التدفئة الأرضية الكهربائية: أنواعها، ورسوماتها التوضيحية، وطريقة تركيبها بنفسك

تُسمى أجهزة التدفئة التي تحول الكهرباء إلى حرارة بالأجهزة الكهربائية. وتُعد أنظمة التدفئة الأرضية الكهربائية، التي تُستخدم كمصدر أساسي أو تكميلي للتدفئة، من بين هذه الأنظمة.

توجد أنواع عديدة من الأرضيات الكهربائية.سنساعدك على فهم خصائص كل طراز ومناقشة مزاياه وعيوبه. ستتعلم أيضًا كيفية تركيب التدفئة الكهربائية بنفسك أو ستستكشف المزيد. تعليمات مفصلة حول كيفية تركيب أنواع مختلفة من الأرضيات الكهربائية بنفسك.

أنواع الأرضيات الكهربائية

تختلف تصميمات التدفئة الأرضية الكهربائية في نوع عنصر التسخين - سلك أو سخان الأشعة تحت الحمراء.

يشمل النوع الأول ما يلي:

• كابل التسخين - يمكن استخدام سلك أحادي النواة أو ثنائي النواة أو سلك ذاتي التنظيم؛
• تتكون حصائر التدفئة من نفس الكابل، ولكنها مثبتة على شبكة.

أنظمة الأشعة تحت الحمراء هي:

• غشاء - نسيج مرن مزود بعنصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء؛
• حصائر على شكل قضبان - مصنوعة من قضبان الكربون.

سنتناول فيما يلي خصائصها وعيوبها بمزيد من التفصيل.

أرضية الكابلات

في تصميم الأرضية الكهربائية السلكية، يكون العنصر الرئيسي هو السلك، الذي يتم فيه تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة.

تركيب أرضية الكابلات وعنصر التسخين

يشمل تسخين الكابلات ما يلي: كابل التسخين، وصلات التوصيل، أجهزة الضبط والتحكم.

المكون الرئيسي هو كابل التسخين، الذي يحتوي على عدة طبقات عازلة. ويتكون من موصلات تحمل التيار، وتقوية من الألياف الزجاجية، وغشاء من البوليستر، وموصل نحاسي، ودرع من الألومنيوم، وطبقة واقية من البولي فينيل كلوريد.

تتوفر كابلات التدفئة الأرضية الكهربائية بنوعين: المقاومة والتنظيم الذاتي. تشمل كابلات المقاومة ما يلي:

1. الكابل أحادي النواة غير مكلف، لكن مستوى الإشعاع الكهرومغناطيسي العالي فيه يجعله غير مناسب للتركيب في المناطق السكنية.
2. تحتوي الكابلات ثنائية النواة على نواة تسخين تعمل كسلك عادي، بينما تعمل النواة الأخرى كنواة تسخين. تزيد هذه الخاصية من التكلفة ولكنها تقلل من التداخل الكهرومغناطيسي.

كابل ذاتي التنظيم — يمكن تغيير مستوى التسخين تبعًا لدرجة حرارة الغرفة. يتكون الكابل من موصلين متوازيين مغلقين يحملان التيار الكهربائي، مع مصفوفة من أشباه الموصلات.

تتولى أشباه الموصلات هذه مسؤولية تنظيم مستوى التسخين والتحكم فيه. يوفر هذا النوع من الكابلات الطاقة الكهربائية، دون التأثير على تجانس تسخين السطح.

مبدأ التشغيل

من الخارج، يشبه كابل التسخين سلكًا عاديًا ينقل الطاقة الكهربائية، لكن الأمر ليس بهذه البساطة. فموصلاته تحول الطاقة الكهربائية إلى حرارة.

وبما أن الكابل محمي، فهو مناسب للتركيب في الغرف ذات مستويات الرطوبة العالية.

الإيجابيات والسلبيات

مزايا وعيوب استخدام الكابل والبساط للتدفئة تحت الأرضية.

يُعد هذا النموذج الأرضي الكهربائي الأكثر تعقيدًا من حيث التركيب. فهو يتطلب مد الكابل وتثبيته، ثم صبه باستخدام طبقة خرسانية - وهي عملية كثيفة العمالة (خلط الملاط، وصبه على السطح، وتسويته باستخدام أداة تسوية).

يُقلل هذا التصميم من ارتفاع السقف ويُضيف وزنًا إلى الهيكل، مما يجعله غير مناسب للتركيب في المباني ذات الأسقف الضعيفة أو في المباني الشاهقة. ومن عيوبه الأخرى أنه لا يُمكن وضعه تحت الأثاث الثقيل أو تجهيزات السباكة.

مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التدفئة الكهربائية الأرضية التي تعمل بالكابلات لها مزاياها. إذ يمكن تركيبها في غرف ذات تصميمات غير منتظمة، كما يمكن استخدامها لتدفئة عناصر خارجية للمنزل، مثل السقف أو المزاريب. ولا يوجد أي خطر للتسرب.

حصائر التدفئة

تشبه الحصائر الحرارية أرضيات الكابلات الكهربائية، ولكن السلك متصل بحصيرة من الألياف الزجاجية.

جهاز

يبلغ عرض الحصائر الحرارية 0.5 متر، وموصولة بسلك بمسافة محددة مسبقًا. تتضمن الوحدة الحصائر الحرارية، والكابل، وأنبوبًا مموجًا. يحتوي الأنبوب المموج على مستشعر درجة الحرارة، ويحميه من الرطوبة. في حال امتلأ الهيكل بمادة لاصقة ولم تغطِ المادة اللاصقة المستشعر بالكامل، يلزم استخدام جهاز مقاوم للرطوبة.

لتثبيت هذا النوع من التدفئة الأرضية الكهربائية، ستحتاج إلى منظم حرارة مزود بمستشعر عن بُعد، وصناديق توصيل، وأسلاك. عند اختيار منظم الحرارة، ضع في اعتبارك مستوى استهلاك الطاقة، ويتم اختيار الأسلاك، أو بالأحرى مقطعها العرضي، بناءً على قدرة الجهاز الكهربائية والمادة المصنوع منها.

عنصر التسخين بسيط - عبارة عن كابل، عادةً ما يكون سلكين، لا يزيد طوله عن 45 مم. الأسلاك محمية ومغطاة بغلاف واقٍ.

يتكون تصميم الأرضية الدافئة المزودة بحصائر التدفئة من أرضية فرعية، ومواد التدفئة والماء، والحصائر نفسها، ومادة لاصقة للبلاط، وطبقة نهائية.

مبدأ

مبدأ تشغيل السجادة هو نفسه مبدأ تشغيل الأرضية المصنوعة من الكابلات العادية.

يؤدي مرور التيار عبر الموصل إلى توليد حرارة، تنتقل عن طريق الحمل الحراري إلى طبقة التسوية، ومنها إلى الأرضية، كما أنها تسخن الهواء.

الإيجابيات والسلبيات

حصائر تدفئة للتدفئة الأرضية الكهربائية

تتمثل الميزة الرئيسية لحصائر التدفئة في سهولتها وتركيبها. فلا حاجة لتثبيت الكابل أو حساب المسافة بين نقاط التركيب؛ فالهيكل مُصنّع مسبقًا بالكامل؛ كل ما عليك فعله هو فرد الحصيرة.

علاوة على ذلك، يسخن هذا النوع من الأرضيات أسرع من الأرضيات السلكية التقليدية، ويكون حجمه الناتج أقل، كما أن الحصائر رقيقة ويمكن تركيبها باستخدام لاصق البلاط. ولأن الجهاز خفيف الوزن، يمكن تثبيته على أرضيات أضعف. مع ذلك، فإن هذه الأرضيات أغلى ثمناً.

وتشمل العيوب أيضاً ما يلي:

1. صعوبة التركيب، خاصة عند المرور حول العوائق. على سبيل المثال، يصعب تجاوز تجهيزات السباكة لأنه لا يمكنك قطع الكابل؛ يمكنك فقط تقليم الشبكة وثني السلك.

2. عدم القدرة على تعديل خطوة التركيب لتناسب احتياجاتك.

3. لا يُعدّ مناسبًا للاستخدام كتدفئة أساسية، لأن الحصائر ذات طاقة منخفضة.

فيلم الأشعة تحت الحمراء

تُعد الأرضيات الدافئة التي تعتمد على أغشية الأشعة تحت الحمراء أحد النماذج التي تعمل أيضاً بالكهرباء.

جهاز

أصبحت الأرضيات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء تُستخدم مؤخراً كجهاز تدفئة. وهي تأتي كاملة مع غشاء حراري، ومثبتات، وعازل، وأسلاك كهربائية، ومنظم حرارة، ومستشعر، ومادة رقائق معدنية.

يتكون النظام من طبقة عازلة متينة ذات طبقتين مع سخان كربوني في الداخل؛ ويبلغ سمك الهيكل حوالي 2 مم.

تُنتج أفلام الأشعة تحت الحمراء بنوعين:

• نسيج صلب - طبقتان من البولي يوريثان مع طلاء كربوني مستمر في الداخل؛
• مخطط - هذا هو نفسه، غشاء لافسان أو بولي يوريثان ذو طبقتين، مع خطوط من الكربون أو الألومنيوم الرقيق للغاية.

يتم توصيل عناصر التسخين على التوازي والتوالي باستخدام موصلات رقيقة من النحاس والفضة.

طريقة تركيب نظام الفيلم هي "جافة"، دون صب طبقة تسوية.

مبدأ التشغيل

عندما يتم توصيل الجهاز بالشبكة، تسخن الألواح ويتم انبعاث الطاقة الحرارية على شكل موجات الأشعة تحت الحمراء، والتي تعمل على تسخين الأشياء الموجودة في الغرفة.

الإيجابيات والسلبيات

يتميز نظام الأرضيات الفيلمية بمزايا عديدة مقارنةً بالأرضيات السلكية. أولاً، لا يؤثر على ارتفاع الغرفة بفضل سماكته الرقيقة. كما أن هيكله خفيف الوزن، مما يجعله مناسباً للتركيب في المباني الشاهقة أو المنازل ذات الأسقف الهشة.

ثانيًا، عملية التركيب سهلة ومباشرة ويمكنك القيام بها بنفسك. يُفرد الغشاء على قاعدة ويمكن قصه عند الحاجة بفضل الخطوط الخاصة الموجودة عليه. لا داعي للقلق بشأن وضع الأثاث، ولا حاجة لتسوية الأرضية. كما أن عملية الفك سهلة أيضًا.

تجدر الإشارة إلى أن الأرضيات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء نظام موثوق وفعال من حيث استهلاك الطاقة، حيث توفر ما يصل إلى 50% من الطاقة. كما أنها لا تُصدر موجات كهرومغناطيسية، والتي لها تأثير سلبي على صحة الإنسان.

تشمل عيوبها ارتفاع التكلفة وخطر الصعق الكهربائي، لكن هذا الخطر ضئيل للغاية مع الأنظمة الحديثة. ومن عيوبها الأخرى، التي تنطبق على جميع نماذج التدفئة الأرضية الكهربائية، اعتمادها على الكهرباء.

أرضية قضيب

أرضية ذات قضبان تسخين - تقوم بتسخين الغرفة بموجات الأشعة تحت الحمراء البعيدة.

الأجهزة

نظام قضبان - قضبان كربونية متوازيةيتم توصيلها بحصائر مرنة بواسطة كابل طاقة. يبلغ متوسط ​​عرض الحصائر 0.8 متر، وطولها 25 متراً.

يتكون عنصر التسخين من قضبان مصنوعة من الكربون والفضة والنحاس، ولكن الكربون فقط هو الذي يُولّد الحرارة. يحتوي هذا الجهاز الكهربائي أيضًا على وحدة تحكم في درجة الحرارة ومستشعر. ستحتاج إلى عازل من البيتومين، ومادة عازلة حراريًا، وأنابيب مموجة.

مبدأ التشغيل

أرضية مُدفأة بالأشعة تحت الحمراء مصنوعة من قضبان الكربون

تتميز الأرضيات ذات النواة بالأشعة تحت الحمراء بخاصية التنظيم الذاتي، أي أن كمية الحرارة المنبعثة تتناسب طرديًا مع درجة الحرارة. في حال ضعف انتقال الحرارة (مثلاً، بسبب وضع أثاث على الأرضية)، تقل كمية الحرارة المتولدة، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط.

تتيح هذه الخاصية وضع الحصائر على كامل المساحة. باستخدام هذا النظام، لا يتم تسخين الهواء، بل يتم تسخين الأشياء الموجودة في الغرفة.

المزايا والعيوب

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للأرضيات الأساسية، مثل تلك التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، في غياب الإشعاع الكهرومغناطيسي. ويتم تحقيق التدفئة باستخدام موجات الأشعة تحت الحمراء.

يمكن تركيب هذا النظام تحت أي نوع من الأرضيات، وهو آمن بيئياً، ويمكن تركيبه في الغرف ذات التصميمات غير التقليدية والمناطق ذات الرطوبة العالية. وتساعد خصائصه ذاتية التنظيم على ترشيد استهلاك الموارد، وبالتالي توفير المال.

العيب الرئيسي هو ضرورة تركيبه في طبقة تسوية، مما يجعل إزالته مستحيلة. هذا النوع من التدفئة مكلف وله عمر افتراضي قصير يتراوح بين 3 و 10 سنوات.

جهاز تنظيم وضبط درجة الحرارة

يقوم منظم الحرارة بتنظيم والتحكم في درجة حرارة الأرضية الكهربائية. وبمجرد ضبطه، فإنه يحافظ تلقائياً على درجة الحرارة المحددة.

يعتمد منظم الحرارة على قراءات المستشعر، المتصل به بواسطة سلك حماية حرارية.

يمكن أن تكون منظمات الحرارة ميكانيكية أو أوتوماتيكية.:

1. تحتوي السخانات الأوتوماتيكية على شاشة رقمية تعرض درجة حرارة الغرفة. ومن الميزات العملية لهذه السخانات وجود جهاز تحكم عن بعد لضبط درجة الحرارة.
2. ميكانيكي - مزود بمقبض ضبط، والذي يستخدم لضبط مستوى درجة الحرارة.

يعمل منظم الحرارة باستمرار، لذا يجب أن تكون مواده عالية الجودة ووصلاته موثوقة. وهو يستجيب لأي إشارات من المستشعر، فيقوم بتشغيل التدفئة أو إيقافها.

تثبيت

دعونا نلقي نظرة على تركيب أرضية كهربائية باستخدام مثال نموذج بسيط وحديث - فيلم الأشعة تحت الحمراء.

سنحتاج إلى شراء غشاء حراري، ومنظم حرارة، ومستشعر درجة حرارة، وأسلاك للتوصيل، وأشرطة - للتخميد والتركيب والعزل.

تحضير القاعدة

يُعتبر تركيب التدفئة الأرضية عملاً "نظيفاً"، لذا قبل التركيب، يجب تنظيف الجدران وتجصيصها، وسدّ أي شقوق. مع ذلك، بعد هذا العمل، يُغطى السطح بالأوساخ وحتى كتل الخرسانة المتصلبة.

وفقًا لتقنية تركيب أنظمة التدفئة الأرضية، يجب أن تكون قاعدة أنظمة الأشعة تحت الحمراء مستوية ونظيفة، لذا يجب إزالة جميع الأوساخ. يمكن إزالة قطع الخرسانة المتصلبة باستخدام ملعقة أو مادة خاصة. بعد ذلك، يجب ترطيب السطح وكنس جميع المخلفات باستخدام مكنسة.

إذا كانت هناك شقوق عميقة، تُملأ بمونة إسمنتية. أما إذا كانت هناك اختلافات كبيرة في سطح الأرضية، فيمكن صب طبقة رقيقة من المونة لإنشاء قاعدة مستوية.

وضع العزل الحراري

تتمثل وظيفة منتج العزل الحراري في تقليل فقدان الحرارة.

يتم تركيب طبقة عازلة للحرارة بسمك 3-4 مم. يُفضل اختيار منتج ذي سطح مغطى برقائق معدنية مواجه للسقف. تُثبّت الألواح بشريط لاصق وتُلصق بالقاعدة.

يمكن استخدام ألواح الرغوة مع رقائق الألومنيوم كعازل حراري.

تركيب منظم حرارة

قبل تركيب غشاء التسخين، يجب تركيب منظم حرارة. ينبغي تثبيته على الحائط، على ارتفاع لا يقل عن 30 سم فوق الأرضية.

قبل تنظيف القاعدة، يتم عمل تجويف في الحائط لمنظم الحرارة، ويتم عمل أخاديد للأسلاك من منظم الحرارة إلى الأرضية.

تركيب عناصر التسخين

يتم وضع غشاء الأشعة تحت الحمراء وفقًا للخطة (لا يوضع تحت الأثاث)، على بُعد 5 سم من الجدران. تُوضع الألواح بحيث تكون شرائح النحاس متجهة للأسفل. تجنب تداخل الألواح. تُثبّت الألواح بشريط لاصق.

إذا لزم الأمر، يمكن قص الفيلم على طول الخطوط الموجودة.

اتصال

تتكون عملية توصيل فيلم الأشعة تحت الحمراء من عدة مراحل:

1. يتم توصيل حساس الحرارة بوضعه داخل أنبوب مموج، مثبت بدوره في تجويف مصنوع في مادة العزل الحراري (يبلغ عرضه حوالي 1 سم). يتم سحب الأسلاك من الحساس، الموجود أيضاً داخل الأنبوب المموج، عبر الأخاديد الموجودة في الجدار إلى منظم الحرارة وتوصيلها به. يُوضع الحساس على بُعد 50-70 سم من الجدار حيث يُركّب منظم الحرارة، ويُثبّت بشريط لاصق. يجب ألا يبرز الجهاز فوق مادة العزل الحراري.

• يتم توصيل الغشاء باستخدام الأطراف المرفقة مع طقم الأرضيات. تُزال العازلية من السلك عند طرف الغشاء، ثم يُلف ويُدخل في الطرف، ويُثبت المشبك باستخدام كماشة. بعد ذلك، تُعزل نقطة التوصيل بشريط البيتومين. ولمنع الأطراف من البروز من الهيكل، تُصنع تجاويف لها في العازل الحراري.

يتم تركيب الطرفية بحيث يكون أحد طرفيها على شريط النحاس، بينما يجب أن يكون الطرف الآخر داخل الغشاء. كما أن نقطة التلامس بين المشبك والمنتج معزولة.

• منظم الحرارة موصول، أي أنه موصول بمصدر طاقة كهربائية.

بعد ذلك، يجب اختبار النظام للتأكد من سلامة وظائفه. إذا كانت جميع الشرائط تسخن بشكل طبيعي ولم تكن هناك أي دوائر قصر في أي مكان، فيمكنك حينها ثم ابدأ بوضع الأرضيةلكن قبل ذلك، يتم تغطية الجهاز بغشاء واقٍ من البولي إيثيلين، والذي سيحميه من دخول الماء العرضي.

مخططات الأسلاك للشقق والمنازل الخاصة

توجد العديد من مخططات تركيب الأرضيات الكهربائية المصممة لغرف مختلفة:

• تُعدّ طريقة البناء القائمة على الخرسانة المسلحة هي الأغلى ثمناً وتتطلب تجديداً كاملاً. مع ذلك، يتميز الهيكل بالمتانة. عملية التركيب بهذه الطريقة كثيفة العمالة وتستغرق وقتاً طويلاً، كما أن الأرضية الناتجة ثقيلة. يُنصح بهذه الطريقة للمنازل الخاصة، وهي غير مناسبة للمباني ذات الأرضيات الخشبية.

• تُستخدم الهياكل المدمجة، في حال وجود طبقة تسوية جاهزة. وغالبًا ما تُركّب تحت بلاط السيراميك وفي المطابخ أو الحمامات. يُستخدم هذا التصميم إذا كانت طبقة التسوية جيدة بالفعل، أو إذا كان يتم تركيب الأرضية على ألواح خرسانية، وهي مثالية لعناصر التدفئة. يتطلب هذا النظام ببساطة مركبًا سائلًا ذاتي التسوية، ويمكن استخدام مادة لاصقة عند تركيب بلاط السيراميك.

• يُعدّ تركيب سخان الفيلم أسهل طريقة. العملية سريعة ولا تتطلب أي إصلاحات؛ ما عليك سوى فرد اللفة. تصميمه خفيف الوزن مناسب للشقق.

• التركيب على الأرضيات الخشبية - يُنصح باستخدام نظام الفيلم بالأشعة تحت الحمراء، ولكن ينبغي التركيز بشكل أكبر على السلامة من الحرائق. كما يُمكن تركيب الكابلات على العوارض الخشبية.

الخصائص المقارنة للأرضيات، أيها تختار؟

أي نوع من أنواع التدفئة الأرضية الكهربائية أفضل: الأغشية، أم الكابلات، أم القضبان؟

قبل اختيار نظام تدفئة يناسب احتياجاتك ويخلق ظروفًا مريحة في منزلك، يجب عليك التعرف على خصائص كل من الجهاز والغرفة.

إذا كان من المخطط استخدام الأرضية كمصدر رئيسي للتدفئة، فسيلزم نظام كابلات متين مُدمج في طبقة التسوية. فهو نظام موثوق وقادر على تزويد المنزل بالكمية المطلوبة من الحرارة.

تُعدّ أنظمة الأشعة تحت الحمراء مناسبة لتركيب أنظمة التدفئة الإضافية. ويُعتبر الفيلم الحراري خيارًا مثاليًا؛ فهو سهل النقل ويمكن تركيبه في المنطقة المطلوبة فقط. كما أن خفة وزنه تجعله مناسبًا للغرف ذات الأسقف غير المستوية وللشقق في المباني متعددة الطوابق.

تكتسب أنظمة التدفئة الأرضية الكهربائية شعبية متزايدة هذه الأيام لسهولة تركيبها مقارنةً بأنظمة التدفئة المائية، مما يجعل عملية التركيب في غاية السهولة. العيب الوحيد الملحوظ هو تكاليف الطاقة. مع ذلك، توفر الأنظمة الحديثة وفورات كبيرة. لذا، لضمان دفء وراحة منزلك دائمًا، اختر التدفئة الكهربائية.