مطالعه عملکرد حرارتی سامانه های گرمایش از کف هیدرونیک در محیط های بسته مفروش

گرمایش ساختمان یکی از مهم ترین مسائلی است که طراحان و مهندسان تأسیسات امروزه با آن روبرو هستند. تاکنون سیستم های گرمایشی متنوعی پیشنهاد و اجرا شده اند. از آنجا که بخش چشمگیری از انرژی مصرفی سالیانه کشور صرف گرمایش و سرمایش ساختمان ها می شود، لازم است عملکرد حرارتی این گونه سیستم ها به دقت مورد بررسی قرار گیرد. سامانه های گرمایش از کف یکی از انواع سیستم های گرمایشی است که استفاده از آن روز به روز در حال افزایش است. این سیستم ها به دو گونه الکتریکی و یا هیدرونیک اغلب مورد استفاده قرار می گیرند. بر اساس استاندارد انجمن مهندسان تأسیسات آمریکا، واژه هیدرونیک اصطلاحاً به سیستم هایی گفته می شود که از سیال عامل آب برای انتقال گرما استفاده می کنند. سامانه های گرمایش از کف ساختمان ها را نمی توان بدون در نظر گرفتن شرایط محیطی و ساختار حرارتی ساختمان طراحی نمود. شرایط اقلیمی مختلف، شرایط حرارتی جدارهای خارجی، تعداد جدارهای خارجی، ارتفاع اتاق، ابعاد پنجره، میزان فرش کف اتاق و نحوه پوشش ساکنان ساختمان بر عملکرد حرارتی سیستم های گرمایش از کف موثر است. در این پژوهش سعی شده است تا اثر کلیه موارد فوق الذکر بر عملکرد حرارتی سیستم های گرمایش از کف هیدرونیک و همچنین احساس حرارتی ساکنان اتاق مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان داد که میزان عایق کاری حرارتی جداره های خارجی ساختمان تأثیر بسزائی در آسایش حرارتی افراد دارد. در اقلیم سرد ایران در شرایطی که تعداد جداره های خارجی ساختمان زیاد باشد، حتی با عایق کاری مطلوب نمی توان شرایط آسایش حرارتی ساکنان را با سیستم های گرمایش کفی هیدرونیک فراهم نمود. بررسی ها نشان داد، کاهش ارتفاع اتاق تأثیر چشمگیری بر کاهش مصرف انرژی (حداکثر 20 درصد) در سیستم های گرمایش از کف ساختمان ها دارد. در مواردی که کف اتاق با فرش پوشانده می شود لازم است برای حفظ شرایط آسایش حرارتی ساکنان، میزان دبی آب ورودی به سیستم حداکثر تا 8/1 برابر افزایش یابد. لازم به ذکر است میزان این افزایش دبی به درصد سطح پوشیده شده کف کاملاً وابسته خواهد بود. نتایج مدل سازی نشان داد که سهم مکانیزم تابش در عملکرد سیستم های گرمایش کفی نزدیک به 80 درصد است، که این مقدار با نتایج تجربی گزارش شده هماهنگی مطلوبی دارد.