پیمانکار رتبه یک تاسیسات

افزایش بازدهی
10 روش جدید و کاربردی برای افزایش بازدهی سیستم های تهویه مطبوع
1398-03-22
آشنایی با چالش های تهویه مطبوع در فضای لابی ها و میان تالارها
1398-03-24
Show all

بررسی کلی و نحوه کارکرد تکنولوژی سیستم سرمایش تابشی در یک ساختمان

مترجم: احسان نجفی
خرداد ماه 98

 

سیستم سرمایش تابشی

 

مقدمه

سیستم سرمایش تابشی بیش از سه دهه است که به طور قابل توجهی در شمال آمریکا گسترش یافته اند. در حال حاضر این تکنولوژی برای پروژه های مسکونی، تجاری و صنعتی رشد پیدا کرده است.
آخرین مرحله از فرآیند تکامل سیستم سرمایش تابشی، در اروپا و در اوایل 1990 ظاهر شد. در اوایل سال 2000، مهندسان آمریکای شمالی شروع به استفاده از این تکنولوژی در طراحی های خود کردند. امروزه سرمایش تابشی، موضوع داغ مورد بحث در میان مهندسان و معماران طراحی تجاری است، زیرا این سیستم به طور فزاینده­ای در پروژه های LEED (رهبری در انرژی و شهرسازی) برای صرفه جویی انرژی و ارائه بالاترین آسایش حرارتی برای ساختمان­های متصرف، مورد استفاده قرار گرفته است.
به عنوان مثال آزمایشگاه تحقیقات انرژی های تجدید پذیر تاسیسات در شهر گولدن(CO) یک پروژه پلاتین LEED  است. این ساختمان یکی از اولین پروژه­ های بزرگ در زمینه ساختمان با انرژی خالص صفر در شمال آمریکا به شمار می­رود. ساختمان  CO، صفحه تابشی سرمایش و گرمایش را به علاوه طراحی مکانیکی یکپارچه و دیگر رویکردهای معماری مانند سیستم های تهویه هوای زیر کف و روشنایی روز طبیعی (UFAD) را به صورت برجسته نشان می­دهد.

 

 

یکی دیگر از پروژه­های تاسیسات LEED  پلاتین که به تازگی بازسازی شده، آکادمی علوم کالیفرنیا است که در سال 2008 افتتاح شد. 410،000 فوت مربع تسهیلات سیستم­های گرمایش یا سرمایش تابشی که آسایش 38،000 فوت مربع از سطح اصلی را فراهم می کند، از ابعاد مهم این پروژه است.

 

سیستم سرمایش تابشی

برای درک بهتر سیستم سرمایش تابشی و نحوه کارکرد آن، در این مقاله بررسی کلی این تکنولوژی ارائه شده است.

سرمایش تابشی چیست؟

سیستم های خنک کننده تابشی، آب سرد (معمولا 55 تا 58 درجه فارنهایت) یا مایع گلیکول-آبی را از طریق PEX (پلی اتیلن کراس لینک) که لوله های تعبیه شده در کف، دیوار، سقف و یا پانل های قرار داده شده بر روی دیوار یا سقف هستند، به گردش در می­آورند. این مایع سرد، حرارت بیش از حد ساختمان را دریافت می­کند و آن را برای سیستم چیلر و یا منبع زمینی به منظور مبادله گرمایی می­فرستد. عملکرد این سیستم شبیه به گرمایش تابشی است، ولی در جهت معکوس.
برخی تصورات غلط رایج در مورد انتقال حرارت این است که حرارت بالا می­رود و از این سطوح، تنها می توان برای گرمایش استفاده کرد. واقعیت این است که هوای گرم بالا می­رود، نه گرما. با توجه به قانون دوم ترمودینامیک، گرما از یک سطح گرم به یک سطح سرد منتقل می شود. در نتیجه، می توان از خنک کننده تابشی به منظور جذب حرارت از سطوح اطراف و ساختمان استفاده کرد.

آیا سیستم سرمایش تابشی می تواند تمام نیازهای سرمایشی یک ساختمان را تامین کند؟

این سیستم ها طراحی نشده­اند که مستقل باشند بلکه آن­ها همراه با سیستم HVAC نیز کار می­کنند. امکان دادن به طراحان برای طراحی پکیج تهویه مطبوع در ساختمان، از جمله مزایای استفاده از سیستم سرمایش تابشی است.
توجه داشته باشید که بار سرمایشی از سه جزء تشکیل شده است: بار حس کردنی (حرارت خشک)، بار نهفته (رطوبت)، بار خورشیدی. سیستم خنک کننده تابشی تنها می تواند بار سرمایشی حس کردنی و خورشیدی را تحت تاثیر قرار دهد. سیستم­های تهویه مطبوع بخش نهفته را هدف قرار می­دهند.

 

سیستم سرمایش تابشی

رطوبت در ساختمان چگونه کنترل می شود؟

همانطور که در بالا اشاره شد، رطوبت در بخش نهفته بار سرمایشی است که معمولا با عنوان بار حباب مرطوب و یا بار به دست آمده شناخته می­شود. رطوبت در یک ساختمان به وسیله سیستم تهویه مطبوع از دو روش زیر کنترل می­شود:

•   از طریق تبرید مکانیکی: سرمایش فرعی و سپس باز گرمایش هوا
•   از طریق یک سیستم جذبی خشک کن که آب را از هوا جذب می­کند و پس از آن به صورت دوره­ای بازیابی می­کند و شبیه به اصول سیستمی است که سختی آب را می­گیرد.
رطوبت نسبی (RH) و درجه حرارت، نقطه شبنم را در فضا مشخص می­کنند. برای جلوگیری از بروز مسائل چگالش در ساختمان، سیستم سرمایش تابشی باید به نقطه شبنم و تنظیم دمای مایع نظارت کند.

چه نوعی از پوشش های کف را می توان در سیستم خنک کننده تابشی استفاده کرد؟

استفاده از سطوح جامد بسیار رسانا مانند کاشی، بتن و یا سنگ توصیه می شود. فرش ضخیم، لفاف و یا سطوح نرم مشابه توصیه نمی شود و باید از آن­ها اجتناب شود. فرش کردن اگر به صورت کم و سبک باشد، می­توان در سطوح استفاده کرد. اگر چه این کار مثل عایق عمل کرده و می تواند ظرفیت سرمایشی را کاهش دهد.

 

سیستم سرمایش تابشی

مقدار انرژی پیش بینی شده از یک سیستم سرمایش تابشی به منظور پشتیبانی چقدر است؟

حداکثر ظرفیت یک سیستم سرمایش تابشی از کف در حدودBtu/hour 14 در هر فوت مربع (برای طراحی با دمای 78 درجه فارنهایت) است. در نواحی­ای از سطح که جذب تابش به صورت موج کوتاه است (به عنوان مثال، نواحی که خورشید می­تابد یا چراغ وجود دارد)، ظرفیت سرمایش باید بالا بوده و در حدودBtu/hour  25 در هر فوت مربع برسد. ظرفیت سرمایش می تواند بسته به مصالح به کار گرفته شده در کف و درجه حرارت سیال مورد استفاده سیستم در هر زمان، متفاوت باشد.

آیا راه اندازی و نگهداری سیستم های تابشی آسان است؟

یک سیستم تابشی که به درستی طراحی و ساخته شده است مشابه انواع دیگر سیستم های هیدرونیک نیاز به تعمیر و نگهداری خواهد داشت. سیستم های تابشی را می توان با استفاده از یک شیر تعادلی برای هر منطقه متعادل کرد. این کار بسیار توصیه می شود زیرا هر منطقه را می توان برای تغییر در مقدار بار تنظیم کرد.
بر خلاف سیستم های هوا، سیستم های تابشی به فیلتراسیون و یا شبکه کانال که ممکن است نشتی داشته باشند، نیازی ندارند. تغییرات فشار استاتیک در طول زمان باعث نامتعادل شدن سیستم­های هوا می­شود ولی سیستم­های تابشی با تغییر فشار استاتیک، تحت تاثیر قرار نمی­گیرند. به این معنی که، سیستم تابشی که یک بار راه اندازی شده است، عملکرد آن در طول زمان ثابت خواهد ماند.

 

منبع:

https://facilityexecutive.com

یک دیدگاه