ابزار منو ثابت

در فصل زمستان و پس از بارش برف و بالا رفتن برودت هوا نیاز به مصرف بیش از پیش انرژی گرمایشی که در کشور ما اغلب توسط گاز تأمین می‌شود، وجود دارد.

 سیستم گرمایش یا تهویه خانه توسط شوفاژ به‌رغم مطلوب بودن عوارضی را نیز در پی دارد؛ یکی از این عوارض به هنگام استفاده بیش از حد از شوفاژ در منازل در فصل سرما بروز پیدا می‌کند. نتیجه مستقیم این عارضه کاهش افت فشار گاز و عدم‌تأمین گرمایش مطلوب منازل در برودت شدید هواست. یکی دیگر از عوارض شوفاژ سیاه‌شدن دیوار‌های منازل است و عارضه دیگر مصرف بالای گاز است که با اجرای قانون هدفمندی یارانه‌ها به‌نظر به هیچ‌وجه مقرون به صرفه نمی‌رسد

از همین رو توصیه می‌شود جهت تأمین گرمایش مطلوب برای منازل در فصل زمستان راه‌های جایگزینی نظیر استفاده از سیستم گرمایش ازکف خانه مد نظر قرار گیرد. گرمایش کف زمین پدیده‌ای نوظهور نیست و از دوران باستان مورد توجه ویژه رومیان بوده است. در آن زمان رومیان با ایجاد کانال‌های مخصوص زیر کف کاخ‌ها و حمام‌ها در فصول سرد سال این اماکن را گرم می‌کردند. رومیان با سوزاندن چوب و ایجاد گازهای مشتعل و عبور دادن این گازها از کانال‌های ذکر شده اقدام به گرم کردن کف منازل خود می‌کردند. این روش مدت‌های مدیدی توسط رومیان باستان مورد استفاده قرار گرفته است.

با تغییراتی که مطابق با تکنولوژی و استانداردهای روز است از سیستم گرمایش کف خانه به‌منظور صرفه‌جویی در میزان مصرف انرژی در اروپا و آمریکا استفاده می‌شود.

امروزه در واقع با اختراع سیستم‌های هیدرولیک و پمپ‌های انتقال سیالات، سیستم گرمایش از کف به‌عنوان یکی از رایج‌ترین شیوه‌های مدرن گرمایشی جهت تأمین حرارت بسیاری از فضاهای مسکونی و صنعتی کاربرد پیدا کرده است.
سیستم گرمایش از کف در مقایسه با سایر سیستم‌های حرارتی نه تنها در صرفه‌جویی و بهینه‌سازی‌ مصرف انرژی بلکه در مقوله رفاه و آسایش ساکنان ساختمان‌ها دارای نقاط قوت بسیاری است.

در حال حاضر 3 نوع روش برای انتقال گرما از کف زمین به داخل خانه وجود دارد؛ گرمایش با هوای گرم، گرمایش با جریان الکتریسیته، گرمایش با آب گرم.

به‌دلیل اینکه هوا نمی‌تواند گرمای زیادی را در خود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسکونی چندان به صرفه نیست و روش انتقال گرما با جریان برق نیز فقط زمانی مقرون‌به‌صرفه است که قیمت انرژی الکتریکی کم باشد.

در مقایسه با 2 روش ذکر شده، سیستم گرمایش با آب گرم یا سیستم هیدرولیک مقرون‌به‌صرفه‌تر بوده و به این دلیل سال‌های متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمایش از کف به‌عنوان راحت‌ترین، سالم‌ترین و طبیعی‌ترین روش برای گرمایش شناخته شده است. همانطور که افراد در یک روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشید احساس گرما می‌کنند در این روش نیز گرما را به‌وسیله انتقال حرارت تشعشعی (تابشی) از کف دریافت می‌کنند و یقیناً احساس آسایش بیشتری خواهند کرد.

در این سیستم گرمایشی معمولا دمای آب گرم موجود در لوله‌های کف خانه بین 30 تا60 درجه سانتی‌گراد است که در مقایسه با سایر روش‌های موجود، که دمای آب بین 54 تا 71 درجه سانتی‌گراد است، 20 تا40 درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌شود. در ساختمان‌هایی که دارای سقف بلند هستند استفاده از سیستم گرمایش از کف باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود. استفاده از سیستم گرمایش از کف زمین فواید بسیاری در پی دارد؛ آسایش و آرامش در بالاترین حد ممکن یکی از این فواید است. درجه حرارت ثابت و دائمی در طول زمستان در نزدیکی کف هر واحدساختمانی 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.

ضرورت استفاده از این سیستم در ایران

با توجه به اینکه در کشور ما 6 ماه (به‌ترتیب 3ماه پاییز و 3ماه زمستان) هوا سرد می‌شود و نیاز به استفاده از وسایل گرمایشی بالا می‌رود و به همان میزان نیز مصرف گاز افزایش می‌یابد یک بازنگری در سیستم گرمایشی منازل برای فصل سرما ضروری به‌نظر می‌رسد.آغاز اجرای قانون هدفمند‌کردن یارانه‌ها نیز مزید بر علت شده و افزایش بهای انواع مواد سوختی را در پی دارد.

با توجه به اینکه در کشور ما اکثرا از سوخت گاز برای تأمین گرما استفاده می‌شود و اکنون نیز با اجرای طرح تحول اقتصادی قیمت این نوع سوخت افزایش یافته، بهتر است مسئولان کشور جهت کاهش هزینه‌های سوختی مردم به‌ویژه سوخت گرمایشی منازل به‌دنبال راهکارهای مناسبی نظیر استفاده از سیستم گرمایش از کف باشند. چرا که همانگونه که اشاره شد، به‌علت تماس مستقیم افراد با منبع گرمایش درجه حرارت اتاق در درجات پایین‌تری تنظیم می‌شود و این امر موجب صرفه‌جویی 25 الی 40 درصد در مصرف سوخت خواهد شد.

آب گرم بهداشتی یکی از نیازهای اساسی انسان می باشد بطور کلی گرم کردن آب بهداشتی در ساختمانها توسط آبگرمکن صورت می گیرد، آبگرمکن ها به دو نوع مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شوند. دراین نوشتار سعی بر این است که انواع آبگرمکن ها بررسی شود و معایب سیستم های سنتی گرمایش آب مصرفی مطرح گردد و نهایتا مزایای استفاده از مبدلهای حرارتی صفحه ای جهت گرمایش آب مصرفی بیان شود و از لحاظ مصرف انرژی سیستم های مختلف با یکدیگر مقایسه شوند.
آبگرمکن مستقیم
در آبگرمکن مستقیم، گرم کردن آب مصرفی بطور مستقیم انجام می شود و عامل گرم کننده آب مستقیما در مجاورت آن وجود دارد و آب را گرم می کند، آبگرمکن با سوخت گاز طبیعی، آبگرمکن برقی، آبگرمکن های نفتی و.... نمونه هائی از آبگرمکن های مستقیم هستند، در این آبگرمکن ها معمولا دمای آب شهر را به 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) می رسانیم و سپس برای مصرف با آب سرد مخلوط می کنیم. این آبگرمکن ها دارای مخزن ذخیره می باشند که به تدریج آب ذخیره شده مصرف می شود، برای گرم کردن آب در این آبگرمکن نیاز به زمان میباشد، به عبارت دیگر آب سرد در این آبگرمکن ها فورا گرم نمی شود.
آبگرمکن غیر مستقیم
در آبگرمکن غیرمستقیم، گرم کردن آب مصرفی به طور غیر مستقیم انجام می شود، گرمایش آب گرم مصرفی به طور غیرمستقیم خود به دو نوع تقسیم می شود.
الف - از طریق گرم کردن و ذخیره نمودن آب گرم و سپس مصرف کردن 
ب - از طریق گرم کردن و استفاده فوری بدون ذخیره از سیستم ذخیره نمودن آب گرم در مواقعی استفاده می شود که تقاضای آب گرم ثابت و یکنواخت و پیوسته نباشد ، در نتیجه حجم زیادی آب گرم باید برای یک زمان خاصی که مصرف حداکثر است در منبع ذخیره گردد مکانیزم گرم شدن آب منبع بدین قرار است که آب سرد به داخل منبع آمده و با کویل گرم تماس حاصل می کند ، آب سرد از طریق جابجائی طبیعی گرما را از کویل می گیرد و با گرم شدن به قسمت بالای منبع می رود. سیال گرم کننده در داخل کویل سیرکوله می شود تا گرما را به آّب مصرفی منتقل کند . در این سیستم نیز دمای آب شهر را به 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) می رسانیم و برای مصرف با آب سرد مخلوط می کنیم. برای گرم کردن آّب این منابع به زمان نیاز داریم.
سیستم غیر مستقیم تولید آب گرم به صورت فوری در مواقعی استفاده می شود که تقاضای آب گرم ثابت و یکنواخت و پیوسته است، در این سیستم آب به محض عبور از یک مبدل حرارتی گرم می شود و آماده مصرف می گردد.
مشکلات سیستم های رایج تولید آب گرم مصرفی
در کشور ما سیستم های رایج تولید آب گرم مصرفی که به صورت سنتی از سالیان قدیم مورد استفاده قرار گرفته است عبارتند از آبگرمکن های مخزن دار استوانه ای شکل ( نوع مستقیم ) و منابع دو جداره و کویلی (نوع غیر مستقیم) که دارای اشکالاتی به شرح زیر می باشند :

 در هر سه سیستم حجم آب زیادی بایستی دائما گرم نگه داشته شود که مستلزم صرف انرژی زیادی است ، حتی در ساعتهائی از شب که مصرف آب گرم به حداقل خود می رسد سیستم بایستی کل حجم آب ذخیره را در دمای ثابت حفظ کند.

1. حجم زیادی از فضا در موتورخانه ها توسط این منابع اشغال می گردد.

2.  هزینه زیادی صرف عایقکاری سطح خارجی این منابع می شود، با وجود سطح خارجی زیاد اتلاف انرژی باز هم وجود خواهد داشت.

3.  بدلیل ساکن شدن آب در این منابع و گرم شدن آن زمان کافی برای تشکیل رسوب در جداره های فلزی و در مجاورت کویل وجود دارد. به عبارت دیگر در این منابع در مدت زمان کوتاهی رسوب زیادی تشکیل می شود.

4. دمای آب گرم تولیدی در این منابع حداقل 60 درجه سانتیگراد می باشد. این آب در محل مصرف بایستی با آب سرد مخلوط شده و در دمای 40 درجه سانتیگراد مصرف شود ، اولا انرژی حرارتی زیادی بایستی تولید کنیم تا درجه حرارت را به 60 برسانیم و مجددا این آب را سرد نمائیم. ثانیا رسوب کربنات کلسیم رابطه مستقیم با دما دارد و هر چه دما بالاتر رود رسوب بیشتری در سیستم تولید می شود ، ثالثا بدلیل اختلاط آب گرم و سرد مصرف آّب زیادتر می شود. هزینه تعمیر و نگهداری سیستم های سنتی تولید آب گرم مصرفی زیاد است چون با تشکیل کوچکترین سوراخ در کویل مسی یا بدنه فلزی سیستم، بایستی نسبت به تعویض آن اقدام نمود.

مزایای استفاده از مبدلهای حرارتی صفحه ای جهت تامین آب گرم مصرفی
مبدلهای حرارتی صفحه ای از نوع آبگرمکن غیرمستقیم و فوری هستند که می توانند نیازهای آب گرم بهداشتی را تامین کن ند . مبدلهای صفحه ای عمدتا در دو نوع لحیم کاری شده و واشردار تولید می شوند ، نوع واشر دار بدلیل امکان بازشدن صفحات دارای مزیت بیشتری هستند 
یک مبدل صفحه ای تشکیل شده از صفحات زیادی که در مجاورت یکدیگر قرار گرفته اند و فاصله بین این صفحات بین 3 تا 5 میلیمتر میباشد ، جریان سیال گرم کننده و گرم شونده به صورت یک لایه نازک بین صفحات یک در میان حرکت می کنند و آب دیگ فورا آب مصرفی را گرم می کند 
مبدل های حرارتی صفحه ای دارای مزایائی به شرح زیر می باشند
این مبدل ها در مقایسه با سیستم های گرمایش سنتی فضای بسیار کمی را اشغال می کنند.
این مبدل ها در مقایسه با سیستم های گرمایش سنتی وزن بسیار کمتری دارند.
بدلیل فاصله کم بین صفحات حجم سیال فرآیندی در این مبدلها بسیار کم است.
صفحات این مبدلها از نوع فولاد ضد زنگ می باشند.
بر روی صفحات موج ها یا شیارهائی وجود دارد (شورون ) که سبب ایجاد و تسریع جریان های گردابی یا تلاطمی می شود که با قطر هیدرولیکی کوچک سبب افزایش سطح موثر برای انتقال حرارت می گردد. از طرفی این موج ها سبب افزایش تکیه گاه مکانیکی شده و صلبیت صفحه را افزایش می دهند.
-6 به خاطر ضریب انتقال حرارت بالا و امکان ایجاد جریان معکوس در این مبدل ها دمای نزدیکی 4 بین سیالات گرم کننده و گرم شونده می تواند به حدود یک درجه سانتیگراد برسد که درصد بازیافت حرارت را بالا می برد این خصوصیات سبب می شود که از این مبدل ها بطور وسیعی برای بازیافت حرارت از منابع حرارتی درجه پایین چیلرها و برج خنک کن استفاده کرد.
ارتعاشات ناشی از جریان ، سروصدا و خوردگی در این مبدلها وجود ندارد.
-8 در این مبدل ها تنها لبه صفحات در معرض هوای آزاد هستند بنابراین نیازی به عایقکاری ندارند.
-9 در این مبدل ها بدلیل درهم بودن جریان و عدم وجود نقاط راکد و مرده رسوب کمتری تشکیل می شود.
-10 تعمیر و نگهداری این مبدلها بسیار راحت است، با باز کردن پیچ ها و جدا کردن صفحات امکان تمیز کاری صفحات وجود دارد.
-11 در این مبدل ها به دلیل سیستم واشربندی احتمال مخلوط شدن دو سیال گرم کننده و گرم شونده وجود ندارد.
-12 در این مبدل ها امکان افزایش و یا کاهش سطح انتقال حرارت با افزایش و کاهش تعداد صفحات وجود دارد.
-13 ضریب کلی انتقال حرارت در این مبدل ها نسبت به مبدلهای پوسته و لوله لااقل سه برابر بیشتر است.
14 در این سیستم آب گرم دائمی و بدون توقف با هر دمائی که
مورد نیاز باشد تولید می شود و می توان به جای تولید آب 60 درجه آب 40 درجه تولید نمود که سبب صرفه جوئی انرژی و تولید رسوب کمتر و صرفه جوئی مصرف آب خواهد شد.
-15 قیمت این مبدل ها نسبت به منابع سنتی بسیار پایین تر می باشد.