تاریخچه سیستم های گرمایشی در ایران
سیستم های گرمایشی در ایران
سیستم های گرمایش در کشور ما تاریخچه کهن و بزرگی را دارا می باشد. همان گونه که انسان در هر محیطی در جستجوی آرامش روحی خود بوده اند، آسایش شرایط جسمی هم از خواسته های نیاز وی بوده است. بعد از سوختهای معمولی مثل درست کردن آتش توسط هیزم، انسان راه حلهایی برای استفاده راحت تر و بهینه تر برای گرمایش و آسایش خود به وجود آورد.
آتشدان
آتشدان از اولین سیستمهایی می باشد که انسان برای گرمایش خود در فصل های سرد در فضای داخلی استفاده میکرده است.
طرز کار آتشدان به این صورت بود که هیزم را در آن آتش میزدند به طوری که یک محوطه بسیار کوچک یا با استفاده از یک ظرف تقریباً بزرگ، در آن آتش درست میکردند.
یکی از مشکلات این سیستم نگهداری آن بوده است.به طوری که غفلت از آن باعث آتش سوزی میشده است،وبرای روشن بودن آن یک نفر باید مرتب از شب تا صبح هیزم آن را تأمین میکرده است.
کرسی
در ایران هم از آتشدان همانند سایر کشورها برای گرمایش فضای داخلی استفاده می کردند. بعد از این شیوه، کرسی یکی از ابداعات مهم ایرانیان بوده است. نحوه کار آن به این صورت بوده که یک مرحله فراتر از آتشدانها بوده و با تفکری صحیح، از مشکلات آتشدانها کاسته است.
نحوه کار کرسی به این صورت بوده که معمولاً از اطاقی با یک در ورودی و بدون پنجره که برودت هوا در آنجا کمتر بوده است، برای تعبیه کرسی استفاده میشد و به جای استفاده از هیزم و یا آتش، از خاکستر داغ به دلیل عدم دود زایی در فضای اتاق، برای گرمایش محیط داخلی بناها بهره گرفته میشد.
روش طراحی کرسی ها به این صورت بوده که در وسط فضای مورد نظر یک حفره به عمق حداکثر 30 سانتی متر به وجود میآوردند و خاکستر داغ را در وسط این فضا میریختند. گرم نگه داشتن دائمی کرسی در طول مدت استفاده آن، شرایط خاصی را ایجاب میکند؛ به این صورت که یک نفر از اهل خانه (معمولاً مادر خانه) مسئولیت آنرا به عهده میگرفت. وظیفه وی بسیار حیاطی است، به این خاطر که او میبایست از گرم بودن خانه در طول شب که همه خواب هستند، مطمئن و مرتباً با خاکستر داغ آنرا گرم نگه دارد.
البته کرسی هم مثل بسیاری از سیستم های گرمایشی مشکلات خود را داشته ودارد.به عنوان مثال خیلی از مردم نحوه درست استفاده از زغال را نمیدانستند و دچار خفگی میشدند.
در کشور ما از گذشته تا کنون، کرسی به عنوان متداول ترین وسیله گرمایشی مورد استفاده قرار دارد و حتی در بسیاری از روستاهای کشور، هنوز کرسی و سیستم آن برقرار می باشد.
شومینه
اما جایگزینی کرسی با شومینه به اولین سفر ناصرالدین شاه به اروپا به سال 1290هجری شمسی باز می گردد و میتوان گفت سفر وی به اروپا پیش زمینهای برای ورود شومینه به عنوان سیستم گرمایشی در ایران بود. وی در سفر خود به فرانسه، با دیدن شومینه و نحوه کارکرد و البته بیشتر به دلیل زیباییهای آن که توسط استادان گچ بری انجام شده بود، شومینه را به ایران آورد و بعد از این سفر ما شاهد هستیم که در کاخ گلستان تهران به عنوان ارگ سلطنتی دربار ناصرالدین شاه، شومینه به فضای داخلی کاخهای بیرونی و اندرونی گلستان و حتی به خانه اشراف و اعیان و افراد طبقه متوسط جامعه در سراسر کشور راه پیدا می کند.
کارکرد شومینه در ایران به دلیل عدم آشنایی و سخت بودن نگهداری و تمیز کردن آن زیاد گسترش پیدا نکرد و کم کم کاربرد شومینه به سمت پیش بخاری، پیش رفت و به عنوان یک نماد بصری با جلوه های زیبا در فضای داخلی امکان استفاده می شد. البته گاهاً خاکستر ذغال داغ را برای گرمایش در فضای شومینه قرار می دادند تا کمترین آلودگی را داشته باشد و بحث تمیز کردن آن نیز آنچنان سخت نباشد.با گذشت زمان و پیشرفت ایران با توجه به استفادههای مختلف از نفت و صنایع وابسته به آن و رشد سریع انقلاب صنعتی در جهان، وسایل گرمایشی و روشنایی در ایران تغییر پیدا کرد. تقریبا با شروع دوران پهلوی در ایران، ورود وسایل گرمایشی جدیدا به ایران آغاز شد و استفاده از علاالدین در خانه ها به علت راحتی و در دسترس بودن برای قشر متوسط کاربری بیشتری نسبت به شومینه پیدا کرد.
بخاری نفتی
پس از ان بخاری جای علاالدین رواج را گرفت و دلیل آن آلایندگی کمتر و مصرف بهینه و راحت تر بخاریهای نفتی بود و تا سالها کاربری زیادی جهت گرمایش داشت و هم اکنون نیز قابل کاربرد است.از مشکلات این سیستم میتوان به خفگی بر اثر گاز منواکسیدکربن به علت استفاده از دودکش اشاره کرد.
بخاری برقی
کمکم با ورود بخاری برقی به ایران،استفاده کنندگان آن بیشتر شدند.آلودگی های زیاد بخاری نفتی باعث شد تا مردم به استفاده از بخاری های برقی روی بیاورند.همچنین امنیت بیشتر بخاری برقیدراستقبال عموم را از این وسیله تأثیرگذار بوده است.ازبیشترین مشکلات این سیستم میتوان به سوختگیاشاره کرد.
بخاری گازی
بخاری های گازی جایگزین مناسبی برای بخاری های برقی بودند.به علت مصرف زیاد بخاری های برقی نسبت به گازی،و صرفه اقتصادی،استفاده از بخاری گازی عنوان سیستم گرمایش در ایران بسیار متداول است.فراوانی گاز در کشور ما و همچنین بالاتر بودن هزینهی مصرفی بخاری برقی استقبال عموم مردم از بخاری گازی بیشتر از بخاری برقی است.هم اکنون بخاری گازی به عنوان یکی از سیستم های متداول گرمایشی در ایران مورد استفاده واقع میشود. مثل بخاری نفتی میتوان خفگی بر اثر کاز منواکسیدکربن به علت استفاده از دودکش را از مشگلات بزرگ این سیستم نام برد.
سیستم های مرکزی
با به وجود آمدن سیستم مرکزی مثل شوفاژخانه و مشعل نسل جدیدی از سیستم های گرمایش در کشور ما رواج پیدا کرد.استفاده از بخاری های بدون دودکش هم یکی دیگر از راه های متداول دیگر جهت گرمایش است.عملکرد بخاریهای گازسوز بدون دودکش به گونه‌ای است که احتیاجی به مجرای خروج دود در محصول و تعبیه دودکش دردیوار، سقف و پشت بام منازل ندارند. صرفاً میتوان با دسترسی به انشعاب گاز، ضمن رعایت دستورالعمل سازنده و استانداردهای مربوطه، امکان استفاده از گرمای مطبوع آن را فراهم کرد. در این بخاری‌ها فرایند احتراق با راندمان حدود 4/90 درصد انجام میشود و اکثر گاز خروجی حاصل از آنها، دی اکسید کربن و بخار آب میباشد و از آنجا که این بخاری نیازی به دودکش ندارد، بخار آب ایجاد شده در فضای اتاق منتشر شده و رطوبت لازم را ایجاد می‌نماید.
از کرسی های زغالی تا چیلر های گازی و برقی
امروزه پیشرفت تکنولوژی باعث شده تا گزینه های مختلفی برای انتخاب وسایل، تجهیزات و سیستم های مناسب گرمایشی منازل وجود داشته باشد. این روزها در میان مولفه های مصرف انرژی در ساختمان، سیستم های گرمایشی که عمدتا از سوخت های فسیلی استفاده می کنند، از جمله مصرف کنندگان عمده انرژی به شمار می روند.
در روزگاری که خبری از کرسی های زغالی نیست، توجه به عوامل گوناگونی که در میزان مصرف انرژی گرمایشی نقش دارند، بسیار مهم است.
به همین دلیل وسایل گرمایشی متنوعی همانند شوفاژ، فن کویل، چیلر، بخاری و شومینه های گازی و… در منازل امروزی استفاده و سیستم های گرمایش از کف، دیواره ها و سقف در طراحی و ساخت خانه های امروزی لحاظ می شود.
مقایسه راندمان حرارتی نسل جدید و قدیم تجهیزات گرمایشی
مطابق گزارش‌ها و اسناد موجود راندمان حرارتی معمول نسل قدیم تجهیزات گرمایشی که در کشورهای پیشرفته دنیا تولید شده‌اند بین 55 تا 65درصد متغیر است. طبق همین گزارش‌ها در صورت بکارگیری نسل جدید تجهیزات گرمایشی این راندمان حرارتی تا حد کاملا چشمگیری قابل افزایش است.
بنابراین واضح است که در صورت جایگزینی نسل جدید تجهیزات گرمایشی عملا صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای در مصرف انرژی ساختمان حاصل خواهد شد.طبق گزارش ارائه شده توسط وزارت انرژی آمریکا (1) در صورت بکارگیری نسل جدید تجهیزات گرمایشی در برخی موارد تا 50درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی میشود. طبق گزارش (2) یکی از معتبرترین موسسات فعال اروپا در زمینه انرژی، با جایگزینی تجهیزات گرمایشی با راندمان بالا به جای نسل قدیم تجهیزات گرمایشی میتوان تا 40درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی کرد.طبق گزارش دیگری که توسط وزارت انرژی آمریکا ارائه شده است، افزایش سرمایه‌گذاری صورت گرفته جهت جایگزینی نسل جدید تجهیزات گرمایشی به صورت میانگین طی یک دوره 5/5ساله قابل جبران است.با توجه به آمار ارائه شده توسط سازمان بهینه‌سازی مصرف سوخت کشور(3) هم‌اکنون سالانه بیش از 7میلیارد دلار جهت تامین گرمایش مورد نیاز ساختمان‌ها در ایران هزینه میشود. بنابراین، در صورت جایگزینی نسل جدید تجهیزات گرمایشی و با توجه به صرفه‌جویی 40درصدی به واسطه بهره‌گیری از این تجهیزات، سالانه حدود 3میلیارد دلار در مصرف انرژی صرفه‌جویی خواهد شد. با یک محاسبه ساده میتوان به این نتیجه رسید که با صرفه‌جویی حاصل از جایگزینی مورد اشاعه عملا امکان احداث 50هزار واحد آپارتمانی جدید در سراسر کشور فراهم میشود.چرا حداکثر راندمان حرارتی نسل جدید تجهیزات گرمایشی 110درصد میباشد؟در نسل جدید تجهیزات گرمایشی تدابیری اندیشیده شده است تا پتانسیل‌هایی که در نسل قدیم تجهیزات گرمایشی به کار گرفته نشده‌اند به بهترین شکل مورد بهره‌برداری قرار گیرند. در نسل جدید تجهیزات گرمایشی به پتانسیل هوای ورودی توجه ویژه‌ای شده است. در نگاه موشکافانه جدید، هوای ورودی علاوه‌بر اینکه یکی از عوامل مورد نیاز جهت احتراق میباشد به عنوان یکی از منابع انرژی در نظر گرفته میشود و با استحصال انرژی ورودی از هوای مورد نیاز احتراق، حداکثر راندمان حرارتی دستگاه افزایش می‌یابد (تغییر حالت ماده).محاسبات ترمودنامیکی(4) نشان می‌دهد جرم هوای موردنیاز جهت سوخت 100هزار Btu گاز طبیعی، حامل مقادیر قابل توجهی انرژی است به طوری که انرژی قابل استحصال از این جرم هوا تقریبا10هزاروصد Btu است که این مقدار انرژی بیش از 10درصد انرژی قابل استحصال از همان مقدار سوخت در نسل قدیم تجهیزات گرمایشی بیشتر خواهد بود.
