سیستم مدیریت هوشمند ساختمان چیست؟

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیری از آخرین تکنولوژی ها در صدد آن است که شرایطی ایده آل ، همراه با مصرف بهینه انرژی در ساختمان ها پدید آورد.
این سیستم ها ضمن کنترل بخشهای مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب با ارائه سرویس های همزمان ، سبب بهینه سازی مصرف انرژی ، سطح کارایی و بهره وری سیستم ها و امکانات موجود در ساختمان می شود. کنترل و دسترسی به سیستم با استفاده از نرم افزارهای مربوطه از هر نقطه در داخل ساختمان و خارج از آن از طریق اینترنت مقدور می باشد.خانه هوشمند چیست؟خانه هوشمند معمولاً یک خانه یا ساختمانی است که در آن از تجهیزات خاصی با ساختار ویژه جهت کنترلخانه استفاده می گردد.برای مثال در زمانی که یک فرد در مسافرت به سر می برد با استفاده از تلفن یا موبایل و یا خط اینترنت می تواند سیستم امنیتی و یا تاسیسات خانه را فعال سازد، دمای دلخواه را تنظیم کند ، در ساعت خاصی تاسیسات سرمایش و گرمایش شروع به کار نمایند و درجه حرارت خانه را به حد مطلوب برساند و یا گاز برای گرم کردن غذا در ساعت خاصی روشن شود و تلویزیون در ساعات معینی برای ضبط برنامه مورد علاقه روشن و خاموش گردد و یا می توان چراغ های منزل را در ساعتی روشن یا خاموش نمود و حتی مانیتور کرد که کدامیک از لوازم خانه در حال کار می باشند، و در صورت لزوم آنها را خاموش نمود و در طول سفر و یا زمانی که دور از منزل هستند دغدغه خاطر نداشته باشند که آیا اطو به برق است؟ گاز قطع است؟ و آنها را کنترل نماییم.ویژگی ها:
باکنترل و مانیتورینگ تجهیزات منزل در همه زمان ها با استفاده از پانل های کنترلی نصب شده در محل های مورد علاقه مانند اتاق خواب والدین و در بیرون از منزل با استفاده از خط تلفن یا موبایل و یا اینترنتتنظیم کردن دمای منزل و فعال کردن سیستم سرمایشی و گرمایشی برای رسیدن به آن دما تا علاوه بر ایجاد محیطی مطلوب از اتلاف انرژی جلوگیری نمودکنترل کودکان با استفاده از دوربین های قرار داده شده در منزلسیستم های امنیتی ( دوربین های مدار بسته، قفل های الکترونیکی و ...)عملکرد ساختمان هوشمند:یک سـاخـتمان هـوشمنـد بـنـا بـه تـعریـف انـستیتو ساختمانهای هوشمند بنایی است که با استفادة بهینه از چند عنصر پایه: سازه وسیستم وخدماتو مدیریتو روابط درونی آنها ، محیطی مناسب و دارای صرفة اقتصادی ایجاد نماید.در ساختمان هوشمند بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادتو بصورت غیر ارادی انجام می دهندتوسط سیستمهای هوشمندانجام می گرددکه باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه نیروی انسانی می گردد.با بکارگیری انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحدمیتوان بصورت دائمی و بلادرنگ اطلاعات دما فشار رطوبت دبی هوامیزان اکسیژن و دی اکسید کربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. در زمان کارکرد سیستم هوشمندساکنان در جهت صرفه جویی مصرف انرژی حق باز کردن پنجره ها را نخواهند داشت و درساختمانهای اداری قبل از اتمام ساعت کار این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش کردن سیستمهای تهویه مطبوع می کند .سیستمهای مدرن مدیریت ساختمان امروزه برپایه وب - web base - نگاشته می شوند که بزرگترین حسن آن در بکارگیری امتیازات شبکه جهانی اینترنت و کنترل ساختمان از راه دور توسط سیستمهای ارتباطی متداول در دنیا استبه اینصورت که با راه اندازی سایت ساختمان موردنظر و با وارد کردن شناسه کاربری و رمز عبورمیتوان ازهر مکانی بر ساختمان احاطه داشت .طراحی سیستم BMS (ساختمان هوشمند):
برای شروع پروژه لازم است تا با مطالعه دقیق نقشه ها و داده های موجود , بهترین طراحی بر اساس نیاز ساختمان و کارفرما انجام گیرد. این طراحی باید توسط یک تیم طراح ماهر و کار آزموده که اشراف کامل بر سیستمهای مکانیکال و الکتریکال ساختمان دارد انجام شود تا بتواند بهترین نقاط کنترلی را بدست آورد و آنها را بصورت یک DataShit کامل کنترلی درآورد.در این datashit نقاط کنترلی , بصورت ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ مشخص می شود. بعد از این مرحله نوبت به طراحی نقشه های فاز یک میشود که بعد از بازبینی نقشه های مکانیکال و الکتریکال نقشه های اجرایی تهیه می گردد. در یک ساختمان لازم است تا نقاطی به عنوان مرکز کنترل در بعضی نقاط مشخص شود (Control Panel) درون این محلها کنترلرها قرار می گیرند و توسط کابلهای utp به هم و سنسورها و تابلوهای فرمان متصل می گردند تا بتوانند کار کنترل را انجام دهند.ساختمان هوشمند ساختمانی است پویا ومقرون به صرفه که از یکپارچهکردن چهار قسمت ذیل بوجود می آید:۱-Heating .Ventilation and Air-Conditioning .HVAC۲-Fire Safety
۳-Security
۴- Energy& LightingManagement

1- سیستم کنترل برج خنک کن : Cooling Towerبرج خنک کن وظیفه پایین آوردن دمای آب خروجی کندا نسور دستگاههای چیلر را بر عهده دارد.در سیستم BMS جهت کنترل بهینه برج خنک کن نقاط کنترلی متمرکز برکلکتورهای Makeup و قسمت Bypass دستگاه است و اطلاعات لازم را از سنسورهای دمایی بر روی کلکتورهای رفت و برگشت برج خنک کن و از اطلاعات باینری موجود در تابلو برق ( Trip- status) بهره می برد و می تواند در مواقع لزوم از قسمت start/stop تابلو برق بهره جسته و به فن های برج فرمان لازم را صادر کند. در این ساختمان از دو برج خنک کن بهره گرفته شده است در سیستم های جدید می توان از سیستم دور متغیر فن و یا پمپ استفاده کرد . با تغییر اول می توان انتقال حرارت را کنترل کرد و با تغییر دوم می توان دبی سیال را کنترل کرد 
2- سیستم کنترلیپمپها : 
در ساختمان از پمپهای سیر کولاتور (و یا بوستر پمپها ) استفاده می شود که بطور معمول یکی از آنها در حالت رزرو قرار دارد ،مابقی با توان نامی مشغول بکار هستند که انرژی برق فراوانی را مصرف می کنند ، از این پمپها در جهت گردش آب درون سیستم های مختلف از قبیل هواساز ها، فن کویلها ، آب مصرفی و برج خنک کن و ... استفاده می شود که این گردش سیال بدون در نظر گرفتن مصرف انرژی و را ندمان کاری است در صورتیکه در سیستمBMS این گردش سیال بصورت کنترل شده است و بر حسب نیاز ساختمان پمپها بصورت متوالی و چرخشی ، روشن و خاموش می گردند . در سیستم کنترل پمپها می توان از فرامین و اطلاعات زیادی همچون ((Start/stop-Trip-Startus)) در جهت کنترل پمپها استفاده کرد که این اطلاعات در منطق کنترل بصورتهای مختلف قابل استفاده است و همچنین در قسمت ورودی و خروجی پمپها از سنسورهای فشار جهت کنترل کار پمپها از نظر سلامت بهره جست .:LIGHTING CONTROLدر یک ساختمان 44% از مصرف انرژی برق , صرف روشنایی ساختمان می شود که قائدتا بنا به تعریفی که ما از BMS داریم نمیتواند تحت پوشش کنترلی BMS قرار نگیرد.در یک ساختمان هوشمند , روشنایی ساختمان دارای یک سیستم هوشمند انعطاف پذیر می باشد که بنا به نیاز ساختمان , روشنایی ساختمان را تامین سازد.در ساختمانی که سیستم lighting control درآن اجرا شده است . هر چراغ بصورت کاملا شناخته شده و قابل دسترس در اختیار ما قرار می گیرد که مجموعه آنها بصورت یکپارچه تحت کنترل هوشمند قرار می گیرند و هر کدام بصورت آدرس پذیر IP address بنا به نیاز روشنایی ساختمان برنامه ریزی می شوند و می تواند بعنوان یکی از زیر مجموعه های B.M.S در آیند.با این برنامه ریزی امکان آن بوجود می آید که: - در مصرف انرژی تا 30% صرفه جوئی شود،- هزینه های نگهداری تجهیزات مکانیکی ساختمان کاهش می یابد،- استهلاک دستگاهها تا حد بسیار زیادی کاهش یابد،- دمایی مطلوب بدون نیاز به کنترل لحظه ای و حتی مستقل از فصول در تمام طول سال ایجاد گردد،- امکان تعامل سیستم با دیگر زیرسیستم های ساختمان مانند کنترل روشنایی، اعلام حریق و غیره وجود داشته باشد، تمام تجهیزات از راه دور توسط شبکه جهانی اینترنت قابل کنترل باشند (Web base)،- خرابی تجهیزات مکانیک بلافاصله پس از وقوع و اعلام سریع آن توسط فکس، پست الکترونیکی(E-Mail)، آلارم، تلفن و دیگر روشهای ممکن جهت رفع سریع آن صورت پذیرد.طراحی ساختمانهای هوشمند :شـکـوه و جـلال یـک ساخـتمان هـوشمنـد در استیل، فناوری‌های به کار رفته و یا یگانه بودن عملکرد آن نیست، بلکه با آمار و ارقام هزینه‌های ساخت، هزینه‌های عملکرد و راهبری و گزارشات مربوطه روشن می‌شود.در مورد ابـزار بـه کـار رفـتـه نـیـز مـی‌تـوان گفت کـه سیستمهای آنـالـیـز طـراحـی تـأسیسات امـروزه بیشتر بـر شبیه‌سازی مصرف انرژی تأکید دارند.
ولی مشکل این است که سرعت ارائة‌ فناوری و تجهیزات جدید چنان بالا رفته است که مهندسان و طراحان انتظار دارند نرم‌افزارهایشان نیز با همین سرعت پیشرفت کنند تا آنها قادر به ارائه طرحهای جدید و ابتکاری باشند و این مهم با نرم افزار web control بوجود آمده است.ارزیابی طراحی :به منظور ارزیابی سیستمهای پیشرفته تأسیساتی، سه پیشنهاد زیر مطرح می‌شود:قدم اول در این میان از اهمیت شایانی برخوردار است چون در واقع یک گفتگو و مناظره میان مهندس طراح و صاحب کار است که در آن نیازمندها و محدودیتهای پروژه مطرح می‌شوند. 
قدم دوم شاید برای بسیاری از مهندسان طراح، شدنی نباشد ولی چون نرم‌افزازهای شبیه‌ساز طراحی خوبی وجود دارد, طراحان باید روالهای محاسباتی خود را به کـامپیوتر بـدهند. ایـن تـنـها راه عـملی بـرای شبیه‌سـازی سیستمهـای مـدرن است.قدم سوم یا پیگیری،هم برای صاحبکار و هم برای گروه طراحی ارزشمند است.اطلاعات مورد پردازش و آنالیز قرار می‌گیرند و با تفسیر آنها می‌توان به مشکلات سیستم پی‌برد. نتایج این پردازش از آنجایی برای طراح ارزشمند است، کـه او می‌تـوانـد در عـمل، طرحهای خویش را مورد ارزیابی قرار دهد و به نقاط ضعف آن پی ببرد .
ساختمانهای هوشمند برتمامی نقاط حساس ساختمان با کمترین هزینه انسانی کنترل دارند.ساختمانهای هوشمند ۳۰ الی ۴۰ درصد در مصرف انرژی صرفه جویی میکنند و باارتباطهای منطقی بیناجزای کلیدی ساختمان امکانات بیشماری را در اختیار کاربر قرار می دهند.
انسانها از بدو پیدایش در آرزوی مکانی امن ومطمئن برای زندگی بوده.حال در هزاره سوم وعصر ارتباطات و کامپیوتر تنها ساختمانهای هوشمند هستندکه به این خواسته جامه عمل می پوشاند.نحوه ذخیره سازی انرژی و بازگشت سرمایه:همانگونه که بارها ذکر گشت هدف اصلی استفاده از سیستم BMSدر یک ساختمان ذخیر ه سازی انرژی و مصرف صحیح و بهینه از امکانات می باشد ، که نتیجه این هدف علاوه بر ذخیره سازی انرژی بازگشت سرمایه اولیه که صرف اجرای BMS شده است می گردد. با ذکر چند مثال کاربردی طریقه صرفه جویی در مصرف انرژی را شرح می دهیم. 
1- در اکثر اداره جات و سازمانها کارمندان برای مصرف درست اهمیتی قائل نیستند مثلاً وقتی کارمندی محل کار خود را ترک می کند حتی اگر بازگشت وی زمان زیادی طول بکشد سیستم تهویه و روشنایی خود را همچنان روشن ترک می کند در ساختار BMS در صورت عدم وجود کسی در محل بصورت خود کارو پس از طی زمانی، سیستم به حالت حداقل مصرف سوئیچ می کند تا دوباره شخص به محل کارخود بازگردد .2- در ساختمانهای بزرگ اداری ساعت 7 صبح تمام سیستم تهویه و روشنایی کل ساختمان روشن می گردد در صورتی که ممکن است افرادی در مرخصی یا ماموریت بوده و یا با تاخیر به محل کار بیایند که در این صورت انرژی بیهوده مصرف می گردد . در ساختار BMS تا فرد کارت حضور و غیاب را در ورودی می کشد سیستم تهویه روشنایی اتاق او فعال می گردد ، و بدین صورت از مصرف بیهوده جلوگیری می گردد.3- در ساختمانهای بزرگ اگر کنترل و مدیریتی روی تاسیسات مکانیکی نداشته باشیم بطور مثال بویلررا در نظر بگیریم مثلاً چهار بویلر داریم که درصورت عدم وجود کنترل بر عملکرد مجموعه بویلرها دو یا سه بویلر را همواره در مدار قرار می دهیم در صورتی که ممکن است حتی یک بویلر نیز جوابگوی سیستم در زمانهای خاصی باشد که در این صورت نیز مصرف بهینه نمی باشد ولی اگر با استفاده از اندازه گیری با تعداد بویلر ها تعیین کنیم همواره بصورت بهینه انرژی را مصرف می کنیم ضمن آنکه خللی در کار سیستم بوجود نمی آید 
قابلیتهای بسیار دیگری نیز برای سیستم می توان مثال زد که ذکر مثالهای فوق فقط بخشی از نحوه ذخیره سازی انرژی را شامل می شد .بحث دیگری که در بازگشت سرمایه نقش دارد مصرف بهینه از امکانات می باشد که در ذیل توضیحات مختصری خواهیم داد : 
1- در سیستم تاسیسات مکانیکی با تقسیم زمانهای کارکرد بین تمام اعضای یک مجموعه ( مثلاً مجموعه پمپ های سیرکولاسیون ) فشار کاری بین همه اعضا تقسیم می شود . ضمن اینکه از غیر فعال بودن یک بخش از مجموعه بطور دائم جلوگیری می کند که خود باعث بهتر عمل کردن تمام مجموعه می گردد . 
2- روی تمام تجهیزات مورد استفاده در ساختمان کنترل داشته و تمام وضعیتهای موجود را اندازه گیری کرده و درصورت بروز خرابی در سیستم بطور خودکار به جز Standbyسوئیچ کرده و خرابی را به اطلاع کاربر می رساند تا در اسرع وقت جهت تعمیر اقدام گردد .3- زمان های کارکرد تمام تجهیزات را ذخیره می نماید و در زمانی که نیاز به سرویس می باشد به کاربر اطلاع می دهد تا سیستم همواره در حالت مطلوبی کارنماید . 
با توجه به موارد ذکر شده و موارد بسیار دیگر که در ساختار BMS قراردارند , علاوه بر استفاده بهینه ازتجهیزات بر عمر تجهیزات نیز افزوده می گردد، ضمن اینکه فضای کار را ایده آل می نماید .با توجه به مطالب ذکر شده و آمارهای بدست آمده از پروژه های اجرا شده بر اساس ساختار BMS بطور میانگین در بحث ذخیره سازی انرژی حدود 25 الی 30 درصد کاهش مصرف وجود داشته است و بازگشت سرمایه در اثر استفاده از ساختار BMS در حدود 5/2 الی 3 سال امکان پذیر می باشد . بام باغ

n یک بام سبز، بامی است که مقدار یا تمامی آن با پوشش گیاهی و خاک، یا با محیط کشت روینده، پوشانده می شود.n لفظ بام سبز همچنین می تواند برای بامهایی که مفاهیم "معماری سبز" را مد نظر قرار می دهند، نظیر پانلهای خورشیدی و یا صفحات فتوولتائیک، بکار رود. توسعه کاربرد بامهای سبزn این نوع بامها در دهه 1960 در آلمان توسعه و به بسیاری از کشورهای اروپا گسترش یافتند.تعریف بام باغ:n بام باغ که بام سبز، بام گیاهی وبام زیستی نیزنامیده می شود، یک سیستم سبک وزن مهندسی سازاست که رشد گیاه را در بام میسر ساخته ودرعین حال ازبام محفاظت می کند. n درحالیکه بام باغ تکیه بر گلدان های سنگین و باغبان دارد، سیستم های باغ سبز مجموعه وسیعی از زندگی گیاهی می باشند. بام سبز نه تنها سطحی است که با رنگ سبز پوشیده شده بلکه یک سطح زنده ازگیاهان رویشی در لایه خاک در بالای بام است. یک لایه خاک کم عمق یا ضخیم همراه باپوشش لایة زیرتر خاک که در بخش مواد به آن اشاره خواهد شد درپوستة بام پخش شده اند .گاه این پوشش همراه با محافظ ریشه ای واغلب با یک لایه زهکشی درزیرآن همراه است و گونه های گیاهان مقاوم در برابر خشکی درآن رشد می یابند.n کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش و افزایش ارزش اقتصادی .(عایق حرارتی) در کانادا یک خانه یک طبقه ای با بام علفی و پوشش خاک 9/3 اینچ مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داده شد که بام سبز موجب کاهش 25 % انرژی سرمایش در تابستان شده است .n 2- عایق صوتی : n بام پوشیده با خاک وگیاهان می تواند عایق صوتی باشد. n 3- تولید غذا:n یک بام سبز با طراحی خوب می تواند دارای گیاهان وسبزیجات رایج درباغ سنتی باشد . یک هتل درونکوور کانادا سبزیجات خود را روی بام سبزپرورش داده وبا این روش درهزینه غذای آشپز خانه خود 30000 دلار در سال صرفه جویی کرده است فواید عمومی شامل 

n حفاظت از فاضلاب : n فاضلاب مسئله جدی آلودگی آب است . بام سبز75 % از بارش یک اینچی باران را دریافت می کند . بام سبز بار بیش از حد سیستم های مجاری فاضلاب راکاهش می دهدn 3 – اصلاح کیفیت هوا : n بام سبز با جذب دی اکسید کربن و تولید اکسیژن موجب تصفیه هوا می شود . فقط 1/5 متر مربع علف سبز نبریده ( زنده ) اکسیژن کافی سالانه یک شخص را فراهم می سازد..n 4 - ذخیره انرژی :n نقش ابزاری دیگر بام سبز توانایی کاهش حرارت اطراف شهرها است دمای کم در ماه های تابستان موجب کاهش تقاضای الکتریسیته می شود. در طی ماه های زمستان بام سبز می تواندعایق مهمی باشد وکاهش تقاضای انرژی گرمایی را فراهم نماید .معایب بامهای سبز


• نیاز به تقویت سازه بامهای موجود برای استقرار بام سبز و وجود این حقیقت که اغلب این بامها برای حضور انسان طراحی نمی شوند.


بسیاری از بامهای موجود، بدلیل بار وزن ملزومات خاک و گیاهان برای دارابودن بام سبز مناسب نیستند. (در این بین یک دال بتنی در تبدیل به بام سبز بسیار کاراتر از دالهای چوبی یا فلزی است). 
n در این تصاویر جزییات بام سبز از پایین به بالا به ترتیب عبارت است از:n 1-دیواره رطوبتیn 2-عایق بندیn 3-پوسته بامn 4-محافظ زهکشی n 5-محیط کشت رویشی n 6-لایه کاشتn فاضلاب آلودگی ها ی خطر ناکی رابا خود حمل می کند، ازجمله آنها مواد فلزی سنگین و خطرناکی است که ازسطوح موزاییکی وپشت بام وارد آبراهه ها می شود. بام سبزاین اثر منفی را با جذب 75% آب باران کاهش می دهد. 1- اثرات سرمایشیn : بام سبز از چندین روش جهت ذخیره انرژی ساختمان کمک میگیرد.n اساسا نیاز به سرما در تابستان را کاهش می دهد. n بام پوشیده از قیرنفتی سیاه بآسانی دما را تا 80 درجه سانتیگراد در تابستان می رساند . n بعلاوه گیاهان و خاک همراه با تبخیر اثر برودتی داشته و هوای مرطوب تنفس را راحت تر می سازد.2- عایق کاری وکاهش سرمای باد زمستانیn : در زمستان لایه خاک یک عایق کاری اضافی محسوب می شود.n در اقلیم گرمتر با انواع بام سبز بویژه بام سبز با ضخامت های مختلف خاک می توان نیاز به گرمای ساختمان را کنترل نمود . n این موضوع خیلی کم مورد مطالعه قرار گرفته اما این حفاظ حرارتی ارزش اقتصادی مخصوصی در کاهش سرمای باد دارد.آب بندی بام مٍثلا با قیر عمر متوسطی در حدود 25 سال دارد . بعد ازآن نیاز به تعویض است n بام سبز علاوه بر حفاظت از لایه آب بندی از اشعه فوق بنفش و افزایش مفرط دما ، موجب افزایش طول عمر متوسط بام تا 60 سال خواهد شد. سیستم گرمایش کفی

تاثیر سیستم گرمایش کفی در میزان مصرف انرژی 

• یکی از راه های بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی درکشور استفاده از سیستم های جدید گرمایشی می باشد .• از موثر ترین سیستم های گرمایشی که در دو دهه ی اخیر استقبال بی سابقه ای به خصوص در کشور های اروپایی و صنعتی از آن شده است سیستم گرمایش کفی است . پیشینه سیستم گرمایش کفی

• قدمت سیستم گرمایش کفی به سال های دور باز می گردد .• در انجام حفاری یک قصر در آناتولی که در سال 1200 قبل از میلاد ساخته شده بود کانال های گرمایش کفی حکایت می کرد.• بعد ها این سیستم در المپیا (800 قبل از میلاد ) به کار گرفته شد .• رومی ها از 80 سال قبل از میلاد از این سیستم به دلیل راحتی و اسایش به عنوان یک سیستم مدرن استفاده می کردند . در این سیستم ها گرما از طریق گاز های گرم حاصل از احتراق در کانال هایی که در زیر کف حفر شده بودند ، به کف فضاها انتقال پیدا می کرد • کره ای ها دود حاصل از سوخت را قبل از اینکه از دودکش عبور کند از زیر کف انتقال می دادند. در سال 1940 نیز فردی بنام سام لویت برای این منظور لوله های آب گرم را در زیر کف قرار داد. • درکشور ایران نیز درمناطق کوهستانی و سردسیر ازجمله آذربایجان این روش مورد استفاده قرار می گرفته، که بیشترین مورد استفاده آن درحمام ها بود.• به مرور زمان ، استفاده ازاین سیستم جهت گرمایش ساختمانها به فراموشی سپرده شد .• تا این که با عرضه ی تکنولوژی های جدید مجددا به صورت جدی در دهه ای اخر قرن بیستم مطرح گردید . با این تفاوت که این بار تامین گرمایش از طریق آب گرم یا المنت های برقی مورد توجه قرار گرفت . هم اکنون سیستم گرمایش کفی در تقریبا نیمی از خانه های جدید اروپا استفاده می شود .انواع سیستم گرمایش از کف

• ۱.سیستم گرمایش از کف با هوای گرم• ۲.سیستم گرمایش از کف با برق• ۳.سیستم گرمایش از کف با آب گرم• سیستم های هوائی با اینکه تعمیرات و نگهداری کمتری دارند و اطمینان بالایی در استفاده از آنها است ( مسائلی مثل نشتی آب راندارند) • اما بعلت بازده پائین و حمل کم دما توسط هوا پس مجبور به صرف هزینه زیاد درمنزل هستیم تا کانالهای بزرگی در کف ساخته شودکه از نظرمعماری هم دچار مشکل می شویم .• گرمایش از کف به وسیله برق بسیار عالی است از هر نظر نصب آسان و ضخامت کم و تعمیر نگهداری بسیار کم و تمیز بودن سیستم • اما اجرای آن در ایران سبب ورشکستگی خواهد شد.• .اما گرمایش با آب در هر جای دنیا رواج دارد• چون میشود بازدهی آن را با تعمیرو نگهداری آن از هم کم و زیاد کنیم و این سیستم را قبول کنیمچرا سیستم گرمایش از کف بهترین سیستم است؟

• این مورد را می توانیم از دو منظر بررسی کنیم • یکی از نظر بهینه سازی مصرف سوخت و دیگری از نظر دمای آسایش که باید انسان از اطراف جذب کند .• اگر بدن انسان را مثل یک شیء گرماساز در نظر بگیریمپس مانند هر شیئ گرماساز دیگری انرژی از خودش را آزاد می کند• که در تابستان سعی ما اینست که این انرژی را از بدن دفع کنیم • و در زمستان این انرژی را در اطراف بدن حبس کنیم و حتی به بدن انرژی گرمائی لازم را برسانیم.دفع و جذب انرژی از بدن از چهار راه اصلی صورت می گیرد• ۱. انتقال حرارت از طریق جابجائی هوای اطراف که تقریبا طبق نظر علما ۳۰٪ از انتقال انرژی بدن از این طریق صورت می گیرد• ۲. انتقال حرارت از طریق هدایت و تماس دست با اجسام اطراف که بعلت اینکه این نوع انتقال حرارت برای هر روز و برای اجسام مختلف متفاوت است نمی توان درصد درستی ارائه داد ولی شاید بتوان گفت حدود ۵٪• ۳. انتقال حرارت از طریق تبخیر که می تونه تبخیر داخلی یا خارجی باشدیعنی از طریق تنفس که بعلت اینکه ما دائم در حال تنفس هستیم و سطح پوست ما با هوای اطراف در حال تماس است حدود ۲۵٪ از انرژی به این صورت از بدن انتقال پیدا می کند.• ۴. انتقال حرارت از طریق تابش . دیدیددر زمستان وقتی منتظر اتوبوس هستیدمی روید و درآفتاب قرار می گیرید این یعنی جذب حرارت از طریق تابش که بدن حدود ۵۰٪ از دمای لازم رو از این طریق جذب می کنه.• سیستم گرمایشی با رادیاتوراساسش بر جابجائی هواست• این یعنی وجود دماهای مختلف در فضائی که در حال گرم شدن است و مطمئنا هوای گرم در سطوح بالای اتاق قرار می گیرد.• ما ۳۰٪ جابجائی از رادیاتور می خواهیم خوب مطئنا به ما این ۳۰٪ را خواهد داد . چه خوب! • اما ۵۰٪ تابش هم از ان می خواهیم• می دانید هر جسمی که سطح بیشتری دارد پس تابش بیشتری هم خواهد داشت.• اما در رادیاتور به علت سطح کمش نمی تواند ۵۰٪ انرژی لازم را به ما بدهد شاید بتواند ۵٪ به ما انرژی بدهد که جمعا میشه ۳۵٪ .• خوب این یعنی اینکه ما به نصف دمای آسایش هم نرسیدیم .• پس رادیاتور نمی تواند در دنیای پیشرفته امروز یک سیستم گرمائی مناسب و به صرفه باشد.با این حرفا می توانیم سیستم های دیگر مثل فن کوئل و کانال هوای گرم را هم رد کنیم• سیستم گرمایش از کف بیش از ۵۰٪ از حرارت خود را از طریق تابش انتقال می دهد.• در این سیستم به علت اینکه از تمام سطح کف استفاده می کنیم پس یک سطح انتقال حرارت زیادی داریم که بخش عمده از انتقال انرژی را بر عهده می گیرد.• ولی ما ۵۰٪ بیشتر از این انرژی را لازم نداریم .• بقیه این انرژی به مقدار خیلی کم توسط اجسام دیگر جذب میشود و یا به جابجائی خیلی کمی تبدیل میشودشاید قابل محاسبه نباشه اما به محاسبه احتیاج ندارد.• ما توانستیم بالای ۵۰٪ از انرژی بدنمان را تامین کنیم به نظر شما بهتر از ۳۵٪ نیست. تازه جریان جابجایی و هدایت را حساب نکردیم با این کار ما به دمای آسایش نزدیک شدیم.• بدانید این سیستم تنها سیستم دنیا می باشد که انسان را تا این اندازه به دمای آسایش نزدیک کرده.• پس بدانید گرمایی که تا بحال از رادیاتور می گرفتید یک دمای استاندارد نبوده و اگر این دما را بهترین دما می دانستید بخاطر این است که دمای بهتر از این را تجربه نکردیدسیستم گرمایش از کف چیست؟• • • در اواخر دهه ۶۰ میلادی دانشمندان غربی به طلایی دست پیدا کردند به نام پلیمر پکس یا طلای پلیمر و از ان لوله ساختند.• این جنسبعلت مقاوت دمای تا حدود ۹۵ درجه سانتیگراد و تحمل فشار خوب و عمر بالا بعلت خورده نشدن و زنگ نزدن کم کم جای خود در میان لوله های بکار رفته در تاسیسات باز کرد.• شاید بتوان گفت این لوله مخصوص گرمایش از کف است . اما بازهم مشکلاتی دارد • ۱.کلا پلی اتیلن و شاخه های آنمولوکولهای هوا را از خودش عبور می دهد و اکسیژن هوا باعث خوردگی تاسیسات فولادی می شود.• ۲.ضریب انبساط طولی لوله های پلیمری مخصوصا پکس بسیار بالاست.(m/mk 0.00014)• شایدبگویید که مهم نیست زیر زمین که مشکلی پیش نخواهد امدو سیمان اطراف لوله جلوی لوله راسد می کند.• اما اینطور نیست یکی از مشکلات لوله های پلیمری ضربه پذیر بودن است.و لوله با انبساط زیاد در اصل به خودش صدمه می زند.اما چاره چیست؟• کاری که دانشمندان انجام دادند این بود که لوله های فلزی و پلیمری را با هم تلفیق کردند• یعنی چی ؟ لوله ای درست کردند به نام لوله پنج لایه تلفیقی شامل یک لایه پکس یک لایه چسب مخصوص یک لایه آلومینیوم یک لایه چسب مخصوص و دوباره یک لایه پکس.• لایه آلومینیوم باعث شد که اکسیژن از لوله عبور نکند و با کمک چسب انبساط بیش از حد لوله گرفته بشود. .(m/mk 0.000018)• پس بهترین لوله ,لوله های PEX/AL/PEX برای سیستم گرمایش از کف می باشد. سیستم گرمایش کفی

سیستم گرمایش کفی با چرخش اب گرم از میان شبکه ای از لوله های تلفیقی پنج لایه که در کف نصب گردیده اند به ارامی حرارت را در تمامی سطح توزیع میکند . • تغییرات دما در سیستم های گرمایشی با رادیاتور به خاطرتوزیع نا مناسب حرارت بسیار زیاد است . ولی در سیستم گرمایش کفی ، شبکه ی لوله تمام کف را پوشش میدهد و به این ترتیب توزیع حرارت به صورت یکنواخت است .• در سیستم گرمایش کفی آب با دمای متوسط 40 تا 45 درجه ی سانتیگراد در سیستم گردش می کند و حداکثر دمای کف 29 درجه ی سانتیگراد است . • در این سیستم بیش از 60 درصد انرژی به صورت تابشی به محیط انتقال پیدا می کند . سیستم گرمایش کفی برای کف های مختلف با پوششهای متفاوت از جمله سنگ ، سرامیک ، پارکت و موکت مناسب است .مزایای سیستم گرمایش کفی 

• آسایش • سیستم گرمایش کفی همان طور که به ارامی و به طور یکنواخت محیط خانه را گرم می کند ، و با موازنه‌ی چهار عامل اصلی راحتی - یعنی دمای محیط، گرمایش تابشی، جریان هوا، و رطوبت نسبی - برای انسان احساس مطبوعی فراهم می کند . • این سیستم ، بر خلاف طرق معمول ، سطح بالایی از گرمایش تابشی را بدون آن که باعث خشک شدن هوا شود ، ایجاد می نماید . طراحی راحت و انعطاف پذیری• جانمایی رادیاتور ها در هنگام طراحی ساختمان مشکلاتی را برای مهندسان باعث می شود.• برای ساکنان ساختمان نیز رادیاتور ها اصولا فضای مفید ساختمان را اشغال می کنند و باعث مشکلاتی در طراحی فضای داخلی چیدمان اثاثیه میشوند.• سیاه شدن دیوار ها، پرده ها و سقف نیز از دیگر مشکلات استفاده از رادیاتور است . • با سیستم گرمایش کفی ، ضمن افزایش فضای کاربردی به علت حذف رادیاتور ها ، امکان طراحی راحت فضاها با جلوه ها و ایده های نو عملی می گردد . بدون وجود رادیا تور شما می توانید اثاثیه ی منزل را هر جایی که خواستید قراردهید . ایمنی و سلامتی• سطح داغ و لبه های تیز رادیاتور می تواند باعث ایجاد جراحت درافرادگرد د که سیستم گرمایش کفی فاقد آ ن است . • از طرف دیگر در سیستم گرمایش کفی ، کف ، خشک و گرم است .• بنابراین موجودات ریز نمی توانند رشد و تکثیر نمایند و در نتیجه دیگر نگرانی ایجاد حساسیت های تنگی نفس و غیره وجود نخواهد داشت . • ضمن این که گرم کردن کف باعث می شود که تقطیر و رطوبت روی دیوارها و کاغذ دیواری وجود نداشته باشد لذا امکان کپک زدن نیز از بین می رود.• با حرارت آرام ساطع از کف جریان کنوکسیون هوا و بالطبع میزان ذرات گرد و خاک کاهش می یابد .• به همین دلیل گرمایش کفی یک سیستم ایده ال برای مبتلایان به اسم است . عدم نیاز به نگهداری 

• یکی از دلایل عمده ای که باعث گردید سیستم های گرمایش کفی مجددا مورد توجه قرار بگیرند تکنولوژی جدید ساخت لوله ها به ویژه لوله های تلفیقی جدید ساخت لوله ها به ویژه لوله های تلفیقی با طول عمر بالا است• با توجه به تکنولوژی به کار رفته در لوله های تلفیقی سوپر پایپ ، دیگر هیچگونه نگرانی باعث پوسیدگی ، خوردگی ، و رسوب گرفتگی وجود ندارد .• این لوله ها با طول عمری بیش از صد سال عملا هر گونه نیاز به نگهداری را حذف می کنند صرفه جویی درمصرف انرژی و اقتصادی بودن 

• عایق حرارتی, انتخاب دمای محیط و همچنین سیستم گرمایشی نصب شده در یک ساختمان پارامتر های مهمی درمیزان مصرف انرژی هستند .• به دلیل سطح وسیع حرارتی تابشی ، گرمایش کفی در مقایسه با گرمایش سنتی ، با 3 تا 5 درجه سانتیگراد کاهش در دما می تواند همان شرایط مطلوب هوا در اتاق را فراهم کند .• همان طور که می دانیم به ازای هر یک درجه ی سانتیگراد کاهش دما با 6 درصد کاهش مصرف انرژی نیز مواجه خواهیم بود . • از طرف دیگر به دلیل این که دمای متوسط اب گرم دراین سیستم بین 40 تا 45 درجه ی سانتیگرد و نسبت به سیستم های گرمایشی متداول حدود 30 درجه سانتیگراد کاهش دارد ، باعث تلفات حرارتی کمتر در مدار و صرفه جویی مضاعف در مصرف سوخت می گردد . • به طور کلی سیستم گرمایش کفی می تواند باعث صرفه جویی در مصرف انرژی تا 50 درصد شوداین سیستم به چه صورت هایی می تواند در کاهش مصرف انرژی موثر باشد ؟ 

انتقال انرژی به صورت تابشی کاهش مصرف سوخت• در سیستم گرمایش کفی ، هوا گرم نمی شود ، بلکه اجسام و افراد گرم می شوند .• یکی از ویژگی های سیستم گرمایش کفی این است که افراد در دمای 3 الی 4 درجه ی سانتیگراد پایین تر نسبت به سایر سیستم های گرمایشی نظیررادیاتور احساس راحتی و آرامش می کنند . ضمنا مشخص شده است که به ازای هر یک درجه کاهش درجه ی حرارت، 6 درصد کاهش مصرف انرژی داریم ، لذا فقط به دلیل این مساله بین 18 تا 24 درصد مصرف سوخت کمتر در سیستم گرمایش کفی نسبت به سایر سیستم های گرمایشی وجود دارد .• درسیستم گرمایش کفی ، حرارت ازکف و به صورت تابشی به محیط ساطع می شود ، لذا دیگر با تجمع حرارت در بالا و نزدیک سقف دراین سیستم مواجه نیستیم .• همان طور که قبلا اشاره شد ، متوسط دمای اب درگردش سیستم گرمایش کفی 40 الی 45 درجه ی سانتیگراد استدر حالی که در سایر سیستم های گرمایشی دمای متوسط آب گرمایش 75 الی 80 درجه ی سانتیگراد است . • هر چه دمای اب سیستم گرمایش کمتر باشد ، به علت اختلاف دمای کمتر با محیط اتلاف حرارتی کمتری دارد و بالطبع مصرف سوخت نیز به این ترتیب کاهش پیدا خواهد نمود.• نکته ی جانبی دیگراین است که در دمای پایین تر مسلما عمر تجهیزات از قبیل دیگ ها پمپها شیر الات و سیستم لوله کشی بسیار بیشتراست .