لماذا يقلل الاستجابة السريعة من فواتير استخدام فرن البخار؟
يعتقد معظم الناس أن توفير الطاقة يتطلب استخدام عزل حراري أفضل. لكن في حالة استخدام أفران بخار ذات دقة عالية، فإن السر يكمن في عنصر التسخين نفسه.
نستخدم أنابيب الكوارتز المزدوجة لتحقيق ما يُسمى بـ “أوقات استجابة من الدرجة الثانية”. بمعنى آخر، بمجرد أن يأمر الجهاز بالتسخين أو التوقف، فإن الفرن يقوم بذلك فورًا، دون أي تأخير تقريبًا.
مشاكل الأفران التقليدية
فكر في أفران التسخين التقليدية المصنوعة من المعدن؛ فهي ثقيلة جدًا، وتحتاج وقتًا طويلاً للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، كما أنها تحتاج وقتًا طويلاً للتبريد.
هذا يؤدي إلى ما يُسمى بـ “التسخين الزائد”. ببساطة، عندما ينقطع التيار الكهربائي، لا يتوقف التسخين، ويستمر الفرن في إصدار الحرارة. وهذا يؤدي إلى هدر الكثير من الطاقة.
الكوارتز: حل أفضل
الكوارتز مادة مختلفة تمامًا؛ نضع خيط التنغستن داخل غلاف من الكوارتز عالي النقاء. وبما أن كتلة الكوارتز صغيرة جدًا، فإن الأنابيب تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة في ثوانٍ معدودة. وعندما ينقطع التيار الكهربائي، يتوقف التسخين فورًا. وهكذا، لا يتم هدر الطاقة.
استخدام أنابيب مزدوجة
نستخدم أنابيب مزدوجة لمضاعفة مساحة السطح المسؤول عن التسخين، دون أن يزداد حجم الفرن. هذا يضمن توزيع الحرارة بشكل متساوٍ على الأغراض الموجودة داخل الفرن.
لكن هناك عيب واحد: الكوارتز مادة زجاجية، والزجاج قد ينكسر. إذا اهتز الفرن كثيرًا، أو إذا تم التعامل مع الرفوف بشكل خاطئ، فقد تنكسر الأنابيب. لذا، يجب التأكد من أن الدعامات المستخدمة لتثبيت الأنابيب قوية ولا تضغط على الزجاج.
كيفية جعل النظام يعمل بشكل صحيح
لا يمكن توصيل هذا الفرن بمروحة تحكم ميكانيكية عادية، لأن ذلك لن يجعل الفرن يعمل بشكل صحيح. يجب استخدام ريلей حالة صلبة سريع الاستجابة للتحكم في الأنابيب.
هذا يسمح لنا بتوزيع الحرارة في دفعات صغيرة جدًا.
لقد لاحظنا أن استخدام هذا النظام يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 15-20% مقارنة بالأفران التقليدية. كما أن درجة الحرارة تكون أكثر استقرارًا، وبالتالي تقل فواتير الكهرباء. لكن يجب التأكد من أن الأسلاك المستخدمة قادرة على التعامل مع هذا النوع من التبديل السريع، وإلا فسوف تحتاج إلى استبدال الأسلاك المتهالكة باستمرار.