جریان هوا از گرادیان های دمایی عمودی در سیستم گرمایش از کف

کیفیت شرایط حرارتی ساختمان

همانطور که توسط استاندارد ANSI/ASHRAE 55 – شرایط محیطی حرارتی برای اشغال انسان تعریف شده است، آسایش حرارتی عبارت است از

“آن شرایط ذهنی که رضایت از محیط حرارتی را بیان می کند و با ارزیابی ذهنی ارزیابی می شود.”

به طور خاص مربوط به گرمایش از کف، آسایش حرارتی تحت تأثیر دمای سطح کف و عناصر مرتبط مانند عدم تقارن تابشی، میانگین دمای تابشی و دمای عملیاتی قرار می‌گیرد.

تحقیق توسط Nevins, Rohles, Gagge, P. Ole Fanger و همکاران. نشان می دهد که انسان ها در حال استراحت با لباس های معمولی برای لباس های اداری و خانگی، بیش از 50 درصد گرمای محسوس خود را از طریق تشعشع مبادله می کنند.

گرمایش از کف با گرم کردن سطوح داخلی بر تبادل تابش تأثیر می گذارد.

گرم شدن سطوح از دست دادن گرمای بدن را سرکوب می کند و در نتیجه احساس راحتی گرمایشی ایجاد می کند. این احساس عمومی راحتی از طریق رسانایی (پا روی زمین) و از طریق همرفت با تأثیر سطح بر چگالی هوا بیشتر می شود. خنک کننده از کف با جذب امواج کوتاه و امواج بلند و در نتیجه سطوح داخلی خنک کار می کند.

این سطوح سرد باعث از دست دادن گرمای بدن می شود و در نتیجه احساس راحتی خنک کننده را ایجاد می کند. ناراحتی موضعی ناشی از کف‌های سرد و گرم در پوشیدن کفش‌های معمولی و پاهای جوراب ساق بلند در استانداردهای ISO 7730 و ASHRAE 55 و کتابچه‌های ASHRAE Fundamentals آمده است و می‌تواند با سیستم‌های گرمایش و سرمایش از کف اصلاح یا تنظیم شود.

کیفیت هوای داخل ساختمان در گرمایش از کف

گرمایش از کف می تواند با تسهیل انتخاب مواد کفپوش سرد مانند کاشی، تخته سنگ، ترازو و بتن، تأثیر مثبتی بر کیفیت هوای داخل خانه داشته باشد.

این سطوح بنایی معمولاً در مقایسه با سایر گزینه‌های کف‌پوش، انتشار VOC (ترکیبات آلی فرار) بسیار کم دارند. در ارتباط با کنترل رطوبت، گرمایش از کف همچنین شرایط دمایی را ایجاد می کند که در حمایت از کپک، باکتری، ویروس و کنه گرد و غبار کمتر مطلوب است.

با حذف بار گرمایش معقول از کل بار HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)، تهویه، فیلتراسیون و رطوبت‌زدایی هوای ورودی را می‌توان با سیستم‌های اختصاصی هوای بیرونی که گردش حجمی کمتری دارند، برای کاهش توزیع آلودگی‌های موجود در هوا انجام داد. جامعه پزشکی در رابطه با مزایای گرمایش از کف به ویژه در رابطه با مواد آلرژی زا به رسمیت شناخته شده است.

میزان مصرف انرژی در گرمایش از کف

سیستم های تابشی زیر کف از نظر پایداری از طریق اصول کارایی، آنتروپی، اگزرژی و کارایی ارزیابی می شوند. هنگامی که با ساختمان‌های با کارایی بالا ترکیب می‌شوند، سیستم‌های کف با دمای پایین در گرمایش و دماهای بالا در سرمایش در محدوده‌هایی که معمولاً در سیستم‌های حرارتی زمین‌گرمایی و خورشیدی یافت می‌شوند، کار می‌کنند.

هنگامی که با این منابع انرژی تجدیدپذیر غیر قابل احتراق همراه شود، مزایای پایداری شامل کاهش یا حذف گازهای احتراق و گلخانه ای تولید شده توسط بویلرها و تولید برق برای پمپ های حرارتی و چیلرها، و همچنین کاهش تقاضا برای انرژی های تجدید ناپذیر و موجودی بیشتر برای نسل های آینده است.

ایمنی و سلامت خانه

گرمایش از کف با دمای پایین در کف تعبیه شده یا در زیر پوشش کف قرار می گیرد. به این ترتیب هیچ فضای دیواری را اشغال نمی کند و خطر سوختگی ایجاد نمی کند و همچنین خطری برای صدمات فیزیکی به دلیل تماس تصادفی که منجر به زمین خوردن و افتادن می شود نیست. این به عنوان یک ویژگی مثبت در مراکز مراقبت های بهداشتی از جمله خدماتی که به مراجعین مسن و مبتلایان به زوال عقل ارائه می شود، اشاره شده است.

به طور حکایتی، در شرایط محیطی مشابه، کف گرم تبخیر کف خیس شده (دوش گرفتن، تمیز کردن، و نشت) را سرعت می بخشد. علاوه بر این، گرمایش از کف با لوله‌های پر از مایع در گرمایش و سرمایش محیط‌های ضد انفجار مفید است، جایی که تجهیزات احتراق و الکتریکی را می‌توان از راه دور از محیط انفجاری قرار داد. این احتمال وجود دارد که گرمایش از کف ممکن است باعث ایجاد گازهای خارج شده و سندرم ساختمان بیمار در یک محیط شود، به ویژه زمانی که از فرش به عنوان کف استفاده می شود.

طول عمر، نگهداری و تعمیر

تعمیر و نگهداری تجهیزات مانند سایر سیستم های تهویه مطبوع مبتنی بر آب یا برق است به جز زمانی که لوله ها، کابل ها یا تشک ها در کف تعبیه شده باشند. آزمایش‌های اولیه (به عنوان مثال خانه‌هایی که توسط Levitt و Eichler، حدود 1940-1970 ساخته شده‌اند) با شکست در سیستم‌های لوله‌کشی مسی و فولادی تعبیه‌شده و همچنین خرابی‌هایی که توسط دادگاه‌ها به Shell، Goodyear و دیگران برای مواد پلی‌بوتیلن و EPDM تعیین شده بود، مواجه شدند.

همچنین چند ادعای عمومی مبنی بر شکست پانل های گچی گرم شده الکتریکی از اواسط دهه 1990 وجود داشته است. خرابی‌های مرتبط با اکثر نصب‌ها به دلیل بی‌توجهی در محل کار، خطاهای نصب، و سوء استفاده از محصول مانند قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش است.

آزمایش‌های فشار پیش از ریزش مورد نیاز استانداردهای نصب بتن و دستورالعمل‌های عمل خوب برای طراحی، ساخت، بهره‌برداری و تعمیر سیستم‌های گرمایش و سرمایش تابشی مشکلات ناشی از نصب و بهره‌برداری نامناسب را کاهش می‌دهد.

سیستم های مبتنی بر سیال با استفاده از پلی اتیلن متقاطع (PEX) محصولی که در دهه 1930 توسعه یافت و مشتقات مختلف آن مانند PE-rt عملکرد طولانی مدت قابل اعتمادی را در کاربردهای سخت آب و هوای سرد مانند عرشه پل، پیش بند آشیانه هواپیما و سکوهای فرود نشان داده است. .

PEX به یک گزینه محبوب و قابل اعتماد برای استفاده در خانه برای ساخت دال های بتنی جدید، ساخت تیرچه های زیر کف و همچنین مقاوم سازی (تیرچه) تبدیل شده است.

از آنجایی که مواد از پلی اتیلن تولید می شوند و پیوندهای آن به صورت متقاطع هستند، در برابر خوردگی یا تنش های دما و فشار مرتبط با سیستم های تهویه مطبوع مبتنی بر سیال معمولی بسیار مقاوم است. برای قابلیت اطمینان PEX، مراحل نصب باید دقیق باشد (به ویژه در اتصالات) و مشخصات سازنده برای حداکثر دمای آب یا سیال و غیره باید به دقت رعایت شود.