أنظمة تسخين البخار

يعد التدفئة أحد أهم أنظمة دعم الحياة في مناخنا غير الودود. هناك عدة طرق مختلفة لعمل نظام تدفئة. واحد منهم هو التسخين بالبخار. النظام فعال ، لكن نادرًا ما يتم استخدامه - له عيوب كثيرة.

ما هو وكيف يختلف عن أنظمة المياه المعتادة

يعتقد الكثير من الناس أن البخار وتسخين المياه هما نفس الشيء. هذه فكرة خاطئة. تسخين البخار يحتوي أيضًا على بطاريات وأنابيب ، وهناك غلاية. لكن ليس الماء هو الذي يتحرك عبر الأنابيب ، بل بخار الماء. مطلوب غلاية مختلفة تماما. مهمتها هي تبخير الماء ، وليس فقط تسخينه لدرجة حرارة معينة ، على التوالي ، قوتها أعلى بكثير ، وكذلك متطلبات الموثوقية.

عدة غلايات بخارية

عناصر النظام

مع تسخين البخار ، يتحرك بخار الماء عبر خط الأنابيب. درجة حرارته من 130 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية. تفرض درجات الحرارة هذه متطلبات خاصة على عناصر النظام. أولا ، الأنابيب. هذه ليست سوى أنابيب معدنية - فولاذية أو نحاسية. علاوة على ذلك ، يجب أن تكون غير ملحومة ، ذات جدار سميك.

مخطط تسخين بخار مبسط

ثانياً ، المشعات. يلائم فقط الحديد الزهر أو السجلات أو الأنابيب ذات الزعانف. الحديد الزهر في ظل هذه الظروف أقل موثوقية - في حالة التسخين من ملامسة سائل بارد ، يمكن أن تنفجر. أكثر موثوقية في هذا الصدد هي السجلات المصنوعة من الأنابيب أو الملفات أو الأنابيب ذات الأضلاع الملحقة بها - سخان من نوع المسخن الحراري. يعتبر الفولاذ أكثر تحملاً للماء البارد على سطحه الساخن.

عمر الخدمة والنطاق

لكن لا تعتقد أن نظام التسخين بالبخار الفولاذي سيستمر لفترة طويلة جدًا. يدور فيه بخار شديد الحرارة والرطوبة ، وهذه ظروف مثالية لتآكل الفولاذ. سرعان ما تفشل عناصر النظام وتفشل. تنفجر عادة في أكثر الأماكن تأكلًا الصدأ. بالنظر إلى وجود بخار تحت الضغط بالداخل مع درجة حرارة أعلى من درجات المحو ، فإن الخطر واضح.

مخطط كتلة المرجل للتسخين بالبخار

لذلك ، يتم التعرف على تسخين البخار على أنه خطر ومحظور لتدفئة الأماكن العامة والمباني السكنية. كما أنها تستخدم في بعض المنازل الخاصة أو لتدفئة المباني الصناعية. في الإنتاج ، يكون اقتصاديًا للغاية إذا كان البخار مشتقًا من العملية التكنولوجية. في المنازل الخاصة ، يتم استخدام تسخين البخار بشكل أساسي في منازل الإقامة الموسمية - في الأكواخ الصيفية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه يتحمل التجميد عادة - هناك القليل من الماء في النظام ولا يمكن أن يضر ، وكذلك بسبب الاقتصاد في مرحلة الجهاز (مقارنة بأنظمة المياه) والسرعة العالية لتدفئة المبنى.

المميزات والعيوب

التسخين بالبخار ليس الأكثر شيوعًا ، لكن له نقاط إيجابية وسلبية. علاوة على ذلك ، فإن المزايا مهمة جدًا:

• كفاءة تسخين عالية. الحقيقة هي أن البخار في النظام لا يقوم فقط بتسخين المشعات والأنابيب إلى درجة حرارة معينة. بسبب الاختلاف الكبير في درجة الحرارة ، يتكثف. وعند التكثيف ، ينبعث 1 لتر من البخار 2300 كيلو جول من الحرارة. بينما عندما يتم تبريد نفس الكمية من الماء بمقدار 50 درجة مئوية ، يتم تحرير 100 كيلو جول فقط. لذلك ، هناك حاجة إلى عدد قليل جدًا من المشعات لتسخين الغرفة. في بعض الحالات ، يكفي عدد من الأنابيب.
• نظرًا لأن التسخين بالبخار هو نظام صغير ، فإن لديه القليل من الجمود. تبدأ الغرفة في التسخين حرفيًا بعد بضع دقائق من بدء تشغيل الغلاية.
  

  يتكثف البخار الموجود في المشعات ويتدفق لأسفل ثم يتم تفريغه عبر خط أنابيب خاص

تعتبر عيوب أنظمة التسخين بالبخار أكثر إثارة للإعجاب:

• تؤدي درجة حرارة البخار العالية إلى تسخين جميع عناصر النظام إلى 100 درجة مئوية وما فوق. هذا يؤدي إلى العواقب التالية:
  • دوران الهواء النشط للغاية في الغرفة ، وهو أمر غير مريح ، وفي بعض الأحيان ضار (إذا كان لديك حساسية من الغبار) ؛
  • يجف الهواء في الغرفة ؛
  • العناصر الساخنة للنظام مؤلمة ويجب إغلاقها والأنابيب أيضًا ؛
  • لا تتحمل جميع مواد البناء عادةً التسخين المطول لدرجات الحرارة هذه ، وبالتالي فإن اختيار مواد التشطيب محدود للغاية (في الواقع ، إنه عبارة عن جص أسمنتي فقط يليه طلاء بدهانات مقاومة للحرارة).
• يحتوي التسخين بالبخار البسيط على خيارات محدودة للغاية لتنظيم نقل الحرارة. هناك طريقة واحدة فقط لتغيير درجة الحرارة - لعمل عدة فروع متوازية وتشغيلها حسب الحاجة. الطريقة الثانية هي إيقاف تشغيل الغلاية عند ارتفاع درجة حرارتها وتشغيلها بعد أن تبرد الغرفة. يتم التحكم في هذه العملية عن طريق الأتمتة ، ولكن هذه الطريقة ليست الأكثر راحة ، حيث لوحظت تقلبات ثابتة في درجات الحرارة.
• النظام صاخب. يصدر البخار الكثير من الضوضاء عند الحركة. في ورش الإنتاج ، هذا لا يتدخل حقًا ، لكن في منزل خاص يمكن أن يكون مشكلة.

كما ترون ، فإن التسخين بالبخار ليس هو الخيار الأفضل ، على الرغم من أنه غير مكلف للغاية للتجهيز.

أنواع أنظمة التسخين بالبخار

وفقًا لطريقة الجهاز ، يتم تسخين البخار من نوعين: بنظام مغلق ومفتوح. في نظام مغلق ، يتدفق المكثف إلى أنبوب سحب خاص ، والذي يؤدي إلى المدخل المقابل للقط. يتم وضعه بمنحدر طفيف ، بحيث يتدفق المكثف عبر النظام عن طريق الجاذبية.

أنظمة تسخين بخارية مفتوحة ومغلقة

في نظام مفتوح ، يتم جمع المكثفات في حاوية خاصة. عندما يتم ملؤها ، يتم إدخالها في الغلاية باستخدام مضخة. بالإضافة إلى البناء المختلف للنظام ، يتم أيضًا استخدام العديد من الغلايات البخارية - لا يمكن لجميعها العمل في أنظمة مغلقة.

بشكل عام ، توجد أنظمة تسخين بالبخار ذات ضغوط قريبة من الغلاف الجوي أو حتى أقل. تسمى هذه الأنظمة أنظمة الفراغ البخاري. لماذا هذا الإعداد جذاب للغاية؟ حقيقة أنه عند الضغط المنخفض تنخفض نقطة غليان الماء ويكون للنظام درجة حرارة مقبولة أكثر. لكن الصعوبة في ضمان الضيق - يتم امتصاص الهواء طوال الوقت من خلال الوصلات - أدت إلى حقيقة أن هذه المخططات لا تحدث عمليًا.

يعد تسخين البخار بضغط منخفض أكثر شيوعًا. يمكن أن تخلق الغلايات البخارية الحالية للاستخدام المنزلي ضغطًا لا يتجاوز 6 أجهزة الصراف الآلي (عند ضغط أكثر من 7 أجهزة الصراف الآلي ، يتطلب استخدام المعدات تصريحًا).

أنواع الأسلاك

حسب نوع الأسلاك ، يكون تسخين البخار:

• باستخدام الأسلاك العلوية (يوجد خط البخار أسفل السقف ، وتنخفض الأنابيب منه إلى المشعات ، ويتم وضع خط التكثيف أدناه). هذا المخطط هو الأسهل في التنفيذ ، نظرًا لأن البخار الساخن يتحرك عبر بعض الأنابيب ، والمكثفات المبردة من خلال أنابيب أخرى ، يكون النظام مستقرًا.
  

  دائرة تسخين البخار مع الأسلاك العلوية

• مع الأسلاك السفلية. يقع خط البخار على مستوى الأرض. هذا المخطط ليس هو الخيار الأفضل ، حيث يتحرك البخار الساخن لأعلى عبر أنبوب واحد ، ويتحرك المكثف إلى أسفل ، مما يؤدي غالبًا إلى مطرقة مائية وإزالة ضغط النظام.
• مع الأسلاك المتوسطة. يتم وضع خط البخار فوق المشعات - تقريبًا على مستوى عتبات النوافذ. يتمتع النظام بجميع مزايا التوجيه العلوي ، باستثناء أن الأنابيب الساخنة في متناول اليد وهناك مخاطر عالية للحروق.

عند التمديد ، يتكون خط البخار من ميل طفيف (1-2٪) في اتجاه حركة البخار ، وخط التكثيف - في اتجاه حركة المكثف.

اختيار المرجل

يمكن أن تعمل الغلايات البخارية على جميع أنواع الوقود - الغاز والوقود السائل والصلب. بالإضافة إلى اختيار الوقود ، من الضروري تحديد قوة غلاية البخار بشكل صحيح. يتم تحديده حسب المنطقة التي تحتاج إلى تدفئة:

• حتى 200 متر مربع - 25 كيلو واط ؛
• من 200 متر مربع إلى 300 متر مربع - 30 كيلو واط ؛
• من 300 متر مربع إلى 600 متر مربع - 35-60 كيلو واط.

بشكل عام ، طريقة الحساب قياسية - يتم أخذ 1 كيلو واط من الطاقة لـ 10 أمتار مربعة. تسري هذه القاعدة على المنازل التي يبلغ ارتفاع سقفها 2.5 - 2.7 متر ، وفيما يلي اختيار طراز معين. عند الشراء ، ابحث عن شهادة جودة - الجهاز خطير ويجب اختباره.

ما الأنابيب لاستخدامها

يمكن للمعادن فقط تحمل درجات الحرارة في تسخين البخار. أرخص خيار هو الفولاذ. لكن اللحام مطلوب لتوصيلهم. من الممكن أيضًا استخدام الوصلات الملولبة. هذا الخيار ذو ميزانية محدودة ، ولكنه قصير العمر: يتآكل الفولاذ بسرعة في بيئة رطبة.

الأنابيب النحاسية على الأقل لا تتآكل

الأنابيب الفولاذية المجلفنة والفولاذ المقاوم للصدأ أكثر متانة ، لكن سعرها ليس متواضعا على الإطلاق. لكن الاتصال مترابطة. خيار آخر هو الأنابيب النحاسية. لا يمكن لحامها إلا ، فهي غالية الثمن ، لكنها لا تصدأ. بسبب الموصلية الحرارية العالية ، فإنها تنقل الحرارة بشكل أكثر كفاءة. لذلك سيكون نظام التدفئة هذا فائق الكفاءة ولكنه أيضًا حار جدًا.