بررسی ها نشان می دهد که برای یافتن میزان دقیق اتلاف گرما به زمین، مدل متحرک سیستم کف مهم است اما مهمتر از آن، تأثیر بسزایی است که پی ساختمان در اتلاف انرژی ساختمان ها که توسط سیستم حرارت کفی گرم می شوند، دارد. نتیجه این مدل سازی می تواند در طراحی خانه هایی با سیستم حرارتی کفی لحاظ گردد.

● مدل شبیه سازی انرژی ساختمان
مدل سازی اتلاف گرمای سیستم گرمایش کف می تواند در یک مدل شبیه سازی شرایط حرارتی یک اتاق با گرمایش کف استفاده شود. بدین منظور مدل انتقال گرما را با خصوصیات مواد ثابت و پایدار مد نظر می گیرند. دیوارها، سقف، کف و پنجره ها با استفاده از یک متر حجمی کنترل محدود با یک طرح تهویه مجازی، مدل سازی می شوند. در این مدل، سیستم تهویه یک سیستم متعادل ساده است که دارای بازیافت گرما می باشد. اطلاعات آب و هوای ساعت به ساعت (اندازه گیری شده یا از یک طرح منبع سالانه) نیز به عنوان ورودی استفاده می شود.

بدین ترتیب، مدل در یک برنامه شبیه سازی با مدل هایی برای دیوارها،( شامل توضیح داخلی تشعشعات خورشیدی)، سقف، کف، تهویه، اتاق و اطلاعات آب و هوا با نام FHSim برای شبیه سازی گرمکن کف، بکار گرفته می شود. با استفاده از این برنامه، گرمکن کف، می تواند جزئیات به مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین را مشخص سازد.

پیش بینی دقیق جریان گرما و حرارت نشان دهندۀ این مطلب است که ساختمان های بزرگ می توانند به خوبی بعنوان مدل قرار داده شوند که این کار بر پایه ویژگی بعد آنها استوار می باشد. علاوه بر این بهتر است که شبیه سازی دینامیکی حرارت در لوله های گرمکن کف برای محاسبۀ دقیق اتلاف گرما به زمین، در صورتیکه هم میانگین دقیق و هم ماکزیمم جریان گرما نیاز باشد، استفاده گردد. معمولاً مقدار متوسط حرارت کف گرم شده نیاز است.

اما تخمین این مقدار دشوار می باشد زیرا این مقدار به لیست طویلی از فاکتورها وابسته است که شامل میزان مصرف انرژی خانه و مقاومت حرارتی بین سیستم گرمایی کف واتاق می باشد که حتی اشتباهات کوچک در این تخمین باعث ایجاد تفاوت های بزرگ در اتلاف گرمای پیش بینی شده به زمین می گردد. مدل استفاده شده در این مقاله می تواند برای مدل سازی تأثیر پی و ساختمان کف در مصرف انرژی و اتلاف گرما به زمین توسط اتصال مدل کف به یک اتاق سنجیده و استفاده شود. با استفاده از این مدل جامع، شبیه سازی دینامیکی اتاق و سیستم گرمایی کف قابل اجرا می باشد. در این مدل تأثیر عایق در ساختمان کف و پی در مصرف انرژی خانه مهم نشان داده شده است. اما اِشکال مدل این است که کند بوده و به تعداد داده های زیادی نیازمند است. در هر حال این مدل می تواند به عنوان گامی به طرف اجرای سیستم های گرمکن کف قلمداد گردد.

فوايد استفاده از سيستم گرمايش كف
اسايش و آرامش در بالاترين حد ممكن

درجه حرارت ثابت و دائميدركليه طول زمستان در نزديكي كف ساختمان و در محلي كه شما قرار داريد وجود خواهدداشت . اين حالت بسيار دلپذيري است كه محيط اطراف پا گرم بوده و هواي مورد تنفسگرماي زيادي نداشته باشد .


ثابت بودن حرارت

بعلت جرم بسيارپوشش كف ساختمان در صورت هر گونه قطع برق و يا عوامل ديگر كه باعث توقف حرارت دهيمركزي باشد ، مدت زمان سرد شدن آپارتمان بسيار طولاني تر از ساير روشها مي باشد . در اين سيستم ابتدا مدت زماني طول مي كشد تا كف زمين به درجه حرارت مطلوب برسد ،ولي پس از گرم شدن اين حرارت به صورت باثبات تر ي در طول مدت زمستان مورد استفادهقرار خواهد گرفت .

سبكي وزن ساختمان ، افزايش ارتفاع اتاقها

بعلت استفاده از يكنوع لوله با سايز پائين و همچنين حذف عبور لوله هاي تاسيساتي ازروي يكديگر ( كه عموما باعث بالا آمدن كف واحدها و پر كردن كف در زمان ساخت مي شود ) ضخامت پوشش به مقدار زيادي كاهش مي يابد . اين امر ضمن كم كردن وزن ساختمان ( ودر نتيجه استقامت بيشتر آن ) موجب افزايش ارتفاع سقف واحدها نيز مي گردد.


صرفه جويي در مصرف سوخت

بعلت تماس مستقيم افراد با منبع گرمايشدرجه حرارت اتاق در درجات پائين تري تنظيم مي گردد . اين امر موجب صرفه جويي 25 الي 40 درصد در مصرف سوخت خواهد شد.


آزادي عمل در دكوراسيوتن داخلمنزل : بعلت قرار گرفتن اين سيستم در داخل كف زمين اثاثيه را ميتوان در هر گوشهاز ساختمان قرار داد . اين امر بخصوص در واحدهاي كوچكتر و اتاق خوابهاي بافضايمحدود ، ملموس تر خواهد بود .


هواي پاكيزه تر و خشك نشدن هوا

در سيستم رادياتوري ، عموما هواي اتاق خشك مي شود . در بسياري از موارد با قراردادن كتري آب به روي رادياتور سعي در افزايش رطوبت اتاق مي شود . اين مشكل در سيستمگرمايش كفي نمودي نخواهد داشت .


تميزي ديوارها و اثاثيه منزل

بعلت سيكل گردش هواي داغ در زمان استفاده از رادياتور عموما ديوارهاي بالايرادياتور بمرور زمان سياه شده و دوده را بخود جذب مي نمايد . در سيستم گرمايش كفيويرسبو اين مشكل برطرف شده و ديوارها وساير لوازم در طول زمان سياه نخواهد شد .

افزايش ارزش منزل

استفاده از سيستم گرمايش كفي ويرسبو موجبافزايش ارزش منازل مي شود اگر چه نصب اين سيستم از لحاظ هزينه تفاوت چنداني باسيستمحرارت بتوسط رادياتورهاي مرغوب ندارد ، ارزش افزوده آن براي ساختمان بسيار بيشترخواهد بود .


استفاده از منابع حرارتي مختلف : سيستم گرمايش كفي ويرسبومي تواند از منابع مختلفي براي تامين گرمايش استفاده كند . موتور خانه ، پكيچ و حتيحرارت خورشيدي مي توانند در اين سيستم مورد استفاده قرار گيرند .


خشك تر باقي ماندن زمينهاي مرطوب و يا خيس : در صورت نصب سيستم گرمايش كفيويرسبو در محلهاي مانند آشپزخانه ، سرويسهاي بهداشتي و زير زمين ، در صورت خيس شدنكف اين محلهابعلت شستشو بسرعت خشك خواهد شد .


پايگاه علوم و تحقيقات صنعت تاسيسات

تاريخچه سيستم گرمايش كفي


سيستم گرمايش كفي در جهان جديد نمي باشد و بصورت بسيار ابتدايي و ساده مورداستفاده قرار مي گرفته است .در واقع براي اولين بار گرمايش كفي در حدود 60 سال بعداز ميلاد يعني روم باستان مورد استفاده قرار گرفته است.

روميان با سوزاندن چوبو ايجاد گازهاي متشعل و عبور دادن اين گازها از كانالهاي هوايي موجود در كف ساختماناقدام به گرم كردن كف منازل خود مي كردند . اين روش مدتهاي مديدي مورد استفاده قرارگرفته است.

هم اكنون نيز همين سيستم گرمايشي مورد استفاده قرار مي گيرد با اينتفاوت كه نحوه عمل مقداري تغيير كرده است و بجاي گاز داغ از آب گرم و بجاي كانالهااز لوله هاي مخصوص استفاده مي كنند.

امروزه با پيشرفت تكنولوژي هزينه نصب سيستمگرمايش كفي كاهش يافته است و با استفاده از لوله هاي PEX ديگر مشكلات مربوط به لولههاي مسي وفلزي و پلي بوتيلن را نخواهيم داشت .

لوله هاي پلي بوتيلن (PB) مدتهادر اين روش مورد استفاده قرار مي گرفت اما بدليل وجود مشكلاتي مانند نشتي آب، كم كمجاي خود را به لوله هاي جديد تر دادند .

امروزه لوله هاي پليمري جديدي بنامتجاري PEX كه از جنس پلي اتيلن مشبك شده مي باشند مورد استفاده قرار مي گيرند. كهمانند لوله هاي PB نصب آنها بسيار آسان خواهد بود اما بخاطر ساختار مشبك آن خواصبهتري از خود نشان مي دهند و مشكلات لوله هاي پلي بوتلين را ندارند .
لوله هاي PEX براي اولين بار در سال 1971 توسط شركت ويرسبوي سوئد توليد و به جهانيان عرضه شد . اين لوله ها بعد از مدت كوتاهي توانستند جايگزين لوله هاي قبلي شوند. هم اكنونشركت ويرسبو سوئد بزرگترين طراح و مجري سيستم گرمايش كفي در تمام جهان مي باشد .
از سال 1990 توليد توليد اين لوله در آمريكا آغاز شد و هم اكنون بيش از 50% ازتمام سيستمهاي گرمايش كفي بكار رفته در اين كشور از لوله هاي PEX ويرسبو استفاده ميكنند.