سیستم گرمایشی و تهویه مطبوع
15 سیستم گرمایشی،معایب و مزایای آن : امروزه با رشد و پیشرفت تکنولوژی در صنعت ساختمان، سیستم های تهویه مطبوع دستخوش تغییر و تحولات بزرگی شده‌اند.با نزدیک شدن به فصول سرد سال تب خرید سیستم گرمایشی برای خانه بالا می‌گیرد. سالیانه درصد بالایی از هزینه‌های انرژی مصرفی خانوار صرف گرمایش خانه میشود، به همین دلیل انتخاب سیستم گرمایشی مناسب با شرایط منزل اهمیت بالایی دارد. البته اگر قرار است انتخابی آگاهانه صورت بگیرد باید از نقاط قوت و ضعفشان اطلاع داشته باشید و در نهایت با توجه به تمام جوانب بهترین انتخاب را انجام دهید.
سیستم گرمایشی نیز شاهد تغییر و تحولات مختلف و ابداع روش‌های گوناگون بوده است. هر یک از این روش‌ها معایب و مزایای خاص خود را دارند.
بخاری
مشهورترین و محبوب‌ترین سیستم گرمایشی برای منزل بخاری است.
انواع بخاری
بخاری‌ها انواع مختلفی دارند که در ایران مدل‌های گازی عمومیت بیشتری دارد.
معایب بخاری
مهم‌ترین ایراد بخاری‌ها در مقایسه با سایر سیستم‌های گرمایشی این است که :
- دیوار و وسایل نزدیکشان را سیاه می‌کنند.
- معمولا فضای زیادی را اشغال می‌کنند.
- اگر درست نصب نشوند خطر گازگرفتگی بالایی دارند.
- معمولا قیمت بالاتری نسبت به مدل‌های گازی دارند.
البته با آمدن بخاری‌های برقی-گازی بخش عمده‌ای از این ایرادات برطرف شده است.
مزایای بخاری
- محبوب‌ترین وسیله گرمایشی جهان.
- بهره‌وری انرژی بالای.
- اجازه نمی‌دهند گرمای تولید شده به راحتی هدر برود.
- نحوه نصب و راه‌اندازی‌شان آسان.
- نسبت به سایر وسایل گرمایشی قیمت کمتری دارند.
- هزینه تعمیر و نگهداری کم.
شومینه
شومینه شیک‌ترین و زیبا ترین سیستم گرمایشی موجود در بازار و در عین حال بی‌استفاده‌ترین آن‌هاست. تمام ویژگی‌های مثبت شومینه در یک کلمه خلاصه میشود: زیبایی! بنابراین اگر به جیبتان و گرم شدن خانه‌تان بیشتر از زیبایی اهمیت می‌دهید بهتر است سراغ این سیستم نروید.
مزایای شومینه
- مصرف انرژی بسیار غیربهینه.
- مصرف بالا.
- نمی‌تواند خوب خانه را گرم کند.
- عمل احتراق شومینه در فضای باز صورت می‌گیرد به همین دلیل استفاده از آن خطر بروز آتش‌سوزی را به دنبال دارد.
- با روشن کردن شومینه هوای سرد مرتب از دودکش آن وارد و هوای گرم از آن خارج میشود.
- خانه‌ای که کاملا عایق کاری شده باشد مصرف انرژی شومینه نسبت به سایر سیستم‌های گرمایشی ۳۰ درصد بیشتر است.
- ظاهر زیبا
- برای تزیین و دکوراسیون داخلی
نحوه کار شومینه
چوب یا گاز یا سایر وسایل قابل احتراق داخل شومینه می‌سوزد، دود آن از دودکش خارج میشود، و حرارت تولید میشود.
موتورخانه
سیستم گرمایشی موتورخانه معمولا در آپارتمان‌ها و مجتمع‌های مسکونی دارای ۱۲ واحد به بالا کاربرد دارد.
نحوه کارکرد موتورخانه
آب در موتورخانه گرم میشود و از طریق رادیاتور به واحدها منتقل میشود. سپس آب در لوله‌های تعبیه شده در هر واحد به گردش در می‌آید و به مرور گرمایش را از دست می‌دهد. بدین ترتیب خانه گرم میشود.
مزایای سیستم موتورخانه
- بهره‌وری انرژی مناسب
- فضایی از خانه را اشغال نمی‌کند
- توانایی گرمایش مناسب
معایب سیستم موتورخانه
- نیاز به در نظر گرفتن محیطی نسبتا بزرگ برای موتورخانه
- عدم انتقال یکنواخت حرارت و نیاز به لوله‌کشی زیاد در مجتمع‌ها
- هزینه انرژی مصرفی به صورت مساوی بین ساکنین مجتمع تقسیم و در شارژ ماهیانه محاسبه میشود، در نتیجه برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها استقلال وجود ندارد.
پکیج
پکیج‌ها از نظر نحوه عملکرد مشابه سیستم موتورخانه هستند، با این تفاوت که در سیستم موتورخانه برای تمامی واحدها از یک مخزن بزرگ استفاده میشود ولی در سیستم پکیج این مخزن به مخزن‌های کوچک‌تر تقسیم شده و در هر واحد یکی از آن‌ها قرار گرفته است.
مزایای سیستم پکیج
- مستقل بودن واحدهای مسکونی از هم
- استقلال در تامین گرمایش محیط و میزان آب گرم مصرفی برای هر واحد مسکونی
- عدم نیاز به راه اندازی موتورخانه مرکزی
- قابلیت کنترل دستگاه در داخل ساختمان
- عدم نیاز به هزینه شارژ ماهیانه و تعمیر و نگه داری
- نصب و راه اندازی آسان
- سرویس و نگه داری راحت
- نسبت به موتورخانه مرکزی راندمان بالاتری دارد
- ایمنی بالا بدلیل وجود سنسور دود، سنسورهای آب گرم مصرفی و …
- عدم نیاز به فضای زیاد در ساختمانها
- دارای ابعاد کوچکی است (ابعادی در حد یک آبگرمکن گازی دیواری معمولی)
- قابلیت تنطیم دما به میزان دلخواه
- جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تامین آب گرم مصرفی در کمترین زمان ممکن
- امکان خاموش شدن اتومات دستگاه در زمانیکه به آب گرم نیاز ندارید و روشن شدن سریع آن در زمان استفاده
- امنیت کامل زیرا دستگاه به گونه ای طراحی شده است که هیچ گونه خطری برای مصرف کننده ندارد.
- عملکرد قابل اطمینان (امکان تامین ساختن گرمایش واحدهای مسکونی حداکثر تا متراژ ۳۵۰ متر مربع بطور کامل)
- کارکرد بی صدا و آرام
- راندمان بالای حرارتی و صرفه جویی در مصرف سوخت بطور همزمان
- جلوگیری از هدر رفتن انرژی و زمان با کوتاه کردن مسیر انتقال آب گرم لوله های رادیاتور به مقصد
معایب پکیج
- مقدار اندکی از فضای کابینت آشپزخانه کم میشود.
- برای احتراق از هوای داخل ساختمان استفاده می گردد.
- عدم امکان استفاده از پکیج دیواری در ظرفیت بالا
- عدم امکان استفاده همزمان از آب گرم مصرفی و مدار گرمایش .
نحوه کار سیستم پکیج
پکیج، آب گرم مورد نیاز رادیاتورها و همچنین آب گرم مورد نیاز حمام و آشپزخانه را تأمین می‌کند. با وجود پکیج نیازی به موتورخانه مرکزی و اتاق تاسیسات نیست.
پکیج‌ها از یک یا دو مبدل حرارتی بهره می‌برند. در مدلی که دارای دو مبدل حرارتی است، یک مبدل جهت تأمین آب گرم و دیگری برای گرمایش رادیاتورها استفاده میشود.
رادیاتور های قرنیزی
این رادیاتورها جدیدترین نسل رادیاتور هستند که در دکوراسیون و طراحی داخلی نقش بسیار مهمی ایفا کرده است.
مزایای رادیاتورهای قرنیزی
- گرمای یکنواخت.
- زیبایی.
- سازگاری با دکوراسیون داخلی.
معایب رادیاتورهای قرنیزی
- گران بودن آن.
- محدود بودن ضمانت.
- می توان وسایلی که به گرما حساس هستند مثل تلویزیون و کامپیوتر و وسایل برقی مشابه را در خروجی مستقیم قرار داد.
گرمایش از کف
سیستم گرمایش از کف یکی از مدرن‌ترین و بهینه‌ترین سیستم‌های گرمایشی حال حاضر محسوب میشود.
نحوه کار گرمایش ازکف
مانند سیستم پکیج و موتورخانه عبور دادن آب داغ از لوله‌ها و استفاده از گرمایی است که آب از دست می‌دهد. با این تفاوت که لوله‌های این سیستم در کف کار گذاشته شده و دیده نمی‌شوند.سیستم گرمایش از کف را می‌توان به صورت دستی یا خودکار تنظیم کرد و برای هر اتاق مستقل از اتاقی دیگر برنامه‌ای خاصی اختصاص داد.
مزایای سیستم گرمایش از کف
- این سیستم فضایی را اشغال نمی‌کند.
- گرمایشش یکنواخت است.
- گرمای مطلوب‌تری را تولید می‌کند.
- گرمای تولیدی‌اش در مساحتی بسیار بالا پخش میشود.
معایب سیستم گرمایش از کف
- هزینه راه‌اندازی اولیه آن بالاست.
- تعمیر آن به راحتی سیستمی مانند پکیج نمی باشد.
- به محض روشن کردن سیستم خانه گرم نمی‌شود.
سیستم گرمایشی مرکزی
یکی از متداول‌ترین روش‌های گرمایشی، سیستم گرمایشی مرکزی است. حرارت به صورت مرکزی ایجاد میشود. این سیستم‌ها بیشتر در ساختمانها و مجتمع‌های بزرگ کاربرد دارند.
نحوه کار سیستم گرمایش مرکزی
حرارت توسط یک سیال، که معمولا آب گرم یا بخار است، تولید می شود و از طریق تجهیزاتی نظیر فن کویل های زمینی، شوفاژ،یونیت هیتر، کنوکتور و…. در فضای ساختمان توزیع میشود.
مزایای سیستم گرمایش مرکزی
- نیاز به تعبیه دودکش در پشت بام نیست.
- صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
معایب سیستم گرمایش مرکزی
- هوا با دما و کیفیت یکسان در سرتاسر فضای ساختمان به صورت یکنواخت منتشر نمی‌شود.
استفاده از حالت گرمایشی کولرگازی
وقتی کولر گازی درحالت گرمایش قرارمی گیرد، به جای هوای سرد، هوای گرم از اسپیلیت خارج میشود و فضای اتاق را گرم می‌کند. بنابراین در فصول سرد سال به‌جای استفاده از بخاری و دیگر روش‌های گرمایشی، از حالت گرمایش کولرگازی می توان استفاده کرد.
طرز کار حالت گرمایشی کولرگازی
گاز اسپلیت در داخل کمپرسور گرم شده و به اواپراتور منتقل میشود. این هوای گرم به محفظه داخلی اسپیلیت، که متشکل از لوله‌های مسی و صفحات مسی است، وارد شده و این محفظه را کاملاً گرم می‌کند. سپس، این هوای گرم به فضای داخل اتاق وارد میشود و محیط را گرم می‌کند.
مزایای حالت گرمایشی کولرگازی
- هوای گرم به‌طور یکنواخت در فضا پخش شده و دما مطابق نیاز تنظیم میشود.
- برای فضاهایی که لوله‌کشی گاز ندارند، گزینه مناسبی است.
- می‌توانید از کولر گازی خود علاوه بر فصل گرما، در فصل سرما نیز بهره برد و دستگاه گرمایشی جدیدی خریداری نکرد.
معایب حالت گرمایشی کولرگازی
- حالت گرمایش کولرگازی در مقایسه با سرمایش آن، عملکرد طولانی‌تری داشته و کمپرسور آن می‌بایست بیشتر کار کند. این می‌تواند باعث کاهش طول عمر مفید کولرگازی میشود.
- مصرف برق در زمستان معمولا بیشتر از تابستان است، استفاده از این روش در مقایسه با پکیج‌های گرمایشی، صرفه کمتری دارد.
سیستم گرمایشی خورشیدی
طبق آمار، تا ۳۰ درصد از انرژی مصرفی ساختمانها مربوط به گرمایش آب میشود. بنابراین استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی، روش مناسبی برای تامین آب گرم به شمار می‌آیند.
موارد استفاده از سیستم خورشیدی
سیستم گرمایشی خورشیدی می‌تواند
- منازل
- هتل‌ها
- بیمارستان‌ها
- ادارات
- ساختمانها
- مجتمع‌ها
- آب گرم مصرفی در فن‌کویل‌ها و شوفاژها
برای تأمین آب گرم در صنایع مختلف همچون
- صنایع غذایی
- نساجی
- داروسازی
نحوه کار سیستم گرمایش خورشیدی
در این روش گرمایشی، نور خورشید توسط صفحات خورشیدی جذب شده و به انرژی گرمایی تبدیل میشود. این انرژی گرمایی، آب موجود در سیستم را گرم کرده و آن را در مخزنی جمع‌آوری می‌کند.
مزایای سیستم گرمایش خورشیدی
این سیستم از آن جایی که از انرژی خورشیدی استفاده می‌کند، می‌تواند در هنگام قطع برق و گاز به کار خود ادامه دهد. این سیستم در اقلیم‌های مختلف قابل استفاده بوده و می‌تواند به‌خوبی با سایر روش‌های گرمایشی ترکیب شود. همچنین، هزینه تعمیر و نگهداری آن نیز نسبتا پایین است.
معایب سیستم گرمایش خورشیدی
شاید بتوان گفت تنها عیب این سیستم، هزینه نسبتاً بالای راه‌اندازی اولیه آن است.
تأسیسات موتورخانه
در اکثر مجتمع‌های مسکونی، اداری، تجاری، و صنعتی از تاسیسات موتورخانه به عنوان سیستم گرمایشی استفاده میشود.
متریال های موتورخانه
نخستین وسیله دیگ آب گرم یا دیگ بخار است. این دیگ از جنس چدن یا فولاد ساخته میشود. دیگ‌های چدنی در مقایسه با دیگ‌های فولادی از راندمان و فشار کار کمتر برخوردار می باشند. حمل آسان، قیمت پایین، و قابل تفکیک بودن، مزایایی است که بیشتر دیگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
قلب تأسیسات گرمایشی در موتورخانه مشعل است. مشعل مقدار معینی سوخت و هوا را باهم ترکیب و با احتراق آن‌ها، انرژی سوخت را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند.
انواع سوخت مشعل ها
- گازوییل‌سوز.
- گازسوز.
- مازوت‌سوز.
دیگری، پمپ آب است. پمپ‌ها وظیفه انتقال و آب‌رسانی به تأسیسات گرمایشی را بر عهده می گیرند. پس از تأمین آب گرم در دیگ بخار، آب گرم توسط پمپ سیرکولاتور از دیگ موتورخانه به لوله‌ها منتقل میشود.
-
یونیت هیتر
گرمای لازم برای سالن‌های بزرگ و کارخانه‌ها را تأمین می‌کند.
انواع یونیت‌هیتر
- دیواری
- سقفی
- صنعتی: ساختار نسبتاً ساده‌ای دارند. این یونیت‌ها از بدنه فلزی، کویل مسی با فین آلومینیمی، موتور الکتریکی، فن، و لوله‌های ورود و خروج آب سرد و گرم تشکیل شده‌اند.
یونیت‌ها به دلیل آنکه از فن حرارتی برخوردار هستند، در مقایسه با رادیاتورها قدرت حرارتی بیشتری دارند و می‌توانند فضاهای بسیار بزرگ با سقف‌های بلند را به‌صورت کاملاً یکنواخت گرم کنند.
نحوه کارکرد یونیت هیتر
آب گرم در بویلر تولید شده و به لوله‌های یونیت‌هیتر وارد میشود. سپس، هوا توسط فن سانتریفیوژ یونیت‌هیتر از بین کویل‌های یونیت عبور داده میشود و هوای گرم از یونیت خارج میشود.
کویل های یونیت هیتر که آب گرم در آن‌ها جریان پیدا می‌کند همان مبدل‌های حرارتی هستند. مبدل حرارتی، لوله‌های پره‌داری اند که به‌صورت مارپیچ در یونیت هیتر تعبیه‌شده‌اند. هوا با عبور از روی این لوله‌ها و کویل‌ها گرم شده و بوسیله فن سانتریفیوژ از یونیت‌هیتر خارج میشود.
-
پمپ حرارتی یا پمپ گرمایی
پمپ حرارتی یا پمپ گرمایی، وسیله‌ای است که برای گرم کردن آب، بخار، و هوا که در تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار گرغته می شود.
انواع پمپ‌های حرارتی
- پمپ حرارتی جذبی
- پمپ تراکمی
-
هیتر و کوره هوای گرم
در مواقعی که سیستم حرارت مرکزی به‌خوبی عمل نکند، می‌توان از هیتر و کوره هوای گرم استفاده کرد.
انواع هیتر و کوره هوای گرم
- فن دار
- بدون فن
- تابشی
کوره هوای گرم بخشی از سیستم هیتر است که وظیفه تأمین هوای گرم سیستم را بر عهده دارد. کوره هوای گرم، محفظه‌ی احتراقی است که با مصرف سوخت، حرارت لازم را تولید می‌کند.
مزایای کوره هوای گرم
- در کوره هوای گرم، احتراق به‌صورت کامل انجام میشود، مونوکسید کربن کمتری تولید میشود
- احتراق در کوره هوای گرم به‌طور کاملاً اتوماتیک و بدون استفاده از شمعک انجام میشود
- مبدل حرارتی هیتر و کوره هوای گرم در مجاورت با ذرات معلق در هوا، تولید دوده نکرده و اکسید فلز معلق در فضا ایجاد نمی‌کند.
-
سیستم های گرمایشی فن کوئل
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.
اجزای یک فن کوئل
- فن
- کویل های سرمایش و گرمایش
- فیلتر هوای قابل تعویض یا قابل شستشو
- شیرفلکه
- شیر هواگیری
- ترموستات
- هیومیدستات
دسته بندی فن کوئل ها
- زمینی
- سقفی
- دیواری
مزیت فن کوئل
یکی از مزایای 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 شود.
عیب فن کوئل
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 به نام کوئل و یک فن تشکیل می شود که در ورودی این لوله ها یک شیر برقی قرار می گیرد.نقش این سوپاپ یا شیر برقی کنترل جریان آبی که به آن وارد می شود، است. میزان دما را هم می توان با دور فن کنترل کرد.
نحوه کارکرد فن کوئل در سرما و گرما
نحوه کارکرد در دوفصل 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.
سیستم گرمایش تابشی
این سیستم از تابش گرما به فضا و گرم کردن محیط سرد گرفته شده است.
انواع سیستم گرمایشی تابشی
- گرمایش از سقف
- گرمایش از دیوار
- گرمایش ازکف
که توسط لوله ها و وسایل الکتریکی و یا هیدرولیکی فضا را گرم می کنند.
نحوه کارکرد سیستم گرمایشی تابشی
سیستم گرمایشی تابشی بوسیله یک منبع گرما, گرما را تولید کرده و از طریق لوله ها آن ها را منتقل می کنند.
کاربرد سیستم گرمایشی تابشی
- گرم کردن سالن های ورزشی
- گرم کردن گلخانه ها
- گرم کردن مکان های عمومی
بیشتر بدانیم:
- فرم ها و چک لیست های ضروری برای مهندسین ناظر، طراح و مجری
- محاسبات سرانگشتی ویژه مهندسین عمران
- مشاوره مهندس ناظر
- تعرفه خدمات مهندسی سازمان نظام مهندسی تهران سال 1399
- 6 سیستم سرمایشی،معایب و مزایای آن1399
- صورتجلسه بازدید مهندس ناظر و ضرورت آن 1399
