عندما يهب طقس بارد غير متوقع، فإن أسهل وأسرع وأكثر الطرق فعالية وأمانًا للتدفئة هي تشغيل المدفأة.
يوجد نوعان رئيسيان من المتنافسين في السوق: المشعات الحرارية والمواقد الحرارية. في هذه المقالة، سنستعرض الاختلافات بينهما، ومزاياهما، وعيوبهما، وأي نوع من المواقد هو الأنسب لك، وما هي الميزات التي يجب مراعاتها عند الشراء.
ما الفرق بين المشعات والمواقد الحرارية؟
على الرغم من اختلافها في المظهر والتصميم ومبدأ التشغيل، فإن أجهزة الحمل الحراري والمشعات (المائية أو الزيتية) تؤدي نفس الوظيفة.
تختلف أجهزة الحمل الحراري والمشعات بشكل أساسي في مبدأ تشغيلها:
- في المبرد يتدفق الماء الساخن عبر الألواح أو الأنابيب، فيسخنها، وتقوم الأنابيب بدورها بتسخين الهواء. فتصبح الغرفة دافئة بفعل الحرارة الإشعاعية.
- في أجهزة الحمل الحراري يُستخدم الماء الساخن أيضاً، لكنها تعمل بالاعتماد على دوران الهواء الطبيعي. يتكون جهاز التسخين الحراري من جسم مجوف ومستطيل الشكل مزود بعنصر تسخين في أسفله يُوصل بمأخذ كهربائي.
تُولّد أجهزة الحمل الحراري الحرارة عن طريق الحمل. فهي تسحب الهواء الساخن من أسفل الوحدة، ويُفعّل الحمل الحراري نظام تدوير الهواء الساخن. وهذا يُنشئ تدفقًا من الموجات الحرارية التي تُسخّن المكان.
تُسخّن الحرارة الحملية الغرف بشكل أسرع وأكثر تجانساً مقارنةً بالمشعات. كما تستهلك الحرارة الحملية طاقة كهربائية أقل، والمشعات أقل تكلفة.
ما هو مشعاع التدفئة؟
صُممت المشعات - سواء كانت تعمل بالبطاريات في نظام التدفئة أو بالكهرباء - لتدفئة الغرف. وتعتمد راحة المنزل على مدى كفاءتها.
قد تختلف هذه الخيارات في التصميم والمواد، ولكل خيار خصائصه ومزاياه وعيوبه الخاصة.
حديد الزهر
لطالما استخدمت المشعات على نطاق واسع في أنظمة التدفئة المركزية والمستقلة. وكانت مشعات الحديد الزهر تحظى بشعبية خاصة.
الإيجابيات:
- متواضع من حيث نقاء المياه؛
- أي سائل تبريد مناسب؛
- نقل حرارة عالي في أي عمر خدمة؛
- يحتفظ بالحرارة لفترة طويلة بعد إيقاف التشغيل؛
- يمكنك تقليل أو زيادة عدد الأقسام؛
- يتحمل درجات الحرارة العالية لسائل التبريد - حتى +130 درجة مئوية؛
- يخدم لمدة لا تقل عن 40 عامًا.
السلبيات:
- ثقيلة - تزن الأجزاء من 5 إلى 7 كيلوغرامات؛
- يستغرق وقتاً طويلاً حتى يسخن؛
- مساحة صغيرة لنقل الحرارة؛
- مظهر قديم الطراز؛
- يصعب غسله وإزالة الغبار من سطحه.
الألومنيوم
تتفوق مشعات الألمنيوم الآن بشكل ملحوظ على نظيراتها المصنوعة من الحديد الزهر في السوق. ويقدم المصنعون خيارين: قياسي (ضغط تشغيل 6 ضغط جوي) ومعزز (12 ضغط جوي).
الإيجابيات:
- خفيف الوزن؛
- تبديد جيد للحرارة؛
- قادر على تحمل ضغط تشغيل عالٍ؛
- تبدو متناسقة في الغرف ذات التصميمات الداخلية المختلفة؛
- سهولة التركيب.
السلبيات:
- تآكل الجدران المصنوعة من الألومنيوم عند استخدام المياه غير المعالجة (يجب ألا يتجاوز الرقم الهيدروجيني 7.5)؛
- تركيب فتحة تهوية أوتوماتيكية؛
- التآكل عند ملامسته للمعادن الأخرى.
صفيحة فولاذية
يتم تركيبها بشكل أساسي في المنازل الخاصة. يتكون المبرد من عدة أقسام صفائحية ذات قنوات داخلية يتدفق من خلالها سائل التبريد.
الإيجابيات:
- خفيف الوزن؛
- يسخن بسرعة؛
- سهولة التركيب؛
- نقل حرارة عالي؛
- سعر.
السلبيات:
- لا يمكن تركيبها في المباني متعددة الطوابق بسبب قيود الضغط؛
- مقاومة التآكل غير كافية؛
- من الضروري ملؤها بسائل التبريد باستمرار.
أنابيب فولاذية
تتكون هذه الأنظمة من مجمعين متصلين بأنابيب فولاذية ملحومة بالنقاط. ويتطلب تسخين الغرفة كمية صغيرة من سائل التبريد.
الإيجابيات:
- ترتفع درجة حرارة الغرفة بسرعة؛
- تشكيلة واسعة من الأشكال والأحجام.
السلبيات:
- مقاومة التآكل غير كافية؛
- سعر.
ثنائي المعدن
تتكون المشعات ثنائية المعدن من ألواح ألومنيوم وأنابيب فولاذية مثبتة أسفلها. ويُستخدم الماء كمبرد. أما مانع التجمد فهو غير مناسب لأنه يُتلف السطح الداخلي. يتم تسخين الهواء بواسطة ألواح الألومنيوم، ثم يتم تسخينها بدورها بواسطة الأنابيب الفولاذية.
الإيجابيات:
- لا توجد قيود على حموضة الماء؛
- يمكن استخدامها عند ضغوط تصل إلى 30 ضغط جوي؛
- مستوى عالٍ من انتقال الحرارة؛
- مناسب لتدفئة المساحات الكبيرة؛
- مظهر جمالي.
السلبيات:
- تركيب فتحة تهوية أوتوماتيكية؛
- تركيب معقد؛
- سعر.
دهني
تعمل المشعات المملوءة بالزيت بنفس مبدأ المشعات المملوءة بالماء. والفرق الوحيد هو سائل التبريد، حيث تُستخدم الزيوت المعدنية بدلاً من الماء.
تحتوي الوحدة على عنصر تسخين يُسخّن الزيت، الذي بدوره ينقل الحرارة إلى المنطقة المحيطة. لا تُستخدم المشعات المملوءة بالزيت عادةً كمصادر تدفئة أساسية، ولكن في المناطق ذات الشتاء المعتدل، يعتمد عليها الكثيرون، خاصةً في المناطق التي لا تتوفر فيها التدفئة المركزية.
الإيجابيات:
- يسخن مساحة كبيرة بسرعة؛
- يعمل بصمت؛
- يوجد منظم حرارة مدمج؛
- يمكن نقلها من مكان إلى آخر، ونقلها؛
- لا يتطلب التثبيت.
السلبيات:
- يصبح الجهاز ساخناً جداً؛
- قد تتسرب الأجهزة منخفضة الجودة، وقد يتسبب تسرب الزيت في حدوث حروق؛
- تُعد المراقبة المستمرة لتشغيل الجهاز ضرورية لتجنب المواقف الخطرة والأعطال؛
- سعر مرتفع.
ما هو الناقل الحراري؟
تقوم أجهزة التدفئة الحرارية بتسخين الغرفة عن طريق تدوير الهواء الساخن، سواء بشكل طبيعي أو قسري. وهي تأتي بأنواع مختلفة - مائية أو كهربائية أو غازية - ولكن جميعها لها نفس التصميم.
أي ناقل حراري يتكون من:
- جسم معدني مستطيل الشكل؛
- عنصر تسخين مدمج في الجزء السفلي من الغلاف؛
- ترموستات.
كهربائي
يتم تركيب المواقد الكهربائية الحرارية عندما يتعذر توصيل المنزل بخط الغاز الرئيسي. ولا يتطلب تشغيل الوحدة سوى شبكة كهربائية؛ فلا حاجة لتركيب غلاية أو مشعات، ولا حاجة لأنابيب أو نظام تبريد.
تعمل المكيفات الكهربائية وفق مبدأ التبادل الحراري. فهي تسخن كتل الهواء التي ترتفع وتخرج من جهاز الحمل الحراري. يقوم الهواء الساخن بإزاحة الهواء البارد من السقف، والذي يُسحب إلى داخل الوحدة، وتتكرر العملية المذكورة أعلاه.
يتم تنظيم درجة الحرارة بواسطة منظمات حرارة إلكترونية أو ميكانيكية، والتي تقوم بتشغيل عنصر التسخين أو إيقافه.
الإيجابيات:
- التشغيل الذاتي؛
- لا يوجد سائل تبريد؛
- تصميم بسيط؛
- يمكنك إنشاء شبكة تدفئة من عدة أجهزة حمل حراري - وهو نوع من التدفئة المركزية للمنزل؛
- مراعاة البيئة - لا تؤثر الأجهزة على رطوبة الهواء ولا تجفف الهواء.
السلبيات:
- تنخفض الكفاءة مع التشغيل على المدى الطويل؛
- مستوى عالٍ من استهلاك الطاقة؛
- إذا كان الجهاز معيباً، فهناك خطر التعرض لصدمة كهربائية.
ماء
توجد سخانات تعمل بسائل تبريد يتم تسخينه بواسطة غلاية. وبفضل تصميمها البسيط، يسهل تشغيل هذه الوحدات وتدفئ الغرفة بسرعة.
تم تجهيز أجهزة الحمل الحراري المائية بمبادلات حرارية عالية الطاقة مصنوعة من النحاس أو الفولاذ أو الألومنيوم.
يقدم المصنعون العديد من الخيارات لأجهزة تسخين المياه بالحمل الحراري:
- مثبتة على الحائط - يتم وضعها أسفل عتبات النوافذ؛
- تُوضع على الأرض - توضع بالقرب من النوافذ ذات العتبات المنخفضة؛
- مدمج - مصمم لتركيب نظام تدفئة مخفي؛
- مثبت في الأرضية - يمنع تكثف الرطوبة على النوافذ البانورامية.
الإيجابيات:
- لا يتطلب استهلاكًا للطاقة؛
- اقتصاد؛
- تصميم بسيط؛
- التماسك؛
- عمل فعال.
السلبيات:
- غير فعال بما فيه الكفاية عند تركيبه في غرف ذات أسقف عالية؛
- تركيب يتطلب عمالة كثيفة - من الضروري مد خطوط الأنابيب في جميع أنحاء المبنى؛
- مقاومة غير كافية لعمليات التآكل؛
- زيادة الحساسية لتغيرات درجة الحرارة.
تعتبر النماذج المائية، مقارنة بالمواقد الكهربائية، أسهل في التشغيل وأكثر اقتصادية.
الغاز
تحتوي أجهزة التدفئة بالغاز على مبادلات حرارية استرجاعية. يتم تسخين الهواء بواسطة غازات الاحتراق الخارجة من المنزل عبر المدخنة. ويمكن توفير التدفئة بواسطة الغاز الطبيعي أو خليط من البروبان والبيوتان المسال.
توجد عدة أنواع من أجهزة الحمل الحراري الغازية:
- مثبت على الحائط بفضل تصميمها الصغير، تتناسب مع أي ديكور داخلي. يتم تركيبها أسفل فتحات النوافذ للحد من تأثير تيارات الهواء الباردة.
- قائم على الأرض — تُستخدم هذه الأجهزة لتدفئة مساحات كبيرة ويتم تركيبها على قواعد خرسانية.
- مدمج — يتم تركيب هذه النماذج بشكل مخفي في الأرضيات أو الجدران.
تُصنف أجهزة التدفئة بالغاز، بحسب نوع الحمل الحراري، إلى نوعين: أجهزة تعمل بالهواء القسري وأجهزة تعمل بالتهوية الطبيعية. النوع الأول يضخ الهواء الساخن، بينما النوع الثاني يدفع الهواء لأعلى باتجاه السقف.
الإيجابيات:
- استهلاك الغاز بشكل اقتصادي؛
- يمكن تثبيته بشكل مستقل؛
- تسخين سريع للغرفة؛
- يمكنك استخدام الغاز المعبأ في أسطوانات؛
- التشغيل الذاتي؛
- سعر.
السلبيات:
- من الضروري الحصول على وثائق الترخيص اللازمة للربط بخط أنابيب الغاز؛
- هناك حاجة إلى إنجاز قدر كبير من أعمال البناء والتركيب (يجب عمل ثقوب في الجدران، ويجب بناء أساس للغلاية)؛
- ضخامة.
الوظائف العامة
على الرغم من اختلاف المشعات والموصلات الحرارية اختلافًا كبيرًا في التصميم ومبدأ التشغيل والمظهر، إلا أنها مصممة لنفس الغرض: تدفئة الغرف عن طريق توزيع الحرارة في جميع أنحاءها.
يمكن استخدام كلا الجهازين - جهاز الحمل الحراري والمشع - كمصدر حرارة أساسي أو إضافي.
ما هي أوجه التشابه الأخرى بين المشعات والمواقد الحرارية؟
- تعمل من شبكة 220 فولت (المشعات - زيت، المواقد الحرارية - كهربائية)؛
- عادة ما يتم تركيبها على الأرض؛
- يمكن نقلها دون أي مشاكل؛
- العمل بصمت؛
- مزودة بمنظمات حرارة مدمجة.
مقارنة
قبل اختيار الخيار الأفضل، من المفيد إلقاء نظرة فاحصة على أهم خصائص أجهزة الحمل الحراري والمشعات ومقارنتها.
معايير الاختيار:
- الكفاءة (COP). تُنتج المشعات حرارة أعلى من المواقد الحرارية، لأن الإشعاع لا يُسخن الهواء فحسب، بل يُسخن الأجسام أيضًا، التي بدورها تُشع جزءًا من الحرارة. أما عند استخدام الموقد الحراري، فتبقى الجدران والأثاث والأشياء باردة.
- صغر الحجم. تُعتبر أجهزة الحمل الحراري الخيار الأمثل في هذا الصدد. فهي أكثر إحكاما وتتطلب مساحة أقل للتركيب.
- سرعة تسخين الغرف. تتميز أجهزة التسخين الحراري بسرعة أكبر. ومع ذلك، تستمر المشعات، حتى عند إيقاف تشغيلها، في بث الحرارة لبعض الوقت، بينما تتوقف أجهزة التسخين الحراري عن تدفئة الغرفة فور إيقاف تشغيلها.
- أمان. تسخن هياكل أجهزة التدفئة الحرارية بدرجة أقل من هياكل المشعات. وقد يتسبب سطح المشعات الساخن في حدوث حروق. معظم أجهزة التدفئة الحرارية محمية ضد ارتفاع الجهد الكهربائي وارتفاع درجة الحرارة، كما أنها مزودة بمستشعرات للوضع تعمل على إيقاف تشغيل الوحدة في حالة إمالتها أو سقوطها. أما أجهزة التدفئة الحرارية المملوءة بالزيت فقد لا تحتوي على أي حماية، لذا يتطلب تشغيلها مراقبة مستمرة.
- تدفئة المساحات الكبيرة. تُعدّ المشعات أكثر فعالية في هذا الصدد. عند استخدام سخانات الحمل الحراري المستقلة، يتم توصيلها بشبكة واحدة. أما في الغرف الكبيرة، فيتم توصيل عدة سخانات زيتية، كل منها بمأخذ كهربائي منفصل.
- سهلة العناية. تُعدّ المشعات أسهل وأسرع في التنظيف، إذ يكفي مسح الغبار أو غسل الهيكل الخارجي. أما أجهزة التدفئة الحرارية، فتتطلب تفكيكها، لأن الغبار والشوائب الصغيرة تدخل إلى الوحدة مع الهواء.
- تصميم. تبدو أجهزة التدفئة الحرارية أكثر عصرية من أي نوع من أنواع المشعات، فهي تشبه دائماً المشعات المصنوعة من الحديد الزهر. كما يسهل دمجها في أي تصميم داخلي.
- دقة أجهزة الاستشعار. يوجد مستشعر حرارة في أسفل جهاز التدفئة. عندما تصل درجة حرارة جميع الهواء في الغرفة إلى الدرجة المطلوبة (حتى الهواء القريب من الأرضية)، يتوقف جهاز التدفئة عن العمل.
تُعدّ المشعات (المملوءة بالزيت) أقل دقة. يقوم الجهاز بتسخين الهواء مباشرةً بجوار الغلاف، مما قد يتسبب في خلل في عمل المستشعر. على سبيل المثال، إذا كان الجو لا يزال باردًا في زاوية من الغرفة، فإن المستشعر، عند استشعاره وجود هواء بالقرب من الغلاف، يُفعّل الجهاز ويُطفئه. - العمر الافتراضي. يعتمد ذلك على الجودة التي يضمنها المصنّع. عند المقارنة بين سخانات الزيت والسخانات الحرارية، نجد أن ضمان الأولى لا يتجاوز سنتين، بينما ضمان الثانية يتراوح بين خمس وعشر سنوات. لا يمكن إصلاح سخانات الزيت المتسربة، بينما يمكن إصلاح السخانات الحرارية.
- صديق للبيئة. إن فكرة أن السخانات تحرق الأكسجين خرافة؛ فلا المشعات ولا أجهزة التدفئة الحرارية تحتوي على لهب مكشوف. أما عيب أجهزة التدفئة الحرارية فهو أنها تنشر الغبار والميكروبات الضارة في أرجاء الغرفة.
- ضجيج. تعمل أجهزة التدفئة الحرارية بصمت تام. كما أن معظم المشعات الكهربائية صامتة أيضاً، باستثناء الموديلات المزودة بمروحة.
- التنقل. جميع الأجهزة المستقلة - المشعات والمولدات الحرارية - مزودة بعجلات مدمجة (باستثناء الطرازات الثابتة).
- سعر. على الرغم من تطابق المواصفات الفنية، إلا أن سخانات المشعات أغلى قليلاً من سخانات الحمل الحراري. وكلما زادت الميزات الإضافية في السخان، ارتفع سعره.
على ماذا يجب أن تستند في اختيارك؟
قبل اختيار جهاز التدفئة، حدد ما إذا كنت ستستخدم نظام تدفئة يعتمد على غلاية أو وحدات مستقلة. تتطور التكنولوجيا بسرعة، لذا من المهم أن تتعرف على الطرازات الجديدة وتقارنها بالطرازات السابقة، فقد تكون الأخيرة قد عالجت عيوبها.
عند الاختيار بين المواقد الحرارية والمشعات، ضع في اعتبارك أبعاد الغرفة. تُعدّ المواقد الحرارية خيارًا مثاليًا لمن يرغبون بتوفير المساحة، كما أنها تُختار لتسخين الغرف بأسرع وقت ممكن.
يفضل استخدام المشعات أولئك الذين يقدرون تجانس وجودة التدفئة، بالإضافة إلى إطلاق الحرارة ببطء بعد إيقاف التشغيل، وهم على استعداد للتضحية بالتصميم والحجم من أجل هذه الصفات.
جدول مقارنة وفقًا لمعايير موجزة
تُقدّم الشركات المصنّعة تشكيلة واسعة من المشعات والمواقد الحرارية لأنظمة التدفئة المائية والغازية والنفطية والكهربائية وغيرها. وفي كل حالة، من الضروري مقارنة أنواع المشعات والمواقد الحرارية المختلفة وفقًا لمجموعة من المعايير. فيما يلي مثال على مقارنة بين المواقد الحرارية المستقلة وسخانات الزيت.
جدول المقارنة:
| معايير التقييم | ناقل حراري | سخان زيتي |
| أبعاد | خفيف الوزن وصغير الحجم | ثقيل وضخم |
| تصميم | حديث | قديم |
| كفاءة | عالي | عالي |
| معدل تدفئة الغرفة | سريع | بطيء (باستثناء نسخ المعجبين) |
| سيناريو التطبيق | عالمي | مع بعض القيود (لا يُنصح باستخدامه في الحمامات وغرف الأطفال) |
| العناية | متوسط | الحد الأدنى |
| أمان | الحد الأقصى | متوسط |
| دقة أجهزة الاستشعار | عالي | متوسط |
| مراعاة البيئة | قليل | متوسط |
| العمر الافتراضي | عالي | متوسط |
| التنقل | عالي | عالي |
| الضوضاء | صامت | صامت (باستثناء الطراز المزود بمراوح) |
| التكلفة (مع المعايير المكافئة) | أرخص | أغلى ثمناً |
| وظائف إضافية | أكثر | أقل |
عند اختيار مصدر حرارة لتدفئة المساحات، يجب مراعاة العديد من العوامل والأهداف. لكل نظام مزاياه وعيوبه، ويعتمد الاختيار على المعايير الأساسية للمستهلك، مثل كفاءة الطاقة، والتكلفة، والجدوى الاقتصادية، أو غيرها من العوامل.
