كيف يعمل سخان المياه
من المحتمل أنك لن تفكر به أبدًا ، لكن سخانات المياه ضرورية لمنزلك - وإليك طريقة عملها وكيفية شراء السخان المناسب.
ربما لا تقضي الكثير من الوقت في التفكير في سخان الماء ، وهذا شيء جيد. طالما أنها تنتج الماء الساخن ، فليس هناك الكثير مما تحتاج إلى القيام به. ولكن يجب أن يكون لديك على الأقل فهم أساسي لكيفية عمل النظام وما هي الخيارات التي لديك عندما يحتاج السخان إلى الاستبدال.
هناك أربعة أنواع أساسية من سخانات المياه السكنية: من نوع الخزان ، والهجين ، والسخان بدون الخزان ، ونقطة الاستخدام. تعتبر سخانات الخزان من النوع الأكثر شيوعًا إلى حد بعيد ، لكن سخانات المياه التي لا تحتوي على خزانات تنمو بشكل كبير كل عام. تعتبر النماذج الهجينة جديدة نسبيًا ، ولكنها تستحق الدراسة إذا كنت تسعى لتحقيق أقصى قدر من كفاءة الطاقة. وتعد سخانات نقطة الاستخدام مثالية لتوصيل الماء الساخن بسرعة إلى الحنفيات والأجهزة الموجودة بعيدًا عن سخان المياه الرئيسي بالمنزل.
فيما يلي شرح موجز لكيفية عمل كل نوع من سخان المياه:
سخانات المياه من نوع الخزان
تحتوي الغالبية العظمى من المنازل على سخانات مياه تقليدية من نوع الخزان ، والتي تعمل إما بالغاز أو بالكهرباء. بشكل عام ، تعتبر سخانات المياه التي تعمل بالغاز أغلى ثمناً للشراء من الطرز الكهربائية ، ولكنها تكلفتها أقل لأن الغاز أرخص من الكهرباء. ومع ذلك ، فإن سخانات المياه الكهربائية أكثر كفاءة من نماذج الغاز ولها تصنيفات أعلى لعامل الطاقة.
كما يوحي اسمه ، يحتوي السخان من نوع الخزان على خزان تخزين كبير معزول يحتفظ بالماء الساخن حتى يتم الاحتياج إليه. وإليك كيفية عملها: يدخل الماء البارد إلى قاع الخزان ويتم تسخينه إما بواسطة لهب غاز أسفل الخزان أو بواسطة عناصر كهربائية معلقة داخل الخزان. منظم حرارة قابل للتعديل ينظم ويحافظ على درجة حرارة الماء. يمنع صمام تنفيس الضغط التراكم المفرط للضغط داخل الخزان.
عندما يتم طلب الماء الساخن من صنبور أو جهاز ، يتم ضخ الماء الساخن من أعلى الخزان ومن خلال أنابيب إمداد الماء الساخن بالمنزل. عندما ينخفض مستوى الماء في الخزان ، تتم إعادة ملئه تلقائيًا بالماء البارد ، وتبدأ العملية بأكملها من جديد.
تأتي سخانات المياه من نوع الخزان بأحجام مختلفة ، تتراوح من حوالي 20 إلى 80 جالونًا ، ولكن خزان 40 أو 50 جالونًا يكفي لمعظم المنازل. إذا كنت تتسوق لشراء سخان مياه يعمل بالغاز ، ففكر في وحدة تكثيف. تعمل بكفاءة أعلى عن طريق التقاط غازات العادم الساخنة قبل خروجها من المداخن وإعادة توجيهها من خلال ملف في قاعدة الوحدة. ثم يمتص الماء البارد الوارد الكثير من الحرارة من الغازات.
الجانب السلبي لسخانات المياه من نوع الخزان هو أنها تحتوي على كمية محدودة من الماء الساخن وقد تكافح لتوفير ما يكفي من الماء الساخن خلال فترات ارتفاع الطلب. أيضًا ، تعمل السخانات من نوع الخزان على حرق الطاقة (الغاز أو الكهرباء) ليلًا ونهارًا للحفاظ على درجة حرارة الماء ، بغض النظر عما إذا كان أي شخص يستخدم الماء الساخن أم لا ، وهي ظاهرة تُعرف باسم فقدان الحرارة في وضع الاستعداد.
سخانات المياه الهجينة
سخان المياه الهجين هو سخان من نوع الخزان ومجهز بمضخة حرارية كهربائية. يتم تثبيت المضخة أعلى خزان تخزين المياه وتستخدم ضاغطًا مضغوطًا وملف مبخر لالتقاط الحرارة من هواء الغرفة ثم نقلها إلى الماء البارد الوارد. نتيجة لذلك ، يستخدم الطراز الهجين طاقة أقل بنسبة 60٪ من سخانات المياه التقليدية.
الآن ، عليك أن تدفع قسطًا مقابل هذه الكفاءة العالية: يكلف سخان المياه الهجين ما يقرب من ضعف تكلفة سخان المياه القياسي ، لكن معظم العائلات تسترد هذا المصروف الإضافي في غضون ثلاث إلى أربع سنوات من خلال فواتير كهربائية أقل.
سخانات مياه بدون خزان
سخانات المياه التي لا تحتوي على خزان هي وحدات مدمجة ومعلقة على الحائط توفر الماء الساخن للمنزل بأكمله - وليس مجرد صنبور واحد - وغالبًا ما يطلق عليها سخانات المياه الفورية أو عند الطلب. وكما قد تكون خمنت ، فإن هذا النوع من سخانات المياه لا يحتوي على خزان تخزين ضخم.
عند إيقاف تشغيل صنبور الماء الساخن ، يتم إيقاف تشغيل السخان ، وهنا تكمن الفائدة الرئيسية لسخانات المياه الخالية من الخزان: نظرًا لعدم وجود خزان تخزين للاحتفاظ به ممتلئًا ، فإن الطرازات الخالية من الخزانات تسخن المياه فقط عند الطلب. ونتيجة لذلك ، فإن سخان المياه بدون خزان يوفر 40 جالونًا من الماء الساخن يوميًا يستخدم طاقة أقل بنسبة 34٪ من سخان المياه القياسي.
وللحصول على قدر أكبر من الكفاءة في استخدام الطاقة ، فكر في سخان مياه بدون خزان تكثيف ، والذي يعمل بمعدل كفاءة بين 90٪ و 98٪ ؛ تعمل الوحدات غير المتكثفة بدون خزان بنسبة 80 ٪ أو نحو ذلك.
ونظرًا لعدم وجود خزان تخزين ، فإن سخانات المياه التي لا تحتوي على خزان توفر إمدادًا غير محدود من الماء الساخن ، وهو ما يعد مكافأة حقيقية للعائلات الكبيرة. والسخانات التي لا تحتوي على خزان تدوم حتى 20 عامًا ، أي ما يقرب من ضعف طول سخانات المياه القياسية من نوع الخزان. على الجانب السلبي ، فإن سخانات المياه التي لا تحتوي على خزان تكلف شراؤها وتركيبها أكثر من سخانات المياه القياسية ، وغالبًا ما تكون أكثر تكلفة في الإصلاح.
سخانات المياه في نقطة الاستخدام
على عكس سخانات المياه للمنزل بالكامل المذكورة سابقًا ، فإن سخانات المياه في نقطة الاستخدام هي نماذج مدمجة لا تحتوي على خزان وتوفر الماء الساخن على الفور تقريبًا إلى موقع واحد محدد ، مثل حوض الحمام أو الدش.
غالبًا ما يتم تثبيت هذا النوع من السخان الكهربائي في تركيبات تقع بعيدًا عن سخان المياه الرئيسي. وتتمثل أكبر نقطة بيع لها في أنها تزيل الإزعاج العام المتمثل في فتح الصنبور ثم انتظار الماء الساخن. مثل هذا الإزعاج لا يهدر الوقت فحسب ، بل يهدر أيضًا كمية هائلة من الماء والطاقة.
تقيس معظم وحدات نقاط الاستخدام حوالي 10 بوصات × 13 بوصة فقط ، لذا فهي تتلاءم بسهولة مع الخزائن والخزائن ، وتتميز بتركيب بسيط للمكونات الإضافية. سخانات المياه في نقطة الاستخدام موثوقة للغاية ويمكن أن تدوم بسهولة حتى 25 عامًا. ونظرًا لعدم وجود فقدان للحرارة في وضع الاستعداد مع سخانات المياه في نقطة الاستخدام ، يتم توفير كل الطاقة المستهلكة في الصنبور. بالطبع إذا لم يكن هناك مأخذ كهربائي قريب لتوصيل الوحدة ، فسيتعين عليك استئجار كهربائي لتركيب واحد.
وإليك كيفية العمل: سخان مياه بدون خزان يجلس في وضع الخمول حتى يتم فتح صنبور الماء الساخن في المنزل. بعد ذلك ، يتم سحب الماء البارد إلى الوحدة ويقوم مستشعر التدفق بتنشيط عنصر تسخين كهربائي أو موقد يعمل بالغاز ، مما يؤدي إلى تسخين المبادل الحراري الداخلي. عندما يمر الماء البارد فوق المبادل الحراري ، يتم تسخينه إلى درجة الحرارة المحددة مسبقًا. ثم يخرج الماء الساخن من المدفأة وينتقل مباشرة إلى الصنبور أو الجهاز - وليس إلى خزان التخزين. يتم تفريغ غازات الاحتراق ، التي تنتجها الوحدات التي تعمل بالغاز ، من خلال أنبوب تنفيس مخصص ومحكم الإغلاق.
أهم المصادر:
How Does A Hot Water Heater Work