موقد (هواء) تدفئة
تاريخ أنظمة التدفئة
ما رأيك عندما يتعلق الأمر بالموقد؟ بالطبع ، عن العائلة والأصدقاء ، عن مدى راحتك في بيئتهم ، عن الحب الذي يظهرونه لك ، عن المشاعر التي لديك تجاههم ... وأيضًا عن منزل كبير ومشرق نظيف فيه ، دافئ ودفء. دفء الروح والدفء الجسدي - هناك حاجة إلى القليل جدًا وفي نفس الوقت الكثير من أجل أن يصبح منزلك واحة حقيقية من الراحة والرفاهية. لذلك أود أن آتي إلى هنا بنفسي وأدعو الأصدقاء ، لكي أشعر أن منزلك هو حصنك. منذ العصور السحيقة ، سعى الناس إلى جعل منازلهم دافئة. ظهرت "أجهزة التسخين" الأولى في العصر الحجري وكانت عبارة عن مواقد مفتوحة للنار ، يتم فيها طهي الطعام ، وتدفئة نفسها حولها وتلفظ بها نوبات. بما في ذلك التعاويذ حتى لا تنطفئ النار في الموقد ، وإلا فإن سكان الكهف سيواجهون موتاً طويلاً ومؤلماً. منذ ذلك الحين ، خضعت الأفكار البشرية حول الراحة لتغييرات كبيرة. اليوم لا يكفي أن تكون دافئًا في المنزل. من الضروري أن تكون درجة الحرارة فوق الأرض مريحة ، والوقود غير مكلف وبأسعار معقولة ، وأجهزة التدفئة لا تجمع الغبار ... أصبحت احتياجاتنا أكثر تعقيدًا ، ولهذا السبب لا تشبه أجهزة التدفئة الحديثة على الإطلاق المواقد البدائية. حتى "الوريث في خط مستقيم" - الموقد - وقد حصل على أبواب مقاومة للحرارة ومنظمين للهواء. يتم تحديث معدات التدفئة الحالية باستمرار واختراع جهاز جديد تمامًا. أحدث تطورات العلماء يجعل من الممكن استخدام طاقة الشمس لتدفئة المنزل. قل لي ، خيال؟ لكن لا. في أكثر من 70 دولة حول العالم ، هناك برامج للطاقة الشمسية تتضمن استخدام الطاقة الشمسية في مجالات مختلفة من حياة الإنسان. ولكن في حين أن أفضل عقول البشرية يملأ عقولهم فوق "المنازل الشمسية" التي تسخنها طاقة الشمس والرياح ، يستمر الناس في تدفئة منازلهم بالمواقد والمدافئ ومشعات المياه والسخانات الكهربائية.
في الظروف الحضرية ، ليس من الضروري اختيار نوع التدفئة. تسخين الماء الساخن المركزي - لا بدائل. حسنًا ، الحقيقة هي أنه لا يمكنك بناء موقد روسي في الطابق العشرين من مبنى مدينة جديد. ولن يسمح لهم! كملاذ أخير ، يمكنك شراء سخان كهربائي أو وضع "أرضيات دافئة" في المطبخ ، ثم كمصدر إضافي للحرارة.
ارجع الى
أنواع التدفئة
التدفئة عبارة عن تدفئة صناعية للمباني من أجل التعويض عن فقد الحرارة فيها والحفاظ على مستوى درجة حرارة معين. تسخن المباني السكنية وغير السكنية. بالنسبة للأولى ، من المهم توفير الراحة الحرارية اللازمة لحياة الناس. بالنسبة للثاني ، من المهم مطابقة درجة حرارة الهواء في الغرفة لغرضها. على سبيل المثال ، يجب إنشاء مثل هذه الشروط في المستودعات التي من شأنها أن تضمن أفضل حفظ للأشياء الموجودة فيها. يجب أن تتوافق درجة حرارة الهواء في قاعة الإنتاج مع متطلبات العملية التكنولوجية.
فيما يتعلق بالمنازل الريفية ، نتحدث بشكل أساسي عن تدفئة تلك المباني حيث سيقضي السكان معظم وقتهم على مدار العام أو جزءًا منه. أي أن الهدف الرئيسي لتدفئة المنزل هو خلق ظروف معيشية مريحة تعتمد أولاً على درجة حرارة الهواء وثانياً على طبيعة توزيع درجة الحرارة هذه داخل الغرفة. نظام التدفئة المحلي "مسؤول" عن الحفاظ على درجة الحرارة عند المستوى المناسب. ومع ذلك ، لا تنس أن الحرارة تساهم في خلق المناخ المحلي للمباني ، ليس فقط من خلال "عروق" (الأنابيب أو الكابلات) لنظام التدفئة ، ولكن أيضًا يطلقها الجسم البشري.
ظهرت أجهزة التدفئة الأولى ، على الرغم من الظروف المعيشية الصعبة وبفضل براعة الإنسان ، في العصر الحجري ، بالتزامن تقريبًا مع ظهور المساكن الأولى في الكهوف. أقدم نوع من التدفئة الاصطناعية كان التسخين عن طريق حرق الوقود في موقد ، أقيم مباشرة داخل الكهف. تم استخدام الموقد في نفس الوقت للتدفئة والطبخ وتسخين المياه وحتى لأغراض الطقوس. منذ ذلك الحين ، تم تطوير العديد من تصميمات المواقد والمواقد لاستخدامها في الحياة اليومية. تمت تجربة العديد من أنواع الوقود الصلب أيضًا لتدفئة المنازل ، والتي أضيف إليها الغاز الطبيعي والمنتجات البترولية في القرن التاسع عشر. ظهر النوع الأكثر شيوعًا للتدفئة القائمة على الماء في الوقت الحالي حتى أثناء نظام الرقيق. من المعروف أن تسخين المياه قد استخدم بنجاح في مصر القديمة وكان بمثابة نموذج أولي لإنشاء أنظمة التدفئة الشهيرة في الإمبراطورية الرومانية وفي أراضي تركيا الحديثة. كانت حمامات المدينة بمثابة مصدر للتدفئة في مصر القديمة: تم عمل المصارف في غرف شبه الحمامات للمياه الساخنة التي ذهبت إلى الصرف العام للمدينة وزودت المصريين بالحرارة. يعد نظام التدفئة في مصر القديمة مثالاً على أحد أنظمة التدفئة المركزية الأولى. في القرن العاشر قبل الميلاد. ه. في مدينة أفسس ، الواقعة على أراضي تركيا الحديثة ، ظهر نظام تسخين المياه المستقل ، حيث تم تسخين أماكن المعيشة عن طريق خطوط الأنابيب والغلايات البسيطة الموجودة في الطابق السفلي لكل منزل فردي.
في نهاية القرن الأول قبل الميلاد. ه. وصف المهندس المعماري الروماني والمهندس فيتروفيوس بالتفصيل نظام تسخين الهواء المنتشر في إقليم روما القديمة. كان أول نظام تدفئة اصطناعي للمساحات الحضرية باستخدام الغازات الساخنة. لتسخين الحمامات الرومانية وأماكن المعيشة ، تم استخدام موقد - جهاز تدفئة يتكون من موقد يقع خارج الغرفة المدفأة ونظام من الأنابيب التي تنقل الهواء الساخن. تم تسخين الهواء الخارجي الداخل إلى الموقد بالغازات الساخنة ومن خلال نظام من الأنابيب والقنوات الموجودة أسفل أرضية المبنى دخلت الغرفة المدفأة. تم تسخين قلاع العصور الوسطى في أوروبا وفقًا لنفس المبدأ. علاوة على ذلك ، ظلت هذه التدفئة لفترة طويلة هي النوع الرئيسي للتدفئة في مدن العصور الوسطى ، حتى في القرن الخامس عشر ظهر تسخين الموقد بالشكل الذي نعرفه ، ولم يحدد طبيعة تدفئة المباني السكنية لعدة قرون ليأتي. مع تسخين الموقد ، يتم تسخين الهواء في الغرفة عندما يتلامس مع أسطح الموقد الساخن الموجود داخل الغرفة المدفأة ، ويتم تفريغ منتجات احتراق الوقود في الخارج من خلال مداخن مصنوعة خصيصًا.
ارجع الى
تدفئة مركزية ومستقلة
في الوقت الحالي ، يتم التمييز بين أنظمة التدفئة المركزية والمستقلة (المحلية). في أنظمة تدفئة المناطق ، يتم توليد الحرارة خارج المباني الساخنة ثم يتم نقلها عبر خطوط أنابيب طويلة ومتفرعة إلى الغرف المستهدفة. يعتبر هذا النوع من التدفئة نموذجيًا للمدن ، خاصةً في المباني متعددة الطوابق والمباني غير السكنية.
في المباني منخفضة الارتفاع والمناطق الريفية ، لا يمكن تطبيق التدفئة المركزية بسبب بُعد المستهلكين الكبير عن مصدر الطاقة الحرارية. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدام أنظمة التدفئة المستقلة هنا ، والتي تتميز بموقع مولد الحرارة في مبنى ساخن. في ظروف التدفئة المحلية ، يتم استخدام مولد حراري لتدفئة مبنى واحد وغالبًا ما يكون جهازًا متعدد الوظائف مصممًا ليس فقط لتدفئة الغرفة ، ولكن أيضًا لتسخين المياه. في السنوات الأخيرة ، عندما بدأ الطقس البارد ، أصبحنا جميعًا شهودًا ، وحتى مشاركين ، العديد من المآسي البشرية ، والسبب في ذلك هو عدم قدرة نظام التدفئة المركزية على تزويد الناس بالحرارة اللازمة ، ومسألة الحكم الذاتي. تصبح التدفئة ذات صلة بشكل غير متوقع (حتى في الظروف الحضرية).إن أموال الميزانية المخصصة للتدفئة ، بعبارة ملطفة ، غير كافية. شبكات التدفئة في حالة يرثى لها. يصل فقدان الحرارة المفيدة إلى حوالي 30٪ (للمقارنة: في الغرب المزدهر ، هذا الرقم هو 2٪ فقط!). كل هذا يشير إلى أزمة خطيرة في تدفئة المناطق ، المخرج منها هو إنشاء العديد من أنظمة التدفئة المستقلة. علاوة على ذلك ، يتم تسهيل ذلك من خلال بناء المنازل الريفية النامية بسرعة.
ارجع الى
تسخين المياه
على أراضي روسيا ، يعد تسخين المياه هو النوع الأكثر شيوعًا للتدفئة المركزية والمستقلة. في واقع الأمر ، ليس من الصحيح تمامًا تسمية هذا النوع من التسخين "بالماء" ، حيث لا يمكن استخدام الماء فقط كناقل للحرارة ، ولكن أيضًا أي سائل آخر كثيف الحرارة يلبي المتطلبات الفيزيائية والتقنية الضرورية. الأصح أن نطلق على هذه التسخين اسم "تقليدي" ، خاصة وأن هذا المصطلح موجود ، ويرجع بالتحديد إلى اتساع توزيع أنظمة تسخين المياه.
في نظام التسخين التقليدي ، يتم تسخين حامل الحرارة السائل إلى درجة الحرارة المطلوبة ، والتي غالبًا ما تكون مياه غازية ، تمر عبر نظام من خطوط الأنابيب وأجهزة التسخين ، وتطلق حرارتها إلى الهواء في الغرفة المسخنة. يتم تفسير سبب شعبية التدفئة التقليدية من خلال الجمع بين عدد من المزايا: - التكلفة المنخفضة والاستهلاك الاقتصادي للمواد - الأنابيب ذات القطر الأصغر مطلوبة لخط أنابيب تسخين المياه مقارنةً بالهواء ؛ - السعة الحرارية العالية للناقل الحراري - تحتوي وحدة حجم الماء على كمية أكبر من الحرارة مقارنة بأنواع أخرى من ناقلات الحرارة (على سبيل المثال ، السعة الحرارية للماء أكبر 4000 مرة من السعة الحرارية للهواء المسخن لنفسه درجة الحرارة)؛ - خلق نظام درجة حرارة مريح.
ومع ذلك ، على عكس الأنواع الأخرى من تسخين المساكن الاصطناعية ، فإن التدفئة التقليدية شاقة في التركيب والتشغيل. أولاً ، لا يمكن إنشاء خط أنابيب للمياه إلا أثناء تشييد المبنى أو إصلاحه ، لأنه يتطلب قدرًا كبيرًا من أعمال البناء. ثانيًا ، يتم ضمان التشغيل المستمر لنظام التدفئة عن طريق التسخين المستمر لسائل التبريد ، مما يعني أنك بحاجة إلى مراقبة تشغيل مولد الحرارة باستمرار. ثالثًا ، مضايقات إضافية تنتظر من يغادر منازلهم الريفية لفترة طويلة ، خاصة في موسم البرد. قبل المغادرة طويلة المدى ، يجب تصريف جميع المياه من نظام التدفئة. خلاف ذلك ، في درجات حرارة سالبة ، سوف يتجمد الماء ، مما يؤدي إلى تمزق خط الأنابيب. من ناحية أخرى ، فإن عدم وجود الماء في نظام الشطف التقليدي ليس جيدًا أيضًا ، نظرًا لأن عمليات التآكل تكون أكثر كثافة في خط أنابيب مملوء بالهواء.
ارجع الى
تدفئة كهربائية مباشرة
في ظروف التسخين الكهربائي المباشر ، يتم تسخين الغرف دون مشاركة ناقل حراري: يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية بدون أي وسطاء. التسخين الكهربائي المباشر هو أكثر أنواع التدفئة الواعدة في روسيا وأشهر أنواع التدفئة في أوروبا. في الوقت الحالي ، يعتبر التسخين الكهربائي المباشر في روسيا أدنى بشكل ملحوظ من التدفئة التقليدية والهواء (الموقد بشكل أساسي). وهناك أسباب وجيهة لذلك: التكلفة العالية نسبيًا للكهرباء والانقطاع المستمر في إمداداتها ، مما يجعل استخدام الكهرباء كمصدر وحيد للحرارة غير فعال.
في الواقع ، للوهلة الأولى ، يبدو أن استخدام أنظمة التدفئة الكهربائية يتطلب تكاليف مالية كبيرة. ومع ذلك ، فإن الحساب الأكثر دقة يكشف عن صورة مختلفة قليلاً ،
والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل أدناه.بالإضافة إلى ذلك ، يتميز التسخين الكهربائي المباشر بالعديد من المزايا المهمة ، بما في ذلك: - سهولة وسهولة استخدام النظام ، - القدرة الفعالة على تنظيم إمداد الحرارة ، - الأبعاد الكلية الصغيرة لأجهزة التدفئة ، والتي ، علاوة على ذلك ، لا تتطلب عناية خاصة ، - الفوائد الصحية والبيئية العالية السخانات الكهربائية - صمت نظام التدفئة ، حيث لا توجد حاجة لمضخات الدوران لتشغيله.
يجب إيلاء اهتمام خاص للجانب البيئي لاستخدام التدفئة الكهربائية المباشرة. جميع أنواع الوقود ، باستثناء الكهرباء ، تلوث البيئة بدرجة أكبر أو أقل: عندما يتم حرق الغاز الطبيعي ، يتشكل السائل المتكثف ، عند حرق وقود الديزل ، تتشكل مجموعة كاملة من المواد السامة المتطايرة ، وكلها تمت كتابة رسائل حول مخاطر استخدام الوقود الصلب. هناك مشكلة خاصة تتمثل في تسرب الغاز والوقود السائل في أنظمة التدفئة المعيبة ، والتي لا تلوث البيئة فحسب ، بل تشكل أيضًا تهديدًا خطيرًا لحياة سكان المنزل. كل هذا غير مألوف لأولئك الذين تم تجهيز منازلهم بأنظمة تدفئة كهربائية مباشرة. كملاذ أخير ، فإن السخانات الكهربائية القديمة "تحرق" الأكسجين.
ارجع الى
موقد (هواء) تدفئة
يعمل الهواء الساخن كمبرد في نظام تسخين الفرن (الهواء) ، والذي يتدفق عبر الأنابيب إلى الغرف المدفأة. يتضمن هذا النوع من التسخين تركيب السخانات والمبادلات الحرارية أو بناء أفران يتم فيها تسخين الهواء المحيط. يتم تبريد سطح المولد الحراري الذي يتم تسخينه من الداخل ، مما يعطي حرارة للهواء ، من الخارج. لذلك ، فإن انتقال الحرارة للجهاز يعتمد بشكل مباشر على مساحة سطح التسخين الخاص به. يمكن أن تعمل أجهزة التسخين بالكهرباء أو الوقود ولا تشير ضمنًا إلى وجود جهاز صرف صحي لسائل التبريد.
تنتج الصناعة المحلية والأجنبية الحديثة مولدات حرارية مع سحب الهواء الطبيعي والقسري. في سخانات الهواء والمواقد ذات السحب الطبيعي للهواء الساخن ، هناك خطر ارتفاع درجة حرارة الجدار الفاصل للمبادل الحراري. من أجل تجنب ذلك ، من الأفضل شراء مولدات حرارية ذات تيار هواء قسري ، ومجهزة بمروحة تحفز حركة تدفق الهواء. هنا فقط تظهر مشكلتان في وقت واحد. أولاً ، من الصعب شراء مبادلات حرارية ذات سحب هواء قسري ، حيث يتم إنتاجها بكميات محدودة. ثانيًا ، المروحة ذات حجم كبير ، وستصدر عنها ضوضاء كثيرة.
بالمقارنة مع سخانات الهواء المحلية ، فإن سخانات الهواء المستوردة لديها طريقة تشغيل اقتصادية وعادة ما يتم تشغيلها في غياب السكان. هذه الكرامة ليست غير مشروطة كما قد تبدو للوهلة الأولى ، وهي في الواقع سيف ذو حدين. في الوضع الاقتصادي ، يستقر الغبار المنزلي على الأسطح الأفقية ، وعندما يتم تحويل سخان الهواء إلى وضع التشغيل القياسي ، فإن تيارات الهواء تثير الغبار ، والذي لا يمكن حتى للتنظيف الرطب مواجهته.
في حد ذاته ، يتمتع الهواء الساخن (أو الغاز) بعدد من المزايا على الأنواع الأخرى من سوائل نقل الحرارة ، مثل التسخين السريع والقدرة العالية على الاختراق. ومع ذلك ، فقد أصبح تسخين الهواء ، الذي كان شائعًا في المناطق الريفية ، أقل استخدامًا لتدفئة أماكن المعيشة ، حيث يتم استبداله تدريجياً بالتدفئة الكهربائية والتقليدية المباشرة.
هذا يرجع إلى عدد من العيوب ، الأقمار الصناعية الحتمية لنظام تسخين الهواء: - الأبعاد الضخمة لمولد الحرارة (الموقد ، الموقد ، إلخ) ؛ - معامل انتقال الحرارة المنخفض للهواء - قدرة تسخين الهواء أقل بعشر مرات من قدرة الماء ، مما يعني أن هناك حاجة إلى آلاف المرات من الهواء الساخن لتسخين الغرفةمن الماء - صعوبات في توزيع الهواء الساخن في الغرف المدفأة بسبب القيمة الضئيلة لضغط الهواء الناتج ؛ - صفات بيئية منخفضة ؛ - التكلفة العالية للنظام - من قبل ، تم بناء المواقد بأيديهم ، لكنهم الآن لا يعرفون عمليًا كيفية القيام بذلك ، ولا داعي لذلك ، لأنه إذا كان لديك أموال يمكنك شراء مولد حراري .
ارجع الى
نظام التسخين بالأشعة تحت الحمراء
الأشعة تحت الحمراء الحرارية فعالة في غرف التدفئة بسبب التذبذبات الكهرومغناطيسية.
فوائد:
- العمل من شبكة 220 فولت ؛
- تسخين ثابت ومستقر للمساحة ؛
- تنتشر الحرارة ، وتسقط أولاً على الأشياء ، ثم في الفضاء منها ؛
- إمكانية الدمج مع أنظمة التدفئة الأخرى ؛
سلبيات:
- بقعة تسخين في غرفة ، في مكان أكثر دفئًا ، في مكان ما أكثر برودة ؛
- تنبعث من الغرفة أحيانًا رائحة الأشياء الساخنة ، خاصةً إذا كان بها الكثير من المعدات البلاستيكية ؛
- لا تبدو الأجهزة المعلقة دائمًا جيدة في الداخل ؛
- على الرغم من المردود ، لا يزال من الضروري في بعض الأحيان عزل المنزل أولاً لتقليل فقد الحرارة.
أنظمة أخرى
نظرًا لأن أسعار الطاقة تتزايد باستمرار ، فهناك خيار للبحث عن مصادر بديلة للتدفئة لمنزل خاص. بالمناسبة ، ليس من الممكن دائمًا استبدال الطرق التقليدية تمامًا ، ولكن من الممكن تقليل الخسائر المالية.
الألواح الشمسية
حيث يوجد العديد من الأيام المشمسة ، يمكن تركيب العديد من الألواح الشمسية على السطح. لماذا لا تستفيد من هدايا الشمس التي تتحول طاقتها وتتراكم؟
سيسمح المجمع الشمسي باستخدام الطاقة الشمسية "المحفوظة". يعمل المجمع بمساعدة تدفئة المبرد في الشمس بسعة كبيرة. تقوم الشمس بتدفئة الماء الموجود داخل المبرد ، مما يعطي الدفء.
من المعقول استخدام مشعب فراغ ، يتم من خلاله الحصول على تأثير "الترمس".
توربينات الرياح
إن تركيب توربينات الرياح يعطي الطاقة حرفيًا "من أجل لا شيء". ومن طاحونة هوائية يمكن نقلها إلى أي مكان مطلوب ، في حالتنا ، هذا هو تدفئة منزل خاص.
من المنطقي تركيب توربينات الرياح في المناطق التي تهب فيها الرياح القوية غالبًا. المشكلة الوحيدة تكمن في تكلفة المواد وتركيبها ، والتي ، مع ذلك ، ستظل تؤتي ثمارها.
