مبدأ تشغيل المسخن الكهربائي

المسخن الكهربائي هو جهاز كهربائي منزلي للتدفئة يعمل على رفع درجة حرارة الهواء في الغرفة من خلال الحمل الحراري. إنها أداة لا غنى عنها في حالة انخفاض درجة الحرارة على المدى القصير خلال فترة عدم التسخين للحفاظ على مناخ محلي مريح في مساحة المعيشة.

محتوى المقال

ما هو المسخن
- مبدأ تشغيل المسخن
- جهاز المسخن
مزايا وعيوب المسخن
حساب قوة المسخن

ما هو المسخن

يعد المسخن الحراري أحد أكثر أجهزة التدفئة شيوعًا للمباني والمكاتب المنزلية. ستساعدك هذه المقالة في الإجابة على سؤال ما الذي يجعلها كذلك.

مبدأ تشغيل المسخن

كما هو مذكور في المقدمة، يعتمد تشغيل الجهاز على مبدأ الحمل الحراري أو الدوران الطبيعي لتدفقات الهواء. يقوم الجهاز بتسخين الهواء البارد الداخل إلى المسخن من الأسفل باستخدام عنصر التسخين. بعد ذلك، تخرج التدفقات الساخنة من الجهاز من خلال فتحات مصنوعة في الجزء العلوي من الجسم. ينتشر الهواء الدافئ في اتجاهات مختلفة، وعندما يبرد، يغرق تدريجياً، حيث يدخل مرة أخرى إلى منطقة الالتقاط. وهذا يضمن الدورة الدموية الطبيعية، مما يزيد بسرعة درجة الحرارة في الغرفة.

جهاز المسخن

الجهاز لديه تصميم بسيط إلى حد ما.يوجد في الجزء السفلي من العلبة فتحات لتدفق الهواء البارد. توجد فتحات في الأعلى لتوزيع التدفق الساخن. في الداخل هي:

عنصر التسخين (نوع مفتوح أو مغلق)؛
جهاز استشعار درجة الحرارة؛
كتلة التحكم.

يقوم الأخير بتشغيل / إيقاف تشغيل الجهاز، ويضبط درجة حرارة التشغيل، ويتوقف أيضًا عن العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة. يتم توصيل مستشعر درجة الحرارة بدائرة تحكم، والتي عند تحديد مستوى درجة الحرارة المقابل للمستوى المحدد، ترسل إشارة لإيقاف تشغيل عنصر التسخين. بعد أن تبرد الغرفة، يتم تشغيل المسخن الحراري مرة أخرى.

هناك ثلاثة أنواع من عناصر التسخين: عناصر التسخين والإبرة والمتجانسة.

يمكن إجراء التحكم عن طريق منظم حرارة ميكانيكي أو يمكن تنفيذه في دائرة إلكترونية.

مرجع! المسخنات متوفرة في الإصدارات الأرضية والمعلقة. تشكل النماذج الموضوعة على الأرض خطرًا محتملاً - إذا انقلبت، يكون هناك خطر نشوب حريق. لذلك، تم تجهيز جميع هذه الأجهزة تقريبًا بمستشعر الانقلاب ونظام إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ.

مزايا وعيوب المسخن

يحتوي الجهاز على عدد من المزايا:

سهولة التركيب والتشغيل.
عمر خدمة طويل دون الحاجة إلى صيانة خاصة؛
تكلفة منخفضة؛
القدرة على العمل بشكل مستقل دون وجود وسيطرة بشرية مستمرة؛
كفاءة عالية (تصل إلى 90-95٪) ؛
لا ضوضاء أثناء العملية؛
لا تتطلب جودة الشبكة الكهربائية - قادرة على التشغيل بدون مشاكل عند الفولتية التي تتراوح من 150 إلى 240 فولت ؛
لا يجفف الهواء المحيط.
يتحمل التلامس والرذاذ ويمكن استخدامه في الظروف الرطبة؛
لا يسخن الجسم إلى درجات حرارة عالية، ونتيجة لذلك يتم استبعاد إمكانية الإصابة بالحروق؛
قابلية صيانة عالية
إمكانية التعديل المرن لدرجة حرارة الغرفة.
مستوى عال من الأمن.

وللأسف لا يخلو الجهاز من بعض العيوب ومنها:

استهلاك كبير للطاقة.
قد يكون مصدرًا لرائحة كريهة إذا وصل الغبار إلى عنصر التسخين المفتوح؛
نطاق محدود - فعال فقط في الغرف الصغيرة (حتى 30 مترًا مربعًا) ذات الأسقف المنخفضة.

حساب قوة المسخن

عند اختيار مثل هذا الجهاز، فإن خاصية الأداء الرئيسية هي القوة. يتم تحديده بناءً على حجم وتكوين الغرفة التي من المفترض أن يتم تركيب المدفأة فيها. هناك عدة طرق لتحديد الطاقة المطلوبة.

على أساس مساحة الغرفة

من المقبول عمومًا أنه بالنسبة لغرفة ذات باب واحد ونافذة واحدة وارتفاع تدفق يبلغ 2.5 مترًا، يلزم توفير 1 كيلووات لكل 10 أمتار² منطقة. وهذا النهج تقريبي ويخضع للتعديل من خلال عوامل التصحيح (ك). على سبيل المثال، إذا كانت الغرفة تقع في زاوية المبنى، أي أنها محاطة من الجانبين بجدران خارجية، فعند حساب الطاقة يتم تطبيق التصحيح k = 1.1.

إذا كانت الغرفة تتمتع بعزل حراري جيد، فيمكنك استخدام عامل تخفيض قدره 0.8 أو 0.9.

مثال 1. من الضروري حساب قوة المسخن للتركيب في غرفة بمساحة 25 م²، ذات أسقف منخفضة (حوالي 2.5 م)، وتقع في زاوية المبنى بجدران ذات عزل حراري مزدوج. تحتوي الغرفة على نافذة واحدة وباب واحد.

ثم سيتم حساب القدرة P بالصيغة: P = 1 كيلو واط * (25 م²/10 م²) * 1.1 * 0.8 = 2.2 كيلو واط.

حسب حجم الغرفة

يتيح لك هذا الأسلوب تحديد قوة الجهاز بشكل أكثر دقة، لأنه يأخذ في الاعتبار ارتفاع المساحة الساخنة. والفكرة هي أن تسخين كل متر مكعب من الهواء يتطلب 40 واط من طاقة الجهاز. لتحديد القيمة النهائية يتم تطبيق نفس المعاملات الموضحة في الحالة السابقة. يجدر أيضًا توضيح قيمة الطاقة إذا كان هناك أكثر من نافذة واحدة في الغرفة - فكل نافذة لاحقة تتطلب زيادة في طاقة الجهاز بنسبة 10٪.

مثال 2. تحتاج إلى تحديد الطاقة لغرفة معيشة تقع في الجزء الأوسط من مبنى ذي جدران معزولة جيدًا. غرفة المعيشة بها نافذتان ارتفاع الغرفة 2.7 م والطول 7 م والعرض 4 م.

دعونا نحسب القوة:

ف = 2*2.7*7*0.8*40 = 1209.6 واط = 1.21 كيلو واط.