ضوء المؤشر

الشعلة التجريبية عبارة عن لهب غاز صغير ، عادةً ما يكون من الغاز الطبيعي أو غاز البترول المسال ، ويُستخدم كمصدر إشعال لموقد غاز أقوى. في الأصل، كانت الشعلة التجريبية تُبقى مشتعلة باستمرار، لكن هذا يُهدر الغاز. أما الآن، فمن الشائع إشعال الموقد كهربائيًا، ولكن لا تزال الشعلة التجريبية الغازية تُستخدم عند الحاجة إلى مصدر إشعال عالي الطاقة، كما هو الحال عند إشعال موقد كبير.

تم تقديم طلب براءة اختراع في الولايات المتحدة في 13 مايو 1922، لـ "نظام التحكم الآمن في الغاز" من قبل اثنين من موظفي شركة Public Service Gas Company التي تتخذ من نيوارك بولاية نيو جيرسي مقراً لها، وهما كونراد شوك الابن وجورج لاير. ^{[ 1 ]}

يُستخدم مصطلح "ضوء المؤشر" أحيانًا أيضًا للإشارة إلى ضوء مؤشر كهربائي يضيء لإظهار أن الطاقة الكهربائية متوفرة، أو أن جهازًا كهربائيًا قيد التشغيل.

تشمل التطبيقات الشائعة سخانات المياه المنزلية ، وأنظمة التدفئة المركزية ، والمدافئ ، وقاذفات اللهب ، ومناطيد الهواء الساخن . في حين أن معظم المطابخ التجارية لا تزال تعتمد على شعلات تجريبية للمواقد والأفران والشوايات، فإن الأنظمة السكنية الحديثة تستخدم إشعالًا كهربائيًا. يُعرف هذا النوع من الإشعال باسم "الوضع الاحتياطي" في المواقد الحديثة التي تعمل بالتحكم عن بُعد.

في أفران الغاز الطبيعي، وسخانات المياه، وأنظمة تدفئة الغرف، يُضاف عادةً مفتاح فصل أمان لإيقاف إمداد الغاز إلى الشعلة التجريبية ونظام التدفئة بواسطة صمام كهربائي في حال انطفاء الشعلة التجريبية. ويكشف هذا المفتاح عادةً عن انطفاء الشعلة التجريبية بإحدى الطرق التالية:

• جهاز تصحيح اللهب . ^{[ 2 ]}
• يُستخدم مستشعر مملوء بالزئبق للكشف عن حرارة شعلة الإشعال. يؤدي انكماش الزئبق إلى توليد ضغط كافٍ لتشغيل مفتاح كهربائي يقطع تدفق الكهرباء ويغلق صمام الغاز عند انطفاء شعلة الإشعال.
• يُستخدم المقاوم الضوئي للكشف عن ضوء مصباح المؤشر. وعندما ينطفئ مصباح المؤشر، تقوم الدائرة الكهربائية المتصلة بالمقاوم الضوئي بإغلاق صمام الغاز.
• يُساهم استخدام مولد شعلة تجريبية أو مزدوجة حرارية في اللهب في تعزيز سلامة جهاز التدفئة، حيث يُولّد تيارًا كهربائيًا كافيًا من اللهب المشتعل لإبقاء صمام الغاز مفتوحًا. في حال انطفاء الشعلة التجريبية، يبرد المولد ويتوقف التيار، مما يؤدي إلى إغلاق صمام الغاز.

تستخدم بعض الوحدات الأخرى أسلوبًا غير كهربائي، حيث يقوم شعلة التسخين بتسخين عنصر ثنائي المعدن أو أنبوب مملوء بالغاز لتوليد ضغط ميكانيكي يُبقي صمام الغاز مفتوحًا. في حال تعطل الشعلة، يُغلق الصمام. لإعادة تشغيل النظام، يجب إبقاء الصمام مفتوحًا يدويًا وإشعال الشعلة، ثم يجب إبقاء الصمام مفتوحًا حتى يسخن العنصر بدرجة كافية لإبقائه مفتوحًا. تُعدّ هذه الأنظمة غير الكهربائية مناسبة للأنظمة التي لا تستخدم الكهرباء.

الطرق المذكورة أعلاه هي أمثلة على استخدام الحماية الآمنة "المضمونة ".

في أنظمة التدفئة المنزلية المزودة بشعلة تجريبية، تشير التقديرات إلى أن نصف إجمالي استهلاك الطاقة ناتج عن الشعلة التجريبية، حيث تستهلك كل شعلة تجريبية في المتوسط ​​ما بين 70 و500 واط من طاقة الغاز (ما بين 2 و16 جيجا جول /سنة). ^{[ 3 ] [ 4 ]} تُطلق الحرارة المنبعثة من الشعلة التجريبية في العديد من الأجهزة (الأفران، وسخانات الفضاء، وسخانات المياه) عادةً في نفس حجرة الاحتراق الرئيسية. ويكون فقد الطاقة أقل بكثير في الشعلات التجريبية لسخانات الفضاء مقارنةً بالمنتجات الأخرى، لأن سخانات الفضاء تُدفئ مساحة مغلقة أصغر حجمًا، وبالتالي تُساهم بشكل أكبر في تدفئة الغرفة. وتُقارب كفاءة سخان الفضاء الموضعي ذي المدخنة المتوازنة الذي يعمل بالغاز في وضع الشعلة التجريبية كفاءة الجهاز المقاسة عند الطاقة المنخفضة، والتي تتراوح بين 65 و95% بناءً على القيمة الحرارية المنخفضة للغاز المُستهلك، مما يجعل جزءًا من استهلاك الطاقة للشعلة التجريبية حرارةً مفيدة.

يُعدّ نظام توليد قوس كهربائي عالي الجهد أو شرارة بين قطبين بديلاً عن شعلة الإشعال ، وذلك لإشعال الغاز المتدفق إلى الموقد. يتطلب تصميم هذا النظام الآمن اكتشاف لهب الموقد بتمرير تيار كهربائي عبره، حيث تستقبله دائرة تقويم اللهب داخل وحدة تحكم الإشعال المتصلة بصمام الغاز. يحدث تقويم اللهب عندما تتدفق الإلكترونات عبر اللهب المشتعل، وهو ما تستشعره وحدة تحكم الإشعال فتُبقي صمام الغاز مفتوحًا. في حال انقطاع الغاز عن الجهاز أو انطفاء اللهب، لا تستشعر وحدة تحكم الإشعال اللهب، فتُغلق صمام الغاز.

يمكن أيضًا استخدام سطح شديد السخونة لإشعال النار. غالبًا ما تُصنع هذه المشعلات من كربيد السيليكون أو نتريد السيليكون أو أي مادة أخرى تتحمل التعرض المطول للحرارة الشديدة. تُستخدم مشعلات الأسطح الساخنة بشكل شائع في أفران الطهي والغلايات وأفران الغاز الحديثة.

من عيوب البدائل الحديثة التي تتطلب جهدًا كهربائيًا عاليًا أن الأجهزة تصبح عديمة الفائدة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. تعمل حلول الشعلة التجريبية بشكل مستقل عن النظام الكهربائي. مع ذلك، يمكن إشعال بعض الأجهزة باستخدام مصدر لهب خارجي أثناء انقطاع التيار الكهربائي. ^{[ 5 ]} قد يشمل ذلك مواقد الطهي والأفران، ولكن ليس غلايات التدفئة المغلقة أو التي تعتمد على الكهرباء لتشغيل المضخات.