مقدمة:
يؤثر كل نظام تدفئة على الصحة والإنتاجية والرفاهية العامة للعديد من الأشخاص على مدار سنوات عديدة.
تعتبر قدرة هذا النظام على توفير الراحة الحرارية ذات أهمية قصوى، ويجب أن تكون الهدف الأساسي لأي مصمم أو مُركب لنظام التدفئة.
يُقَدِّر معظم الناس المنزل الدافئ والمريح في يوم شتاء بارد. المكان الذي يتم تشجيعه هو الشعور بالراحة والاسترخاء.
في كثير من الحالات، لا يدرك الأشخاص الذين عاشوا في أنظمة تدفئة غير مريحة ما فقدوه.
خلافًا للاعتقاد الشائع، لا يتم تحديد الراحة أثناء موسم التدفئة فقط من خلال درجة حرارة الهواء في الأماكن المغلقة.
تتحقق الراحة ويتم الحفاظ عليها من خلال التحكم في كيفية فقدان الجسم للحرارة. عندما تسمح الظروف الداخلية للحرارة بمغادرة جسم الشخص بنفس معدل توليدها، يشعر هذا الشخص بالراحة. إذا تم إطلاق الحرارة بشكل أسرع أو أبطأ من معدل إنتاجها، فسيتم الشعور ببعض الانزعاج.
يولد الشخص البالغ العادي الذي يمارس نشاطًا ضوئيًا حرارة من خلال التمثيل الغذائي بمعدل حوالي 400 وحدة حرارية بريطانية/ ساعة. يطلق الجسم هذه الحرارة من خلال عدة عمليات، بما في ذلك الحمل الحراري، والإشعاع، والتبخر، والتوصيل.
بالنسبة للبيئات الداخلية في الطقس البارد، عادةً ما يمثل الإشعاع الحراري والحمل الحراري حوالي 75 ٪ من إجمالي ناتج الحرارة من الجسم. يمكن أن يكون فقد الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري وحده من 50٪ إلى 60٪ من إجمالي فقد الحرارة، خاصةً داخل المباني ذات الجدران أو الأرضية أو الأسطح الباردة.
تتحكم الأنظمة المائية المصممة بشكل صحيح في درجة حرارة الهواء بالإضافة إلى درجة حرارة سطح الغرف للحفاظ على الراحة المثلى.
يمكن للأرضية المسخنة بالماء أن ترفع متوسط درجة حرارة سطح الغرف. نظرًا لأن جسم الإنسان يستجيب بشكل خاص لفقدان الحرارة المشعة، فإن هذه الأسطح الدافئة تعزز الراحة بشكل كبير.
تحدد عوامل مثل مستوى النشاط والعمر والصحة العامة ما هي البيئة المريحة لفرد معين. عندما يعيش العديد من الأشخاص أو يعملون في بيئة مشتركة، فقد يشعر أي منهم بالحرارة الشديدة أو البرودة الشديدة أو على ما يرام. يمكن أن تتكيف أنظمة التدفئة التي تتيح صيانة مناطق مختلفة من المبنى في درجات حرارة مختلفة مع احتياجات الراحة للعديد من الأفراد. من السهل تحديد مناطق أنظمة التسخين الهيدروليك باستخدام عدة طرق مختلفة.
توفير الطاقة:
أظهرت المباني التي تحتوي على أنظمة تسخين بالهواء المضغوط ميلًا إلى تقليل فقد الحرارة مقارنة بالهياكل المكافئة مع أنظمة تسخين الهواء القسري.
تقلل بواعث الحرارة المائية التي تنقل معظم ناتجها الحراري عن طريق الإشعاع الحراري، وفي بعض الحالات تلغي، التقسيم الطبقي غير المرغوب فيه لدرجة حرارة الهواء. هذا يقلل من فقدان الحرارة من خلال الأسقف ويسمح بالحفاظ على الراحة في درجات حرارة الهواء المنخفضة.
يوضح الشكل مقارنة بين التقسيم الطبقي لدرجة حرارة الهواء غير المرغوب فيه الذي تم إنشاؤه بواسطة أنظمة الهواء المدفوع التي تعمل بسجلات ذات وضع ضعيف مقابل الطبقات “العكسية” المرغوبة الناتجة من نظام التسخين الهيدروني. | |
 |  |
نظام التدفئة الأرضية الهيدروني | نظام تسخين الهواء المدفوع |
تستخدم الأنظمة المائية المصممة بشكل صحيح طاقة أقل بكثير لنقل الحرارة من مكان إنتاجها إلى حيث تكون مطلوبة. يمكن للنظام المائي المصمم جيدًا، باستخدام دائري حديث عالي الكفاءة، أن يوفر معدلًا معينًا من نقل الحرارة باستخدام أقل من 10 ٪ من الطاقة الكهربائية التي يتطلَّبها منفاخ نظام تسخين الهواء القسري الذي ينقل الحرارة بنفس المعدل.
يمكن تصميم نظام واحد لتوفير تدفئة المساحات والماء الساخن المنزلي والأحمال الخاصة مثل تدفئة المسابح. تعمل هذه الأنظمة “متعددة الأحمال” على تقليل تكاليف التركيب نظرًا للتخلص من المكونات الزائدة عن الحاجة. كما أنها تعمل على تحسين كفاءة الغلايات وتقليل استخدام الوقود بالنسبة للأنظمة التي يتم فيها تقديم كل حمولة من خلال مصدر الحرارة الخاص بها.
يمكن أن تجمع أنظمة الهيدروليك بين مجموعة متنوعة من بواعث الحرارة لتدفئة الفضاء. على سبيل المثال، يمكن استخدام تدفئة الأرضية المشعة بالماء للحفاظ على الراحة في الطابق السفلي، بينما يتم تسخين الطابقين الأول والثاني بواسطة مشعات الألواح.
