سخان كهربائي للتدفئة الأرضية - أنواعه، وكيفية اختياره وحساب الطاقة، وإجراءات التوصيل

تتطلب أنظمة التدفئة الأرضية المائية، الشائعة في المنازل اليوم، مصدراً للطاقة. وإذا لم تكن متصلة بنظام التدفئة المركزية، فستحتاج إلى غلاية تدفئة منفصلة.

سنتناول في هذه المقالة جميع أنواع الغلايات، ومزاياها وعيوبها. ستتعرف على الغلاية المناسبة لأنظمة التدفئة الأرضية، وكيفية حساب سعتها، وكيفية توصيلها بنفسك.

أنواع الغلايات، مزاياها وعيوبها

توجد أجهزة متنوعة لتسخين سائل التبريد. وتختلف هذه الأجهزة باختلاف نوع الوقود الذي تعمل به: الديزل، والوقود الصلب، والغاز، والكهرباء.

بالإضافة إلى ذلك، تختلف الغلايات في طريقة تركيبها: فهي تُعلق على الحائط أو تُثبت على الأرض.

تتميز الوحدات الأرضية بقوة أكبر، بينما يسهل وضع الوحدات المثبتة على الحائط وتكون أقل تكلفة.

ديزل

تعمل هذه الأنظمة بوقود الديزل. وهي فعّالة، وتوفر أداءً عالياً، وتستهلك الحد الأدنى من الوقود. كما أنها سهلة التوصيل والصيانة.

الوقود الصلب

الوقود المستخدم في هذه الغلايات هو الحطب أو الكرياتتعمل هذه المواقد بطريقة مشابهة للمواقد التقليدية، ولكن الخشب يحترق في درجات حرارة عالية - 250 درجة مئوية - بدون هواء.

يتم تسخين السائل بواسطة الدخان الساخن المنبعث أثناء احتراق الوقود.

نادراً ما يتم تركيبها في الشقق السكنية؛ إذ يُستخدم هذا النوع بشكل أساسي في المنشآت الصناعية أو المنازل الخاصة. وتكمن ميزته في انخفاض تكلفته وسهولة استخدامه.

الغاز

كما يوحي الاسم، تعمل هذه الوحدات بالغاز. وعادةً ما يكون هيكلها مصنوعًا من الفولاذ أو الحديد الزهر، مما يؤثر بشكل مباشر على عمر الوحدة ومتطلبات تركيبها.

تتميز الغلايات الفولاذية بخفة وزنها مقارنةً بالغلايات المصنوعة من الحديد الزهر، كما أنها صغيرة الحجم وسهلة الصيانة، إلا أن عمرها الافتراضي قصير. أما الغلايات المصنوعة من الحديد الزهر فتدوم لفترة أطول، وتتميز بالموثوقية والاقتصاد، وتعمل على أي نوع من الغاز - سواءً كان غازًا عاديًا أو غاز البترول المسال - ولكنها أغلى ثمنًا.

تجدر الإشارة إلى أنها غير مناسبة لأنظمة التدفئة الأرضية، إذ لا يمكنها الحفاظ على درجة حرارة الماء إلا في حدود 80 درجة مئوية. أما بالنسبة للأرضيات المائية، فيجب ألا تتجاوز درجة حرارة سائل التبريد 45 درجة مئوية، مما يقلل من كفاءة الوحدة.

لكن إذا أضفنا تصميم مزود بوحدة خلطثم يمكن استخدام الغلاية في الأرضيات المائية.

كهربائي

تعمل الغلايات الكهربائية باستخدام الكهرباء. وهي الخيار الأمثل للتدفئة الأرضية، إذ تُسخّن الماء إلى المستوى المطلوب لتشغيل سلس واقتصادي، كما أنها سهلة التوصيل. إضافةً إلى ذلك، تحافظ على كفاءتها حتى عند إيقاف تشغيلها لفترات طويلة (أكثر من ستة أشهر).

أما عيوبها فهي أنها مكلفة التشغيل، وتعتمد على الطاقة، ولا يمكنها العمل بدون كهرباء.

أنواع الغلايات الكهربائية:

1. تُعدّ عناصر التسخين الخيار الأبسط والأكثر موثوقية، لذا فهي الأكثر استخدامًا في أنظمة التدفئة المائية. تتميز هذه العناصر بسخان أنبوبي، وهو عنصر موثوق تصل كفاءته إلى 98%. تتراوح قدرة التسخين من 2 إلى 60 كيلوواط، وتعمل على شبكة أحادية أو ثلاثية الطور. تتوفر وحدات عناصر التسخين بتكوينات أحادية وثنائية الدائرة.

• دائرة واحدة - تقوم هذه الغلايات الصغيرة بتسخين سائل التبريد فقط؛ وللاستخدام الكامل، فإنها تتطلب أيضًا غلاية ومبادل حراري.
• لا تقوم الوحدات ذات الدائرة المزدوجة بتسخين المياه فحسب، بل تستخدم أيضًا لأغراض التدفئة؛ فهي تحتوي بالفعل على غلاية مدمجة ومبادل حراري، ولكن تكلفتها أعلى.

٢- سخانات الأقطاب الكهربائية مناسبة للأرضيات المائية. فهي صغيرة الحجم، ومتينة، وعالية الكفاءة، وبأسعار معقولة. وتكمن ميزتها الفريدة في أنها تستخدم مانع التجمد فقط كمبرد.

وهي تعمل وفق مبدأ مختلف: يتم تسخين سائل التبريد بسرعة عن طريق مقاومة الأقطاب الموجبة والسالبة.

3. تُعدّ غلايات الحثّ غلايات كهربائية متطورة تقنيًا لأنظمة التدفئة الأرضية. وهي مصممة لاستهلاك الحد الأدنى من الطاقة، مع تحقيق كفاءة عالية وعمر خدمة طويل (30 عامًا). ويمكنها تشغيل التدفئة الأرضية والتدفئة المركزية في آنٍ واحد.

هذه الوحدات آلية وموثوقة وهادئة، ويمكن استخدامها مع أي وسيط تدفئة. ولا تتطلب مدخنة أو غرفة منفصلة للتركيب.

عند تشغيلها، فإنها تصدر موجات كهرومغناطيسية، لذا فإن ملامستها لن تسبب حروقًا.

تصل هذه الأنواع إلى وضع التشغيل بسرعة، لكنها أغلى ثمناً من الأنواع الكهربائية الأخرى.

ما هي أنواع الغلايات الموصى بها للأرضيات المائية، وما هي المتطلبات الأساسية؟

لا توجد غلايات مصممة خصيصًا للتدفئة الأرضية باستخدام سائل متداول، وليست جميع الطرازات الموجودة مناسبة. تشير مواصفات المعدات إلى إمكانية تركيبها مع أنظمة التدفئة.

الشرط الأساسي لسخان الماء ذي المحرك الكهربائي الذي يعمل بسائل متداول هو التشغيل بدرجة حرارة منخفضة، أي يجب ألا تتجاوز درجة حرارة سائل التبريد 55 درجة مئوية. عندئذٍ، سيسخن السطح إلى 30 درجة مئوية، وهي درجة حرارة مريحة.

ينصح المختصون بتركيب أنظمة التدفئة الأرضية في المنازل التي تستخدم غلايات كهربائية منخفضة الحرارة. وللحفاظ على درجة حرارة الماء المطلوبة، يجب أن تحتوي هذه الغلايات على منظم حرارة؛ كما هو الحال في غلايات الحث ومعظم عناصر التسخين. أما غلايات الأقطاب الكهربائية، فلا تُعتبر منخفضة الحرارة؛ إذ تبلغ درجة حرارة تسخينها الدنيا 60 درجة مئوية، لذا فهي غير مناسبة للتدفئة الأرضية بدون وحدة خلط.

يمكن استخدام غلايات الغاز المكثفة، التي تتميز بكفاءتها عند تسخين كميات صغيرة من الماء. أما غلايات الغاز البسيطة، المخصصة للتركيب في نظام التدفئة الأرضية، فلا تُناسب إلا في حال تركيب مشعب خلط إضافي.

كما أن غلايات الوقود الصلب ليست الخيار الأمثل لأنظمة التدفئة المائية الأرضية. ولضمان التشغيل السليم، تتطلب هذه الغلايات تركيب عدد من المكونات الإضافية (وحدة الخلط والتوزيع، منظم الحرارة، المضخة، إلخ)، وحتى مع ذلك، يظل الوصول إلى مستوى تسخين المياه المطلوب أمراً صعباً.

كيف تختار سخان مياه كهربائي؟ مزايا واختلافات بين سخانات بروثيرم وستوت

أي سخان كهربائي يجب أن أختار للتدفئة الأرضية؟

كما ذكرنا سابقاً، فإن الجهاز الأنسب للأرضيات المائية هو الغلاية الكهربائية. فهي تعمل بشكل مستقل ولا تتطلب أي إشراف.

عند اختيار سخان مياه كهربائي للتدفئة الأرضية، يُفضّل اختيار الطرازات المعتمدة للتركيب في أنظمة التدفئة الأرضية. وإلا، فسيلزم إجراء تعديلات وتركيب مكونات إضافية.

عند اختيار سخان مياه كهربائي، يجب مراعاة المعايير التالية:

1. تعتمد الطاقة اللازمة لتدفئة منزلك على حجم الغرفة، وسمك طبقة التسوية، ومادة التشطيب.
2. تشمل خيارات التركيب التثبيت على الحائط أو على الأرض. يعتمد الاختيار على المساحة المتاحة ووزن الوحدة. تتميز الغلايات الكهربائية عالية الطاقة بوزنها الثقيل، لذا لا يُنصح بتركيبها على الحائط.
3. عدد الدوائر - نماذج الدائرة الواحدة أو المزدوجة مناسبة للأرضيات المائية.
4. نظام الأمان والتعديل - إن وجوده سيسهل بشكل كبير عملية ضبط الجهاز والتحكم فيه.

قبل اختيار أي جهاز، من المهم الاطلاع على معلومات الشركة المصنعة. ومن المهم اختيار شركات موثوقة تقدم ضمانًا على منتجاتها.

لتقليل تكاليف الطاقة عند تركيب التدفئة تحت الأرضية من غلاية كهربائية، يوصى بتركيب نظام أتمتة عبر مستشعر خاص، يتم تركيبه على مسافة 20 سم من السطح.

سيساعد ذلك في الحفاظ على درجة حرارة الغرفة عند مستوى مريح محدد مسبقًا، حتى عند انخفاض استهلاك الطاقة. وثمة خيار بديل يتمثل في مقياس حرارة GSM، الذي يراقب درجة حرارة السائل ويحافظ عليها عند المستوى المطلوب عندما يكون المنزل خاليًا.

كيفية حساب القدرة الكهربائية وتكاليف التدفئة

يمكن حساب قدرة الغلاية الكهربائية باستخدام الصيغة التالية:

M = K x OP x RT x KR x 1 kW/860 kcal,

أين:

• K هو عامل الأمان، وهو يساوي 1.15 أو 1.2؛
• OP — منطقة الغرفة؛
• RT هو الفرق في درجة الحرارة بين درجة حرارة الغرفة ودرجة الحرارة الخارجية؛
• KR هو معامل التشتت.

تبلغ القدرة الحرارية القياسية للغلاية الكهربائية المستخدمة في التدفئة المائية 1 كيلوواط لكل 10 أمتار مربعة. وفي حال تركيب غلاية ذات دائرة مزدوجة، تُضاف نسبة 30% إلى هذه القيمة.

من الخصائص المميزة لهذه الوحدة أنه عند تشغيل إمداد الماء الساخن، يستمر الماء في التسخين، مما يُضيف حملاً إضافياً. لذلك، تُحدد الوثائق الفنية معايير الكابلات الموصى بها لهذا النوع من التدفئة.

في كثير من الأحيان، عند حساب الطاقة، تكون النتيجة 5.2 أو 8.2 كيلوواط، وفي هذه الحالة يتم تقريب القيمة لأعلى.

كبار المصنعين

توجد العديد من الشركات الأوروبية والروسية التي تُنتج غلايات مناسبة للتركيب في أنظمة التدفئة الأرضية. سنُطلعكم على أشهر هذه المنتجات وأكثرها جودة.

بوديروس لوغاماكس

شركة ألمانية تنتج عناصر تسخين جدارية صديقة للبيئة بقدرات متفاوتة.

مزايا بوديروس لوغاماكس:

• يمكن توصيله بأي نوع من أنواع التدفئة؛
• يتوفر التركيب في الأنظمة المغلقة؛
• زيادة الكفاءة؛
• تركيب غير معقد.

من بين عيوبها ارتفاع سعرها.

كوسبل إيكو

تُنتج شركة بولندية عناصر تسخين جدارية يمكن توصيلها بأنظمة التدفئة الأرضية. وهي مزودة بمنظم طاقة بست مراحل وقاطع دائرة أوتوماتيكي.

تركيب هذه الأجهزة وتشغيلها أمر بسيط. ومع ذلك، فإن هذه المعدات الكهربائية باهظة الثمن.

سلسلة "غالان"، "قلب"، "نافورة"، "بركان"

غلايات كهربائية موثوقة من شركة روسية مصنعة، مع ضمان لمدة 30 عامًا. سهلة التعديل لتناسب أي مستوى من فقدان الحرارة، وتوفر عائدًا سريعًا على الاستثمار.

الجهاز يعمل بنظام التدفق المستمر، لذا لا يتطلب تركيبه موافقة الجهات التنظيمية. يتم تسخين الماء بدون عنصر تسخين، باستخدام التأين.

تشمل المزايا ما يلي:

• الأتمتة؛
• تركيب البروستاتا،
• تشغيل صامت؛
• منخفضة التكلفة.

من بين العيوب:

• يخشى من ارتفاعات مفاجئة في التيار الكهربائي؛
• وجود حمل كبير على الأسلاك.

فيرولي

شركة إيطالية تنتج مجموعة واسعة من الغلايات الكهربائية أحادية الدائرة المثبتة على الحائط ذات تصنيفات طاقة متفاوتة، والتي يتم توصيلها بشبكات أحادية وثلاثية الطور.

غلايات كهربائية عالية الجودة مزودة بنظام تحكم يعتمد على حالة الطقس ولوحة تحكم رقمية بشاشة LCD.

العيوب: التكلفة العالية وعدم وجود مستشعر للحفاظ على درجة حرارة ثابتة.

RusNIT

تنتج هذه الشركة الروسية غلايات كهربائية صغيرة وخفيفة الوزن تُثبت على الحائط، قادرة على تدفئة غرف تصل مساحتها إلى 80 مترًا مربعًا. وهي تعمل على طاقة أحادية الطور وثلاثية الطور.

تُعتبر سياسة التسعير الخاصة بالشركة مناسبة لمعظم المستهلكين. وتجدر الإشارة إلى صعوبات التركيب التي قد تظهر أحيانًا أثناء التوصيل للمستخدمين غير المتمرسين.

باكسي أمبتك

تُنتج شركة باكسي (إيطاليا) وحدات مناسبة لأنظمة التدفئة المختلفة، بما في ذلك المشعات والتدفئة الأرضية. بعض الطرازات قادرة على العمل في درجات حرارة منخفضة.

الأجهزة صغيرة الحجم وسهلة التشغيل. سعرها مرتبط مباشرة بقوة الوحدة.

وتكمن الميزة في أنها تعمل في الهواء الطلق في درجات حرارة تحت الصفر.

كيفية توصيل سخان مياه كهربائي بنظام التدفئة الأرضية

توصيل غلاية كهربائية بسيطة لمنزل ذي هيكل خشبي. نظرة عامة على التشغيل.

توصيل سخان الماء الكهربائي ليس بالأمر المعقد، ولكنه يتميز ببعض الخصائص الفريدة التي يجب مراعاتها. لذا، قبل البدء بالعمل، من المهم دراسة تعليمات الجهاز والاطلاع على مخطط الأسلاك الخاص بنظام التدفئة الأرضية وسخان الماء الكهربائي.

يمكن إجراء التوصيل مباشرة بالجهاز، من خلال صمام ثلاثي الاتجاهات أو مجموعة متعددة المنافذ.

يجري تركيب الوحدة بعد وضع "فطيرة" الأرضية المُدفأة.

سنتناول عملية توصيل غلاية كهربائية من خلال وحدة خلط.

بالتسلسل، يبدو الأمر كالتالي:

• يتم تمديد الأسلاك إلى الموقع المحدد حيث سيتم تركيب الغلاية الكهربائية. ونظرًا لارتفاع الحمل على الشبكة، يلزم وجود خط منفصل.

• يتم تركيب الغلاية في المكان المخصص لها. إذا كانت الوحدة أرضية، فإنها تأتي مع قاعدة لتثبيتها. أما في حالة التركيب على الحائط، فيجب حفر ثقوب لتثبيت المثبتات.
• يتم توصيل الغلاية بمصدر الطاقة. بعد إتمام جميع أعمال التوصيلات الكهربائية، يجب تركيب وسائل حماية إضافية، مثل قاطع الدائرة الكهربائية (RCD)، وتأريضها.

• تم تركيب مشعب التوزيع.

• يتم توصيل أنابيب التدفئة الأرضية بالوحدة. كما يتم توصيل أنابيب الإمداد والعودة من جميع الدوائر بوحدة التوزيع.

• باستخدام خط أنابيب، يتم توصيل أنابيب الإمداد والتصريف لمجموعة التجميع بالمخارج المقابلة للغلاية.

• يتم اختبار النظام بحثًا عن أي تسريبات.

بعد ذلك فقط يتم صب طبقة الخرسانة. ويمكن تركيب نظام تدفئة أرضية مزود بأجهزة كهربائية لتوفير مستوى التدفئة المطلوب.

عند اختيار سخان مياه كهربائي، يجب مراعاة خصائص نظام التدفئة الخاص بك والغرفة، وعندها ستحصل على شكل تدفئة أكثر اقتصادية.

🔥 هذه هي الخطة البسيطة!! غلاية كهربائية + تدفئة أرضية