مؤشرات عامة بسيطة يمكن أن تكون مفيدة لأولئك الذين يريدون معرفة كيفية تصميم نظام التدفئة من الألف إلى الياء
إن تصميم نظام تدفئة فعال وكفؤ هو عملية تتطلب نهجًا استراتيجيًا ومعرفة تقنية وفهمًا شاملاً لاحتياجات البيئة والمستخدمين. في سياق أصبحت فيه كفاءة الطاقة وتحسين الموارد من الأولويات الأساسية، فإن تصميم نظام التدفئة يتطلب توازنًا دقيقًا بين الراحة الحرارية واستهلاك الطاقة والأثر البيئي.
يهدف هذا الدليل إلى تقديم نظرة شاملة عن الخطوات الرئيسية التي تنطوي عليها عملية تصميم نظام التدفئة، وتقديم إرشادات ونصائح عملية لمواجهة التحديات المشتركة وتحقيق نتائج عالية الجودة. بدءًا من تقييم الاحتياجات الحرارية للمبنى وحتى اختيار المعدات، ومن تصميم النظام إلى تشغيله، سنستكشف كل مرحلة مع الاهتمام بالتفاصيل والبحث عن حلول مبتكرة.
سيكون من الضروري فهم التقنيات المختلفة المتاحة، بدءًا من أنظمة الغلايات التقليدية وحتى حلول التدفئة الإشعاعية وأنظمة المضخات الحرارية، مع الأخذ في الاعتبار مزايا وعيوب كل خيار بناءً على السياق المحدد.
يعد التعاون مع المتخصصين في هذا المجال، مثل المهندسين التقنيين الحراريين ومصممي الأنظمة، أمرًا ضروريًا لضمان توافق المشروع مع معايير ولوائح السلامة الحالية. ومع ذلك، فإن الفهم الجيد لأساسيات تصميم نظام التدفئة سيمكن مديري المشاريع المشاركين من المشاركة بنشاط في عملية صنع القرار والمساهمة بشكل كبير في الحلول النهائية.
كيفية تصميم نظام تدفئة
نذكرك أن الهدف الرئيسي في تصميم نظام التدفئة هو تحقيق التوازن بين راحة السكان وكفاءة الطاقة والاستدامة البيئية. من خلال هذا الدليل، سنستكشف الاستراتيجيات والمنهجيات التي تتيح لك تحقيق هذا الهدف، وتسهيل إنشاء بيئات داخلية مرحبة وفعالة وصديقة للبيئة.
قبل أن نغوص في مزيد من التفاصيل، من المهم التأكيد على أن تصميم نظام التدفئة يتطلب نهجًا متعدد التخصصات واهتمامًا مستمرًا بالابتكار وأفضل الممارسات في هذا القطاع. وبهذه الروح، ندعو القراء لاستكشاف الجوانب المختلفة لتصميم نظام التدفئة ومواجهة هذا التحدي بحماس وتصميم، لخلق بيئات مريحة ومستدامة للأجيال الحالية والمستقبلية.
كيفية تصميم نظام تدفئة
مؤشرات عامة بسيطة يمكن أن تكون مفيدة لأولئك الذين يعتزمون معرفة كيفية المضي قدمًا في تصميم نظام التدفئة من الألف إلى الياء.
نظام التدفئة (انظر التشريعات الحالية) على أساس مشروع وضعه مهندس الحرارة (ما لم تكن القوى أقل من 15 كيلو واط) ، مع مراعاة خصائص الموقع والتعرض والمنطقة المناخية والاحتياجات الشخصية لكل منها.
تنقسم أنظمة التدفئة المنزلية إلى نوعين رئيسيين:
- مركزية
- مستقل
في هذا المعرض ، سيتم التعامل مع الأنظمة الذاتية بشكل خاص.
نظام التسخين عبارة عن مجموعة من العناصر والمعدات المصممة للحفاظ على قيم درجة حرارة أعلى من تلك الخارجية في بيئات معينة.
المكونات الرئيسية لمخطط نموذجي للاستخدام المنزلي:
- مولد الحرارة
- مضخة الدورة الدموية؛
- مشعب توزيع توصيل الماء الساخن ؛
- مشعب توزيع الماء الساخن العائد ؛
- عناصر نهائية
- خزان التمدد
- أنابيب توصيل الماء الساخن
- أنابيب عودة الماء الساخن
- لوحة الطاقة الكهربائية والتحكم.
مولدات الحرارة
تختلف مولدات الحرارة عن بعضها البعض حسب مصدر الطاقة الذي تعمل به
مصادر الطاقة الرئيسية:
- الميثان هو الأكثر استخدامًا من قبل غالبية العائلات الإيطالية ، نظرًا لانتشاره على نطاق واسع وانخفاض تكلفته مقارنة بأنواع الوقود الأخرى.
- يستخدم غاز البترول المسال (LPG) في الغالب في الأماكن التي لا يصل فيها الميثان. انها ليست رخيصة على الاطلاق.
- لا يزال وقود الديزل مستخدمًا في بعض الحالات الخاصة وهو أيضًا ليس رخيصًا.
- الكريات والخشب ، يتجه المزيد والمزيد من الأشخاص إلى مصدر الطاقة هذا مما يوفر توفيرًا كبيرًا في التشغيل حتى لو كان استخدامها ينطوي على عمل إضافي من جانب المستخدم (ولكن هل تريد أن تقول كم هو رائع مشاهدة اللهب يحترق؟) .
- المضخات الحرارية (المقصود منها أن تكون مكيف هواء يعمل في دورة عكسية) ، مستخدمة بشكل متزايد وبتكاليف تشغيل من بين أقل الطاقات الموزعة.
في هذه المناقشة ، لم يتم استكشاف استخدام المضخات الحرارية ، حيث تم تصميم نفس البيئة في نظام الصيف الذي يظل صالحًا أيضًا للشتاء. يرجى الرجوع إلى القسم: "كيفية تصميم نظام التكييف".
ملاحظة: تجدر الإشارة إلى أن تسخين المضخة الحرارية يضع حدودًا: فكلما انخفضت درجات الحرارة الخارجية ، انخفض المقابل في العائد النسبي (كلما كانت برودة ، قل إنتاج المضخة الحرارية).
يحلل البرنامج التالي تكلفة التشغيل لكل نوع من أنواع الطاقة المستخدمة فيما يتعلق بالإمكانات اللازمة للبيئة:
ملحوظة: يُنصح بحساب سعة المولد الحراري قبل استخدام البرنامج.
لحساب سعة المولد الحراري المراد تركيبه في بيئة ما ، راجع البرنامج التالي:
باستخدام نفس البرنامج ، من الممكن أيضًا حساب المشعات وتحديد سعرها
يشير السطر الأخير إلى القيمة بالواط التي يجب أن يزودها المولد الحراري للنظام (26.484،26,5 واط = XNUMX كيلو واط).
المضخات الكهربائية الدورة الدموية
إنها ضرورية لتدوير السوائل داخل الدائرة الهيدروليكية.
أنظمة الدوران الطبيعي (المشعات) التي تحدث فيها حركة الماء بسبب الاختلافات في درجات الحرارة ، لم تستخدم منذ سنوات.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام أنظمة الدوران القسري فقط ، والتي يتم تنفيذها عن طريق مضخات تدوير السوائل الكهربائية.
تؤدي مضخات الدورة الدموية وظيفة التغلب على قطرات الضغط الموضعية والموزعة. ما سننظر فيه ، هو مضخات طرد مركزي حصريًا.
تتميز المضخة بمعلمتين: معدل التدفق والرأس اللذين يحددان اختيارها.
يتم تحديد معدل التدفق من خلال المتطلبات الحرارية (الطاقة) للموقع والاختلاف الحراري بين درجات حرارة مدخل ومخرج الماء.
بينما يتم إدخال الدوارات (مضخات دوران كهربائية صغيرة) بالفعل في جميع الغلايات تقريبًا للاستخدام المنزلي ، إذا كان من الضروري إجراء حساب دقيق للمضخات الكهربائية ، يمكن استخدام البرنامج التالي:
من هنا نحصل على الأمتار المكعبة في الساعة التي يجب أن تدور (في هذه الحالة 2,3 mc / h) في الدائرة لتزويد kW (الحراري) الضروري ومع دلتا t (∆t 10).
من خلال إضافة حساب الرأس ، من الممكن تحديد قوة المضخة المراد تركيبها.
لحساب الرأس المطلوب للدائرة ، يمكن إرجاعه إليه عن طريق حساب خسائر الرأس المحققة بالبرامج التالية (صالحة أيضًا لتحجيم الأنابيب):
فولاذ
ماعون ورق
ملحوظة: يجب أن يشمل مجموع خسائر الرأس الموضعية الخسائر بخلاف خسائر الأنابيب (المرجل ، المبرد ، المسخن الحراري ، المنحنيات ، إلخ). في الواقع ، بسرعة ماء حوالي 1,5 م / ث، القيمة 335 مم تقريبًا لكل وحدة).
العناصر الطرفية
لديهم مهمة تزويد الغرفة لتسخينها بالطاقة الحرارية اللازمة لتلبية الحمل الحراري.
أنواع العناصر الطرفية في أنظمة التدفئة هي:
- مشعات.
- لفائف مروحة؛
- ألواح مشعة.
- سخانات الهواء
مشعات
العناصر الطرفية الأكثر شيوعًا هي المشعات (وتسمى أيضًا: المشعات). يتم تزويدها في معظم الحالات بالماء الساخن عند درجة حرارة مدخل تبلغ حوالي 75 85 درجة مئوية.
تتبادل المشعات الحرارة بشكل رئيسي عن طريق الإشعاع وبدرجة أقل بالحمل الحراري.
وهي مصنفة حسب المواد التي صنعت منها: الحديد الزهر والفولاذ والألمنيوم.
لفائف مروحة
وهي تتكون من غلاف معدني يحتوي على ملف بزعانف بشكل عام من النحاس والألمنيوم ، ومرشح ومروحة متعددة السرعات. يمكن أيضًا استخدام ملف المروحة للتبريد الصيفي.
ألواح مشعة
مصنوع من أسطح كبيرة جدًا تتبادل الحرارة بالإشعاع.
الأكثر شيوعًا هي أنظمة الأرضيات المشعة ، حيث توضع الأنابيب البلاستيكية فوق طبقة من مادة عازلة ومغطاة بذراع التسوية والأرضية.
سخانات الهواء
تتكون من بطاريات من أنابيب ذات زعانف يمكن تشغيلها بالماء الساخن أو البخار. يتم عبورها بواسطة تدفقات الهواء التي تحركها المراوح وخصائصها منخفضة التكلفة وضوضاء عالية. إنها ذات إمكانات عالية ومناسبة للبيئات الصناعية.
سفينة \ وعاء توسع
يجب إدخال خزان التمدد في الدائرة الهيدروليكية لنظام الماء الساخن. إنه جهاز يعمل على امتصاص التباين في حجم الماء الناتج عن زيادة درجة الحرارة ، ويسمح بالتشغيل الصحيح لنظام التدفئة في جميع مراحل تشغيله ، وتجنب الضغوط الزائدة التي يمكن أن تلحق الضرر بالنظام نفسه.
تنقسم أوعية التمدد إلى أوعية مفتوحة وأوعية غشائية.
لحسابهم من الضروري معرفة كمية الماء الموجودة في النظام. يمكن حسابه من خلال الوصول إلى البرنامج التالي:
لحساب وعاء التمدد المفتوح والمغلق على حد سواء ، قم بالوصول إلى البرنامج التالي:
أنابيب توصيل وإرجاع الماء الساخن
عادة ما تكون مصنوعة من النحاس أو الفولاذ
يتمتع النحاس بقدرة ملحوظة على المناورة والتشغيل (الانحناء باليد) وإمكانية العثور على أنابيب بأقطار مخفضة في السوق. يتم استخدامها بشكل حصري تقريبًا حيث يلزم وجود أقطار أنابيب صغيرة (أقل من 20 مم). تتيح إمكانية مواءمة الأنابيب النحاسية مع احتياجات المبنى تقليل القطع الخاصة. إذا لزم الأمر ، هناك تركيبات نحاسية وبرونزية يمكن لحامها بالنحاس بالنحاس.
بالنسبة للأنابيب التي يزيد قطرها عن 20 مم ، يتم استخدام الفولاذ بشكل عام ، مما يسهل إنشاء قطع خاصة. من بين الأنواع المختلفة من الفولاذ ، يعتبر الفولاذ غير الملحوم الأفضل لأغراض هندسة المصانع. بالنسبة للمنحنيات والزوايا والوصلات ، توجد قطع خاصة في السوق يتم تركيبها بالخيوط أو اللحام.
يتم إجراء تحجيمها باستخدام البرامج المذكورة أعلاه:
إذا كنت تريد أيضًا حساب الوزن. محتوى الماء والمعلمات الأخرى ، يرجى ملاحظة ذلك داخل الموقع www.itieffe.com هناك برامج مخصصة:
الطاقة الكهربائية ولوحة التحكم
في الأنظمة الصغيرة ، يتم استبداله بمقبس مع قابس (أو مفتاح مزدوج) وثرموستات ينظم درجة الحرارة المحيطة.
الاستنتاجات
دعونا نلخص ، لدينا:
- ألقى نظرة على التشريعات الحالية;
- لاحظ مخطط مصنع شقة بسيط ؛
- مقارنة أنواع وقود التدفئة المختلفة من خلال البرنامج: "حساب تكلفة وقود التدفئة"؛
- مع البرنامج "متطلبات الحرارة والمشعات"أجرى الحسابات اللازمة لتتبع إمكانات مولد الحرارة والمشعات ؛
- شاهد كيف يتم قياس حجم المضخات الكهربائية الدورانية (تحجيم المضخات الكهربائية);
- حجم الأنابيب في نحاس o فولاذ مع البرامجتحجيم الأنابيب". باستخدام نفس البرنامج ، تم حساب الرأس اللازم للدائرة لتقليل انخفاض الضغط ؛
- مقارنة بعض أنواع محطات الأكثر استخداما؛
- حسبت كمية الماء الموجودة في الدائرة مع البرنامج: "حساب حجم المياه النظام"؛
- تحجيم وعاء التوسعة بالبرنامج: "حساب حجم وعاء التمدد"؛
- لاحظ شبكات التوزيع ، مع الأخذ في الاعتبار دائمًا استخدام البرامج التالية في تحديد حجمها: "تحجيم الأنابيب"
- أخيرًا رأينا كيف يتم تشغيل المرجل كهربائيًا وكيف يتم تنظيم درجة الحرارة عن طريق إدخال منظم الحرارة في الغرفة.
يمكن لجميع المؤشرات الواردة في هذه الورقة أن تساعد الفنيين الحراريين والمركبين وفنيي السباكة ولكن قبل كل شيء ، يتم نشرها لأغراض إعلامية لجميع أولئك الذين يعتزمون بناء نظام تدفئة ولديهم أولاً "القليل من المواد".
عمل رائع جميعا
برامج مجانية أخرى من نفس النوع تقدمها itieffe ▼
- تدفئة - سباكة
- خطوط الأنابيب
- طاولات تدفئة
- مضخات
- مخططات رسم التدفئة
- المياه الساخنة المنزلية
- غازات قابلة للاشتعال