फर्श के भीतर गर्मी

फर्श के अंदर गर्मी और शीतलन हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग का रूप है जो फर्श में एम्बेडेड हाइड्रोनिक्स या इलेक्ट्रिकल गरम करना तत्वों का उपयोग करके थर्मल आराम के लिए इनडोर जलवायु नियंत्रण प्राप्त करता है। ऊष्मा चालन (गर्मी), विकिरण और संवहन द्वारा प्राप्त की जाती है। फर्श के अंदर गर्मी का उपयोग नियोग्लेशियल और नवपाषाण काल ​​से होता है।

इतिहास
फर्श के अंदर गर्मी का नियोग्लेशियल और नियोलिथिक काल में लंबा इतिहास रहा है। एशिया और अलास्का के अलेउतियन द्वीपों में पुरातात्विक खुदाई से पता चलता है कि कैसे निवासियों ने पत्थर से ढकी खाइयों के माध्यम से आग से धुआं निकाला, जो उनके भूमिगत (भूगोल) आवासों के फर्श में खोदे गए थे। गर्म धुएं ने फर्श के पत्थरों को गर्म कर दिया और फिर गर्मी रहने की स्थानों में फैल गई। ये प्रारंभिक रूप द्रव से भरे पाइपों या विद्युत केबलों और मैटों का उपयोग करके आधुनिक प्रणालियों में विकसित हुए हैं। नीचे दुनिया भर के अंडर फ्लोर गरम करना का कालानुक्रमिक अवलोकन दिया गया है।

विवरण
आधुनिक फर्श के अंदर गर्मी प्रणाली फर्श को गर्म करने के लिए या तो विद्युत प्रतिरोध तत्वों (विद्युतीय प्रतिरोध) या पाइप में बहने वाले तरल पदार्थ ( हाइड्रोलिक प्रणाली ) का उपयोग करते हैं। किसी भी प्रकार को प्राथमिक, संपूर्ण-बिल्डिंग गरम करना प्रणाली के रूप में या थर्मल आराम के लिए स्थानीयकृत फर्श गरम करना के रूप में स्थापित किया जा सकता है। कुछ प्रणालियाँ एकल कमरों को गर्म करने की अनुमति देती हैं जब वे बड़े मल्टी-रूम प्रणाली का हिस्सा होते हैं, जिससे किसी भी बर्बाद गर्मी से बचा जा सकता है। विद्युत प्रतिरोध का उपयोग केवल गरम करना के लिए किया जा सकता है; जब अंतरिक्ष शीतलन की भी आवश्यकता होती है, तो हाइड्रोनिक प्रणाली का उपयोग किया जाना चाहिए। अन्य अनुप्रयोग जिनके लिए या तो इलेक्ट्रिक या हाइड्रोनिक प्रणाली उपयुक्त हैं, उनमें स्नोमेल्ट प्रणाली | वॉक, ड्राइववे और लैंडिंग पैड के लिए बर्फ/बर्फ पिघलाना, फुटबॉल और सॉकर मैदानों की टर्फ कंडीशनिंग और फ्रीजर और स्केटिंग रिंक में ठंढ की रोकथाम सम्मिलित है। विभिन्न प्रकार के फर्श के अनुरूप फर्श के अंदर गर्मी प्रणाली और डिज़ाइन की श्रृंखला उपलब्ध है।

इलेक्ट्रिक गरम करना तत्वों या हाइड्रोनिक पाइपिंग को कंक्रीट फर्श स्लैब (डाला हुआ फर्श प्रणाली या गीला प्रणाली ) में डाला जा सकता है। इन्हें फर्श के आवरण (ड्राई प्रणाली ) के नीचे भी रखा जा सकता है या सीधे लकड़ी के सब फ्लोर (सब फ्लोर प्रणाली या ड्राई प्रणाली ) से जोड़ा जा सकता है।

कुछ व्यावसायिक इमारतों को थर्मल द्रव्यमान का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसे उपयोगिता दर कम होने पर ऑफ-पीक घंटों के समय गर्म या ठंडा किया जाता है। दिन के समय हीटिंग/शीतलन प्रणाली बंद होने से, कंक्रीट द्रव्यमान और कमरे का तापमान वांछित आराम सीमा के अंदर ऊपर या नीचे चला जाता है। ऐसी प्रणालियों को थर्मली एक्टिवेटेड बिल्डिंग प्रणाली या टीएबीएस के रूप में जाना जाता है।

इस दृष्टिकोण का वर्णन करने के लिए सामान्यतः दीप्तिमान ताप और दीप्तिमान शीतलता शब्दों का उपयोग किया जाता है क्योंकि विकिरण परिणामी थर्मल आराम के महत्वपूर्ण हिस्से के लिए जिम्मेदार होता है किन्तु यह उपयोग तकनीकी रूप से केवल तभी सही होता है जब विकिरण फर्श और फर्श के बीच 50% से अधिक ताप विनिमय का निर्माण करता है।

हाइड्रोनिक प्रणाली
हाइड्रोनिक प्रणालियाँ पानी या पानी के मिश्रण और प्रोपलीन ग्लाइकोल जैसे एंटी-फ़्रीज़ का उपयोग करती हैं बंद-लूप में गर्मी हस्तांतरण द्रव के रूप में जो फर्श और बॉयलर के बीच पुन: प्रसारित होता है।

विभिन्न प्रकार के पाइप विशेष रूप से हाइड्रोनिक फर्श के अंदर गर्मी और शीतलन प्रणाली के लिए उपलब्ध हैं और सामान्यतः PEX, PEX-Al-PEX और PERT सहित पोलीएथीलेने से बने होते हैं। पॉलीब्यूटिलीन (पीबी) और तांबे या स्टील पाइप जैसी पुरानी सामग्री अभी भी कुछ स्थानों पर या विशेष अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाती है।

हाइड्रोनिक प्रणालियों के लिए बॉयलर, सर्कुलेटर्स, नियंत्रण, द्रव दबाव और तापमान से परिचित कुशल डिजाइनरों और व्यापारियों की आवश्यकता होती है। मुख्य रूप से जिला तापन एवं शीतलन में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक फैक्ट्री असेंबल सब-स्टेशनों का उपयोग, डिजाइन आवश्यकताओं को अधिक सरल बना सकता है और हाइड्रोनिक प्रणाली की स्थापना और कमीशनिंग समय को कम कर सकता है।

ऊर्जा निवेश को प्रबंधित करने में सहायता के लिए हाइड्रोनिक प्रणाली एकल स्रोत या ऊर्जा स्रोतों के संयोजन का उपयोग कर सकते हैं। हाइड्रोनिक प्रणाली ऊर्जा स्रोत विकल्प हैं:
 * बॉयलर (हीटर) जिसमें संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र सम्मिलित हैं द्वारा गरम किया गया:
 * उपलब्धता के आधार पर पूरे उद्योग में प्राकृतिक गैस या मीथेन को पानी गर्म करने का सबसे स्वच्छ और सबसे कुशल विधि माना जाता है। निवेश लगभग $7/मिलियन b.t.u.
 * प्रोपेन मुख्य रूप से तेल से बना है, मात्रा के हिसाब से प्राकृतिक गैस से कम कुशल है, और सामान्यतः बी.टी.यू. पर बहुत अधिक महंगा है। आधार. बी.टी.यू. पर मीथेन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होता है। आधार. निवेश लगभग $25/मिलियन b.t.u.
 * कोयला, गरम करने का तेल, या अपशिष्ट तेल
 * बिजली
 * सौर तापीय
 * जलाऊ लकड़ी या अन्य बायोमास
 * जैव ईंधन
 * गर्मी पंप और चिलर इनके द्वारा संचालित:
 * बिजली
 * प्राकृतिक गैस
 * भूतापीय ताप पंप

विद्युत प्रणालियाँ
विद्युत प्रणालियाँ का उपयोग केवल गरम करना के लिए किया जाता है और इसमें केबल, पूर्व-निर्मित केबल मैट, कांस्य जाल और कार्बन फिल्मों सहित गैर-संक्षारक, लचीले गरम करना तत्वों का उपयोग किया जाता है। उनकी कम प्रोफ़ाइल के कारण, उन्हें थर्मल द्रव्यमान में या सीधे फर्श फिनिश के नीचे स्थापित किया जा सकता है। विद्युत प्रणालियाँ बिजली मीटर का भी लाभ उठा सकते हैं | उपयोग के समय बिजली मीटरिंग और अधिकांशतः कालीन हीटर, पोर्टेबल अंडर एरिया रग हीटर, अंडर लेमिनेट फ्लोर हीटर, अंडर टाइल हीटिंग, अंडर वुड फ्लोर गरम करना और फ्लोर वार्मिंग प्रणाली के रूप में उपयोग किया जाता है। जिसमें शॉवर के नीचे फर्श और सीट गरम करना सम्मिलित है। बड़ी विद्युत प्रणालियों के लिए भी कुशल डिजाइनरों और व्यापारियों की आवश्यकता होती है, किन्तु छोटे फ्लोर वार्मिंग प्रणाली के लिए यह कम होता है। विद्युत प्रणालियाँ कम घटकों का उपयोग करते हैं और हाइड्रोनिक प्रणाली की समानता में स्थापित करना और चालू करना आसान होता है। कुछ विद्युत प्रणालियाँ लाइन वोल्टेज विधि का उपयोग करती हैं जबकि अन्य कम वोल्टेज विधि का उपयोग करती हैं। किसी विद्युत प्रणाली की बिजली खपत वोल्टेज पर आधारित नहीं होती है, किंतु गरम करना तत्व द्वारा उत्पादित वाट क्षमता आउटपुट पर आधारित होती है। विद्युत प्रणालियाँ उपयोगकर्ता को कमरे के आकार के आधार पर, निम्न से उच्च वाट क्षमता तक, विभिन्न ताप आउटपुट में फर्श के अंदर गर्मी संचालित करने की अनुमति देता है।

थर्मल आराम गुणवत्ता
जैसा कि आश्रय 55|ANSI/आश्रय मानक 55 द्वारा परिभाषित किया गया है - मानव अधिभोग के लिए थर्मल पर्यावरणीय स्थितियाँ, थर्मल आराम, मन की वह स्थिति है जो थर्मल वातावरण के साथ संतुष्टि व्यक्त करती है और व्यक्तिपरक मूल्यांकन द्वारा मूल्यांकन की जाती है। विशेष रूप से फर्श के अंदर गर्मी से संबंधित, थर्मल आराम फर्श की सतह के तापमान और चमकदार विषमता, औसत उज्ज्वल तापमान और ऑपरेटिव तापमान जैसे संबंधित तत्वों से प्रभावित होता है। नेविंस, रोहल्स, गैगे, पी. ओले फेंगर एट अल द्वारा अनुसंधान। दिखाएँ कि हल्के कार्यालय और घर के पहनावे के साथ आराम करने वाले मनुष्य, विकिरण के माध्यम से अपनी समझदार गर्मी का 50% से अधिक का आदान-प्रदान करते हैं।

फर्श के अंदर गर्मी आंतरिक सतहों को गर्म करके रेडिएंट एक्सचेंज को प्रभावित करता है। सतहों के गर्म होने से शरीर की गर्मी की हानि कम हो जाती है जिसके परिणामस्वरूप गरम करना आराम की अनुभूति होती है। आराम की यह सामान्य अनुभूति चालन (गर्मी) (फर्श पर पैर) और हवा के घनत्व पर सतह के प्रभाव से संवहन के माध्यम से और भी बढ़ जाती है। फर्श के अनुसार शीतलन शॉर्टवेव विकिरण और लंबी तरंग विकिरण दोनों को अवशोषित करके काम करती है जिसके परिणामस्वरूप आंतरिक सतहें ठंडी होती हैं। ये ठंडी सतहें शरीर की गर्मी के हानि को प्रोत्साहित करती हैं जिसके परिणामस्वरूप शीतलन आराम की अनुभूति होती है। सामान्य जूते और मोजा पहनने से ठंडे और गर्म फर्श के कारण होने वाली स्थानीय असुविधा को ISO 7730 और आश्रय 55 मानकों और आश्रय फंडामेंटल हैंडबुक में संबोधित किया गया है और इसे फर्श गरम करना और शीतलन प्रणाली के साथ ठीक या विनियमित किया जा सकता है।

घर के अंदर वायु गुणवत्ता
फर्श के अंदर गर्मी टाइल, स्लेट, टेराज़ो और कंक्रीट जैसे अन्यथा कथित के विकल्प को सुविधाजनक बनाकर इनडोर वायु गुणवत्ता पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। अन्य फर्श विकल्पों की समानता में इन चिनाई वाली सतहों में सामान्यतः बहुत कम वीओसी उत्सर्जन (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक) होते हैं। नमी नियंत्रण के साथ-साथ, फर्श गरम करना तापमान की स्थिति भी स्थापित करता है जो मोल्ड (कवक), जीवाणु, वायरस और धूल के कण के समर्थन में कम अनुकूल होता है। कुल एचवीएसी (हीटिंग, वेंटिलेटिंग और एयर कंडीशनिंग) लोड से समझदार गरम करना लोड को हटाकर, आने वाली हवा के वेंटिलेशन (वास्तुकला), निस्पंदन और निरार्द्रीकरण को वायुजनित दूषित पदार्थों के वितरण को कम करने के लिए कम वॉल्यूमेट्रिक टर्नओवर वाले ऊर्जा पुनर्प्राप्ति वेंटिलेशन के साथ पूरा किया जा सकता है। फर्श गरम करना के लाभों के संबंध में चिकित्सा समुदाय की मान्यता है, खासकर जब यह एलर्जी से संबंधित है।

ऊर्जा
दक्षता, एन्ट्रापी, ऊर्जा के सिद्धांतों के माध्यम से स्थिरता के लिए अंडर फ्लोर रेडिएंट प्रणाली का मूल्यांकन किया जाता है। और प्रभावकारिता. उच्च-प्रदर्शन वाली इमारतों के साथ संयुक्त होने पर, फर्श के अनुसार प्रणाली गरम करना में कम तापमान और शीतलन में उच्च तापमान के साथ काम करते हैं भू-तापीय तापन में सामान्यतः पाई जाने वाली श्रेणियों में और सौर तापीय प्रणालियाँ। जब इन गैर-दहनशील, नवीकरणीय ऊर्जा ऊर्जा स्रोतों के साथ जोड़ा जाता है तो स्थिरता लाभों में बॉयलर द्वारा उत्पादित दहन और ग्रीन हाउस गैसें को कम करना या समाप्त करना और ताप पंपों के लिए बिजली उत्पादन सम्मिलित होता है। और चिलर, साथ ही गैर-नवीकरणीय संसाधन|गैर-नवीकरणीय संसाधनों और भावी पीढ़ियों के लिए अधिक भंडार की मांग में कमी आई। सिमुलेशन मूल्यांकन के माध्यम से इसका समर्थन किया गया है   और अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा वित्त पोषित अनुसंधान के माध्यम से,  कनाडा मॉर्गेज़ और हाउसिंग निगम, फ्राउनहोफर संस्थान आईएसई साथ ही आश्रय।

सुरक्षा और स्वास्थ्य
निम्न तापमान वाले फर्श के अंदर गर्मी को फर्श में दबाई जाती है या फर्श के आवरण के नीचे रखा जाता है। इस प्रकार यह किसी भी दीवार की स्थान नहीं लेती है और जलने का खतरा उत्पन्न नहीं करता है, न ही यह आकस्मिक संपर्क के कारण फिसलने और गिरने के कारण शारीरिक चोटों का खतरा होता है। इसे बुजुर्ग ग्राहकों और मनोभ्रंश से पीड़ित लोगों सहित स्वास्थ्य देखभाल सुविधाओं में सकारात्मक विशेषता के रूप में संदर्भित किया गया है।  वास्तविक रूप से, समान पर्यावरणीय परिस्थितियों में, गर्म फर्श गीले फर्श (स्नान, सफाई और फैल) के वाष्पीकरण को गति बढ़ जाएगी। इसके अतिरिक्त, तरल पदार्थ से भरे पाइपों के साथ फर्श के अंदर गर्मी विस्फोट-प्रूफ वातावरण को गर्म करने और ठंडा करने में उपयोगी है जहां दहन और विद्युत उपकरण विस्फोटक वातावरण से दूर स्थित हो सकते हैं।

संभावना है कि फर्श के अंदर गर्मी वातावरण में गैस बाहर निकालना और सिक बिल्डिंग सिंड्रोम को बढ़ा सकता है, खासकर जब कालीन का उपयोग फर्श के रूप में किया जाता है।

इलेक्ट्रिक फर्श के अंदर गर्मी प्रणाली कम आवृत्ति वाले चुंबकीय क्षेत्र (50-60 हर्ट्ज रेंज में) का कारण बनते हैं, पुराने 1-तार प्रणाली आधुनिक 2-तार प्रणाली की समानता में कहीं अधिक हैं। इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (आईएआरसी) ने स्थैतिक और कम आवृत्ति वाले चुंबकीय क्षेत्रों को संभवतः कैंसरकारी (समूह 2बी) के रूप में वर्गीकृत किया है।

दीर्घायु, रखरखाव और मरम्मत
उपकरण का रखरखाव और मरम्मत अन्य पानी या बिजली आधारित एचवीएसी प्रणालियों के समान होते है,जब तक कि पाइप, केबल या मैट फ़्लोर में नहीं दबाए जाते हैं। प्रारंभिक परीक्षणों (उदाहरण के लिए लेविट और आइक्लर द्वारा निर्मित घर, लगभग 1940-1970 के दशक) में एम्बेडेड तांबे और स्टील पाइपिंग प्रणाली में विफलताओं के साथ-साथ पॉलीब्यूटिलीन और ईपीडीएम सामग्री के लिए शेल, गुडइयर और अन्य को अदालतों द्वारा सौंपी गई विफलताओं का अनुभव हुआ। 1990 के दशक के मध्य से इलेक्ट्रिक हीटेड जिप्सम पैनलों के विफल होने के कुछ प्रचारित दावे भी किए गए हैं।

अधिकांश इंस्टॉलेशन से जुड़ी विफलताएं कार्य स्थल की उपेक्षा, इंस्टॉलेशन त्रुटियों और पराबैंगनी विकिरण के संपर्क जैसे उत्पाद के गलत प्रबंधन के कारण होती हैं। कंक्रीट स्थापना मानकों के अनुसार पूर्व-डालने का दबाव परीक्षण आवश्यक है और अच्छे अभ्यास दिशानिर्देश रेडियंट गरम करना और शीतलन प्रणाली के डिजाइन, निर्माण, संचालन और मरम्मत के लिए अनुचित स्थापना और संचालन से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को कम करते हैं।

वायवीय प्रणालियाँ, जो क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (पीईएक्स) का उपयोग करती हैं, जो 1930 के दशक में विकसित हुआ था, और इसके विभिन्न उपशाखाएँ जैसे कि PE-rt, कठिन ठंडी जलवायु वाले प्रयोगों में सतत दीर्घकालिक प्रदर्शन का प्रदर्शन किया है, जैसे कि पुल डेक, विमान हेंगर एप्रन, और लैंडिंग पैड्स में। PEX ने नए कंक्रीट स्लैब निर्माण, और नए फर्श के अनुसार जॉइस्ट निर्माण के साथ-साथ (जॉइस्ट) रेट्रोफिट के लिए घरेलू उपयोग का लोकप्रिय और विश्वसनीय विकल्प बन गया है। चूंकि सामग्री पॉलीइथाइलीन से निर्मित होती है और इसके बंधन क्रॉस-लिंक्ड होते हैं, यह संक्षारण या विशिष्ट द्रव-आधारित एचवीएसी प्रणाली से जुड़े तापमान और दबाव तनाव के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है। PEX की विश्वसनीयता के लिए, स्थापना प्रक्रियाएं स्पष्ट होनी चाहिए (विशेषकर जोड़ों पर) और पानी या तरल पदार्थ आदि के अधिकतम तापमान के लिए निर्माताओं के विनिर्देशों का सावधानीपूर्वक पालन किया जाना चाहिए।

डिज़ाइन और स्थापना
फर्श के अनुसार शीतलन और गरम करना प्रणाली की इंजीनियरिंग उद्योग मानकों और दिशानिर्देशों द्वारा नियंत्रित होती है। A sample of design and installation standards:
 * CEN (EN 15377): (2008), Design of embedded water based surface heating and cooling systems (Europe)
 * Part 1: Determination of the design heating and cooling capacity
 * Part 2: Design, dimensioning and installation
 * Part 3: Optimizing for use of renewable energy sources, Brussels, Belgium.


 * CEN (EN 1264) Water based surface embedded heating and cooling systems:(Europe)
 * Part 1: Definitions and symbols
 * Part 2: Floor heating: Prove methods for the determination of the thermal output using calculation and test methods
 * Part 3: Dimensioning
 * Part 4: Installation
 * Part 5: Heating and cooling surfaces embedded in floors, ceilings and walls - Determination of the thermal output


 * ISO TC 205 Building environment design (International)
 * ISO TC 205/ WG 5, Indoor thermal environment
 * ISO TC 205/ WG 8, Radiant heating and cooling systems
 * ISO TC 205/ WG 8, Heating and cooling systems


 * CSA B214 Installation code for hydronic heating systems (Canada)
 * RPA Guidelines for the Design and Installation of Radiant Panel Heating and Snow/Ice Melt Systems, (United States)

तकनीकी डिज़ाइन
फर्श के अनुसार प्रणाली से या उसमें विनिमय की गई गर्मी की मात्रा संयुक्त उज्ज्वल और संवहनशील गर्मी हस्तांतरण गुणांक पर आधारित होती है। जब प्रणाली शीतलन मोड के अतिरिक्त गरम करना मोड में काम कर रहा हो तो फर्श के अनुसार प्रणाली के साथ संवहन ताप हस्तांतरण बहुत अधिक होता है। सामान्यतः फर्श के अंदर गर्मी के साथ संवहन घटक कुल गर्मी हस्तांतरण का लगभग 50% होता है और फर्श के अनुसार शीतलन में संवहन घटक 10% से कम होता है।
 * विकीर्णन गरमी पारगमन को स्थिर रखने के लिए स्थेफन-बोल्ट्जमैन सांख्यिक पर आधारित है।
 * संवहनी ऊष्मा स्थानांतरण समय के साथ बदलता रहता है
 * हवा का घनत्व और इस प्रकार इसकी उछाल। वायु की उछाल औसत दीप्तिमान तापमान के अनुसार बदलती है
 * पंखों और अंतरिक्ष में लोगों और वस्तुओं की गति के कारण हवा की बाध्यता।

गर्मी और नमी संबंधी विचार
जब गर्म और ठंडे पाइप या गरम करना केबल अन्य भवन घटकों के समान स्थान साझा को करते हैं, तो प्रशीतन उपकरणों, शीत भंडारण क्षेत्रों, घरेलू ठंडे पानी की लाइनों, एयर कंडीशनिंग और वेंटिलेशन नलिकाओं के बीच परजीवी गर्मी हस्तांतरण हो सकता है। इसे नियंत्रित करने के लिए, पाइप, केबल और अन्य भवन घटकों को अच्छी प्रकार से इन्सुलेशन किया जाना चाहिए।

फर्श के अनुसार शीतलन के साथ, मंजिक को फ़्लोर की सतह पर जमा हो सकता है। इसे रोकने के लिए, हवा की आर्द्रता को कम, 50% के नीचे रखा जाता है, और फ़्लोर के तापमान को जुगनू के बिना बनाए रखने के लिए उपर डिगाए जाते हैं, 19 °सेल्सियस (66 फ़ेहरेनहाइट) के ऊपर।

बिल्डिंग प्रणाली और सामग्री

 * बहुतायत से ग्रेड के नीचे गरमी का हानि
 * मिट्टी के तापीय गुण भूमि और गर्म या ठंडे स्लैब-ऑन-ग्रेड फ़्लोर्स के बीच चालक गरमी प्रथाओं को प्रभावित करेगी।
 * 20% से अधिक नमी वाली मिट्टी 4% से कम आर्द्रता वाली मिट्टी की समानता में 15 गुना अधिक प्रवाहकीय हो सकती है।
 * जल स्तर और सामान्य भू-तकनीकी इंजीनियरिंग का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
 * मॉडल बिल्डिंग कोड के अनुसार कठोर एक्सट्रूडेड या विस्तारित पॉलीस्टीरीन जैसी उपयुक्त भवन इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।
 * बाहरी फर्श के फ्रेमिंग पर गर्मी का हानि
 * गर्म या ठंडी उप-मंजिल बाहरी और वातानुकूलित मंजिल के बीच तापमान अंतर को बढ़ाती है।
 * फ़्रेमिंग लकड़ी जैसे हेडर, ट्रिमर और विकट: ब्रैकट अनुभागों द्वारा बनाई गई गुहाओं को जलवायु और निर्माण तकनीकों के आधार पर उपयुक्त मूल्य के कठोर, बैट या स्प्रे प्रकार के इन्सुलेशन के साथ इन्सुलेट किया जाना चाहिए।
 * चिनाई और अन्य कठोर फर्श संबंधी विचार
 * ठोस के फर्श को सख्त होने और तापमान में बदलाव के कारण सिकुड़न और विस्तार को समायोजित करना चाहिए।
 * डाले गए फर्श (कंक्रीट, हल्के टॉपिंग) के लिए उपचार का समय और तापमान उद्योग मानकों का पालन करना चाहिए।
 * सभी चिनाई प्रकार के फर्शों के लिए नियंत्रण और विस्तार जोड़ों और दरार दमन तकनीकों की आवश्यकता होती है;
 * टाइल
 * स्लेट
 * टेरेज़ो
 * पत्थर
 * संगमरमर
 * कंक्रीट, दागदार, बनावट वाला और मुद्रांकित
 * लकड़ी का फर्श
 * लकड़ी की आयामी स्थिरता प्राथमिक रूप से नमी की मात्रा पर आधारित होती है, चूँकि, अन्य कारक लकड़ी को गर्म या ठंडा करने पर होने वाले परिवर्तनों को कम कर सकते हैं, जिनमें सम्मिलित हैं;
 * लकड़ी की प्रजातियाँ
 * मिलिंग तकनीक, लकड़ी का दाना
 * अनुकूलन अवधि
 * अंतरिक्ष के अंदर सापेक्ष आर्द्रता
 * पाइपिंग मानक

नियंत्रण प्रणाली
फर्श के अंदर गर्मी और शीतलन प्रणाली में कई नियंत्रण बिंदु हो सकते हैं जिनमें निम्नलिखित का प्रबंधन सम्मिलित है:
 * गरम करना और शीतलन संयंत्र में द्रव का तापमान (जैसे बॉयलर, चिलर्स, हीट पंप)।
 * कार्यकुशलता को प्रभावित करता है।
 * प्लांट और रेडिएंट मैनिफोल्ड्स के बीच वितरण नेटवर्क में द्रव तापमान।
 * पूंजी और परिचालन निवेश को प्रभावित करता है।
 * PE-x पाइपिंग प्रणाली में द्रव तापमान, जो निम्नलिखित पर आधारित है;
 * गरम करना और शीतलन की मांग
 * ट्यूब रिक्ति
 * ऊपर और नीचे की ओर हानि
 * फर्श की विशेषताएं
 * परिचालन तापमान
 * माध्य दीप्तिमान तापमान और शुष्क बल्ब सम्मिलित करता है
 * निम्नलिखित के लिएस तह का तापमान;
 * सुख स्तर
 * स्वास्थ्य और सुरक्षा
 * निम्नलिखित
 * ओस बिंदु (फर्श को ठंडा करने के लिए)।

यांत्रिक योजनाबद्ध
निम्नलिखित सरल यांत्रिक योजना दिखाई गई है जो थर्मल सुख स्तर की गुणवत्ता के लिए फर्श के अंदर गर्मी और शीतलन प्रणाली को दर्शाती है जिसमें अंदरूनी हवा की गुणवत्ता के लिए अलग वायु संभालना प्रणाली सम्मिलित है। मध्यम आकार (जैसे कि 3000 वर्ग फुट (278 वर्ग मीटर) से कम कुल शर्तित फ़्लोर क्षेत्र) के ऊँचे प्रदर्शन वाले आवासिक घरों में, इस प्रणाली का उपयोग निर्मित जलीय नियंत्रण उपकरणों के साथ तीन या चार टुकड़ा स्नानघर की प्रकार के स्थान का लगभग वही स्थान लेगा।

परिमित तत्व विश्लेषण के साथ मॉडलिंग पाइपिंग पैटर्न
परिमित तत्व विश्लेषण (एफईए) के साथ रेडिएंट पाइपिंग (ट्यूब या लूप भी) पैटर्न की मॉडलिंग थर्मल प्रसार और सतह के तापमान की गुणवत्ता या विभिन्न लूप लेआउट की प्रभावकारिता की भविष्यवाणी करती है। मॉडल का प्रदर्शन (नीचे बाईं छवि) और दाईं ओर की छवि फर्श प्रतिरोध, आसपास के द्रव्यमान की चालकता, ट्यूब स्पेसिंग, गहराई और तरल तापमान के बीच संबंधों को समझने के लिए उपयोगी है। सभी एफईए सिमुलेशन के साथ, वे विशिष्ट असेंबली के लिए समय में स्नैप शॉट दर्शाते हैं और सभी फ्लोर असेंबली का प्रतिनिधि नहीं हो सकते हैं और न ही उस प्रणाली के लिए जो स्थिर स्थिति में अधिक समय से काम कर रहे हैं। इंजीनियर के लिए एफईए का व्यावहारिक अनुप्रयोग द्रव तापमान, बैक लॉस और सतह तापमान गुणवत्ता के लिए प्रत्येक डिज़ाइन का आकलन करने में सक्षम होना है। कई पुनरावृत्तियों के माध्यम से गरम करना में सबसे कम तरल तापमान और शीतलन में उच्चतम तरल तापमान के लिए डिज़ाइन को अनुकूलित करना संभव है जो दहन और संपीड़न उपकरण को अपनी अधिकतम रेटेड दक्षता प्रदर्शन प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।

अर्थशास्त्र
क्षेत्रीय अंतर, सामग्री, अनुप्रयोग और परियोजना की जटिलता के आधार पर फर्श के अनुसार प्रणालियों के लिए मूल्य निर्धारण की विस्तृत श्रृंखला है। यह नॉर्डिक देश, एशियाई और यूरोप समुदायों में व्यापक रूप से अपनाया जाता है। इस परिणामस्वरूप, बाजार अधिक परिपक्व है और उत्तरी अमेरिका जैसे कम विकसित बाजारों की समानता में प्रणाली अपेक्षाकृत अधिक प्रभावकारी हैं, जहां द्रव आधारित प्रणालियों के लिए बाजार हिस्सेदारी एचवीएसी प्रणाली (संदर्भ सांख्यिकी कनाडा और संयुक्त राज्य जनगणना ब्यूरो) के 3% और 7% के बीच रहती है।

ऊर्जा दक्षता वाले भवनों में जैसे कि निष्क्रिय सदन, आर-2000 या शून्य-ऊर्जा भवन में, साधारण थर्मास्टाटिक रेडिएटर वाल्व स्थापित किए जा सकते हैं जिनके साथ ही संक्षिप्त सर्कुलेटर और छोटे से कंडेंसिंग हीटर को बिना या बेसिक हॉट वॉटर रीसेट नियंत्रित किया जा सकता है।आर्थिकता के आधार पर इलेक्ट्रिक प्रतिरोधित प्रणालियाँ छोटे क्षेत्रों में भी उपयुक्त होती हैं, जैसे कि बाथरूम और रसोई, किन्तु जहां गर्मी का लोड बहुत कम हो, पूरे भवनों के लिए भी उपयोगी हो सकती हैं। बड़ी संरचनाओं को शीतलन और गरम करना की जरूरतों से निपटने के लिए अधिक हाइड्रोनिक्स की आवश्यकता होगी, और अधिकांशतः ऊर्जा के उपयोग को विनियमित करने और समग्र इनडोर वातावरण को नियंत्रित करने के लिए बिल्डिंग ऑटोमेशन की आवश्यकता होती है।

निम्न तापमान तापीय गरम करना और उच्च तापमान तापीय शीतलन प्रणालियाँ समुदाय ऊर्जा प्रणालियों (समुदाय आधारित प्रणालियाँ) के लिए अच्छी प्रकार से उपयुक्त होती हैं क्योंकि प्लांट और इमारतों के बीच तापमान अंतरों की वजह से छोटे व्यासित इंसुलेटेड वितरण नेटवर्क्स और कम पंपिंग शक्ति की आवश्यकता होती है। गरम करना में कम रिटर्न तापमान और शीतलन में उच्च रिटर्न तापमान समुदाय ऊर्जा प्लांट को अधिकतम कुशलता प्राप्त करने की समर्थन करते हैं। फर्श के अनुसार प्रणालियों के साथ समुदाय ऊर्जा के पीछे के सिद्धांतों को स्थैतिक मल्टी स्टोरी इमारतों में भी प्रयुक्त किया जा सकता है जिनमें ही लाभ होता है। इसके अतिरिक्त, फर्श के अनुसार रेडिएंट प्रणाली भूतापीय उर्जा और सौर तापीय प्रणाली या किसी भी प्रणाली जहां अपशिष्ट गर्मी पुनर्प्राप्त करने योग्य है, सहित नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल हैं।

स्थिरता के लिए वैश्विक अभियान में, दीर्घकालिक अर्थशास्त्र जहां संभव हो, ठंडा करने के लिए गैस कंप्रेसर और गरम करना के लिए दहन को खत्म करने की आवश्यकता का समर्थन करता है।

प्रणाली दक्षता
प्रणाली दक्षता और ऊर्जा उपयोग विश्लेषण में भवन के बाड़े के प्रदर्शन, गरम करना और शीतलन संयंत्र की दक्षता, प्रणाली नियंत्रण और चालकता, सतह विशेषताओं, ट्यूब/तत्व रिक्ति और रेडियंट पैनल की गहराई, ऑपरेटिंग तरल तापमान और तार से पानी की दक्षता को ध्यान में रखता है। परिसंचारक. विद्युत प्रणालियों में दक्षता का विश्लेषण समान प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है और इसमें बिजली उत्पादन की दक्षता भी सम्मिलित होती है।

चूंकि तापीय प्रणालियों की दक्षता पर निरंतर विवाद के अनुसार है और दोनों पक्षों को प्रस्तुत करने वाले वास्तविक दावों और वैज्ञानिक पत्रों की कोई कमी नहीं है, गरम करना में कम रिटर्न तरल तापमान और शीतलन में उच्च रिटर्न तरल तापमान बॉयलर को संघनित करने में सक्षम बनाता है, चिलर और ताप पंप उनकी थर्मल दक्षता पर या उसके निकट संचालित करने के लिए। पानी की अधिक अधिक ताप क्षमता के कारण 'तार से पानी' बनाम 'तार से हवा' प्रवाह की अधिक दक्षता वायु आधारित प्रणालियों की समानता में द्रव आधारित प्रणालियों को बढ़ावा देती है। फ़ील्ड अनुप्रयोग और सिमुलेशन अनुसंधान दोनों ने पिछले विख्यात सिद्धांतों के आधार पर रेडिएंट शीतलन और समर्पित बाहरी वायु प्रणालियों के साथ महत्वपूर्ण विद्युत ऊर्जा बचत का प्रदर्शन किया है।

निष्क्रिय सदनों में, R-2000 होम्स या जीरो-एनर्जी बिल्डिंग में रेडिएंट गरम करना और शीतलन प्रणालियों के निम्न तापमान ऊर्जा का दोहन करने के महत्वपूर्ण अवसर प्रस्तुत करता है।

फर्श की सतह सामग्री के लिए दक्षता संबंधी विचार
प्रणाली की प्रदर्शन क्षमता को फर्श के आवरण से भी प्रभावित करती है जो फर्श के द्रव्यमान और रहने वालों और वातानुकूलित स्थान की अन्य सामग्री के बीच विकिरण सीमा परत के रूप में कार्य करती है। उदाहरण के लिए, कालीन में टाइल की समानता में अधिक तापीय चालकता या कम तापीय चालकता होती है। इस प्रकार कालीन फर्श को टाइल की समानता में उच्च आंतरिक तापमान पर संचालित करने की आवश्यकता होती है, जिससे बॉयलर और ताप पंपों के लिए कम क्षमता उत्पन्न कर सकता है। चूँकि, जब प्रणाली स्थापित होने के समय फर्श के आवरण के बारे में पता चल जाता है, तो किसी दिए गए आवरण के लिए आवश्यक आंतरिक फर्श तापमान को संयंत्र की दक्षता से समझौता किए बिना उचित नलिका अंतराल के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है बिना प्लांट क्षमता की बलि देने के (चूंकि उच्च आंतरिक फर्श तापमान से फर्श की गैर-कक्ष सतहों से अधिक गरमी का निकास हो सकता है)।

फर्श की सतह की उत्सर्जन क्षमता, परावर्तन शीलता और अवशोषण, रहने वालों और कक्ष के साथ इसके ताप विनिमय के महत्वपूर्ण निर्धारक होते हैं। अप्रिशिक्षित फर्श की सतह सामग्री और उपचार में बहुत अधिक उत्सर्जन क्षमता (0.85 से 0.95) होती है और इस प्रकार यह अच्छा रेडिएटर (हीटिंग) बनाती है।

फर्श के अंदर गर्मी और शीतलन ("परिवर्तनीय फर्श") के साथ उच्च अवशोषण और उत्सर्जन क्षमता और कम प्रतिबिम्बन वाली फर्श वाली सतहें सबसे वांछनीय होती हैं।

थर्मोग्राफिक मूल्यांकन
थर्मोग्राफी उपयोगी उपकरण है जो फर्श के अनुसार प्रणाली की वास्तविक ताप प्रभावक्षमता को प्रारंभिक से (जैसा कि प्रदर्शित होता है) उसकी संचालन स्थितियों तक दिखने में सहायता करता है। प्रारंभ में नलिका स्थान की पहचान करना आसान होता है, किन्तु जब प्रणाली स्थिर स्थिति में आती है, तो यह कम आसान होता है। थर्मोग्राफिक छवियों की सही व्याख्या करना महत्वपूर्ण है। जैसा कि संख्यातीय तत्व विश्लेषण (एफईए) के साथ भी होता है, जो दिखता है, वह छवि के समय की स्थितियों को प्रकट करता है और स्थिर स्थितियों को प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता है। उदाहरण के लिए, छवियों में दिखाए गए पृष्ठ वास्तविकता में 'गरम' दिख सकते हैं, किन्तु वास्तविकता में मानचित्र और शरीर के तापमान के नामीनिक तापमान से नीचे होते हैं और नलिकों को 'देखने' की क्षमता नलिकों को 'अनुभूत' करने के समान नहीं होती। थर्मोग्राफी में भवन के बाड़ों (बाईं ओर की छवि, कोने के चौराहे का विवरण), थर्मल ब्रिजिंग (दाहिनी छवि, स्टड) और बाहरी दरवाजों (केंद्र की छवि) से जुड़ी गर्मी के हानि की खामियों को भी इंगित कर सकती है।

रेडियंट गरम करना और शीतलन का उपयोग करने वाली बड़ी आधुनिक इमारतों के वैश्विक उदाहरण

 * 41 कूपर स्क्वायर, संयुक्त राज्य अमेरिका
 * एक्रोन कला संग्रहालय, संयुक्त राज्य अमेरिका
 * बीएमडब्ल्यू दुनिया, जर्मनी
 * कैलिफोर्निया विज्ञान अकादमी, संयुक्त राज्य अमेरिका
 * कोपेनहेगन ओपेरा हाउस, डेनमार्क
 * इवा वूमन्स यूनिवर्सिटी, दक्षिण कोरिया
 * हर्स्ट टॉवर (न्यूयॉर्क शहर), न्यूयॉर्क शहर, संयुक्त राज्य अमेरिका
 * मैनिटोबा हाइड्रो प्लेस, कनाडा
 * राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला अनुसंधान सहायता सुविधा, संयुक्त राज्य अमेरिका
 * पर्ल रिवर टावर, चीन
 * पोस्ट टावर, जर्मनी
 * सुवर्णभूमि हवाई अड्डे, बैंकाक

यह भी देखें

 * अमेरिकन सोसायटी ऑफ हीटिंग, रेफ्रिजरेटिंग और एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स
 * बिजली की हीटिंग
 * हाइड्रॉनिक्स
 * ग्लोरिया (हीटिंग सिस्टम)
 * हीटर (हीटर्स के प्रकार)
 * भूमिगत अग्निकोष्ठ
 * कांग बिस्तर-स्टोव
 * मनोमिति
 * ओन्डोल
 * अक्षय ताप
 * कमरे में वायु वितरण

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