ودع البرد يمرّ عليك! التدفئة بالبخار في منزل خاص: ما هي، مبادئ التشغيل

التدفئة بالبخار هو نظام مغلق مصمم لتدفئة الغرف.

يتكون من مكونات مترابطة: غلاية التدفئة وأنابيب إمداد البخار وأجهزة التدفئة (المشعات).

مبدأ تشغيل التدفئة بالبخار في منزل خاص أو في الريف

يتم تسخين الغرفة بالبخار، والذي يدور تدريجيًا عبر النظام بسبب الدورة الطبيعية أو القسرية. ينقل الحرارة عبر الأنابيب إلى أجهزة التدفئةوبينما يتحرك البخار، يبرد ويعود المكثف الناتج إلى غلاية التدفئة من خلال أنبوب "العودة".

الصورة ١. مخطط تسخين البخار. حركة البخار الساخن موضحة باللون الأحمر، والمكثف الناتج موضح باللون الأزرق.

المزايا الرئيسية للتدفئة بالبخار:

• منفعة اقتصادية؛
• سعة حرارية عالية؛
• السلامة التشغيلية.

العيوب الرئيسية للتدفئة بالبخار:

• التركيب والتشغيل الذي يتطلب عمالة مكثفة (لبعض أنواع الأنظمة)؛
• ضرورة مراقبة تشغيل مولد الحرارة بشكل مستمر؛
• لا يمكن تركيب نظام التدفئة إلا عند بناء منزل أو الخضوع لتجديدات كبيرة.

الأخطاء الأساسية عند تجميع النظام

عند تركيب نظام التدفئة بالبخار، تحدث أخطاء في بعض الأحيان تؤدي إلى التركيب نظام تدفئة غير فعال أو غير آمن.

اختيار غير صحيح لقوة غلاية التدفئة

اختيار غلاية منخفضة الطاقة لن يسمح لك بتدفئة المبنى إلى درجة حرارة مريحة.

سيؤدي الجهاز ذو الطاقة المبالغ فيها بسبب عدد من الميزات التكنولوجية إلى حدوث مشكلة كبيرة تقليل عمر خدمة النظام.

اختيار متسرع وغير مدروس لتصميم نظام التدفئة

غالبًا ما تؤدي الرغبة في التوفير في تركيب نظام التدفئة إلى اختيار الخيار الأبسط والأقل تكلفة. وغالبًا ما تكون نتيجة هذا "التوفير" تركيب نموذج غير مكلف تقنيًا. غير قادر على تدفئة جميع الغرف في المنزل إلى المستويات المطلوبة.

اختيار غير صحيح لنظام إزالة الدخان

في كثير من الأحيان، يقوم العملاء والمثبتون بتثبيت نظام عادم الدخان دون مراعاة اتجاه الرياح في منطقة معينة، لذلك:

• يتبين أن الدخان هو النتيجة النهائية في منزل العميل أو في منزل الجار؛
• على واجهة (سقف) منزل العميل أو منزل الجار يستقر التكثيف (مع التجميد اللاحق) والسخام.

أنواع أنظمة التدفئة

تنقسم أنظمة التدفئة بالبخار حسب خصائصها إلى مغلقة ومفتوحة وأنبوب واحد وأنبوب مزدوج.

مفتوح ومغلق

نظام تدفئة بالبخار المفتوح يختلف عن النموذج المغلق في مبدأ تشغيله.

في نظام مفتوح تحدث دورة المياه بسبب العمليات الحرارية الديناميكية الطبيعية: حيث يعمل الماء الساخن في غلاية التدفئة على خلق "ضغط" يوجه الماء الساخن عبر النظام.

الصورة ٢. مخطط نظام تدفئة بخاري مفتوح. هنا، يتحرك السائل والبخار بفعل العمليات الطبيعية.

بعد الوصول إلى أعلى نقطة، يدخل الماء إلى خزان التمدد المفتوح، والذي يتم تثبيته عادة في العلية، ويبرد ثم يعود إلى غلاية التدفئة من خلال خط العودة.

في نظام مغلق يحدث دوران قسري للماء. يتحرك الماء المُسخّن في خزان تسخين مُحكم الغلق عبر النظام بمساعدة مضخة دوران تحت ضغط مُحدد، لينتهي به المطاف في خزان تمدد يتكون من من نصفين ملفوفين معًا: يدخل الماء إلى نصفه، ويحتوي النصف الآخر على النيتروجين الذي يضخه المصنع، والذي يهدف إلى تبريد الماء الذي يدخل خزان التمدد.

تنعكس الاختلافات في مبدأ التشغيل في مخططات أنظمة التدفئة المفتوحة والمغلقة:

في نظام مفتوح يُركَّب غلاية التدفئة في أدنى نقطة في النظام، ثم يُضخ الماء عبر أنابيب سميكة ذات عدد لفات منخفض ووصلات بمشعات الغرف المُدفَّأة وخزان التمدد، ثم يعود إلى الغلاية عبر أنابيب الإرجاع. مع مراعاة عملية تبخر الماء الطبيعية من خزان الغلاية المفتوح، يرتبط موقع تركيب الغلاية بمصدر تجديد الماء المُتبخر.

في نظام مغلق بالإضافة إلى غلاية التدفئة، وأنابيب إمداد المشعاعات بالماء، وخزان التمدد، وأنبوب تصريف المياه العائدة، توجد أيضًا مضخة دوران تُولّد ضغطًا مائيًا في النظام. ولكن على عكس النظام المفتوح، لا يُعدّ موقع غلاية التدفئة وخزان التمدد ذا أهمية جوهرية.

الشيء الرئيسي هو هذا تسلسل الحركة الدورية للمياه.

نظرًا لأن المياه يتم توفيرها تحت ضغط ثابت، يتم استخدام أنابيب ذات قطر صغير نسبيًا مع أي عدد من الانحناءات والوصلات.

يقوم كل شخص باختيار النظام الخاص به، ولكن الخبراء يوصون بتثبيت نظام مفتوح. فقط في المباني الصغيرة المكونة من طابق واحد (خاصةً في البيوت الصيفية). أما في المباني الفسيحة ومتعددة الطوابق، فيُفضّل تركيب نظام تدفئة مغلق.

الأسلاك ذات الأنبوب الواحد والأنبوبين، كيف تعمل

وفقًا لنوع الأسلاك، تنقسم أنظمة التدفئة إلى: أنبوب مفرد ومزدوج.

مبدأ التشغيل

في نظام الأنبوب الواحد، يتم تسخين البخار من غلاية التدفئة يرتفع إلى أعلى نقطة في نظام التدفئة من خلال الأنبوب الرئيسي، ثم يمر بشكل متسلسل إلى الأسفل عبر جميع عناصر النظام (المشعات).

في الإصدار ثنائي الأنابيب، يدور سائل التبريد عبر خطين رئيسيين:

• من خلال أنبوب واحد، يتم توفير البخار من المرجل إلى المشعات؛
• من خلال أنبوب آخر يعود المكثف إلى الغلاية.

مخططات الأسلاك

في رَأسِيّ في الرسم التخطيطي، يتم تثبيت الرافعات الرئيسية بشكل عمودي، وعندما أفقي - أفقيا.

بفضل تصميم الأنبوبين، أصبح من الممكن الاتصال بمستوى واحد من أحد الرافعات الرئيسية في وقت واحد عدة شبكات فرعية "شبه مستقلة".

غلايات التدفئة بالبخار: الغاز والكهرباء والخشب وغيرها

أحد المكونات الرئيسية لنظام التدفئة بالبخار هو غلاية التدفئة. يتم اختيار الغلاية بعناية. قوة مع الأخذ بعين الاعتبار القدرات المالية الشخصية.

حساب الطاقة

موجود خيار بسيط لحساب الطاقة أي نوع من غلايات التدفئة لمنزل خاص:

1. في حالة شراء غلاية للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة، يتم أخذ القيمة المتوسطة 0.138 كيلو واط/م² بالقرب من غرفة ذات ارتفاع سقف 2.5-2.7 متر وضربها في المساحة الإجمالية للمباني في المنزل.
2. للغرف ذات الأسقف العالية 2.7 متر يتم استخدام معامل "ارتفاع السقف"، وهو يساوي ارتفاع السقف ÷ 2.7.
3. وبعد ذلك يتم تطبيق معامل "إقليمي"، يأخذ في الاعتبار خصوصيات الظروف المناخية في منطقة معينة.

معاملات مناطق روسيا:

• المناطق الجنوبية - 0.85؛
• المنطقة الوسطى حتى جبال الأورال - 1,1؛
• خط العرض من موسكو إلى جبال الأورال هو 1.3؛
• سيبيريا- 1.5؛
• المناطق الشمالية - 2.0.

1. يتم تقريب القيمة النهائية إلى أقرب عدد صحيح (على سبيل المثال، يتم تقريب 8.3 و 8.9 إلى 9).

مثال على الحسابات مع الأخذ بعين الاعتبار المعاملات:

منزل في منطقة كراسنودار بمساحة 130 مترًا² وارتفاع السقف 2.7 - 0.138 كيلو واط/م² (القيمة المتوسطة) × 130 مترًا² (مساحة المنزل) × 0.85 (معامل "إقليمي").

وقود الغلايات

تنقسم الغلايات البخارية حسب نوع الوقود إلى:

• للأجهزة الكهربائية (المتصلة بشبكة الطاقة أو التي تعمل بواسطة مولد كهربائي)؛
• للغاز (متصل بشبكة الغاز أو يعمل بواسطة أسطوانة غاز)؛
• للوقود الصلب (يعمل بشكل أساسي على الخشب أو الفحم)؛
• الوقود السائل (يعمل على وقود الديزل أو البنزين أو زيت المحرك المستعمل)؛
• حبيبات الخشب (العمل على حبيبات الخشب - حبيبات الخشب)؛
• للغلايات المشتركة (الغلايات التي يمكنها العمل على نوعين من الوقود).

للغلايات الكهربائية تتميز هذه الأنظمة بالبساطة ودرجة عالية من الأمان أثناء التشغيل، وهي صديقة للبيئة. إلا أن الاعتماد المباشر على شبكة الكهرباء محفوف بعواقب وخيمة، فأي حادث على الشبكة سيؤدي إلى انقطاع التدفئة عن المنزل.

الخيار الأكثر اقتصادا قليلا هو تثبيت النظام غلايات الوقود السائل.

تغلايات التدفئة بالوقود الصلب حتى أنها أرخص في التشغيل، ولكنها تتطلب عمالة مكثفة للصيانة: تتم إزالة الرماد وتحميل الوقود الجديد كل 6-8 ساعات.

غلايات الحبيبات — ابتكارٌ جديدٌ باهظ الثمن نسبيًا، يحظى بشعبيةٍ متزايدة بين أصحاب المنازل. بفضل استخدام التقنيات الحديثة، يُعدّ استخدام حبيبات الخشب صديقًا للبيئة واقتصاديًا، كما أن تشغيل غلاية التدفئة يتم بأقصى قدرٍ من الأتمتة.

غلاية غاز — أكثر أنواع الغلايات شيوعًا واقتصاديةً. على الرغم من أن تركيبها لا يتم إلا بعد الحصول على تصريح خاص، ويتطلب تشغيلها الالتزام الصارم بإجراءات السلامة من الحرائق، إلا أن غلايات الغاز سهلة الاستخدام وموثوقة للغاية.

مادة المبادل الحراري

فُولاَذ - المادة الأكثر شيوعًا لصنع المبادلات الحرارية في الغلايات غير المكلفة.

إنها مادة غير مكلفة وسهلة المعالجة. ومع ذلك، كما أن لها بعض العيوب الخطيرة:

• تؤدي المرونة إلى تشقق سطح الفولاذ الصلب عند تعرضه لدرجات حرارة عالية لفترات طويلة من الزمن.
• الفولاذ عرضة للتآكل.

ولكن فيما يتعلق بالمتانة والموثوقية مبادلات حرارية من الحديد الزهر لا شك في ذلك: الحديد الزهر يكاد يكون خاليًا من التآكل. ومع ذلك، عند استخدام مبادلات حرارية من الحديد الزهر، يجب عدم السماح بتسخين غير متساوٍ ودخول ماء بارد جدًا من خط الإرجاع إلى الغلاية.

أما بالنسبة للغلايات الكهربائية، فهنا يتم تسخين الماء بواسطة "قطب كهربائي"، وهو موجود في الأجهزة الرخيصة. الجرافيت أو الفولاذ (الفولاذ المقاوم للصدأ)، وفي نماذج باهظة الثمن (النخبة) - التيتانيوم.

مميزات الأجهزة التي تعمل بالحطب وكفاءتها

كفاءة العمل تعتمد غلايات "الخشب" على:

1. من الاستخدام فقط حطب الوقود الصلب منخفض الرماد (يفضل أن يكون من خشب البلوط أو الزان).
2. من الموقع رفرفات منظم الحرارة: يؤدي المثبط المغلق إلى انخفاض كبير في كفاءة الغلاية.

1. من التوفر دائرة خلط صغيرة مياه العودة، التي تحمي سطح المبادل الحراري من التآكل الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة وتسهل فصل المكثفات والراتنج بشكل أسهل.

الصورة ٣. غلاية حطب للتدفئة بالبخار. تُستخدم بكثرة في أنظمة التدفئة هذه.

فيديو مفيد

شاهد فيديو يتحدث عن أنظمة التدفئة ذات الأنبوب الواحد.

بضع كلمات في الختام

بغض النظر عن نوع الغلاية البخارية فمن الأفضل تركيبها في غرفة منفصلة جيدة التهوية ومدخنة.

​لن يؤدي هذا إلى حماية الغرف الأخرى من التلوث بالسخام والدخان فحسب، بل سيساعد أيضًا في القضاء على الاتصال المباشر بين الأطفال الصغار والأشخاص الذين يعانون من اضطرابات عقلية والغلاية.

يمنع منعا باتا استخدامه تقنيا خلل في الغلايات ونظام تسخين المياه الساخنة.

فقط الامتثال الكامل لجميع لوائح التشغيل والسلامة سيضمن ذلك أقصى قدر من التشغيل طويل الأمد والفعال للنظام تسخين بالبخار (الماء).