لماذا يُعدّ تسخين الماء شائعًا جدًا؟ ميزاته ومخططاته

تسخين المياه - تكنولوجيا تدفئة المباني السكنية باستخدام الناقل الحراري السائليتم نقل الطاقة الحرارية إلى الغرفة عن طريق المشعات، وسجلات الأنابيب، والمسخنات الحرارية.

لتدفئة المبنى تثبيت السجلات في كل غرفة.

عندما يتم تشغيل تسخين المياه، يتم تسخين سائل التبريد في غلاية التدفئة ويتدفق عبر الأنابيب إلى الغرف، حيث ينبعث منه الحرارة، وبعد تبريده، يعود إلى الغلاية، ويدخل في دورة جديدة.

هذا يتم تكرار العملية باستمرار ويسخن الغرف.

تصنيف أنظمة تسخين المياه حسب مبدأ التشغيل

وفقًا لمبدأ التشغيل، يتمتع التسخين بدوران طبيعي وقسري للسائل المبرد.

مع الدورة الدموية الطبيعية

يُستخدم لتدفئة منزل صغير. يتحرك سائل التبريد عبر الأنابيب. بفضل الحمل الحراري الطبيعي.

الصورة ١. مخطط نظام تسخين مياه بدوران طبيعي. يجب تركيب الأنابيب بميل طفيف.

وفقًا لقوانين الفيزياء، يرتفع السائل الدافئ. يرتفع الماء، الذي يسخن في الغلاية، ثم يتدفق عبر الأنابيب إلى آخر مشعاع في النظام. بعد تبريده، يدخل الماء إلى أنبوب الإرجاع ويعود إلى الغلاية.

يتطلب استخدام الأنظمة التي تعمل بالدوران الطبيعي إنشاء منحدر، مما يُسهّل حركة سائل التبريد. طول الأنبوب الأفقي لا يجوز أن يتجاوز 30 مترا - المسافة من المبرد الخارجي في النظام إلى المرجل.

هذه الأنظمة جذابة لأنها رخيصة، ولا تحتاج لشراء معدات إضافية، كما أنها لا تُصدر أي ضجيج تقريبًا أثناء عملها. لكن عيبها هو أنها... يجب أن تكون الأنابيب ذات قطر كبير ومرتبة بشكل متساوٍ قدر الإمكان (ضغط سائل التبريد فيها يكاد يكون معدومًا). من المستحيل تدفئة مبنى كبير.

دائرة الدوران القسري

نظام استخدام المضخة أكثر تعقيدًا. هنا، بالإضافة إلى بطاريات التدفئة، تُركّب مضخة دوران لنقل سائل التبريد عبر نظام التدفئة. الضغط فيه أعلى، لذلك:

• من الممكن وضع الأنابيب مع الانحناءات.
• من الأسهل تدفئة المباني الكبيرة (حتى تلك التي تحتوي على عدة طوابق).
• الأنابيب ذات القطر الصغير مناسبة.

الصورة ٢. رسم تخطيطي لنظام تدفئة ذي دوران قسري. تُستخدم مضخة لنقل سائل التبريد عبر الأنابيب.

في كثير من الأحيان يتم إنشاء هذه الأنظمة مغلقةيمنع دخول الهواء إلى أجهزة التدفئة والمبرد - فوجود الأكسجين يؤدي إلى تآكل المعدن. في مثل هذا النظام، يلزم وجود خزانات تمدد مغلقة، مزودة بصمامات أمان وأجهزة تفريغ هواء. تُدفئ هذه الخزانات المنازل مهما كان حجمها، وهي أكثر موثوقية في التشغيل.

طرق التثبيت

لمنزل صغير يتكون من من 2-3 غرف، يستخدمون أنبوب واحد النظام. يتحرك سائل التبريد بالتتابع عبر جميع البطاريات، ويصل إلى آخر نقطة، ثم يعود عبر أنبوب الإرجاع إلى المرجل. البطاريات متصلة من الأسفل. الجانب السلبي هو أن الغرف البعيدة تكون أكثر دفئًا، لأن سائل التبريد المُزوّد ​​لها يكون قد برد قليلاً.

أكثر كمالا أنبوبين أنظمة التدفئة - يُمد أنبوب إلى المبرد البعيد، وتُفرَّع منه إلى المبردات الأخرى. يدخل سائل التبريد من مخرج المبردات إلى أنبوب الإرجاع وينتقل إلى المرجل. يُسخِّن هذا النظام جميع الغرف بالتساوي، ويتيح إيقاف تشغيل المبردات غير الضرورية، ولكن عيبه الرئيسي هو تعقيد التركيب.

تدفئة المجمع

العيب الرئيسي لنظام الأنبوب الواحد والأنبوبين هو التبريد السريع للسائل المبرد، عند المجمع أنظمة الاتصال لا يوجد هذا العيب.

الصورة ٣. نظام تسخين بمجمع مياه. يُستخدم وحدة توزيع خاصة.

العنصر الأساسي والأساس لتسخين المجمع هو وحدة توزيع خاصة، يُطلق عليه شعبيًا اسم المشط. يلزم تركيبات سباكة خاصة لتوزيع سائل التبريد عبر شبكة رئيسية منفصلة وحلقات مستقلة، بالإضافة إلى مضخة تدوير، وأجهزة أمان، وخزان تمدد.

وحدة مشعب لأنبوبين أنظمة التدفئة يتكون من جزأين:

• مدخل - يتم توصيله بجهاز التسخين حيث يستقبل ويوزع سائل التبريد الساخن عبر الدوائر.
• يوم عطلة - متصلة بأنابيب العودة للدوائر، وهي ضرورية لجمع سائل التبريد وتغذيته للغلاية.

الفرق الرئيسي لنظام المجمع هو أن كل بطارية في المنزل متصلة بشكل مستقل، مما يسمح لك بتنظيم درجة حرارة كل منها أو إيقاف تشغيلها. في بعض الأحيان يتم استخدام الأسلاك المختلطة:يتم توصيل عدة دوائر بشكل مستقل بالمجمع، ولكن داخل الدائرة يتم توصيل البطاريات على التوالي.

يقوم المبرد بتوصيل الحرارة إلى المشعات بأقل خسائر، وتزداد كفاءة هذا النظام، مما يسمح باستخدام غلاية ذات طاقة أقل واستهلاك وقود أقل.

ولكن أيضًا نظام تدفئة المجمع ليس خاليًا من العيوب، والتي تشمل:

• استهلاك الأنابيب. سوف يتطلب الأمر إنفاقًا 2-3 مرات أنبوب أكثر من عندما يتم توصيل البطاريات على التوالي.
• ضرورة المنشآت الدورة الدموية مضخات. يتطلب زيادة الضغط في النظام.
• الاعتماد على الطاقة. لا تستخدم الجهاز في الأماكن التي قد ينقطع فيها التيار الكهربائي.

قد تكون مهتمًا أيضًا بـ:

تدفئة فعّالة بتكلفة منخفضة! تدفئة الهواء: ما هي، إيجابياتها وسلبياتها

هل هذه الاستقلالية جيدة: ميزات نظام التدفئة بالغاز المستقل

استمتع بالأطباق المدخنة دون مغادرة شقتك: مدخن منزلي مصنوع من الأدوات المنزلية

كيفية تسخين الماء بنفسك

أنظمة التدفئة المنزلية المستقلة، أكثر اقتصادا من المركزية التدفئة. من الممكن إنشاء نظام بأنابيب علوية أو سفلية، وتُستخدم أنواع مختلفة من مُشعات الحرارة، ويُعتبر الماء الأرخص.

تصميم

حتى برامج تم إنشاؤها خصيصًالن يكون من الممكن حساب معلمات نظام التدفئة بشكل صحيح بسبب نقص البيانات اللازمة.

حساب الخسائر الحرارية الحقيقية

الأول هو حساب الفاقد الحراري للمبنى. يتم الحساب بالقيمة القصوى في هذه المنطقة - ما مقدار الحرارة التي يمكن أن يفقدها المنزل أو الشقة عندما تكون درجات الحرارة في الخارج أبرد ما يمكن.

حساب فقدان الحرارة في الغرفة

لإجراء الحساب، نحتاج إلى البيانات التالية:

• مساحة المبنى (يمكن العثور عليها في الخطة).
• الغرفة تطل على الشارع من خلال جدار واحد أو أكثر أو أن تكون في منتصف المبنى.
• خذ في الاعتبار موقع المبنى بالنسبة للاتجاهات الأساسية. لا تقوم الشمس بتدفئة الجانب الشمالي، ولكنها تقوم بتدفئة الجانب الجنوبي طوال اليوم تقريبًا.
• كل منطقة لديها اتجاهات الرياح الخاصة بها.. تشير وردة الرياح إلى الاتجاه الذي تهب منه الرياح في أغلب الأحيان (ابحث على الإنترنت).
• كل منطقة لديها مؤشرات درجة الحرارة الخاصة بها. خلال الوقت الأكثر برودة (البيانات متاحة على الإنترنت وفي ملفات SNiP).
• الجدران الخارجية هي معزولة أو غير معزولة.
• يحدث تحت الارض تربة بسيطة، غرف معزولة وغير معزولة.
• خذ بعين الاعتبار، والتي تقع فوق الغرفة.
• يتم فقدان كمية كبيرة من الحرارة من خلال النوافذ. (حسب تصميمها وكميتها ومساحتها).
• أبواب المدخل - ثغرة لخسارة الطاقة الحرارية.

وفقا للقياسات حساب مساحة السور الخارجي لكل غرفةتُستخدم قيمتا و في صيغة حساب إجمالي فقدان الحرارة. ستكون قيمة و مفيدة أيضًا. ر، والتي يتم حسابها عن طريق قسمة سمك الجدار على معامل فقدان الحرارة لمادة البناء المستخدمة فيه (للنوافذ المعدنية البلاستيكية الجديدة ر يمكن للشركة التي قامت بتثبيت النوافذ أن توفر لك هذا).

تتكون خسائر الحرارة في الشتاء من جزأين:

• الخسائر من خلال الجدران الخارجية.
• الخسائر التي تم إنفاقها على تدفئة وتهوية الهواء.

تبدو الصيغة الأساسية لحساب تكاليف الطاقة الحرارية على النحو التالي:

س = 1/ر × (tв - tн) × S × (1+ ∑β). حيث:

• س - خسائر الطاقة الحرارية، وات؛
• ر - مقاومة درجة الحرارة لمادة الجدار، م²°С/W؛
• س - مساحة الجدار، م²؛
• تلفزيون - درجة حرارة الهواء الداخلي، °م؛
• تِن - الحد الأدنى لدرجة الحرارة الخارجية، درجة مئوية؛
• بيتا - خسائر حرارية إضافية محتملة بسبب موقع المبنى.

إذا تم بناء الجدار باستخدام مادتين مختلفتينعندئذٍ، تُحسب مقاومتهما الحرارية لكليهما، وتُجمع النتيجة. تُختار درجة الحرارة خارج المبنى وفقًا للمعايير وملاحظاتك، وداخله - حسب الرغبة. خسائر حرارية إضافية - معاملات خاصة:

• إذا كان جزء من سقف أو جدار المبنى يواجه الشمال، إذن β = 0.1؛
• إذا كان الجدار يواجه الغرب أو الجنوب الشرقي، β = 0.05؛
• β = 0، ينظر نحو الجنوب.

أنواع غلايات التدفئة حسب نوع الوقود

كلما كان منزلك أكبر، كلما كانت الغلاية التي تحتاج إلى تثبيتها أقوى.

لكي تحسب يجب أن تعرف أن لكل 10 متر مربع ستكون هناك حاجة إلى المنطقة 1 كيلوواط الحرارة (إذا كانت الأسقف في الغرفة لا يزيد ارتفاعه عن 3 أمتارلكن لكل منطقة خصائصها الخاصة. توجد معاملات مناخية خاصة في SNiPs.

تنقسم غلايات التدفئة إلى أنواع: الوقود السائل والصلب، والكهرباء، والغاز. إذا كان المبنى مزودًا بالغاز، فلا حاجة لنوع آخر من الوقود. ينبغي دراسة خيارات أخرى مع مراعاة الجدوى الاقتصادية. في حال وجود مشاكل في الكهرباء، يُفضل اختيار غلاية تعمل بالوقود الصلب.

الصورة 4. غلاية غاز مثبتة على الحائط مع خزان تمدد، متصلة بواسطة أنابيب بنظام تسخين المياه.

الأنابيب

في نظام التدفئة، ركّب فقط أنابيب بلاستيكية مقاومة للحرارة تتحمل درجات الحرارة العالية. يُحدَّد قطر الأنابيب بعد حساب النظام بأكمله، ولكن لا يقل عن 40 ملم. للتوصيل بالبطاريات استخدم قطرًا يتراوح بين 20-25 ملم.

المشعات

تقدم الصناعة حاليًا 4 أنواع من البطاريات:

• الحديد الزهر.
• الفولاذ (هناك ألواح وأنبوبي).
• الألومنيوم.
• ثنائي المعدن (أنابيب فولاذية تقع في الداخل، ومغطاة بالألمنيوم في الأعلى).

كل نوع لديه إيجابياتها وسلبياتها. على سبيل المثال، الحديد الزهر إنها تسخن ببطء، ولكنها تستغرق أيضًا وقتًا طويلاً حتى تبرد.

مصنوعة من الألومنيوم تسخن بسرعة وتنقل الطاقة الحرارية بشكل أفضل من غيرها، لكنها معرضة للتآكل بشكل كبير. الخيار الأفضل هو استخدام البطاريات الفولاذية أو ثنائية المعدن.

من المهم حساب عدد الأقسام المطلوبة للغرفة.تعتمد كمية الطاقة الحرارية الداخلة إلى الغرفة بشكل مباشر على ذلك. للقيام بذلك، يجب معرفة المساحة الإجمالية، وكمية الحرارة التي يمكن أن يُطلقها قسم واحد، مع مراعاة نسبة الحرارة المُنتَجة ومساحة الغرفة.

خزان التمدد

يُعد اختيار حجم ونوع خزان التمدد من أهم مراحل تركيب نظام التدفئة. غرضه هو: تعويض عن الزيادة في حجم الماء بسبب التسخينبالإضافة إلى ذلك فهو يعمل على إزالة الهواء.

هناك خزانات توسعة مفتوحة وأخرى مغلقة. يفتح — حاوية بسيطة ذات غطاء مفتوح. تُركّب في أعلى نقطة في النظام. يتبخر الماء من خلال الغطاء المفتوح، ويجب تجديدها دوريًا. مغلق — حاوية محكمة الغلق مزودة بغشاء مطاطي داخلها، يعمل على خلق ضغط داخل الأنابيب. يُستخدم النموذج المغلق غالبًا في الأنظمة المزوّدة بمضخة دوران.

يجب أن يكون خزان التمدد قادرًا على استيعاب تم سكب 15% من سائل التبريد في النظام. يمكن معرفة حجم السائل الذي يحتويه المرجل في جواز السفر. أصعب شيء هو معرفة كمية سائل التبريد في الأنابيب، ويجب حسابها باستخدام صيغة حساب حجم الأسطوانة، مع مراعاة قطر الأنابيب وطولها الإجمالي.

مضخة الدورة الدموية

مثل هذا الجهاز ضروري للتدفئة مع الدورة القسرية. بفضله، يظهر الضغط داخل الأنابيب، مما يزيد من سرعة حركة سائل التبريد.

السمة الرئيسية للمضخة هي الإنتاجية. الصيغة المستخدمة للحساب هي: س = ن/1.16 × (كل - قصدير)، حيث:

• 1.16 - معامل السعة الحرارية للماء؛
• توت وتين - قراءات درجة الحرارة عند مدخل ومخرج الغلاية؛
• ن — يشير إلى طاقة المولد.

فرق درجة الحرارة — سمة يجب قياسها. ولكن لا يمكن القيام بذلك إلا بعد تشغيل النظام. لهذا السبب، تُستخدم بيانات المتوسط.

مميزات استخدام نظام المياه للتدفئة في الشقة

مزايا النظام المستقل:

• يمكنك تشغيل التدفئة في منزلك في أي وقت، وليس فقط خلال موسم التدفئة.
• مدعوم درجة حرارة مريحة في الغرف، وهو أمر صعب عند استخدام التدفئة المركزية.
• التدفئة سهلة التخصيص، على سبيل المثال، لا يوجد أي معنى في تشغيل المرجل بكامل طاقته إذا كان السكان قد غادروا المكان منذ فترة.
• يتم فرض رسوم التدفئة المركزية أيضًا في الصيف، مع التدفئة المستقلة، سوف يتوجب عليك الدفع حسب العداد فقط (كهربائي أو غازي).

السلبيات:

• يجب أن يتم تنفيذ العمل وفقًا للقانون.، إعادة الإعمار غير المصرح بها، لن يعفيك من دفع فواتير الخدمات ويهددك بغرامة إدارية.
• بحاجة إلى العثور على مكان ذو تهوية جيدة لتثبيت المعدات.
• تركيب النظام يجب أن يتم تنفيذها من قبل متخصصين.
• مصاريف الأعمال الورقية، ولشراء عناصر التدفئة المستقلة.
• تقع كافة المسؤولية على عاتق مالك العقار. سيتم مراقبة تشغيل المعدات من قبل المنظمات المتخصصة.

فيديو مفيد

شاهد فيديو يقارن بين أنظمة تسخين المياه ذات الدورة الطبيعية والقسرية.

هل يستحق الأمر تركيب التدفئة الخاصة بك؟

تختلف أنظمة التدفئة من حيث تكلفة المعدات وكفاءة التشغيل. لكن لديها قاسم مشترك واحد: سيتطلب تصميم التدفئة حسابات دقيقة و اختيار المعدات المناسبة، والذي لا يزال بحاجة إلى التركيب الصحيح. لكن التدفئة الذاتية تضمن لك فوائد اقتصادية.