Sưởi sàn- Sưởi ấm dưới sàn là một hình thức sưởi ấm trung tâm, đạt được sự kiểm soát không khí trong nhà để tạo sự thoải mái khi sử dụng dẫn nhiệt, bức xạ và đối lưu. Các thuật ngữ sưởi ấm bức xạ thường được sử dụng để mô tả phương pháp này bởi vì bức xạ chịu trách nhiệm cho một phần đáng kể của sự phân tán nhiệt độ nhưng việc sử dụng này chỉ đúng về mặt kỹ thuật khi bức xạ chiếm hơn 50% trao đổi nhiệt giữa sàn và phần còn lại lan toả vào không gian.

Mô tả chung:

Các hệ thống sưởi dưới sàn hiện đại sử dụng các phương án Điện trở gia nhiệt hoặc chất lỏng chảy trong đường ống (” hệ thống hydronic “) để làm nóng sàn. Một trong hai loại có thể được cài đặt như hệ thống sưởi ấm chính, toàn bộ tòa nhà hoặc làm nóng sàn cho từng phòng. Một số hệ thống cho phép các phòng đơn được sưởi ấm khi chúng là một phần của hệ thống nhiều phòng lớn hơn, tránh mọi sự lãng phí nhiệt. Điện trở chỉ có thể được sử dụng để sưởi sàn; còn khi cần làm mát không gian, thì phải sử dụng hệ thống sưởi sàn bằng đường ống dẫn chất lỏng ví dụ như nước. Các ứng dụng khác phù hợp với hệ thống điện hoặc sử dụng chất lỏng bao gồm phòng chống sương giá trong tủ đông và sân trượt băng. Một loạt các hệ thống sưởi ấm dưới sàn và thiết kế có sẵn để phù hợp với các loại sàn khác nhau.

Các bộ phận làm nóng bằng điện hoặc đường ống dẫn chất lỏng có thể được đặt trong một tấm sàn bê tông. Chúng cũng có thể được đặt dưới lớp phủ sàn hoặc gắn trực tiếp vào tầng phụ gỗ. Một số tòa nhà thương mại được thiết kế để tận dụng khối lượng nhiệt được làm nóng hoặc làm mát trong giờ cao điểm khi mức giá điện thấp hơn. Khi hệ thống sưởi / làm mát tắt đi, khối bê tông và nhiệt độ phòng được tăng lên hoặc xuống trong phạm nhiệt độ mong muốn. Các hệ thống như vậy được gọi là hệ thống tòa nhà được kích hoạt bằng nhiệt hoặc TABS.

CÁC PHƯƠNG PHÁP SƯỞI ẤM SÀN NHÀ:

Sưởi sàn bằng hệ thống đường ống dẫn chất lỏng (nước):

Các hệ thống sưởi sàn sử dụng nước hoặc hỗn hợp nước và chống đóng băng như propylene glycol làm chất lỏng truyền nhiệt trong một “vòng kín” được tuần hoàn giữa sàn và bồn chứa nước hoặc bồn chứa chất lỏng.

Các loại ống khác nhau có sẵn đặc biệt cho các hệ thống sưởi ấm dưới sàn bằng nước và thường được làm từ polyetylen bao gồm PEX, PEX-Al-PEX và PERT. Các vật liệu cũ hơn như Polybutylene (PB) và ống đồng hoặc thép vẫn được sử dụng ở một số địa phương hoặc cho các ứng dụng chuyên dụng.

Các hệ thống sưởi sàn đòi hỏi các nhà thiết kế và thi công lành nghề quen thuộc với bồn chứa nước nóng, tuần hoàn, điều khiển, áp suất chất lỏng và nhiệt độ.

Hệ thống sưởi sàn bằng nước có thể sử dụng một nguồn duy nhất hoặc kết hợp các nguồn năng lượng để giúp tiết kiệm chi phí năng lượng. Tùy chọn nguồn năng lượng cho hệ thống sưởi sàn nhà là:

·       Lò hơi (lò sưởi) được làm nóng bằng cách:

o  Khí tự nhiên hay công nghiệp “metan” được coi là phương pháp làm nóng nước sạch và hiệu quả nhất, tùy thuộc vào tình trạng sẵn có. Chi phí khoảng $ 7 / triệu btu

o  Điện trở gia nhiệt

o  Nhiệt từ năng lượng mặt trời

·       Máy bơm nhiệt chạy bằng – Tiết kiệm 80% điện năng tiêu thụ:

o  Điện lực

o  Khi tự nhiên

o  Bơm nhiệt địa nhiệt

Hệ thống sưởi sàn bằng điện

Hệ thống điện chỉ được sử dụng để sưởi ấm và sử dụng các yếu tố làm nóng không ăn mòn, linh hoạt bao gồm dây cáp, thảm cáp được hình thành trước, lưới đồng và màng carbon. Do cấu hình thấp, chúng có thể được lắp đặt trong một khối nhiệt hoặc trực tiếp dưới lớp hoàn thiện sàn. Hệ thống điện cũng có thể tận dụng thời gian đo điện sử dụng và thường được sử dụng làm máy sưởi thảm, máy sưởi thảm di động, dưới máy sưởi sàn gỗ, dưới hệ thống sưởi gạch, dưới hệ thống sưởi sàn gỗ và hệ thống làm ấm sàn, kể cả dưới sàn tắm và sưởi ghế. Các hệ thống điện lớn cũng đòi hỏi các nhà thiết kế và giao dịch lành nghề nhưng điều này ít hơn đối với các hệ thống làm ấm sàn nhỏ. Hệ thống điện sử dụng ít thành phần hơn và đơn giản hơn để cài đặt và vận hành so với hệ thống hydronic. Một số hệ thống điện sử dụng công nghệ điện áp đường dây trong khi một số khác sử dụng công nghệ điện áp thấp. Tiêu thụ điện năng của một hệ thống điện không dựa trên điện áp mà là công suất đầu ra được tạo ra bởi bộ phận làm nóng.

CÁC LỢI ÍCH CỦA SƯỞI ẤM SÀN NHÀ:

Nhiệt độ ổn định

Theo định nghĩa của Tiêu chuẩn ANSI / ASHRAE 55 – Điều kiện môi trường nhiệt cho người ở, sự thoải mái về nhiệt là “điều kiện để được thư giãn thoải mái với môi trường nhiệt và được đánh giá bằng cách đánh giá chủ quan.” Liên quan cụ thể đến sưởi ấm dưới sàn, sự thoải mái nhiệt bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bề mặt sàn và các yếu tố liên quan như không đối xứng bức xạ, nhiệt độ bức xạ trung bình và nhiệt độ hoạt động. Nghiên cứu của Nevins, Rohles, Gagge, P. Ole Fanger et al. cho thấy con người nghỉ ngơi với quần áo điển hình của trang phục công sở và đồ mặc nhà, trao đổi hơn 50% nhiệt lượng hợp lý của họ thông qua bức xạ.

Sưởi ấm dưới sàn ảnh hưởng đến sự trao đổi tích cực bằng cách làm ấm các bề mặt bên trong. Việc sưởi ấm các bề mặt ngăn chặn sự mất nhiệt của cơ thể dẫn đến cảm nhận về sự thoải mái khi sưởi ấm. Cảm giác thoải mái chung này được tăng cường hơn nữa thông qua sự dẫn truyền (chân trên sàn) và thông qua sự đối lưu bởi ảnh hưởng của bề mặt đến mật độ không khí.

Chất lượng không khí trong nhà

Việc sưởi ấm dưới sàn có thể có tác động tích cực đến chất lượng không khí trong nhà bằng cách tạo điều kiện cho sự lựa chọn các vật liệu sàn lạnh khác như ngói, đá phiến, terrazzo và bê tông. Các bề mặt xây này thường có lượng phát thải VOC rất thấp (các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) so với các lựa chọn sàn khác. Kết hợp với kiểm soát độ ẩm, sưởi ấm sàn cũng thiết lập các điều kiện nhiệt độ hạn chế tối đa trong việc phát triển nấm mốc, vi khuẩn, vi rút và mạt bụi. Bằng cách loại bỏ các phương pháp sưởi sàn nhà trao đổi không khí với môi trường bên ngoài để giảm thiểu sự lan truyền của các chất gây ô nhiễm trong không khí vào trong nhà. Sưởi sàn nhà bằng hệ thống dẫn chất lỏng công nghệ mới khép kín trong nhà giúp chất lượng không khí được cải thiện đáng kể.

Năng lượng

Các hệ thống bức xạ dưới sàn được đánh giá tính bền vững thông qua các nguyên tắc hiệu quả, entropy, exergy. Khi sưởi sàn được kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo không cháy này, các lợi ích bền vững bao gồm giảm hoặc loại bỏ khí đốt và khí nhà kính do nồi hơi sản xuất và sản xuất điện cho bơm nhiệt và thiết bị làm lạnh, cũng như giảm nhu cầu đối với các sản phẩm không tái tạo. Điều này đã được hỗ trợ thông qua các đánh giá mô phỏng và thông qua nghiên cứu được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Tập đoàn thế chấp và nhà ở Canada, Viện Fraunhofer cũng như ASHRAE.

An toàn và sức khỏe

Sưởi ấm dưới sàn nhiệt độ thấp được đặt dưới lớp phủ sàn. Do đó, nó không chiếm không gian trên tường và không gây nguy hiểm bỏng, cũng không gây nguy hiểm cho các chấn thương thực thể do tiếp xúc vô tình dẫn đến vấp ngã và ngã. Điều này đã được tham chiếu như là một tính năng tích cực trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe bao gồm cả những người phục vụ khách hàng cao tuổi và những người mắc chứng mất trí nhớ. Thông thường, trong điều kiện môi trường tương tự, sàn được sưởi ấm sẽ tăng tốc độ bay hơi của sàn ướt giúp cho hạn chế tối đa nấm mốc, bảo vệ sàn (sàn gỗ, nhựa….). Ngoài ra, sưởi ấm dưới sàn với các ống chứa chất lỏng rất hữu ích trong môi trường chống cháy nổ và làm mát trong mùa hè nóng bức.

Tuổi thọ, bảo trì và sửa chữa

Bảo trì và sửa chữa thiết bị cũng giống như đối với các hệ thống HVAC dựa trên làm nóng bằng nước hoặc điện khác. Do các đường ống đặt dưới sàn được làm bằng nhựa đặc biệt và không có mối nối nên độ bền và tuổi thọ của hệ thống rất cao. Qua nhiều nghiên cứu và thực tế các đường ống có tuổi bền trên 50 năm. Với tuổi thọ và độ bền này khách hàng có thể yên tâm sử dụng mà không phải lo lắng sửa chữa.