يمكن ترتيب تدفئة المباني في منزل ريفي بطرق مختلفة - بواسطة موقد أو مسخنات غازية أو كهربائية وأجهزة الأشعة تحت الحمراء وسخانات الهواء الأخرى. ولكن بالنسبة لغرف المعيشة ، يظل تسخين المياه التقليدي هو الخيار المفضل. يبدأ تركيب مثل هذا النظام في منزل أو شقة خاصة باختيار المخطط الصحيح ، مع مراعاة تخطيط المبنى وترتيب معدات التدفئة.
كيف يعمل النظام
إذا كنت تخطط لإجراء حرارة بشكل مستقل في المبنى ، يجب أن تفهم تصميم ومبدأ تشغيل تسخين المياه. ثلاثة مكونات لأي دائرة:
- مصنع يولد طاقة حرارية وينقله إلى الماء ؛
- الأنابيب ؛
- أجهزة التدفئة الموجودة في غرف ساخنة.
ملحوظة. تعد صمامات الإغلاق - الصنابير ، وصمامات الموازنة ، وصمامات الاختلاط - دائمًا جزءًا من الأسلاك. المعدات الإضافية - مضخة الدوران ، وخزان التمدد - هي جزء من المرجل أو يتم تركيبها بشكل منفصل.
يعتمد مبدأ تشغيل النظام على نقل الحرارة من المصدر إلى أجهزة التدفئة من خلال سائل عمل سائل - ماء عادي ، قادر على امتصاص كمية كبيرة من الطاقة (حرارة محددة - 4.18 كيلوجول / كجم • درجة مئوية). في بعض الحالات ، يتم استخدام سائل مضاد للتجمد - محلول مائي من جلايكول الإيثيلين أو بروبيلين جلايكول. كيف يحدث هذا:
- حرق الوقود الهيدروكربوني أو استهلاك الكهرباء ، يسخن التركيب الماء إلى درجة حرارة 40 ... 90 درجة.
- يتحرك السائل الساخن عبر الأنابيب باستخدام مضخة أو بطريقة طبيعية (بسبب الحمل الحراري) إلى مشعات المياه.
- بين أجهزة التدفئة وهواء الغرفة يوجد تبادل حراري - يبرد الماء المتدفق من خلال البطارية بمقدار 10-20 درجة مئوية ، ويسخن جو الغرفة. بالإضافة إلى ذلك ، ينبعث السطح الساخن للمبرد من الأشعة الحرارية تحت الحمراء.
- يتم إرجاع المبرد المبرد من خلال الخط إلى مولد الحرارة ، حيث يتم تسخينه مرة أخرى إلى درجة الحرارة المطلوبة.
- تدخل المياه الزائدة الناتجة عن التمدد الحراري إلى خزان خاص. عندما تنخفض درجة الحرارة في النظام ، ينقبض السائل مرة أخرى ويغادر خزان التمدد.
مرجع. يبدأ الإطلاق المكثف للحرارة بالأشعة تحت الحمراء من سطح البطاريات عند درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية.
قبل التسخين ، تذكر قاعدة واحدة: كفاءة التسخين مستقلة عمليا عن حجم الماء في النظام. يؤثر هذا المؤشر فقط على معدل التسخين / التبريد للمنزل عند بدء أو إيقاف تشغيل مولد الحرارة.
نذكر الخصائص المهمة حقًا:
- فرق درجة الحرارة عند مدخل ومخرج السخان المنزلي ، الحد الأقصى المسموح به - 25 درجة ؛
- مصدر الطاقة - يجب تحديده وفقًا لحساب فقدان الحرارة من خلال الجدران الخارجية + تسخين الهواء للتهوية ؛
- معدل تدفق المبرد - حجم الماء الذي يمر عبر المشعات خلال ساعة واحدة ؛
- يجب ألا تتجاوز المقاومة الهيدروليكية لشبكة الأنابيب مع المشعات بشكل مثالي 1 بار (عمود ماء 10 م).
سيقدم الخبير فلاديمير سوخوروكوف في الفيديو الخاص به شرحًا بشأن الحجم الإجمالي لمبرد في الأنابيب:
أنواع الغلايات وسخانات المياه الأخرى
تعتمد كفاءة التسخين في منزل خاص على التركيب الذي يسخن سائل العمل (الماء). تولد الوحدة المختارة بشكل صحيح كمية الحرارة اللازمة للمشعات ومرجل تسخين غير مباشر (إن وجد) ، مما يوفر الطاقة.
يمكن أن يعمل نظام المياه المستقل من:
- مرجل يستخدم وقودًا معينًا - الغاز الطبيعي ، الحطب ، الفحم ، وقود الديزل ؛
- غلاية كهربائية
- مواقد الحطب مع دائرة مائية (معدن أو قرميد) ؛
- مضخة الحرارة.
إضافة. هناك أنواع مدمجة من السخانات التي تجمع في وقت واحد 2-3 مصادر للطاقة ، على سبيل المثال ، الفحم - الغاز الطبيعي ، الحطب - الكهرباء (تظهر نسخة واحدة أدناه في الصورة). هناك أيضًا غلايات عالمية حيث يمكنك تركيب فوهة ديزل ، أو موقد غاز أو بيليه - للاختيار من بينها.
في معظم الأحيان ، لتنظيم التدفئة في المنازل الريفية ، يتم استخدام الغلايات - الغاز والوقود الكهربائي والصلب. تصنع هذه الأخيرة فقط في إصدار الأرضية ، وبقية المولدات الحرارية - الجدار والثابت. يتم استخدام وحدات الديزل بشكل أقل ، والسبب هو ارتفاع سعر الوقود. تمت مناقشة كيفية اختيار غلاية الماء الساخن المناسبة في دليل مفصل.
يعد تسخين الموقد مع مسجلات المياه أو المشعات الحديثة حلاً جيدًا لتدفئة منزل صيفي ومرآب وبيت سكني صغير بمساحة 50-100 متر مربع. العيب هو أن المبادل الحراري الموجود داخل الموقد يسخن الماء بشكل لا يمكن السيطرة عليه. لتجنب الغليان ، من المهم توفير تداول قسري في النظام.
مرجع. في السابق ، كانت هذه المخططات جاذبية - بدون مضخة ، مع خزان توسيع مفتوح. تم لحام القضبان والطرق السريعة من أنابيب فولاذية بقطر 40 ... 80 مم (داخلي) ، تم وضعها بمنحدر 3-5 مم لكل 1 متر لتحسين تدفق الجاذبية. كان يسمى التدفئة بالبخار ، لأن النظام لم يكن خائفا من الغليان.
لا تستخدم المضخات الحرارية على نطاق واسع في دول الاتحاد السابق. الأسباب:
- المشكلة الرئيسية هي التكلفة العالية للمعدات ؛
- بسبب المناخ البارد ، أجهزة الماء والهواء ببساطة غير فعالة ؛
- يصعب تركيب أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية لمياه الأرض ؛
- المكونات الإلكترونية والضواغط للمضخات الحرارية مكلفة للغاية لإصلاحها وصيانتها.
نظرًا لارتفاع السعر ، تتجاوز فترة الاسترداد للوحدات 15 عامًا. لكن كفاءة المحطات (3-4 كيلو واط من الحرارة لكل 1 كيلوواط من الكهرباء المستهلكة) تجذب الحرفيين - الحرفيين الذين يحاولون تجميع نظائرها محلية الصنع من مكيفات الهواء القديمة.
كيف تصنع أبسط نسخة من المضخة الحرارية بيديك ، انظر إلى الفيديو:
أجهزة تسخين المياه
بما أن عناصر التسخين في المبنى يمكن أن تكون:
- المشعات التقليدية المثبتة تحت فتحات النوافذ وبالقرب من الجدران الباردة ، على سبيل المثال ، على الجانب الشمالي من المبنى ؛
- ملامح الأنابيب لتدفئة الأرضية ، وإلا - الأرضيات الدافئة ؛
- سخانات اللوح
- المسخنات الأرضية.
يعتبر تسخين المياه المبرد الخيار الأكثر موثوقية وأرخص من بين تلك المدرجة. من الممكن جدًا تثبيت وتوصيل البطاريات بنفسك ، الشيء الرئيسي هو تحديد عدد الأقسام بشكل صحيح حسب الطاقة. العيوب - ضعف التسخين في المنطقة السفلية من الغرفة وموقع الأجهزة في الأفق ، وهو أمر لا يتوافق دائمًا مع التصميم الداخلي.
تنقسم جميع المشعات المتاحة تجاريًا إلى 4 مجموعات وفقًا لمواد التصنيع:
- المنيوم - مقطعي وموحد. في الواقع ، يتم صبها من silumin ، وهي سبيكة من الألومنيوم مع السيليكون ، وهي الأكثر فعالية من حيث معدل التسخين.
- متعلق بنظام المعدنين. تناظرية كاملة لبطاريات الألومنيوم ، فقط من الداخل هو إطار مصنوع من أنابيب فولاذية. النطاق هو المباني الشاهقة متعددة الشقق مع التدفئة المركزية ، حيث يتم تزويد المبرد بضغط يزيد عن 10 بار.
- لوحة فولاذية. مشعات نوع متجانسة رخيصة نسبيا مصنوعة من صفائح معدنية مختومة بالإضافة إلى زعانف إضافية.
- حديد الزهر المقطعي. أجهزة ثقيلة ومستهلكة للحرارة ومكلفة بتصميم أصلي. نظرًا للوزن اللائق ، تم تجهيز بعض الموديلات بأرجل - من غير الواقعي تعليق مثل هذا الأكورديون على الحائط.
ملحوظة.نحن نتحدث عن مشعات من الحديد الزهر بتصميم حديث. البطاريات على الطراز السوفيتي طراز MS-140 قديمة من جميع النواحي.
من حيث الطلب ، تحتل الأجهزة الفولاذية مكانة رائدة - فهي غير مكلفة ، ومن وجهة نظر نقل الحرارة ، فإن المعدن الرقيق أقل شأناً قليلاً من مادة silumin. فيما يلي سخانات الألمنيوم والمعدن والحديد الزهر. اختر أيهما تفضل.
البناء تحت البلاط
يتكون نظام التدفئة الأرضية من العناصر التالية:
- خطوط التسخين من الأنابيب المعدنية والبلاستيكية أو البولي إيثيلين ، تصب مع ذراع التسوية الأسمنتي أو الموضوعة بين جذوع الأشجار (في منزل خشبي) ؛
- مجمع التوزيع مع عدادات التدفق والصمامات الحرارية لتنظيم تدفق المياه في كل حلقة ؛
- وحدة الخلط - مضخة دوران بالإضافة إلى صمام (ثنائي أو ثلاثي الاتجاهات) يحافظ على درجة حرارة سائل التبريد في نطاق 35 ... 55 درجة مئوية.
يتم توصيل وحدة الخلط والجامع بالغلاية بواسطة خطين رئيسيين - الإمداد والعودة. يسخن الماء إلى 60 ... 80 درجة يخلط في أجزاء مع الصمام في الدوائر عندما يبرد المبرد الدوار.
الأرضيات الدافئة هي الطريقة الأكثر راحة واقتصادية للتدفئة ، على الرغم من أن تكاليف التركيب أعلى مرتين أو ثلاث مرات من شبكة المبرد. يظهر أفضل خيار للتدفئة في دوائر المياه الأرضية والبطاريات + التي ينظمها الرؤوس الحرارية.
الحواجز الحرارية
كلا النوعين من السخانات متشابهان في التصميم مع المبادل الحراري للماء - لفائف نحاسية مع لوحات رقيقة مثبتة عليه - زعانف. في النسخة المثبتة على الأرض ، يتم إغلاق جزء التسخين بغلاف زخرفي يشبه القاعدة ؛ يتم ترك فجوات مرور الهواء أعلى وأسفل.
يتم تثبيت المبادل الحراري للمسخن تحت الأرضية في مبيت أسفل مستوى الأرضية النظيفة. بعض الموديلات مزودة بمراوح منخفضة الضوضاء تزيد من أداء السخان. يتم توفير المبرد من خلال الأنابيب الموضوعة بطريقة مخفية تحت ذراع التسوية.
تتناسب الأجهزة الموصوفة بنجاح مع تصميم الغرفة ، ولا غنى عن المسخنات تحت الأرض بالقرب من الجدران الخارجية الشفافة المصنوعة بالكامل من الزجاج. لكن أصحاب المنازل العاديين ليسوا في عجلة من أمرهم لشراء هذه الأجهزة ، لأن:
- مشعات المسامير النحاسية والألمنيوم - متعة ليست رخيصة ؛
- للتدفئة المناسبة للمنزل الريفي ، الموجود في الحارة الوسطى ، سيكون عليك تركيب سخانات حول محيط جميع الغرف ؛
- المبادلات الحرارية المثبتة على الأرض بدون مراوح غير فعالة ؛
- نفس المنتجات مع المعجبين تنبعث منها همهمة رتيبة هادئة.
ومن هنا الاستنتاج: المسخن هو شيء مفيد لأماكن معينة حيث يصعب وضع البطاريات التقليدية. لكن تسخين هذه الأجهزة مع المبنى بأكمله مكلف بشكل غير معقول.
شبكة المبرد - 4 طرق توجيه الأنابيب
عند ترتيب التدفئة في المنازل الخاصة ، يتم استخدام 4 مخططات رئيسية:
- أنبوب واحد ، وهو أيضًا "لينينغرادكا" ؛
- اثنان من الأنابيب العضدية (خلاف ذلك - طريق مسدود) ؛
- تمرير أنبوبين
- جامع.
ملحوظة. في كوخ من طابقين ، يُسمح بدمج مخططين. مثال: في الطابق الأول لإنشاء نظام جامع ، في الثاني - لتثبيت الأسلاك مع التدفق المصاحب للمبرد. على الرغم من أن هذه القرارات ليست مبررة دائما.
وفقًا للمعايير الحديثة ، يتم تنفيذ جميع المخططات المذكورة أعلاه بشكل محكم. يكون الماء في الأنابيب عند ضغط 0.5 ... 3 بار (حسب درجة الحرارة) ، يتم تركيب خزان تمدد مغلق بغشاء مطاطي بداخله. شرط أساسي لتشغيل النظام هو التداول القسري من المضخة الكهربائية.
"Leningradka" ومخطط الجمود ذي الأنبوبين قادران على العمل بدون مضخة دوران ، بسبب تدفق السوائل بالحمل الحراري. المبدأ هو كما يلي: الماء البارد والأثقل يزيح الماء الساخن بجاذبية نوعية أقل.ولكن من أجل تنفيذ وإثبات تدفق الجاذبية ، من الضروري استخدام أنابيب ذات أبعاد متزايدة - Ø32 ... 80 مم ، مثبتة بمنحدر معين.
الجامع والأسلاك الحلقية المرتبطة به (اسم آخر - حلقة Tichelman) غير قادرة على العمل دون ضخ المياه القسري ، وبالتالي يتم إغلاقها دائمًا. دعونا ننظر في كل مخطط بمزيد من التفصيل.
خيار اتصال أحادي الأنبوب
في البداية ، يبدو النظام بسيطًا - على طول الجدران الخارجية للمبنى ، يتم وضع طريق سريع واحد أفقيًا ، حيث يتم توصيل جميع المشعات ، بكلتا الخراطيم. بعد مرور البطارية الأولى ، يعود المبرد المبرد إلى الأنبوب المشترك ، ويمتزج مع الأنبوب الساخن ويدخل جهاز التسخين التالي. وفقًا لذلك ، يتلقى كل مبرد لاحق مبردًا أكثر برودة.
ما هو تعقيد مخطط الأنبوب الواحد:
- يبلغ قطر الأنبوب الرئيسي 20 مم على الأقل (ممر داخلي) ، وهو ما يتوافق مع الحجم الخارجي للبلاستيك المعدني 26 مم ، والبولي بروبيلين - 32 مم. يظل القسم المحدد كما هو على طول خط الأنابيب بالكامل.
- الحد الأقصى لعدد البطاريات في فرع واحد هو 6 قطع ، وإلا سيكون من الضروري زيادة قطر أنبوب التوزيع إلى 32-50 ملم. التثبيت معقد وأكثر تكلفة بنسبة 15-20٪ (الحد الأدنى).
- نظرًا لأن المياه الأقل تسخينًا تصل إلى المشعات البعيدة ، يجب زيادة سطح التبادل الحراري بنسبة 10 ... 30٪ ، مع إضافة عدد الأقسام.
- يؤثر التحكم اليدوي أو التلقائي في التدفق من خلال سخان واحد على تشغيل الأجهزة الأخرى ، حيث تتغير درجة الحرارة وتدفق الماء في الطريق السريع المشترك.
مرجع. في المباني السكنية السوفيتية ، يتم استخدام أنظمة أحادية الأنبوب الرأسي ، حيث يتم توصيل البطاريات بالرافعات ، ويتم الحفاظ على مبدأ "لينينغراد". يتم استخدام مخططات مماثلة ، في صورة مصغرة فقط ، في أكواخ خاصة من طابقين عندما يكون من الضروري تنظيم تدفق الجاذبية.
تسخين المياه بدائرة مغلقة من أنبوب واحد مناسب للمنازل الريفية والسكنية بمساحة 60 ... 100 متر مربع. طابقين لا يمثل مشكلة ، ينقسم النظام إلى فرعين حلقيين ، يتقاربان على المحملات بالقرب من المرجل ، وتشارك مضخة واحدة.
مخططات الأنابيب المزدوجة - الحلقة والطريق المسدود
الفرق المميز بين هذه الأسلاك هو تقسيم المبرد الساخن والمبرد إلى خطين - العرض والعودة. هنا يأتي أنبوبان إلى البطاريات - يدخل أحدهما الماء إلى المشعاعات ، ويتدفق خلال الثاني إلى المرجل. لتسخين المنازل ، يتم استخدام نظامين:
- مع مخطط طريق مسدود ، يذهب سائل التبريد على طول الخط إلى آخر جهاز ، ثم يعود من خلال تدفق الإرجاع - يتدفق في الاتجاه المعاكس.
- في الحلقة الحلقية Tichelman ، لا يغير الماء الاتجاه بعد الخروج من البطارية. أي أن سائل التبريد في كل من الطرق السريعة يتدفق في اتجاه واحد.
إضافة. يتكون النظام الأول من واحد أو أكثر من الفروع المسدودة - أكتاف ذات أطوال مختلفة أو متساوية. والثاني مصنوع على شكل حلقة مغلقة واحدة أو أكثر متقاربة على المرجل.
مزايا طرق توصيل البطارية ذات الأنبوبين:
- أقطار صغيرة من الطرق السريعة - 15-20 مم (داخلية) ؛
- تمتلئ جميع المشعات بمبرد من نفس درجة الحرارة ؛
- لا توجد قيود على عدد السخانات في خط واحد ؛
- النظام يفسح المجال للأتمتة والضبط ، وتغيير معدل التدفق أو فصل بطارية واحدة تمامًا لا يؤثر على تشغيل البطاريات المجاورة ؛
- الكابلات المصاحبة المجمعة بشكل صحيح متوازنة بشكل جيد هيدروليكيًا ؛
- تكاليف تركيب منخفضة.
ليس من الصعب تجميع مخطط مأزق بيديك - إنه "يغفر" الأخطاء التافهة ويسهل موازنته. مع حلقة Tichelman ، يكون الأمر أكثر صعوبة - في مبنى من طابق واحد ، سيعبر طريق سريع مزدوج بالضرورة فتحة الباب الأمامي ، والتي يجب أن تكون منحنية حول الأنابيب من أعلى أو أسفل تحت الأرضيات.
نظام جامع
هنا ، يتم تنظيم توصيل المشعاعات بطريقة الشعاع من مشط توزيع يقع بالقرب من مركز المبنى.وهي متصلة بالغلاية بأنبوبين ، ولكل بطارية خطها الخاص بأنبوبين - الإمداد والعودة. تذهب خيوط الرادياتير إلى الأجهزة على طول أقصر مسار - فهي تختبئ في ذراع التسوية الأرضية أو يتم تركيبها تحت سقف الطابق السفلي.
ملحوظة. تتم إزالة الهواء من خطوط الأنابيب المخفية من خلال فتحات الهواء الأوتوماتيكية المثبتة على المشط.
مخطط الشعاع هو خيار توصيل حديث يحافظ على مزايا نظام مسدود. هناك مزايا إضافية:
- يتم إخفاء الأنابيب والخراطيم والخزانة مع جامع داخل هياكل البناء ، وبالتالي فإن الدائرة مناسبة لأي حلول داخلية ؛
- راحة وبساطة التنظيم (الموازنة) ، توجد الضوابط في مكان واحد - خزانة توزيع ؛
- إذا قمت بتجهيز الصمامات الحرارية من المشط مع الماكينات وقمت بوضع وحدة تحكم إلكترونية ، يمكنك أتمتة تسخين المياه للمبنى بشكل كامل.
لتوصيل السخانات بالمجمع ، يتم استخدام أنابيب البولي إيثيلين المتصالبة Ø10 مم (القسم الداخلي) ، المحمية بغمد عازل للحرارة. من تركيب الغلاية إلى المشط ، يتم وضع طريق سريع بقطر 26 ... 40 ملم ، اعتمادًا على عدد المستهلكين.
عيوب أسلاك الشعاع:
- في المنزل المقيم ، يصعب توصيل خطوط الأنابيب إلى المشعات - فتح ذراع التسوية أو قطع الأضواء القوية ؛
- ارتفاع تكلفة المواد والعمل ؛
- لا تعمل الدائرة بدون مضخة ؛
- لا يمكن إعادة أو استبدال الخطوط الموضوعة داخل المونوليث الخرساني.
أخيرا ، مزايا وعيوب
أولاً ، سنكشف عن العيوب الرئيسية لهذا التسخين:
- استثمارات كبيرة أثناء البناء - يتحمل مالك المنزل تكاليف شراء المواد والمعدات والتركيب ؛
- أثناء التشغيل ، من الضروري مراقبة تشغيل محطة الطاقة الحرارية والديزل والغلايات الخشبية ليتم تحميلها بالوقود في الوقت المناسب ؛
- هناك إمكانية تسرب أو إذابة عناصر شبكة التدفئة.
لا يمكن أن تسمى هذه النواقص الحرجة. يتم سداد الاستثمارات تدريجياً ، مع نقص الأموال ، يتم التثبيت بشكل مستقل. يتم تقليل احتمال التسرب إلى الصفر بسبب التجميع عالي الجودة وملء المبرد غير المتجمد (مضاد للتجمد) إذا تم تشغيل التدفئة بشكل دوري.
تبدو قائمة المزايا أكثر إثارة للإعجاب:
- عالمية. لتسخين سائل العمل ، يمكنك استخدام المعدات التي تستخدم مصادر مختلفة للطاقة والوقود. إذا لزم الأمر ، ضع 2-4 سخانات مياه مختلفة.
- مجموعة واسعة من الملحقات. يمكن للمطور اختيار المخطط والمواد للميزانية الشخصية - تطبيق أنابيب بولي بروبيلين رخيصة الثمن ، ومشعات لوحة الإمداد ومرجل كهربائي.
- المرونة. يتم تكييف أي نظام من النوع المغلق بسهولة مع متطلبات مالك المنزل ، يتم وضع خطوط الأنابيب بطريقة مغلقة أو مفتوحة. الاستثناء هو أسلاك الجاذبية ، التي يتم تركيبها وفقًا لقواعد صارمة.
- لا تتجاوز درجة حرارة سطح الجهاز 80 درجة ، ويتم إطلاق حرارة الأشعة تحت الحمراء اللينة ، ولا يجف الهواء.
- بالتوازي مع التدفئة ، من السهل تنظيم إمدادات المياه الساخنة - تركيب وتوصيل غلاية تسخين غير مباشرة لمولد الحرارة.
- هناك إمكانية لأتمتة كاملة والتحكم في التدفئة عن بعد - عبر اتصال GSM أو الإنترنت.
كما تفهم ، المنشور هو للإرشاد فقط ومفيد لأصحاب المنازل الذين لم يقرروا كيف يسخنون منازلهم. يمكن العثور على تعليمات أكثر تفصيلاً حول اختيار معدات الطاقة الحرارية والأنابيب والتجهيزات المستخدمة على صفحات أخرى من مواردنا (يتم تمييز التحولات باللون الأزرق في نص المقالة).