ينقل نظام المياه التقليدي الطاقة الحرارية إلى المباني من خلال الماء أو السائل غير المتجمد (مضاد للتجمد). ولكن هناك حل آخر - تسخين الهواء البحت في المنزل ، حيث يتم تسخين هواء الغرف مباشرة ، بدون مكونات هيدروليكية ومشعات. نظرًا لأن هذا الموضوع يتم الترويج له بنشاط من قبل الشركات المصنعة لمعدات التدفئة المهتمة ، فقد قررنا معرفة مدى أفضل (أو أسوأ) تسخين الهواء من الكلاسيكي وما إذا كان يمكن تركيبه بأيدينا.
خيارات تسخين الهواء
لذا ، فإن مهمتنا هي تسخين الكتل الهوائية وتقديمها إلى مباني منزل ريفي أو شقة. كيف يمكنك ترتيب تدفئة الهواء:
- من الموقد ، موقد حرق الأخشاب.
- استخدم أنظمة VRF على الفريون. ببساطة ، مكيفات الهواء العاكس ، مضخات الهواء الحرارية.
- قم بتركيب غلاية نظام تكييف الهواء المدمجة + وحدات مبرد + لفائف مروحة.
- لتنظيم تدفئة الهواء المركزية (مختصر - IN) ، مع تهوية منزل خاص. لاستخدام مصدر حرارة ، استخدم سخان هواء كهربائي أو موقد تسخين هوائي للغاز.
مرجع. غالبًا ما يتم تنفيذ الخيار الأخير في البيوت الأمريكية والكندية المبنية باستخدام تقنية الإطار. السخان هو فرن غاز.
لتسخين / تبريد قاعات الإنتاج ذات الحجم الكبير ، يتم تنفيذ مخطط مختلف قليلاً. في المبنى تم بناء شبكتين من القنوات - الإمداد والعادم. يتلاقى كلاهما إلى وحدة تهوية - مكيف مركزي ، يتكون من هذه الوحدات:
- 2-3 مرشحات خطوة لتنظيف الكتل الهوائية قبل إدخالها في المبنى وإطلاقها إلى الخارج ؛
- يقوم سخان المبادل الحراري للهواء رقم 1 بتسخين التيار بمساعدة الماء الساخن من غرفة المرجل ؛
- يعمل المبادل الحراري رقم 2 على تبريد الهواء ، ويعمل جنبًا إلى جنب مع المبرد ؛
- جهاز استعادة صفيحة رقائقية (أو دورانية) يأخذ حرارة تيار العادم ويعطيه للإمداد ، مما يوفر 50 ... 80 ٪ من الطاقة ؛
- وحدة الترطيب
- مراوح الطرد المركزي تجعل التدفقات تتحرك عبر أقسام مكيف الهواء المركزي وعلى طول مجاري الهواء.
لماذا وصفنا تصميم مكيفات الهواء الصناعية؟ حتى تفهم على الفور: جهاز التسخين الهوائي الكامل + التهوية + التبريد مهمة صعبة ومكلفة. ولكن ، كونك مالك منزل ريفي ، يمكنك التفكير في جميع طرق التدفئة ، واختيار أبسطها وأرخصها ، أو العودة إلى مخطط المياه - التدفئة الأرضية ، المشعات.
كيفية تنظيم تسخين الموقد
ميزة مهمة لأي موقد: إنه يسخن الهواء والأسطح المحيطة في نفس الوقت بإشعاع الأشعة تحت الحمراء المكثف. البطاريات وأنابيب التبريد غير مطلوبة.
توضيح. يمكن استخدام المواقد أو ملحقات الموقد مع دائرة مائية لتسخين 2-3 غرف صغيرة. يتم توصيل الملف بجاذبية أو نظام مغلق بمضخة.
كيفية استخدام الموقد لتسخين الهواء بحتة:
- في غرفة واحدة ، يكفي تثبيت موقد من الحديد الزهر أو الصلب.
- لتسخين 2-3 غرف بمساحة إجمالية تصل إلى 40 مترًا مربعًا ، ضع موقدًا من الطوب ذو تصميم مناسب في المساحة بين الغرف.
- ليس من السهل بناء موقد في منزل قديم. إذا لم تكن هناك متطلبات جمالية عالية ، نضع موقد بوتبيلي ، ونعلق أغطية الحمل الحراري بالفرن ونوصل مجاري الهواء.
يتضمن الخيار رقم 3 وضع مجاري الهواء في الغرف المجاورة وتركيب مراوح مجاري الهواء يمكنها تحمل درجة حرارة الوسط المنقول 100-150 درجة مئوية.يمكن للهواء أن يتحرك عبر الأنابيب وبشكل مستقل ، ولكن ببطء شديد ، ويجب أن تسير قناة التهوية بمنحدر صعودي. كيف يعمل نظام تدفئة الهواء هذا ، انظر الفيديو أدناه.
الخياران الأولان معروفان جيدًا ، ولكنهما لا ينطبقان دائمًا:
- من غير الواقعي بشكل عام وضع موقد في شقة ؛
- حتى الموقد الروسي الكبير غير قادر على تغطية مساحة تزيد عن 50 مربعًا (في طابق واحد) ، لذلك فهو مناسب لتدفئة منزل صيفي أو منزل صغير ؛
- يتم إنشاء الأساس بالإضافة إلى موقد من الطوب في مرحلة البناء أو الإصلاح الشامل للمبنى ؛
- موقد بوتلي المعدني يحدث وهو خطر على الأطفال الصغار (من حيث الحروق).
يمكنك تثبيت موقد حديدي بيديك - هذه إضافة ملموسة. ولكن يجب أيضًا أن يغرق ، وبالتالي ينشأ الكثير من الإزعاج: التحميل المتكرر ، ورائحة الحطب والدخان في غرف المعيشة والغبار. تصرف مؤلف الفيديو بشكل معقول بوضع موقد بوتبيلي في فرن منفصل.
لا نوصي بتكرار شيء واحد لسيد المنزل - لتركيب مجاري الهواء المصنوعة من تموجات الألمنيوم. تخلق هذه الأنابيب سحبًا ديناميكيًا مرتفعًا ، مما يبطئ التدفق إلى حد كبير. من الأفضل استخدام الصناديق المجلفنة.
استنتاج أولي. مواقد الوقود الصلب هي خيار الميزانية لتسخين الهواء بمزاياه وعيوبه. مناسبة للمباني الصغيرة - منازل ريفية ، كراجات ، بيوت بلاستيكية.
استخدام المكيفات والمضخات الحرارية
كما تعلمون ، فإن الأنظمة المنقسمة الحديثة قادرة على العمل في وضع التسخين ، وتنفق كهرباء أقل بثلاث مرات من الغلاية الكهربائية التقليدية بنفس القوة. وبالتالي ، فإن الحل الفعال تمامًا هو شراء مكيف هواء عاكس ووضعه في كل غرفة.
مرجع. لماذا بالضبط العاكس؟ الضاغط في مثل هذه "الانقسامات" لا يتوقف ، على التوالي ، لا يتجمد في البرد. يقوم مكيف الهواء بتسخين الهواء بنجاح إلى -5 درجة مئوية في الشارع ، ثم تنخفض الكفاءة بشكل ملحوظ.
مزايا هذا المخطط واضحة:
- نقص البطاريات والأنابيب والغلايات ومعدات التدفئة الأخرى ؛
- سهولة نسبية في التركيب ؛
- المظهر الجمالي للوحدة الداخلية ؛
- وضع التبريد الصيفي ؛
- القدرة على التثبيت في الشقق.
تدفئة الهواء قابلة للتطبيق في المناطق الجنوبية ، حيث نادرا ما تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من -15 درجة مئوية. إلى الشمال ، يتم استخدام "الانقسامات" فقط في الفترة الانتقالية - في الربيع والخريف.
العيوب المتبقية للتدفئة مع نظام منفصل:
- سيتعين تركيب مكيفات الهواء في جميع الغرف ، وهو أمر غير مقبول للمنازل الريفية من 2-3 طوابق. سيكلف نظام VRF متعدد الأجزاء أكثر من نفس عدد المبردات / السخانات الفردية.
- الجهاز "يعرف كيف" لتنظيف وتجفيف وتغيير درجة حرارة تيار الهواء. تم تصميم النماذج النادرة لخلط الهواء في الهواء الطلق. لذلك عليك القيام بتهوية منفصلة.
- أثناء تشغيل الوحدة الخارجية لمكيف الهواء ، يتم سماع ضجيج مروحة مميز وطنين الضاغط من وراء الجدار.
يتم حل مشكلة الكفاءة في درجات الحرارة المنخفضة بواسطة المضخة الحرارية "تنفيس الهواء" ، والتي يتم الحفاظ على تشغيلها حتى -30 درجة تحت الصفر. يتطابق التصميم ومبدأ التشغيل مع النظام المقسم ، والاختلافات هي الأحجام الكبيرة والسعر. إذا تم تركيب الوحدة الخارجية على الأرض وحملها 2-3 أمتار من المبنى ، فسيصبح صوت الوحدة غير مسموع.
خاتمة موجزة. أنظمة VRF جيدة للشقق والمنازل الصغيرة في المناطق الجنوبية. يمكن تركيب المضخات الحرارية في خطوط العرض الشمالية ، ولكن تكلفة المعدات تلعب دورًا هنا. إذا رغبت في ذلك ، يمكن تثبيت مكيف الهواء بشكل مستقل.
أنظمة متعددة المناطق مجتمعة
في هذه الحالة ، لا يزال المبرد مستخدمًا ، لذلك يسمى النظام مجتمعًا. كيف تعمل هذه المعدات:
- يوجد في كل غرفة وحدة تدفئة / تبريد للهواء - ملف مروحة بأربعة أنابيب يشبه وحدة داخلية لمكيف الهواء.
- في زوج واحد من الأنابيب ، يتم تزويد المبرد من المرجل إلى الوحدات.يمر الماء الساخن من خلال المبادل الحراري الذي تنفخه المروحة ، والذي يتم من خلاله تسخين هواء الغرفة.
- عندما يكون من الضروري التبديل إلى التبريد ، تقوم الأتمتة بتحويل ملف المروحة إلى زوج ثانٍ من الأنابيب التي توفر الماء البارد من المبرد.
- يمكن للمستخدمين في الغرف تعيين درجات حرارة مختلفة للهواء ، ولكن لا يمكنك تشغيل التبريد والتدفئة في نفس الوقت. ومن هنا جاء الاسم الثاني لنظام تكييف الهواء - متعدد المناطق.
ملحوظة. المبرد هو نوع من آلات التبريد المصممة لتبريد السائل. عادة ما يقع في الشارع تحت مظلة أو في منطقة مفتوحة (حسب التصميم).
داخل المبنى ، يتم استخدام وحدات لفائف مروحة مختلفة - الجدار ، القناة ، الأرضية ، السقف. كل هذا يتوقف على رغبات صاحب المنزل ومتطلبات الجماليات. يمكن بناء وحدات نوع مجاري الهواء في قنوات التهوية لتسخين / تبريد هواء التزويد.
مزايا أنظمة الهواء متعددة المناطق:
- قابلة للتطبيق في المباني ذات المساحة الكبيرة التي يبلغ عدد غرفها 20 غرفة أو أكثر - المباني الإدارية والسكنية والمستودعات وما إلى ذلك ؛
- يمكن أن تعمل مع التهوية القسرية للمنزل الريفي ؛
- يتم استخدام أي مولد حراري لتسخين الهواء - غلاية الوقود الصلب والغاز والكهرباء ووقود الديزل ؛
- تشغل الأنابيب ذات المبرد (المبرد) مساحة صغيرة ، حيث يتم دمج وحدات الهواء بسهولة في السقف ، أو تعليقها على الحائط أو إخفائها خلف البطانة ؛
- يتم تسخين المصاطب المغلقة ذات النوافذ الزجاجية الملوثة في جميع أنحاء الجدار عن طريق المسخنات الأرضية أو وحدات لفائف المروحة المثبتة على الحائط ؛
- القدرة على ضبط درجة الحرارة في الغرف الفردية ، جهاز التحكم عن بعد.
نعتقد أن دائرة الغلاية + المروحة + المبرد هي الأكثر تنوعًا ونجاحًا من حيث الجماليات والتشغيل. بالطبع ، لا يمكنك القيام بتسخين الهواء بنفسك ، هذا ناقص. من الضروري إجراء الحسابات ، واختيار المعدات ، والتثبيت ، والضبط ... دون معرفة الأساسيات ، فمن الصعب للغاية تنفيذ هذه الأعمال.
ندرج النقاط السلبية الأخرى:
- ارتفاع سعر تكييف الهواء.
- الغلاية والمبرد أجهزة كبيرة الحجم إلى حد ما ، تغطي مساحة 2-3 متر مربع ؛
- يعتمد تشغيل النظام بالكامل على الكهرباء ؛ عندما يتم إيقاف تشغيل الضوء ، سيتوقف مصدر الحرارة.
استنتاج. يعد مخطط التركيب متعدد المناطق هو أفضل طريقة لتسخين الهواء في المنزل. لكن التنفيذ يتطلب استثمارات كبيرة.
تدفئة مشتركة مع تهوية
هذه طريقة كلاسيكية لتدفئة المباني بالهواء ، وتستخدم في الشركات منذ القرن الماضي. في وقت لاحق ، بدأ المصنعون في إنتاج نظائر صغيرة الحجم لوحدات التهوية الصناعية المثبتة في المنازل الخاصة. بفضل المتطلبات الأقل صرامة لنقاء الهواء ، تم تبسيط مخطط المعالجة أيضًا.
دعونا شرح مبدأ نظام "التهوية + التدفئة" خطوة بخطوة:
- مصدر الحرارة هو موقد ، وعادة ما يكون موقد غاز. يتم تركيب موقد ومبادل حراري للهواء ومروحة ووحدة تحكم إلكترونية في الداخل.
- من الفرن ، تشتت الشبكة الأولى من القنوات ، لتوزيع الهواء الساخن في الغرف. بمساعدة الناشرات والشبكات وأجهزة الإمداد الأخرى ، يتم إدخال الطائرات في الغرفة (عادة في المنطقة العليا).
- تقوم الشبكة الثانية من القنوات بتجميع الهواء الملوث / المبرد من المنطقة السفلية للغرف في مجمع مشترك متصل بأسفل الفرن.
- بعد المرور عبر المجمع ، يتم تنظيف كتل هواء العادم في شبكة أو مرشح شبكة ، ثم يتم إرسالها إلى مبادل حراري ، حيث يتم تسخينها بواسطة موقد.
- تراقب الإلكترونيات التشغيل الآمن لسخان هواء الغاز ، وتحافظ على درجة حرارة المخرج ، وتشير إلى تلوث المرشحات.
إضافة. نظرًا لأن السخان يجف الهواء ، فعادةً ما يتم وضع جهاز ترطيب تلقائي مزود بمقياس رطوبة إلكتروني على قناة الإمداد. يقع الأخير على مجرى الهواء المرتجع لقياس رطوبة التدفق.
موقد تسخين الهواء - الوحدة صاخبة جدًا ، لذلك يتم وضعها في غرفة منفصلة. تتم إزالة منتجات الاحتراق من خلال مدخنة تقليدية أو محورية (حسب تصميم السخان). يتم وضع قنوات الصلب المجلفن بعدة طرق:
- في الطابق السفلي أو الطابق الأرضي ؛
- اختبئ في الأرضيات والأرضيات الخشبية ؛
- في العلية
- تعمل القنوات الرأسية على طول الجدران وخيطت بمواد مواجهة.
تصل درجة حرارة الهواء عند التغذية إلى 40 ... 45 درجة مئوية ، وتبلغ سرعة الحركة على طول قنوات التهوية 4-5 م / ث. لا يمكنك القيام بذلك بشكل أسرع ، ستظهر ضوضاء إضافية. في هذه الحالة ، يصل قطر المجمع الرئيسي إلى 300 ملم ، وقد أخذنا معدل تدفق نموذجي يبلغ 1000 متر مكعب / ساعة ، على الرغم من أنه يحدث أكثر.
سؤال منطقي: لماذا تسخين الكتل الهوائية إلى 40 درجة مئوية ، إذا كان المنزل يكفي 22 درجة؟ نجيب: يجب أن يعوض نظام التدفئة عن نوعين من فقدان الحرارة - من خلال هياكل المباني واستهلاك الطاقة لتدفئة التدفق ، حيث أن التهوية مطلوبة في أي حال. وبناءً على ذلك ، نجلب الهواء إلى درجة حرارة 20-24 درجة مئوية (للتعويض عن فقدان المنزل) ، ثم ترتفع درجة حرارته إلى 40 ... 45 درجة مئوية.
استنتاج مخطط "التهوية والتدفئة" هو الأكثر تعقيدًا والأغلى. يجب إعداد المبنى مسبقًا - حتى في مرحلة التصميم ، وإلا ستمر القنوات مباشرة عبر الغرف. تعتمد الكفاءة بشكل كبير على طريقة التهوية للمبنى ، والتي سنناقشها لاحقًا.
3 طرق لتبادل الهواء
لذا فقد اقتربنا بسلاسة من مخططات تبادل الهواء ، والتي يوجد منها ثلاثة:
- تسمى الطريقة الموضحة أعلاه إعادة التدوير الكاملة. يتم دفع نفس الهواء من خلال فرن أو مكيف هواء ، ولا يوجد تحديث أو منظم بوسائل أخرى. على سبيل المثال ، يتم توفير التدفق بواسطة الصمامات الجدارية ، والعادم الطبيعي بواسطة أعمدة رأسية داخل الجدران.
- مع إعادة التدوير الجزئي ، يتم تخفيف الهواء الداخلي بتدفق من 30 إلى 50٪ من الحجم الكلي. حيث يتم التخلص من العديد من الغازات الملوثة. يتم استبعاد التهوية الطبيعية ، ويعمل النظام ذو الدافع الميكانيكي في تبادل الهواء ، ولا يمكنك ضبط النسب بطريقة أخرى.
- تدفق إلى الأمام. يتم أخذ كل هواء الإمداد من الشارع ، ويتم تسخينه وإرساله إلى المبنى. يرمي نظام العادم الكتل الهوائية الملوثة بالكامل إلى الخارج.
النوع الأول من تبادل الهواء يعمل مع تدفئة الهواء مع موقد الحطب وتكييف الهواء ووحدات لفائف المروحة. تسمح لك الطريقة بتوفير الطاقة ، لكن جودة الهواء لا تزال موضع شك ، لأنها تعتمد على تشغيل التهوية الطبيعية.
الخيار الثاني هو حل وسط بين جو المنزل النظيف وتوفير الطاقة. نقوم بتحديث المناخ المحلي جزئيًا جزئيًا ، ولكن في نفس الوقت نفقد الحرارة مع الهواء الذي تمت إزالته.
يمنحنا المخطط الثالث الهواء النقي تمامًا ، لكنه يجعلنا ننفق أقصى قدر من الوقود على تسخين التدفق. من أجل عدم إلقاء الحرارة في الشارع ، تم اختراع أجهزة الاسترداد (الأجهزة) - الأجهزة التي تزيل حرارة نفاثة العادم وتعطيها للتدفق. اعتمادًا على الظروف البيئية وتصميم المُستخدم ، يبقى 50 ... 80٪ من الحرارة في المنزل ، يستهلك السخان طاقة أقل.
تعمل التهوية مع تسخين الهواء وفقًا لأحد المخططين الأخيرين - إعادة التدوير الجزئي أو التيار المشترك مع استرداد الحرارة. الخيار الأخير هو الأغلى ، لأنه بالإضافة إلى شبكة القنوات وسخان الهواء ، تحتاج إلى شراء مبادل حراري - مبادل حراري.
أي تدفئة أفضل - الهواء أو الماء
الحجة الرئيسية لصالح خيار تسخين الهواء هو عدم وجود مشعات تحت النوافذ وأسلاك الأنابيب وبشكل عام وسيط في شكل سائل التبريد. لكن حتى هذا البيان لا يحمل الماء - أرضيات المياه الدافئة مخفية تمامًا ، والوسيط لا يزال موجودًا - الهواء نفسه.
توضيح. عند التسخين باستخدام أنظمة منقسمة أو مضخات حرارية ، يعمل الفريون كوسيط ، ويغير حالة التجميع.يتم نقل الحرارة إلى ملف المروحة عن طريق الماء أو التجمد ، وفي حالات أخرى ، تحمل الكتل الهوائية الطاقة.
نحن نقدم مقارنة تسخين المياه بتسخين الهواء ، بناءً على البيانات الإعلانية:
- يتمتع نظام VO بكفاءة أعلى. هذا غير صحيح ، الكفاءة هي نفسها ، شريطة استخدام مولدات الحرارة في كلتا الحالتين على أساس نفس الوقود. الاستثناء هو مكيفات الهواء التي تستهلك 300 واط من الكهرباء لتزويد 1 كيلو واط من الحرارة.
- يمكن إيقاف تشغيل IN في منتصف الشتاء ، ولن يتجمد أي شيء ، ولن تنفجر الأنابيب. هذا صحيح ، ولكن شبكة المبرد المليئة بالتجمد لا تعاني أيضًا من الصقيع.
- تكلفة تشغيل VO منخفضة. وينطبق البيان على المواقد ومكيفات الهواء ووحدات لفائف المروحة وأنظمة المياه. عند التسخين بالتهوية ، سيكون عليك تنظيف مجاري الهواء الخفية من الغبار والبكتيريا. يتم تنفيذ العملية بواسطة معدات متخصصة.
- لتسخين الهواء ، ليس عليك شراء صمامات إغلاق باهظة الثمن وخطوط الأنابيب والبطاريات والأمشاط. صحيح أن قنوات التهوية المجلفنة أرخص من معدات شبكات المياه. ولكن يجب وضع مجاري الهواء التي يبلغ قطرها 300 مم (ما يعادل مربع 200 × 350 مم) في مكان ما ، وخياطتها. ستكون تكلفة التثبيت كبيرة.
- VO يسخن الغرف بشكل أسرع. خطأ ، VO يسخن الهواء بسرعة ، وتبقى الأجسام المحيطة باردة. سيستغرق كلا النظامين نفس الوقت من الوقت للتدفئة بالكامل.
- جنبا إلى جنب مع أنظمة الهواء ، يتم استخدام معدات إضافية للتنظيف والترطيب والتأين. تتحسن جودة الهواء. هذا صحيح ، التدفئة الأرضية أو شبكة الرادياتير لا تنظف الجو المنزلي.
الحجج المتبقية غير مقنعة للغاية. مثال: عن طريق الجو ، يمكنك تسخين غرفة من أي حجم على أي أرضية. ليس من الواضح ما الذي يجعل من الصعب وضع أنبوبين في الطابق العشرين ، لوضع البطاريات أو وحدات لفائف المروحة هناك. بدلا من ذلك ، يقترح سحب قناة ضخمة هناك.
سيشرح الخبير المشهور فيكتور سوخوروكوف جميع الإيجابيات والسلبيات بالتفصيل في مقطع الفيديو الخاص به:
الاستنتاجات النهائية
هذا لا يعني أن تسخين الهواء يتفوق على تسخين المياه من جميع النواحي. على العكس من ذلك ، من خلال أهم معيار للمستخدم - السعر - أنظمة الهواء تفقد بشكل واضح. أرخص طريقة هي التسخين باستخدام موقد الحطب ، ولكن نطاقها محدود. تتوفر فقط مكيفات الهواء في الشقة ، وأحيانًا ملفات مروحة. الخيار الأكثر شمولية وموثوقية لمنزل خاص هو تسخين المياه ، ويتم تسخين الهواء في حالات استثنائية.