سیستم گرمایش مرکزی 

سیستم گرمایش مرکزی گرمای دلپذیری را در محیطی امن برای ساکنین به ارمغان می آورد. در سیستم گرمایش مرکزی هوشمند ، حرارت در فضای بیرونی سیستم گرمایش مرکزی تولید شده، سپس این حرارت با لوله کشی از طریق دریچه‌ هایی که در فضای داخل خانه نصب شده، متناسب با دمای مورد نیاز هر واحد و آب و هوا فصل به ساختمان منتقل می شود. سیستم گرمایش مرکزی هوشمند در انواع ساختمان های مسکونی ، تجاری ، اداری و صنعتی قابل پیاده سازی است. برای انجام این کار لازم است تا برای شناسایی تجهیزات لازم توسط افراد مجرب  بازدید صورت گیرد. در چنین حالتی می توان متناسب با نیاز ساکنین و همچنین بودجه مورد نظر، سیستم گرمایش مرکزی هوشمند را پیاده سازی کرد. به طور معمول سیستم حرارت مرکزی با آب و یا هوای گرم اجرا می شود.

قیمت سیستم گرمایش مرکزی

قیمت سیستم گرمایش مرکزی تابع تعداد واحدهای ساختمان به جهت تعیین مقدار گرمایش مورد نیاز، نوع تاسیسات مورد استفاده، هزینه حمل و نقل تجهیزات ، هزینه نصب و راه اندازی و ... می باشد. سیستم حرارت مرکزی با آب گرم و یا هوای گرم یکی از سیستم های گرمایشی است که حرارت را از یک منبع انرژی به قسمت های مختلف ساختمان منتقل می نماید. انواع سیستم حرارت مرکزی از نظر ماده منتقل کننده حرارت عبارتند از حرارت مرکزی با آب گرم ، حرارت مرکزی با بخار آب ، حرارت مرکزی با هوای گرم و حرارت مرکزی با گردش هوا. بنابراین قیمت سیستم حرارت مرکزی متناسب با مدل آن نیز متغیر است.

اجزای سیستم گرمایش مرکزی 

از اجزای سیستم گرمایش مرکزی ساختمان می توان به بویلر ، مشعل ، منابع تامین کننده آب مصرفی ، منبع انبساط ، پمپ ، لوله ، کلکتور ، رادیاتور و ... اشاره کرد.

سیستم گرمایش مرکزی و بویلر

بویلر یا دیگ که یکی از اجزای اساسی فرآیند اجرای سیستم گرمایش مرکزی است، پره های جداگانه است که به وسیله دیگ جمع کن به یکدیگر متصل می ‌شود. بر اساس مقدار آب گرم مصرفی ساختمان تعداد و اندازه پره های بویلر سیستم حرارت مرکزی می ‌تواند متفاوت باشد. بویلر در دو نوع دیگ آب گرم و دیگ بخار موجود می باشد. در سیستم گرمایش مرکزی دیگ آب گرم ، آب را بدون تبدیل شدن به بخار گرم می کند. این در حالی است که دیگ بخار آب علاوه بر گرم کردن آب ، تا مرحله تبخیر و تبدیل شدن به بخار نیز این گرمایش را ادامه می دهد. دیگ بخار با توجه به ظرفیت و كاربرد آن در انواع دیگ بخار لوله ای ، دیگ بخار پوسته ای و دیگ بخار قطاعی برای سیستم حرارت مرکزی مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستم حرارت مرکزی و مشعل

مشعل که یکی از اجزای اساسی سیستم گرمایش مرکزی است، با اختلاط سوخت و هوا و احتراق و شعله ورسازی این مخلوط، انرژی سوخت فسیلی را به انرژی گرمایی تبدیل می نماید. انرژی تولید شده مشعل در محفظه احتراق با دو روش جابه جایی و تشعشع در سیستم گرمایش مرکزی هوشمند ساختمان منتقل می شود. 

سیستم گرمایش مرکزی ومنبع آب گرم 

برای تامین آب گرم مصرفی سیستم حرارت مرکزی از منبع دو جداره ، منبع کویلی و یا آبگرمکن صفحه ای استفاده می شود.

سیستم حرارت مرکزی و منبع انبساط

با افزایش حرارت آب ، حجم آن نیز افزایش می یابد. این حجم اضافه با بالا رفتن دما بیشتر شده و به نسبت آن، فشار سیستم نیز افزایش می یابد که اگر این فشار زیاد خنثی نگردد؛ خرابی مخزن را درپی خواهد داشت. از این روی از منبع انبساط در دو نوع بسته و باز در سیستم گرمایش و حرارت مرکزی هوشمند ، استفاده می شود.

سیستم گرمایش مرکزی و پمپ

جهت افزایش میزان فشار و انتقال حرارت سیالات در اجرای سیستم گرمایش مرکزی از پمپ استفاده می‌ شود. پمپ در دو نوع دینامیکی و جابجایی در سیستم گرمایش مرکزی هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد.

لوله سیستم گرمایش مرکزی 

از لوله به طور گسترده جهت اتصال بین اجزای سیستم سیستم گرمایش مرکزی و کمک به انتقال گرما به طبقات ساختمان استفاده می شود. همچنین اجرای درست لوله کشی سیستم گرمایش مرکزی از اهمیت زیادی برخوردار است.

سیستم گرمایش مرکزی و کلکتور

کلکتور سیستم گرمایش مرکزی در سیستم لوله کشی ، یکی از روش های جدید برای تقسیم لوله های آب سرد و گرم است. استفاده از کلکتور به جهت فراهم نمودن امکان تنظیم تعادل فشار آب نسبت به تقاضای مصرف کننده و توزیع یکنواخت آب گرم و سرد در کل طبقات یک ساختمان ، بسیار مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. همچنین استفاده از کلکتور در سیستم گرمایش مرکزی هوشمند موجب کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری تجهیزات لوله کشی می گردد. البته هزینه استفاده از کلکتور به تعداد واحدها، ارتفاع و نوع سیستم حرارت مرکزی ساختمان وابسته است. 

سیستم حرارات مرکزی  و رادیاتور 

رادیاتور یا شوفاژ یکی از رایج ترین پایانه های حرارتی در سیستم گرمایش مرکزی به شمار می روند. بخار یا آب گرمی که از رادیاتور عبور می کند؛ سطح بیرونی آن را گرم می نماید، در نتیجه  گرما و حرارت سیستم حرارت مرکزی با آب گرم به محیط منتقل می شود. 

عملکرد سیستم گرمایش مرکزی

طرز کار سیستم گرمایش مرکزی هوشمند ساختمان بر حسب نوع مکانیزم ایجاد گرمایش که می تواند آب گرم ، بخار آب و یا هوای گرم باشد، متفاوت است اما به طور کلی به وسیله دیگ یا بویلر و با فعالیت مشعل ، گرمایی ایجاد می‌ شود. این گرما موجب افزایش حرارت آب تا حد گرم شدن و یا تبدیل شدن آن به بخار می گردد. همچنین در بعضی سیستم ها این گرما برای افزایش دمای هوا مورد استفاده قرار می گیرد. سپس آب گرم یا بخار شده به وسیله موتور پمپ و یا در سیستم حرارت مرکزی ، هوای گرم شده به وسیله فن ، به طبقات هدایت شده و فضای ساختمان را گرم می گرداند.

مزایای سیستم گرمایش مرکزی

• اجرای سیستم گرمایش مرکزی بر خلاف تجهیزات گرمایشی قدیمی تر مانند بخاری و شومینه به دلیل ایجاد دوده باعث سیاه شدن دیوار و سقف نمی شود.
• در اجرای سیستم حرارت مرکزی از تجهیزات بزرگ اما با تعداد محدود استفاده می شود و همین امر هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
• در اجرای سیستم گرمایش مرکزی نیازی به نصب دودکش وجود ندارد.
• سطح ایمنی اجرای سیستم گرمایش مرکزی در مقایسه با سایر سیستم های گرمایشی بالاتر است چراکه احتمال خفگی ناشی از گاز گرفتگی در سیستم حرارت مرکزی وجود ندارد.
• از دیگر ویژگی ‌های قابل‌ توجه اجرای سیستم گرمایش مرکزی ، امکان کار و فعالیت آن در حالت رزرو و استفاده از منابع سوختی پشتیبان است.

معایب سیستم گرمایش مرکزی

•  سیستم گرمایش مرکزی به فضایی مجزا نیاز دارد.
• سیستم گرمایش مرکزی به لوله‌ کشی زیاد در واحدها نیاز است.
• سیستم گرمایش مرکزی ، عدم استقلال ساکنین در کنترل هزینه مصرف به علت تقسیم هزینه بین واحدها را در پی دارد که با راهکارهای هوشمند سازی قابل حل خواهد بود.

حرارت مرکزی با آب گرم

حرارت مرکزی با آب گرم رایج ترین نوع سیستم حرارت مرکزی در ساختمان است. عملکرد سيستم حرارت مرکزی با آب گرم بدین گونه است که آبی که توسط دیگ ، گرم شده است با استفاده از لوله کشی ، گرمای خود را از طریق رادیاتور به محیط منتقل می نماید. سپس هنگامی که این آب گرمای خود را از دست داد، از طریق لوله های برگشت به دیگ بازگشته و مجددا این سیکل تکرار می گردد. سوخت دیگ آب گرم ، عموما از طریق نفت یا گاز شهری تامین می شود.

در سیستم گرمایش مرکزی با دیگ آب گرم از لوله کشی و پمپ برای هدایت آب به سمت رادیاتور استفاده می شود. معمولا در سیستم گرمایش با دیگ آب گرم از یك مخزن ذخیره نیز استفاده می شود. وجود مخازن ذخیره آب گرم برای كاهش اندازه سیستم های گرم كننده ای كه طولانی مدت استفاده می شوند، بسیار مفید است. در سیستم حرارت مرکزی با آب گرم لازم است مخزن و لوله ها عایق بندی شوند. گاها جهت عایق بندی بیشتر مخازن بزرگ، حدود یك متر از منبع در زیر زمین قرار می گیرد.

کنترل گرهای مهم سیستم حرارت مرکزی با آب گرم ، ترموستات (دمابان) ، آکواستات و شیرهای مختلفی هستند که میزان جریان آب و دمای آن را تنظیم می کنند.

حرارت مرکزی با بخار آب

در سیستم موتورخانه با بخار آب که امروزه در بخش خانگی از آن کمتر استفاده می شود، آب در دیگ بخار ، تا تبدیل شدن به بخار تحت حرارت قرار می گیرد. به طوری که در این سیستم گرمایش مرکزی ، بخار است که گرما را به بخش های مختلف خانه منتقل می کند. سپس این بخار در رادیاتور پس از سرد شدن به آب تبدیل می شود. در دیگ بخار نیز مشابه دیگ آب گرم عموما از نفت و گاز طبیعی به عنوان سوخت سیستم حرارت مرکزی استفاده می شود. از آن جایی که مقدار حرارتی که توسط بخار حمل می شود نسبت به آب گرم یا آب داغ بسیار قابل ملاحظه است، سیستم گرمایش مرکزی موتورخانه با دیگ بخار عموما در مناطق بسیار سرد، ساختمان های بلند، کارخانجات بزرگ، پادگان ها و ساختمان های پراکنده ای ، مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستم گرمایش مرکزی موتورخانه با دیگ بخار برحسب مکانیزم انتقال به دو روش مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شود که عبارتند از:

• روش مستقیم

در روش مستقیم سیستم حرارت مرکزی با دیگ بخار، از بخار مستقیما برای گرمایش محیط ساختمان استفاده می شود و این بخار پس از تقطیر به دیگ باز گشته و مجددا این سیکل تکرار می گردد. لوله کشی روش مستقیم حرارت مرکزی با دیگ بخار به سبب حمل بخار، آب و هوا با سایر سيستم های حرارت مرکزی متفاوت است. لوله کشی موتورخانه با بخار آب برحسب ترتیب لوله کشی، به دو شکل یک لوله ای و دو لوله ای اجرا می شود.

 در سیستم یک لوله ای برای رفت بخار و نیز برگشت آب حاصل از تقطیر، از یک لوله استفاده می شود و در واحد حرارتی اتاق نیز، هم برای رفت و هم برای برگشت فقط یک اتصال وجود دارد. اما در بعضی از واحدهای حرارتی از دو اتصال به عنوان اتصالات رفت و برگشت به یک لوله مشترک، استفاده می شود. در تهویه مطبوع و سیستم حرارت مرکزی بیشتر از مدل دو لوله ای استفاده می شود. که در آن یک لوله جهت حمل بخار و یک لوله برای برگشت آب حاصل از تقطیر بخار، در نظر گرفته می شود.

• روش غیر مستقیم

در روش غیر مستقیم سیستم حرارت مرکزی با دیگ بخار، از بخاری که وارد یک مبدل حرارتی شده برای گرمایش آب تا درجه حرارت مناسب استفاده می شود. بدین ترتیب مابقی فرآیند مشابه سيستم حرارت مرکزی با آب گرم است.

حرارت مرکزی با هوای گرم

عملکرد سيستم حرارت مرکزی با هوای گرم بدین صورت است که نفت یا گاز در ترکیب با هوا درون یک کوره مشتعل می شوند. سپس این شعله ها منجر به گرم شدن مبدل فلزی حرارتی شده و در نتیجه گرما به هوای اطراف منتقل می گردد. هوای گرم شده از طریق فن به سمت مبدل گرمایی حرکت کرده و وارد کانال ها می گردد. در نهایت هوای گرم از طریق دریچه هایی که در قسمت های مختلف ساختمان تعبیه شده است، موجب گرمایش ساختمان می گردد. کنترل سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم توسط ترموستات صورت می گیرد.

در درون کوره، محصولات ناشی از احتراق با استفاده از یک لوله دودکش به بیرون از ساختمان هدایت می شود. در کوره های اتمسفری قدیمی، تخلیه کوره مستقیما به بیرون انجام می گرفت و برای اطمینان از خروج کامل گازهای گرم به این شیوه، لازم بود دمای آن ها تا حد زیادی بالا باشد که معمولا باعث هدر رفتن حدود 30 درصد از گرمای تولیدی کوره می گردید. اما امروزه برای افزایش کارایی و کاهش اتلاف انرژی سیستم حرارت مرکزی با هوای گرم ، از یک فن القایی داخلی، در کوره استفاده می شود تا گازهای داخلی را از کنار مبدل عبور داده و به بیرون هدایت نماید. همچنین انواعی از کوره های چگالشی طراحی شده اند که بیشتر گرمای تلف شده در عملیات خروج را بازیابی می کنند.

حرارت مرکزی با گردش هوا

گردش هوا در سيستم حرارت مرکزی با هوای گرم می تواند به دو صورت طبیعی و غیر طبیعی انجام گیرد که در گردش طبیعی، نیروی محرک هوا اختلاف وزن مخصوص هوای گرم و سرد می باشد. هوا پس از گرم شدن در کوره سیستم گرمایش مرکزی از داخل کانال به محل های مورد نظر ارسال گردیده و پس از گرم کردن محیط با از دست دادن مقداری از حرارت خود از طریق کانال برگشت به کوره هوای گرم باز می گردد. اما در گردش اجباری هوا، نیروی محرک توسط بادزن تامین می گردد. این بادزن ممکن است در کوه هوای گرم و یا در وسایلی مانند هواساز و فن کویل قرار داشته باشد. در این سیستم نیز هوای گرم ارسالی به محل مورد نظر پس از گرم کردن محیط به دستگاه گرم کننده هوا باز می گردد، اما سرعت گردش هوای گرم در این سیستم حرارت مرکزی نسبت به گردش طبیعی بیشتر است.

قیمت سیستم حرارت مرکزی

برای مقایسه قیمت انواع سیستم حرارت مرکزی علاوه بر روش انتقال گرمایش (آب گرم، هوای گرم و بخار آب)، پارامترهای موثر متعددی وجود دارند که این مقایسه را با عدم قطعیت همراه می کنند. این عوامل شامل تعداد واحد های ساختمان به جهت تعیین مقدار گرمایش مورد نیاز، نوع تاسیسات مورد استفاده که هر یک بر حسب مشخصاتی که دارند، دارای قیمت های مختلفی می باشند، هزینه حمل و نقل تجهیزات، هزینه نصب و راه اندازی موتورخانه و ... است.