مقدمه
گرمایش تابشی زمانی اتفاق می‌افتد که یک سطح داغ سایر اجسام اطراف خود را گرم کند. گرمایش تابشی سابقه طولانی استفاده در ساختمان ها توسط رومی ها و کره ای ها دارد و بسیار کارآمدتر از روش های استاندارد گرمایش هوا در ساختمان است. گرمایش تابشی از کف، رایج‌ترین نوع گرمایش تابشی است که در ساختمان‌ها استفاده می‌شود، اما از سیستم‌های گرمایش تابشی دیواری و سقفی نیز استفاده می‌شود. از گرمایش تابشی نیز می توان برای گرم کردن فضاهای بیرونی استفاده کرد. اکثر تجهیزات مورد نیاز برای گرمایش تابشی از جنس ورق استیل نسوز نظیر ورق استیل 309 و ورق استیل 310 ساخته می شوند.
رومی ها اولین مردمی بودند که از سیستم گرمایش تابشی از کف استفاده کردند. این سیستم ها بر پایه هیپوکاست ها بودند و از هوای گرم برای گرما استفاده می کردند. کف بر روی انبوه آجر قرار داشت و فضایی برای عبور هوای گرم و بخار تولید شده توسط یک کوره از زیر زمین باقی می گذاشت. سپس هوای گرم از دودکش‌های کناره‌های دیوارها بالا می‌رفت، بنابراین هوای گرم و بخار هرگز وارد اتاق‌های نشیمن نمی‌شد. ساخت و نگهداری این سیستم‌ها بسیار گران بود، بنابراین فقط ثروتمندان می‌توانستند آنها را بخرند. در آن دوران استفاده از انواع ورق استیل نسوز نظیر ورق استیل 309 و ورق استیل 310 رایج نبود، لذا اکثر تجهیزات قدیمی از جنس چدن یا آلومینیوم ساخته می شدند.
در کشور کره، گرمایش از کف تابشی حدود 2000 سال است که استفاده می شود. اوندول که به معنای "سنگ گرم" است، شامل استفاده از سنگ ها و مجاری زیرزمینی برای کمک به انتقال هوای گرم از آشپزخانه به اتاق های خانه است. بیشتر خانه‌ها و ساختمان‌ها در کره هنوز هم از اوندول استفاده می‌کنند، اگرچه اکنون از سیستم‌های آب گرم و برق استفاده می‌کنند. معمار آمریکایی فرانک لوید رایت در اوایل دهه 1900 آندول را کشف کرد و از آن در بسیاری از طراحی های ساختمان خود استفاده کرد. رایت همچنین سیستم های کف آب گرم را اختراع کرد.
رایج ترین نوع گرمایش تابشی گرمایش از کف است. سه نوع گرمایش از کف وجود دارد:
- سیستم های هوای گرم
- سیستم های آب گرم
- سیستم های الکتریکی
سیستم های هوای گرم مانند سیستم رومی ها، از هوای گرم برای گرم کردن کف استفاده می کنند. با این حال، هوا گرما را به خوبی نگه نمی‌دارد و این سیستم‌ها برای مصارف مسکونی توصیه نمی‌شوند.
سیستم های آب گرم محبوب ترین و مقرون به صرفه ترین سیستم ها برای آب و هوای سرد هستند. در این نوع سیستم، آب توسط یک دیگ گرم می شود و از طریق لوله هایی که در زیر کف قرار گرفته اند، پمپ می شود. سیستم های آب گرم همچنین می توانند با انرژی حرارتی خورشیدی ترکیب شوند تا آنها را دوستدار محیط زیست کند. انرژی حرارتی خورشیدی از نور خورشید برای گرم کردن آب استفاده می کند و سپس می تواند در سیستم گرمایش از کف استفاده شود.
سیستم های آب گرم را می توان با عبور آب سرد از طریق لوله ها برای خنک کردن ساختمان به صورت معکوس اجرا کرد. با این حال، استفاده صحیح از این فناوری دشوار است و می‌تواند منجر به تراکم روی زمین شود که می‌تواند کف‌های چوبی سخت یا فرش‌ها را خراب کند و احتمال افتادن افراد را افزایش دهد.
سیستم های الکتریکی از کابل های الکتریکی ساخته شده اند که در زیر کف قرار می گیرند. سپس از برق برای گرم کردن کابل ها استفاده می شود و این نوع سیستم می تواند بسیار سریعتر از سیستم آب گرم روشن یا خاموش شود. با این حال، این سیستم‌ها به دلیل قیمت بالای برق، اغلب گران‌تر از سیستم‌های آب گرم هستند، به خصوص اگر سیستم آب گرم شامل استفاده از انرژی حرارتی خورشیدی باشد. هزینه بالای سیستم گرمایش الکتریکی را می توان کاهش داد اگر بتوان کف را در ساعات غیر اوج مصرف مانند اواخر شب تنظیم کرد تا گرم شود و در روز خاموش بماند. سیستم های الکتریکی نیز سازگاری کمتری با محیط زیست دارند زیرا برق معمولاً با سوزاندن سوخت های فسیلی تولید می شود که باعث افزایش انتشار کربن می شود.
سیستم های گرمایش تابشی از کف را می توان به دو صورت مرطوب یا خشک نصب کرد. سیستم های مرطوب گذاشته شده و سپس بتن روی آنها ریخته می شود. کف های بتنی گرما را به خوبی نگه می دارند، اما ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا گرما را جذب کنند. سیستم های خشک در فضای باز بین فونداسیون و کف اجرا می شوند، اما می توانند کارایی کمتری داشته باشند زیرا باید هوا را نیز گرم کنند. با این حال، در صورت شکستن یا نشتی سیستم، دسترسی به سیستم های خشک بسیار آسان تر است.
هر نوع کفپوشی را می توان با گرمایش از کف استفاده کرد، اما کاشی های سرامیکی محبوب ترین مواد کف هستند زیرا گرما را به خوبی منتقل و ذخیره می کنند. موادی مانند چوب، فرش یا کاشی مشمع کف اتاق انتقال حرارت از سیستم کف را کاهش می دهند و در صورت استفاده از هر یک از این مواد، سیستم باید در دمای بالاتر تنظیم شود.
