در این نوع دیگ سیال گرم شونده آب است و سعی بر آن است که از تولید بخار جلوگیری شود بنابر این درجه حرارت دیگ به وسیله وسایلی چون ترموستات و آگوستات کنترل می شود. این دیگ ها در دو نوع چدنی و فولادی ساخته می شوند.
دیگ های چدنی:
دیگ های چدنی اغلب به صورت قطعات ساخته می شوندو شامل تعداد زیادی پره چدنی هستند.این نوع دیگ ها دوام و عمر زیادی دارند و چون به صورت پره پره به هم متصل شده اند در صورت لزوم با تعمیر و تعویض قطعات میتوان مدت زیادی از دیگ چدنی استفاده کرد .همین طور میتوان با اضافه و کم کردن پره ها ظرفیت دیگ را تغییر داد. در داخل دیگ های با مصرف سوخت جامد شبکه چدنی و خاکستر دان به کار می برند و نیز دریچه تنظیم کشش دود در روی کانال خروج گاز و دود نصب می کنند .اگر دیگ با سوخت مایع کار کند در جلوی آن یک صفحه به عنوان محل لوله سوخت پاش قرار داده می شود . روی دودکش نیز دریچه اطمینان نصب می شود تا در مواقع اشتعال ناگهانی سوخت و فشارهای غیر عادی به دیگ صدمه نرسد و یا باز شدن دریچه فشار حاصل از انفجار به خارج منتقل شود. داخل این نوع دیگ ها که در معرض شعله مستقیم سوخت پاش قرار می گیرد به وسیله آجر نسوز ملات اندود می شود تا حرارت زیاد باعث فرسودگی قطعات دیگ نشود. مسیر شعله و دود مطابق نظر سازنده باید طوری انتخاب شود که حداکثر حرارت ضمن عبور گاز از لا به لای پره های دیگ کسب شود و اگر آجر چینی مورد استفاده قرار بگیرد باید این موضوع رعایت شود. روی دیگ های چدنی لوازم و وسایل زیر به کار می رود:
1-عایق و پوشش که اتلاف حرارتی را تقلیل دهد
2-شیر تخلیه و تغذیه آب که به طور معمول در زیر دیگ قرار دارد
3-کلکتور ها که لوله های رفت و برگشت از آن منشعب می شوند
4-دریچه تنظیم و کشش دود
5-شیر اطمینان در دیگ های سیستم بسته که منبع انبساط در آن ها به هوای آزاد ارتباط ندارد .
ظرفیت دیگ های چدنی از 10000تا 500000کیلوکالری در ساعت است و نسبت به ظرفیت حرارت به شکل های مختلف و ابعاد متنوع ساخته شده اند و حداکثر فشاری که میتوانند تحمل کنند معادل 5 اتمسفر صنعتی است و فشار آزمایشی آن ها حدود 7 کیلوگرم برسانتی متر مربع با اتمسفر صنعتی است. راندمان دیگ های چدنی با سوخت جامد حدود60%و برای دیگ های با سوخت مایع و گازی معادل 85%است. ظرفیت این دیگ ها بر حسب کیلوکالری در ساعت تعیین می شود ودر بعضی مواقع با سطح حرارتی مشخص می شود که در این صورت بر حسب نوع سوخت و ساختمان دیگ هر متر مربع سطح حرارتی بین 8000تا12000کیلو کالری در ساعت حرارت میدهد.
دیگ های فولادی:
دیگ های فولادی به عکس دیگ های چدنی دوام چندانی ندارند و خطر زنگ زدگی و خوردگی فلز به علت ترکیب با اکسیژن در حرارت های بالا زیاد است. این دیگ ها به انواع مختلف زیر تقسیم می شوند که مهمترین آن ها عبارتند از:
1-دیگ با لوله آتش-که برای تهیه آب گرم است و برای ظرفیت های زیاد به کار برده می شود.
2-دیگ با لوله آب گرم-که در این نوع دیگ ها آب در داخل لوله های مسی جریان دارد و شعله خارج لوله ها است .
3-دیگ های قائم
4-دیگ های افقی
5-دیگ های کامل که کلیه وسایل آن در کارخانه سازنده روی یک شاسی سوار می شود.این دیگ ها برای ظرفیت و فشار بالا ساخته شده اند و بر حسب نوع سوخت و طریقه تخلیه دود به اشکال مختلف ساخته می شوند .
6-دیگ های بخار فولادی که به منظور تهیه بخار با فشار های زیاد ساخته می شوند و از فشار های کم بین5 تا 10 اتمسفر شروع و تا فشار 20اتمسفرنیز می رسد و حتی در دیگ های بخار صنعتی فشار بخار تا 180 اتمسفر صنعتی نیز خواهدبود .ولی دیگ هایی که در حرارت مرکزی بیشتر معمول است با فشار 10 اتمسفر صنعتی در دو نوع فشار قوی و2 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در نوع فشار ضعیف است که حرارت دهی ان ها بین 25 تا 125هزار کیلوکالری در ساعت است.
در سیستم حرارت مرکزی که با عنوان شوفاژ مطرح می شود .در محلی به نام موتورخانه دستگاههایی از قبیل دیگ - مشعل- پمپ-و... نصب شده و حرارت به سیال واسطه که میتواند اب باشد منتقل گردیده سپس پمپ موجود در موتورخانه ابگرم را توسط لوله کشی به داخل اتاقها هدایت نموده و وارد رادیاتورهای مستقر در اتاق می کند
این رادیاتورها گرما را به اتاق منتقل کرده و در نتیجه دمای اب کاهش می یابد و آب توسط لوله برگشت به طرف موتورخانه رفته و برای جذب مجدد گرما به داخل دیگ هدایت می شود و بار دیگر این سیکل و چرخه تکرار می شود . اصولا در سیستم حرارت مرکزی که از آبگرم استفاده می شود دمای خروجی اب از دیگ 180 درجه فارنهایت و دمای ورودی اب به داخل دیگ که گرمای لازم را به اتاق منتقل کرده است . برابر 160 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود .به عبارت دیگر اختلاف دمای ابگرم خروجی از دیگ و آب برگشت داده شده از ساختمان برابر 20 درجه فارنهایت است . نحوه گرم شدن اتاق توسط رادیاتور به صورت جابجایی آزاد یا طبیعی میباشد .هوای بالای رادیاتور معمولا به دلیل گرم شدن سبک شده و به طرف بالا حرکت میکند .و هوای سرد طرف مقابل اتاق جایگزین آن می شود .به همین ترتیب یک چرخش طبیعی در جریان هوای اتاق بوجود آمده و دمای تمامی نقاط اتاق بالا رفته و اتاق گرم می شود . رادیاتور شوفاژ فاقد هرگونه موتور یا وسیله برقی است .پس نمیتوان توسط رایاتور شوفاژ دمای اتاق را کنترل کرد .میزان رطوبت نسبی اتاق نیز قابل کنترل نمی باشد .اصولا وقتی هوای اتاق گرم می شود میزان درصد رطوبت نسبی کاهش می یابد .به عبارت دیگر رادیاتور شوفاژ میزان رطوبت نسبی اتاق را کاهش می دهد .و بایستی توسط افزودن بخار به هوای اتاق میزان رطوبت مورد نیاز انسان را تامین نمود .
به طور کلی در زمستان فضاهایی که کنترل دما و در صد رطوبت نسبی در آنها اهمیت زیادی ندارد می توان از رادیاتور شوفاژ استفاده نمود بهترین محل نصب رادیاتور در زیر پنجره یا کنار دیوارهای خارجی است .علت این است که توسط رادیاتور شوفاژ در فصل زمستان دائما گرما به اتاق افزوده می شود .ولی دمای اتاق بالا نمی رود و این دما ثابت می ماند .چون بخش بیشتری از گرمای تولید شده تلف می شود . تلفات حرارتی از دو طریق انجام میگیرد . یکی تلفات حرارتی ناشی از جداره ها از قبیل سقف- کف و دیوار و پنجره و... دیگری تلفات حرارتی ناشی از نفوذ هوای سرد از درزهای پنجره می باشد . به عبارت دیگر چه بخواهیم و نخواهیم این تلفات حرارتی صورت می گیرد . ما فقط میتوانیم میزان آن را کاهش دهیم ولی نمیتوانیم آن را به طور کامل حذف نماییم . پس بهتر است رادیاتور را در زیر پنجره نصب کنیم تا مقداری از حرارت رادیاتور صرف تلفات پنجره وجدارها شود .و بخشی که باقی می ماند اتاق را گرم کرده و دمای ان را در حدی مناسب نگه دارد .و بتوانیم در نزدیکی پنجره از اتاق استفاده نماییم . اگر رایاتور در خلاف ضلع پنجره نصب شود . به دلیل سردی محیط اطراف پنجره استفاده از آن محیط خالی از اشکال نمی باشد . پیشنهاد دیگری که در اینجا مطرح است این می باشد . که در حد امکان پنجره ها دارای شیشه دوبل یا دولایه باشند . استفاده از شیشه دوجداره علاوه بر اینکه سبب عایق صدا خواهد بود . همچنین میزان ضریب انتقال حرارت شیشه را به حد نصف می رساند .در نتیجه تلفات حرارتی کاهش می یابد . و سبب صرفه جویی در مقدار پره های رادیاتور می شود .و در فصل زمستان از خیس شدن شیشه در سطح داخل اتاق جلوگیری میکند . چون سطح شیشه در فصل زمستان یک لایه سرد است . در اثر تماس بخلر آب در داخل اتاق با آن در روی شیشه آب جاری می شود . ولی وقتیکه شیشه دوجدار باشد . سطح داخلی آن گرم شده و میعان در سطح شیشه اتاق نخواهد افتاد . رادیاتورهای شوفاژ از نظر جنس به سه دسته تقسیم می شوند . چدنی -فولادی و آلومینیومی خط تولید رادیاتورهای چدنی به دلیل پایین بودن راندمان حرارتی و بالا بودن وزن آنها برچیده شده و تقریبا منسوخ شده می باشد .
سیستم لوله کشی با برگشت مستقیم
در این روش، آب برگشتی از هر دستگاه پخش کننده ی حرارت مستقیما وارد لوله برگشت شده، مسیر حرکت به سمت موتورخانه را طی می کند. در این لوله کشی، دستگاه پخش کننده ی حرارتی که به موتورخانه نزدیک تر است، نسبت به دستگاه های دیگر طول لوله ی رفت و برگشت کمتری (افت فشار کمتری در مسیر) در نتیجه آب در مدار دستگاه راحت تر و بیشتر سیرکوله شده، در مدارهای دستگاه های دورتر ، کمتر جریان می یابد. این طریقه لوله کشی برای جایی که دستگاه های پخش کننده حرارت دارای افت فشار های نامساوی (مانند فن کویل) دارند، توصیه می شود. لازم به ذکر است سیستم لوله کشی رادیاتور ها در ساختمان های کوچک با برگشت مستقیم انجام می گردد.
سیستم لوله کشی با برگشت معکوس
اگر دستگاه های پخش کننده گرما دارای افت فشار مساوی و یا تقریبا مساوی باشند، لوله کشی با برگشت معکوس برای آنها پیشنهاد می شود. در این سیستم آب برگشتی از دستگاه ها در جهت حرکت آب در لوله رفت حرکت می کند تا لوله برگشت آب آخرین دستگاه نیز به آن متصل می گردد، پس از آن آب به سمت موتورخانه حرکت خواهد کرد. در این سیستم لوله کشی مجموع طول لوله های رفت و برگشت برابر هستند، در نتیجه افت فشار در مدار لوله کشی تمام دستگاه ها مساوی است. اگر افت فشار آب در خود دستگاه مساوی یا تقریباً مساوی باشد، مقدار آب در هر مدار متناسب با قطر لوله محاسبه شده، جریان خواهد یافت. لازم به ذکر است که سیستم لوله کشی بیشتر ساختمان ها به این روش انجام می شود.
سیستم لوله کشی مختلط
در این سیستم قسمتی از لوله کشی برگشت به صورت مستقیم و قسمتی دیگر به طور معکوس انجام می شود. در این سیستم مجموع اندازه طول لوله رفت و برگشت و در نتیجه مقدار افت فشار در مسیر لوله کشی برای دستگاه ها مساوی نیست. اختلاف مقدار جریان آب به مقدار افت فشار محاسبه شده در رایزرهای رفت و برگشت بستگی دارد که شامل افت فشار های زیر است:
1.افت فشار در مدار لوله کشی رفت و برگشت هر دستگاه تا محل برگشت معکوس
2.افت فشار در خود دستگاه
3.افت فشار در وصاله ها و شیرهای هر مسیر
لازم به ذکر است که لوله کشی قسمت برگشت معکوس سیستم می تواند در کف زیرزمین و یا در داخل سقف کاذب پیاده شود.
سیستم حرارتی گرمایش از کف که انتقال حرارت به صورت تشعشعی (تابشی) سهم زیادی در فرآیند گرمایشی آن دارد، درمقایسه با سایر سیستمهای حرارتی نه تنها در صرفه جویی و بهینه سازی مصرف انرژی بلکه در مقوله رفاه و آسایش ساکنان ساختمان ها دارای نقاط قوت بسیاری می باشد. در سالهای اخیر، سیستم گرمایشی از کف بسیار متداول شده است و دلیل این گسترش روزافزون بهینه بودن مصرف انرژی، توزیع یکسان گرما در تمامی سطح و فضا و دوری از مشکلات موجود در سایر روش ها ، به عنوان مثال سیاه شدن دیوارها، گرفتگی و پوسیدگی لوله ها و… می باشد. استفاده از روش گرمایش از کف جهت گرمایش محل سکونت از دیرباز به طرق مختلف انجام می گرفته است.
به طور کلی سه نوع روش گرمایش از کف موجود است:
1.گرمایش با هوای گرم
2.گرمایش با جریان الکتریسیته
3.گرمایش با آب گرم
به دلیل اینکه هوا نمی تواند
گرمای زیادی را درخود نگاه دارد روش هوای گرم در موارد مسکونی چندان به صرفه نیست و
روش الکتریکی نیز فقط زمانی مقرون به صرفه است که قیمت انرژی الکتریکی کم باشد.درمقایسه
با دو روش ذکر شده، سیستم گرمایش با آب گرم مقرون به صرفه تر و خوشایندتر می باشد.
بدین خاطر سالهای متوالی در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. روش گرمایش
از کف به عنوان راحت ترین، سالم ترین وطبیعی ترین روش برای گرمایش شناخته شده است.
همانطور که افراد دریک روز سرد زمستانی توسط تشعشع خورشید احساس گرما می نمایند
دراین روش نیز گرما را بوسیله انتقال حرارت تشعشعی(تابشی) از کف دریافت می کنند و
یقیناً احساس آسایش بیشتری خواهند نمود. در این سیستم گرمایشی معمولاً دمای آب گرم
موجود در لوله های کف خواب بین 30 تا60 درجه سانتی گراد می باشد که درمقایسه با
سایر روشهای موجود، که دمای آب بین 54 تا 71 درجه سانتی گراد است، 20 تا40 درصد در
مصرف انرژی صرفه جوئی می شود. در ساختمان هائی که دارای سقف بلند می باشند استفاده
از سیستم گرمایش از کف باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه جوئی در مصرف سوخت می شود، به
این خاطر که در سایر روشها (مانند رادیاتور و بخاری) هوای گرم در اثر کاهش چگالی
سبک شده و به سمت سقف می رود و اولین جائی را که گرم می کند سقف می باشد. به علت
بالا بودن دمای هوا در کنار سقف میزان انتقال حرارت آن به سقف از هرجای دیگر بیشتر
است و این عامل باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود.
در روش گرمایش از کف ابتدا قسمت پائین که مورد نیاز ساکنین است گرم می شود وهوا با
دمای کمتری به سقف می رسد، که این یکی از مزایای اصلی این سیستم می باشد. یکی دیگر
از مزایای استفاده از روش گرمایش از کف که امروزه بسیار مورد توجه واقع می شود
آسایش و راحتی افراد می باشد، به طوریکه آسایش و راحتی فرد در محل سکونتش بدون
اینکه از هر بابت دارای محدودیت باشد فراهم می شود. در نظر بگیرید که بدن شما در
یک اتاق بگونه ای گرم شود که شما در هنگام استراحت هیچگونه هوای گرمی را استنشاق
نکنید وتنفس شما بسیار ملایم صورت گیرد، این بهترین روش گرم کردن در یک آپارتمان و
یا یک منطقه صنعتی است. همه اعضای بدن شما بخصوص پا که بیشترین فاصله را با قلب
دارد همیشه گرم خواهد ماند و این برای انسان بسیار مطلوب خواهد بود. همانگونه که
قبلاً اشاره شد در گرمایش بوسیله رادیاتور یا بخاری دمای قسمت پائین اتاق سردتر از
بالای آن می باشد که این حالت برای کودکان که دارای اندام کوچکی هستند ناخوشایند
است، بطوریکه افزایش البسه آنها برای جلوگیری ازبیماری، آزادی کودکانه آنها را
محدود می کند. سیستم گرمایش از کف برخلاف رادیاتور که هوای محل سکونت را به دلیل
گرمای بیش ازحد خشک می کند،رطوبت را درحد متعادل نگه می دارد. همانطور که می دانید
بیشتر افراد از کثیف شدن دیوارها و محیط زندگی در اثر استفاده ازمنابع گرمایی
همچون بخاری و رادیاتور احساس نارضایتی می کنند. از آنجا که درسیستم گرمایش از کف
جریان هوا به آرامی از پایین به بالا می باشد بنابراین دیوار ها پاکیزه می مانند.
همین امر در مورد افرادی که دارای آلرژی (حساسیت) هستند بسیار مورد اهمیت است زیرا
که محیط زندگی عاری ازهرگونه محرک خواهد شد. استفاده از این سیستم در مکانهایی
همچون آشپزخانه و حمام که کف آنها معمولاً خیس و مرطوب است مناسب بوده و باعث خشک
شدن کف می شود. مسئله مهم دیگر اینکه در این روش رطوبت زمین که دربعضی ازمنازل
منجر به بروز بیماریهای مفصلی می شود از بین رفته و باعث کاهش درد بیماران مبتلا
به ناراحتی هایی از قبیل رماتیسم خواهد شد.
همچنین از رطوبت دیوارها و کپک زدن آن که شکل خوشایندی ندارد جلوگیری می شود و دیگر اینکه در این سیستم جایی برای رشد و تکثیر حشرات موزی وجود ندارد. یکی دیگر از فواید سیستم گرمایش از کف این است که دیگر فضای منزل یا محل کار توسط دستگاههای رادیاتور و بخاری اشغال نمی شود و به همین منظور آزادی بیشتری در تغییر دکوراسیون محل زندگی خواهید داشت. شاید به نظر آید که به هنگام نصب سیستم کف خواب دیگر نمی توانید پوشش مورد علاقه تان را برای کف انتخاب کنید! ولی این طور نیست. مطمئن باشید که شما می توانید برای پوشش کف منزل خود از هر نوع مصالحی ازجمله سنگ، سرامیک، کاشی پارکت چوب وفرش نیز استفاده کنید بدون اینکه تأثیری درگرمای مطلوب محیط شما بگذارد. یکی دیگر از مزایای استفاده از سیستم گرمایش از کف در روشهای ذوب برف می باشد بطوریکه از این روش برای ذوب یخ یا برف موجود در پیاده روها، لنگرگاههای بارگیری، جاده ها، ورودی ساختمانها و بیمارستانها، باند فرود هواپیما و زمینهای ورزشی از جمله زمین فوتبال وغیره که دسترسی آسان و سریع به محل الزامی است می توان استفاده کرد. بطوریکه این روش علاوه برکاهش هزینه های برف روبی و نمک پاشی، در حفظ ساختار موارد گفته شده بسیار موثر خواهد بود.