Aيوجد في قلب كل مدفأة كهربائية عنصر تسخين. بغض النظر عن حجم المدفأة، سواء كانت تعمل بالتدفئة الإشعاعية أو بالزيت أو بالمروحة، يوجد بداخلها عنصر تسخين وظيفته تحويل الكهرباء إلى حرارة.

Sأحيانًا يمكنك رؤية عنصر التسخين متوهجًا باللون الأحمر من خلال شبكة واقية. وفي أحيان أخرى يكون مخفيًا في الداخل، محميًا بأغلفة معدنية وبلاستيكية، ولكنه مع ذلك يُصدر الحرارة. يؤثر نوع مادة عنصر التسخين وتصميمه بشكل مباشر على كفاءة عمل المدفأة، وعلى مدة استمرارها في العمل.

سلك مقاومة

Bتُعدّ الأسلاك أو الشرائط المعدنية، والتي تُعرف عمومًا بأسلاك المقاومة، أكثر المواد استخدامًا في عناصر التسخين. ويمكن لفّها بإحكام أو استخدامها كشرائط مسطحة، وذلك حسب تصميم الجهاز. وكلما زاد طول السلك، زادت كمية الحرارة التي يُولّدها.

Tعلى الرغم من استخدام سبائك مختلفة لتطبيقات متخصصة،نيكروملا يزال الأكثر استخدامًا في سخانات الفضاء والأجهزة الصغيرة الأخرى.نيكروم 80/20 عبارة عن سبيكة من 80% نيكل و20% كروم.هذه الصفات تجعله عنصر تسخين جيدًا:

1. مقاومة عالية نسبياً
2. سهل التشكيل والتشكيل
3. لا يتأكسد أو يتلف في الهواء، لذا فهو يدوم لفترة أطول
4. لا يتمدد كثيراً عند تسخينه
5. نقطة انصهار عالية تبلغ حوالي 2550 درجة فهرنهايت (1400 درجة مئوية)

Oتشمل السبائك الشائعة الموجودة في عناصر التسخين الكانثال (FeCrAl) والنحاس والنيكل (CuNi)، على الرغم من أن هذه السبائك لا تستخدم عادة في سخانات الفضاء.

سخانات سيراميك

Rفي الآونة الأخيرة، ازدادت شعبية عناصر التسخين الخزفية. تعمل هذه العناصر وفقًا لنفس مبادئ المقاومة الكهربائية التي تعمل بها أسلاك المقاومة، باستثناء استبدال المعدن بألواح خزفية ذات معامل درجة حرارة موجب (PTC).

Pيُطلق على السيراميك TC (عادةً تيتانات الباريوم، BaTiO3) هذا الاسم نظرًا لامتلاكه معامل مقاومة حرارية موجب، مما يعني أن المقاومة تزداد عند التسخين. تعمل هذه الخاصية ذاتية التحديد كمنظم حرارة طبيعي - يسخن السيراميك بسرعة، لكنه يستقر عند درجة حرارة محددة مسبقًا. عند ارتفاع درجة الحرارة، تزداد المقاومة، مما يؤدي إلى انخفاض ناتج الحرارة. يوفر هذا تسخينًا منتظمًا دون تذبذب في الطاقة.

Tتشمل مزايا السخانات الخزفية ما يلي:

1. إحماء سريع
2. انخفاض درجة حرارة السطح، مما يقلل من خطر الحريق
3. عمر طويل
4. وظيفة التنظيم الذاتي

Iفي معظم سخانات الفضاء، يتم ترتيب الألواح الخزفية في شكل خلية نحل، وتتصل بحواجز من الألومنيوم توجه الحرارة من السخان إلى الهواء، سواء بمساعدة مروحة أو بدونها.

مصابيح حرارية إشعاعية أو تعمل بالأشعة تحت الحمراء

Tيعمل سلك التسخين في المصباح الكهربائي كسلك مقاوم، مصنوع من التنجستن لزيادة شدة الإضاءة عند تسخينه (أي التوهج). يُغلّف سلك التسخين بالزجاج أو الكوارتز، ويُملأ إما بغاز خامل أو يُفرغ من الهواء لحمايته من الأكسدة.

Iفي سخان الفضاء، يكون فتيل مصباح التسخين عادةًنيكرومويتم تزويدها بالطاقة بقدرة أقل من الحد الأقصى، بحيث يشع السلك المتوهج الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الضوء المرئي. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما يكون غلاف الكوارتز ملونًا باللون الأحمر لتقليل كمية الضوء المرئي المنبعث (وإلا لكان مؤلمًا للعين). وعادةً ما يكون عنصر التسخين مدعومًا بعاكس يوجه الحرارة في اتجاه واحد.

Tتتمثل مزايا مصابيح التدفئة الإشعاعية فيما يلي:

1. لا حاجة لوقت تسخين، ستشعر بالدفء فوراً
2. يعمل بصمت، حيث لا يوجد هواء ساخن يحتاج إلى مروحة.
3. قم بتوفير التدفئة الموضعية في المناطق المفتوحة والخارجية، حيث يتبدد الهواء الساخن.

Nبغض النظر عن نوع عنصر التسخين في سخانك، هناك ميزة واحدة مشتركة بينها جميعًا: سخانات المقاومة الكهربائية تتميز بكفاءة تقارب 100%. هذا يعني أن كل الكهرباء التي تدخل إلى المقاومة تُحوّل إلى حرارة لمنزلك. إنها ميزة قيّمة للجميع، خاصةً عند دفع الفواتير!