كيفية ترتيب تسخين الهواء لمنزل ريفي: القواعد وخطط البناء
تقليديا، يتم استخدام الماء كمبرد في أنظمة التدفئة. طريقة التسخين التقليدية هذه لها مزايا وعيوب.عند بناء منزلك الخاص، فإن إمكانيات المالك للتجريب تكاد تكون غير محدودة.
ومن المنطقي النظر في الخيارات البديلة. الأكثر إثارة للاهتمام منهم هو تسخين الهواء في منزل ريفي. سنتناولها بمزيد من التفصيل في هذه المقالة.
محتوى المقال:
كيفية تدفئة المنزل بالهواء؟
الهواء هو مبرد فعال للغاية، وهو أكثر ملاءمة بكثير من الماء. أبسط خيار لمثل هذا التدفئة تقليدي سخان المروحة. يمكن لهذا الجهاز، الذي يتكون من مروحة وملف تسخين، تدفئة غرفة صغيرة في غضون دقائق قليلة. وبطبيعة الحال، لمنزل خاص سوف تحتاج إلى معدات أكثر خطورة.
يمكن استخدام الغاز أو الغاز كمصدر للحرارة غلاية الوقود الصلب. السخان الكهربائي مناسب أيضًا، لكن هذا الخيار لا يعتبر مربحًا للغاية، لأن تكاليف الكهرباء تزيد بشكل كبير.
أحد خيارات التدفئة المثيرة للاهتمام والصديقة للبيئة هو استخدام الألواح الشمسية أو جامع الطاقة الشمسية. يتم وضع هذه الأنظمة على السطح. فهي إما تنقل الطاقة الحرارية مباشرة من الشمس إلى مبادل حراري أو تحولها إلى طاقة كهربائية غير مكلفة. وفي الحالة الأخيرة، يمكن أيضًا تشغيل المروحة من البطارية.
يتم تسخين الهواء في مبادل حراري ويتم توفيره للغرف الفردية من خلال مجاري الهواء. هذه هياكل ضخمة نوعًا ما مصنوعة من معدن متين. المقطع العرضي لمجاري الهواء أكبر بكثير من قطر أنبوب تسخين المياه.
لكن ليست هناك حاجة إلى مشعات لتسخين الهواء. الهواء الدافئ يملأ الغرف ببساطة من خلال شبكات خاصة.كما تعلمون، الغاز الساخن يميل إلى الارتفاع. سيتم دفع الهواء البارد إلى الأسفل.
من هنا، تعود تدفقات الهواء البارد إلى المبادل الحراري، وتسخن، وتدخل الغرف، وما إلى ذلك.
تتضمن جميع أنظمة تسخين الهواء تقريبًا تركيب مروحة تنفخ الهواء الساخن وتجبره على التحرك عبر نظام التدفئة. وجود مثل هذا الجهاز يجعل النظام يعتمد على الطاقة الكهربائية.
يمكنك أيضًا إنشاء نظام يتحرك فيه الهواء الساخن بشكل طبيعي، دون أي مروحة. ومع ذلك، فإن كفاءة هذه الأنظمة عادة ما تترك الكثير مما هو مرغوب فيه، لأن الغرف في هذه الحالة ترتفع درجة حرارتها ببطء شديد.
ملامح تسخين الهواء
بالمقارنة مع تسخين المياه التقليدية، تتمتع أنظمة الهواء بالعديد من المزايا. على سبيل المثال، هناك كفاءة عالية لمثل هذا النظام، والتي يمكن أن تصل إلى 90٪. نادراً ما تصل كفاءة تسخين المياه إلى 65٪.
إذا تم ترتيب تسخين الهواء بشكل صحيح، فإن الهواء يسخن الغرف بسرعة كبيرة، حرفيًا في غضون دقائق. يتم تنظيم درجة الحرارة في الغرف باستخدام معدات أوتوماتيكية تعمل على تشغيل وإيقاف جهاز التدفئة حسب الحاجة.
ونتيجة لذلك، يكون المنزل دافئًا دائمًا، وتنخفض تكاليف التدفئة.يعد استخدام نظام تسخين الهواء أسهل. لا يتم انسداد مجاري الهواء كثيرًا مثل أنابيب تسخين الماء الساخن، وبالتالي تتطلب التنظيف بشكل أقل.
لأسباب واضحة، لا يواجه أصحاب أنظمة تسخين الهواء مشاكل في التسريبات، وكذلك مع خطر تجميد الأنابيب إذا توقف المرجل عن العمل لسبب ما خلال موسم البرد.
بعد أن تعلمت عن مزايا تسخين الهواء، يجب عليك أيضا تقييم عيوبه. بادئ ذي بدء، يعد تثبيت مثل هذا النظام في منزل مبني بالفعل أمرًا صعبًا للغاية، وليس ممكنًا دائمًا. لا يمكنك ببساطة تفكيك أنابيب ومشعات تسخين المياه وتركيب مجاري الهواء والشبكات بدلاً من ذلك، حيث يتم استخدام مبادئ مختلفة تمامًا هنا.
ستشغل مجاري الهواء الضخمة مساحة أكبر بكثير، ولن تبدو جميلة من الناحية الجمالية على طول الجدران. يتم وضعها عادةً خلف الأسقف المعلقة والألواح الزائفة وما إلى ذلك. في الواقع، ستتطلب إعادة تنظيم التدفئة هذه إجراء إصلاحات جدية للمنزل بأكمله.
قبل أن تبدأ في تحطيم الجدران، سيتعين عليك إجراء حسابات هندسية خطيرة. ولهذا يوصى بتركيب تدفئة الهواء في المنزل في مرحلة بنائه. ويتم إجراء جميع الحسابات اللازمة أثناء تصميم المبنى. في هذه الحالة، يمكنك الحصول على نظام تدفئة مناسب وموثوق وعالي الكفاءة.
مشكلة أخرى هي اعتماد تسخين الهواء في منزل خاص على توافر الكهرباء. المروحة لا تدور، والهواء الساخن لا يتحرك، والغرف تبرد بنفس سرعة تسخينها. سيتعين عليك إنفاق الأموال على مصدر بديل للكهرباء، على سبيل المثال، مولد.
مبادئ تصميم النظام
عند تصميم أنظمة تسخين الهواء، يتم أخذ العديد من العوامل المهمة في الاعتبار. بادئ ذي بدء، هذا هو الطلب على الحرارة لكل غرفة على حدة، وكذلك فقدان الحرارة لكل غرفة. تسمح الأبواب والنوافذ وفتحات التهوية والأشياء الأخرى بخروج كميات ثمينة من الطاقة الحرارية.
النقطة الأكثر أهمية هي وجود عزل عالي الجودة للمبنى. إذا كان المنزل يحتوي على نوافذ بلاستيكية، وأبواب جيدة، وواجهته معزولة بشكل موثوق، فسيكون هناك فقدان أقل للحرارة، ويمكن تقليل تكاليف التدفئة بشكل كبير. إذا كنا نتحدث عن إعادة بناء المبنى، فيجب أن نبدأ به تصميم العزل.
بعد ربط الحاجة إلى الطاقة الحرارية وتكاليفها، يتم حساب قوة معدات التدفئة واختيار نوعها. ثم يتم حساب معلمات تدفق الهواء الساخن. يتم إجراء حسابات ديناميكية هوائية خاصة لحساب الأبعاد المطلوبة لمجاري الهواء.
يمكنك حساب قوة الجهاز بشكل مبدئي بناءً على الأرقام التالية: للتدفئة كل 10 متر مربع. متر من الغرفة سوف تحتاج إلى حوالي 0.7-0.8 كيلو واط من الحرارة. يتم توفير ذلك أن المنزل معزول بشكل جيد، وإلا ستكون هناك حاجة إلى معدات أكثر قوة. ولكن من الأفضل أن نعهد بالتصميم الكامل والحسابات التفصيلية إلى مهندس ذي خبرة.
يمكن أن يكون للحسابات غير الصحيحة تأثير سيء للغاية على حالة النظام النهائي.يتميز نظام تسخين الهواء المصمم بشكل غير احترافي بمشاكل مثل الأعطال المتكررة للمعدات، وارتفاع درجة حرارة الهواء الداخلي، وارتفاع درجة حرارة المعدات، والمسودات، وزيادة مستويات الضوضاء.
بالتزامن مع تصميم نظام تسخين الهواء، من المنطقي التفكير في وضع قطع الأثاث الثابتة في المنزل. يجب أن تكون شبكات الإمداد والعادم موجودة في أماكن بعيدة عن التواجد المستمر للناس.
كما لا ينبغي إخفاؤها تحت الخزانات أو الخزانات أو غيرها من الأشياء التي تعيق حرية حركة الكتل الهوائية.
في منزل خاص متعدد الطوابق، يوصى بوضع شبكات العادم بحيث يتم نقل الهواء المبرد إلى النظام من الأعلى في الطوابق العليا، وفي الطوابق السفلية - من الأسفل. سيضمن ذلك توزيعًا أكثر توازنًا للحرارة في جميع الغرف. اقرأ المزيد حول كيفية حساب تسخين الهواء بشكل صحيح هذه المادة.
أنواع أنظمة تسخين الهواء
ومن بين أنظمة التدفئة المعروفة بالعلم يمكن تمييز ثلاثة أنواع:
- التدفق المباشر
- إعادة التدوير (ويعرف أيضًا باسم الجاذبية)؛
- إعادة التدوير مع تناول جزئي للهواء الخارجي.
تعتبر أنظمة التدفق المباشر هي الأقدم والأبسط في التصميم. تم استخدامها في روما القديمة وكانت منتشرة على نطاق واسع في لندن قبل بدء الثورة الصناعية والتكنولوجية.
مع نظام التدفق المباشر، يقع جهاز التدفئة، أي موقد الحطب أو الموقد، في الجزء السفلي من المنزل، على النحو الأمثل في الطابق السفلي. ارتفعت حرارة الهواء الذي تم تسخينه بواسطة الموقد إلى الأعلى وانتقلت إلى الجدران والأسقف.
لتحسين دوران الهواء الساخن وكفاءة التدفئة، تم عمل ثقوب خاصة في الأرضية.
غادر الهواء المبرد الغرفة من خلال الفتحات الموجودة في السقف، وقام الموقد (الموقد) بتسخين كتل هوائية جديدة قادمة من الخارج، حيث لم يتم تطوير العزل الحراري الخطير للمباني في تلك الأيام بعد.
إن الكفاءة المنخفضة لأنظمة التدفق المباشر واضحة. يتطلب احتراق كمية كبيرة من الوقود، ولكن يتم امتصاص جزء كبير من الحرارة بواسطة مادة الجدران والأرضيات والأسقف.
في الوقت نفسه، يتم تسخين الغرف بشكل غير متساو: أدناه حار جدا، ولم يعد لدى الغرف العليا وقت للاحماء. تخرج بعض الحرارة من المنزل عمومًا عبر السقف مع الهواء.
ظهر نظام إعادة تدوير أكثر حداثة بفضل تطوير تسخين الغاز. تسمح لك معدات التدفئة من هذا النوع بتدفئة ليس المنزل بأكمله، ولكن فقط كتل هوائية معينة. إنها تشكل تدفقات هواء موجهة من الأسفل إلى الأعلى إلى غرف محددة.
وفي الوقت نفسه، تحل كتل الهواء الساخن محل الهواء البارد، الذي يهرب عبر الشبكات الموجودة في أرضية الغرفة. يتدفق الهواء البارد عبر القنوات إلى المدفأة ويعود إلى النظام على شكل تيار ساخن. تتكرر دورة إعادة التدوير مرارًا وتكرارًا.
يكون استهلاك الطاقة الحرارية مع نظام تسخين إعادة التدوير أقل بعدة مرات من استخدام نظام التدفق المباشر. ولكن هناك أيضًا عيوب لهذا الخيار. يمنع النظام المغلق تجديد الهواء، مما يؤدي إلى تفاقم نوعية الحياة في المنزل.
يمكن حل المشكلة جزئيًا باستخدام وسائل مثل المرشحات، والمؤينات، مرطبات وما إلى ذلك وهلم جرا. لكن الأجهزة الجيدة من هذا النوع مكلفة للغاية، وسوف تتطلب صيانتها جهدا إضافيا، فضلا عن الأتمتة.
يمكن حل مشكلة استعادة تدفق الهواء بشكل أكثر فعالية باستخدام نظام تسخين إعادة التدوير مع مدخل هواء جزئي من الخارج.
عند ترتيب مثل هذا المخطط، فإنها تنص على الإزالة الجزئية لكمية صغيرة من الهواء إلى الخارج وتناول الحجم المقابل من الكتل الهوائية من الشارع. ونتيجة لذلك، يتم تحديث تكوين الهواء داخل المبنى بانتظام.
تعمل أنظمة إعادة التدوير على مبدأ الجاذبية: ترتفع التدفقات الساخنة إلى الأعلى، وتنخفض التدفقات الباردة. لسوء الحظ، ليس كل مبنى لديه مثل هذا التداول بكفاءة كافية. في هذه الحالة، يتم تشغيل المروحة في النظام لفرض عملية إعادة التدوير.
ميزات تثبيت النظام
إذا تم إجراء الحسابات على مستوى احترافي عالٍ، وتم وضع تصميم نظام تسخين الهواء في المنزل، فيمكنك إجراء التثبيت بنفسك.
لهذا سوف تحتاج:
- جهاز التدفئة؛
- مجاري الهواء;
- معجب؛
- شبكات؛
- مهمات الربط؛
- أداة للعمل مع مجاري الهواء، الخ.
عادةً ما يتم استخدام مولد الغاز كسخان باعتباره الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة. يمكن أن تحتوي مجاري الهواء على مقطع عرضي مستطيل أو مربع أو مستدير أو بيضاوي.
عادة، يمكن طلب التصاميم المناسبة من الشركة التي تصنع أنظمة التهوية.
عادة، تكون مجاري الهواء مصنوعة من الفولاذ المجلفن، فهي خفيفة بما يكفي حتى لا تفرط في تحميل الهياكل الداعمة للمنزل، كما أنها تتمتع بمقاومة متزايدة للتآكل والتآكل. بالنسبة لمجاري الهواء الصلبة، ستحتاج إلى عناصر خاصة توفر ميلًا قدره 45 أو 90 درجة. ولكن بالنسبة للمنتجات المرنة ليست هناك حاجة لمثل هذه العناصر.
تصنع مجاري الهواء أيضًا من الفولاذ العادي والنحاس والبلاستيك ومواد أخرى. حتى أن هناك تصاميم منسوجات من هذا النوع. في الأماكن ذات الرطوبة العالية، يوصى باستخدام العناصر النحاسية لأنها أكثر مقاومة لمثل هذه الظروف.
الهياكل البلاستيكية غير مكلفة نسبيًا ويمكن استخدامها بعيدًا عن مصادر الحريق المحتملة.
يتم تثبيت مجاري الهواء تحت السقف والأرضية وكذلك داخل الجدران. إذا كانت هناك حاجة لوضع مجرى الهواء ليس بالداخل، ولكن على طول الجدار، فهو مغطى بلوحة زائفة. يتم تثبيته في السقف والأرضية عند نهايات مجاري الهواء شبكات التهوية.
يمكن للكتل الهوائية التي تتحرك داخل الهيكل أن تحدث بعض الضوضاء. وللحد من هذا التأثير السلبي ينصح بإخفاء مجاري الهواء تحت طبقة عازلة للصوت.
عادةً ما تتمتع هذه المادة أيضًا بخصائص العزل الحراري، مما يزيد من كفاءة النظام.
يجدر النظر في خيار شراء مجاري الهواء التي تم بالفعل تطبيق هذه الطبقة العازلة عليها. سيؤدي هذا إلى تبسيط وتسريع أعمال التثبيت.
إذا كانت هناك حاجة لتركيب مروحة، أو العديد من هذه الأجهزة، فعادةً ما يتم تضمينها في النظام بجوار المدفأة. يتم تزويد المروحة بالطاقة وتوفر أيضًا مصدرًا احتياطيًا للكهرباء.
يتضمن النظام أيضًا مرشحًا واحدًا أو أكثر. يمكن أن تكون هذه مرشحات تنظيف ميكانيكية تمنع انتشار جزيئات الغبار. إلى جانب هذه الأجهزة، يوصى بتركيب فلتر كربون يمتص الروائح المختلفة. بالطبع، يجب تنظيف المرشحات و/أو استبدالها بشكل دوري.
يتم توجيه جزء من مجرى الهواء إلى الخارج لتوفير الهواء النقي. يتم تزويد هذا القسم بنظام الفلتر، ومن ثم يتم إمداد الهواء إلى المبادل الحراري لجهاز التسخين. إذا تم تنفيذ أعمال التركيب أثناء بناء المنزل، فإن تنفيذه عادة لا يسبب أي صعوبات كبيرة. الشيء الرئيسي هو مشروع جيد.
لتحسين المناخ المحلي في المنزل، يتم تضمين عناصر مفيدة مثل مرطب الهواء، المؤين، معقم الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك في نظام تسخين الهواء.هذه العناصر ليست إلزامية، ولكن إذا سمحت الأموال بذلك، فلا ينبغي عليك رفضها.
جهاز آخر مفيد هو مكيف الهواء الأنبوبي. كما أنه مدمج في نظام مجاري الهواء. سيسمح لك ذلك باستخدام النظام في الموسم الدافئ لتبريد الهواء في الغرفة.
المرحلة النهائية هي توصيل نظام التحكم الآلي. ستحتاج إلى أجهزة استشعار لدرجة حرارة الهواء في الغرف ولوحة تحكم مزودة بمعالج يقوم بمعالجة البيانات المستلمة وتنظيم تشغيل معدات التدفئة.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
يتم عرض معلومات مثيرة للاهتمام حول الحسابات وتصميم تسخين الهواء هنا:
يمكنك في هذا الفيديو رؤية خيارين للتركيب غير المكلف نسبيًا لأنظمة تسخين الهواء باستخدام أجهزة ومواد روسية الصنع:
يعد تسخين الهواء خيارًا جيدًا ومربحًا لتدفئة منزل خاص. إنها أكثر كفاءة من أنظمة المياه التقليدية ويمكن أن تحسن بشكل كبير نوعية الحياة في منزلك. ولكن لضمان التنفيذ الناجح لهذه الفكرة، يجب أن يتم حساب النظام بشكل صحيح وتصميمه بشكل احترافي.
هل لديك اسئلة؟ أو هل لديك تجربة شخصية في استخدام تدفئة الهواء لمنزلك؟ يرجى مشاركة رأيك الخاص حول هذه المسألة. اترك التعليقات، واطرح الأسئلة، وشارك النصائح في الكتلة أدناه.
