يعتمد استخدام أنظمة التدفئة مع حامل الحرارة السائل في المنازل الخاصة اليوم على عدة مخططات للنظام. يعد نظام التسخين الجاذبي أحد أكثر المخططات موثوقية وبساطة واختبارًا للوقت. استنادًا إلى قوانين الديناميكا الحرارية ، أصبح تسخين الجاذبية واسع الانتشار بسبب قلة عدد العناصر وبساطة العمل ، سواء من حيث حساب المشروع أو التركيب العملي. ولكن ، على الرغم من البساطة الظاهرة ، من أجل التشغيل الصحيح ، من الضروري مراعاة العديد من النقاط ، والتي سيتم مناقشتها في هذه المقالة.
مبدأ تشغيل نظام التدفئة الجاذبية لمنزل خاص
يعتمد نظام تسخين الجاذبية لمنزل خاص على مبدأين فيزيائيين. الأول هو أن المواد لها كثافة مختلفة عند درجات حرارة مختلفة. والثاني أن الضغط في النظام ينشأ بسبب الاختلاف في مستويات السائل ، وكلما زاد الفرق بين النقطتين العلوية والسفلية ، زاد الضغط في النظام.
يتم التعبير عن المبدأ الأول لنظام تسخين الجاذبية في حقيقة أنه عند تسخين حامل حرارة سائل ، وليس بالضرورة أن يكون ماء ، فإنه يغير كثافته. الماء في حالته الطبيعية عند درجة حرارة 20 درجة له كثافة أكبر من تلك المسخنة إلى 45 درجة ؛ عند تسخينه إلى 80 درجة ، سيكون الاختلاف بحيث يتطلب حجمًا إضافيًا للماء. في هذه الحالة ، سيشغل المبرد من نفس الكتلة حجمًا مختلفًا ، وبسبب ذلك يبدأ في التمدد والتشريد خارج المبادل الحراري. في مكان مغلق ، بعد بدء حركة المبرد المسخن ، يتم أخذ مكانه بواسطة المبرد المبرد. لذلك ، تحت تأثير التسخين ، ينشأ تدفق ، ويبدأ نظام التسخين الجاذبي في العمل.
يبدأ المبدأ الثاني لتشغيل هذا المخطط في العمل من اللحظة التي يبدأ فيها المبرد في التحرك. عندما يسخن ، بالقرب من الماء أو التجمد ، تزداد سرعة الحركة ، حيث ترتفع درجة الحرارة بسرعة ويؤدي تمدد الحجم إلى إجبار السائل على الخروج من سترة ماء الغلاية بسرعة أعلى. ترك حجم المرجل ، والسائل يهرب على طول الأنبوب الرأسي إلى خزان التمدد. بعد أن وصل السائل إلى مستوى الفرع ، يملأ حجم الأنبوب ويتدفق على طول حلقة الضغط إلى خطوط الأنابيب المؤدية إلى مشعات التدفئة ، مما يخلق الضغط اللازم. بالنظر إلى الاختلاف في الارتفاع بين النقطة التي يدخل فيها السائل إلى حلقة الضغط ونقطة التفريغ السفلية ، يؤثر الضغط الناتج بشكل إضافي على ناقل الحرارة البارد.
عند الإحماء تدريجيًا ، يقلل النظام من فرق درجة الحرارة بين المبرد البارد والساخن ، وبالتالي ، تزداد سرعة حركة السوائل في النظام إلى الحد الأقصى ويمكن أن تصل إلى متر واحد في الثانية.
أنواع المسخنات الأرضية
هناك نوعان من المسخنات المدمجة - الكهربائية والمائية. الكهرباء مستقلة عن نظام التدفئة ، ولكن إذا لم تكن هناك كهرباء ، فإنها لا تعمل. تركيب مسخنات كهربائية مدمجة في الأرضية أسهل. إذا كان هناك مكان مناسب تحت العلبة ، فقم بتزويد الطاقة وإدخالها وملؤها بمحلول ، بعد أن يجف المحلول ، يمكنك استخدامه.
مع مروحة ، أكثر من ذلك بكثير تبديد الحرارة
يتم توصيل مسخنات المياه الموجودة في الأرضية بنظام التدفئة. في نفس الوقت ، يتم وضع أنابيب التدفئة على الأرض. تكون الأسلاك الإشعاعية أكثر فاعلية - وهذا عندما يذهب زوج من الأنابيب إلى كل مشعاع - يتم الإمداد والعودة.بهذه الطريقة ، في مكان ما في شقة أو في منزل خاص ، يتم تثبيت مجمع المياه ، ويتم توصيل الأنابيب من المشعات به. باستخدام هذا المخطط ، يتم توفير مبرد بنفس درجة الحرارة لكل جهاز. موثوقية مثل هذا المخطط أعلى - إذا حدث شيء ما ، فلن يعمل سوى جهاز واحد. ناقص - تكاليف عالية في مرحلة التركيب - هناك حاجة إلى المزيد من الأنابيب.
على الرغم من تعقيد التركيب والتوصيل ، غالبًا ما يتم تسخين الأرضية باستخدام مسخنات المياه. ومع ذلك ، فإن تكاليف التدفئة أقل. استثمر مرة واحدة أثناء التثبيت ، ثم استمتع بالدفء. هذا هو المنطق التقريبي وراء هذا الاختيار.
تسخين الجاذبية مزايا نظام التسخين بالجاذبية
قبل النظر في الصفات الإيجابية لأنظمة تسخين الجاذبية مع دوران المياه الطبيعي ، يجدر النظر بشكل منفصل في جميع عيوب النظام. بالنسبة للكثيرين ، فإن العيب الأول والرئيسي لنظام التسخين الجاذبي هو عفا عليه الزمن. في الواقع ، يعد هذا أحد أقدم أنظمة التدفئة التي تستخدم سائلًا للحرارة. من هذا النظام تم تطوير مخططات الأسلاك ذات الأنبوب الواحد والثنائي فيما بعد ، وكان هذا النظام هو الذي تم استخدامه للتركيب الشامل ، عندما أتقنت الصناعة تسخين الوقود الصلب ، وبعد ذلك بقليل ، غلايات تسخين الغاز. ولكن من ناحية أخرى ، فإن نظام التسخين الجاذبي هو أيضًا أحد أكثر الأنظمة موثوقية - حيث تتراوح مدة خدمته في المتوسط 45-50 عامًا. هذا هو بالضبط ما تستغرقه الأنابيب المعدنية لتفقد إحكامها تحت تأثير المبرد.
النقطة الثانية هي الكفاءة المنخفضة لنظام تسخين الجاذبية. في الواقع ، فإن المخطط نفسه ، القائم على الدوران الطبيعي للمياه ، يعني ضمناً القصور الذاتي في عملية تسخين الغرفة ، حتى يلتقط غلاية التدفئة الطاقة المطلوبة ، ويصل فرق درجة الحرارة بين المبرد المسخن والمبرد إلى الحد الأدنى ، سوف يستغرق وقتا طويلا. ولكن من ناحية أخرى ، حتى بعد توقف الغلاية عن دعم الاحتراق ، تستمر عملية الدوران ، بينما يبرد حجم كبير من الماء في النظام لفترة أطول بكثير من نظام التدوير القسري.
يمكن كتابة عيب آخر في أصوله بواسطة نظام التسخين الجاذبي بسبب ضخامته. من الناحية العملية ، مع نفس مساحة الغرفة المُدفأة ، فإن النظام الذي يحتوي على دوران قسري مقارنة بالجاذبية سيشغل مساحة أقل بكثير. في نظام التسخين الجاذبي ، بالإضافة إلى البطاريات ، سيتم أيضًا وضع أنابيب التوزيع العلوي ، والتي بدونها يستحيل إنشاء ضغط السائل الضروري.
وبالطبع قضية التحكم في درجة الحرارة في المشعات الفردية وإمكانية تعديلها. لا يمكن لنظام تسخين الجاذبية في الشكل الكلاسيكي مع مخطط بناء أحادي الأنبوب أن يوفر مثل هذه الوظيفة بسبب استحالة إغلاق المبرد المنفصل.
ولكن من ناحية أخرى ، فهو نظام مثالي للتركيب في المنازل التي لا توجد بها كهرباء أو التي تواجه مشاكل مستمرة في إمدادها. نظام التسخين الجاذبي قادر على العمل بدون كهرباء ، لأن القوة الرئيسية لحركة المبرد عبر النظام ليست مضخة الدوران ، ولكن التمدد الحراري لحجم المبرد.
يسمح الحجم الكبير من المبرد في النظام بالتدفئة السلس للغرفة. من ناحية أخرى ، يبرد مثل هذا الحجم من المبرد الساخن ببطء أكبر بكثير من حجم نظام الدوران القسري. يكون هذا واضحًا بشكل خاص عند انقطاع التيار الكهربائي أو التخميد بالوقود في صندوق الاحتراق. يبرد نظام الدوران القسري بمعدل 3-4 مرات أسرع من نظام تسخين الجاذبية القديم.
غالبًا ما تُستخدم هذه الخاصية عند الإقامة مؤقتًا في المنزل - فقط بدلاً من الماء العادي ، يتم سكب مضاد التجمد في النظام ، وحتى بعد التبريد الكامل ، لا تتعرض الأنابيب ولا المشعات للتهديد بالتمزق بسبب تجميد الماء.
وبالطبع ، من الضروري فقط ملاحظة أن مثل هذا النظام هو ببساطة خالي من المتاعب في التشغيل. مع التشغيل السليم ، يمكن أن يستمر لمدة 50 عامًا ، بينما يحتوي على عاملين فقط من عوامل الخطر. الأول هو خطر ارتفاع درجة حرارة الغلاية ، ولكن حتى هنا يعتمد بشكل أساسي على العامل البشري ، وليس على النظام. والثاني هو تجميد المبرد ، ولكن في هذه الحالة ، يقلل استخدام مضاد التجمد من خطر هذا الحادث إلى الصفر تقريبًا.
ما هي افضل تدفئة تحت الارض؟
يوجد اليوم نوعان رئيسيان من التدفئة تحت الأرضية - الماء والكهرباء. يتم تقديم الأخير ، بدوره ، في ثلاثة أشكال مختلفة: قضيب وكابل وفيلم. لكل منها مزاياها وعيوبها.
يعتمد اختيار خيار معين بشكل مباشر على الظروف وإمكانية التثبيت. تقييم المزايا الرئيسية للأرضية الدافئة ، دون مراعاة نوعها المحدد ، يمكن ملاحظة ما يلي:
- عيش النظام. بعبارات بسيطة ، فإن الأرضية الدافئة قادرة على الحفاظ على درجة الحرارة الأكثر راحة في الغرفة للبقاء فيها. على عكس أنظمة التدفئة التقليدية ، لن يكون هناك مكان لارتفاع درجة الحرارة المحلية أو المناطق المدفئة بالكاد ؛
- جماليات التدفئة تحت البلاط. لا توجد عناصر مرئية لنظام التدفئة. هنا لا يلزم ربطه بترتيب الأثاث داخل الغرفة. يمكنك الاستمتاع بأرضية دافئة بدون مشعات والحصول على مساحة أكبر لتزيين منزلك ؛
- براعه. يمكنك استخدام أي مصدر للطاقة (أرضية كهربائية أو أرضية معزولة بالحرارة) وأي نوع من أنواع الناقلات الحرارية (في حالة أرضية ساخنة بالماء) وأي غطاء أرضي ؛
- سلامة الإنسان وصحته. من المزايا المهمة للأرضية الدافئة عدم وجود دوران للغبار داخل الغرفة ، وهو خلاص حقيقي للأشخاص الذين يعانون من الحساسية ؛
- الربحية. يمكن أن يؤدي التوزيع الأمثل لدرجة الحرارة إلى تقليل تكاليف التدفئة بشكل كبير. على عكس أنظمة التدفئة التقليدية ، فإن التدفئة تحت الأرضية لا تسخن المساحة فوق السقف ، ولكن الأرضية والسطح فوقه. لذلك ، ستتمتع جميع الغرف بظروف مريحة للغاية.
نوصي بما يلي: كيف يتم تركيب مستشعر التدفئة تحت الأرضية؟
نسخة مبسطة من نظام التدفئة مع دوران طبيعي للناقل الحراري
عند اختيار نظام تسخين خاص بالجاذبية ، من الضروري إجراء عدد من العمليات الحسابية لفهم كيف سيوفر النظام تدفئة الغرفة. في ظل الظروف العادية ، يتم أخذ حجم الغرف الفردية وقوة مشعات التدفئة المثبتة فيها في الاعتبار في تخطيط تخطيط الأنابيب. عند تركيب مشعات من نفس التصنيف ، فإن نظام تسخين الجاذبية سوف يسخن الغرف بشكل غير متساو. سوف يسخن المبرد الأول الأقرب إلى المرجل أكثر ، وفي المبرد الأبعد عن الغلاية ، ستكون درجة حرارة المبرد أقل بكثير. لهذا السبب ، عند اختيار أجهزة التسخين ، يتم تثبيت الأول بطاقة أقل ، ويجب أن تكون الأجهزة الأخرى أكثر قوة.
من المهم اختيار خزان التمدد المناسب في اختيار العناصر الهيكلية. عند حساب حجم خزان التمدد ، من المعتاد أخذ النسبة 1/10 كأساس. أي عندما يكون حجم الماء في النظام حوالي 250 لترًا ، يجب ألا يقل حجم الخزان عن 25 لترًا.
يتطلب نظام التسخين الجاذبي للغاية على مواد البناء. بادئ ذي بدء ، هذا ينطبق على الأنابيب وخطوط الأنابيب. يتطلب الحجم الكبير لسائل التبريد والضغط المنخفض في النظام إجراء الدوران بأقل الخسائر ، وهذا ممكن ، إما في الصلب أو في أنابيب البولي بروبلين. ولكن هنا أيضًا توجد قيود معينة.لذلك ، يجب توصيل الأنابيب الفولاذية إما عن طريق اللحام بالغاز أو بالكهرباء أو عن طريق التوصيلات الملولبة وإذا كان النوع الأول يسمح لك بتوفير اتصال موثوق به عمليًا دون الحصول على لحام داخل الأنبوب ، فإن الطريقة المترابطة يمكن أن تخلق عددًا كبيرًا من المخالفات داخل خط الأنابيب. أما بالنسبة لأنبوب البولي بروبلين ، فإن له عيبًا مهمًا. يتعلق هذا العيب بقدرة الأنبوب على تحمل درجات الحرارة المرتفعة - درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن يتحملها هذا الأنبوب هي +95 درجة ، وهو أمر غير مناسب للأنبوب الذي يتم تركيبه مباشرة بعد الغلاية.
ولكن حتى مع كل هذه المحاذير ، فإن الرسم التخطيطي المبسط لنظام تسخين الجاذبية يختلف اختلافًا كبيرًا عن نظام الدوران القسري.
يجب أن يتضمن هذا النظام بالضرورة:
- غلاية التدفئة (الشرط الأساسي لمثل هذه الأنظمة هو وجود غلاية بحجم كبير من سترة الماء الساخن) ؛
- أنابيب المياه ذات القطر الكبير 11/2 بوصة ؛
- خزان تمدد بسعة 1/10 من حجم السائل في النظام ؛
- أنابيب الإمداد بقطر 1 بوصة ؛
- مشعات بأحجام مختلفة لضمان تدفئة موحدة للمباني ؛
- أنبوب العودة
- قضيب تصريف السائل
- يتم تثبيت مقياس حرارة ومقياس ضغط في المرجل وحنفيات Mayevsky في المشعات كأجهزة تحكم في النظام.
كما ترى ، يحتوي النظام على عدد صغير من العناصر الهيكلية وهو مناسب تمامًا لتجميعه بنفسك.
تحليل الدائرة
كما تعلم ، تتكون الوحدة من فلاتر ومصعد وأجهزة وأدوات. إذا كنت تخطط لتثبيت هذا النظام بشكل مستقل ، فإن الأمر يستحق فهم الرسم التخطيطي. من الأمثلة الجيدة على ذلك مبنى شاهق ، يوجد في الطابق السفلي دائمًا وحدة مصعد.
في الرسم التخطيطي ، يتم تمييز عناصر النظام بالأرقام:
1 ، 2 - تحدد هذه الأرقام خطوط أنابيب الإمداد والعودة المثبتة في محطة التدفئة.
3.4 - خطوط أنابيب الإمداد والعودة المثبتة في نظام التدفئة للمبنى (في حالتنا ، هذا مبنى متعدد الطوابق).
5- مصعد.
6 - يشير هذا الرقم إلى المرشحات الخشنة ، والتي تُعرف أيضًا باسم مجمعات الطين.
7- موازين الحرارة
8 - المانومترات.
يتضمن التركيب القياسي لنظام التدفئة هذا أجهزة التحكم ومجمعات الطين والمصاعد والصمامات. اعتمادًا على التصميم والغرض ، يمكن إضافة عناصر إضافية إلى العقدة.
مثير للإعجاب! اليوم ، في المباني متعددة الطوابق والشقق ، يمكن للمرء أن يجد وحدات المصاعد المجهزة بمحرك كهربائي. هذه الترقية ضرورية لضبط قطر الفوهة. يمكن تصحيح المبرد الحراري عن طريق محرك كهربائي.
يجب أن يقال أن المرافق العامة تزداد تكلفة كل عام ، وهذا ينطبق أيضًا على المنازل الخاصة. نتيجة لذلك ، يقوم مصنعو الأنظمة بتزويدهم بأجهزة توفير الطاقة. على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي الدائرة الآن على منظمات التدفق والضغط ، ومضخات الدوران ، وعناصر حماية الأنابيب وتنقية المياه ، وكذلك الأتمتة التي تهدف إلى الحفاظ على الوضع المريح.
نوع آخر من مخطط وحدة المصعد الحراري لمبنى متعدد الطوابق.
أيضًا ، في الأنظمة الحديثة ، يمكن تركيب وحدة قياس الطاقة الحرارية. من الاسم يمكن فهم أنه مسؤول عن حساب استهلاك الحرارة في المنزل. إذا لم يكن هذا الجهاز موجودًا ، فلن تكون المدخرات مرئية. يميل معظم أصحاب المنازل والشقق الخاصة إلى تركيب عدادات للكهرباء والماء ، لأنهم يدفعون أقل بكثير.
المخططات الأساسية لتدفئة المنازل
يوجد اليوم عدة أنواع من أنظمة تسخين الجاذبية. الأكثر شيوعًا هو أبسط نظام مع حلقة ضغط ومنحدر لخطوط الإمداد والعودة.هنا ، يتم تنفيذ مخطط يدور فيه المبرد في الوضع الطبيعي ، ويكون خزان التمدد مفتوحًا. عيب هذا النوع من نظام التسخين الجاذبي هو القصور الذاتي والتعقيد في التنفيذ. تعقيد التنفيذ في هذه الحالة يعني الحاجة إلى الحفاظ على جميع معلمات منحدرات الأنابيب. لذلك ، بعد تركيب حلقة الضغط ، يجب عمل الأنابيب بميل 0.05 درجة إلى جانب الغلاية. هذا المنحدر كافٍ لتوفير حركة سائلة أولية. يتم ضمان نفس المنحدر عند وضع خط أنابيب الإرجاع.
تتضمن هذه المخططات خيارات أحادية الأنبوب لبناء نظام أمان. تتضمن أنظمة تسخين الجاذبية الأكثر تقدمًا مخطط أنابيب ثنائي الأنابيب. ولكن لهذا من الضروري ضمان التمديد الصحيح لخط الأنابيب الرئيسي. للتشغيل العادي لمثل هذا النظام ، يجب أن يكون الطول الإجمالي لأنبوب الإمداد حوالي 25 مترًا ، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لحجم هذا الأنبوب إلى 35 مترًا. سيؤدي طول الأنبوب الطويل إلى تقليل درجة حرارة إمداد سائل التبريد ؛ ومن أجل وضعه ، ستكون هناك حاجة إلى منحدر إضافي ، الأمر الذي سيتطلب حجمًا إضافيًا من مساحة العلية أو الحجم داخل الغرفة في المشروع.
ما الذي تبحث عنه عند تصميم نظام تدفئة الجاذبية
تكمن المشكلة الرئيسية للتشغيل الفعال لنظام التدفئة الجاذبية في المنازل الخاصة منخفضة الارتفاع في الموقع غير الصحيح للغلاية والمشعات بالنسبة لبعضها البعض. واحدة من المعلمات الهامة للنظام هي قيمة الرأس المتداول. يُظهر المسافة من مركز السخان إلى مركز المرجل. كلما ارتفع هذا المؤشر ، زادت كفاءة عمل النظام بأكمله.
غالبًا ما يرتبط عدم الكفاءة والكفاءة المنخفضة لمراجل التدفئة ، سواء كانت وقودًا صلبًا أو غازًا ، المثبتة في أنظمة الجاذبية باختلاف بسيط في الارتفاعات بين المبرد والغلاية. لذلك ، في ظل الظروف العادية ، يكون هذا الاختلاف عادة 0.2-0.3 متر فقط هذا الوضع لا يسمح بتوفير ما يصل إلى 25٪ من الوقود. يتم إنفاق معظم الطاقة على ارتفاع درجة حرارة السائل. في الوقت نفسه ، إذا قمت بزيادة فرق الارتفاع بمقدار 0.5 متر وجعلته يصل إلى 0.7-0.8 متر ، فستزيد الكفاءة بنسبة 6-11٪ ، وبفارق 2.0 متر ، يصبح من الممكن توفير ما يصل إلى 20 مترًا ٪ من الطاقة ... لهذا السبب ، عند تصميم أنظمة تسخين من نوع الجاذبية ، يتم التخطيط لوضع المرجل في أدنى نقطة ، وغالبًا في الطابق السفلي.
في الوقت نفسه ، مع الأخذ في الاعتبار جميع الخيارات والأساليب لتركيب أنظمة التدفئة في منزل خاص ، على الرغم من البساطة الظاهرة في تنفيذ هذا المشروع ، يوصى بتكليف المهنيين به. ستساعد الخبرة وتوافر المعدات الخاصة في ضمان سرعة التركيب ، والأهم من ذلك ، سهولة تركيب جميع المعدات ، مما يقلل من مخاطر الأخطاء.
أي تدفئة أرضية تختار؟
يعتمد الكثير على معايير وشروط مختلفة. على سبيل المثال ، مساحة الغرفة ، وكذلك موقعها ، لها أهمية خاصة.
إذا كنا نتحدث عن منزل خاص ، فيمكنك هنا التفكير في أي نوع من أنواع التدفئة الأرضية ، ولكن لا يزال من الأفضل إجراء تقييم مبدئي لجدوى كل خيار فردي من أجل اختيار الخيار الأمثل. أما بالنسبة للشقة ، فستواجه هنا قيودًا خاصة.
من المهم للغاية فهم الغرض من نظام التدفئة تحت الأرضية. إذا كانت هناك حاجة إلى تدفئة إضافية ، فيمكنك إلقاء نظرة فاحصة على الحصائر أو أرضيات الفيلم.
إذا كانت الأرضية الدافئة هي بمثابة التدفئة الرئيسية ، فمن المنطقي التفكير في نظام مائي أو كابل تسخين عالي الطاقة.
يجب أن تكون جودة المنتج أيضًا أولوية. يجب ألا تثق بشكل أعمى في الإعلانات وشراء الأنظمة من الشركات المصنعة غير المعروفة سابقًا.أفضل رهان لك هو الاعتماد على المنتجات المعتمدة التي ، إذا تم استخدامها بشكل صحيح ، يمكن أن تستمر لسنوات.
- وظائف مماثلة
- كيفية تجميع مشعب Valtec تحت الأرضية؟
- هل تحتاج إلى خلاط لتدفئة الأرضية؟
- ما هو الفرق بين موديلات التدفئة تحت الأرضية Unimat؟
- كيفية تثبيت التدفئة تحت البلاط؟
- هل تحتاج إلى أرضية دافئة في المنزل؟
- ما هي مزايا التدفئة الأرضية من جلف ستريم؟
