تزداد شعبية أنظمة التدفئة الأرضية المائية عامًا بعد عام. وتُعدّ الأنابيب عنصرًا أساسيًا في هذا النظام. ويُقدّم سوق الإنشاءات اليوم تشكيلة واسعة من الأنابيب لأنظمة التدفئة الأرضية المائية من مختلف الشركات المصنّعة. لذا، قد يكون اختيار نظام التدفئة الأرضية المناسب أمرًا صعبًا في ظل هذا التنوّع الكبير.
ستتناول هذه المقالة مزايا وعيوب كل نوع. ستساعدك على فهم خصائص المنتج وشراء أنبوب عالي الجودة بسعر مناسب لتركيبه في نظام تدفئة أرضية في منزل أو شقة.
خصائص الأنابيب المستخدمة في التدفئة الأرضية المائية
يُعدّ تركيب نظام التدفئة الأرضية المائية عملية معقدة وتتطلب جهداً كبيراً، خاصةً عند استخدام طبقة خرسانية مائلة وتتطلب تدعيماً. لذلك، تُفرض متطلبات صارمة على الأنابيب المزمع تركيبها داخل "المنطقة".
هام! يُمنع استخدام أنابيب المياه البلاستيكية القياسية.
لأنها لا تستطيع تحمل الأحمال العالية التي تنشأ بسبب درجات الحرارة والضغط المرتفعين المتولدين في خط الأنابيب.
تتمثل المتطلبات الأساسية لنظام الأنابيب في نظام التدفئة الأرضية بالماء، سواء في منزل خاص أو شقة، في المتانة ومنع تسرب الماء. ومن الضروري أن يمنع التغير المفاجئ في درجة الحرارة انخفاض ضغط النظام.
ففي النهاية، يصعب اكتشاف العيوب وإصلاحها باستخدام طبقة التسوية. علاوة على ذلك، يجب أن تتحمل هذه الطبقة المركبات الكيميائية القوية الموجودة في سائل التبريد والإجهاد الميكانيكي. كما أن مرونة الدائرة الكهربائية - أي سهولة انحنائها - أمر بالغ الأهمية.
عند اختيار ملف التسخين لنظام التدفئة الأرضية المائية، لا تغفل عن الموصلية الحرارية. فكلما ارتفع معامل الموصلية، زادت كفاءة النظام. كذلك، ضع في اعتبارك درجة التمدد عند التسخين؛ حيث يُعتبر تمدد يصل إلى 0.25 مم/م.ك مقبولاً.
تُصنع الأنابيب على شكل لفائف ذات طول محدد. عند الشراء، يُرجى التأكد من أن الحلقات يجب أن تكون صلبة، بدون وصلات.
يرجى الملاحظة! يجب وضع علامات على أنابيب الأرضيات المائية المدفأة للإشارة إلى مدى ملاءمتها للاستخدام في الأرضيات المدفأة.
ما هي الأنابيب المناسبة للتدفئة الأرضية؟
تُصنع الأغطية من مواد متنوعة، وتتأثر متانتها وتكلفتها بخصائصها ومميزاتها. ولكل نموذج مزاياه وعيوبه.
بوليمر
البوليمر مادة شائعة الاستخدام في تصنيع أنواع عديدة من الأنابيب لأنظمة التدفئة الأرضية المائية. وهو متعادل كيميائياً، مما يجعله أكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية، حتى 95 درجة مئوية.
يرجى الملاحظة! أنابيب البوليمر المخصصة للتركيب في أنظمة التدفئة الأرضية المائية تحمل علامة PN 10. إذا كانت تحمل هذه العلامة، فإن أقصى درجة حرارة لهذه الأنابيب هي 55 درجة مئوية.
توجد عدة أنواع من الأنابيب البوليمرية:
- البولي إيثيلين المتشابك هو نوع جديد من البولي إيثيلين حيث تتشابك جزيئاته. ينتج عن ذلك مادة ذات بنية مستقرة وخصائص جودة محسّنة.
لننظر في خصائصه:
- غير عرضة للتآكل والمواد الكيميائية؛
- مرن - الأنابيب المصنوعة منه مرنة ويمكن ثنيها بسهولة بأي زاوية دون استخدام معدات خاصة؛
- وقد زادت مقاومتها للتغيرات المفاجئة في درجة الحرارة؛
- يتميز المنتج بمعامل خشونة صغير في الداخل - وهذا يقلل من المقاومة الهيدروليكية.
يرجى الملاحظة! تتمتع لفائف البولي إيثيلين المتشابكة بذاكرة هيكلية - فعند تسخينها، يعود المنتج إلى شكله الأصلي.
يتم إنتاج هذا الخط في عدة أنواع، اعتمادًا على تقنية الربط المتقاطع:
- PEX-a - الربط المتشابك بالبيروكسيد، يتم تسخين البولي إيثيلين تحت ضغط عالٍ في وجود البيروكسيدات، والمادة الناتجة متينة ومرنة، ويمكنها تحمل التسخين حتى 95 درجة؛
- يتم إجراء عملية الربط المتقاطع لـ PEX-b باستخدام تقنية السيلان، حيث يتعرض البولي إيثيلين للمواد الكيميائية، وغالبًا ما يكون السيلان، مما يمنحه مقاومة للأكسدة ويجعله صلبًا؛
- PEX-c - يتم تشعيع المنتج النهائي بالإلكترونات، ونادراً ما يتم استخدامه في السوق الروسية؛
- PEX-d - النيتروجين، عملية إنتاج هذا النوع معقدة، لذلك فهي ليست منتشرة على نطاق واسع.
يمكن استخدام جميع أنواع أنابيب PEX في أنظمة التدفئة الأرضية. ومع ذلك، يُعدّ كل من PEX-b وPEX-c أكثر شيوعًا نظرًا لمرونتهما وزوايا انحنائهما المنخفضة. أما PEX-a، فيتميز بدرجة تشابك أعلى، مما يتطلب معدات متخصصة للتركيب. علاوة على ذلك، يُعدّ هذا النوع أغلى بكثير من الأنواع الأخرى.
- البولي إيثيلين ذو المقاومة الحرارية العالية (PE-RT) هو نوع مُعدّل يتكون أساسًا من الأوكتين. يختلف هذا النوع من الأنابيب عن أنابيب PEX في كونه غير ملحوم ولا يتطلب أي ربط تشابكي إضافي، نظرًا لامتلاكه بنية جزيئية مستقرة.
تعمل الوحدة المزودة بملف PE-RT بهدوء تام، حتى عند مرور سائل التبريد عبرها تحت ضغط عالٍ. كما أنها تتحمل درجات حرارة منخفضة للغاية. ويُقاس العمر الافتراضي للبولي إيثيلين المقاوم للحرارة بالعقود.
يتحمل هذا النوع من البولي إيثيلين درجات الحرارة والضغط العاليين جيداً، ولكن ليس لفترات طويلة. علاوة على ذلك، فهو غير مقاوم للمواد الكيميائية القوية ويفتقر إلى خاصية الاحتفاظ بالبنية.
ومع ذلك، يتم استخدام PE-RT بشكل متزايد في "قطاع" الأرضيات المدفأة بالماء نظرًا لانخفاض تكلفته.
- تتميز أنابيب البولي بروبيلين بالعديد من المزايا، وهي مصممة لأنظمة السباكة والتدفئة المركزية. مع ذلك، لا يمكن استخدامها في أنظمة التدفئة الأرضية للأسباب التالية:
بالإضافة إلى ذلك، فهي عرضة للتمدد الحراري، حتى لو تم تدعيمها - فعند صب الخرسانة، ستتعرض الأنابيب لزيادة الضغط الداخلي، مما سيؤثر على متانتها.
لذلك، على الرغم من انخفاض سعر أنابيب البولي بروبيلين، لا يُنصح بتركيبها في بناء أرضيات المياه الساخنة، ولكن إذا قررت مع ذلك تنفيذ التركيب باستخدام مواد البولي بروبيليناقرأ المقال حول أفضل طريقة لإجراء التثبيت.
معدن
يتم إنتاج الأنابيب المعدنية:
- لا تُستخدم أنابيب النحاس بكثرة. أولاً، تكلفتها في أنظمة التدفئة الأرضية أعلى بكثير من الأنواع الأخرى. ثانياً، تركيبها عملية معقدة تتطلب معدات متخصصة والتزاماً دقيقاً باللوائح الفنية. لذا، لا يُمكن تركيب نظام تدفئة أرضية مائي باستخدام هذه الأنابيب بشكل فردي.
مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن ملفات النحاس تتمتع بخصائص مثالية لوضعها في نظام التدفئة الأرضية المائية. لأن النحاس:
- موصل حراري ممتاز - يضمن نقلًا عاليًا للحرارة؛
- متينة ومقاومة للتآكل؛
- البلاستيك - إذا تم اتباع التكنولوجيا بشكل صحيح، يمكن أن يكون نصف قطر الانحناء ضئيلاً؛
- يتمتع بقوة ميكانيكية عالية ولا يتأثر بدرجات الحرارة العالية.
يرجى الملاحظة! يقوم العديد من المصنعين بتغطية المنتج بطبقة بوليمرية، مما يحميه من التأثيرات الضارة للمواد الكيميائية الموجودة في طبقة الخرسانة.
- تُعدّ الأنابيب المموجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ إضافة حديثة نسبياً إلى السوق، لكنها أثبتت بالفعل جدارتها وموثوقيتها العالية. فهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ما يجعلها مقاومة للتآكل، كما أنها مزودة بطبقة بوليمرية واقية إضافية.
تجدر الإشارة إلى مرونة خط الأنابيب الممتازة وقدرته على الحفاظ على انحنائه المطلوب، وهو أمر بالغ الأهمية عند مدّ الدوائر المعقدة. علاوة على ذلك، فإن مرونة المنتج تقضي تمامًا على احتمالية انقطاع الدائرة.
ومن المستحيل أيضاً عدم ذكر مقاومة الأنابيب المموجة لأنواع مختلفة من الصدمات: الميكانيكية والحرارية والكيميائية.
تُصنع الأنابيب على شكل لفائف بطول 30 أو 50 مترًا. وهذا لا يكفي دائمًا لتشكيل حلقة كاملة. مع ذلك، فإن طريقة توصيل هذه الأنابيب بالوصلات دقيقة للغاية لدرجة أنه يمكن وضع الوصلات تحت طبقة من الخرسانة. وهذا هو النوع الوحيد من خطوط الأنابيب الذي يُسمح بملء وصلاته بالخرسانة.
سعر هذا الطراز مرتفع للغاية، ولهذا السبب فإن تركيب الأنابيب المموجة في الأرضيات المدفأة ليس شائعًا.
يرجى الملاحظة! يُحظر استخدام أنابيب الصلب VGP منعًا باتًا في تركيب أنظمة التدفئة تحت الأرضية.
معدن-بلاستيك
يتم لحام وتوصيل الأنابيب المعدنية البلاستيكية باستخدام الليزر أو الموجات فوق الصوتية. يُستخدم هذا النوع بكثرة في أنظمة التدفئة الأرضية. أحد أسباب ذلك هو مرونة البلاستيك الممتازة؛ إذ يمكن ثنيه بسهولة حتى بدون تسخين. كما أنه متين، ومقاوم لتقلبات درجات الحرارة، وصديق للبيئة.
يُباع المنتج بأطوال تصل إلى 50 مترًا، مما يسمح بتركيب حلقات متصلة بسلاسة في المساحات الصغيرة. أما للمساحات الأكبر، فتتوفر أطوال تصل إلى 90 مترًا.
أنبوب بلاستيكي ذو طبقة معدنية وسيطة هو هيكل متعدد الطبقات يتكون من:
- الطبقة الداخلية - بولي إيثيلين متشابك؛
- رقائق معدنية - رقائق ألومنيوم بسماكات مختلفة؛
- خارجي - طبقة رقيقة من البوليمر للحماية من التلف الميكانيكي.
للعلم فقط! يمنع هذا التصميم المعدني التآكل، حيث أن السطح الداخلي أملس، مما يمنع الترسبات ويقلل من المقاومة الهيدروليكية.
تتيح مجموعة متنوعة من وصلات التوصيل للأنابيب المعدنية والبلاستيكية تركيبًا سريعًا وسهلاً. ومع التركيب والتشغيل الصحيحين، سيدوم المنتج لأكثر من 50 عامًا.
من مزايا المنتجات المعدنية البلاستيكية الأخرى موصليتها الحرارية العالية، مقارنةً بخراطيم البولي إيثيلين المتشابكة، مما يسمح بتسخين السطح بسرعة. أما عيبها فهو احتمال انثناء الأنبوب، الأمر الذي يستدعي إزالة ذلك الجزء من المنتج، لعدم قدرته على العودة إلى شكله الأصلي.
كيفية حساب طول أنبوب التدفئة الأرضية؟
شاهد فيديو التركيب لتتعلم كيفية الحساب، وأي مواد الأنابيب يجب اختيارها ولماذا.
يجب تحديد حجم دائرة التدفئة الأرضية خلال مرحلة التصميم. يعتمد طولها على ميل التركيب، ويتراوح الميل القياسي بين 100 و300 ملم.
أبسط طريقة لحساب طول خط الأنابيب هي أخذ القيمة المتوسطة: 5 أمتار من الدائرة لكل 1 متر مربع، بخطوة 200 ملم.
الطريقة الأكثر دقة هي استخدام الصيغة
L = S / N * 1.1، حيث:
L — طول المحيط؛
S — مساحة الغرفة؛
ن - خطوة وضع؛
1.1 - مخزون المنتج للتشغيل.
يجب إجراء الحساب لكل حلقة أرضية على حدة، ثم جمع جميع الأرقام معًا. ولا تنسَ أيضًا إضافة المسافة من الأرضية إلى المجمع.
يرجى الملاحظة: إذا تجاوز القياس الناتج حجم الحلقة المسموح به وهو 120 مترًا، فيجب تقسيم الغرفة إلى عدة حلقات.
يمكنك تسهيل عملية الحساب باستخدام آلة حاسبة عبر الإنترنت لتحديد طول خط الأنابيب.
اختيار القطر الأمثل
عند اختيار قطر الحلقة، يجب مراعاة طول الحلقة والتوصيل الحراري للمادة. الأحجام الشائعة المستخدمة في تركيبات التدفئة الأرضية هي 16 و20 و25 ملم.
عند تحديد قطر المنتج، يجب مراعاة النقاط التالية:
- كلما صغر قطر الأنابيب، زادت المقاومة الهيدروليكية، وانخفض مستوى التبادل الحراري؛
- كلما زاد حجم المقطع العرضي، زادت سماكة طبقة التسوية المطلوبة، مما يزيد الحمل على الأرضيات ويقلل من ارتفاع السقف.
مهم! إذا لم يتوافق الطول مع قطر الدائرة، فقد يؤدي ذلك إلى تجاوز المقاومة الهيدروليكية للقدرات التقنية لمضخة الدوران.
يُوصى باستخدام أنبوب بقطر 16 مم لخط أنابيب بطول 70 مترًا. أما لخط أنابيب دائري بطول 90 مترًا، فيُناسب قطر 20 مم، ولخط بطول 120 مترًا، يُوصى باستخدام قطر 26 مم.
عند اختيار قطر المنتج، من المهم مراعاة معدل انتقال الحرارة لمادة الأنبوب. عند تركيب ملف نحاسي أو ملف معدني-بلاستيكي، يُفضل استخدام دائرة بقطر 14 أو 16 مم. أما عند استخدام أنابيب البوليمر، فيُفضل استخدام دائرة بقطر 20 أو 25 مم.
أي نوع من الأنابيب هو الأفضل للاستخدام في التدفئة الأرضية؟
يعتمد اختيار الأنابيب لنظام التدفئة الأرضية على خصائص المادة المستخدمة وخصائص الغرفة، بالإضافة إلى ميزانيتك. إذا سمحت الميزانية وبنية الأرضية بذلك، فإن النحاس هو الخيار الأمثل.
مع ذلك، تُستخدم أنابيب المعدن والبلاستيك أو أنابيب PEX بشكل أكثر شيوعًا عند تركيب أنظمة التدفئة الأرضية المائية. عند مقارنة النوعين، نجد أن لهما خصائص متطابقة تقريبًا:
- يتم توصيل العناصر دون استخدام أدوات ولا يتطلب ذلك خبرة كبيرة في هذا العمل؛
- عملية التثبيت لا تستغرق وقتاً طويلاً؛
- تنحني الأنابيب بشكل جيد.
تجدر الإشارة إلى أن المنتج المعدني البلاستيكي يتمتع بموصلية حرارية عالية ويسخن بسرعة، لكن تكلفته أعلى بمقدار عشرة أضعاف من تكلفة البولي إيثيلين المتشابك.
عند تحليل موثوقية كلا النوعين، يحتل البولي إيثيلين المتشابك المرتبة الأولى، حيث تُؤمَّن الوصلات بأكمام محكمة الإغلاق خاصة. أما الدوائر المعدنية البلاستيكية، فتتميز بوصلات أنابيب وتجهيزات مكشوفة، مما قد يؤدي إلى تسربات أثناء الاستخدام.
يتميز البولي إيثيلين المتشابك أيضاً بقوة عالية. فعلى سبيل المثال، لن يؤثر الذوبان والتجمد الدوري للأرضية المزودة بأنابيب PEX على الدائرة الكهربائية، بينما قد تتعرض الأنابيب المعدنية البلاستيكية للتمزق.
يرجى الملاحظة! عند تركيب أنظمة التدفئة تحت الأرضية، لا تستخدم أنابيب فولاذية ثقيلة، لأنها ستزيد من الحمل على الأرضيات.
تقييم الشركة المصنعة
إلى جانب المواصفات، عند اختيار منتج أنبوبي، من المهم الانتباه إلى العلامة التجارية والشركة المصنعة. من الأفضل اختيار العلامات التجارية الموثوقة والشائعة في السوق.
تشمل الشركات المصنعة الرئيسية والراسخة ما يلي:
- ريهاو شركة ألمانية متخصصة في تصنيع أنابيب PEX لأنظمة التدفئة الأرضية وإمدادات المياه، والتي تتميز بخصائص امتصاص الصوت وحاجز الأكسجين. تنتج الشركة عدة سلاسل من المنتجات بألوان متنوعة: الأبيض والأحمر والبرتقالي. مدة الضمان 10 سنوات، ومع الاستخدام السليم، تدوم لأكثر من 50 عامًا. تتميز منتجات هذه العلامة التجارية بعزل حراري عالٍ، ومتانة، ومرونة.
- تُنتج شركة سانيكست (إيطاليا) دوائر PEX متعددة الطبقات، تتميز بحماية من الضوضاء والغازات. مدة الضمان عشر سنوات، وقطر الانحناء المسموح به عشرة سنتيمترات. وتضمن الشركة تشغيلاً خالياً من الأعطال لمدة تصل إلى خمسين عاماً.
- أوبونور شركة فنلندية متخصصة في تصنيع الوصلات. تقدم الشركة تشكيلة واسعة من الوصلات المعدنية البلاستيكية ووصلات البولي إيثيلين المقاومة للتآكل والتلف الكيميائي. كما توفر طبقات واقية حماية للأنابيب من الإجهاد الميكانيكي.
- تُنتج شركة إيميتي (إيطاليا) أنابيب معدنية بلاستيكية وأنابيب بولي إيثيلين PEX. وتُطبق الشركة نظام مراقبة دقيق لعمليات الإنتاج، وجميع منتجاتها حاصلة على شهادات الجودة.
- فالتيك مشروع مشترك بين إيطاليا وروسيا. تُنتج الشركة أطقم تدفئة أرضية للظروف القياسية، كما طورت تجهيزات للمساحات غير القياسية. تتميز أطقم التدفئة الأرضية من هذه العلامة التجارية بسهولة تركيبها ذاتيًا. وتُعد منتجاتها موصلات حرارية ممتازة ومقاومة للمواد الكيميائية.
يضمن شراء مواد عالية الجودة نظام تدفئة أرضية فعالاً يدوم طويلاً. علاوة على ذلك، باختيارك الصحيح، يمكنك إنشاء نظام تدفئة أرضية اقتصادي وجميل في شقتك.
