في نظام التدفئة الأرضية بالماء، يُستخدم الماء (المقطر، من البئر، مع إضافة الكحول) بشكل أساسي كناقل للحرارة، ولكن يمكن أيضًا إضافة مضاد للتجمد.
ستتعلم من هذه المقالة، في أي الحالات ينبغي استخدام سائل معين دون غيره؟ دعونا نستعرض إيجابياته وسلبياته وخصائصه التشغيلية.وسنكتشف أيضًا أي سائل هو الأنسب للأرضيات التي يتم تسخينها بالماء.
ما هي السوائل المستخدمة في أنظمة التدفئة الأرضية؟
سائل نقل الحرارة هو سائل ساخن يدور في نظام التدفئة، مما يؤدي إلى تدفئة سطح الأرضية. توجد أنواع عديدة من سوائل نقل الحرارة المناسبة لأنظمة التدفئة المائية.
لفهم ما هو الأفضل للاستخدام في الأرضيات المدفأة، دعونا نلقي نظرة على خصائص كل سائل ومزاياه وعيوبه.
ماء
يُستخدم الماء العادي في أغلب الأحيان كمبرد لأنظمة التدفئة المفتوحة والمغلقة على حد سواء؛ فهو متوفر بكثرة ومجاني تقريبًا. دعونا نستعرض الخصائص الإيجابية لهذا السائل:
- وهو آمن بيئياً للبشر، لأنه منتج طبيعي؛
- يتميز بسعة حرارية عالية، مما يسمح لك بتدفئة الغرفة بشكل جيد؛
- يتميز بلزوجة منخفضة للغاية، لذا يتطلب ضخه عبر الأنابيب جهدًا ضئيلاً.
مع ذلك، للماء عدد من العيوب التي تؤثر على جودة التدفئة. وتشمل هذه العيوب ما يلي:
- تتأثر هذه المادة بتغيرات درجة الحرارة المحيطة، مما يؤدي إلى تغيرات في خصائصها الفيزيائية. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يتجمد السائل، مما قد يتسبب في تمزق الأنابيب. مع ذلك، يُعد هذا الأمر مهمًا إذا لم يكن المنزل مسكنًا دائمًا ولم يكن استخدام الأرضية مستمرًا.
- وجود شوائب مختلفة تستقر بمرور الوقت على جدران خط الأنابيب، مما يقلل من معدل تدفق الخط الرئيسي وانتقال الحرارة.
- تزيد تركيزات الأكسجين من خصائص التآكل في الأنابيب المعدنية. ويمكن للحد من شدة التآكل اختيار الأنابيب المناسبة. اختر أنابيب ذات نفاذية منخفضة للأكسجين وطبقة إضافية تمنع تسرب الأكسجين إلى داخل الأنبوب.
- لا يلزم استبدال سائل التبريد بالكامل في الأرضيات المدفأة إلا مرة كل ستة أشهر، أو مرة واحدة في السنة على الأكثر.
يمكن الحفاظ على كمية الماء المطلوبة في نظام التدفئة الأرضية بسهولة. يُنصح أحيانًا بغلي الماء لتقليل عسر الماء، حيث يُزيل ذلك الأملاح الزائدة. كما أن إضافة بيكربونات الصوديوم تُحسّن الأداء.
الماء المقطر
يُعدّ الماء المقطر نوعًا آخر من السوائل المستخدمة في أنظمة التدفئة الأرضية. تتشابه خصائصه الأساسية مع خصائص الماء العادي، إلا أن الماء المقطر أغلى ثمنًا من ماء الصنبور. ومن الجدير بالذكر أن استخدام الماء المقطر يقلل من مخاطر حدوث مشاكل في نظام الأنابيب، نظرًا لاحتوائه على أقل قدر من الشوائب.
يرى البعض أن استخدام الماء المقطر في أنظمة التدفئة غير مقبول، إذ تنخفض درجة حموضته عند تعرضه للهواء، مما يزيد من حموضته ويؤدي إلى تآكل الأحماض. لذا، يُنصح باستشارة المختصين لاختيار سائل نقل الحرارة المناسب بناءً على خصائص نظامك.
الماء من البئر
مياه الآبار غير مناسبة لأنظمة التدفئة بسبب تركيبها الكيميائي. فهي غير معالجة وتحتوي على مستويات عالية من الحديد والفلورايد والكالسيوم، والتي تترسب وتتراكم على شكل قشور.
علاوة على ذلك، يؤدي تفاعله الكيميائي مع الهواء إلى إطلاق الأحماض وتكوّن الصدأ. كل هذا يؤثر على حالة النظام، مما يُسرّع من تعطلّه. لذا، ستكون هناك حاجة لتنظيف خط الأنابيب من الرواسب والطين.
لذلك، لا يُنصح بسكب هذا النوع من السوائل في الأرضيات الساخنة والمشعات.
مضاد للتجمد لأنظمة التدفئة الأرضية
مضاد للتجمد — محلول كيميائي قائم على مواد اصطناعية. وهو سائل متعدد الهيدروكسيل يحتوي على الكحول، ومصمم خصيصاً للاستخدام في أنظمة التدفئة.
يحتوي هذا المنتج على إضافات كيميائية تُحسّن الخصائص الفيزيائية والتشغيلية للسائل، مما يقلل من تكوّن الترسبات والتآكل على جدران الأنابيب. مع ذلك، قد يحدث التآكل على المكونات المعدنية، لذا يُنصح باستخدام حشيات مصنوعة من مواد مقاومة.
يُحظر استخدام مانع التجمد الخاص بالسيارات في أنظمة التدفئة الأرضية. يُسمح باستخدام مانع التجمد المصمم خصيصًا لهذا الغرض في نظام التدفئة.
يتمثل الفرق الرئيسي بين محاليل مانع التجمد والسوائل الأخرى في أنها لا تتجمد عند درجات حرارة تحت الصفر، ولذلك تُسمى أيضًا "مانع التجمد". وبحسب تركيبها الكيميائي (كمية المواد المضافة)، يمكنها تحمل درجات حرارة تحت الصفر تتراوح بين -35 و -65 درجة مئوية دون أن تتجمد. وحتى في حال تجمدها، فإنها تُشكّل مادة هلامية وليست صلبة.
بعد ارتفاع درجة الحرارة، يعود مانع التجمد إلى حالته الأصلية دون زيادة في حجمه. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مانع التجمد باهظ الثمن. علاوة على ذلك، فهو أكثر سيولة من الماء، مما قد يؤدي إلى تسربات.
يُعدّ هذا الأمر خطيرًا للغاية عند استخدام مانع التجمّد المصنوع من الإيثيلين جليكول، نظرًا لسمية هذه المادة. وتجدر الإشارة أيضًا إلى خصائصها المضادة للتآكل؛ إذ يُسهم إضافة مثبطات مناسبة في الحدّ من عملية التآكل.
تختلف أنواع مانع التجمد في كميات وتراكيب الإضافات، مما يحدد خصائصها. لذا، من الأفضل التعرف على أنواع سائل التبريد المختلفة مسبقًا.
يوجد نوعان من مانع التجمد:
- الإيثيلين جليكول مادة كيميائية زيتية شفافة عديمة اللون والرائحة تحتوي على هيدروكربونات. يُصنف الإيثيلين جليكول ضمن المواد الخطرة من الفئة الثالثة. قد يكون ابتلاعه، أو حتى استنشاق أبخرته لفترات طويلة، قاتلاً. لذلك، يُسمح باستخدامه فقط في أنظمة التدفئة المغلقة. يجب ارتداء القفازات والنظارات الواقية عند التعامل معه.
هذا النوع من مضادات التجمد ميسور التكلفة، وبالتالي يستخدم على نطاق واسع على الرغم من سميته وحقيقة أنه يُكوّن رغوة عند تسخينه.
علاوة على ذلك، عندما ترتفع درجة حرارة هذا المبرد بشكل مفرط، يحدث تفاعل يؤدي إلى ترسبات وانخفاض في نقل الحرارة. هذه المادة نشطة كيميائياً، مما يزيد من قدرتها على التآكل مقارنةً بأنواع أخرى من مضادات التجمد.
- البروبيلين جليكول سائل لزج عديم اللون وغير سام، ويستخدم حتى في صناعة العطور. عند استخدام هذه المادة يلزم وجود مضخة قويةيتميز هذا النوع من مانع التجمد بتركيبة أكثر كثافة ولزوجة من الماء. وهو أغلى ثمناً، ولكنه آمن للاستخدام البشري.
عند مقارنة البروبيلين جليكول بالسوائل الأخرى، يمكن القول أن سعته الحرارية أقل بمرتين وموصليته الحرارية أقل بثلاث مرات من الماء.
تُشير الشركات المصنعة إلى أن سوائل منع التجمد تدوم لمدة عامين، وبعدها تبدأ فعاليتها بالتراجع تدريجيًا. مع ذلك، عمليًا، قد يدوم مانع التجمد لفترة أطول. لكن لا يُنصح بالإفراط في استخدامه، ويُفضل استبدال سائل التبريد كل 3 إلى 5 سنوات.
عادةً ما تكون مضادات التجمد المصنوعة من البروبيلين جليكول خضراء اللون، ويحمل العديد منها علامة "صديق للبيئة". أما مضادات التجمد المصنوعة من الإيثيلين جليكول، فعادةً ما تكون وردية اللون.
الكحول الصناعي
ينصح الخبراء بخلط الكحول الصناعي بالماء واستخدام هذا المحلول في أنظمة التدفئة الأرضية. يؤدي ذلك إلى خفض درجة تجمد سائل التبريد، لكن سيولته وسعته الحرارية تبقى دون تغيير.
لهذا التركيب عيوبه أيضاً: تتراوح درجة غليان هذا المزيج بين 75 و90 درجة مئوية. ومع ذلك، وكما هو معروف، لا يُنصح بتسخين سائل التبريد المستخدم في التدفئة الأرضية بشكل مفرط.
ما هو أفضل سائل تبريد للتدفئة الأرضية؟
إذا قررت تركيب نظام التدفئة الأرضية المائية في منزلك بنفسك، فمن المهم ليس فقط اختيار المكونات المناسبة للنظام، بل أيضاً اختيار السائل المناسب كوسيط للتدفئة. يجب أن تبدأ هذه العملية عند تصميم نظام التدفئة الأرضية المائية.
جميع التصاميم القياسية مصممة للاستخدام مع الماء. في حال استخدام مانع التجمد، يجب تعديل الحسابات لتتوافق مع المواصفات الفنية للمعدات.
يُعدّ الماء خيارًا مثاليًا للأماكن التي تُستخدم فيها التدفئة الأرضية بشكل مستمر، مثل الشقق أو المنازل الريفية التي يسكنها سكان دائمون. فهذا السائل الناقل للحرارة غير مكلف وصديق للبيئة.
بالنسبة للمنازل الريفية والشرفات والمرائب، لا يُعدّ الماء مُبرّدًا مناسبًا، لأن الأرضية لا تُستخدم باستمرار، ولأن الماء يميل إلى التجمّد في درجات حرارة تحت الصفر. يُنصح باستخدام مانع التجمّد في هذه الأماكن، لأنه لا يتجمّد حتى في درجات الحرارة المنخفضة جدًا.
يمكن استخدام مانع التجمد المصنوع من الإيثيلين جليكول في الأرضيات المُدفأة في الشرفات أو المرائب. وهو أقل تكلفة من البروبيلين جليكول، كما أن خطورته الكيميائية المتزايدة في المناطق التي يقضي فيها الناس وقتًا محدودًا لن تشكل خطرًا على الصحة.
من الأسئلة الشائعة: ما الذي يجب وضعه في نظام التدفئة الخاص بمنزلي الريفي؟ نعتقد أن مانع التجمد المصنوع من البروبيلين جليكول هو الأفضل. صحيح أنه أغلى ثمناً، لكنه خالٍ من المواد الكيميائية الضارة.
إذا سمحت الميزانية، يُنصح باستخدام هذا النوع من مانع التجمد للمنازل الريفية أيضًا. فهو يُحسّن كفاءة التدفئة الأرضية، ويُقلل من مشاكل نظام التدفئة مستقبلًا.
إذا تم تركيب غلاية تعمل بالوقود الصلب في منزل أو كوخ، فلا يمكن استخدام مانع التجمد، لأنه عند ارتفاع درجة حرارته يفقد خصائصه.
عند اختيار مادة تبريد لدائرة تسخين المياه، يجب مراعاة ليس فقط تفضيلاتك وقدراتك المالية، ولكن أيضًا الظروف التي سيتم تشغيل الجهاز فيها.
إذا كنت تعيش في مناخ قاسٍ، فمن الأفضل إضافة مانع تجمد؛ فهذا سيجعل نظام التدفئة الأرضية أكثر كفاءة. كما يُفضّل اختيار مانع تجمد آمن مصنوع من البروبيلين جليكول.
مقالٌ مفصّلٌ للغاية، يُغطي جميع الجوانب الدقيقة. شكرًا لكم، سأكون أكثر حرصًا عند اختيار سائل التبريد. تم شرح الخصائص الكيميائية لمضادات التجمّد بوضوحٍ وسهولة؛ وقد فهمتُ أخيرًا الفروقات بين أنواعها. عمومًا، يحتوي الموقع على العديد من المقالات الشيّقة؛ حتى بصفتي متخصصًا، أجدها مفيدةً جدًا للقراءة والتعلم.
أخيرًا، وضّح لي أحدهم الأمور؛ فالمعلومات متناثرة في كل مكان. هذا أمرٌ جديرٌ بالملاحظة! لطالما راودتني شكوكٌ كثيرةٌ حول استخدام الماء المقطر عند تركيب التدفئة الأرضية؛ فقد أصرّ جاري، وهو بنّاء، على عدم ضرورة ذلك. لكنني ما زلت أعتقد أن النظام المائي أكثر فعاليةً وأمانًا من النظام الذي يستخدم مانع التجمّد وحده. مانع التجمّد مناسبٌ للجراج.
مرحباً. قمنا برفع درجة حرارة نظام التدفئة الأرضية خلال الطقس البارد، ولكن لسبب ما لم ترتفع درجة حرارته، بل أصبحت أضعف. ما العمل؟
أصبح الجو بارداً في المنزل.
إذا لم ترتفع درجة حرارة التدفئة الأرضية، بل انخفضت، فقد يكون هناك خلل في النظام. يُنصح بالتواصل مع فني متخصص في تركيب وصيانة أنظمة التدفئة الأرضية لتحليل الوضع واقتراح الحلول المناسبة. قد يلزم فحص المضخة، أو نظام التحكم في درجة الحرارة، أو مكونات أخرى.