غلاية كهربائية ذات دائرة مزدوجة: الجهاز وتحليل المزايا والعيوب + ما يجب مراعاته عند الاختيار
إذا لم يكن من الممكن توفير الغاز إلى المنزل، فيجب حل مشكلة التدفئة المستقلة وتسخين المياه باستخدام مصادر الطاقة البديلة. يمكنك تركيب مولدات الطاقة الشمسية والتدفئة بالخشب أو الكريات. ومع ذلك، قد يكون الحل الأفضل هو غلاية كهربائية ذات دائرة مزدوجة.
تصف المقالة التي قدمناها بالتفصيل مبدأ التشغيل وأنواع المعدات التي تحول الطاقة الكهربائية إلى حرارة. فيما يلي إرشادات يجب على مالكي الوحدة المستقبليين مراعاتها قبل شرائها. يتم تقديم توصيات للتشغيل الاقتصادي.
محتوى المقال:
كيف يعمل الجهاز
يتضمن تصميم الغلاية ذات الدائرة المزدوجة وضع عنصري تسخين في جهاز واحد لتسخين الماء والمبرد. ويعمل النظام عن طريق تحويل التيار الكهربائي إلى طاقة حرارية.
ميزات تصميم غلاية ذات دائرة مزدوجة
لتدفئة الغرفة، يتم توصيل دائرة تسخين مغلقة بالغلاية، والتي يتحرك من خلالها سائل التبريد. تم تصميم خط الأنابيب الثاني لتوفير الماء الساخن، والذي يتم تسخينه في خزان مدمج أو وفقًا لمبدأ التدفق.
خلال الموسم الدافئ، يمكن إيقاف تشغيل التدفئة، ولا يمكن استخدام المرجل إلا كغلاية.
يتكون الجهاز من العناصر الرئيسية التالية:
- المساكن مع العزل الحراري، وتجهيزات المدخل والمخرج؛
- مبادل حراري يتم من خلاله تدوير سائل التبريد؛
- نظام التحكم ووحدة التشغيل الآلي، والذي يسمح لك بضبط معلمات درجة الحرارة وإيقاف تشغيل/تشغيل الجهاز؛
- جهاز التدفئة؛
- خزان التوسع لتخفيف الضغط.
- صمام أمان؛
- فتحة تهوية (آلية أو يدوية) لإزالة جيوب الهواء؛
- مضخات دائرية لإمدادات المياه الساخنة وأنظمة التدفئة؛
- مجموعات أمنية مزودة بأجهزة استشعار لدرجة الحرارة ومرحلات.
مبدأ تشغيل الغلاية الكهربائية هو التبادل الحراري: تقوم مضخة دائرية بضخ الماء إلى الخزان، والذي يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة بواسطة عنصر حراري ويتم تفريغه إما في دائرة التسخين أو في نظام الماء الساخن.
في الواقع، يمكن للأجهزة الكهربائية ذات الدائرة المزدوجة، مثل نظيرتها الغازية، أن تكون بمثابة غرفة مرجل منزلية وسخان مياه فوري.
مزايا وعيوب المعدات الكهربائية
تعتبر التدفئة الكهربائية من وسائل التدفئة الصديقة للبيئة، لأنها لا تلوث الهواء بالدخان والسخام مثل غلايات الوقود الصلب وأول أكسيد الكربون وغيرها من النفايات الضارة مثل معدات الغاز.
بالإضافة إلى خصوصية العمل التدفئة الكهربائية يلغي عمليا قوة الطوارئ القاهرة في حالة تسرب المياه - إذا لم يكن هناك سائل تبريد في النظام، فسيتم إيقاف تشغيل الجهاز تلقائيا.
كما تشمل المزايا العامة للمعدات الكهربائية ما يلي:
- تركيب سهل – ليست هناك حاجة لتجهيز مدخنة ونظام تهوية قسرية وتركيب خط أنابيب غاز وإصدار مجموعة من التصاريح كما هو الحال عند تركيب غلاية غاز.
- أمان – احتمالية حدوث تسرب أو غليان في الغلاية الكهربائية منخفضة للغاية، بالإضافة إلى أن تصميم الجهاز لا ينص على استخدام اللهب المكشوف والمواد القابلة للاشتعال والغازات المتفجرة.
- أبعاد مدمجة – نقطة مهمة للغرف الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب الجهاز ليس فقط في الأماكن المخصصة للمشروع (مثل معدات الغاز)، ولكن في أي مكان مناسب حيث يمكن الاتصال بالشبكة الكهربائية ونظام التدفئة.
- الصمت – تعمل الغلاية الكهربائية دون اهتزازات و”عوادم” وغيرها من الأصوات التي تصيب أجهزة الوقود الصلب والغاز.
- سعر معقول كل من الجهاز نفسه وتركيبه وصيانته.
أما بالنسبة للعيوب فمن أهمها تكلفة الطاقة المستهلكة. إذا كنا نتحدث عن التدفئة الكهربائية وإمدادات المياه الساخنة لمنزل كبير، ستكون المبالغ مثيرة للإعجاب.
لذلك، لن يكون من الخطأ إجراء حساب تقريبي للاستهلاك على الأقل قبل الشراء وتحليل المعلومات حول المنطقة واستهلاك المياه وقوة الجهاز. ثم قرر ما إذا كانت "اللعبة" تستحق التكلفة.
سلبيات أخرى:
- الاعتماد على إمدادات الطاقة – في المناطق التي تعاني من انقطاع التيار الكهربائي المستمر، فإن تركيب جهاز التدفئة هذا لا معنى له. ومع ذلك، إذا كان الانقطاع عشوائيًا وليس عاديًا، فإن شراء مولد يقوم بتخزين الطاقة سيساعد في حل المشكلة.
- ارتفاع جهد التيار الكهربائي يكون لها تأثير ضار على الأتمتة الحساسة للغلاية، لذلك قبل تثبيت المعدات، يستحق شراء مثبتات الطاقة الجيدة.
- الترسيب. نظرًا لاستخدام المياه الجارية لتوفير الماء الساخن، فإن عناصر التسخين تصبح تدريجيًا مغطاة بالقشور، والتي يجب إزالتها من الجهاز. قد يكون الحل هو تركيب المرشحات عند مدخل الماء البارد والصيانة الدورية.
وأيضا قبل التثبيت غلاية كهربائية، من المفيد معرفة ما إذا كانت شبكتك المنزلية مصممة لمثل هذا الحمل. على سبيل المثال، لمساحة 200 متر مربع سوف تحتاج على الأقل 16-20 كيلوواط.
وهذا مخصص للتدفئة فقط دون مراعاة الأجهزة الكهربائية الأخرى. وإذا تم توفير هذه الطاقة في القرى الريفية الجديدة من خلال الاتصال بشبكة ثلاثية الطور، فعادةً ما لا يتم تخصيص أكثر من 10 كيلووات للمنزل الصيفي.
أنواع الغلايات الكهربائية
تم تجهيز الغلايات الكهربائية الحديثة بسخانات ذات مبادئ تشغيل مختلفة. ولكن يمكن فقط استخدام الأجهزة ذات تصميم عنصر التسخين في وقت واحد لكل من التدفئة وإمدادات الماء الساخن.
لا يمكن استخدام أنواع أخرى من المعدات للمياه الساخنة المنزلية إلا في حالة توصيل غلاية تسخين غير مباشرة بدائرة التسخين.
الأجهزة الكهربائية مع عناصر التدفئة
تحتوي النماذج الأكثر شيوعًا للغلايات الكهربائية على عناصر تسخين مدمجة - عناصر التسخين، المصنوعة من السيراميك أو المعدن، لها شكل قضبان أو قضيب حلزوني أو مجوف منحني بواسطة قوس، بداخله خيط ذو مقاومة معينة وضعت. إنهم بمثابة "وسطاء"، حيث يتم تسخينهم عند مرور تيار كهربائي ونقل الحرارة إلى الماء.
العيب الرئيسي للجهاز هو التشكيل السريع للمقياس على عناصر التسخين، مما يضعف أدائه. على سبيل المثال، عندما يبلغ سمك الترسبات الكلسية 0.5 مم فقط، تنخفض كفاءة الجهاز بنسبة 10٪ من القيمة الاسمية، ومع 2 مم - بنسبة 35-40٪!
ونتيجة لذلك، يقوم الجهاز بتسخين المياه بشكل أبطأ، وبالتالي يزيد استهلاك الكهرباء. لذلك، يحتاج الغلاية إلى التنظيف المستمر والاستبدال الدوري لعناصر التسخين الفاشلة.
بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الغلايات ذات عناصر التسخين صيانة دورية، لأننا نتحدث عن الاستخدام الآمن للمعدات. يتآكل عنصر التسخين تدريجيًا وقد يحترق.
إذا حدث هذا مع انخفاض الضغط في السكن، فهو ليس سيئا للغاية. في هذه الحالة، سوف ينهار النيتشروم الساخن ببساطة عند ملامسته للماء ولا يشكل خطراً على البشر. ولكن إذا بقي العنصر المنفصل في العلبة غير التالفة واستمر في العمل، فسيتم تنشيط العلبة المعدنية بأكملها بفضل موصل الماء.
معدات التدفئة التعريفي
يعتمد تشغيل الغلاية التعريفي على الحث المغناطيسي، والذي يسمح لك بتحويل الكهرباء إلى طاقة حرارية. يوجد داخل الهيكل دائرة أولية ذات ملف حثي، والذي، عند تطبيق الجهد، يخلق مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا.
ونتيجة لذلك، تنشأ ما يسمى بتيارات فوكو (أو الدوامة)، التي تسخن المعدن، وينقل حرارته إلى الناقل المتداول.
مزايا غلايات الحث مقارنة بعناصر التسخين:
- أعلى مستوى من الكفاءة هو 98-99٪.
- منطقة تسخين كبيرة وبالتالي نقل أسرع للحرارة.
- لا يتشكل المقياس على عنصر التسخين.
- مستقلة تماما ولا تحتاج إلى صيانة.
- بالإضافة إلى الماء، يمكن استخدام المنتجات البترولية والزيت كمبرد.
العيب الرئيسي لهذه الأجهزة هو السعر المرتفع والحاجة إلى الاتصال غلاية التدفئة غير المباشرة أو خزان لتزويد المنزل بالماء الساخن. لذلك، على الرغم من عدد من المزايا التي تتمتع بها معدات الحث، إلا أن ريادة الطلب الاستهلاكي تتمسك بها غلايات عنصر التسخين ذات الدائرة المزدوجة.
الغلايات مع سخانات القطب
يعتمد تشغيل غلاية القطب على الموصلية الحرارية العالية للماء. يوجد داخل السكن أقطاب كهربائية سالبة وموجبة تولد تيارًا كهربائيًا، وتدور الدورة الدموية بينهما. المبرد.
يحدث التسخين بسبب الطاقة المنطلقة عندما تنقسم الجزيئات إلى أيونات مشحونة وحركتها نحو القطب الكهربائي ذي القطبية المناسبة. بفضل هذا، يتم تسخين المياه في غرفة المرجل على الفور تقريبا.
مزايا غلايات الأقطاب الكهربائية مقارنة بعناصر التسخين:
- يسخن الماء أسرع 10 مرات.
- ينفقون كهرباء أقل بنسبة 20-30٪.
- تتميز بأبعاد مدمجة حتى مع الإنتاجية العالية (يتم تقديم النماذج غالبًا في إصدارات مثبتة على الحائط).
- أنها لا تفشل أثناء ارتفاع الطاقة.
ولكن بسبب أوجه القصور الكبيرة، لم تنتشر غلايات الأقطاب الكهربائية بعد. وهي تستخدم بشكل أساسي للتدفئة، ولكن من الممكن تنظيم دائرة ثانية لإمداد الماء الساخن إذا تم تحديث النظام بغلاية تسخين غير مباشرة.
تتطلب هذه الأجهزة الكثير من المتطلبات فيما يتعلق بتركيبة السائل الذي يعمل كمبرد.يتم استبعاد ماء الصنبور العادي، فمن المستحسن استخدام سائل خاص مع تركيبة ملحية متوازنة. بالإضافة إلى ذلك، تذوب الأقطاب الكهربائية تدريجيًا أثناء التشغيل وتتطلب الاستبدال.
للاستخدام الآمن، يوصى بتجهيز غلاية القطب الكهربائي بمجموعة أتمتة إضافية، والتي تباع بشكل منفصل وغالبًا ما تكلف أكثر من الجهاز نفسه. بادئ ذي بدء، هذه مضخة دورانية وجهاز تحكم إلكتروني في درجة الحرارة يتحكم في درجة حرارة التسخين.
هناك حاجة أيضًا إلى وحدة تحكم تيار لتنظيم قوة التيار، مع إمكانية إيقاف تشغيل الجهاز لمنع غليان الماء.
ما الذي تبحث عنه عند الشراء؟
عندما تكتشف نوع الجهاز الذي تريد شراءه، فقد حان الوقت للتفكير في حجمه ومعاييره الفنية.
في أغلب الأحيان، يتم تثبيت الغلايات الكهربائية في المطبخ، ولكن من الممكن تجهيز غرفة غلاية صغيرة، والتي ستسمح لك بإخفاء الاتصالات غير الجذابة والمعدات الإضافية (خزان، غلاية التدفئة غير المباشرة، إلخ).
اختيار الجهاز عن طريق طريقة التثبيت
بغض النظر عن نوع البناء، يمكن تقسيم جميع الغلايات ذات الدائرة المزدوجة إلى مجموعتين كبيرتين - مثبتة على الحائط ومثبتة على الأرض. تعتمد الأبعاد واختيار النموذج بشكل مباشر على المنطقة التي تحتاج إلى تسخينها، وكذلك على مقدار المساحة الحرة للجهاز نفسه.
تم تصميم الوحدات الملحقة لتدفئة مناطق صغيرة نسبيًا - تصل إلى 100 متر مربع، لذلك يتم تركيبها غالبًا في الشقق أو المنازل الريفية الصغيرة. يتم تثبيتها بأقواس خاصة على أي سطح رأسي يمكنه تحمل مثل هذا الحمل.
إذا كانت مساحة الكوخ تزيد عن 200م2، يستطيع تجهيز غرفة المرجل مع عدة غلايات كهربائية أو استخدام مصادر تدفئة إضافية – معدات الوقود الصلب أو الألواح الشمسية.
حساب الطاقة المطلوبة
أسهل طريقة هي تقسيم المساحة الساخنة على 10. ويعتقد أنه عند التسخين 10 م2 سيتم إنفاق 1 كيلوواط، ولكن الرقم الناتج سيكون تعسفيا للغاية، لأن مثل هذا الحساب منطقي فقط بالنسبة للغرف التي لا يزيد ارتفاعها عن 3 أمتار.
بالإضافة إلى ذلك، تعتمد تكاليف الحرارة إلى حد كبير على وجود العزل وجودة النوافذ وأحجامها والخصائص المناخية للمنطقة والمواد المستخدمة في بناء المنزل.
إذا كان المنزل ذو أسقف عالية، فيجب عليك أولا تحديد حجم الغرفة (ضرب المساحة بالارتفاع). ثم احسب القدرة المطلوبة على أساس أن 1 م3 سيتطلب 35 وات.
إلى النتيجة التي تم الحصول عليها تحتاج إلى إضافة "هامش":
- 10% - بمساحة زجاجية كبيرة (نوافذ بانورامية، شرفة أرضية، إلخ).
- 15%- في حالة عدم وجود عزل للمنزل.
- 10-15% - للمناطق ذات الشتاء البارد.
- 20% - للحمل الإضافي عندما يعمل الماء الساخن في وضع التسخين المتدفق.
عند حساب الطاقة المطلوبة للغلايات ذات التخزين المدمج، تحتاج إلى الاعتماد على البيانات المحددة من قبل الشركة المصنعة في الوثائق الفنية.
تعتمد طريقة التغذية أيضًا على المعلمات التقنية للغلاية. يمكن توصيل الأجهزة التي تصل طاقتها إلى 10 كيلووات بشبكة عادية 220 فولت، ويمكن توصيل غلايات أكثر قوة بشبكة ثلاثية الطور (علاوة على ذلك، قد يتطلب ذلك إذنًا من شبكات الطاقة المحلية إذا لم يتم توفير خط 380 فولت للمنزل ).
الفروق الدقيقة الهامة الأخرى
بناءً على مبدأ تسخين المياه، يمكن تقسيم الغلايات الكهربائية ذات الدائرة المزدوجة إلى التدفق والتخزين. الأول هو خيار جيد لمنزل صغير وعائلة، حيث يمكن أن يخدم بسهولة 1-2 نقطة مياه بالإضافة إلى التدفئة. ولكن على الرغم من الاكتناز وسهولة الاستخدام، فإن الجهاز 2 في 1 لديه عيب كبير - حمولة عالية على الشبكة الكهربائية.
و هنا وحدة التخزين يشغل مساحة أكبر بكثير بفضل الخزان الإضافي الذي يتم فيه تخزين الماء الساخن. ميزة هذا النوع من المعدات هو أنه قادر على توفير المياه بكميات كبيرة ويسمح لك بتوفير ما يصل إلى 10٪ من الكهرباء، لأنه لا يهدر الطاقة على التسخين المستمر، ولكنه يحافظ فقط على درجة حرارته.
بفضل الغلاف العازل، لن يزيد فقدان حرارة الماء في الخزان عن 0.5 درجة. يجب أن تشير ورقة البيانات الفنية للجهاز المخصص للاتصال بنظام إمداد الماء الساخن إلى إنتاجيته - درجة الحرارة الدنيا والقصوى وحجم الماء والوقت المطلوب لتسخينه.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تجهيز المرجل بما يلي:
- وحدة التشغيل الآلي للتحكم عن بعد من جهاز التحكم عن بعد أو عبر الشبكة.
- الحماية من الصقيع، والتي ستسمح لك بالحفاظ على الحد الأدنى من درجة الحرارة في النظام، وهو أمر مهم للمنازل الريفية والمنازل الريفية حيث لا يوجد مقيمين دائمين.
- تعمل أجهزة الاستشعار التي تراقب تغيرات الطقس على تشغيل الجهاز عند انخفاض درجات الحرارة وإيقاف تشغيله خلال الساعات المشمسة.
- المعدات التي تخفض درجة حرارة الماء للاتصال بها نظام "الأرضية الدافئة"..
- أجهزة استشعار مع القدرة على برمجة المناخ المحلي في الغرفة بأكملها أو الغرف الفردية حسب تقديرك.
بالطبع، "المكافآت" من الشركة المصنعة تزيد من تكلفة الجهاز، ولكن بمساعدتهم يكون تشغيل المرجل أكثر راحة.
طرق توفير المال أثناء التشغيل
لتقليل تكاليف الطاقة عند استخدام غلاية كهربائية كجهاز تدفئة وسخان مياه، تحتاج إلى تقليل فقدان الحرارة الإجمالي في المنزل.
خيارات الحفظ الأخرى:
- إن التوصيل الإضافي أو الأجهزة المنفصلة التي تعمل بالطاقة البديلة (الألواح الشمسية، مولدات الرياح، مدفأة الحطب) ستقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء.
- سيسمح لك العداد متعدد التعريفات بدفع مبلغ أقل مقابل التدفئة الليلية، وخلال "ساعات الذروة" في الصباح والمساء، يمكن إيقاف تشغيل الجهاز (يتم استهلاك أغلى الكهرباء في فترات 8.00 - 11.00 و20.00 - 22.00) . وإذا قمت بتكملة النظام بمراكم حرارية خارجية، فيمكنك تجميع الطاقة "الرخيصة" في الليل لاستخدامها أثناء النهار.
- سيساعد جهاز التعافي الموجود في نظام التهوية على الاحتفاظ بالهواء الساخن داخل المنزل.
- سيقوم المبرمج الأسبوعي بجمع بيانات عن تشغيل النظام لفترة زمنية محددة من أجل اختيار وضع التشغيل الأكثر راحة واقتصادية مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة.
- ستقوم منظمات الحرارة في الغرفة بمراقبة التغيرات في المناخ المحلي للمنزل ونقل البيانات إلى جهاز استشعار مدمج داخل المرجل، والذي سيعمل على إيقاف / تشغيل التدفئة، والحماية من ارتفاع درجة حرارة الهواء وفقدان الحرارة غير الضروري.
من خلال التنظيم السليم لتشغيل الغلاية الكهربائية، يمكنك تقليل استهلاك الكهرباء والتكاليف المرتبطة به بنسبة تصل إلى 40٪.
سوف يقدم لك خيارات التدفئة الموفرة للطاقة للممتلكات الريفية المقالة التالية، والذي يدرس هذه القضية المثيرة للاهتمام بالتفصيل.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
نوصيك بالتعرف على مجموعة مختارة من المراجعات والنصائح العملية حول استخدام الغلايات الكهربائية ذات التصميمات المختلفة للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة في المنزل.
الفروق الدقيقة في التدفئة الكهربائية - الغلايات وأجهزة التدفئة الكهربائية الأخرى، وحساب قوة المعدات وتكاليف موسم التدفئة:
على الرغم من أن الغلايات الكهربائية ذات الدائرة المزدوجة تبدو مريحة جدًا في الاستخدام، إلا أنه قبل الذهاب للتسوق، قم بحساب تكاليف الكهرباء لموسم البرد أو اتصل بمهندس التدفئة.
ربما سينصحونك بنظام أكثر اقتصادا مع غلاية ذات دائرة واحدة مع غلاية تسخين غير مباشرة، أو سيقومون بتصميم نظام تدفئة مشترك، حيث سيتم تعويض "الشراهة" للأجهزة الكهربائية بمصادر طاقة إضافية.
يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه. أخبرنا ما هي الحجة الحاسمة بالنسبة لك في اختيار نموذج الغلاية ذات الدائرة المزدوجة. شارك المعلومات المفيدة التي ستكون مفيدة لزوار الموقع، وطرح الأسئلة.
لقد خاطرنا بشراء غلاية كهربائية ذات دائرة مزدوجة لمنزل جدتي التي تعيش في القرية. لا أحد لديه غاز هناك ولن يحصل عليه في أي وقت قريب، وتوفيره لنفسك فقط سيكلف مبلغًا ضخمًا. ومن الصعب عليها جسديًا بالفعل إشعال الموقد. نحن نقدر مزايا هذا الجهاز، فهو يوفر الحرارة والماء الساخن. الشيء الوحيد هو أنها تستهلك الكثير من الكهرباء، لكن جدتي لها فوائد، لذلك هذا هو الخيار الأفضل لها.
على الرغم من تركيب الغاز في منزلنا، إلا أننا قررنا استخدام الكهرباء للتدفئة. لدينا غلاية ذات دائرة مزدوجة. من الملائم أنه عندما لا تكون هناك حاجة للتدفئة، يمكنك ببساطة إيقاف تشغيله واستخدام الماء الساخن فقط. إنها صغيرة الحجم وصغيرة الحجم، قم بتعليقها على الحائط ثم انساها. لكن المزعج هو أن الغلاية تعتمد على الكهرباء، وإذا أطفأت الأنوار فلن تكون هناك حرارة. وفي الشتاء يبرد المنزل بسرعة.