أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
Advertisement
تكنولوجيا

كيف تعمل التدفئة المركزية؟

أنظمة الماء الساخن التي تحافظ على منزلك دافئاً ومريحاً

التدفئة المركزية
تستخدم منظّمات الحرارة الذكية شبكة الواي فاي Wi-Fi لضبط التدفئة تلقائياً

هل كنت تعلم؟
استُخدم الغاز الطبيعي
لأول مرة لتدفئة المنازل
في الصين في عام 500
قبل الميلاد.

مع‭ ‬حلول‭ ‬أشهر‭ ‬الشتاء‭ ‬في‭ ‬المناخات‭ ‬المعتدلة،‭ ‬تصبح‭ ‬العودة‭ ‬إلى‭ ‬منزل‭ ‬دافئ‭ ‬والاسترخاء‭ ‬فيه‭ ‬أمراً‭ ‬بالغ‭ ‬الأهمية. ‬لكن‭ ‬الحرارة‭ ‬لا‭ ‬تأتي‭ ‬بالمجان،‭ ‬ويعتمد‭ ‬إنتاجها‭ ‬على‭ ‬استخدام‭ ‬الغاز‭ ‬أو‭ ‬الكهرباء‭ ‬أو‭ ‬مصادر‭ ‬الطاقة‭ ‬المتجددة‭ ‬مثل‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية. ‬يمكنك‭ ‬التفكير‭ ‬في‭ ‬نظام‭ ‬التدفئة‭ ‬المركزية‭ ‬للمنزل‭ ‬تقريباً‭ ‬مثل‭ ‬الجهاز‭ ‬الدوري‭ ‬في‭ ‬جسدك،‭ ‬والذي‭ ‬ينظم‭ ‬درجة‭ ‬حرارتك. ‬في‭ ‬هذه‭ ‬المقارنة،‭ ‬يشبه‭ ‬نشاط‭ ‬مرجل‭ ‬منزلك‭ ‬إلى‭ ‬حد‭ ‬ما‭ ‬التفاعلات‭ ‬الكيميائية‭ ‬التي‭ ‬تحدث‭ ‬في‭ ‬أعضائك،‭ ‬فتُنتج‭ ‬الحرارة‭. ‬في‭ ‬مرجل‭ ‬الغاز‭ ‬التقليدي،‭ ‬يُستخدم‭ ‬فرن‭ ‬محكوم‭ ‬لتسخين‭ ‬الماء‭ ‬الذي‭ ‬يتدفق‭ ‬فيها. ‬هذه‭ ‬المياه‭ ‬هي‭ ‬”دم“‭ ‬المنزل،‭ ‬والتي‭ ‬تصير‭ ‬جاهزة‭ ‬للضخ‭ ‬عبر‭ ‬الجدران‭ ‬والأرضيات‭ ‬في‭ ‬مِشعَّات‭ ‬Radiators‭ ‬ كل‭ ‬غرفة‭.‬

على‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬أنه‭ ‬يلزم‭ ‬الحفاظ‭ ‬على‭ ‬درجة‭ ‬حرارة‭ ‬جسمك‭ ‬الأساسية‭ ‬من‭ ‬أجل‭ ‬الأداء‭ ‬السليم،‭ ‬فعندما‭ ‬يتعلق‭ ‬الأمر‭ ‬بمنزلك،‭ ‬تمكنك‭ ‬منظّمات‭ ‬الحرارة‭ ‬Thermostats‭ ‬باختيار‭ ‬درجة‭ ‬الحرارة‭ ‬المثلى‭ ‬التي‭ ‬تختارها‭ ‬للمنزل‭ ‬بكامله‭ ‬أو‭ ‬لغرف‭ ‬محددة. ‬بمجرد‭ ‬بلوغ‭ ‬درجة‭ ‬الحرارة‭ ‬المحددة،‭ ‬يُرسل‭ ‬منظّم‭ ‬الحرارة‭ ‬إشارة‭ ‬إلى‭ ‬المرجل‭ ‬لإيقاف‭ ‬ضخ‭ ‬الماء‭ ‬الساخن‭ ‬عبر‭ ‬الأنابيب. ‬عندما‭ ‬تنخفض‭ ‬درجة‭ ‬الحرارة‭ ‬إلى‭ ‬ما‭ ‬دون‭ ‬الدرجة‭ ‬المضبوطة،‭ ‬ينبّه‭ ‬المرجل‭ ‬للعمل‭ ‬مرة‭ ‬أخرى. ‬وقد‭ ‬يساعد‭ ‬هذا‭ ‬الأشخاص‭ ‬في‭ ‬توفير‭ ‬تكاليف‭ ‬فواتير‭ ‬الطاقة‭ ‬التي‭ ‬يدفعونها،‭ ‬حيث‭ ‬لا‭ ‬تُترك‭ ‬التدفئة‭ ‬تعمل‭ ‬دون‭ ‬داع‭.‬

التدفئة المركزية
الصيغة الكيميائية للمركابتان هي CH3SH

ماذا‭ ‬تشبه‭ ‬رائحة‭ ‬الغاز؟

إذا حدث تسرب في نظام التدفئة المركزية في منزلك، فمن المرجح أن تشم رائحة قوية. لكن الطبيعي أن الغاز ليس له لون أو رائحة. وتُشبه رائحة الغاز المتسرب رائحة البيض أو الكرنب، ويرجع ذلك إلى إضافة مادة كيميائية تسمى المركابتان Mercaptan. تضيف شركات الغاز المركابتان إلى الغاز لكي تلاحظ حدوث تسرب قبل أن تتراكم تركيزات ضارة التي قد تؤدي إلى حدوث انفجار. ويمنح الكبريت الذي يتكون منه مركب المركابتان الغاز رائحته المميزة.


هل كنتَ تعلم؟ عندما اختُرع المشع، كان يسمى ”الصندوق الساخن“

1 إنتاج الحرارة HEAT PRODUCTION
يُشعَل الغاز داخل المرجل لتسخين المياه الداخلة إلى خزان المياه بداخله.

2 نظام متصل CONNECTED SYSTEM
بعد تسخينها في المرجل، تنتقل المياه الساخنة عبر الأنابيب إلى المشعات.

3 مشعات الغرف ROOM RADIATORS
تجلب المشعات الماء الساخن من الأنابيب المثبتة بداخل الجدران. يسخّن المشع الهواء المحيط، مما يجعله يدور.

4 مصادر خارجية EXTERNAL SOURCING
تسحب مضخة حرارية الهواء من خارج المبنى، وتسخّن الهواء وتنقله إلى دائرة المياه بفعالية.

5 التبريد عبر السقف CEILING COOLING
في عملية معاكسة للتدفئة، يخفض الماء المبرد درجة الحرارة بالقرب من السقف، مما يدفع الهواء إلى أسفل.

6 كهرباء طبيعية NATURAL ELECTRICITY
تحوّل هذه الألواح طاقة الشمس الحرارية إلى كهرباء.

7 مرجل كهربائي ELECTRIC BOILER
يمكن استخدام الطاقة الكهربائية التي تولدها الألواح الكهروضوئية لتسخين المياه في نظام التدفئة المركزي للمنزل.

8 تسخين شمسي SOLAR HEATING
تحوّل هذه الألواح الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية يمكن استخدامها مباشرة للتدفئة المركزية.

9 تحت الأرضية UNDERFLOOR
يمكن لشبكة كثيفة من الأنابيب الرفيعة أسفل كامل الأرضية أن تسخّن الغرفة بشكل متساوٍ أكثر من المشعات.


تُظهر أرضية هذه الفيلا الرومانية المنهارة الأعمدة المستخدمة في نظام الهيبوكوست

اختراع‭ ‬قديم

التكنولوجيا المستخدمة حالياً لتدفئة منزل بكامله بسيطة نسبياً – وهي عملية سريعة لا تتطلب أحياناً سوى ضغطة زر. ولكن أصولها تعود إلى عام 350 قبل الميلاد، عندما أشعل الإغريق القدماء النيران تحت الأرضية لتدفئة المعابد. ويُطلق على هذا النظام اسم الهيبوكوست Hypocaust، أي ”المحترق من أسفل“، وقد استُخدم لاحقاً على نطاق واسع في المنازل الرومانية. تُرفع أرضيات المنزل على أعمدة لخلق مساحة لانتشار الهواء الدافئ، في حين بنيت جدران هذه المنازل القديمة بالطوب المجوف. مع انطلاق الهواء الدافئ والدخان على أسطح المنازل، يُسحب الهواء الدافئ عبر الجدران لتوزيعه عبر عدة طوابق. على عكس الأنظمة الحديثة، كان تشغيل الهيبوكوست شاقاً جداً ويتطلب وجود شخص يعمل باستمرار لتغذية النار بالوقود.

بقلم:إيلسا‭ ‬هارفي

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى