انواع سیستم های گرمایشی ساختمان + معرفی کامل

انواع سیستم های گرمایشی ساختمان

برای یک ساختمان، سیستم های مختلف گرمایشی، سرمایشی و تهویه از قبیل انواع چیلر، پکیج، کولر گازی (اسپیلت)، کولر آبی، فن کویل، هواساز و … در بازار موجود است. در این مقاله به بررسی سیستم های گرمایشی ساختمان خواهیم پرداخت.

یکی از روش های گرمایشی ساختمان، استفاده از سیستم گرمایشی مرکزی ساختمان است. در این سیستم ها، حرارت ایجاد شده توسط یک سیال، که معمولاً آب گرم یا بخار است، از طریق پکیج، رادیاتور و یا هیتر، در فضای ساختمان پخش می شود. مهمترین مزیت پکیج های گرمایشی، عدم نیاز به نصب دود کش است؛ زیرا این سیستم ها، دود تولید نمی کنند و خطرات انتشار گاز مونوکسید کربن را ندارند.

شوفاژ(رادیاتور) متداول ترین سیستم گرمایشی

امروزه بیشتر خانه ها و آپارتمان ها به خصوص در کلان شهرها سیستم گرمایشی شوفاژ(رادیاتور) با موتورخانه یا پکیج را به کار می برند. موتورخانه یک سیستم مرکزی گرمایشی است که برای کل واحدهای ساختمانی به کار می رود که گرمایش آب مصرفی و گرمای محیط را تامین می کند. در این سیستم انتقال گرما به وسیله رادیاتورها انجام می گیرد.

اجزای اصلی موتورخانه ها دیگ,مشعل, پمپ و لوله کشی های مربوطه می باشد.  پکیج هم در حقیقت نوع فشرده ای از موتورخانه با ظرفیت پایین برای مصارف خانگی می باشد. پکیج ها هم شبیه به سیستم موتورخانه عمل می کنند با این تفاوت که پکیج باید برای هر واحد به صورت مجزا نصب شود و هر پکیج یک مشعل مختص به خودش را دارد.

یکی از مزایای استفاده از پکیج به جای موتورخانه کاهش لوله کشی های مربوطه و در نتیجه کاهش هزینه می باشد. هم چنین پکیج های دیواری فضای کمی را اشغال می کنند و بهتر است برای خروج دود به بهترین صورت این دستگاه در بالکن نصب شود.برای یک خانه تعداد رادیاتورها و اندازه ی آن ها بستگی به متراژ خانه دارد ولی معمولا برای یک خانه ۸۰ تا ۱۰۰ متری ۲عدد رادیاتور ۱۲ پر برای پذیرایی و برای هر اتاق خواب یک رادیاتور ۸ پر کفایت می کند.

نحوه کارکرد شوفاژ(رادیاتور) با موتورخانه 

موتورخانه ها حرارت را به وسیله دیگ و مشعل به سیال حرارتی که در این سیستم آب می باشد منتقل می کند و آب که دمای آن بوسیله موتورخانه بالا رفته است از طریق لوله ها به رادیاتورها منتقل می شود. در این مرحله بعد از رسیدن آب به رادیاتورها دمای آب کاهش می یابد و دوباره برای گرم شدن به موتورخانه برمی گردد و وارد دیگ می شود. این چرخه به صورت یک سیکل دائما تکرار می شود.آبی که از موتورخانه خارج می شود دمای آن ۱۸۰ درجه فارنهایت است و آبی که وارد موتورخانه می شود و در چرخه قرار می گیرد دمای آن ۲۰ درجه کاهش می یابد و به ۱۶۰ درجه فارنهایت می رسد.

رادیاتورها هم با چرخش هوای گرم و سرد در فضا محیط را گرم می کنند. اما در بررسی های صورت گرفته درمی یابیم که این سیستم نمی تواند محیط را به صورت یکنواخت گرم کند و برای محیط سردسیر خیلی مناسب نیست. همچنین میزان دما و میزان رطوبت در رادیاتور با موتورخانه قابل کنترل نیست.

در صورتی که میزان رطوبت در خانه هایی که از سیستم گرمایشی شوفاژ(رادیاتور) استفاده می کنند کاهش می یابد و این میزان رطوبت باید بوسیله اضافه کردن بخار در محیط جبران شود.
از دیگر معایب این سیستم اتلاف انرژی و حرارت است که به هیچ وجه قابل حذف نیست. چون بهترین مکان برای قرارگیری رادیاتورها در زیر پنجره ها یا کنار دیوارهای خارجی است , میزان قابل توجهی از حرارت از درز پنجره ها و کف اتلاف می شود.

توجه کنید:

رادیاتورها در سه جنس آلومینیومی, فولادی و چدنی تولید می شوند که رادیاتور چدنی به دلیل وزن بالا و کارایی پایین استفاده نمی شود و منسوخ شده است.
رادیاتورهای آلومینیومی راندمان بالاتری دارند و زیباتر و گران تر هستند و مبنای فروش آنها پره است, که کم و زیاد می شود ولی رادیاتورهای فولادی به شکل یک تکه و شبیه بلوک هستند و قابلیت اضافه یا کم کردن پره در خارج از کارخانه را ندارند.

نسل جدید رادیاتورها برای گرمایش رادیاتورهای قرنیزی هستند که آرام آرام جایگزین رادیاتورهای قدیمی می شوند, از مزایای این رادیاتورها هم می توان به تولید گرمای یکنواخت اشاره کرد. که در ادامه به آن ها می پردازیم.

انواع سیستم های گرمایشی ساختمان : رادیاتور های قرنیزی

این رادیاتورها جدیدترین نسل رادیاتور هستند که به دکوراسیون و طراحی داخلی هم کمک شایانی کرده است. همچنین انتظار می رود با به کارگیری این رادیاتورهای دو منظوره بتوان هزینه ها را هم کاهش داد.
همانطور که گفتیم از مهمترین مزایای این نوع رادیاتور می توان به گرمای یکنواخت و زیبایی و سازگاری با دکوراسیون داخلی اشاره کرد. این رادیاتور از دیدها پنهان است و به دکوراتیو اجازه می دهد طراحی خود را بدون در نظر گرفتن رادیاتور انجام دهد.

رادیاتور قرنیزی ضمن داشتن تمام ویژگی های رادیاتورهای قدیمی ویژگی های خاص خود را در طراحی دارد.
اما گران بودن آن و محدود بودن ضمانت برای این رادیاتورها معایبی است که باعث می شود تنها در منازل لوکس شاهد این سیستم گرمایشی باشیم.

یکی دیگر از معایب رادیاتورهای قرنیزی این است که نمی توان وسایلی که به گرما حساس هستند مثل تلویزیون و کامپیوتر و وسایل برقی مشابه را در خروجی مستقیم این رادیاتورها قرار داد.

نوع بعدی سیستم گرمایشی، شومینه است. این سیستم یکی از قدیمی ترین روش های گرم کردن ساختمان است. یکی از معایب این سیستم این است که شومینه بیشتر جنبه تزئینی و دکوری دارد و توانایی گرم کردن ساختمان های بزرگ را ندارد. در نصب شومینه باید تمام جوانب ایمنی را رعایت نمود. احتمال نشت مونوکسید کربن در شومینه ها بالاست.

انواع سیستم های گرمایشی ساختمان : گرمایش از کف

یکی از مدرن ترین روش های گرمایشی ساختمان، استفاده از روش گرمایش از کف است. این سیستم، نه تنها موجب صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی می شود بلکه آسایش و رفاه ساکنان ساختمان را به دنبال دارد. سیستم گرمایش از کف باعث پخش یکنواخت گرما در تمام ساختمان می شود. این سیستم نیازی به دودکش ندارد و خطر نشر گاز سمی مونوکسید کربن را ندارد.

نصب این سیستم در ساختمان، فضایی را اشغال نمی کند. کاهش هزینه های نصب و راه اندازی به میزان ۴۰ درصد، و همچنین کاهش مصرف انرژی در حدود ۲۰ تا ۴۰ درصد، برای این سیستم ها مقدور است.

تنها عیب این سیستم ها این است که فرآیند گرم شدن ساختمان با این سیستم، بسیار کند است. روش های گرمایش از کف، در تمامی اماکن مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها، سینما، منازل مسکونی، ورزشگاه ها، استخر ها و … مورد استفاده قرار می گیرند

انواع سیستم های گرمایشی ساختمان : فن کویل

فن کوئل دستگاهی است که هم جهت سرمایش و هم گرمایش به کار می رود. معمولا از فن کوئل ها در محیط های اداری و تجاری بیشتر استفاده می شود. یک فن کوئل دارای اجزایی مثل: فن, کویل های سرمایش و گرمایش, فیلتر هوای قابل تعویض یا قابل شستشو, شیرفلکه, شیر هواگیری و ترموستات و هیومیدستات می باشد.
فن کوئل ها به سه دسته زمینی, سقفی و دیواری تقسیم می شوند که ساز و کار آن ها تقریبا مشابه یکدیگر است. بعضی از ان ها دارای کانال کشی و برخی دیگر فاقد آن هستند و تنها هوای داخل ساختمان را به گردش در می آورند و دمای آن را تنظیم می کنند.

آن دسته از فن کوئل هایی که کانال کشی دارند هم به دو دسته توکار یا روکار تقسیم بندی می شوند که طرز کار آن ها کاملا مشابه یکدیگر است.

یکی از مزایای استفاده از فن کوئل ها این است که کنترل درجه حرارت در فضا به صورت جداگانه انجام می شود و از انتقال آلودگی بین اتاق ها جلوگیری می کند. از معایب این سیستم گرمایشی هم نگهداری و تمیز کردن مشکل انها را می توان نام برد.

نحوه عملکرد فن کوئل:

فن کوئل از یک مجموعه لوله ی خم خورده  به نام کوئل و یک فن تشکیل می شود که در ورودی این لوله ها یک شیر برقی قرار دارد .نقش این سوپاپ یا شیر برقی کنترل جریان آبیست که به آن وارد می شود. میزان دما را هم می توان با دور فن کنترل کرد.
نحوه کارکرد فن کوئل در سرما و گرما به یک شکل است با این تفاوت که در فصول گرم سال آب سرد وارد لوله ها می شود و در فصول سرد اب گرم وارد لوله ها می شود. سپس با چرخش فن و برخورد آن با سطوح پره ها و لوله های مسی آن ها گرم یا سرد می شوند و هوای گرم یا سرد به بیرون منتقل می شود.

روش دیگر گرم نمودن ساختمان ها، استفاده از انرژی خورشیدی است. در این روش، از انرژی خورشیدی برای گرم کردن ساختمان ها استفاده می شود. سیستم های گرمایشی خورشیدی با بهره گیری از صفحات خورشیدی و یا بخش های جذب کننده نور خورشید، انرژی نور خورشید را جذب کرده و انرژی نورانی را به انرژی گرمایی تبدیل نموده و از این طریق گرما تولید می کند.

این سیستم بیشتر برای گرم کردن آب مصرفی ساختمان، آب گرم منازل، پکیج، استخرها، صنایع ویژه مانند کارخانه داروسازی به کار می رود. بهترین مزیت این روش، استفاده از منبع انرژی تجدیدپذیر خورشیدی است. سیستم گرمایشی خورشیدی، در زمان قطع گاز یا برق، می تواند به کار خود ادامه داده و همیشه در دسترس باشد این سیستم به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است

سیستم های گرمایشی نوین

امروزه سیستم های نوین دیگری وارد بازار شده اند که به تجهیزات و آب کمتری نیاز دارند. به این سیستم ها, سیستم های DX گفته می شود که عمل انتقال حرارت را به وسیله ی گاز فریون انجام می دهند. سیستم های DX سیستم های یکپارچه سرمایشی و گرمایشی هستند که به موتورخانه هم نیازی ندارند و در فضای مرده و غیرقابل استفاده ساختمان مثل پشت بام ها نصب می شوند.

از مهمترین این سیستم ها , سیستم های سرمایشی و گرمایشی GHP و VRF را می توان نام برد. مزیت GHP نسبت به VRF این است که قدرت گرمایشی آن به همان اندازه VRF بالاست و راندمان بالایی هم دارد و با گاز شهری و مقدار کمی برق کارمی کند. ولی VRF و داکت اسپیلت سیستم های تمام برقی هستند که قدرت گرمایشی آن ها پایین است و در نقاط سردسیر باید مکمل حرارتی مثل پکیج یا دیگ آب گرم نیز به کار رود.

به طور کلی باید گفت، استفاده از سیستم های نوین گرمایشی در ساختمان ها، به ویژه سیستم های گرمایشی کف و پکیج ها، از بسیاری جهات نظیر جنبه های اقتصادی، مصرف انرژی، کاهش هزینه ها، دکوراسیون داخلی و فضای اشغال شده در ساختمان، محیط زیست، آلایندگی و …، بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.