایی تقسیم شده است. در شرق، یعنی کره و ژاپن نیز شرکتهای محلی بازار را در اختیار دارند.میزان رشد گرمایش کفی در بازارهای با حجم بیش از 10 میلیون متر، 1999 تا 2002