بهترین سیستم گرمایش برای منزل: کشور ایران در بسیاری از مناطق خود دارای تنوع دمایی چهار فصل می باشد و حتی در قسمت غربی و شمال غربی خود دارای آب و هوایی نسبتا سردسیر می باشد. با توجه به اینکه منازل مسکونی و ساختمان های دارای سکونت افراد نیاز به سیستم گرمایش می باشد .
سیستم های تهویه مطبوع تامین کننده گرمایش از جهات مختلف دارای ویژگی ها و خصوصیات متفاوت می باشد که در این مقاله به بررسی مزایا و معایب بهترین سیستم گرمایش برای منزل می پردازیم .
حالت ایده آل توزیع دما نسبت به ارتفاع برای بدن انسان:
آزمایشات نشان می دهد هنگامی که بدن انسان در محیطی نسبتا سرد قرار میگیرد سیستم بدن به صورت خودکار خون بیشتری را به قسمت اول و دوم یعنی نیم تنه و سر خواهد فرستاد و در نتیجه خون کمتری به دست و پاها خواهد رسید. به همین دلیل این قسمت از بدن زودتر احساس سرما می کند. اگر چه خون زیادی در سر موجود می باشد . اما برای اینکه در حالت ایده آل خود قرار گیرد و بهترین بازدهی را داشته باشد نیازی به هوای خیلی گرم ندارد. تجربه و آزمایش نشان داده است که دمای ایده آل محدوده سر حدود 18.3 تا 20 درجه سانتیگراد می باشد نمودار حالت ایده آل گرمایش بدن از کف پا تا سر نسبت به دمای مناسب آن قسمت به شکل ذیل می باشد :
✓ منابع تولید کننده گرما و مبدل های توزیع کننده گرما:
سیستم های تامین کننده گرمایش برای مصارف ساختمانی در پروژه های مسکونی، اداری ، تجاری و یا حتی صنعتی معمولا از دو جز اصلی تشکیل شده اند یکی تامین کننده های گرمایش که با سوخت های گاز طبیعی ، گازوییل ، مازوت ، برق و یا با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر تولید انرژی گرمایی کرده و به واسطه یک سیال واسط مثل آب و یا مبرد خاصی، این انرژی را به مبدل
های توزیع کننده انتقال می دهند و پس از تبادل گرمایی مبدل ها با محیط مورد نظر، سیال به منبع گرمایی برای گرمایش مجدد باز می گردد :
در ادامه به انواع مرسوم منابع تولید کننده گرما میپردازیم :
➢ دیگ های ) بویلر( آب گر م ، بخار و یا دیگ های چگالشی در موتورخانه مرکزی:
یکی از روش های تولید انرژِِی گرمایی استفاده بویلر های آب گرم و یا بخار داغ در موتورخانه مرکزی ساختمان ها می باشد، این بویلر های آب گرم که معمولا برای مصارف خانگی مرسوم تر می باشند به کمک یه مشعل گازسوز و یا گازوییل سوز آب ورودی به دیگ را تا حداکثر 90 درجه گرم میکنند و توسط پمپ سیرکولاسیون در مدار توزیع کننده های گرما به گردش در می آورد:
مزایا و معایب موتورخانه مرکزی با دیگ آبگرم :
- مزایا:
- طول عمر بالا ) در صورت تعمیر و نگهداری مداوم بالاترین نرخ طول عمر نسبت به گزینه های دیگر را دارا می باشد (
- اجرای دودکش متمرکز
- کاهش مصرف انرژی با توجه به مرکزیت سیستم و کنترل میزان مصرف تجمیعی
- تنوع در سایز و ظرفیت های بالا
- معایب:
- اشغال فضای قابل توجه در ساختمان ) معمولا در پارکینگ ها (
- تاخیر در تامین بار مورد نیاز گرمایشی
- نیاز مداوم به تعمیر و نگهداری
- عدم استقلال هر یک از واحد های مسکونی
➢ پکیج های گرمایشی دیواری و زمینی:
تامین گرمایش به کمک پکیج های گرمایشی دیواری و یا زمینی یکی از رایج ترین روشهای تامین کننده انرژی گرمایی برای واحد های آپارتمانی مسکونی و یا اداری در سراسر ایران می باشند که معمولا با سوخت گاز طبیعی کار میکنند .
- مزایا :
- هزینه های اولیه پایین
- سهولت در نصب
- کوتاه شدن مسیر های لوله کشی
- استقلال در مصرف انرژِِی
- معایب :
- طول عمر کوتاه تر
- خرابی های زیادتر نسبت به موتورخانه مرکزی
- عدم توان ذخیره آب گرم مصرفی
- عدم تامین همزمان آب گرم و گرمایش )الویت بسیاری از پکیج ها آب گرم مصرفی می باشد(
➢ پمپ های حرارتی Heat Pump :
استفاده از پمپ های حرارتی برای تامین گرمایش محیط های مسکونی و اداری نیز یکی از روشهای مورد استفاده می باشد. البته برای محیط های بسیار سردسیر کمی محدودیت وجود دارد:
مزایا :
- سوخت پاک ) انرژی الکتریکی(
- تعمیر و نگهداری بسیار کم
- بهره وری انرژی بالا
- عدم اشغال فضای زیاد
- عدم نیاز به دودکش
- ظرفیت اطمینان و امنیت بالا معایب :
- هزینه اولیه نسبتا بالاتر
- هزینه انرژِیِ بالاتر )انرژی برق گرانتر از گاز می باشد(
- عدم کارایی مناسب در مناطق بسیار سردسیر
- استفاده از مبدل ها و یونیت های داخلی مخصوص به سیستم خود و یا تجهیزات اضافی شامل منبع ذخیره و …
جدول خلاصه مشخصات منابع تولید انرژِِی گرمایی:
پمپ حرارتی | موتوخانه مرکزی با دیگ آبگرم | سیستم پکیج گرمایش زمین ی | سیستم پکیج گرمایش دیوار ی | شرح مزیت |
کم | متوسط | بالا | نسبتا بالا | سطح صدا و تاثیر آن در محل سکونت |
کم | زیاد | متوس ط | متوس ط | زمان پیش گرمایش |
زیاد | زیاد | متوس ط | متوس ط | هزینه های اولیه تجهیزات |
متوس ط | زیاد | کم | کم | هزینه های اجرایی |
کم | متوس ط | زیاد | زیاد | هزینه های نگهداری |
دارد | ندارد | دارد | دارد | امکان استقلال مصرف انرژی |
زیاد | کم | متوس ط | متوس ط | هزینه انرژی |
✓ مبدل ها و یا توزیع کننده های گرمایی:
در ادامه این مقاله به معرفی و توضیح مبدل های مختلف گرمایی می پردازیم که هرکدام ویژگی های منحصر به فرد خود را دارا می باشند و البته کاربری های مخصوص به خود را دارند.
فن کویل یونیت ها :
فن کویل ها در انواع متنوع دیواری ، سقفی تو کار ، کانالی ، کستی و …. یکی از مرسوم ترین نوع مبدل ها در تهویه خانگی می باشند.
مزایا :
- نصب و تعمیر و نگهداری ساده
- قدرت و سرعت انتقال انرژی بالا
- قدرت تصفیه هوا به وسیله فیلتر
معایب :
- تولید صدا
- نیاز به سرویس و شستشو فیلتر ها
- تولید باد گرم که برای بسیار از افراد ناخوشایند میباشد .
رادیاتور ها:
از آشنا ترین و قدیمی ترین مبدل های گرمایی در انواع و شمایل مختلف )فولادی ، آلومینیومی و… ( قابل تامین می باشند. در ادامه به توضیح مزایا و معایب آنها می پردازیم :
مزایا :
- هزینه ارزان اولیه
- هزینه های نصب و راه انداری کم
- بی صدا بودن معایب :
- اشغال فضا
- ایجاد سیاهی و کثیفی در دیوار های اطراف
- سرعت کم انتقال گرما در زمان راه اندازی گرمایش از کف:
از سیستم گرمایش از کف به عنوان منطبق ترین سیستم گرمایشی نسبت توزیع دما مناسب در بدن انسان یاد می شود. این سیستم دارای توزیع یکنواخت در تمام سطح مورد طراحی می باشد .
مزایا :
- توزیع یکنواخت گرما و انطباق با نمودار گرمایی بدن
- هزینه های نصب و راه انداری کم
- بی صدا بودن
- بازدهی بالا و حداقل مصرف انرژی
- عدم دخالت در معماری و اشغال فضا معایب :
- طول زیاد لوله کشی
- نیاز به زمان پیش گرمایش بالا
داکت اسپلیت با کویل گرمایی:
سیستم گرمایش داکت اسپلیت با کویل گرمایش عملکردی همانند سیستم فن کویل دارد . بدین صورت که آبگرم تولید شده توسط سیستم موتورخانه مرکزی و یا پکیج دیواری به کویل طراحی شده مناسب ظرفیت یونیت داخلی وارد شده و توسط جریان اجباری هوا به واسطه فن یونیت داخلی از روی کویل، گرمایش محیط را تامین می کند و یکی از بهترین سیستم گرمایش برای منزل میباشد.
مزایا و معایب این سیستم همانند سیستم فن کویل می باشد .
زنت و یا ایرواشر خانگی با کویل گرمایی:
سیستم گرمایش زنت با کویل گرمایش عملکردی همانند سیستم فن کویل دارد و یکی از بهترین سیستم گرمایش برای منزل است. بدین صورت که آبگرم تولید شده توسط سیستم موتورخانه مرکزی و یا پکیج دیواری به کویل طراحی شده مناسب ظرفیت دستگاه زنت یا ایرواشر وارد شده و توسط جریان اجباری هوا به واسطه فن این تجهیز از روی کویل، گرمایش محیط را تامین می کند .
مزایا و معایب این سیستم همانند سیستم فن کویل می باشد با این تفاوت این سیستم امکان فراهم نمودن هوای تازه را نیز دارد.
یونیت هیتر:
یونیت هیتر ها تجهیزاتی هستند که برای گرمایش سوله ها و مکان های صنعتی مورد استفاده می گیرند و معمولا یه علت صدا زیاد قابل استفاده برای منازل نمی باشند، قدرت پرتاب بالا و هزینه کم از مزایا این سیستم ها می باشد .
✓ سیستم های مستقل از منابع گرمایی:
- سیستم ها با استفاده از منابع انرژی گاز یا گازوییل:
بعضی از سیستم های گرمایشی مانند بخاری های گازسوز در ظرفیت کوچک و یا بزرگتر برای مصارف تجاری و صنعتی همچنین سیستم های گرماتاب و یا کوره های هوای گرم به صورت مستقیم با اتصال مشعل خود به گاز شهری و یا حتی گاز 2 پوند تامین انرژی گرمایی مورد نیاز را تامین می نمایند .البته بسیاری از این سیستم ها توسط میحث 17 مقررات ملی ساختمان برای مصارف مسکونی منع گردیده و دیگر موارد مناسب تهویه منازل نمی باشد و توضیحات آن از حوصله این مقاله خارج می باشد .
- سیستم ها با استفاده از منابع انرژی الکتریکی:
استفاده مستقیم از انرژی الکتریکی برای تولید گرما در سیستم های نظیر بخاری های برقی، هیتر های فن دار برقی و یا رادیاتورهای برقی از دسترس ترین نوع سیستم می باشد که البته در کشور به علت مصرف بالای برق و متعاقبا هزینه های بالای انرژی برای مصرف کنندگان در پروژه های مسکونی مورد استفاده قرار نمیگرد مگر به عنوان سیستم کمکی.
جمع بندی:
در این مقاله سعی شده بهترین سیستم گرمایش برای منزل مورد نقد و بررسی قرار دهیم تا تصمیم گیری برای خوانندگان این پژوهش را در انتخاب سیستم بهینه تر و منطبق تر بر اساس نیاز خود شناسایی و تهیه کنند .
جدول جمع بندی مبدل های گرمایی برای مصارف مسکونی و منازل :
نوع مبدل | ||||||
زنت با کویل گرمایی :
|
داکت اسپلیت با کویل گرمایی | گرمایش از ک ف | رادیاتور | فن کویل | شرح مزیت | |
بالا | بالا | بی صدا | بی صدا | نسبتا بالا | سطح صدا | |
کم | کم | زیاد | متوسط | کم | زمان پیش گرمایش | |
متوسط | متوسط | متوسط | کم | متوس ط | هزینه های اولیه تجهیزات | |
کم | کم | زیاد | متوسط | کم | هزینه های اجرایی | |
متوسط | متوسط | کم | کم | متوسط | هزینه های نگهداری | |
متوسط | متوسط | کم | زیاد | متوسط | نیاز به اشغال فضا | |
متوسط | متوسط | کم | زیاد | متوسط | آلودگی و کثیفی محیط | |
متوسط | متوسط | بالا | کم | متوسط | بازدهی انرژِِی | |
دارد | دارد | ندارد | ندارد | دارد | امکان تصفیه هوا با فیلتر |