اجزای سیستم گرمایش و حرارتی

به فرایند رساندن یک و یا چند فضای مختلف به دمای مطلوب و نگه داشتن آنها در این دما گرمایش گفته می شود. به تأسیساتی که این عملیات را انجام می دهند سیستم گرمایش نیز گفته می شود. قبل از ورود به موضوع اصلی ، برخی قوانین و مقررات مربوط به موضوع فعلی ما اشاره شده است، یادآوری آنها خالی از لطف نیست.

سیستم های حرارتی و اجزای سیستم گرمایش

در مورد گرمایش مرکزی ساختمان ، از سال 1384 ، گرمایش مرکزی برای ساختمان هایی که بیش از 2.000 متر مربع مساحت دارند اجباری شده است.

نیاز به گرمایش از نیاز به ایجاد تعادل تبادل حرارتی با تبادل حرارتی بین بدن انسان و محیط آن و ایجاد یک شرایط مناسب در محیط ناشی شده است. امکانات حرارتی در ساختمان هایی که افراد در آن زندگی یا کار می کنند از نظر کارایی و سلامت اهمیت دارد. امروزه آسایش حرارتی نه تنها برای افراد بلکه برای همه دستگاه ها و ماشین های حساس نیز ضروری است.

سیستم گرمایش ساختمان

انسان از نظر فیزیولوژیکی به شرایط آب و هوایی گرمسیری تمایل بیشتری دارد.

برای اینکه فرد راحت و ایمن زندگی کند ، دمای محیط باید از استاندارد مشخصی برخوردار باشد. این دما بین 15 تا 27 درجه سانتی گراد متغیر می باشد. از آنجا که دمای هوای بیرون در زمستان بسیار کاهش می یابد ، محیط ها باید گرم شوند.

بر اساس این موارد ، دمای محیط باید بین 18 تا 24 درجه سانتی گراد (در حالت ایده آل 22 درجه سانتیگراد) و رطوبت باید بین 40 تا 70 درصد (در حالت ایده آل 50 درصد) برای زندگی مناسب می باشد.

سیستم های گرمایشی به طور کلی به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند.

گرمایش مرکزی ( گرمایش از کف ساختمان)

گرمایش یک واحدی (گرمایش از کف برای ویلا)

گرمایش از راه دور

گرمایش با هوای گرم مثل بخاری

اجزای سیستم گرمایش ساختمان ها

 

1- منبع انرژی و تولیدکننده گرما و حرارت

2- دفع حرارت

3- سسیستم انتقال حرارت مانند لوله کشی

 

گرمایش از کف الکتریکی چگونه عمل می کند؟

پس از قرار دادن کابل حرارتی در کف جهت گرم شدن ، ترموستات برای کنترل دمای کف متصل می شود.  ترموستات به شما امکان می دهد دمای کف را کنترل کنید. هنگامی که کف به دمای تعیین شده با ترموستات می رسد ، کابل سیستم گرمایش به طور خودکار غیرفعال شده و در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. با این حال ، هنگامی که دمای کف از مقدار دمای تعیین شده شما پایین تر می آید ، کابل به طور خودکار فعال می شود و به گرم کردن کف فضا ادامه می دهد.

 

شباهت سیستم های گرمایش به بدن انسان

وقتی سیستم های گرمایش را با بدن انسان مقایسه می کنیم، شباهت جالبی را مشاهده می کنیم. وقتی از این دیدگاه به آن نگاه کنید ، با من موافق خواهید بود. تقریباً اینطور به نظر می رسد که سیستم های گرمایش با کپی کردن از بدن ما طراحی شده اند.

دیگ حرارتی

در حالی که سلولهای ما در بدن = به عنوان دیگهای بخار عمل می کنند

قلب ما = پمپ گردش خون

عروق = لوله های انتقال حرارت.

وظیفه تهویه مطبوع از وظایف سیستم گردش خون ما است. گرمای تولید شده توسط سلول ها به طور مساوی در سراسر بدن توزیع شده و تعادل حرارتی را ایجاد می کنند. تعریق ناشی از فعالیت بدنی به دلیل استفاده از این مکانیسم می باشد. بدون چنین مکانیزمی ، یک قسمت بدن گرم و سایر قسمت ها سرد خواهد بود.

قلب ما خون را پمپ می کند و رگ های ما این خون را به بافت ها می رسانند. وقتی خون به قلب باز می گردد ، چرخه خود را تکمیل می کند. البته سیستم گردش خون این کار را از طریق وریدها انجام می دهد.

 

تاریخچه توسعه سیستم های گرمایش

به استثنای یونانیان و رومیان باستان ، اکثر فرهنگ ها به روش های گرمایش مستقیم متکی بودند. در کشور هایی مانند چین ، ژاپن و مدیترانه ای که فقط به دمای متوسط ​​نیاز است ،، سوخت مورد استفاده چوب بود.

دودکش ها ، یک دیافراگم ساده در وسط سقف می باشند که مستقیماً دود را از شومینه به سمت بالا هدایت می کنند. از شومینه و دودکش در قرن 13 در اروپا استفاده شد. دود آتش داخل شومینه به طور کامل با استفاده از دودکش از فضای خانه خارج می شود.

سیستم های گرمایشی ایزوله توسط چینی ها در حدود 600 قبل از میلاد اختراع شد و مورد استفاده قرار گرفت. و از طریق روسیه به اروپای شمالی و از آنجا به آمریکا توسعه یافت. در آمریکا طرح پیشرفته این سیستم گرمایش توسط بنیامین فرانکلین در سال 1744 اختراع شد.

سیستم انتقال حرارت

اجاق گاز اختراع شده توسط فرانکلین تولید زباله بسیار کمتری نسبت به شومینه های معمولی دارد. زیرا گرمای آتش توسط دیواره های اجاق جذب می شود که به جای خروج از دودکش به شکل گازهای حرارتی ، هوای اتاق را گرم می کنند. آنطور که شواهد تاریخی نشان می دهد، گرمایش مرکزی در یونان باستان اختراع شده است. گرمایش از کف در معماری رومی ، بزرگترین مهندسی گرمایش در جهان باستان بود.

در این سیستم ، هوای گرم یا دود از شکاف های باقی مانده در زیر کف عبور کرده و فضای بالای خود را گرم می کردند. اگرچه هیپوکاست عموماً در حمام ها استفاده می شد ، اما در ویلاها و قصرهای شهرهای رومی در ایالت های شمالی امپراتوری روم ، مانند آلمان و انگلستان نیز استفاده می شد.

در برخی از کاربردها ، سیستم گرمایش مرکزی به سیستم گرمایش در دیوارها متصل می شود. در این روش هوای گرم از طریق لوله های سفالی به صورت عمودی از داخل دیوارها به سمت بالا می رود.

در کاربرد دیگری ، از صفحات آجری با برجستگی های کوچک در سطح دیوار استفاده شده است ، که اجازه می دهد هوای گرم در فضای پشت این صفحات پوششی گردش کند. فردی به نام سرجیوس اوراتا در قرن اول قبل از میلاد سیستم هیپوکاستیک را کشف کرد. اما داده های باستان شناسی نشان می دهد که از دوران هلنیک از این سیستم گرمایشی استفاده شده است. نمونه هایی وجود دارد که وجود این سیستم را قبل از میلاد در المپیا و گورتیس در یونان ، پومپی در ایتالیا و مگرا هیبلیا در سیسیل اثبات می کند.

در بسیاری از ساختمانهای رومی ، کف کاشی کاری شده از موزاییک با ستون هایی که کانال های حرارتی را تشکیل می دادند ، پشتیبانی می شد. گرمایش مرکزی در اوایل قرن 19 ، بعد از انقلاب صنعتی به صورت گسترده در ساختمان سازی و صنعت مورد استفاده قرار گرفت زیرا منجر به افزایش اندازه ساختمان برای بازسازی و خدمات شد. استفاده از بخار به عنوان منبع تغذیه راه حل جدیدی را برای گرم کردن کارخانه ها ارائه داد. دیگ های بخار ، بخار داغ را از طریق رادیاتورهای پایه به اتاق می رسانند. استفاده از بخار به دلیل زمستان های بسیار سرد در آمریکای شمالی مدت زیادی استفاده نشد.

سیستم های گرمایش مرکزی قرن 21 عموماً از هوای گرم یا آب گرم برای انتقال گرما استفاده می کنند. هوای گرم جایگزین بخار در بیشتر خانه ها و ادارات آمریکایی شده است ، اما از آب گرم بیشتر در انگلستان و قاره اروپا استفاده شده است.

در نتیجه؛

پیشرفت سریع مسکن به موازات افزایش جمعیت و شهرنشینی در کشور ما تقاضا برای منابع انرژی را نیز افزایش داده است. گاز طبیعی اولین تامین کننده این افزایش تقاضا می باشد. به دلیل مشکلات مختلف در امنیت تامین گاز طبیعی ، بهره وری در تولید و همچنین در مصرف انرژی اهمیت پیدا می کند.

این داده ها در واقع به ما می گوید که ما باید در هر مرحله از ساخت و ساز ساختمان های اداری و مسکونی ، به مواردی مانند هزینه های گرمایش و تامین آب گرم بهداشتی برای سیستم های گرمایش مرکزی توجه کنیم.

 

این موارد نشان می دهد که چقدر مهم است که تمام مراحل پروژه ساخت و ساز، نیاز به کنترل دقیق یک متخصص در طراحی و اجرا دارد. وظیفه هر یک از همکاران این است که تا آنجا که می توانیم در انتخاب اجزاء مختلف سیستم گرمایش ، با انتخاب مصالح مناسب برای سازه ، از اتلاف انرژی جلوگیری کنیم.

در ساختمان هایی که ساخته می شود ؛ به منظور استفاده موثر و کارآمد از منابع انرژی ، جلوگیری از هدر رفت انرژی ، کاهش هزینه های انرژی و حفاظت از محیط زیست ، باید تمام تلاش خود را در مورد تامین انرژی و طبقه بندی مصرف انرژی ساختمان ، خصوصیات عایق کاری انجام دهیم و این کار وظیفه مدنی هر مهندس ساختمان می باشد.

سیستم گرمایش مرکزی

به ویژه در سیستم گرمایش ، در اولویت قرار دادن کارایی در مراحل ساخت و ساز باید از اهداف اصلی ما باشد. یکی از دلایلی که باعث کاهش مصرف انرژی ساختمان می شود ، استفاده از ویژگی های آب و هوایی منطقه می باشد. مناطق مختلف آب و هوایی در جهان وجود دارد. ما باید ساختمان هایی را که در آن زندگی می کنیم با توجه به شرایط آب و هوایی آن منطقه طراحی کنیم.

وظیفه ماست که کوچکترین جزئیات را در نظر بگیریم. ما سیستم گرمایش ساختمان را به گونه ای بررسی می کنیم که مقرون به صرفه ترین و بهترین کاربرد را داشته باشد. این وظیفه ماست که دنیایی قابل سکونت را به نسل های بعدی ، یعنی فرزندانمان هدیه دهیم. برای اینکه به اعتماد آنها خیانت نکنیم ، همه ما باید نسبت به مصرف منابع مختلف حساس باشیم.

(منبع)

فهرست