استهلاك الكهرباء للتدفئة تحت الأرضية: كيفية حساب التكاليف وخفضها بشكل صحيح

تعتبر تدفئة الأرضيات فكرة رائعة رغم كل صعوباتها وعيوبها.أول شيء يجب عليك الانتباه إليه عند اختيار النموذج هو استهلاك الكهرباء للأرضية الساخنة. وهذا يحدد ما إذا كانت هذه التدفئة ستكون مريحة واقتصادية في نفس الوقت.

الأنواع الرئيسية للأرضيات الكهربائية المدفئة

بالنسبة للمنزل والمباني السكنية، يتم استخدام 4 أنواع من أجهزة التدفئة:

1. أرضيات فيلم الجرافيت على شكل ألواح فيلم جاهزة مع طلاء موصل.
2. أرضيات مقاومة للفيلم مع طلاء معدني.
3. أرضيات الكابلات المدفئة على شكل مقاطع جاهزة متعددة النواة.
4. أرضيات الأشعة تحت الحمراء.

من وجهة نظر التكاليف المالية، فإن التدفئة بالأرضيات الكهربائية أقل ربحية من استخدام أنظمة المياه المدمجة المتصلة بغلاية الغاز. من الناحية النظرية، يعد استخدام غاز الشبكة مفيدًا، حتى إذا كنت تستخدم أرضية كهربائية مُدفأة مع منظم حرارة قابل للبرمجة. ولكن في الممارسة العملية، ليس كل شيء بهذه البساطة:

1. تكاليف الأرضيات المسخنة بالمياه أعلى من تكلفة نماذج الكابلات أو الأفلام.
2. من الأسهل إدارة استهلاك الطاقة، مما يجعل من الممكن تحسين التكاليف.
3. تظهر الحسابات أن فترة الاسترداد لأرضية تسخين المياه بغلاية غاز هي 5-7 سنوات. فقط خلال 8-9 سنوات يمكننا القول أن تكاليف التدفئة تقل إلى الحد الأدنى مقارنة بالخيار الكهربائي.

تحليل مقارن لاستهلاك الأرضيات الساخنة حسب النوع

الأرضيات المسخنة بالفيلم عبارة عن شرائح من الجرافيت يتم رشها على قاعدة بوليمر مصنوعة من خليط من تيريفثاليت والبولي إيثيلين. هناك خيارات مع مجال الجرافيت الصلب. عرض الحصيرة – من 50 سم، 80 سم أو 100 سم.

لكل متر مربع هناك من 100 واط/ساعة، 150 واط/ساعة، 220 واط/ساعة، 400 واط/ساعة. يمكن للنماذج الخاصة أن تنتج من 400 إلى 800 واط/ساعة لكل 1 متر². الحد الأقصى لدرجة حرارة تسخين المواد تصل إلى 50 ^ياج- الكفاءة – 92%. عمر الخدمة يصل إلى 25 عامًا، والضمان على الأرضيات الساخنة ذات العلامات التجارية يصل إلى 15 عامًا. تتمتع الأفلام الكورية الجنوبية من شركة HEAT PLUS بعمر خدمة مضمون يصل إلى 50 عامًا.

تختلف أرضيات الفيلم المقاومة عن أرضيات الجرافيت في مادة الطبقة المولدة للحرارة. عادةً ما يكون الألومنيوم محكم الغلق بين فيلمين من البوليستر. استهلاك الطاقة – 140-150 واط لكل متر مربع، الحد الأقصى لدرجة حرارة تسخين الفيلم – 120 ^ياج- العمل – 80 ^يامع.

الفيلم متقلب للغاية وغير مناسب لأي غطاء أرضي، كفاءة 89-90٪.

يحتوي كابل التدفئة الأرضية على تبديد حرارة يبلغ حوالي 20 واط لكل متر خطي من طول السلك. يباع السخان في أقسام منفصلة 8 م، 12 م، 18 م، 22 م، 25 م، 50 م، ويتم وضع الكابل في ثعبان على ركيزة مع مشابك للصب في ذراع التسوية بسمك 3-5 سم. توليد الطاقة لكل متر مربع هو 100-150 الثلاثاء الكفاءة – 90%.

أرضية ساخنة - هذه قضبان فردية (قضبان) مثبتة على حصيرة بوليمر. يستهلك 60-80 واط/م². تُباع الأرضيات الدافئة على شكل شرائح جاهزة ومغطاة بطبقة من الغراء قبل وضع البلاط. الكفاءة – 91-92%.

حساب تكاليف الكهرباء حسب النوع

لتقييم استهلاك الطاقة في المستقبل بشكل صحيح، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار ميزات التصميم لجزء التدفئة من الأرضية الساخنة.

العامل الأول الذي يؤثر على استهلاك الكهرباء هو درجة حرارة التشغيل ومنطقة التسخين للأرضية الساخنة.

كلما انخفضت درجة تسخين الكابل الكهربائي أو الفيلم، قل فقدان المدفأة إلى البيئة - إلى القاعدة الخرسانية أو الركيزة الخشبية أو الطبقة العازلة.

وبهذا المعنى، ستكون أفلام الجرافيت أكثر كفاءة من حيث تكاليف الطاقة مقارنة بالأرضيات المسخنة بالكابلات. ستكون أعلى التكاليف للنماذج المقاومة، لأنها الأكثر سخونة على الإطلاق.

ومن ناحية أخرى، يتأثر استهلاك الطاقة بتوحيد التدفئة الأرضية. في هذه الحالة، تبدو أرضيات الكابلات والقضبان أكثر جاذبية، حيث تتشكل عليها مناطق محمومة محلية أثناء التشغيل.

يكون انتقال الحرارة من أرضية الكابل الدافئة أعلى، ويتم تسخين الهواء فوق "الخطوط الساخنة" بشكل أكثر كثافة. بالإضافة إلى نقل الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، يعتبر الحمل الحراري للهواء أكثر فعالية من الإشعاع. ونتيجة لذلك، يتم تسخين الهواء في الغرفة بشكل أسرع، مع فقدان أقل لنفس استهلاك الطاقة.

فقط الأرضيات المسخنة بالقضبان يمكن أن تكون أكثر كفاءة من حيث الاستهلاك، لكن تصميمها يتضمن التثبيت تحت البلاط أو في ذراع التسوية الخرساني. يزداد استهلاك الطاقة للأرضية المدفأة بسبب الفقد في الأسطح الطرفية (الجانبية) ومن خلال القاعدة الخشنة.

تكاليف الطاقة تعتمد على الطلاء النهائي

الأكثر نجاحًا من وجهة نظر تقليل استهلاك الطاقة يمكن اعتبارها أرضيات خشبية وألواح خشبية. بالنسبة لألواح الأرضية التقليدية، لا يتم استخدام التسخين الكهربائي للقاعدة عمليا بسبب السماكة الكبيرة لألواح الأرضية ووجود فجوة هوائية بين الأرضية النهائية والملف الخشن.

بالإضافة إلى ذلك، يجب وضع صفح عالي الجودة على ركيزة ممتصة للصدمات مصنوعة من إبر الصنوبر المضغوطة أو رغوة البولي إيثيلين. خلاف ذلك، فإن الأقفال النهائية على الشرائح سوف تنكسر بسرعة.

يوصى بوضع حصائر فيلم التدفئة تحت الأرضية تحت ركيزة التسوية. ولكن بسبب هذا، تنخفض كفاءة التدفئة ويزيد استهلاك الطاقة.

إذا قمت بتغطية الأرضية الدافئة بالسجاد أو وضع السجاد، فسوف يزيد استهلاك الطاقة فقط. لذلك، فمن المنطقي التخلي عن منتجات السجاد التقليدية واستخدام طبقات سفلية خاصة للأرضيات الخشبية لمكافحة الضوضاء. فهي لا تعمل على إطالة "عمر" أفلام التسخين فحسب، بل تقلل أيضًا من استهلاك الكهرباء بسبب انعكاسها الجيد.

من الناحية النظرية، يجب أن تكون كفاءة أنظمة تسخين الكابلات الموجودة تحت ذراع التسوية أعلى، وذلك فقط لأن البلاط الموضوع فوقها يحتوي على موصلية حرارية أعلى بحوالي 2.5 مرة من الألواح المصنوعة من الورق المضغوط.

لكن أقل استهلاك للطاقة للأرضيات المدفأة بالكابلات يظهر من خلال مشمع عادي لا أساس له يتم لصقه على ذراع التسوية الرملي الأسمنتي. في هذه الحالة، ستكون المدخرات 15-20٪. بمجرد استبدال نظام التدفئة المركزية بأرضية ذاتية التسوية، يزداد استهلاك الطاقة بشكل حاد إلى مستوى سخانات الأفلام.

حساب تكاليف الطاقة للأرضيات الكهربائية حسب نوع الغرفة

تتأثر أيضًا كمية الكهرباء التي تستهلكها الأرضية المدفأة بنوع الغرفة وكذلك بخصائص استخدامها. أكبر غرفة في أي منزل أو شقة هي غرفة المعيشة. اعتمادا على ظروف التشغيل، يمكنك تسخين سطح الأرضية الذي لا يشغله الأثاث. على سبيل المثال، في غرفة المعيشة بمساحة 20 م² ما يقرب من 40٪ يشغلها الأثاث، بما في ذلك الأثاث المنجد. الباقي 60% (12م²) تحتلها صفح.

سيتم استخدام الأرضيات المُدفأة المصنوعة من الأفلام في كوريا الجنوبية لتسخينها. قوة الأرضية لكل 1 م² – 220 واط/ساعة. لتدفئة غرفة المعيشة في الوضع العادي، يكفي 80 واط/ساعة مع استهلاك إجمالي يبلغ 1600 واط/ساعة. في وضع التدفئة في الصباح الباكر أو في الأيام الباردة - 150-200 واط/ساعة، مع إجمالي استهلاك 1.8-2 كيلو واط/ساعة. من الصعب إجراء حساب دقيق، ولكن شهريًا – ما يصل إلى 360 كيلووات/ساعة لشقة مساحتها 60 مترًا مربعًا².

يتم استخدام سخان الكابل في المطبخ والممر ويتم تركيبه تحت البلاط على كامل السطح. بالإضافة إلى الاستهلاك (80-100 واط/ساعة كافية)، فإن درجة حرارة التسخين القصوى للكابل مهمة. يجب أن يكون على الأقل 80^ياC لتجفيف السطح بشكل فعال وتهوية الغرفة.

يتم استخدام نفس النهج ل حمام والمرحاض. والفرق الوحيد هو أن كابل التدفئة مثبت تحت البلاط في المنطقة الحرة من الغرفة. على سبيل المثال، يمكنك عمل مسار بعرض حصيرة واحدة (50 سم) من الباب إلى حوض المغسلة. سيكون استهلاك الكهرباء 120-150 واط/ساعة فقط، ولكن، على عكس الغرف الأخرى، في هذه الحالة ستعمل الأرضية الساخنة باستمرار.

يتم استخدام مخطط مماثل لغرف النوم وغرف الأطفال، ولكن يعتمد على أرضيات فيلم الجرافيت. لا يتجاوز استهلاك الكهرباء في هذه الغرف عادة 600-800 واط/ساعة.

كيفية تقليل استهلاك الطاقة

الأرضيات الكهربائية المدفأة لها عيب واحد مقارنة بالأرضيات المائية. عند استخدام تسخين الفيلم والكابل، يكون من الصعب توفير الطاقة.

مع الماء، من الأسهل، على سبيل المثال، تسخين سائل التبريد في غلاية كهربائية لدفع تعرفة الليل، واستخدامه للتدفئة بقية الوقت، وبالتالي تقليل تكاليف الكهرباء.

بالنسبة للأرضيات الكهربائية المدفأة، هناك عدة طرق للحفظ:

1. ترموستات قابل للبرمجة.
2. المجمع الحراري.
3. تقسيم نظام التدفئة.

يساعد التقسيم المناسب لمواقع تركيب نظام التدفئة على تقليل استهلاك الطاقة. بادئ ذي بدء، من الضروري تجنب وضع عناصر أرضية ساخنة في المسودات وتحت فتحات تهوية العادم.

ترموستات وأجهزة استشعار تحكم إضافية

يعطي أفضل تأثير منظم الحراره مع التحكم بالبرنامج يتم التحكم في النماذج الحديثة لمنظمات الحرارة (نظام المنزل الذكي) من خلال برامج أكثر تعقيدًا يمكنها مراقبة درجة حرارة الهواء بالخارج ودرجة تسخين الأرضية الساخنة في الغرفة باستخدام مقياس حرارة يعمل بالأشعة تحت الحمراء. بشكل عام، بالنسبة للشقة أو المنزل، يمكن لمنظم الحرارة "الذكي" تقليل الاستهلاك بنسبة 15٪ أخرى.

من المعتقد أن النماذج الواعدة لمنظمات الحرارة المزودة بتقنية الذكاء الاصطناعي، والتي يمكنها تنزيل توقعات الطقس وتحليلها، ستكون قادرة على ضبط تشغيل الأرضية الساخنة مسبقًا. كم هو بالضبط من الصعب القول. قد يكون من الممكن تقليله بنسبة 10٪ أخرى. على الرغم من أن نظام الأرضية الساخنة نفسه سيكون مكلفًا للصيانة والإعداد.

التخزين الحراري

أسهل طريقة لتقليل استهلاك الطاقة هي استخدام ذراع التسوية الخرساني (بلاطة) كمتراكم للحرارة. ولكن من أجل الحصول على تأثير إيجابي، يجب عزل قاعدة اللوح والأطراف بشكل صحيح باستخدام رغوة بلاستيكية عالية الكثافة أو بينوبلكس بسماكة لا تقل عن 100 ملم.

تتراكم الحرارة أثناء تشغيل الكابل، أو في أغلب الأحيان، السخان المقاوم في الليل، عندما يتم شحن استهلاك الكهرباء بمعدل مخفض أو تفضيلي. نظرًا للكتلة الكبيرة من الخرسانة، يتم إطلاق الحرارة بالتساوي، خلال 5-6 ساعات، مباشرة بعد إيقاف تشغيل كابل التسخين.يمكن أن يصل توفير الاستهلاك مع التكوين المناسب إلى 15-18%.

مبدأ تقسيم التدفئة الجديد

إحدى طرق توفير الحرارة هي وضع سخانات فيلمية ليس على شكل ألواح بطول الغرفة بالكامل، ولكن في مربعات (أقسام) بحجم 25-50 سم، ويرتبط كل قسم من الأرضية الساخنة بوحدته الخاصة زوج من الأسلاك إلى مفتاح قابل للبرمجة.

ونتيجة لذلك، يمكنك تكوين عشرات من أنظمة التدفئة الأرضية المختلفة، حيث يتم تسخين جزء صغير فقط من الغرفة. بشكل عام، النظام مرهق للغاية، ولكن ليس معقدا. يمكن تقليل استهلاك الكهرباء بنسبة 10-12%.

من الممكن تمامًا تقليل استهلاك الأرضيات الساخنة، ولكنه يتطلب عملاً تحضيريًا شاقًا في مرحلة تصميم القاعدة ووضع غطاء الأرضية. إذا قمت بالجمع بين عدة طرق، ستتمكن من تقليل فقدان الحرارة بنسبة تصل إلى 20٪.

شاركنا تجربتك وأبسط الطرق لتوفير الطاقة وتقليل استهلاك الكهرباء في التعليقات. احفظ المقالة في إشاراتك المرجعية حتى تتوفر المعلومات المفيدة دائمًا.