أكثر موثوقية وكفاءة من التدفئة التقليدية! طرق جديدة لتدفئة المنازل

لقد تم استخدام أنظمة التدفئة بالغاز والكهرباء منذ فترة طويلة وفي كل مكان، ولكن يتم استبدالها بأنظمة جديدة، استنادًا إلى التقنيات الحديثة.

تشمل طرق التدفئة الحديثة المنشآت الحرارية المائية والحرارية الأرضية، والألواح الشمسية، والأشعة تحت الحمراء، والتدفئة بالبخار وغيرها.

ما هي الخيارات البديلة لتدفئة المنازل التي يمكن اقتراحها؟

ظهرت مصادر التدفئة البديلة مؤخرًا نسبيًا. وهي تختلف الصديقة للبيئة والسلامة من الحرائق، وأيضا اقتصاد قيد الاستخدام.

النظام الحراري المائي

للحفاظ على تدفئة المنزل، يُستخدَم خزان مياه قريب. يجب أن يكون عميقًا بما يكفي لمنع تجمده شتاءً.

مبدأ التشغيل

يتكون نظام التدفئة الحرارية المائية من:

• الشكل الخارجي للأنابيب؛
• المحيط الداخلي؛
• مضخة الحرارة؛
• مبادل حراري.

الشكل الخارجي للأنابيب يتم وضعه في أسفل الخزان. يقع النظام الداخلي للمنزل، وهو عبارة عن نظام مشعات أو تدفئة أرضية. يحتوي على ماء أو سائل مانع للتجمد في الأنابيب. وبمساعدة مضخة، يُضخ سائل التبريد إلى المبادل الحراري، حيث يبرد وينقل الحرارة إلى نظام التدفئة الداخلي، ثم يعود مرة أخرى.

من الأفضل دمج التدفئة مع نظام التدفئة الأرضية، مما يُقلل التكاليف. بنحو 20%.

الصورة ١. تركيب وحدة حرارية مائية. تُوضع خراطيم خاصة في الخزان، تُسخّن بواسطتها.

فوائد التدفئة:

• كفاءة عالية. تستهلك مضخة الحرارة ما يصل إلى 1000 كيلوواط في الساعة من التشغيل. حوالي 1 كيلو واط الكهرباء وتوليد الحرارة حتى 4 كيلوواط.
• السلامة من الحرائق.
• ليست هناك حاجة لتخزين الوقود.
• سهل الاستخدام.
• في الطقس الحار، تُبرّد الوحدة الحرارية المائية المنزل، أي أنها تعمل أيضًا كمكيف هواء.
• صديق للبيئة. لا يُصدر أي انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي.

عيوب التدفئة:

لبناء مثل هذا النظام، فمن الضروري، حتى يكون هناك مسطح مائي بالقرب من المنزلليس هذا هو الحال دائمًا، وإنشاء خزان اصطناعي سيزيد التكاليف بشكل كبير، بالإضافة إلى أنه يتطلب مساحة.

هناك عيب آخر. إنه رائع للغاية. استثمار أولي كبير: للمعدات والتركيب.

في حالة الصقيع الشديد، تنخفض كفاءة المجمع بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب التشغيل الكهرباء. في حال انقطاعها، ستحتاج إلى شراء مولد يعمل بالبنزين أو الديزل. ولكن في هذه الحالة، يصعب الحديث عن السلامة التامة والمحافظة على البيئة.

مصادر الحرارة الجوفية

التدفئة المنزلية الحرارية الأرضية تُشبه التدفئة الحرارية المائية، لكنها فعّالة. بسبب حرارة الأعماق تحت الأرض وليس الماء.

وهي تنقسم إلى نوعين:

• رَأسِيّ. الأنابيب مدفونة عميقا حتى 100-150 مترًا. من مستوى الأرض.
• أفقي. يتم دفن الأنابيب فقط بمقدار 5-6 م، لكن مساحة سطح الأرض أكبر.

مبدأ التشغيل

جوهر التدفئة هو نفسه كما في الطريقة السابقة، مع اختلاف مصدر الحرارة فقط. لكن هذا النظام أكثر كفاءة، حيث ينتج أقصى قدر من الحرارة. حتى 5 كيلو وات.

مزايا التدفئة الحرارية الأرضية:

• الصديقة للبيئة؛
• كفاءة؛
• أمان؛
• البساطة وسهولة الاستخدام؛
• لا حاجة لخزان.

عيوب التدفئة الحرارية الأرضية:

العيب الرئيسي للتدفئة هو التكلفة العالية للجهاز. قبل البدء بالعمل، يوصى بحساب ما إذا كانت هذه التكاليف ستؤتي ثمارها في المستقبل المنظور.

ما هي المعلومات التي يمكن العثور عليها حول الألواح الشمسية

البطاريات تحويل الحرارة الشمسية إلى طاقة كهربائية. يتم تخزينها في بطاريات خاصة ومن ثم نقلها إلى الأجهزة عبر المحولات.

الصورة ٢. مجمعات الطاقة الشمسية مُركّبة على سطح المنزل. تُحوّل هذه الأجهزة حرارة الشمس إلى كهرباء.

إذا رغبت في ذلك، يتم إنفاق الطاقة ليس فقط لتدفئة المنزل، ولكن أيضًا لاحتياجات أخرى.

مبدأ التشغيل

البطارية الشمسية عبارة عن صفيحة مكونة من خلايا سيليكون فردية، مغطاة بالزجاج من الأعلى. تُولّد هذه الخلايا تيارًا مستمرًا بجهد قدره 12 فولت أو 24 فولتيتم توفير الكهرباء للبطاريات أو مباشرة للأجهزة التي تعمل بالتيار المستمر.

المزايا:

• الصمت؛
• الصديقة للبيئة والسلامة؛
• تكاليف التشغيل المنخفضة.

عيوب:

• عدم اتساق الإنتاج؛
• ارتفاع تكلفة المعدات؛
• كثافة الطاقة المنخفضة، أي كمية الطاقة التي يمكن الحصول عليها من وحدة مساحة.

تركيب الأشعة تحت الحمراء

تعتبر سخانات الأشعة تحت الحمراء مناسبة للتدفئة العامة والتدفئة الإضافية للمناطق الفردية. حسب النوع يتم تقسيمهم إلى:

• عاكسات؛
• لوحات؛
• أفلام.

يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء لتثبيت التدفئة تحت الأرضية.

مبدأ التشغيل

مثل هذا السخان يصدر طاقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء. تُسخّن الأشعة الصادرة الأسطح التي تُوجّه إليها: الجدران، والأرضيات، والأشياء. ومنها يُسخّن الهواء.

مزايا التدفئة بالأشعة تحت الحمراء:

1. كفاءة عالية. الكفاءة هي حوالي 95%علاوة على ذلك، فهو لا يتناقص أثناء الصقيع.
2. التنوع. يتم استخدامه لتدفئة المنزل بأكمله وغرفة منفصلة أو جزء منه.
3. تسخين سريع. وهذا مناسب بشكل خاص لمنزل صيفي لا يعيش فيه الناس بشكل دائم.
4. المعدات سهلة التركيب. ومن الممكن أيضًا الاتصال بشكل مستقل.
5. استهلاك منخفض طاقة.
6. لا حاجة لمساحة للمعدات والوقود.
7. السلامة والود البيئي. لا يتم إطلاق أي مواد ضارة ولا يجف الهواء في الغرفة.
8. لا يوجد ضوضاء أثناء التشغيل.

الصورة 3. سخانات الأشعة تحت الحمراء مثبتة على الجانب الداخلي من سقف منزل خاص.

عيوب التدفئة بالأشعة تحت الحمراء:

قبل تركيب نظام التدفئة، من الضروري إعداد مشروع، مع الأخذ بعين الاعتبار توزيع الحرارة في الغرفة. إذا كان التعرض قويًا جدًا، فهناك خطر ارتفاع درجة الحرارة وجفاف الجلد وحتى الحروق.

البقاء مباشرة تحت المدفأة العاملة لفترة طويلة غير مريح تماما. لذلك، لا ينصح بوضعها فوق مناطق الترفيه وأماكن العمل.

كيفية تدفئة منزل خاص باستخدام البخار

يُشبه التسخين بالبخار تسخين الماء الأكثر شيوعًا. لكن يُسخّن السائل إلى حالة البخار، لذايتم استخدام أنابيب ذات قطر أصغر.

يمكن أن يكون هذا النوع من نظام التدفئة:

1. دائرة واحدة، إذا كان يعمل فقط للتدفئة.
2. دائرة مزدوجة، إذا كان يسخن الماء أيضًا للاحتياجات المنزلية.

وينقسم التسخين بالبخار أيضًا إلى:

1. طبيعييتحرك سائل التبريد بشكل مستقل.
2. مُجبريتم استخدام مضخة لتحريك سائل التبريد.

مبدأ التشغيل

لتسخين الماء وتحويله إلى بخار، يتم استخدام غلاية أو في بعض الأحيان موقد. في هذه الحالة يتم حرق الآتي:

• الحطب؛
• الفحم؛
• غاز؛
• الخث؛
• وقود الديزل؛
• بنزين؛
• إلخ.

يمر البخار عبر الأنابيب إلى المشعات. هناك يبرد ويتكثف و يعود في شكل ماء.

مزايا التدفئة بالبخار:

• كفاءة عالية؛
• القدرة على العمل على مصادر الطاقة المختلفة؛
• تكلفة المعدات منخفضة نسبيا.

عيوب التدفئة بالبخار:

1. هناك خطر كبير للإصابة بالحروق.
2. احتمال وقوع حادث مع خروج البخار من الأنابيب.
3. من الصعب تنظيم درجة الحرارة.

أنواع التدفئة بالوقود الصلب واستخدام الفحم

يعمل السخان باستخدام الوقود الصلب:

• الحطب؛
• الفحم؛
• قوالب الوقود؛
• الخث؛
• إلخ.

أي من هذه الخيارات تفضل؟ يعتمد على المنطقة. تختلف تكلفة الوقود وتوافره فيما بين البلدان.

مبدأ التشغيل

عند احتراق الوقود في الغلاية، تتولد طاقة حرارية. تُسخّن هذه الطاقة الماء (أو السائل غير المتجمد)، مما يؤدي إلى: من خلال الأنابيب يتدفق إلى المشعات.

يعود السائل المبرد مرة أخرى إلى الغلاية.

حسب النوع، تنقسم غلايات التدفئة إلى:

• كلاسيكي (عادي)؛
• التحلل الحراري (أكثر اقتصادا)؛
• أوتوماتيكي.

لا تتطلب الأخيرة تحميل الوقود يدويًا.

توفر تدفئة مستقرة. تصل كفاءة العمل إلى حتى 85%بينما بالنسبة للأنواع الأخرى من الغلايات فإن الأمر يتعلق بـ 70-80%.

المزايا:

1. لا توجد عادة أي مشاكل مع الوقود.
2. أمان أكبر من الخيارات السائلة.
3. يتم تكوين كمية صغيرة من الرماد، لذلك يجب إزالته بشكل أقل من الموقد.
4. معظم أنواع الغلايات لا تتطلب مصدر طاقة إضافيًا للعمل. سيظل المنزل دافئًا حتى بدون كهرباء.

عيوب:

1. ليس أعلى كفاءة.
2. صعوبة في تنظيم عملية الاحتراق.
3. يجب تحميل إضافي (باستثناء الغلايات المستقلة).

من بين جميع أنواع الوقود الصلب، الفحم هو الأكثر فعالية. لا يحتاج إلى ظروف تخزين خاصة.

تدفئة الديزل

هناك أيضًا غلايات تعمل بالوقود السائل.:الغاز والديزل. غلايات الديزل اقتصادية جدًا في التشغيل. لتركيبها لا حاجة للحصول على إذن. لا تتطلب وحدات الديزل إشرافًا مستمرًا، لذا فهي مناسبة للتشغيل التلقائي.

فيديو مفيد

شاهد فيديو يتحدث عن خيارات تدفئة المنازل الخاصة وتكاليف التدفئة.

تطبيق التقنيات الجديدة في التدفئة

تُستخدم التقنيات التي ظهرت مؤخرًا، من بين أمور أخرى، في تدفئة المنازل الخاصة. لكل منها مزاياها وعيوبها. ويجري تطوير أنظمة تدفئة متكاملة تراعي خصائص كل منزل. وفي بعض الأحيان، تُصنع هذه الأنظمة يعتمد على مزيج من عدة طرق للتدفئة.