انواع سیستم های گرمایشی خانگی

همه این سیستم ها یک هدف دارند: اینکه از یک منبع سوخت انرژی گرمایشی گرفته و آن را در محیط خانه پراکنده کنند تا فضا دمای مناسب داشته باشد. به طور کلی برای دستیابی به این هدف از سوخت ها و سیستم های مکانیکی مختلف استفاده می شود. حتی برخی از خانه ها از سیستم های مختلف ترکیبی استفاده می کنند. در اینجا سیستم های گرمایشی رایج را به شما معرفی می کنیم.

سیستم تهویه گرمایشی/خنک کننده

امروزه رایج ترین سیستم گرمایشی/خنک کننده خانه های مدرن سیستم تهویه است که از طریق دمنده های الکتریکی و کانال ها هوا را به درون اتاق وارد می کنند. سیستم های تهویه می توانند به سرعت هوای داخل اتاق را تنظیم کنند و از آنجایی برای سیستم گرمایشی هم از یک کانال و دمنده استفاده می شود بنابراین کارآمد است.

منابع سوخت: سیستم های تهویه از گاز طبیعی، پروپان، نفت یا نیروی الکتریسیته استفاده می کنند.

توزیع: هوایی که توسط سوخت یا موتور گرم کننده سیستم گرم شده، از طریق شبکه کانال پخش می شود. سیستم دیگر کانال ها از طریق سیستم هوای سرد، هوا را به داخل کوره باز می گرداند.

معایب:

• سیستم های تهویه می توانند برای تصفیه گرد و خاک و مواد حساسیت زا هوا را فیلتر کنند.

• لوازم مرطوب کننده در سیستم های تهویه ادغام می شوند.

• سوخت های منبع سیستم تهویه گران نیستند.

• این سوخت ها می توانند بیشترین بهره وری مصرف سوخت سالانه در بین سیستم های گرمایشی را داشته باشند.

• سیستم های تهویه می توانند وظیفه گرمایشی و سرمایشی را انجام دهند.

مزایا:

• به کانال هایی نیاز دارد که در دیوار قرار می گیرند.

• صدای فن موتور می تواند آزاردهنده باشد.

• هوای جریان یافته می تواند مواد حساسیت زا را توزیع کند، مگر اینکه هوا فیلتر شود.

• هوای جریان یافته می تواند خشک باشد مگر اینکه مرطوب شود.

• دمنده های تهویه سیستم های مکانیکی هستند که ممکن است خراب شوند، در این سیستم نسبت به سیستم های دیگر موتورها باید زود به زود عوض شوند.

هوای گرانشی

موتورهای هوای گرانشی پیش از سیستم های تهویه استفاده می شده و از طریق کانال های فلزی هوا را توزیع می کردند، اما به جای توزیع هوا از طریق دمنده، از سیستم فیزیکی ساده بالا آمدن هوای گرم و پایین رفتن هوای خنک استفاده می کردند. موتور هوای گرانشی در زیرزمین هوا را گرم کرده و سپس این هوای گرم از طریق کانال به اتاق های مختلف فرستاده می شود. با پایین آمدن هوای سرد، هوای سرد شده مجددا به موتورخانه زیرزمین باز می گردد. در خانه های قدیمی سیستم گرمایشی گرانشی وجود دارد.

اگرچه این سیستم های گرمایشی دیگر استفاده نمیشوند اما هنوز ممکن است در خانه های قدیمی یافت شوند.

منبع سوخت: موتور هوای گرانشی از گاز طبیعی، پروپان، نفت یا نیروی الکتریسیته استفاده می کنند.

توزیع: هوای گرم از طریق شبکه کانال های فلزی توزیع می شود.

مزایا:

• اجزای متحرک ندارد بنابراین این سیستم ها بسیار ماندگار بوده و برای دهه ها قابل استفاده هستند.

• سیستم نیروی گرانشی مقاوم بوده و به مراقبت چندانی نیاز ندارند.

معایب:

• هوا نمی تواند به خوبی توزیع شود.

• در موتورهای جدید انرژی چندان بالا نیست.

• تنظیم دمایی کند است زیرا این سیستم ها از جریان های هوا پیروی می کنند.

سیستم گرمایشی تابشی

در حالی که سیستم های تهویه هوایی یا گرانشی توسط موتورهای مرکزی هوا را گرم می کنند و هوای گرم شده را از طریق کانال به اتاق های مختلف منتقل می کنند، سیستم های گرمایشی دیگر روش متفاوتی دارند. سیستم تابشی سیستمی است که انرژی گرمایی از سطوح گرم به سطوح سرد اتاق ها که گرما لازم است، منتقل می شود. این اصطلاح می تواند برای روش های سنتی گرمایی مانند گرمایش یک اتاق با اجاق های ذغالی یا سیستم های گرمایشی پیشرفته و مدرن که یک فضا از طریق لوله های آب گرم کف اتاق گرم می کنند، استفاده شود. همچنین می تواند برای روش هایی استفاده شود که لوله های حاوی جریان الکتریکی در سقف اعمال شده و هوای درون اتاق را گرم می کنند.

یکی از انواع رایج سیستم گرمایشی برای خانه های مدرن سیستم گرمایشی کف است که لوله های حاوی آب گرم یا سیم های الکتریکی کف بتنی یا سرامیکی را گرم می کنند تا کف اتاق هم گرم شود.

منابع سوخت: سیستم لوله آب گرم توسط جوشاننده مرکزی گرم می شوند که از گاز طبیعی، پروپان، نفت یا نیروی الکتریسیته استفاده می کنند. برخی از سیستم های تابشی کف مستقیما از نیروی الکتریسیته با ولتاژ خطی نیرو می گیرند. شومینه یا بخاری هم می تواند از گاز، چوب یا حتی الکتریسیته استفاده کند.

توزیع: سیستم های کف معمولا با جریان آب داغ از طریق لوله های پلاستیک گرما تولید می کنند.

مزایا:

• سیستم های تابشی گرمای مناسب و یکسان تولید می کنند.

• سیستم های تابشی متصل به جوشاننده می توانند بسیار کارآمد باشند.

معایب:

• چرخه گرما کند است.

• نصب سیستم های کف هزینه بر است.

• در صورت بروز مشکلات دسترسی به لوله های مخفی دشوار می باشد.

بویلر و رادیاتورها

رایج ترین سیستم گرمایشی تابشی خانه ها توسط یک جوشاننده مرکزی اداره می شود که بخار یا آب داغ را از طریق لوله ها به رادیاتورهای قرار داده شده در قسمت های مختلف خانه منتقل می کند. رادیاتورهای قدیمی به شکل یک دستگاه فلزی بودند که در خانه های قدیمی در زیر پنجره یا نزدیکی آن قرار می گرفتند و رادیاتور بخار نامیده می شدند، البته این اصطلاح غلط است.

در حقیقت در این رادیاتورهای قدیمی دو نوع سیستم اعمال می شود. جوشاننده های بخار بخار گاز را از طریق لوله ها به رادیاتورها منتقل می کنند، که مجددا به آب تبدیل شده و برای گرمایش مجدد به جوشاننده باز می گردد. در این سیستم ها در بالا (ورود بخار) و پایین (بازگشت آب مقطر) لوله های متصل وجود دارد. این سیستم ها را سیستم دو لوله می نامند.

نوع متفاوت دیگر رادیاتور از جوشاننده آب داغ استفاده می کند که در آن آب داغ شده از طریق اتصالات لوله به رادیاتورهای دیگر بازمی گردد. در این سیستم ها لوله های متصل شده در ته رادیاتور قرار دارند. این سیستم ها اغلب سیستم های یک لوله ای نامیده می شوند.

منابع سوخت: سیستم های رادیاتور/جوشاننده از گاز طبیعی، پروپان، نفت یا نیروی الکتریسیته استفاده می کنند. جوشاننده های طبیعی حتی ممکن است از زغال استفاده کنند.

توزیع: گرما از طریق بخار یا آب داغ جریان یافته در لوله های فلزی متصل به رادیاتور تولید شده و بنابراین انرژی گرمایی به سرعت منتقل می شود.

مزایا:

• گرمای تابشی مناسب بوده و همانند سیستم تهویه هوا را خشک نمی کند.

• رادیاتورها می توانند به صورت رادیاتورهای دیواری یا پنلی استفاده شوند.

• با تعویض جوشاننده قدیمی و استفاده از جوشاننده مدرن در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.

معایب:

• رادیاتورها ممکن است ظاهر خانه را ناخوشایند کنند.

• قرار دادن رادیاتور ممکن است جای قرار دادن لوازم خانه یا پرده را اشغال نماید.

• نمی تواند با سیستم خنک کننده ادغام شود.

رادیاتور آب داغ

یکی از انواع مدرن گرمایش تابشی سیستم آب داغ یا هیدرونیک است که در این سیستم هم از یک جوشاننده مرکزی استفاده می شود تا آب داغ شده و از طریق لوله ها به رادیاتورهای دیواری که در قسمت پایین دیوار خانه نصب می شوند، منتقل شده و پس خانه را گرم کند. این نوع تنها مدل جدید رادیاتورهای ایستاده قدیمی است.

منابع سوخت: جوشاننده های سیستم آب داغ می توانند از از گاز طبیعی، پروپان، نفت یا نیروی الکتریسیته استفاده می کنند.

توزیع:

• آب داغ از طریق جوشاننده داغ شده و سپس از طریق لوله ها به رادیاتور متصل به دیوار منتقل می شود. پره ها میزان پراکندگی هوای گرم را افزایش داده و تاثیر شوفاژ را بیشتر می کنند.

• هوا از داخل لوله ها گرم شده و از آنجاییکه هوای گرم در سطح اتاق بالا می رود، جریان می یابد.

مزایا:

• سیستم های آب داغ در مصرف انرژی بهینه هستند.

• از آنجاییکه فن یا دمنده وجود ندارد سیستم های آب داغ آرام هستند.

• دما قابل کنترل است.

• سیستم های رادیاتور مقاوم بوده و به مراقبت نیاز ندارند.

معایب:

• در مقابل رادیاتورهای قدیمی یا دیواری نباید مانعی وجود داشته باشد و به همین دلیل می توانند در چیدمان خانه یا پرده ایجاد مزاحمت کنند.

• سرعت گرمای فضا توسط رادیاتور کند است.

• این سیستم با سیستم خنک کننده ادغام نمی شود.

پمپ حرارتی

جدیدترین تکنولوژی گرمایی (و خنک کننده) پمپ حرارتی است. این تکنولوژی همانند تهویه خنک کننده بوده و به کمک کنترل کننده هوای داخلی و پکیج پمپ خارجی که هوای سرد را جریان می دهد،  گرما را از یک منبع خارج کرده و به منبع دیگری وارد می کند. برخی از سیستم ها گرما را از هوای بیرون می گیرند، در حالی که پمپ های حرارتی زمین گرمایی، از طریق لوله های وارد شده به زمین، گرما را از زمین می گیرند.

پمپ های حرارتی روی زمین اغلب مینی اسپلیت یا سیستم های بدون کانال نامیده می شوند. بسیاری از این سیستم ها برگشت پذیر هستند و با خنک بودن هوا، گرما تولید کرده و با گرم بودن هوا، عمل خنک کنندگی را انجام میدهند. گفته می شود که پمپ حرارتی می تواند هزینه های سیستم گرمایشی خانه را 30 تا 70 درصد و هزینه های خنک کنندگی خانه را 20 تا 50 درصد کاهش دهد. پمپ حرارتی اگرچه گرانقیمت است اما با وجود پمپ حرارتی زمین گرمایی، می تواند مقرون به صرفه باشد.

منابع سوخت:پمپ حرارتی معمولا از جریان الکتریسیته استفاده می کند، البته انواع گازی آن هم موجود هستند.

توزیع: گرما (و سرما) توسط یونیت های دیواری که از طریق لوله به پمپ خارجی متصل بوده، گرما را از بیرون گرفته یا خارج می کند و هوای تولید شده را از طریق پره های تبخیر کننده به فضای اتاق خارج می کنند.

مزایا:

• این سیستم گرمایش و خنک کنندگی را انجام می دهند.

• پمپ های حرارتی بسیار مقرون به صرفه هستند.

• یونیت های مجزا می توانند دمای هر اتاق را کنترل کنند.

• فن ها از سیستم های تهویه مرکزی کم سروصدا ترند.

• به کانال نیاز نیست.

معایب:

• پمپ های حرارتی برای آب و هواهای معتدل مناسب اند.

• هزینه نصب از سیستم های کانالی گران تر است.

این مقاله ترجمه‌ای است از: Types of Home Heating Systems

عکس: Eduard Militaru on Unsplash