التوزيع الأمثل للتدفئة في منزل خاص: مقارنة جميع المخططات النموذجية

عند حل مشكلة تدفئة المنزل، هناك العديد من المجموعات لإنشاء نظام إمداد وإزالة سائل التبريد. يمكن تصنيف كل تركيب تدفئة في منزل خاص وفقًا لعدة معايير.

نقترح فهم الفروق الدقيقة في ترتيب وتشغيل الخيارات الممكنة. سيساعدك فهم مبادئ التصميم وإيجابيات وسلبيات كل نوع من أنواع الأسلاك على تخطيط هندسة النظام وتصميمه، مع مراعاة الخصائص الفردية للغرفة.

نمذجة الهندسة الكنتورية الأمثل

لمنزل خاص واحد، يمكنك تصميم العديد من دوائر المياه المغلقة، والتي من شأنها تدفئة غرف مختلفة. يمكن أن تختلف بشكل كبير عن بعضها البعض في نوع الأسلاك.

عند التصميم، يأخذون في الاعتبار أولاً قابلية تشغيل النظام، فضلاً عن الهندسة المثالية من حيث تقليل التكاليف وسهولة التركيب والقدرة على ملاءمة عناصر التدفئة في تصميم المبنى.

تداول المياه الطبيعية والقسرية

يتم تسخين سائل التبريد لتدفئة المنزل في جهاز واحد أو أكثر موجود في الداخل. يمكن أن تكون هذه المواقد والمدافئ وكذلك غلايات الغاز أو الكهرباء أو الوقود الصلب.

يتم ضمان ضغط الماء في الدائرة إما من خلال استخدام مضخات الدوران أو عن طريق ترتيب هندسة النظام لتهيئة الظروف للتداول الطبيعي.

كما يمكن أن يكون مصدر الماء الساخن نظام تدفئة مركزي لعدة منازل. في حالة الضغط المنخفض يمكن توصيل مضخات التدوير لخلق ضغط إضافي وزيادة سرعة حركة السوائل عبر الأنابيب.

يؤدي تركيب مضخة التدوير إلى إنشاء ضغط كافٍ في النظام، مما يجعل من الممكن استخدام خيارات الأسلاك التي لا يمكن استخدامها مع التدوير الطبيعي

عند اختيار الخيار مع تداول المبرد الطبيعي أو انخفاض الضغط في الأنابيب ذات التدفئة المركزية، فمن الضروري النظر بعناية في إمكانية تعظيم استخدام القوانين الفيزيائية التي تسمح ببدء حركة السوائل والحفاظ عليها.

عنصر إلزامي من الأسلاك في هذه الحالة هو مشعب التسارع. وهو عبارة عن أنبوب عمودي يرتفع من خلاله الماء الساخن، ثم يتم توزيعه بين أجهزة التدفئة، وبعد أن فقد درجة حرارته الأولية، يتدفق إلى الأسفل.

بسبب اختلاف الكثافات، يحدث اختلاف في الضغط الهيدروستاتيكي بين أعمدة السائل الساخنة والباردة، وهو القوة الدافعة لتدوير الماء.

الأسلاك الرأسية والأفقية

يمكن توفير الماء الساخن للمشعات بطرق مختلفة. يتم تقسيم الأسلاك بشكل تقليدي إلى رأسي وأفقي، وفقًا لموضع الأنابيب (الناهضون) التي تزود مشعات التدفئة بالمياه مباشرة.

في المنازل الحديثة، يتم استخدام توزيع التدفئة الأفقي وليس الرأسي في كثير من الأحيان. والسبب هو أن تخطيط المشعات في طوابق مختلفة نادراً ما يتزامن

المخططات العمودية مع الإمداد العلوي من الماء الساخن، فإنها تحقق أقصى استفادة من الفرق في الضغط الهيدروستاتيكي بين الأجزاء الدافئة والباردة من الدائرة، لذلك يتم استخدامها دائمًا تقريبًا مع الدوران الطبيعي، وكذلك مع الضغط المنخفض في النظام.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل هذه الدوائر في حالة الإغلاق الطارئ للمضخة، والذي قد يحدث بسبب تعطلها أو انقطاع الكهرباء.

لا يتم استخدام أسلاك الإمداد السفلية عمليا للتدفئة بالدوران الطبيعي.إذا كان هناك ضغط جيد في النظام، فإن استخدامه له ما يبرره، لأن مثل هذا المخطط له ميزتان مهمتان مقارنة بالخيار البديل.

مزايا المخطط:

• إجمالي طول أصغر للأنابيب المستخدمة؛
• ليست هناك حاجة لتمرير الأنبوب عبر العلية أو المنافذ التكنولوجية الموجودة أسفل سقف الطابق الثاني.

مخطط أفقي تستخدم توزيعات التدفئة للمنازل الخاصة المكونة من طابق واحد. إذا كان المبنى يتكون من طابقين أو أكثر، فغالبًا ما يتم استخدامه في الحالات التي تكون فيها الرافعات الرأسية غير مرغوب فيها من وجهة نظر التصميم.

يمكن دمج الأنابيب الأفقية التي تغذي وتصريف المياه بشكل عضوي في داخل المبنى، كما يمكن إخفاؤها تحت الأرض أو في منافذ تقع على مستوى الأرض.

اختيار خيار أنبوب واحد أو أنبوبين

يمكن توفير الماء الساخن وإزالة الماء المبرد لنظام التدفئة في منزل خاص باستخدام أنبوب واحد أو اثنين.كل خيار له جوانب إيجابية وسلبية، فضلا عن ميزات الاستخدام اعتمادا على نوع الأسلاك.

من منظور التصميم الداخلي، فإن وجود أنبوب ثانٍ ليس له أي تأثير على مظهر نظام التدفئة بسبب الخيار الأقل لتوصيل النظام بالمشعات والقدرة على تقليل أقطار الأنابيب

باستخدام مخطط اتصال أنبوب واحد

يسمى نظام تسخين المياه لمنزل خاص باستخدام أنبوب واحد لتزويد الماء الساخن وتصريف المياه المبردة بأنبوب واحد. الميزة الرئيسية لمثل هذا النظام هو تقليل طول الأنابيب.

المزايا الرئيسية للخيار:

• أقل تكلفة لشراء عناصر نظام التدفئة.
• أبسط وأسرع التثبيت.
• أدنى خطر وقوع حادث.

العيب الرئيسي تسخين أنبوب واحد هو انخفاض تدريجي في درجة حرارة الماء الذي يمر بالتتابع عبر جميع المشعات في الدائرة.

لذلك، من الضروري استخدام مساحة سطح أكبر قليلاً من أحدث المشعات (المزيد من الأكواع)، والتي غالبًا ما تعوض فائدة التكلفة من تقليل طول الأنابيب.

بالإضافة إلى ذلك، بسبب هذا العيب، هناك قيود على دائرة واحدة على عدد المشعات المتصلة. إذا كان هناك الكثير منهم، فإن الأخير لن ينشر الحرارة عمليا على طول تدفق المبرد.

وبالإضافة إلى ذلك، تنشأ مشكلة عند حساب انتقال الحرارة. هنا من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن فصل المشعات الأولى عن نظام التدفئة يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الماء الوارد للأجهزة اللاحقة.

ليس من المنطقي استخدام دوائر أحادية الأنبوب مع أسلاك سفلية عمودية، لأن طول الأنابيب سيكون هو نفسه الإصدار ثنائي الأنابيب، مما يلغي جميع المزايا، لكنه يترك العيوب.

إذا عاد سائل التبريد على نفس مسار الإمداد، فإن الطول الإجمالي للأنابيب في كلا الخيارين يكون هو نفسه تقريبًا

عادة ما يتم توصيل جهاز التدفئة من خلال تجاوزلتتمكن من إيقاف تشغيل أي منها دون إيقاف دوران الماء عبر الدائرة.

لتوفير المال على الصنابير، لا يتعين عليك تجاوز الماء من خلال الصنبور، ولكن بعد ذلك سيتعين عليك إيقاف تشغيل هذا الجزء من النظام وتصريف المياه إذا كان من الضروري استبدال المبرد أو إصلاحه.

الخيار الأكثر اقتصادا هو استخدام أنبوب فولاذي واحد بقطر 1.5-2 بوصة بدون مشعات التدفئة. إن عدم وجود الصنابير والتجهيزات يجعل هذا النظام أيضًا الأكثر عملية لأنه يقلل من مخاطر التسربات أو اختراق المياه.

اقرأ المزيد عن حساب نظام التسخين أحادي الأنبوب هذا المقال.

تطبيق خيار التدفئة ثنائي الأنابيب

مخطط دائرة التسخين، عندما يتم استخدام أنبوب واحد لتزويد أجهزة التدفئة بالماء الساخن، والثاني لإعادة الماء المبرد، يسمى أنبوبين.

مزاياها الرئيسية:

• درجة حرارة الماء الموردة لجميع المشعات هي نفسها؛
• لا يؤثر إيقاف تشغيل واحد أو أكثر من المشعاعات على درجة حرارة الماء المزود لأجهزة التدفئة المتبقية؛
• تعتمد القيود المفروضة على عدد المشعات لدائرة تسخين واحدة فقط على حجم إنتاجية الأنابيب.

العيب الرئيسي لمثل هذه الأسلاك هو زيادة طفيفة في لقطات الأنابيب.

وهذا يؤدي إلى بعض العيوب الإضافية:

• زيادة تكاليف شراء وتركيب عناصر نظام التدفئة؛
• يصبح الاندماج في الجزء الداخلي من منزل خاص أكثر صعوبة.

عدد التركيبات والصنابير لنظام ثنائي الأنابيب هو نفسه تقريبًا لنظام الأنبوب الواحد.

بالنسبة لنمط التدفق الموازي لسائل التبريد، فإن الطول الإجمالي للأنابيب عند استخدام نظام ثنائي الأنابيب يزيد من المسافة بين المبرد الأول والأخير. في بعض الأحيان يكون الأمر غير مهم مقارنة بطول الكفاف بالكامل

اعتمادا على الحركة النسبية للمياه الساخنة والمبردة مخططات الأسلاك ثنائية الأنابيب وتنقسم إلى نوعين:

• عرضي؛
• نهاية.

المخطط المرتبط. يتحرك كلا التدفقين في نفس الاتجاه، وبالتالي، يكون طول دورة دوران سائل التبريد لكل مشعاع هو نفسه. في هذه الحالة، يتم تسخينها بمعدل متساو عند بدء تشغيل نظام التدفئة.

خيار طريق مسدود. اتجاه حركة الماء الساخن والمبرد معاكس. تسخن المشعات الأقرب إلى المرجل بشكل أسرع.

كلما انخفضت سرعة الماء، كلما كان هذا التأثير أكثر وضوحا، لذلك، مع الدورة الدموية الطبيعية، سيحدث تسخين بعض الغرف بشكل أبطأ بكثير من غيرها.

إذا تم استخدام مضخة الدورة الدموية أو كانت المسافة بين المبرد الأول والأخير في الدائرة صغيرة، فإن تأثير التسخين غير المتكافئ مع الأسلاك ذات الأنبوبين المسدود غير مرئي. ثم يتم تحديد الاختيار لصالح خيار أو آخر فقط من خلال اعتبارات سهولة تركيب أنبوب الإرجاع.

دمج مشعب التوزيع في النظام

من الطرق الشائعة مؤخرًا لتنظيم تسخين المياه ما يسمى بـ "مخطط الإشعاع" باستخدام مشعب التوزيع.

تعمل طريقة الأسلاك هذه بشكل موثوق فقط مع ضغط الماء الجيد في النظام، لذلك لا يتم استخدامها مع الدورة الدموية الطبيعية.

تتضمن الأسلاك الشعاعية توصيل كل جهاز تسخين (أو مجموعة صغيرة منها) مباشرةً بمشعب التوزيع الذي يوزع الماء الساخن ويجمع الماء البارد

نظام اتصال المبرد الشعاعي

يمكن تحقيق التقسيم الأكثر اتساقًا والتحكم في تدفق سائل التبريد بين أجهزة التدفئة باستخدام مشعب التوزيع.

يشتمل الجهاز على مشطين، أحدهما يستقبل الماء الساخن من الغلاية ويوزعه على الرادياتير، والآخر يعيد الماء المبرد ويرسله مرة أخرى إلى الغلاية.

يتم توصيل المشعات من خلال مشعب التوزيع بالتوازي، وبالتالي، مع هذه الأسلاك، يتم تحقيق الحد الأدنى من الفرق في درجة حرارة المبرد الموردة لأجهزة التدفئة.

وهذا يسهل إلى حد كبير حساب معلمات الرادياتير في مرحلة التصميم، ويجعل من الممكن أيضًا ضبط قوة كل جهاز بسهولة أثناء التشغيل.

الميزة الثانية المهمة لمثل هذه الأسلاك هي القدرة على التحكم في معلمات إمداد سائل التبريد لجميع الأجهزة من مكان واحد. يتم وضع المجمع في خزانة خاصة مع إمكانية الوصول إلى المؤشرات وأدوات التحكم: الصمامات والصنابير والمضخات.

يعد هذا مناسبًا من حيث تنظيم المناخ المحلي للمنزل ويسهل تركيب المشعات في داخل الغرفة.

تشمل عيوب الأنظمة ذات دائرة توزيع التدفئة المجمعة الحد الأقصى لطول أنابيب إمداد المياه والصرف إلى المشعات. يعد هذا الخيار هو الأغلى من حيث تكلفة عناصر الدائرة والأصعب في التثبيت، ويتطلب أيضًا مؤهلات معينة.

يتطلب استخدام المشعب لتوصيل أنواع مختلفة من أجهزة التدفئة فهمًا جيدًا لموضوع تسخين المياه، وفي بعض الأحيان الحسابات الهيدروليكية للتشغيل الطبيعي لهذه الأنظمة

كقاعدة عامة، الأنابيب في توزيع التدفئة المشعة مثبتة في ذراع التسوية الأرضية. وهذا يعني أنه من الضروري تصميم وتثبيت مثل هذا النظام أثناء البناء أو التجديد الرئيسي لمنزل خاص.

من الصعب جدًا تنفيذ خيار متعدد الجوانب لتوصيل المشعات أو تغيير هندسة الدوائر في الغرف التي تم تجديدها بالفعل. هذا هو العيب الثاني المهم لهذا النوع من الأسلاك.

قواعد استخدام الأرضيات الساخنة

طريقة مريحة وشائعة جدًا لتدفئة المباني السكنية - تركيب أرضيات ساخنة. إذا كانت المنطقة الساخنة صغيرة، فيمكنك القيام بأنبوب واحد موضوع في ذراع التسوية الأرضية.

يعد توصيل الأرضية الساخنة بنظام التدفئة من خلال مشعب التوزيع هو الخيار الوحيد الممكن لتدفئة مساحات كبيرة بهذه الطريقة

بالنسبة للمساحات الكبيرة، لا يمكن استخدام أنبوب واحد للأسباب التالية:

• لن تكون كمية الحرارة المتوفرة كافية لتدفئة الغرفة بأكملها، بالإضافة إلى أن هذه التدفئة ستكون غير متساوية؛
• مع طول طويل، تحدث مقاومة هيدروديناميكية قوية لتدفق السوائل، مما يؤدي إلى استهلاك الطاقة المفرط لخلق الضغط ويزيد من خطر اختراق الماء في المفاصل.

لذلك، مع وجود مساحة كبيرة من التدفئة تحت الأرضية، فإن استخدام عدة أنابيب ليس رغبة، بل ضرورة.

وفي هذه الحالة، يتم الاتصال من خلال مشعب التوزيع.

غالبًا ما يكون المجمع مزودًا بوحدة خلط لتنظيم درجة حرارة الماء المزود لأنابيب التدفئة الأرضية.والحقيقة هي أنه بالنسبة لمشعات التدفئة، كقاعدة عامة، يتم استخدام سائل تتراوح درجة حرارته من 70 إلى 80 درجة مئوية، بينما تحتاج الأرضيات الساخنة إلى حوالي 40 درجة مئوية.

يمكن الاعتماد على التحكم في درجة الحرارة من خلال الخلاط، وهو أمر مهم للغاية، لأن درجة الحرارة الزائدة يمكن أن تسبب تشوهًا كبيرًا في غطاء الأرضية: المشمع أو الصفائح أو الباركيه.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

تمثيل تخطيطي لأسلاك التدفئة في منزل من طابقين بمساحة كبيرة. نظام متصل بأنبوبين وطريق مسدود وأرضيات ساخنة متصلة من خلال المجمعات. القضاء على التعارض بين مضخات الدوران باستخدام السهم الهيدروليكي:

دائرة إشعاعية لتدفئة مبنى من طابقين. وبما أن التشطيب النهائي لم يتم تنفيذه بعد، فإن جميع الأسلاك مرئية بوضوح. الفروق الدقيقة في وضع الأنابيب على الأرض تحت ذراع التسوية الخرساني:

رأي فني تركيب أنظمة التدفئة حول المخططات المختلفة المستخدمة في المنازل الخاصة. نظرة عامة على إيجابيات وسلبيات الدوران الطبيعي، وأنبوب واحد، وأنبوبين متصلين، وأسلاك مسدودة، بالإضافة إلى أسلاك المجمع:

تعتبر الأسلاك المقدمة لتدفئة المنازل نموذجية ويمكن تعديلها مع مراعاة هندسة المبنى أو قيم درجة الحرارة المطلوبة أو عوامل أخرى. عند تعديل الدوائر، من الضروري الالتزام بالقوانين والمبادئ الأساسية للفيزياء والهيدروليكا وعلوم المواد وغيرها من التخصصات.

في حالة حل المشكلات المعقدة أو غير القياسية، من الأفضل الاتصال بالمتخصصين، لأن إعادة تصميم أنظمة التدفئة يمكن أن تكون أكثر تكلفة من تصميمها وتركيبها.

إذا كان لديك أي أسئلة أو ترغب في مشاركة تجربتك الشخصية في تركيب التدفئة في منزلك، يرجى ترك التعليقات على هذه المقالة.يمكنك استكمال مراجعتك بصورة - نموذج الاتصال موجود أدناه.