شهدت أنظمة التدفئة والتبريد في المباني تطوراً ملحوظاً خلال العقود الأخيرة، حيث أصبح الهدف هو تحقيق راحة حرارية عالية مع تقليل استهلاك الطاقة. ومن أبرز هذه الأنظمة وأكثرها كفاءة، نظام التدفئة والتبريد الأرضي باستخدام الماء (Hydronic Radiant Floor Heating and Cooling)، الذي يعتمد على ضخ ماء ساخن أو بارد داخل شبكة من الأنابيب المدمجة في الأرضية، بحيث تنتقل الطاقة الحرارية إلى داخل الفراغات بشكل متجانس وفعّال.

آلية عمل النظام

المصدر الحراري أو البارد: للتدفئة يتم تسخين الماء عبر غلايات (Boilers) أو مضخات حرارية (Heat Pumps) بدرجات حرارة منخفضة (30–45°C). للتبريد يُبرّد الماء عبر مبردات (Chillers) أو أنظمة حرارية أرضية (Geothermal Systems) حتى (16–20°C).

شبكة الأنابيب: تُصنع عادة من أنابيب PEX أو النحاس، وتُرتب بشكل حلزوني أو شبكي لتحقيق توزيع متوازن.

انتقال الطاقة الحرارية: في وضع التدفئة تنتقل الحرارة من الماء الساخن عبر الأنابيب إلى الأرضية ومنها إلى الغرفة بالإشعاع والتوصيل. في وضع التبريد يمتص الماء البارد الحرارة من الأرضية ومن ثم من هواء الغرفة، مما يوفّر تبريداً لطيفاً بدون تيارات هوائية.

مزايا النظام المائي الأرضي

كفاءة الطاقة: يعمل بدرجات حرارة معتدلة، ما يقلل استهلاك الكهرباء والوقود.

توزيع حراري متجانس: لا توجد مناطق ساخنة أو باردة غير متوازنة.

راحة صحية: يقلل من حركة الغبار والجراثيم.

مرونة التصميم: يندمج تحت الأرضية، ما يمنح حرية أكبر في تصميم المساحات.

إمكانية الدمج مع الطاقة المتجددة: يمكن ربطه مع أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية أو الجوفية.

اعتبارات التصميم

العزل الحراري للأرضية لتقليل الفواقد.

المسافات بين الأنابيب (10–20 سم) لتحقيق التوزيع المتوازن.

سمك الطبقة الخرسانية لضمان تخزين وتوزيع فعّال للحرارة.

التحكم الذكي باستخدام منظمات حرارة وأجهزة استشعار للرطوبة.

استخدام مياه معالجة لتجنب التكلس والانسداد.

التطبيقات العملية

المنازل السكنية خصوصاً في المناطق الباردة.

المباني التجارية مثل الفنادق والمكاتب.

المؤسسات الطبية والتعليمية لتوفير بيئة صحية وخالية من تيارات الهواء.

الخلاصة

يمثل نظام التدفئة والتبريد الأرضي باستخدام الماء خياراً تقنياً مستداماً يجمع بين الكفاءة الطاقوية والراحة الحرارية والجمالية المعمارية. فهو يقلل من استهلاك الطاقة، ويعزز جودة الهواء الداخلي، ويدعم مفهوم المباني الخضراء. وبذلك يسهم في تحقيق أهداف التنمية المستدامة، وخاصة الهدف السابع: طاقة نظيفة وبأسعار معقولة والهدف الحادي عشر: مدن ومجتمعات مستدامة.

جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق .

التعليم الجيد