الرسوم البيانية والقواعد القياسية لتصميم نظام التدفئة لمنزل خاص من طابق واحد
يمكن تركيب نظام التدفئة في منزل من طابق واحد وفقًا لمخططات مختلفة. عند اختيار الخيار الأمثل، يتم أخذ ميزانية المشروع وتوافر الوقود بعين الاعتبار.
وكذلك مميزات العناصر الهيكلية لمبنى سكني خاص: مساحة المنشأة، المواد المستخدمة في البناء، وجود مستودع لتركيب معدات الغلايات.
دعونا نتعرف على القواعد التي يجب اتباعها عند تصميم نظام التدفئة، وما هي الإجراءات التي يجب تجنبها لتجنب مشاكل التدفئة في المستقبل.
محتوى المقال:
متطلبات التدفئة الفردية
يجب تخطيط وحدة التدفئة بحيث تتناسب مع التصميم المعماري للمبنى. يجب أن يكون موقع جميع العناصر الوظيفية مناسبًا قدر الإمكان للتشغيل وإجراء الإصلاحات المجدولة دون المساس بالسلامة الهيكلية للمنزل.
المتطلبات الأساسية لأنظمة التدفئة الحديثة:
- كفاءة استخدام الطاقة؛
- سهلة التركيب والصيانة.
- معدلات نقل الحرارة العالية.
- الاستقلال الكامل/الجزئي عن الكهرباء.
قبل البدء في تصميم مصدر الحرارة، تحتاج إلى اختيار الأنسب و مصدر اقتصادي للطاقة الحرارية - موقد أو مدفأة، ماء، بخار، هواء أو تسخين كهربائي.
ولا يزال يتعين علينا اتخاذ قرار بشأن مخطط الأنابيب الأساسي لتدفئة منزل خاص من طابق واحد، وحساب الطاقة بدقة وتقييم الحمل على النظام بشكل موضوعي، مع مراعاة جميع الميزات.
يتيح خط توزيع التدفئة المثبت بشكل صحيح تنظيم تسخين موحد للهواء في جميع غرف المنزل الخاص في أقل وقت ممكن.
تصنيف أنظمة الإمداد الحراري
في المباني المكونة من طابق واحد والبيوت والمنازل، يتم تركيب أنظمة التدفئة المستقلة أو تلك التي تعتمد على مصادر الطاقة الخارجية. الأول يعمل بالغاز المسال والديزل والوقود الصلب. والثاني يتطلب الاتصال بالشبكة الكهربائية أو خط أنابيب الغاز الرئيسي.
هناك اختلاف آخر بين خيارات الإمداد الحراري وهو الحاجة إلى المشاركة البشرية في تشغيل المعدات.
لا تتطلب الأنظمة الآلية مراقبة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع أو تكوينًا يدويًا. يتم الحفاظ على درجة حرارة مريحة داخل المبنى من خلال منظمات الحرارة وأجهزة استشعار درجة الحرارة.
تقوم هذه الأجهزة بمراقبة التغيرات في مؤشرات درجة الحرارة بانتظام، مما يسمح لنظام التدفئة بمراعاة جميع العوامل التي تؤثر بشكل مباشر على درجة حرارة الغرفة: الحرارة الشمسية، والإشعاع الصادر عن الأجهزة الكهربائية المنزلية، والتدفئة من مصابيح الإضاءة، وما إلى ذلك.
تتيح الأتمتة تغيير درجة الحرارة في المنزل في أوقات مختلفة من اليوم.
عند تصنيف أنظمة التدفئة، يتم أخذ الخصائص التالية بعين الاعتبار:
- نوع المبرد — الهواء أو الماء أو البخار مجتمعين؛
- نوع الوقود المستخدم - الغاز والكهرباء والجفت والخشب والكريات والفحم؛
- طريقة نقل سائل العمل — مع الدورة الدموية الطبيعية والقسرية.
- تقدم حركة المبرد — عابرة وطريق مسدود.
- طريقة توصيل معدات الغلايات — تصميم أنبوب واحد وأنبوبين؛
- الاسلاك الرسم البياني - مع خط توزيع رأسي أو أفقي، علوي أو سفلي، مجتمعين.
في المباني متعددة الشقق، يهيمن نمط الأسلاك العمودية، بينما في المباني ذات الطابق الواحد، يوجد تخطيط أفقي. تسود طرق الإمداد الحراري المشتركة في المباني الجديدة الشاهقة.
ملامح تداول المبرد
من الفعال تركيب أنظمة التدفئة في المباني الخاصة منخفضة الارتفاع مع المبرد السائل. للقيام بذلك، يتم ملء الأنابيب مع التجمد أو الماء.
يمكن تنفيذ حركة مائع العمل على طول دائرة التسخين بشكل طبيعي أو قسري. يدخل الماء الذي يتم تسخينه بواسطة مولد الحرارة إلى خط أنابيب التوزيع ثم إلى المشعات. يسمى هذا الجزء من الكفاف بالسكتة الأمامية.
بعد دخول البطاريات، يبرد سائل التبريد ويتم إرساله بسرعة إلى المرجل للتدفئة. ويسمى هذا الفاصل الزمني ضربة العودة. لتسريع عملية نقل سائل التبريد، يتم تركيب مضخة تداول داخل النظام.
حركة السوائل الطبيعية
في دائرة التسخين، تكون خطوط الأنابيب الأفقية مائلة، مما يخلق الظروف الملائمة لحركة سائل العمل تحت تأثير الجاذبية.
تم أيضًا تركيب خزان توسعة مفتوح - خزان خاص لاستقبال المياه الزائدة لضمان التشغيل السليم والآمن لجميع مكونات شبكة المرافق.
تعمل أنظمة التدفئة بدوران طبيعي بسبب الكثافات المختلفة لسائل التبريد الساخن والبارد. وفقا لقوانين الفيزياء، يندفع الماء الساخن إلى الأعلى.
في دائرة مغلقة، تحل التدفقات الباردة حتمًا محل التدفقات الساخنة، مما يجبرها على التحرك في الاتجاه المعاكس لمصدر الحرارة. يمر سائل متحرك ذو طاقة حركية محتملة عبر جميع البطاريات، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة. بعد العودة إلى معدات الغلاية، تتكرر الدورة.
لكي يعمل تصميم تدفق الجاذبية بشكل كامل، يتم تثبيت المرجل أسفل المحور المركزي للدائرة الرئيسية. عادة يتم تركيب مولد الحرارة في فجوة في الأرضية، ولكن في بعض الأحيان في الأقبية، باستثناء وحدات الغاز.
يتم رفع خط أنابيب الإمداد من المرجل عموديًا إلى أعلى نقطة ممكنة. وهذا يخلق مساحة إضافية في حلقة مغلقة لتسريع مائع العمل.
يتم تقليل عدد صمامات الإغلاق اللازمة في أنظمة التسخين بالجاذبية إلى الحد الأدنى. يتم فرض متطلبات صارمة على قطر الأنابيب المثبتة - يجب أن لا يقل عن 32 ملم.وبما أن سرعة حركة المياه في الدائرة ضئيلة، من أجل زيادة كفاءة التدفئة، يتم تركيب الأنابيب ذات القطر الكبير فقط.
يعد نظام التسخين المستقل، الذي يعتمد مبدأ تشغيله على الدورة الطبيعية لسائل التبريد، هو الأبسط. من السهل تنفيذ مشروع التدفئة المنزلية هذا عمليًا. ومع ذلك، فإن هذا الخيار مناسب فقط للمباني الخاصة الصغيرة، حيث يقتصر طول دائرة التدفئة على 30 مترًا.
الميزة الرئيسية لأنظمة الجاذبية هي الاستقلال الكامل عن الكهرباء. اقرأ المزيد عن أنظمة التدفئة مع دوران سائل التبريد الطبيعي إضافي.
التداول القسري في النظام
للمباني الخاصة التي تبلغ مساحتها الإجمالية أكثر من 60 مترا مربعا. م يصممون التدفئة مع النقل القسري لسائل العمل. تثبيت في حلقة مغلقة مضخة الدورة الدمويةلضمان تسريع حركة سائل التبريد الساخن إلى المشعاعات، وسائل التبريد المبرد إلى مولد الحرارة.
يمكن إجراء تركيب الأنابيب في النظام بدون منحدر في المستوى الأفقي. يتحرك الماء بسبب اختلاف الضغط الذي يحدث في قسم الخط الفاصل بين التدفق الأمامي والخلفي للسائل.
العيب الكبير في النظام القسري هو اعتماده على الطاقة. من أجل الدوران المستمر للمياه في الدائرة، يعد التشغيل المستمر للمضخة ضروريًا، ويعتمد أدائها بشكل مباشر على مصدر الطاقة.
في حالة انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، لن تتمكن المعدات ببساطة من ضخ السائل. ولذلك، يوصي الخبراء بالإضافة إلى ذلك بتركيب مولدات احتياطية قادرة على توفير إمدادات حرارية مستقرة وغير متقطعة حتى في المواقف غير المتوقعة.
يمكن استخدام مثل هذه المخططات عند تركيب التدفئة في المباني من أي حجم. كل ما عليك فعله هو اختيار مضخة دوران ذات معدلات طاقة مناسبة وتوفير مصدر طاقة.
نظام تسخين أحادي الأنبوب
يتم تركيب خط رئيسي واحد فقط في المنزل، تحت الأرض أو فوقها، مع توصيل البطاريات على التوالي. في دائرة التسخين هذه لا يوجد توزيع بين أنبوب الإمداد وأنبوب الإرجاع.
على طول محيط مبنى من طابق واحد، يتم تثبيت أنبوب دائري واحد فقط بقطر لا يقل عن 32 ملم، وهو مقسم تقليديا إلى النصف. النصف الذي يترك مولد الحرارة يسمى العرض، والجزء الثاني من الخط يسمى العودة. يتم تركيب المشعاعات/المسخنات الحرارية في الحلقة باستخدام أنبوب ملحوم أو غير ملحوم بقطر صغير.
تتضمن دائرة الأنبوب الواحد العناصر الوظيفية التالية:
- مصدر إمداد الحرارة (المرجل) ؛
- مشعات التدفئة.
- خزان التوسع
- عناصر توجيه الأنابيب
يتدفق السائل الساخن بالتناوب إلى مشعات التدفئة، وفي كل مرة يطلق جزءًا من حرارته. بعد ذلك، يتم تبريده بالفعل وإعادته إلى المرجل لدورة التسخين التالية. تفقد كل بطارية الحرارة ويظل العنصر الأخير في السلسلة هو الأكثر برودة مقارنة بالعناصر الأخرى.
هناك عدة طرق لتحسين تشغيل نظام الأنبوب الواحد.يمكنك أيضًا تركيب صمامات ترموستاتية خاصة للمبادلات الحرارية، أو موازنة الصمامات بمقاومة هيدروليكية قابلة للتعديل أو صمامات كروية مدمجة. تساعد هذه المعدات على تطبيع إمدادات الحرارة للبطاريات.
هناك طريقة أخرى وهي زيادة عدد أقسام كل مشعاع لاحق في دائرة التسخين. يمكنك أيضًا تركيب مضخة دورانية. يتم توصيل جهاز الضخ في نهاية خط الإرجاع - وهو المكان الذي تكون فيه درجة حرارة سائل العمل أقل.
خيار التسخين أحادي الأنبوب سهل التركيب والتشغيل. يتم تقليل فقدان الحرارة إلى الحد الأدنى، حيث توجد جميع الاتصالات على الإطلاق داخل غرف المعيشة في منزل خاص.
يمكن تنظيم مثل هذا المخطط في شكل نظام به أسلاك أفقية وحركة قسرية لسائل التبريد أو شبكة تسخين عمودية مع حركة طبيعية أو قسرية أو مجتمعة لسائل العمل.
نوصي أيضًا بقراءة المواد الأخرى التي ناقشناها بالتفصيل نظام تسخين أنبوب واحد لمنزل خاص.
طريقة الأسلاك الأفقية
يتم تركيب أنبوب الإمداد في مستوى أفقي مع الميل المطلوب في اتجاه حركة الماء الساخن. في هذه الحالة، يجب تثبيت جميع البطاريات حول محيط المنزل على نفس المستوى. ل إطلاق الهواء من المشعات استخدم صنابير Mayevsky أو أجهزة تنفيس الهواء الأوتوماتيكية.
يمكن تثبيت الخط الأفقي في هيكل الأرضية نفسه أو تركيبه فوقه. لتجنب فقدان الحرارة، في الحالة الأولى، من الضروري عزل الأنابيب.
خيار الأسلاك العمودية
في مثل هذا النظام، يتم ضمان نقل سائل التبريد من خلال وضع التدوير الطبيعي، وبالتالي ليست هناك حاجة لتركيب مضخة إضافية. يعد استقلال الطاقة الميزة الرئيسية لنظام التدفئة المنزلية الرأسي أحادي الأنبوب.
باستخدام طريقة الأسلاك هذه، يتحرك سائل العمل، الذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة، إلى أعلى الناهض، وبعد ذلك يدخل البطاريات من خلال أنابيب التوزيع. يتم تحقيق كفاءة التشغيل لنظام الأنبوب الواحد ذو الموقع الرأسي عن طريق تركيب الخط الرئيسي على منحدر، وكذلك عن طريق تركيب الأنابيب ذات القطر الكبير.
وبطبيعة الحال، فإن خط أنابيب ضخم لن يزين المناطق الداخلية من غرف المعيشة. ولكن يمكن تجنب هذا العيب الواضح عن طريق تركيب معدات الدورة الدموية في النظام.
نظام تسخين ثنائي الأنابيب
والفرق الرئيسي بين نظام تدفئة المنزل المكون من أنبوبين هو وجود أنبوب واحد لتزويد المياه وآخر لإعادتها. علاوة على ذلك، يتلقى الأول سائلا ساخنا، بينما يرسل الثاني سائل التبريد المبرد بالفعل إلى المرجل.
يتم تقديم كل بطارية بواسطة كل من مصدر الإمداد ورافع العودة. هذا يجعل من الممكن تنظيم كمية الحرارة التي تتلقاها المشعات الفردية. إذا لم نأخذ في الاعتبار تبريد سائل التبريد في الأنابيب، يتبين أن جميع عناصر التسخين تتلقى السائل في نفس درجة الحرارة.
تتضمن دائرة التسخين ذات الأنبوبين ما يلي:
- مولد الحرارة
- البطاريات.
- خزان التوسع
- أنابيب؛
- صمامات الإغلاق والأجهزة الخاصة لإطلاق الهواء.
يمتد أنبوب به ماء ساخن من المرجل إلى خزان التمدد. ثم يتم توصيله بخط التوزيع في دائرة التسخين. بالإضافة إلى ذلك، يتم قطع أنبوب الفائض في الخزان لتصريف سائل التبريد الزائد في نظام الصرف الصحي على الفور.
تخرج الأنابيب من أسفل المبادلات الحرارية، مدمجة في خط إرجاع واحد. من خلاله، يعود المبرد المبرد إلى المرجل. يتم وضع خط أنابيب العودة بالتوازي بشكل صارم مع الأنابيب العلوية. يجب أن يمر عبر جميع الغرف التي تم تركيب خط إمداد الماء الساخن بها.
تعتبر الأنظمة القسرية ذات الأنبوبين هي الأكثر كفاءة للمنازل والأكواخ المكونة من طابق واحد، ولكنها يمكنها أيضًا توفير الحرارة للمباني الكبيرة المكونة من طابقين.
وهذا يسمح لك بتدفئة الغرفة بالتساوي وبسرعة كبيرة والحفاظ على ظروف درجات الحرارة المختلفة في الغرف. وبالإضافة إلى ذلك، تصميم الدائرة المزدوجة يجعل من الممكن تنظيم ليس فقط تدفئة المنزل، ولكن أيضا إمدادات المياه الساخنة.
يتم تركيب أنظمة التدفئة المغلقة مع الدوران القسري في نسختين - مع الأسلاك الأفقية والرأسية.
يتم تنفيذ الطريقة الأولى في المنازل المكونة من طابق واحد مع خط أنابيب طويل. في مثل هذه الحالات، يعد توصيل مشعات المياه بدائرة التدفئة بأسلاك أفقية هو الحل الأمثل.
مع خيار الأسلاك الثاني، يقع الناهض عموديا، مما يجعل من الممكن استخدام المخطط حتى في المباني متعددة الطوابق. في مثل هذه الأنظمة، لا يتراكم الهواء، لأن الفقاعات الناتجة ترتفع على الفور في الاتجاه الرأسي، مباشرة في خزان التوسع.
مخطط الأسلاك العلوي والسفلي
عند توزيع النظام في الأسفل، يتم وضع الخط الرئيسي في الطابق السفلي أو الطابق السفلي. من الممكن أيضًا تركيب الأنابيب تحت الأرض. يدخل المبرد إلى معدات التدفئة من الأسفل إلى الأعلى.
تتم إزالة خليط الغازات من خلال خط هوائي خاص متصل بالرافعات. في حالات الطوارئ غير المتوقعة، يتم تجهيز رافعات العودة والإمداد بصمامات إغلاق خاصة.
لتنفيذ مخطط بخط التوزيع العلوي، يتم تركيب خزان التمدد في أعلى نقطة من خط الأنابيب. الشبكة متفرعة في نفس المكان.
أنواع نظام التخطيط الأفقي ثنائي الأنابيب
الخيار الأكثر شيوعًا لتدفئة مبنى سكني من طابق واحد هو نظام تسخين ثنائي الأنابيب مع أسلاك أفقية.
لتنظيم دائرة التدفئة هذه، يتم استخدام المخططات التالية:
- نقطة الإنطلاق أو محيط آخر؛
- جامع، وإلا شعاعي.
وفقًا لمخطط الإنطلاق، يتم توصيل الأنابيب عن طريق المحملات، ويتم وضع خطوط الأنابيب حول محيط الغرفة، ويتم توصيلها بشكل متسلسل بالأجهزة. يتدفق سائل التبريد الموجود في النظام المحيطي من بطارية إلى أخرى، ويبرد إلى حدٍ ما على طول الطريق.
بناءً على حركة سائل التبريد المُسخن والمبرد، يتم تقسيم خيارات الإنطلاق إلى مرتبطة وعداد. في دائرة مسدودة، يتحرك الماء الساخن والمبرد في اتجاهات مختلفة. في ما يرتبط بها من تدفقات سائل التبريد الساخن والنفايات في اتجاه واحد.
في دائرة المجمع من الجهاز المركزي للنظام، المجمع، يتم توجيه الأنابيب إلى كل من المشعات، بحيث يدخل المبرد إلى جميع الأجهزة في وقت واحد.
يشبه مبدأ الجهاز أشعة الشمس المنبعثة من موزع تدفق الحرارة الموجود عادة في المركز. في أنواع الأسلاك الشعاعية، يتحرك المبرد فقط في اتجاهات مختلفة.
قواعد لصياغة نظام التدفئة
يتيح لك المشروع المصمم جيدًا إطلاق نظام الإمداد الحراري الأكثر كفاءة ومتعدد الوظائف.
ويجب أن تعمل بسلاسة في الظروف المناخية المميزة للمنطقة المحددة التي يقع فيها المنزل المكون من طابق واحد، وأن تكون سهلة التشغيل.
يتم تنفيذ مشروع عالي الجودة لتدفئة منزل من طابق واحد وحساب معلمات النظام بدقة وفقًا لخطة محددة:
- في المرحلة الأولى، من الضروري صياغة مهمة فنية مع مراعاة جميع المتطلبات والتفاصيل الخاصة بنظام التدفئة.
- الخطوة الثانية هي جمع المعلومات عن الممتلكات الخاصة. يجب أن يأخذ المتخصصون جميع المؤشرات لرسم مخطط لدائرة التسخين.
- المرحلة التالية هي حساب النقل الحراري. للقيام بذلك، تحتاج إلى إجراء الحسابات واختيار نظام التدفئة الأمثل الذي يلبي معايير البناء الأساسية والمتطلبات الفردية للعميل.
- عند الانتهاء من جميع الحسابات، يتم إجراء الرسومات.
- المرحلة الأخيرة هي تصميم وتسليم مشروع نظام التدفئة النهائي للعميل.
تتمثل مهمة التصميم الرئيسية في حساب المساحة الصحيحة لمعدات التدفئة واختيار أقطار خطوط الأنابيب المناسبة. وكذلك تحديد أداء أجهزة الضخ وحساب نقاط إدخال الصمامات ومكونات النظام. ولذلك فمن المستحسن أن يعهد بهذه العملية إلى المتخصصين.
إذا كنت تريد حقًا إجراء الحسابات بنفسك، فنوصيك بقراءة المادة التي نفذنا فيها مثالاً حساب نظام التدفئة لمنزل خاص.
ما هي المعلومات التي يحتاجها الحرفيون؟
قبل البدء في أعمال التركيب، يجب عليك مناقشة جميع الفروق الدقيقة مع المتخصصين وإظهار رؤيتك لنظام التدفئة.
يجب على الماجستير توفير:
- معلومات كاملة عن المواد التي يصنع منها سقف المبنى وأغطية الجدران وهياكل النوافذ؛
- خطة منزل من طابق واحد.
- الرسومات التي يتم فيها تحديد مواقع وحدات السباكة.
لا يتأثر عمر خدمة نظام الإمداد الحراري بجودة التصميم الهندسي والتركيب الماهر فحسب، بل يتأثر أيضًا بالمواد المختارة ومعدات الغلايات المثبتة، فضلاً عن الاستخدام الرشيد لعناصر التسخين.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
يُظهر الفيديو رسمًا تخطيطيًا ثلاثي الأبعاد وتصميم وتركيب نظام تدفئة أحادي الأنبوب في منزل خاص مكون من طابق واحد:
يظهر في الفيديو تمثيل تخطيطي لنظام تسخين البولي بروبيلين ثنائي الأنابيب، والتوصيل الصحيح لمعدات الغلايات وتركيب مشعات التدفئة:
يصف الفيديو بالتفصيل مشروع تسخين نموذجي وحساب فقد الحرارة:
تعد أنظمة الإمداد الحراري الحديثة سمات أساسية لعمل المنازل الخاصة والبيوت ومشاريع البناء الأخرى. يعد التصميم الذي يتم تنفيذه بشكل احترافي هو المفتاح للتشغيل الفعال والموثوق والخالي من المتاعب على المدى الطويل لشبكة التدفئة الفردية.
إذا كانت لديك أسئلة بعد قراءة المادة حول موضوع المقالة، فيمكنك طرحها في المربع أدناه. هناك يمكنك ترك تعليقك أو مشاركة تجربتك الخاصة مع زوار الموقع الآخرين.
مرحبًا.لدي منزل خاص من طابق واحد. أرغب في تركيب نظام تسخين ثنائي الأنابيب من غلاية خشبية. سوف يمر الأنبوب العلوي (الإمداد) تحت السقف.
ما هي الفروق الدقيقة في التثبيت وأين يجب تركيب خزان التمدد من النوع الغشائي؟ هل هناك حاجة إلى أداة التفريغ وصمامات الفحص وأين يتم تركيبها؟ هل هناك أيضًا حاجة لصمام لتصريف الهواء عند نقطة V.M.؟ شكرا لكم مقدما.