التدفئة الأرضية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة
أنابيب التدفئة الأرضية، قبل تغطيتها بطبقة التسوية

التدفئة والتبريد تحت الأرضية هي شكل من أشكال التدفئة والتبريد المركزية التي تحقق التحكم في المناخ الداخلي لتوفير الراحة الحرارية باستخدام عناصر تسخين مائية أو كهربائية مدمجة في الأرضية. وتتم عملية التسخين عن طريق التوصيل والإشعاع والحمل الحراري . ويعود استخدام التدفئة تحت الأرضية إلى العصر الجليدي الحديث والعصر الحجري الحديث .

تاريخ

للتدفئة الأرضية تاريخ عريق يعود إلى العصر الجليدي الحديث والعصر الحجري الحديث . تكشف الحفريات الأثرية في آسيا وجزر ألوشيان في ألاسكا كيف كان السكان يسحبون الدخان من النيران عبر خنادق مغطاة بالحجارة، محفورة في أرضيات مساكنهم تحت الأرض . كان الدخان الساخن يُسخّن حجارة الأرضية، ثم تنتشر الحرارة إلى أماكن المعيشة. تطورت هذه الأشكال البدائية إلى أنظمة حديثة تستخدم أنابيب مملوءة بسائل أو كابلات كهربائية وحصائر. فيما يلي عرض زمني لتاريخ التدفئة الأرضية حول العالم.

الفترة الزمنية، حوالي قبل الميلاد [ 1 ]الوصف [ 1 ]
5000تُشير الأدلة إلى وجود "أرضيات مُسخّنة" تُنبئ بأشكال مبكرة من "كانغ" و " ديكانغ " بمعنى "أرضية مُدفأة"، ولاحقًا " أوندول " بمعنى "مدخنة تدفئة" في منشوريا وكوريا على التوالي. [ 2 ]
3000كان الموقد الكوري يستخدم كموقد للمطبخ وموقد للتدفئة .
1000نظام نوع الأوندول المستخدم في جزر ألوشيان وألاسكا [ 3 ] وفي أونغي، هامغيونغبوك دو (كوريا الشمالية حاليًا). [ 4 ]
1000استُخدم أكثر من موقدين في المسكن الواحد؛ موقد في المنتصف للتدفئة، وآخر على المحيط للطهي على مدار العام. يُعدّ هذا الموقد المحيط الشكل الأولي لـ"بوتوماك" (أي موقد المطبخ)، الذي يُشكّل قسم الاحتراق في "أوندول" التقليدي في كوريا. في هذه المرحلة، لا تُسخّن الأرضية مباشرةً من الأسفل، بل عن طريق الحمل الحراري للموقد والفرن من الأعلى.
500قام الرومان بتوسيع نطاق استخدام الأسطح المكيفة (الأرضيات والجدران) مع اختراع نظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست ) . [ 5 ]
200تطور الموقد المركزي إلى غودول (بمعنى قسم إطلاق الحرارة في أوندول) وأصبح الموقد المحيطي للطهي أكثر تطوراً، وكادت بوتوماك أن تستقر في كوريا.
50تستخدم الصين وكوريا والإمبراطورية الرومانية كانغ وديكانغ/أوندول وهيبوكوست على التوالي.
الفترة الزمنية ، حوالي عام 6 ميلاديالوصف [ 6 ]
500إشارة أدبية غير موثقة إلى نظام التبريد الإشعاعي في الشرق الأوسط باستخدام تجاويف الجدران المغطاة بالثلج.
700وُجدت أنظمة غودول أكثر تطورًا وحداثة في بعض القصور ومساكن الطبقة العليا في كوريا. وتستخدم دول حوض البحر الأبيض المتوسط ​​(إيران، الجزائر، تركيا، وغيرها) أشكالًا مختلفة من التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست) في الحمامات العامة والمنازل (انظر: طباخانا، أتيشخانا، صندلي)، كما تستخدم حرارة الطهي (انظر: التندور ، أو التندور) لتدفئة الأرضيات. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
1000يستمر فن الأوندول في التطور في آسيا. وقد تم إنشاء أكثر أنظمة الأوندول تطوراً في كوريا. تم نقل موقد النار إلى الخارج، وتم تبليط أرضية الغرفة بالكامل بالأوندول.
1300أنظمة التدفئة من نوع الهيبوكاوست المستخدمة لتدفئة الأديرة في بولندا وقلعة مالبروك التيوتونية . [ 10 ]
1400أنظمة التدفئة تحت الأرضية المستخدمة لتدفئة الحمامات في الإمبراطورية العثمانية .
1500يتطور الاهتمام بالراحة والهندسة المعمارية في أوروبا؛ وتواصل الصين وكوريا تطبيق التدفئة الأرضية على نطاق واسع.
1600في فرنسا ، تُستخدم المداخن المُدفأة في الأرضيات والجدران في البيوت الزجاجية.
1700درس بنجامين فرانكلين الثقافتين الفرنسية والآسيوية، ودون ملاحظات حول أنظمة التدفئة فيهما، مما أدى إلى تطوير موقد فرانكلين . استُخدمت أنابيب إشعاعية تعمل بالبخار في فرنسا. كما استُخدم نظام التدفئة تحت الأرضية (الهيبوكاوست) لتدفئة الحمامات العامة (الحمامات) في مدينة أربيل التاريخية الواقعة في العراق الحديث. [ 11 ]
1800بدايات التطور الأوروبي لأنظمة سخانات المياه/الغلايات الحديثة وأنظمة الأنابيب المائية، بما في ذلك دراسات حول الموصلية الحرارية والحرارة النوعية للمواد، وانبعاثية / انعكاسية الأسطح ( وات / ليزلي / رامفورد ). [ 12 ] إشارة إلى استخدام أنابيب ذات قطر صغير في منزل ومتحف جون سوان . [ 13 ]
1864نظام التدفئة الأرضية المستخدم في مواقع مستشفيات الحرب الأهلية في أمريكا. [ 14 ] يستخدم مبنى الرايخستاغ في ألمانيا الكتلة الحرارية للمبنى للتبريد والتدفئة.
1899تعود بدايات استخدام الأنابيب المصنوعة من البولي إيثيلين إلى اكتشاف العالم الألماني هانز فون بيشمان لبقايا شمعية في قاع أنبوب اختبار، أطلق عليها زميلاه يوجين بامبرغر وفريدريش تشيرنر اسم البولي ميثيلين، ولكن تم التخلي عنها لعدم وجود استخدام تجاري لها في ذلك الوقت. [ 15 ]
1904يتم تدفئة كاتدرائية ليفربول في إنجلترا بنظام يعتمد على مبادئ نظام التدفئة الأرضية (الهيبوكاوست).
1905قام فرانك لويد رايت بأول رحلة له إلى اليابان، ثم قام لاحقاً بدمج أشكال مبكرة مختلفة من التدفئة الإشعاعية في مشاريعه.
1907في إنجلترا، منح البروفيسور باركر براءة الاختراع رقم 28477 لتدفئة الألواح باستخدام أنابيب صغيرة. بيعت براءات الاختراع لاحقًا لشركة كريتال التي عينت ممثلين لها في جميع أنحاء أوروبا. تروج شركة إيه إم بايرز الأمريكية للتدفئة الإشعاعية باستخدام أنابيب مياه ذات قطر صغير. أما في آسيا، فلا تزال تُستخدم أنظمة التدفئة التقليدية مثل أوندول وكانغ، حيث يُستخدم الخشب كوقود، وتُضخ غازات الاحتراق تحت الأرضيات.
1930تستخدم شركة أوسكار فابر في إنجلترا أنابيب المياه المستخدمة في التدفئة الإشعاعية وتبريد العديد من المباني الكبيرة. [ 16 ]
1933أدى انفجار في مختبر شركة إمبريال كيميكال إندستريز (ICI) في إنجلترا أثناء تجربة ضغط عالٍ مع غاز الإيثيلين إلى ظهور مادة تشبه الشمع - والتي أصبحت فيما بعد البولي إيثيلين وبداية جديدة لأنابيب PEX. [ 17 ]
1937قام فرانك لويد رايت بتصميم منزل هربرت جاكوبس المُدفأ بالإشعاع ، وهو أول منزل على الطراز الأمريكي .
1939أول مصنع صغير الحجم للبولي إيثيلين تم بناؤه في أمريكا.
1945قام المطور العقاري الأمريكي ويليام ليفيت ببناء مشاريع سكنية واسعة النطاق للجنود العائدين من الحرب العالمية الثانية. استُخدم نظام التدفئة الإشعاعية المائية (أنابيب النحاس) في آلاف المنازل. تتطلب أغلفة المباني الرديئة في جميع القارات درجات حرارة سطحية مرتفعة، مما يؤدي في بعض الحالات إلى مشاكل صحية. لاحقًا، حددت أبحاث الراحة الحرارية وعلوم الصحة (باستخدام ألواح التسخين، والدمى الحرارية، ومختبرات الراحة الحرارية) في أوروبا وأمريكا حدودًا دنيا لدرجات حرارة السطح، ووضعت معايير للراحة الحرارية.
1950أدت الحرب الكورية إلى تدمير إمدادات الأخشاب اللازمة لتدفئة المنازل التقليدية (أوندول)، مما أجبر السكان على استخدام الفحم. وبدأ المطور العقاري جوزيف إيشلر في كاليفورنيا ببناء آلاف المنازل المزودة بنظام التدفئة الإشعاعية.
1951أعلن ج. بيوركستن من مختبرات بيوركستن للأبحاث في ماديسون، ويسكونسن، عن النتائج الأولية لما يُعتقد أنه أول اختبار لثلاثة أنواع من الأنابيب البلاستيكية لأنظمة التدفئة الأرضية الإشعاعية في أمريكا. وقد تم اختبار البولي إيثيلين، وكوبوليمر كلوريد الفينيل، وكلوريد الفينيليدين على مدى ثلاثة فصول شتاء. [ 18 ]
1953تم بناء أول مصنع للبولي إيثيلين في كندا بالقرب من إدمونتون ، ألبرتا . [ 19 ]
1960قام باحث من المجلس الوطني للبحوث الكندي بتركيب نظام تدفئة تحت الأرضية في منزله، وعلق لاحقًا قائلاً: "بعد عقود، تم تصنيفه كمنزل شمسي سلبي. وقد تضمن ميزات مبتكرة مثل نظام التدفئة الإشعاعية الذي يتم تزويده بالماء الساخن من فرن أنثراسيت يتم تشغيله تلقائيًا." [ 20 ]
1965حصل توماس إنجل على براءة اختراع لطريقة تثبيت البولي إيثيلين عن طريق الربط المتقاطع للجزيئات باستخدام البيروكسيد (PEx-A)، وفي عام 1967 باع خيارات الترخيص لعدد من منتجي الأنابيب. [ 21 ]
1970أدى تطور العمارة الكورية إلى ظهور مساكن متعددة الطوابق، وتسببت غازات المداخن الناتجة عن مواقد "أوندول" التي تعمل بالفحم في العديد من الوفيات، مما دفع إلى استبدال أنظمة تهوية المنازل بأنظمة تدفئة مركزية تعمل بالماء. وفي أوروبا، أصبحت مشكلة تسرب الأكسجين تُسبب التآكل، مما أدى إلى تطوير أنابيب معزولة ومعايير لتسرب الأكسجين.
1980تم وضع أولى معايير التدفئة الأرضية في أوروبا. ويُستخدم نظام التدفئة المائية (أوندول) في معظم المباني السكنية في كوريا.
1985أصبحت التدفئة الأرضية نظام تدفئة تقليدي في المباني السكنية في أوروبا الوسطى ودول الشمال الأوروبي، وتتزايد تطبيقاتها في المباني غير السكنية.
1995وقد تم طرح استخدام أنظمة تبريد الأرضيات وأنظمة المباني النشطة حرارياً (TABS) على نطاق واسع في السوق في المباني السكنية والتجارية. [ 22 ]
2000أصبح استخدام أنظمة التبريد الإشعاعي المدمجة في وسط أوروبا نظامًا قياسيًا، حيث تقوم أجزاء كثيرة من العالم بتطبيق أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء القائمة على الإشعاع كوسيلة لاستخدام درجات الحرارة المنخفضة للتدفئة ودرجات الحرارة العالية للتبريد.
2010برج بيرل ريفر المكيف بالإشعاع في مدينة قوانغتشو الصينية، وصل ارتفاعه إلى 71 طابقاً.

وصف

تستخدم أنظمة التدفئة الأرضية الحديثة إما عناصر مقاومة كهربائية ("أنظمة كهربائية") أو سائلًا يتدفق في أنابيب (" أنظمة مائية ") لتدفئة الأرضية. يمكن تركيب أي من النوعين كنظام تدفئة رئيسي للمبنى بأكمله أو كتدفئة أرضية موضعية لتحقيق الراحة الحرارية. تسمح بعض الأنظمة بتدفئة غرف منفردة ضمن نظام متعدد الغرف، مما يمنع هدر الحرارة. تُستخدم المقاومة الكهربائية للتدفئة فقط؛ وعند الحاجة إلى تبريد المكان أيضًا، يجب استخدام الأنظمة المائية. تشمل التطبيقات الأخرى التي تناسبها الأنظمة الكهربائية أو المائية إذابة الثلج/الجليد للممرات ومداخل السيارات ومناطق الهبوط، وتكييف ملاعب كرة القدم، ومنع الصقيع في المجمدات وحلبات التزلج. تتوفر مجموعة متنوعة من أنظمة التدفئة الأرضية وتصاميمها لتناسب أنواعًا مختلفة من الأرضيات. [ 23 ] صُممت بعض أنظمة التدفئة الأرضية لتُوضع داخل هيكل الأرضية مع تضمين الأنابيب في طبقة تسوية أسفل غطاء الأرضية، وتُستخدم عادةً في التوسعات أو المباني الجديدة، بينما يمكن تركيب أنظمة تدفئة أرضية أخرى مباشرةً فوق أرضية موجودة (شريطة أن تكون مستوية ومستقرة) باستخدام ألواح ذاتية اللصق تُوضع فيها الأنابيب ويُصب فيها طبقة تسوية ذاتية، وهو حل شائع لمشاريع التجديد. [ 24 ]

يمكن صب عناصر التسخين الكهربائية أو أنابيب التدفئة المائية في بلاطة أرضية خرسانية ("نظام الأرضيات المصبوبة" أو "النظام الرطب")، أو تحت غطاء الأرضية ("النظام الجاف")، أو تثبيتها مباشرةً على أرضية خشبية فرعية ("نظام الأرضيات الفرعية" أو "النظام الجاف"). كما يمكن تركيب التدفئة تحت الأرضية في الأرضيات الخشبية المعلقة ذات العوارض (في الطابقين الأرضي والعلوي)، إما بين العوارض باستخدام صفيحة معدنية لنقل الحرارة عبر الأرضية العلوية، أو عن طريق دمج الأنابيب ضمن سطح أرضية هيكلي مصمم خصيصًا. [ 25 ]

صُممت بعض المباني التجارية للاستفادة من الكتلة الحرارية التي تُسخّن أو تُبرّد خلال ساعات انخفاض استهلاك الطاقة. ومع إيقاف نظام التدفئة/التبريد خلال النهار، تتغير درجة حرارة الكتلة الخرسانية ودرجة حرارة الغرفة صعودًا وهبوطًا ضمن نطاق الراحة المطلوب. تُعرف هذه الأنظمة بأنظمة المباني المُنشّطة حراريًا (TABS). [ 26 ] [ 27 ]

يُستخدم مصطلحا التدفئة الإشعاعية والتبريد الإشعاعي بشكل شائع لوصف هذا النهج لأن الإشعاع مسؤول عن جزء كبير من الراحة الحرارية الناتجة، ولكن هذا الاستخدام صحيح من الناحية الفنية فقط عندما يشكل الإشعاع أكثر من 50% من التبادل الحراري بين الأرضية وبقية المساحة. [ 28 ]

أنظمة التدفئة المائية

تستخدم أنظمة التدفئة المائية الماء أو مزيجًا من الماء ومضاد التجمد مثل البروبيلين جلايكول [ 29 ] كسائل لنقل الحرارة في "حلقة مغلقة" يتم إعادة تدويرها بين الأرضية والغلاية.

تتوفر أنواع مختلفة من الأنابيب خصيصًا لأنظمة التدفئة والتبريد الأرضية المائية، وهي مصنوعة عمومًا من البولي إيثيلين، بما في ذلك PEX وPEX-Al-PEX وPERT. ولا تزال المواد القديمة، مثل البولي بيوتيلين (PB) وأنابيب النحاس أو الفولاذ، تُستخدم في بعض المناطق أو في تطبيقات متخصصة.

تتطلب أنظمة التدفئة والتبريد المائية مصممين وفنيين مهرة على دراية بالغلايات والمضخات وأجهزة التحكم وضغوط السوائل ودرجات الحرارة. ويمكن لمحطات التحويل الحديثة المُجمّعة مسبقًا، والمستخدمة بشكل أساسي في أنظمة التدفئة والتبريد المركزية ، أن تُبسط متطلبات التصميم بشكل كبير وتقلل من وقت تركيب وتشغيل أنظمة التدفئة والتبريد المائية.

يمكن لأنظمة التدفئة والتبريد المائية استخدام مصدر طاقة واحد أو مجموعة من مصادر الطاقة للمساعدة في إدارة تكاليف الطاقة. تشمل خيارات مصادر الطاقة لأنظمة التدفئة والتبريد المائية ما يلي:

يُعد التدفئة تحت الأرضية مناسبًا بشكل خاص عندما يكون مصدر الطاقة مضخة حرارية، لأن التدفئة تحت الأرضية تستخدم درجات حرارة مياه أقل من الأنظمة التي تستخدم المشعات ، مما يحسن كفاءة المضخة الحرارية. [ 30 ]

الأنظمة الكهربائية

تركيب نظام تدفئة أرضية كهربائي، ويتم وضع الأسمنت.

تُستخدم الأنظمة الكهربائية للتدفئة فقط، وتعتمد على عناصر تسخين مرنة غير قابلة للتآكل، تشمل الكابلات، وحصائر الكابلات المُشكّلة مسبقًا، وشبكات البرونز، وأغشية الكربون. وبفضل تصميمها المنخفض، يُمكن تركيبها داخل كتلة حرارية أو مباشرةً تحت الأرضيات. كما يُمكن للأنظمة الكهربائية الاستفادة من عدادات استهلاك الكهرباء حسب الوقت ، وتُستخدم بكثرة كمدفآت للسجاد، ومدفآت محمولة تحت السجاد، ومدفآت تحت الأرضيات الخشبية، وتحت البلاط، وتحت الأرضيات الخشبية، وأنظمة تدفئة الأرضيات، بما في ذلك تدفئة أرضية ومقعد الدش. تتطلب الأنظمة الكهربائية الكبيرة مصممين وفنيين مهرة، بينما تقل هذه الحاجة في أنظمة تدفئة الأرضيات الصغيرة. تستخدم الأنظمة الكهربائية مكونات أقل، وهي أسهل في التركيب والتشغيل من الأنظمة المائية. بعض الأنظمة الكهربائية تستخدم تقنية الجهد العالي، بينما يستخدم البعض الآخر تقنية الجهد المنخفض. لا يعتمد استهلاك الطاقة في النظام الكهربائي على الجهد، بل على القدرة الكهربائية الناتجة عن عنصر التسخين.

سمات

تدفق الهواء الناتج عن تدرجات درجة الحرارة الرأسية

يُعزى التدرج الحراري الرأسي إلى استقرار طبقات الهواء داخل غرفة لا تحتوي على تدفئة أرضية. وتكون درجة حرارة الأرضية أقل من درجة حرارة السقف بأكثر من ثلاث درجات مئوية.

جودة الراحة الحرارية

بحسب تعريف معيار ANSI/ASHRAE رقم 55 - الظروف البيئية الحرارية لإشغال الإنسان، فإن الراحة الحرارية هي "حالة ذهنية تعبر عن الرضا عن البيئة الحرارية، ويتم تقييمها من خلال التقييم الذاتي". وفيما يتعلق تحديدًا بالتدفئة الأرضية، تتأثر الراحة الحرارية بدرجة حرارة سطح الأرضية والعناصر المرتبطة بها، مثل عدم تناسق الإشعاع، ومتوسط ​​درجة حرارة الإشعاع ، ودرجة الحرارة التشغيلية . وتشير الأبحاث التي أجراها نيفينز، وروهلز، وجاج، وبي. أولي فانجر وآخرون إلى أن الإنسان، وهو في حالة راحة ويرتدي ملابس خفيفة مناسبة للعمل والمنزل، يفقد أكثر من 50% من حرارته المحسوسة عبر الإشعاع .

يؤثر نظام التدفئة الأرضية على التبادل الإشعاعي من خلال تدفئة الأسطح الداخلية. ويؤدي تسخين هذه الأسطح إلى الحد من فقدان حرارة الجسم، مما يُعطي شعورًا بالراحة الحرارية. ويتعزز هذا الشعور العام بالراحة من خلال التوصيل الحراري (عند ملامسة القدمين للأرضية) والحمل الحراري الناتج عن تأثير السطح على كثافة الهواء . أما نظام التبريد الأرضي، فيعمل عن طريق امتصاص الإشعاع ذي الموجات القصيرة والطويلة، مما يُنتج أسطحًا داخلية باردة. وتُشجع هذه الأسطح الباردة على فقدان حرارة الجسم، مما يُعطي شعورًا بالراحة الباردة. وقد تناولت معايير ISO 7730 و ASHRAE 55 وكتيبات ASHRAE الأساسية مشكلة عدم الراحة الموضعية الناتجة عن الأرضيات الباردة والدافئة عند ارتداء الأحذية العادية أو الجوارب، ويمكن تصحيحها أو تنظيمها باستخدام أنظمة التدفئة والتبريد الأرضية.

جودة الهواء الداخلي

يمكن أن يُحسّن التدفئة الأرضية جودة الهواء الداخلي ، إذ تُسهّل اختيار مواد أرضيات تُعتبر باردة ، مثل البلاط والأردواز والترازو والخرسانة. تتميز هذه الأسطح المبنية بانخفاض انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة مقارنةً بأنواع الأرضيات الأخرى . وبالإضافة إلى التحكم في الرطوبة ، تُهيئ التدفئة الأرضية ظروفًا حرارية أقل ملاءمة لنمو العفن والبكتيريا والفيروسات وعث الغبار . [ 31 ] [ 32 ] وبإزالة الحمل الحراري المحسوس من إجمالي حمل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، يُمكن تحقيق التهوية والترشيح وإزالة الرطوبة من الهواء الداخل باستخدام أنظمة هواء خارجي مُخصصة ذات معدل دوران حجمي أقل ، ما يُقلل من انتشار الملوثات المحمولة جوًا. ويُقرّ المجتمع الطبي بفوائد التدفئة الأرضية، لا سيما فيما يتعلق بمسببات الحساسية. [ 33 ] [ 34 ]

طاقة

تُقيّم أنظمة التدفئة الأرضية الإشعاعية من حيث الاستدامة وفقًا لمبادئ الكفاءة ، والإنتروبيا ، والطاقة المتاحة [ 35 ] ، والفعالية . عند دمجها مع المباني عالية الأداء، تعمل هذه الأنظمة بدرجات حرارة منخفضة للتدفئة ودرجات حرارة عالية للتبريد [ 36 ]، ضمن النطاقات الموجودة عادةً في أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية [ 37 ] وأنظمة الطاقة الشمسية الحرارية . وعند اقترانها بمصادر الطاقة المتجددة غير القابلة للاحتراق، تشمل فوائد الاستدامة تقليل أو إزالة الاحتراق وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن الغلايات وتوليد الطاقة لمضخات الحرارة [ 38 ] والمبردات ، بالإضافة إلى تقليل الطلب على مصادر الطاقة غير المتجددة وزيادة المخزونات للأجيال القادمة. وقد تم دعم ذلك من خلال تقييمات المحاكاة [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] ومن خلال البحوث الممولة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية [ 43 ] [ 44 ]، ومؤسسة الرهن العقاري والإسكان الكندية [ 45 ] ، ومعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية [ 46 ] ، بالإضافة إلى جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) [ 47 ] .

السلامة والصحة

يُدمج نظام التدفئة الأرضية منخفض الحرارة في الأرضية نفسها أو يُوضع تحت غطاء الأرضية. وبذلك، لا يشغل أي مساحة على الجدران، ولا يُسبب أي خطر للحروق ، كما أنه لا يُشكل خطرًا للإصابات الجسدية الناتجة عن التلامس العرضي الذي قد يؤدي إلى التعثر والسقوط. وقد أشير إلى هذه الميزة كقيمة إيجابية في مرافق الرعاية الصحية، بما في ذلك تلك التي تُعنى بكبار السن ومرضى الخرف . [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] وتشير بعض التجارب إلى أنه في ظل ظروف بيئية مماثلة، تُسرّع الأرضيات المُدفأة من تبخر السوائل من الأرضيات المبللة (نتيجة الاستحمام أو التنظيف أو انسكاب السوائل). إضافةً إلى ذلك، يُعد نظام التدفئة الأرضية المزود بأنابيب مملوءة بسائل مفيدًا في تدفئة وتبريد البيئات المقاومة للانفجار، حيث يمكن وضع معدات الاحتراق والمعدات الكهربائية بعيدًا عن البيئة القابلة للانفجار.

هناك احتمال أن يؤدي التدفئة تحت الأرضية إلى زيادة انبعاث الغازات ومتلازمة المباني المريضة في البيئة، خاصة عند استخدام السجاد كأرضية.

تُنتج أنظمة التدفئة الأرضية الكهربائية مجالات مغناطيسية منخفضة التردد (في  نطاق 50-60 هرتز)، وتكون هذه المجالات أكثر وضوحًا في الأنظمة القديمة ذات السلك الواحد مقارنةً بالأنظمة الحديثة ذات السلكين. [ 51 ] [ 52 ] وقد صنّفت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) المجالات المغناطيسية الثابتة ومنخفضة التردد على أنها قد تكون مسرطنة (المجموعة 2B). [ 53 ]

طول العمر والصيانة والإصلاح

تُشابه صيانة وإصلاح المعدات تلك المُتبعة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الأخرى التي تعمل بالماء أو الكهرباء ، باستثناء حالة وجود أنابيب أو كابلات أو حصائر مُدمجة في الأرضية. وقد شهدت التجارب المبكرة (على سبيل المثال، المنازل التي بناها ليفيت وإيشلر، حوالي عام 1940-1970) أعطالًا في أنظمة الأنابيب النحاسية والفولاذية المُدمجة، بالإضافة إلى أعطال حمّلتها المحاكم لشركات شل وجوديير وغيرها بسبب استخدام مواد البولي بيوتيلين والإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM) . [ 54 ] [ 55 ] كما ظهرت بعض الادعاءات المُعلنة عن أعطال في ألواح الجبس المُدفأة كهربائيًا منذ منتصف التسعينيات. [ 56 ]

تُعزى معظم حالات الفشل المرتبطة بالتركيبات إلى الإهمال في موقع العمل، وأخطاء التركيب، وسوء التعامل مع المنتج، مثل التعرض للأشعة فوق البنفسجية. وتُسهم اختبارات الضغط قبل الصب، المطلوبة بموجب معايير تركيب الخرسانة [ 57 ] وإرشادات الممارسات الجيدة [ 58 ] لتصميم وبناء وتشغيل وإصلاح أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية، في الحد من المشاكل الناجمة عن التركيب والتشغيل غير السليمين.

أثبتت الأنظمة السائلة التي تستخدم البولي إيثيلين المتشابك (PEX)، وهو منتج طُوّر في ثلاثينيات القرن الماضي ومشتقاته المختلفة مثل PE-rt، أداءً موثوقًا به على المدى الطويل في تطبيقات المناخ البارد القاسي، مثل أسطح الجسور، وساحات وقوف الطائرات، ومنصات الهبوط. وقد أصبح PEX خيارًا شائعًا وموثوقًا للاستخدام المنزلي في بناء ألواح الخرسانة الجديدة، وبناء عوارض الأرضيات الجديدة، بالإضافة إلى تجديد العوارض القائمة. ونظرًا لأن هذه المواد تُصنع من البولي إيثيلين وروابطها متشابكة، فإنها تتمتع بمقاومة عالية للتآكل أو الإجهادات الحرارية والضغطية المرتبطة بأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء السائلة التقليدية. [ 59 ] ولضمان موثوقية PEX، يجب أن تكون إجراءات التركيب دقيقة (خاصة عند الوصلات)، ويجب اتباع مواصفات الشركة المصنعة بدقة فيما يتعلق بأقصى درجة حرارة للماء أو السائل، وما إلى ذلك.

التصميم والتركيب

اعتبارات عامة لوضع أنابيب التدفئة والتبريد الإشعاعية في تركيبات الأرضيات حيث قد توجد مكونات أخرى لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والسباكة
أنظمة التدفئة والتبريد الأرضية النموذجية. ستحدد الممارسات المحلية واللوائح والمعايير وأفضل الممارسات وأنظمة مكافحة الحرائق المواد والأساليب الفعلية.

تخضع هندسة أنظمة التبريد والتدفئة تحت الأرضيات لمعايير وإرشادات الصناعة. [ 60 ] [ 61 ] [ ملاحظات 2 ]

التصميم التقني

تعتمد كمية الحرارة المتبادلة من أو إلى نظام تحت الأرضية على معاملات انتقال الحرارة الإشعاعية والحملية مجتمعة .

  • انتقال الحرارة الإشعاعي ثابت بناءً على ثابت ستيفان-بولتزمان .
  • تتغير عملية انتقال الحرارة بالحمل الحراري بمرور الوقت تبعًا لـ
    • كثافة الهواء وبالتالي قدرته على الطفو. تتغير قدرة الهواء على الطفو تبعاً لدرجات حرارة السطح و
    • حركة الهواء القسرية الناتجة عن المراوح وحركة الأشخاص والأشياء في المكان.

يكون انتقال الحرارة بالحمل الحراري في أنظمة التدفئة الأرضية أكبر بكثير عند تشغيل النظام في وضع التدفئة مقارنةً بوضع التبريد. [ 62 ] عادةً ما يُمثل مُكوّن الحمل الحراري في التدفئة الأرضية ما يقارب 50% من إجمالي انتقال الحرارة، بينما يقلّ هذا المُكوّن عن 10% في التبريد الأرضي. [ 63 ]

اعتبارات الحرارة والرطوبة

عندما تتشارك أنابيب التسخين والتبريد أو كابلات التدفئة نفس المساحات مع مكونات المبنى الأخرى، قد يحدث انتقال حراري طفيلي بين أجهزة التبريد، ومناطق التخزين البارد، وخطوط المياه الباردة المنزلية، وقنوات التكييف والتهوية. وللتحكم في ذلك، يجب عزل الأنابيب والكابلات ومكونات المبنى الأخرى جيدًا.

مع نظام التبريد تحت الأرضية، قد يتجمع التكثيف على سطح الأرضية. ولمنع ذلك، تُحفظ رطوبة الهواء منخفضة، أقل من 50%، وتُحافظ على درجة حرارة الأرضية أعلى من نقطة الندى ، 19 درجة مئوية (66 فهرنهايت). [ 64 ]

أنظمة ومواد البناء

  • فقدان الحرارة إلى ما تحت مستوى الأرض
  • فقدان الحرارة في إطار الأرضية الخارجية
    • تعمل الأرضية الفرعية المُدفأة أو المُبردة على زيادة فرق درجة الحرارة بين الهواء الخارجي والأرضية المُكيفة.
    • يجب بعد ذلك عزل التجاويف التي تشكلها أخشاب الهيكل مثل العوارض والقطع المزخرفة والأجزاء الكابولية باستخدام مواد عازلة صلبة أو من نوع الألواح أو الرش ذات قيمة مناسبة بناءً على المناخ وتقنيات البناء.
  • اعتبارات البناء والأرضيات الصلبة الأخرى
    • يجب أن تتحمل الأرضيات الخرسانية الانكماش والتمدد الناتجين عن عملية المعالجة والتغيرات في درجة الحرارة.
    • يجب أن تتبع أوقات المعالجة ودرجات الحرارة للأرضيات المصبوبة (الخرسانة، والطبقات العلوية خفيفة الوزن) معايير الصناعة.
    • تُعد فواصل التحكم والتمدد وتقنيات قمع الشقوق ضرورية لجميع أنواع الأرضيات المبنية من الطوب، بما في ذلك:
  • أرضيات خشبية
    • يعتمد استقرار أبعاد الخشب بشكل أساسي على محتوى الرطوبة، [ 68 ] ومع ذلك، يمكن لعوامل أخرى أن تخفف من التغيرات التي تطرأ على الخشب عند تسخينه أو تبريده، بما في ذلك؛
  • معايير الأنابيب [ ملاحظات 3 ]

نظام التحكم

يمكن أن تحتوي أنظمة التدفئة والتبريد تحت الأرضية على عدة نقاط تحكم، بما في ذلك إدارة ما يلي:

  • درجات حرارة السوائل في محطة التدفئة والتبريد (مثل الغلايات، والمبردات، ومضخات الحرارة).
    • يؤثر على الكفاءة
  • درجات حرارة السوائل في شبكة التوزيع بين المحطة ومشعبات الإشعاع.
    • يؤثر على تكاليف رأس المال والتشغيل
  • درجات حرارة السوائل في أنظمة أنابيب PE-x، والتي تستند إلى؛ [ 28 ]
    • متطلبات التدفئة والتبريد
    • تباعد الأنابيب
    • الخسائر الصاعدة والهابطة
    • خصائص الأرضيات
  • درجة الحرارة التشغيلية
  • درجات حرارة السطح لـ؛ [ 69 ]
    • راحة
    • الصحة والسلامة
    • سلامة المواد
    • نقطة الندى (لتبريد الأرضيات).

مخطط ميكانيكي

مثال على مخطط نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) القائم على الإشعاع

يوضح الشكل مخططًا ميكانيكيًا مبسطًا لنظام التدفئة والتبريد تحت الأرضية لتحقيق جودة الراحة الحرارية [ 69 ] مع نظام منفصل لمعالجة الهواء لتحسين جودة الهواء الداخلي . [ 70 ] [ 71 ] في المنازل السكنية عالية الأداء ذات الحجم المتوسط ​​(على سبيل المثال، أقل من 3000  قدم مربع (278  مترًا مربعًا ) من إجمالي مساحة الأرضية المكيفة)، سيشغل هذا النظام، باستخدام أجهزة التحكم الهيدرونية المصنعة، مساحة تعادل تقريبًا مساحة حمام مكون من ثلاث أو أربع قطع.

نمذجة أنماط الأنابيب باستخدام تحليل العناصر المحدودة

يُتيح نمذجة أنماط أنابيب التدفئة الإشعاعية (أو الأنابيب أو الحلقات) باستخدام تحليل العناصر المحدودة (FEA) التنبؤ بالانتشار الحراري وجودة درجة حرارة السطح أو كفاءة تصميمات الحلقات المختلفة. يُفيد أداء النموذج (الصورة اليسرى أدناه) والصورة على اليمين في فهم العلاقات بين مقاومة الأرضيات، وموصلية الكتلة المحيطة، والمسافات بين الأنابيب، والأعماق، ودرجات حرارة السوائل. وكما هو الحال مع جميع عمليات محاكاة FEA، فإنها تُصوّر لقطةً زمنيةً لتجميعة مُحددة، وقد لا تُمثّل جميع تجميعات الأرضيات أو الأنظمة التي تعمل لفترة طويلة في حالة استقرار. يتمثل التطبيق العملي لتحليل العناصر المحدودة بالنسبة للمهندس في القدرة على تقييم كل تصميم من حيث درجة حرارة السائل، وفقدان الحرارة العكسي، وجودة درجة حرارة السطح. ومن خلال عدة تكرارات، يُمكن تحسين التصميم للحصول على أدنى درجة حرارة للسائل في التدفئة وأعلى درجة حرارة للسائل في التبريد، مما يُمكّن معدات الاحتراق والضغط من تحقيق أقصى كفاءة مُصنّفة لها.

الاقتصاد

تتفاوت أسعار أنظمة التدفئة والتبريد تحت الأرضيات بشكل كبير تبعًا للاختلافات الإقليمية، والمواد المستخدمة، والتطبيق، ومدى تعقيد المشروع. وتُستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في دول الشمال الأوروبي وآسيا وأوروبا . ونتيجةً لذلك، يُعدّ السوق أكثر نضجًا، وتكون الأنظمة فيه أقل تكلفة نسبيًا مقارنةً بالأسواق الأقل نموًا ، مثل أمريكا الشمالية، حيث تتراوح حصة أنظمة التدفئة والتبريد السائلة بين 3% و7% من إجمالي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (وفقًا لإحصاءات كندا ومكتب الإحصاء الأمريكي ).

في المباني الموفرة للطاقة، مثل المباني السلبية (Passive House) أو مباني R-2000 أو مباني الطاقة الصافية الصفرية (Net Zero Energy) ، يمكن تركيب صمامات حرارية بسيطة للمشعاعات ، بالإضافة إلى مضخة تدوير صغيرة وسخان تكثيف صغير، يتم التحكم بهما إما بدون أو مع نظام إعادة ضبط أساسي للماء الساخن [ 72 ] . كما تُعد الأنظمة الاقتصادية القائمة على المقاومة الكهربائية مفيدة في المناطق الصغيرة كالحمامات والمطابخ، وكذلك في المباني بأكملها حيث تكون أحمال التدفئة منخفضة للغاية. أما المباني الأكبر حجمًا، فتحتاج إلى أنظمة أكثر تطورًا لتلبية احتياجات التبريد والتدفئة، وغالبًا ما تتطلب أنظمة تحكم لإدارة المباني لتنظيم استهلاك الطاقة والتحكم في البيئة الداخلية بشكل عام.

تُعدّ أنظمة التدفئة الإشعاعية منخفضة الحرارة وأنظمة التبريد الإشعاعية عالية الحرارة مناسبةً لأنظمة الطاقة المركزية (الأنظمة المجتمعية) نظرًا لاختلاف درجات الحرارة بين المحطة والمباني، مما يسمح باستخدام شبكات توزيع معزولة ذات أقطار صغيرة ومتطلبات طاقة ضخ منخفضة. كما تُمكّن درجات حرارة العودة المنخفضة في التدفئة ودرجات حرارة العودة المرتفعة في التبريد محطة الطاقة المركزية من تحقيق أقصى كفاءة. ويمكن تطبيق مبادئ الطاقة المركزية مع أنظمة التدفئة تحت الأرضية على المباني متعددة الطوابق المستقلة، مع تحقيق نفس المزايا. [ 73 ] بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ أنظمة التدفئة الإشعاعية تحت الأرضية مثاليةً لمصادر الطاقة المتجددة، بما في ذلك أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية وأنظمة الطاقة الشمسية الحرارية ، أو أي نظام يُمكن فيه استعادة الحرارة المهدرة.

في ظلّ التوجه العالمي نحو الاستدامة ، تدعم الاعتبارات الاقتصادية طويلة الأجل ضرورة التخلص، قدر الإمكان، من استخدام الضغط للتبريد والاحتراق للتدفئة . وبالتالي، سيكون من الضروري استخدام مصادر حرارة منخفضة الجودة، والتي يُعدّ التدفئة والتبريد الإشعاعي تحت الأرض خيارًا مناسبًا لها.

كفاءة النظام

يأخذ تحليل كفاءة النظام واستهلاك الطاقة في الاعتبار أداء غلاف المبنى، وكفاءة محطة التدفئة والتبريد، وضوابط النظام، وموصلية الطاقة، وخصائص السطح، والمسافة بين الأنابيب/العناصر، وعمق اللوحة الإشعاعية، ودرجات حرارة سائل التشغيل، وكفاءة تحويل الأسلاك إلى ماء في المضخات. [ 74 ] ويتم تحليل كفاءة الأنظمة الكهربائية بعمليات مماثلة، وتشمل كفاءة توليد الكهرباء .

على الرغم من أن كفاءة أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية لا تزال موضع نقاش مستمر، مع وجود العديد من الادعاءات غير الموثقة والأبحاث العلمية التي تعرض وجهتي النظر، فإن انخفاض درجة حرارة سائل العودة في التدفئة وارتفاعها في التبريد يمكّن الغلايات المكثفة [ 75 ] والمبردات [ 76 ] والمضخات الحرارية [ 77 ] من العمل بأقصى كفاءة هندسية أو بالقرب منها . [ 78 ] [ 79 ] وتُعزى الكفاءة الأعلى لتدفق "السلك إلى الماء" مقارنةً بتدفق "السلك إلى الهواء" إلى السعة الحرارية الأكبر للماء، مما يُرجّح كفة الأنظمة القائمة على السوائل على الأنظمة القائمة على الهواء. [ 80 ] وقد أظهرت كل من التطبيقات الميدانية وأبحاث المحاكاة وفورات كبيرة في الطاقة الكهربائية مع أنظمة التبريد الإشعاعي وأنظمة الهواء الخارجي المخصصة، والتي تستند جزئيًا إلى المبادئ المذكورة سابقًا. [ 81 ] [ 82 ]

في المنازل السلبية ، أو منازل R-2000، أو المباني ذات الطاقة الصافية الصفرية، توفر درجات الحرارة المنخفضة لأنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية فرصًا كبيرة لاستغلال الطاقة المتاحة . [ 83 ]

في أنظمة التدفئة الأرضية السكنية، تلعب مادة مشعب التوزيع دورًا حاسمًا في الأداء الحراري والمتانة. وتُستخدم مشعبات التوزيع المصنوعة من النحاس المطلي بالنيكل على نطاق واسع نظرًا لموصليتها الحرارية العالية ومقاومتها المحسّنة للتآكل مقارنةً ببدائل الفولاذ المقاوم للصدأ.

تشير الأبحاث الصادرة عن الهيئات الصناعية إلى أن **مشعبات النحاس المطلية بالنيكل يمكن أن تعزز كفاءة النظام وعمره الافتراضي في تطبيقات التدفئة الأرضية**. [ 84 ] [ 85 ]

اعتبارات الكفاءة لمواد أسطح الأرضيات

تتأثر كفاءة النظام أيضًا بنوع غطاء الأرضية الذي يعمل كطبقة إشعاعية فاصلة بين كتلة الأرضية وشاغلي ومحتويات الحيز المكيف. فعلى سبيل المثال، يتميز السجاد بمقاومة أعلى أو موصلية حرارية أقل من البلاط. لذا، تحتاج الأرضيات المغطاة بالسجاد إلى العمل عند درجات حرارة داخلية أعلى من البلاط، مما قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة الغلايات ومضخات الحرارة. مع ذلك، عندما يكون نوع غطاء الأرضية معروفًا وقت تركيب النظام، يمكن تحقيق درجة حرارة الأرضية الداخلية المطلوبة لهذا النوع من الغطاء من خلال التباعد المناسب بين الأنابيب دون التأثير على كفاءة النظام (مع العلم أن ارتفاع درجات حرارة الأرضية الداخلية قد يؤدي إلى زيادة فقدان الحرارة من أسطح الأرضية غير المتصلة بالغرفة). [ 86 ]

تُعدّ معامل الانبعاثية والانعكاسية والامتصاصية لسطح الأرضية من العوامل الحاسمة في تحديد تبادل الحرارة مع شاغلي المكان والغرفة. تتميز مواد الأرضيات غير المصقولة ومعالجاتها بمعاملات انبعاثية عالية جدًا (من 0.85 إلى 0.95)، ولذلك فهي تُعدّ مشعات حرارية جيدة . [ 87 ]

مع أنظمة التدفئة والتبريد تحت الأرضية ("الأرضيات القابلة للعكس")، فإن أسطح الأرضيات ذات الامتصاص العالي والانبعاثية العالية والانعكاس المنخفض هي الأكثر استحسانًا .

التقييم الحراري

صور حرارية لغرفة يتم تسخينها بنظام تدفئة إشعاعية منخفضة الحرارة بعد وقت قصير من بدء تشغيل النظام

التصوير الحراري أداة مفيدة لرصد الكفاءة الحرارية الفعلية لنظام التدفئة والتبريد تحت الأرضية، بدءًا من مرحلة التشغيل (كما هو موضح) وحتى وصوله إلى ظروف التشغيل المستقرة. في مرحلة التشغيل، يسهل تحديد موقع الأنابيب، لكن الأمر يصبح أقل وضوحًا مع انتقال النظام إلى حالة الاستقرار . من المهم تفسير الصور الحرارية بشكل صحيح. وكما هو الحال في تحليل العناصر المحدودة (FEA)، فإن ما يُرى يعكس الظروف السائدة وقت التقاط الصورة، وقد لا يُمثل ظروف الاستقرار. على سبيل المثال، قد تبدو الأسطح الظاهرة في الصور "ساخنة"، لكنها في الواقع أقل من درجة حرارة الجلد ودرجة حرارة الجسم الداخلية، كما أن القدرة على "رؤية" الأنابيب لا تعني بالضرورة "الشعور" بها. يُمكن للتصوير الحراري أيضًا الكشف عن عيوب في أغلفة المبنى (الصورة اليسرى، تفاصيل تقاطع الزاوية)، والجسور الحرارية (الصورة اليمنى، الدعامات)، وفقدان الحرارة المرتبط بالأبواب الخارجية (الصورة الوسطى).

أمثلة عالمية لمبانٍ حديثة كبيرة تستخدم التدفئة والتبريد الإشعاعي

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 بين، ر.، أوليسن، ب.، كيم، ك.و.، تاريخ أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية، مجلة ASHRAE، الجزء 1، يناير 2010
  2. ↑ غو، كيو، (2005)، العمارة والتخطيط الصينيان: أفكار، أساليب، تقنيات. شتوتغارت: دار نشر أكسل مينغز، الجزء 1، الفصل 2، الصفحات 20-27
  3. ^ برينجل، هـ.، (2007)، المعركة على جسر أماناك. علم الآثار. 60(3)
  4. ↑ "تاريخ واستخدام نظام أوندول: نظام التدفئة التقليدي في كوريا" . صحيفة غوانغجو نيوز . 25 ديسمبر 2012. تاريخ الاطلاع: 25 يناير 2026 .
  5. ↑ فوربس، آر جيه (1966). دراسات في التكنولوجيا القديمة . ليدن: إي جيه بريل. ISBN 9004006214. OCLC 931299038 . 
  6. 1 2 بين، ر.، أوليسن، ب.، كيم، ك.و.، تاريخ أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية، مجلة ASHRAE، الجزء 2، يناير 2010
  7. ↑ أوراق بحثية حول الحمامات العامة التقليدية - الحمام - في منطقة البحر الأبيض المتوسط، Archnet-IJAR، المجلة الدولية للبحوث المعمارية، المجلد 3، العدد 1: 157-170، مارس 2009
  8. ↑ كينيدي، هـ.، من بوليس إلى المدينة: التغير الحضري في سوريا في أواخر العصور القديمة وبداية العصر الإسلامي، الماضي والحاضر (1985) 106 (1): 3-27. doi : 10.1093/past/106.1.3
  9. ↑ رشتي، سي. (مقدمة)، الحفاظ على المناطق الحضرية وتطويرها في أفغانستان، برنامج المدن التاريخية التابع لمؤسسة الآغا خان، مؤسسة الآغا خان للثقافة، مايو 2007
  10. ^ "متحف زامكوي ومالبوركو" . www.zamek.malbork.pl .
  11. ↑ "المفوضية العليا لإحياء قلعة أربيل، الحمام" . erbilcitadel.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-07-05.
  12. ↑ غالو، إي.، جان سيمون بونمان (1743-1830) وأصول التدفئة المركزية بالماء الساخن، المؤتمر الدولي الثاني لتاريخ البناء، كلية كوينز، كامبريدج، المملكة المتحدة، حررته جمعية تاريخ البناء، 2006
  13. ↑ بروغمان، ر.، التدفئة المركزية والتهوية القسرية: الأصول والآثار على التصميم المعماري، JSAH، المجلد 37، العدد 3، أكتوبر 1978.
  14. ↑ التاريخ الطبي والجراحي لحرب التمرد الجزء الثالث، المجلد الثاني، التاريخ الجراحي، 1883.
  15. ↑ " العلم عن بعد" . www.brooklyn.cuny.edu
  16. ↑ التدفئة بالألواح، ورقة هيكلية رقم 19، أوسكار فابر، الحاصل على وسام الإمبراطورية البريطانية، ودكتوراه فخرية في القانون المدني، ودكتوراه في العلوم (الهندسة)، مؤسسة المهندسين المدنيين، مايو 1947، ص 16
  17. ↑ جمعية PEX، تاريخ وتأثير أنابيب PEX على جودة البيئة الداخلية، "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 28-11-2010 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 28-11-2010 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  18. ↑ بيوركستن يختبر أنابيب تسخين بلاستيكية جديدة، (7 يونيو 1951)، مكتب قصاصات الصحافة الموحد بالولايات المتحدة، شيكاغو
  19. ↑ "الموسوعة الكندية، الصناعة - صناعة البتروكيماويات" . مؤرشفة من الأصل في 20 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليها في 15 سبتمبر 2010 .
  20. ↑ راش، ك.، (1997) رحلة باحث هندسي، معهد الهندسة الكندي، تاريخ ومحفوظات معهد الهندسة الكندي
  21. ↑ إنجل، ت. (1990) البولي إيثيلين، بلاستيك حديث من اكتشافه حتى اليوم
  22. ↑ ، مو، ك.، 2010، الأسطح النشطة حراريًا في الهندسة المعمارية، مطبعة برينستون المعمارية، رقم ISBN 978-1-56898-880-1
  23. ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) في 4 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليها في 17 سبتمبر 2015 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  24. ↑ بولين، تيم (18 نوفمبر 2021). "دليلك الشامل للتدفئة الأرضية - بما في ذلك التكاليف" . بناء المنازل وتجديدها . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2024 .
  25. ↑ "تدفئة أرضية خشبية معلقة" . Nu-Heat . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-02-2025 .
  26. ↑ كولاريك، ج.، يانغ، ل.، التنشيط الحراري للكتلة (الفصل 5) مع دليل الخبراء الجزء 2، الملحق 44 من اللجنة الاقتصادية والاجتماعية للمباني التابعة للوكالة الدولية للطاقة، دمج العناصر المستجيبة بيئياً في المباني، 2009
  27. ↑ ليمان، ب.، دورر، ف.، كوشينز، م.، نطاق تطبيق أنظمة المباني المنشطة حرارياً، الطاقة والمباني، 39: 593-598، 2007
  28. 1 2 الفصل 6، التدفئة والتبريد بالألواح، دليل أنظمة ومعدات ASHRAE لعام 2000
  29. ↑ "أنظمة التدفئة ذات درجات الحرارة المنخفضة، زيادة كفاءة الطاقة وتحسين الراحة، الملحق 37، الرابطة الدولية للطاقة" (ملف PDF) . lowex.org .
  30. ↑ إنجو، أغنيشكا؛ كيو إل كونترولز (26-06-2024). "مضخة الحرارة والتدفئة الأرضية - مزيج مثالي" . إنجو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-10-2024 .
  31. ↑ بويرسترا أ.، أوب ت فيلد ب.، إيدمز هـ. (2000)، مزايا أنظمة التدفئة منخفضة الحرارة من حيث الصحة والسلامة والراحة: مراجعة أدبية. وقائع مؤتمر المباني الصحية 2000، إسبو، فنلندا، 6-10 أغسطس 2000.
  32. ↑ Eijdems, HH, Boerrsta, AC, Op 't Veld, PJ, أنظمة التدفئة ذات درجة الحرارة المنخفضة: التأثير على جودة الهواء الداخلي والراحة الحرارية واستهلاك الطاقة ، الوكالة الهولندية للطاقة والبيئة (NOVEM) (حوالي 1996)
  33. ↑ ريا، دكتوراه في الطب، ويليام جيه، "البيئات المثلى للصحة المثلى والإبداع"، مركز الصحة البيئية - دالاس، تكساس.
  34. ↑ "شراء منزل مناسب لمرضى الحساسية: أسئلة وأجوبة مع الدكتور ستيفن لوكي" . مركز الحساسية والربو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2010 .
  35. ↑ أسادا، هـ.، بويلمان، إي سي، تحليل الطاقة المتاحة لنظام تدفئة إشعاعية منخفضة الحرارة، هندسة خدمات المباني، 25: 197-209، 2004
  36. ↑ بابياك ج.، أوليسن، ب.و.، بيتراش، د.، التسخين بدرجة حرارة منخفضة والتبريد بدرجة حرارة عالية - أنظمة سطحية مدمجة تعتمد على الماء، دليل REHVA رقم 7، فورسان كيريابينو أو واي - فورسان، فنلندا، 2007
  37. ↑ مايرهانس، آر إيه، تبريد الألواح والاقتران الأرضي، معاملات الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء، المجلد 99 (2): 511-518، 1993
  38. ↑ كيلكيس، بي آي، مزايا الجمع بين المضخات الحرارية وأنظمة الألواح المشعة وأنظمة التبريد، نشرة مركز المضخات الحرارية التابع لوكالة الطاقة الدولية 11 (4): 28-31، 1993
  39. ↑ شانتراسريسالاي، سي.، غاتي، في.، فيشر، دي إي، شيتزل، دي جي، التحقق التجريبي من محاكاة الإشعاع الحراري منخفض الحرارة لبرنامج EnergyPlus، معاملات ASHRAE، المجلد 109 (2): 614-623، 2003
  40. ↑ تشابمان، ك.س.، دي جريف، ج.م.، واتسون، ر.د.، تحليل الراحة الحرارية باستخدام BCAP لتحديث مسكن مُدفأ إشعاعيًا (RP-907)، معاملات ASHRAE، المجلد 103 (1): 959-965، 1997
  41. ↑ دي كارلي، م.، زاريلا، أ.، زيكين، ر.، مقارنة بين أرضية مشعة وجدارين مشعّين من حيث الطلب على طاقة التدفئة والتبريد ، معاملات الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء، المجلد 115 (2)، لويزفيل 2009
  42. ↑ غاتي، في إس، شيتزل، دي جي، برايان، إتش، أديسون، إم، الأداء السلبي لمسكن ذي كتلة عالية: بيانات فعلية مقابل المحاكاة، معاملات ASHRAE، المجلد 109 (2): 598-605، 2003
  43. ↑ كورت، ك.أ.، ديركس، ج.أ.، هوستيك، د.ج.، إليوت، د.ب.، تحليل وفورات الطاقة خلال دورة حياة تقنيات المباني المدعومة من وزارة الطاقة الأمريكية (PNNL-18658)، مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (لصالح وزارة الطاقة الأمريكية)، أغسطس 2009
  44. ↑ روث، ك.و.، ويستفالن، د.، ديكمان، ج.، هاميلتون، س.د.، غوتزلر، و.، خصائص استهلاك الطاقة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المباني التجارية، المجلد الثالث: إمكانات توفير الطاقة، تياكس، 2002
  45. ↑ تحليل إمكانات الطاقة المتجددة في القطاع السكني من خلال محاكاة طاقة المباني عالية الدقة، مؤسسة الرهن العقاري والإسكان الكندية، السلسلة الفنية 08-106، نوفمبر 2008
  46. ^ Herkel، S.، Miara، M.، Kagerer، F. (2010)، Systemintegration Solar + Wärmepumpe، معهد فراونهوفر für Solare Energiesysteme ISE
  47. ↑ باسكن، إي.، تقييم أنظمة التدفئة والتبريد المائية بالهواء القسري والتدفئة والتبريد الإشعاعية للألواح، معاملات ASHRAE، المجلد 111 (1): 525-534، 2005
  48. ↑ هوف، جيه في، كورت، إس إم، بيئات معيشية داعمة: المفهوم الأول لمسكن مصمم لكبار السن المصابين بالخرف، الخرف، المجلد 8، العدد 2، 293-316 (2009) doi : 10.1177/1471301209103276
  49. ↑ هاشيجوتشي، ن.، توتشيهارا، ي.، أوناكا، ت.، تسوتشيدا، س.، أوتسوكي، ت.، الاستجابات الفسيولوجية والذاتية لدى كبار السن عند استخدام أنظمة التدفئة الأرضية وتكييف الهواء، مجلة الأنثروبولوجيا الفسيولوجية والعلوم الإنسانية التطبيقية، 23: 205-213، 2004
  50. ↑ سبرينغر، دبليو إي، نيفينز، آر جي، فيرهيرم، إيه إم، مايكلز، كيه بي، تأثير درجة حرارة سطح الأرضية على الراحة: الجزء الثالث، كبار السن، معاملات الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء 72: 292-300، 1966
  51. ↑ معلومات عن المجالات الكهرومغناطيسية في التدفئة الأرضية .
  52. ↑ أنظمة التدفئة الأرضية الكهربائية [المكتب الاتحادي السويسري للصحة العامة
  53. ↑ الإشعاع غير المؤين، الجزء 1: المجالات الكهربائية والمغناطيسية الساكنة والمنخفضة التردد للغاية (ELF) مؤرشفة في 17-03-2017 في آلة Wayback، الوكالة الدولية لأبحاث السرطان، 2002
  54. ↑ تم الإعلان عن تسوية في دعوى جماعية مع شركة شل، "نسخة مؤرشفة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 3 فبراير 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 سبتمبر 2010 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  55. ↑ "غالانتي ضد شركة غوديير للإطارات والمطاط، وكيلمان ضد شركة غوديير للإطارات والمطاط وآخرين" . entraniisettlement.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-02-2010.
  56. ↑ "ألواح السقف المشعة، وزارة الشؤون البلدية، فرع السلامة الكهربائية، مقاطعة كولومبيا البريطانية، 1994" (ملف PDF) . eiabc.org . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26-07-2011.
  57. ↑ "متطلبات كود البناء ACI 318-05 للخرسانة الإنشائية والتعليقات" . concrete.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14-09-2010.
  58. ↑ على سبيل المثال، جمعية الألواح المشعة، والمعهد الكندي للسباكة والتدفئة، وجمعية الراحة البيئية الحرارية في كولومبيا البريطانية، ومعايير المنظمة الدولية للمقاييس (ISO).
  59. ↑ "معهد الأنابيب البلاستيكية، حقائق حول أنظمة أنابيب البولي إيثيلين المتشابك (PEX)" (ملف PDF) . plasticpipe.org . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2010 .
  60. ↑ معيار ANSI/ASHRAE 55 - الظروف البيئية الحرارية لإشغال الإنسان
  61. ↑ ISO 7730:2005، بيئة العمل الحرارية - التحديد التحليلي وتفسير الراحة الحرارية باستخدام حساب مؤشري PMV وPPD ومعايير الراحة الحرارية المحلية
  62. ↑ بين، ر.، كيلكيس، ب.، 2010، دورة قصيرة حول أساسيات التدفئة والتبريد بالألواح، الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء، < "معهد ASHRAE التعليمي. وصف الندوات والدورات" . مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2010. تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2010 .>
  63. ↑ "فرع جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء في سنغافورة" ( ملف PDF) . www.ashrae.org.sg
  64. ↑ موما، س.، 2001، تصميم أنظمة الهواء الخارجي المخصصة، مجلة ASHRAE، 29-31
  65. ↑ الجدول 3: الموصلية الحرارية للتربة، دليل ASHRAE لعام 2008 - أنظمة ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
  66. ↑ مصادقة وزارة الموارد الطبيعية الكندية (NRCan) على سياسات وإجراءات تصميم المباني الجديدة وتفسيرها لنموذج قانون الطاقة الوطني للمباني التجارية (MNECB)، 2009
  67. ↑ بوسوليل-موريسون، آي.، بايج كيميري، بي.، تحليل بدائل عزل الطوابق السفلية، جامعة كارلتون، أبريل 2009
  68. ↑ دليل الخشب، الخشب كمادة هندسية، وزارة الزراعة الأمريكية، دائرة الغابات، مختبر منتجات الغابات، 2010
  69. 1 2 معيار ANSI/ASHRAE رقم 55 - الظروف البيئية الحرارية لإشغال الإنسان
  70. ↑ معيار ASHRAE 62.1 للتهوية من أجل جودة هواء داخلي مقبولة
  71. ↑ معيار ASHRAE 62.2: التهوية وجودة الهواء الداخلي المقبولة في المباني السكنية منخفضة الارتفاع
  72. ↑ بوتشر، ت.، نظام توزيع حراري هيدرونيك بقاعدة جدارية مع تحكم إعادة ضبط خارجي لتمكين استخدام غلاية تكثيف، مختبر بروكهافن الوطني، (لصالح) مكتب تكنولوجيا المباني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، أكتوبر 2004
  73. ↑ "أوليسن، ب.، سيموندز، ب.، دوران، ت.، بين، ر.، الأنظمة المتكاملة رأسياً في المباني متعددة الطوابق المستقلة، مجلة ASHRAE، المجلد 47، العدد 6، يونيو 2005" (ملف PDF) . psu.edu .
  74. ↑ "سخان، 7 سخانات مياه بدون خزان، ميان يوسف، ديسمبر 2019" . fashionpk.pk . 18 نوفمبر 2017.
  75. ↑ الشكل 5: تأثير درجة حرارة الماء الداخل على كفاءة الغلايات المكثفة، الفصل 27، الغلايات، دليل أنظمة ومعدات ASHRAE لعام 2000
  76. ↑ ثورنتون، بكالوريوس، وانغ، دبليو، لين، دكتوراه في الطب، روزنبرغ، ماجستير، ليو، ب، (سبتمبر 2009)، وثيقة الدعم الفني: حزم تكنولوجيا تصميم توفير الطاقة بنسبة 50% للمباني المكتبية المتوسطة، مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني لوزارة الطاقة الأمريكية، DE-AC05-76RL01830
  77. ↑ جيانغ، و.، وينارسكي، د.و.، كاتيبامولا، س.، أرمسترونغ، ب.ر.، التكامل الفعال من حيث التكلفة لمعدات التبريد الأساسية منخفضة الرفع (التقرير النهائي)، مختبر باسيفيك نورث ويست الوطني، أُعدّ لبرنامج إدارة الطاقة الفيدرالي التابع لمكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة بوزارة الطاقة الأمريكية، ديسمبر 2007
  78. ↑ فيتزجيرالد، د. هل يستخدم التدفئة بالهواء الدافئ طاقة أقل من التدفئة الإشعاعية؟ إجابة واضحة، هندسة خدمات المباني، بحوث وتكنولوجيا 1983؛ 4؛ 26، doi : 10.1177/014362448300400106
  79. ↑ أوليسن، بي دبليو، دي كارلي، إم، أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية المدمجة: أثر التوجيه الأوروبي الجديد لأداء الطاقة في المباني ومعايير CEN ذات الصلة، الجزء 3: أداء الطاقة المحسوب للمباني المزودة بأنظمة مدمجة (مسودة)، 2005، < "Eu-ray - أعلى كفاءة طاقة عن طريق التدفئة والتبريد السطحي - التنزيلات" . مؤرشف من الأصل في 3 أكتوبر 2011. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2010 .>
  80. ↑ "الحرارة، والعمل، والطاقة" . www.engineeringtoolbox.com .
  81. ↑ "لي، إس بي، سونغ، دي إس، هوانغ، إس إتش، لي، إس واي، دراسة لتقييم أداء التبريد الأرضي المشع المدمج مع التهوية المتحكم بها، معاملات ASHRAE: البحث، 2005" (PDF) . nrel.gov .
  82. ↑ ليتش، م.، لوباتو، س.، هيرش، أ.، بليس، س.، تورشيليني، ب.، وثيقة الدعم الفني: استراتيجيات لتوفير 50% من الطاقة في المباني المكتبية الكبيرة، المختبر الوطني للطاقة المتجددة، تقرير فني، NREL/TP-550-49213، سبتمبر 2010
  83. ↑ الوكالة الدولية للطاقة، الملحق 37: أنظمة الطاقة المنخفضة للتدفئة والتبريد في المباني
  84. ↑ بيما – دليل مشعبات التدفئة الأرضية
  85. ↑ يو إف إتش دايركت (2025). "الدليل الشامل لموزعات التدفئة الأرضية (2025) - أيها الأفضل؟" . يو إف إتش دايركت .
  86. ↑ الشكل 9: مخطط تصميم التدفئة والتبريد باستخدام ألواح الأرضيات والأسقف، التدفئة والتبريد بالألواح، دليل أنظمة ومعدات ASHRAE لعام 2000
  87. ↑ بيدرسن، سي أو، فيشر، دي إي، ليندستروم، بي سي (مارس 1997)، تأثير خصائص السطح على ناتج الألواح المشعة، ASHRAE 876 TRP
  88. ↑ سيموندز، ب.، جاو، و.، هولست، س.، رويس، س.، استخدام الأرضيات المبردة بالإشعاع لتكييف المساحات الكبيرة والحفاظ على ظروف الراحة، معاملات ASHRAE، المجلد 106 (1): 695-701، 2000

ملحوظات

  1. ↑ (CHP) (انظر أيضًا إلى نظام التوليد المشترك للطاقة والحرارة المصغر وخلايا الوقود)
  2. ↑ نموذج لمعايير التصميم والتركيب:
    الجزء الأول: تحديد سعة التدفئة والتبريد التصميمية
    الجزء الثاني: التصميم، وتحديد الأبعاد، والتركيب
    الجزء 3: تحسين استخدام مصادر الطاقة المتجددة، بروكسل، بلجيكا.
    الجزء الأول: التعريفات والرموز
    الجزء الثاني: التدفئة الأرضية: إثبات طرق تحديد الناتج الحراري باستخدام طرق الحساب والاختبار
    الجزء الثالث: تحديد الأبعاد
    الجزء 4: التركيب
    الجزء 5: أسطح التسخين والتبريد المدمجة في الأرضيات والأسقف والجدران - تحديد الناتج الحراري
    ISO TC 205/ WG 5، البيئة الحرارية الداخلية
    ISO TC 205/ WG 8، أنظمة التدفئة والتبريد الإشعاعية
    ISO TC 205/ WG 8، أنظمة التدفئة والتبريد
  3. ↑ عينة من معايير الأنابيب المستخدمة في التدفئة تحت الأرضية:
    • ASTM F2623 - المواصفة القياسية لأنابيب البولي إيثيلين المقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة (PE-RT) SDR 9
    • ASTM F2788 - المواصفة القياسية لأنابيب البولي إيثيلين المتشابك (PEX)
    • ASTM F876 - المواصفة القياسية لأنابيب البولي إيثيلين المتشابك (PEX)
    • ASTM F2657 - طريقة الاختبار القياسية لتعرض أنابيب البولي إيثيلين المتشابك (PEX) للعوامل الجوية الخارجية
    • CSA B137.5 - أنظمة أنابيب البولي إيثيلين المتشابك (PEX) لتطبيقات الضغط
    • المواصفة القياسية الكندية C22.2 رقم 130، متطلبات كابلات التسخين الكهربائي المقاوم ومجموعات أجهزة التسخين
    • معيار UL 1673 - كابلات التدفئة الإشعاعية الكهربائية
    • معيار UL 1693 - ألواح التدفئة الإشعاعية الكهربائية ومجموعات ألواح التدفئة