Aإن جوهر كل مدفأة كهربائية هو عنصر تسخين. مهما كان حجم المدفأة، سواءً كانت تعمل بالحرارة الإشعاعية أو الزيتية أو المروحية، يوجد بداخلها عنصر تسخين مهمته تحويل الكهرباء إلى حرارة.

Sأحيانًا يمكنك رؤية عنصر التسخين، متوهجًا بشدة من خلال شبكة واقية. وفي أحيان أخرى، يكون مخفيًا بالداخل، محميًا بأغلفة معدنية وبلاستيكية، ولكنه يضخ الحرارة رغم ذلك. مادة صنع عنصر التسخين وتصميمه تؤثران بشكل مباشر على جودة عمل السخان ومدة استمراره في العمل.

سلك المقاومة

Bحتى الآن، أكثر المواد استخدامًا في عناصر التسخين هي الأسلاك المعدنية أو الأشرطة، والتي تُسمى عادةً أسلاك المقاومة. يمكن لفّها بإحكام أو استخدامها كشرائط مسطحة، حسب تصميم الجهاز. كلما طالت قطعة السلك، زادت الحرارة المُولّدة.

Tعلى الرغم من استخدام السبائك المختلفة في التطبيقات المتخصصة،نيكروميظل الأكثر استخدامًا في سخانات المساحة والأجهزة الصغيرة الأخرى.النيتشروم 80/20 هو عبارة عن سبيكة من 80% نيكل و 20% كروم.هذه الصفات تجعله عنصر تسخين جيد:

1. مقاومة عالية نسبيا
2. سهلة العمل والتشكيل
3. لا يتأكسد أو يتدهور في الهواء، لذا فهو يدوم لفترة أطول
4. لا يتمدد كثيرًا عند تسخينه
5. نقطة انصهار عالية تبلغ حوالي 2550 درجة فهرنهايت (1400 درجة مئوية)

Oتشتمل السبائك الأخرى الموجودة بشكل شائع في عناصر التسخين على الكانثال (FeCrAl) والكوبرونيكل (CuNi)، على الرغم من أنها لا تستخدم عادة في سخانات الفضاء.

سخانات سيراميك

Rفي الآونة الأخيرة، ازدادت شعبية عناصر التسخين الخزفية. تعمل هذه العناصر وفقًا لمبادئ المقاومة الكهربائية نفسها التي تعمل بها أسلاك المقاومة، باستثناء استبدال المعدن بألواح سيراميك PTC.

Pسُمي سيراميك TC (عادةً تيتانات الباريوم، BaTiO3) بهذا الاسم لامتلاكه معامل مقاومة حرارية موجب، مما يعني أن المقاومة تزداد عند التسخين. تعمل هذه الخاصية ذاتية التحديد كمنظم حرارة طبيعي - حيث تسخن المادة الخزفية بسرعة، لكنها تستقر عند الوصول إلى درجة حرارة محددة مسبقًا. عند ارتفاع درجة الحرارة، تزداد المقاومة، مما يؤدي إلى انخفاض الناتج الحراري. يوفر هذا تسخينًا منتظمًا دون تفاوت في الطاقة.

Tتتضمن مزايا السخانات الخزفية ما يلي:

1. الإحماء السريع
2. انخفاض درجة حرارة السطح، وانخفاض خطر الحرائق
3. حياة طويلة
4. وظيفة التنظيم الذاتي

Iفي معظم سخانات المساحات، يتم ترتيب الألواح الخزفية على شكل قرص العسل، ويتم تثبيتها على حواجز من الألومنيوم تعمل على توجيه الحرارة خارج السخان إلى الهواء، بمساعدة أو بدون مروحة.

مصابيح الحرارة المشعة أو الأشعة تحت الحمراء

Tيعمل خيط المصباح الكهربائي كسلك مقاومة، ولكنه مصنوع من التنغستن لزيادة إنتاج الضوء عند تسخينه (أي التوهج). يُغلَّف الخيط الساخن بالزجاج أو الكوارتز، ويُملأ إما بغاز خامل أو يُفرَّغ من الهواء لحمايته من الأكسدة.

Iفي سخان المساحة، عادةً ما يكون خيط مصباح الحرارةنيكروم، ويتم تغذية الطاقة من خلاله بأقل من طاقتها القصوى، مما يجعل الخيط يشع الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الضوء المرئي. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يُصبغ غلاف الكوارتز باللون الأحمر لتقليل كمية الضوء المرئي المنبعث (وإلا، سيكون ذلك مؤلمًا للعينين). عادةً ما يكون عنصر التسخين مدعومًا بعاكس يوجه الحرارة في اتجاه واحد.

Tمزايا مصابيح الحرارة المشعة هي:

1. لا يوجد وقت للتسخين، ستشعر بالدفء على الفور
2. تعمل بصمت، حيث لا يوجد هواء ساخن يحتاج إلى مروحة
3. توفير التدفئة الموضعية في المناطق المفتوحة والخارجية، حيث يتبدد الهواء الساخن

Nمهما كان نوع عنصر التسخين الذي تستخدمه، فإن جميعها تتمتع بميزة واحدة: سخانات المقاومة الكهربائية فعّالة بنسبة تقارب 100%. هذا يعني أن كل الكهرباء التي تدخل إلى المقاومة تُحوّل إلى حرارة لمساحتك. هذه ميزة يُقدّرها الجميع، خاصةً عند دفع الفواتير!