نظام التدفئة الأرضية المائية عبارة عن هيكل معقد يتكون من العديد من المكونات. أحد هذه المكونات هو مضخة الدوران، التي تحدد مدى كفاءة تشغيل الأرضية.
سنشرح اليوم أنواع المضخات المختلفة وخصائصها. ستتعلم كيفية اختيار مضخة الدوران المناسبة لأنظمة التدفئة الأرضية وحساب سعتها، وكيفية تركيب نظام تدفئة باستخدامها.
غاية
تتمثل الوظيفة الرئيسية لمضخة الدوران في ضمان الضغط الأمثل في الأنابيب لضمان دوران وسيط التدفئة بشكل مستمر. وهذا يقلل من انقطاعات تشغيل نظام التدفئة الأرضية الناتجة عن جيوب الهواء في الأنابيب.
إن رفض استخدام وحدة ما من أجل توفير المال عند تركيب أرضيات مدفأة بالماء (في أي غرفة - مطبخ، حمام) سيؤثر على كفاءتها.
أنواع المضخات
مضخة الدوران هي جهاز مساعد يُستخدم لتوليد حركة قسرية وتوزيع السوائل عبر الأنابيب. يتكون النموذج النموذجي من غلاف مزود بوصلات للأنابيب وشفرات تعمل على تدوير سائل التبريد.
التشكيلة واسعة، ولكن لا يوجد سوى أنواع قليلة..
مع دوار رطب
في هذه الآلية، يتلامس الدوار مع الماء. يسحب العمود الدوار السائل، وبفعل الضغط، يتحرك للأمام. في هذه المضخة، يعمل الماء كمادة تشحيم.
يتميز هذا الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة، لذا يُستخدم في أنظمة التدفئة المائية المثبتة في مساحات تصل إلى 400 متر مربع. هذه المضخات موثوقة وهادئة وموفرة للطاقة، حيث تستهلك القليل من الكهرباء.
مع "جاف"
في النماذج "الجافة"، لا يلامس الدوار سائل التبريد، بل يقع داخل حاوية محكمة الإغلاق. وتعمل حلقات أو موانع تسرب مطاطية كعازل. ولا تتأثر هذه الآلية سلبًا بالماء العسر. يتميز هذا النوع بقوة أكبر من النماذج "الرطبة".
العيب الرئيسي هو الضوضاء. علاوة على ذلك، يتطلب الجهاز صيانة مستمرة، مثل التنظيف والتشحيم.
صناعي
تتميز المضخات الصناعية بتصميم مزدوج، مما يجعلها ملائمة للاستخدام خلال فترات الصقيع الشديد.
عند الضرورة، يتم تفعيل الوحدة الثانية، مما يزيد من الكفاءة ويعزز دوران سائل التبريد عبر أنابيب التدفئة الأرضية. علاوة على ذلك، في حال تعطل إحدى الوحدتين، يمكن تفعيل الوحدة الثانية.
تصنيف السرعة
تُصنف معدات الضخ أيضاً حسب السرعة، ويمكن أن تكون:
- سرعة واحدة - تحتوي على إعداد واحد لدرجة الحرارة؛
- متعددة السرعات - أوضاع سرعة متعددة، وتستخدم في أنظمة التدفئة ذات مؤشرات درجة حرارة مختلفة.
عند تركيب الأرضيات المدفأة، يوصى باستخدام مضخة ثلاثية السرعات.
أداء مضخة التدفئة الأرضية
في الأرضيات المُدفأة، تم تثبيت نفس الإعدادات على وحدة الخلطكما هو الحال في أنظمة البطاريات. فهي تتميز بخصائص ومؤشرات أداء مختلفة.
وضع العلامات
جميع الأجهزة المنزلية تحمل علامات رقمية، على سبيل المثال، 25/40-130. الرقم الأول (25) هو قطر سن اللولب للمدخل أو المخرج، ويُشار إليه بالملليمترات.
يمثل الرقمان الثانيان (40) ارتفاع الرفع الذي يوفره الجهاز، وهو 4 أمتار. أما الرقمان الأخيران (130) فيمثلان أبعاد الجهاز من الحافة إلى الحافة.
مادة الجسم
إذا تم اختيار مضخة التدفئة الأرضية وتركيبها بشكل صحيح، فيمكن تركيب أي طراز.
مع ذلك، إذا تم حساب مستوى نفاذية الأكسجين بشكل غير صحيح أو لم يؤخذ في الاعتبار إطلاقاً، فإن نموذج الحديد الزهر غير مناسب بسبب وجود عامل مؤكسد. في هذه الحالة، ينبغي استخدام أجهزة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البوليمر.
الضغط والطاقة ومعدل التدفق - حساب المؤشرات
تتميز هذه المحركات بانخفاض الطاقة والضغط، كما أن معدل تدفق المياه ليس مرتفعًا أيضًا، لذا فإن استهلاكها للطاقة ليس كبيرًا (40 - 150 واط).
حساب هذه المؤشرات أمر بسيط، دعونا نلقي نظرة على مثال:
- الأداء - لأرضية مياه دافئة عند تدفئة مبنى ذي عزل متوسط، ومساحة قدرها:
- 80 - 120 م2 - 1.5 م3؛
- حتى 160 متر مربع — 2؛
- حتى 200 متر - 2.5؛
- حتى 240 - 3؛
- حتى 280 - 4.
أي أنه لتسخين منزل مساحته 100 متر مربع، فإن مضخة بسعة 1.5 متر مكعب في الساعة مناسبة.
يتم حساب أداء المضخة للتدفئة الأرضية باستخدام الماء كناقل للحرارة على النحو التالي:
Q = 0.86 * Pн / (t пра.т — t обрат)، حيث:
- Pн — القدرة بالكيلوواط؛
- مؤشر درجة حرارة مياه الصرف الصحي؛
- tpr.t — درجة تسخين السائل عند المدخل.
عند إنشاء نظام يحتوي على عدة حلقات، يتم أولاً حساب حجم سائل التبريد الذي يمر عبر كل دائرة، ثم يتم جمع كل النتائج معًا، ويتم الحصول على أداء الجهاز بأكمله.
- يُعدّ الضغط ضروريًا لكي يتغلب سائل التبريد على المقاومة الهيدروليكية. ويتأثر هذا الضغط بطول خط الأنابيب والمادة المصنوع منها.
يُحسب الضغط بناءً على قدرة المحرك وعدد الفروع. فعلى سبيل المثال، في مساحة 100 متر مربع باستخدام مضخة قادرة على ضخ 1.5 متر مكعب في الساعة، مع تركيب سبع حلقات، سيكون الضغط 0.2 متر مكعب في الساعة.
يمكنك حساب الضغط باستخدام الصيغة التالية:
H= (П*L + ΣК) /(1000),
- H — الضغط؛
- P - المقاومة الهيدروليكية،
- باسكال/متر؛ L هو حجم أطول فرع؛
- K — احتياطي الطاقة.
اختيار مضخة للتدفئة الأرضية
كيف تختار مضخة دوران مناسبة لنظام التدفئة الأرضية؟ من المهم مراعاة مواصفات النظام، وحجم الغرفة، وفقدان الحرارة المحتمل. يُنصح باستخدام الطرازين 25/40 و25/60.
تجنب تركيب محرك ذي قدرة احتياطية عالية؛ فهو غير ضروري ولن يؤدي إلا إلى زيادة تكاليف الطاقة. إذا كانت المساحة كبيرة، فمن الأفضل استخدام عدة وحدات أصغر.
للغرف التي تصل مساحتها إلى 100 متر مربع (مع 7 دوائر)، يُنصح باستخدام وحدة 25/40. توفر هذه الوحدة تدفقًا مائيًا قدره 1.7 متر مكعب، بضغط يصل إلى مترين، وتستهلك 50 واط في الساعة. أما للغرف التي تزيد مساحتها عن 120 متر مربع، فيُنصح باستخدام وحدة 25/60. تستهلك هذه الوحدة 80 واط، بمعدل تدفق 2.8 متر مكعب وضغط يزيد عن 3 أمتار.
إذا كانت الشقة ذات عزل ضعيف وكان هناك فقدان كبير للحرارة، فيجب اختيار مضخة ذات سعة متزايدة.
تُستخدم وحدات التدفئة المائية في أغلب الأحيان لتدفئة الأرضيات. وهي موثوقة، وتوفر أداءً مناسبًا، وتتميز بهدوئها، خاصةً للمساحات التي تصل إلى 400 متر مربع. أما عند تركيب الأرضيات في مبنى متعدد الطوابق، فيُنصح باستخدام وحدات التدفئة الجافة، لأنها أكثر قوة وقادرة على إعادة تدوير المياه في أنابيب ذات أقطار كبيرة.
لا يكفي مجرد حساب معايير مضخة مصممة لتدوير الماء في نظام التدفئة الأرضية؛ بل من الضروري أيضًا اختيار نوعها ومادتها. في حال استخدام مانع التجمد، يُنصح بتجنب استخدام مضخة من الحديد الزهر نظرًا لخصائصها المؤكسدة القوية. أما في حال عدم استخدام مانع التجمد، فيمكن تركيب مضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البوليمر.
بالإضافة إلى ذلك، يُنصح بشراء المنتجات من شركات ذات سمعة طيبة. يُفضل اختيار الشركات المصنعة الأوروبية الموثوقة، مثل شركة Grundfos الدنماركية أو شركة Wilo الألمانية. كما توجد شركات تُنتج مضخات بأسعار معقولة، مثل DAB (بولندا) وSprut (الصين).
لا داعي للتوفير عند الشراء؛ فدفء وراحة منزلك يعتمدان بشكل مباشر على هذا المكون.
تركيب مضخة على أرضية مُدفأة
قبل البدء في تركيب مضخة الدوران على أرضية مُدفأة، يجب عليك اختيار موقعها ورسم مخطط التركيب.
كيفية تركيب مضخة
بغض النظر عن مكان تركيب المضخة، يجب أن يكون الدوار أفقيًا. على الرغم من إمكانية التركيب الرأسي، إلا أنه سيؤدي إلى فقدان ما يصل إلى 30% من طاقتها.
إذا كانت هناك معدات صاخبة، فيجوز تركيبها تحت الأرضية.
مخططات التركيب
عند تركيب أرضيات المياه الدافئة، يمكن تركيبها على النحو التالي:
- على أنبوب الإمداد، خلف مشعب الخلط؛
- على أنبوب الإرجاع، أمام الغلاية.
غالباً ما يضع الخبراء الجهاز على خط أنابيب الإمداد، مما يساعد على منع دخول الهواء إلى النظام.
يوجد أيضاً تصميم بمضختين. إذا كان المنزل مكوناً من طابقين، يتم تركيب مضخة واحدة في كل طابق، مما يبسط عملية ضبط نظام التدفئة.
عملية تركيب المضخة
بمجرد تحديد المنطقة المناسبة لتركيب المضخة، يمكنك البدء في تركيبها:
- أولاً، يجب تركيب أنبوب جانبي في الموقع الذي سيتم فيه تركيب الجهاز. وللقيام بذلك، يتم قطع الأنبوب الرئيسي.
- ينبغي تشكيل خيوط لولبية عند نهايات الأنابيب حيث سيتم تركيب صمامات الكرة.
- يتم تركيب جهاز، ويتم وضع مرشح أمامه.
بعد ذلك، يتم فتح صمام إمداد سائل التبريد وصمام تنفيس الهواء.
ثم يتم إجراء اختبار تجريبي للنظام. يجب تشغيل النظام مبدئياً بسرعات منخفضة.
الأعطال وكيفية إصلاحها
قد تنشأ بعض المشاكل أثناء تشغيل مضخة الدوران. من هذه المشاكل ترسب الأملاح على المروحة عند استخدام الماء كمبرد. وتزداد هذه العملية نشاطًا عندما تتجاوز درجة حرارة الماء 55 درجة مئوية. لذلك، تحتوي معظم الطرازات على منظم حرارة يُوقف المضخة مؤقتًا للسماح للماء بالتبريد إلى درجة الحرارة المطلوبة.
مع ذلك، سيستمر الملح بالتراكم تدريجيًا. أثناء تشغيل النظام، لا يؤثر ذلك بشكل ملحوظ على المضخة. ولكن، عند تشغيل التدفئة الأرضية بعد فترة طويلة من عدم الاستخدام، قد تتعطل المضخة بسبب انسداد الدوار بالملح. يمكن حل هذه المشكلة بسهولة عن طريق تدوير المروحة يدويًا.
من المشاكل المحتملة الأخرى انحباس الهواء. يحدث انحباس الهواء في الأنابيب أو الوحدات نتيجةً لتركيب أو تشغيل المعدات بشكل غير صحيح. وهناك عدة طرق لتجنب ذلك:
- إزالة فقاعات الهواء في الأنابيب الرئيسية - يتم ذلك قبل تشغيل التدفئة؛
- عن طريق تركيب فواصل أو صمامات هواء؛
- عند إجراء الصيانة الدورية للمعدات، يكون هذا الأمر بالغ الأهمية بشكل خاص عند ظهور مناطق غير مدفأة.
ولتجنب انحباس الهواء، يجب عدم إجراء تغييرات مفاجئة في درجة الحرارة والضغط في النظام.
التشغيل والصيانة
لإطالة عمر معدات ضخ التدفئة تحت الأرضية، من الضروري اتباع عدد من القواعد أثناء التركيب والتشغيل والصيانة:
- تجنب إحكام ربط الأجزاء الموصلة بإفراط، لأن النماذج الحديثة مصنوعة من سبائك ليست قوية بما يكفي. ولضمان نظام محكم، يُنصح بعدم استخدام الخيوط؛ بل يُفضل استخدام الأشرطة الحديثة التي تتحمل الضغط العالي دون الحاجة إلى إحكام ربط الأجزاء الموصلة بإفراط.
- ثبّت الجهاز في مكان يسهل الوصول إليه لاستبداله بسهولة في حال تعطلّه. كما يتطلب صيانة وقائية دورية، تشمل فحص مانع التسرب. في حال وجود كميات كبيرة من الشوائب في الماء، فإنها تتصلب وتسبب تلفًا. يجب إزالة هذه الرواسب، ويُنصح بتركيب فلتر للحد من تكوّنها.
- قم بتفريغ الهواء من النظام قبل تشغيله، وبشكل وقائي مرة واحدة شهريًا عن طريق فتح صمام مخصص. يعيق وجود الهواء في الأنابيب تدفق الماء، مما يؤدي إلى تكوّن بقع باردة. وهذا بدوره يُشغّل المضخة بشكل غير مُجدول، مما يجعلها تعمل بشكل متكرر. هذا يُقلل من عمرها الافتراضي، وبالتالي يُقصر من عمرها التشغيلي.
- قم بتشحيم الآلية مرة واحدة في السنة، وخاصة الجهاز من النوع "الجاف".
لا يُنصح بتغيير الضغط أو درجة الحرارة في النظام بشكل مفاجئ. خلال ظروف التجمد أو بعد فصل الصيف، يجب رفع درجة الحرارة تدريجياً.
ختامًا، من المؤكد أن أنظمة التدفئة الأرضية لن تعمل بكفاءة دون معدات تدوير المياه. اختيار المضخة المناسبة لنظام التدفئة الأرضية يعود إليك تمامًا. مع ذلك، إذا كنت غير متأكد من قدرتك على تركيب المعدات بنفسك، فمن الأفضل الاستعانة بفني متخصص.
