بهترین روش محاسبه گرمایش از کف
بهترین روش محاسبه گرمایش از کف

سیستم گرمایش از کف یکی از سیستم های گرمایشی در ساختمان است که به خاطر مصرف انرژی بهینه، تعمیرات اندک و سرعت بالای گرم کردن محیط شهرت دارد. این سیستم هم مانند تمام سیستم های حرارتی و برودتی دیگر در انواع، مدل ها وظرفیت های گرمایش متفاوتی ارائه می شود و لازمه انتخاب نوع ایده آل، محاسبه دقیق میزان ظرفیتی است که نیاز دارید گرمایش از کف برای محیط مد نظرتان تولید کند.

با این وجود، تعیین این ظرفیت برخلاف تجهیزاتی مانند داکت اسپلیت، فن کویل و رادیاتور که ظرفیت مشخصی در هر یونیت دارند، چندان آسان نیست. در این مطلب تلاش می کنیم راحت ترین روش را برای محاسبه این میزان مورد نیاز به شما معرفی کنیم. با ما همراه باشید.

فهرست مطالب:

 

خرید لوازم گرمایش از کف

سیستم گرمایش از کف چطور کار می کند؟

این روش گرمایش بر اساس این اصل ساده فیزیک عمل می کند که هوای گرم همواره تمایل به قرار گرفتن در ارتفاع بالاتر دارد. در نتیجه این اصل، زمانی که هوا در نزدیکی کف گرم شود، هوای سرد را کنار زده و به سمت سقف می رود. به این ترتیب به طور دائمی هوای سردتر در نزدیکی کف تجمع کرده و به مرور زمان با انتقال حرارت تمام محیط گرم می شود.
این کار از طریق تعبیه لوله های حاوی آب گرم (در مدل های مجهز به موتورخانه) و شبکه سیم های حاوی الکتریسیته که به کمک جریان برق داغ می شوند (در مدل های برقی)، در قسمت زیر کفپوش ساختمان صورت می گیرد.

روش مذکور به خصوص برای کارگاه ها، کارخانه ها، سوله های بزرگ و هر ساختمانی که با ارتفاع سقف قابل توجه طراحی شده است موثر است و به دلیل قرارگیری خارج از دید و اشغال نکردن فضای داخلی می تواند مزایای قابل توجهی نسبت به سیستم های گرمایش مشابه داشته باشد. محاسبه بار گرمایی در این سیستم کار چندان آسانی نیست و از چند مرحله تشکیل می شود که در ادامه به آنها می پردازیم.

 

عملکرد سیستم گرمایش از کف

نحوه محاسبه درست برای اجرای گرمایش از کف

به طور خلاصه مراحل طراحی و محاسبات لازم برای راه اندازی گرمایش از کف در ساختمان های مجهز به سیستم حرارت مرکزی شامل موارد زیر می شود:

  1. محاسبه بار و شار حرارتی مورد نیاز
  2. محاسبه سایز، فواصل و حداکثر طول لوله ها
  3. محاسبه مقاومت حرارتی پوشش گرمایش از کف
  4. محاسبه دمای سطح
  5. تعیین میانگین دمای آب
  6. تعیین خصوصیات جریان سیال

1. بار و شار حرارتی

سرمای وارده به ساختمان ناشی از تبادل حرارت هوای داخلی و خارجی است و مسیرهای این تبادل نیز شناخته شده هستند: پنجره ها، درها، نفوذ از درزها و دیوارهای نازک. برای انجام محاسبات این قسمت باید تلفات حرارتی جداره ها و تلفات حرارتی ناشی از نفوذ هوا بررسی شود که مشابه اندازه گیری مقادیر مورد نیاز برای موتورخانه هاست.

برای هر دو نوع تلفات حرارتی فرمول های معینی وجود دارد که با اندازه گیری دمای میانگین داخل و خارج، مساحت سطوح و نوع متریال مورد استفاده در ساخت ساختمان پر می شوند و می توانند اطلاعات مورد نیاز را در اختیار شما قرار دهند.
شار حرارتی مقدار حرارت مورد نیاز بر واحد سطح است که با در نظر گرفتن ضریب اطمینان 10 یا 20 درصدی برای بار حرارتی و تقسیم میزان بدست آمده بر سطح خالص ساختمانتان بدست می آید.

2.محاسبات لوله کشی

خصوصیات شبکه لوله های حاوی آب گرم که در کفپوش تعبیه می شوند، یکی از مهمترین مراحل مورد نیاز است که باید حداکثر دقت در اندازه گیری و محاسبه آنها به کار گرفته شود. این لوله ها باید پنج لایه باشند و بر اساس شار گرمایی بدست آمده از مرحله قبل و جداولی که به این منظور برای ساختمان های مسکونی، تجاری یا صنعتی تهیه شده است، به راحتی می توانید سایز و فاصله لوله ها را بدست آورید.

شار گرمایی سایز (میلی متر) و فاصله لوله ها (سانتی متر)
9 تا 12 12 تا 16 16 تا 20 20 تا 25
0 تا 30 25 30 30 35
32 تا 63 25 30 30 35
63 تا 95 15 25 25 30
95 تا 126 10 15 20 25

حداکثر طول لوله ها نیز از طریق جدولی به نام حداکثر طول (متر) نسبت به قطر (میلی متر) بدست می آید که به شرح زیر است:

حداکثر طول لوله بر حسب قطر
قطر (میلی متر) طول (متر)
6 تا 9 38.1
9 تا 12 76.2
12 تا 16 91.4
16 تا 20 138
20 تا 25 182

3.مقاومت حرارتی کف

مقاومت حرارتی رابطه نزدیکی با ضخامت و جنس پوشش کفپوش دارد. یکی از نکات مهم طراحی این است که نمی توانید از کفپوش بسیار ضخیم استفاده کنید، چون در آن صورت انرژی فراوانی برای رسیدن حرارت به فضای داخل تلف می شود و در عین حال کفپوش نازک می تواند باعث هدررفت انرژی و حتی داغ شدن بیش از حد محیط زیر پای افراد حاضر در محیط شود. پس یافتن تعادل در این مورد اهمیت فراوانی دارد.
باز هم جدولی برای این منظور تهیه شده است که به شرح زیر است:

حداکثر مقاومت حرارتی سطح در هر 1 اینچ ضخامت
مقاومت حرارتی جنس
0 بدون کفپوش
1.1 پلای وود
1.4 OSB
1.6 چوب نرم
1.6 ورقه وینیل
1.5 کامپوزیت
1.3 لاستیک فشرده
2.2 لاستیک عادی
3 cork
2.35 MDF
2.25 آجر
0.8 مرمر
1 سرامیک
1 لمینیت پلاستیکی
1.92 کفپوش از جنس پد لمینیت

 

4.دمای سطح

یک بار دیگر، کنترل و تنظبم دمای سطح در سیستم گرمایش از کف به منظور تسریع بخشیدن به سرعت گرم کردن فضا و ایجاد نتایج مطلوب ، با توجه به مقدار شار گرمایی و جنس پوشش کف که همان مقاومت حرارتی نام دارد ، از جدول زیر تعیین می شود:

شار گرمایی دمای اتاق به فارنهایت
60F 65F 68F 70F 72F 75F
10 65 70 73 75 77 78
15 67.5 72.5 75.5 77.5 79.5 82.5
20 70 75 78 80 82 85.5
25 72.5 77.5 80.5 82.5 84.5 87.5
30 75 80 83 85 87 90
شار گرمایی دمای اتاق به فارنهایت
ّ60F 65F 68F 70F 72F 75F
35 77.5 82.5 85.5 87.5 89.5 92.5
40 80 85 88 90 92 95
45 82.5 87.5 90.5 92.5 94.5 97.5
50 85 90 93 95 97 100
55 87.5 92.5 95.5 97.5 99.5 102.5

5.خصوصیات جریان سیال

در تمام سیستم های تاسیساتی آبگرم، دبی پمپ های سیرکولاتور گرمایشی تابع بار حرارتی سیستم بوده که این بار با توجه به شرایط محیطی، موقیعت جغرافیایی و… متغیر است ،برای غلبه به این بار باید دبی آبگرم که باید مقدار مشخصی در سیستم گردش جریان داشته باشد.

پس هدف از محاسبه جریان سیال همان محاسبه دبی پمپ سیرکولاتور گرمایش از کف می باشد. در سیستم های گرمایش از کف اختلاف دمای رفت و برگشتی آب درون لوله ها 15 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود، پس با تقسیم میزان بار حرارتی (بدست آمده از مرحله 1) بر عدد 7500 می توانید دبی پمپ را بدست آورید.

نتیجه گیری:

در این مطلب به طور خلاصه به بررسی ساده ترین و پیش پا افتاده ترین روش برای بدست آوردن ظرفیت و بار حرارتی مورد نیاز برای سیستم گرمایش از کف پرداختیم. اشراف به این نکات نه تنها به کسانی که قصد تهیه این سیستم را دارند کمک خواهد کرد، بلکه به وضوح نشان می دهد که طراحان چنین سیستم هایی چه کار پیچیده و دشواری پیش رو دارند و از این نظر نیز زحمات آنها را مورد توجه قرار می دهد. امیدواریم این اطلاعات به کار شما آمده باشد.