Бойлеры электрические — принцип работы, виды, видео
Жить без горячей воды плохо. Поэтому если дом не обеспечивается централизованно горячим водоснабжением, приходится устанавливать водонагреватель. Если жилье не оборудовано отоплением от котельной, ТЭЦ или подключение к сетям аппарата для подогрева воды невозможно по различным причинам используют бойлеры электрические (хотя такое название не вполне корректно оно уже прижилось, по правилам это просто водонагреватели). Рассмотрим подробнее принципы работы бойлеров, и их разновидности.
Как работает электрический бойлер для нагрева воды?
При прохождении тока через проводник обладающий сопротивлением, согласно закону Джоуля – Ленца он нагревается (вот формула определяющая соотношение параметров значений тепловой энергии и электрического тока согласно ему — Q=R*I2, здесь Q — тепловая энергия, R – сопротивление, I – ток). Располагая проводник в воде, выделяющееся тепло передается ей.
Хотя, надо отметить, на сегодня анонсированы водонагреватели, которые работают по принципу прямой передачи энергии (через микроволновое излучение) молекулам воды, но пройдет время пока они широко распространяться.
Следует отметить, все электрические бойлеры оборудуются системами контроля над температурой, они могут быть собраны как по простейшей схеме с помощью биметаллических выключателей, или быть более сложными вплоть до применения микропроцессоров.
Также почти все нагреватели, а особенно накопительные имеют системы защиты от чрезмерного давления, чаще всего это предохранительные клапана.
Классификация
Различают две разновидности электрических бойлеров для нагрева воды:
- Прямоточный бойлер, вода нагревается, проходя через теплообменники, обладающие большой площадью. Такие аппараты более компактны и подают тепло сразу после включения в сеть. Однако они имеют большую удельную электрическую мощность и во многих случаях требовательны к подходящей к ним проводке и защитным устройствам.
- Накопительный — здесь используются нагреватели меньшей мощности (следовательно, потребляющие меньший ток). Нагрев воды происходит не в проходящем потоке, а в емкости (которая обязательно снабжается теплоизоляцией). Преимущество такого устройства не только в меньшем токе который проходит через электронагреватели, но и в том что они легко справляются с пиковыми (например утром когда вся семья принимает душ и умывается) расходами воды. Также при широко внедряющейся дифференцированной оплате за электроэнергию (в ночные часы киловатт стоит меньше), использование их оправдано по экономическим причинам — вода может нагреваться, когда электросчетчик считает по минимальному тарифу (в ночное время). К минусам накопительных электрических бойлеров можно отнести их значительные габариты. Если вам нужен такой нагреватель, обязательно разберитесь с логикой работы его систем управления. От этого, а также от качества тепловой изоляции его корпуса зависит — сколько потребляет электроэнергии бойлер.
Что такое ТЭНы
Для того чтобы окончательно понять, принцип работы электрического бойлера нужно понять, как устроен ТЭН (это более правильная аббревиатура, хотя часто используется более подходящая для произношения в славянских языках ТЕН).
Расшифровка сокращения ТЭН — трубчатый электрический нагреватель. Он представляет собой трубу (металлическую, фарфоровую, стеклянную и т.п.) в которой расположен нагревательный элемент окруженный слоем термостойкого диэлектрика.
Их геометрические размеры и форма могут быть самой разнообразной — прямые, «U» — образные, согнутые в спираль. Разъемы или резьба для подключения электрического тока могут располагаться тоже по-разному либо на одном конце трубы либо на обоих. Стоит отметить, что этот прибор был изобретен и запатентован еще в середине позапрошлого века.
Принцип работы
Кроме того, что мы рассмотрели общий принцип работы электрических бойлеров, рассмотрим их отдельные разновидности. Причем оговоримся, различие это относится не столько к типу электронагревателей, классификацию которых мы уже разобрали, а больше к особенностям конструкции. Поэтому рассмотрим, отдельные особые виды электрических бойлеров, и то, как они работают, уделим каждому небольшой абзац. Хотя эти нагреватели от стандартных типов отличаются и не сильно, для того чтобы владеть ситуацией, с ними обязательно нужно ознакомиться.
Бойлеры электрические с сухим ТЭНом
Обычно ТЕН находится непосредственно в воде, а его соединение с корпусом отделяется герметизирующими прокладками. Однако есть разновидность называемая бойлеры электрические с сухим ТЕНом, в них нагревательные элементы находятся в полостях и изолированы от контакта с водой. Эти нагреватели более безопасны (есть двойная защита от проникновения потенциала, опасного для жизни в воду, которая все-таки является проводником) и в них могут применяться более дешевые тепловыделяющие элементы.
Еще один плюс таких аппаратов — простая замена самих греющих элементов, не требуются дополнительные прокладки можно просто снять вышедший из строя ТЭН и установить новый. Причем, нет разности какая это разновидность, такие водонагреватели гораздо проще в обслуживании.
Бойлер двухконтурный электрический
Этот аппарат предназначен для нагревания воды, как с помощью электрического тока, так и с помощью систем теплоснабжения. Главная особенность которую имеет, бойлер двухконтурный электрический — это то, что в нем кроме ТЭНов располагаются еще и теплообменники для горячего водоснабжения, работающие от отопления. Такой подход позволяет обеспечить жилье горячей водой, даже в период, когда не работают котельные или теплоэлектроцентрали.
Преимущество данной системы еще и в том, что нагрев воды электричеством всегда более дорог, чем использование тепловых сетей.
Чаще всего эти устройства снабжаются системой автоматики, которая позволяет не только переключать нагревательные элементы, но и при необходимости. Причем это может быть как бойлер проточный электрический, так и аппарат, работающий по накопительному принципу. Даже из-за того, что требуются для размещения двух типов водонагревателей большие размеры устройства, двухконтурные бойлеры чаще бывают накопительными.
Вкратце это все что можно рассказать о бойлерах греющих воду с помощью электроэнергии в небольшой статье. Хотя чтобы иметь исчерпывающую информацию об этой теме нужно постоянно следить за новинками, как в теплотехнике, так и в последних разработках электротехнических компаний. Но это уже тема для книги, а не статьи.
Видео: как правильно выбрать бойлер
Как работает электрический водонагреватель накопительный
Чтобы не отказывать себе в комфорте во время летнего отключения горячей воды, жители квартир и обладатели загородных домов покупают водонагреватель. Наибольшую популярность получил электрический водонагреватель накопительный, поскольку эти устройства более безопасны в эксплуатации и менее «прожорливы» по сравнению со своими проточными «собратьями». Попробуем разобраться в принципе действия накопительного водонагревателя и как его выбирать.
Как работает бойлер (водонагреватель накопительный)
Итак, сложные технические процедуры выполнены: бойлер купили, установили и подключили к водопроводной и электрической сетям. Рассмотрим процессы, происходящие внутри водонагревателя.
- Набор воды происходит через входную трубку. Под давлением жидкость поступает во внутренний бак, где нагревается и хранится до того момента, как нам потребуется горячая вода. Именно поэтому приборы с баком называют накопительными.
Попав в резервуар, вода начинает греться. Её подготовка происходит благодаря ТЭНу – нагревательному элементу. Их может быть сразу два: в этом случае процесс нагрева значительно ускоряется. Например, в POLARIS STREAM IDF V/H установлены ТЭНы мощностью 1000 Вт и 1500 Вт. Когда пользователь выбирает один из трёх режимов работы, электроника запускает нужный нагревательный элемент: в «экономичном» включается ТЭН мощностью 1000 Вт (30 л за 1 час 55 мин.), в «стандартном» – 1500 Вт (30 л за 1 час 18 мин.), а в «ускоренном» задействованы сразу оба (30 л за 44 мин.).
С помощью панели управления можно задать необходимую температуру нагрева от 40 до 75°С. В более современных приборах встроен LED-дисплей, отображающий текущие параметры работы. Если в модели предусмотрена функция «отложенного старта», то вы сможете нагреть воду, например, к возвращению с работы. Для этого следует установить таймер на нужное время. При достижении заданной температуры встроенный термостат автоматически отключает нагревательный элемент.
Вода, хранящаяся в баке водонагревателя, активно вступает во взаимодействие с разными химическими элементами, поэтому резервуар должен быть надёжным, устойчивым к коррозии и разрушению внутренних и внешних элементов. Поэтому в изготовлении водонагревателей широкое распространение получила нержавеющая сталь. Её механические свойства позволяют производить прочные, но тонкостенные баки. Благодаря их малому весу снижается нагрузка на крепления. К примеру, в современных моделях POLARIS используется высококачественная сталь AISI 304. Хром, входящий в её состав, образует прочный антикоррозионный защитный слой.
Дополнительной преградой на пути электрохимической коррозии во время нагрева прибора становится специальное покрытие бака – например, биостеклоэмаль COLOROBBIA. Этот материал устойчив к воде любого качества, в том числе богатой железом и азотом. Он не влияет на свойства воды, даже если водонагреватель не использовался несколько дней.
Одно из слабых мест приборов – сварные швы бака, так как именно они в наибольшей степени подвержены коррозионным процессам. И чтобы продлить срок службы бойлера, нужно внимательно изучить технологии, используемые производителем, и оценить их. Так, чтобы обеспечить герметичность сварных швов баков STREAM от POLARIS, в производстве используются роботы. Такое решение позволяет минимизировать количество брака. Применяемая при этом особая вольфрамовая сварка обеспечивает защиту швов от коррозии.
- После окончания процесса нагрева оборудование находится в режиме поддержания температуры: электроника включает ТЭН, когда вода остывает ниже заданного показателя.
Чтобы на постоянный подогрев воды не тратилось много энергии, между внешней и внутренней частями бака бойлера предусмотрен слой теплоизоляции. Благодаря ему бойлер часто сравнивают с термосом. Чем толще слой и равномернее структура изоляции, тем экономичнее водонагреватель. Например, в моделях POLARIS применяется пенополиуретан CCS III (Closed Cell Structure III – полимер с закрытой клеточной структурой третьего поколения). Этот современный материал не деформируется под действием перепадов температур, возникающих при нагреве и остывании воды в баке. Этим пенным материалом заполняется полость бойлера между внешним корпусом и внутренним. А чтобы обеспечить равномерность слоя, производители используют специальное оборудование. Оно гарантирует водонагревателю качественную теплоизоляцию без уплотнений или пузырей.
- В тот момент, когда мы открываем кран, горячая вода поступает из бака водонагревателя через специальную выходную трубку. В то же время, под действием давления в водопроводе, снизу в резервуар набирается новая порция холодной. Конструкция водонагревателя обеспечивает забор воды из верхней части бака, где сохраняется горячий пласт. Но в некоторых водонагревателях под напором входящей струи слои перемешиваются. Из-за этого, моясь в душе, приходится постоянно крутить кран, добавляя напор горячей воды. Предотвратить это неудобство помогает специальная технология подачи холодной воды в бойлер. Специальный рассекатель струи снижает напор потока, поступающего в бак. В результате вода набирается равномерно, образуя два слоя: сверху – горячий, а снизу – холодный. Смешения не происходит. Холодная вода плавно вытесняет нагретую воду наверх. И до тех пор, пока она не закончится в баке, из крана будет течь вода постоянной температуры.
- Водонагреватели бывают разного объёма: модели на 5-15 литров – как правило, используются на кухне, на 30-150 л – подойдут для душа, на 200-400 л – применяются, когда нужно подключить сразу мойку, душ и ванну. Ещё одним важным фактором выбора модели служит количество людей, проживающих в квартире или приезжающих на дачу. Так, для семьи из трёх человек, использующих водонагреватель только в ванной комнате, подойдёт бойлер ёмкостью 80 литров. Если выбрать меньший объём, то после принятия душа одним-двумя домочадцами последнему придётся подождать, пока нагреется новая порция воды. Но часто приходится жертвовать комфортом и покупать маленький водонагреватель, чтобы уместить его в небольшом помещении. Решением проблемы могут стать компактные модели с баком плоской формы.
Как защищен электрический водонагреватель
Одной из причин широкого распространения электрических водонагревателей в квартирах и загородных домах стала высокая степень безопасности приборов, которую обеспечивает комплекс защитных устройств.
- Электрозащиту от повреждений сети (а также при незначительных повреждениях оболочки ТЭНа или электроизоляции) обеспечивает устройство защитного отключения (УЗО), которым комплектуются водонагреватели некоторых производителей – например, POLARIS.
- Перегрев воды (в случае выхода из строя штатного термостата) контролирует резервное устройство, отключающее ТЭН при превышении предела в 95 градусов.
- В случае включения водонагревателя без воды срабатывает биметаллический размыкатель, который защитит водонагреватель от пожара.
- Защитный клапан предотвращает последствия скачков давления воды в водопроводе. Через него излишки воды стравливаются обратно в подводящие трубы.
- Чтобы дополнительно защитить стенки и швы бака от повреждений, в накопительном водонагревателе устанавливается специальный стержень. Он выполнен из материала, который вступает в реакцию с кислородом гораздо активнее железа. Таким образом, стержень «перетягивает» на себя коррозию со стального бака. На этом же стержне откладываются соли, содержащиеся в воде. В ходе эксплуатации он окисляется и полностью разрушается, поэтому требует замены примерно раз в год.
Многоэтапная защита делает водонагреватели абсолютно безопасными, несмотря на соседство в нём воды и электричества. Залогом же приятной и многолетней эксплуатации являются технологии, применяемые производителем, а также следование потребителя рекомендациям по регулярному обслуживанию. Современные материалы и дополнительные полезные опции, встроенные в эти приборы, позволяют настроить их в соответствии с собственным ритмом жизни и потребностями.
Как работает электрический водонагреватель — бойлер?
Электрические бойлеры нагревают холодную воду электричеством. Гарячая вода никогда не закончатся при таком нагреве, даже когда увеличивается расход ее, при большом количестве людей в вашем доме, которые будут принимать душ один за другим.
Электрические бойлеры работают таким же образом, как и другие электрические приборы, которые излучают тепло, в том числе электрические тостеры и фены. Они пропускают электрический ток через металл, который называют — нагревательный элемент. Он имеет умеренно высокую проводимость, поэтому он излучает тепло, когда проходит через него электроэнергия. Холодная вода протекает мимо элемента, нагревается и отправляется в душ, где вы моетесь.
Вы, наверное, знаете, что вода и электричество, как правило, очень опасная комбинация, но электрические водонагреватели совершенно безопасные, если они правильно установлены. Это потому, что нагревательный элемент является полностью герметичным блоком. Электрический ток проходит через элемент, но не таким образом, что может дать вам шок. Никакое электричество не входит в контакт с водой, которая касается вас.
Регулирование температуры
Вы можете регулировать температуру электрического нагрева, повернув ручку, на которой, как правило, отмечена в масштабе работа от синего (холодного) до красного (для горячей воды). В основе электрических бойлеров, простым поворотом смесителя крана регулируется поток таким образом, что водный поток проходит мимо нагревательного элемента, что делает воду, которая выходит из душа холоднее или жарче. В улучшенных душевых установленные клапана давления балансировки, встроенный бак для смешивания воды (который помогает избежать резких изменений температуры, когда вы включаете смеситель), а также различные термостаты и датчики расхода держат температуры и давления воды в зоне безопасной и устойчивой, как это возможно. Это трудная задача, потому что у воды входящей в электрический бойлер более изменчива температура и давление, чем вы могли бы подумать. В зимнее время, входящая температура воды может понижаться до нескольких градусов, в то время как в летнее время, будет на десять градусов теплее. Это настоящий вызов для бойлера, чтобы поддерживать достойный расход воды и постоянную температуру воды круглый год.
Проточный водонагреватель с насосом
Для электрического водонагревателя, чтобы эффективно работать, нужно с самого начала, водоснабжение холодной водой с достаточно высоким давлением воды, потому что в бойлере нагревательный блок снизит давление воды, так как она течет через него. Если у вас нет достаточного давления воды для обычного электрического бойлера, есть решение, чтобы соответствовать бойлеру с сильным напором. Он принимает и нагревает в холодную воду так же, как обычный электрический бойлер, но он также использует электрический насос для повышения давления воды, что выходит из распылителя с большей силой и на более высокой скорости. Если экономия воды и энергии является важным для вас, имейте в виду, что бойлеры с насосом используют в 3-5 раза больше воды, чем обычные. Это означает, что длительный и мощный душ может стоить вам столько, сколько щедрая, полная ванная горячей воды!
Как электрический водонагреватель работает: в двух словах
Типичный электрический проточный водонагреватель, это более сложное приспособление для душевой кабинки, где горячая вода нагревается мгновенно нагревательным элементом, но и еще смешивается с холодной водой, чтобы получить конечную температуру воды, которую вы предпочитаете.
Как это работает?
- Вы нажимаете или поворачиваете переключатель ON.
- Срабатывает соленоид (электромагнит), который открывает клапан на входе водопроводной трубы.
- При открытом клапане, под давлением холодная вода течет в бойлер от вашего обычного водоснабжения дома.
- Часть воды поступает в маленькой пластиковой бак нагревателя (около 0,25 л ). Бак действует как резервуар для горячей воды, помогая обеспечить как постоянный поток горячей воды и гораздо более стабильную температуру. Это также помогает выровнять временные «завышения параметров» и «понижение» температуры, которые происходят, когда вы вдруг надумаетесь изменить температуру вверх или вниз.
- Мощные нагревательные элементы внутри бака (иногда до 10.8 kW, это примерно в пять раз больше чем в электрическом чайнике) мгновенно нагревают холодную воду. Вода нагревается намного быстрее, чем в чайнике, потому что у вас есть в вашем распоряжении, половина или четверть горячей воды, чем в чайнике и в пять раз большая мощность.
- Походу, давайте просто отметим, что есть фильтр, в нижней части резервуара, чтобы захватить мусор, которые очищается при открывании скрытой крышки.
- Подогретая вода из бака и холодная вода из источника, встречается в термостате смесительного клапана, который похожий на тот, что расположенный на входе воды. Изменяя температуру, вы в свою очередь, управляете этим клапаном, что делает воду более горячей или холодной, как вам требуется. Термостат встроенный в клапан пытается сохранить постоянную температуру, как только вы выставите его для себя.
- Датчик давления потока на выходе трубы, при опасно низком давлении, запускает цепь для отключения бойлера, если это необходимо.
- Электронная панель отслеживает этот датчик и различные другие датчики, и элементы управления. Различные бойлеры более или менее сложные. Некоторые полностью с электронным управлением, а некоторые полностью ручное управление.
- В нижней части бака для воды, предохранительный клапан (иногда называемый устройство сброса давления или PRD) может сработать, если давление воды становится слишком высокой. Если это произойдет, вода выплескивается из небольшой переливной трубы.
- Бак для воды также содержит механизм термозащиты. Если вода становится слишком горячей, датчик температуры в баке вызывает срабатывание соленоида, чтобы перекрыть подачу воды (иногда только нагревательного элемента), так что вы не получите ожогов.
- Горячая вода попадает в душ на вашу голову, именно такая, какая вам нравится.
Фото бойлера без пластиковой крышки, показывая, как некоторые из этих компонентов выглядят на практике:
- Входная труба холодной воды.
- Основная панель контроля температуры. Когда передняя крышка на месте, ручкой термостата набираем здесь температуру.
- Основной соленоид включения, выключения и контроля температуры (низкая, средняя, высокая).
- Нагревательные элементы. Вы можете увидеть провода, подсоединенные к ним прямо вверху.
- Бак для горячей воды.
- Выходная труба для соединения со шлангом душа.
Как и следовало ожидать, две половинки пластикового корпуса уплотняются резиновой прокладкой, чтобы вода не может попасть в электрические части внутри.
Очень интересные публикации по этой теме:
Зачем нужен бойлер, где и когда его лучше использовать
Любой россиянин на вопрос: «Зачем нужен бойлер?» даст однозначный ответ — обеспечить себя горячей водой, а иногда и отоплением, при отсутствии централизованных коммуникаций. Даже если вы живете в квартире с городским водоснабжением, проблема плановых отключений ГВС касается каждого.
В подобных ситуациях бойлер станет незаменимой техникой в доме и позволит больше не беспокоиться об отсутствии горячей воды. Забудьте о кипятильниках, чайниках и тазиках. Эти манипуляции не только отнимают время, но и потенциально опасны — можно легко ошпариться или перевернуть на себя емкость с кипятком. С помощью водонагревателя вы получите горячую воду быстро и безопасно.
Сегодня производители предлагают большой выбор модификаций нагревательных приборов с разными функциями и возможностями. Обычному потребителю сложно разобраться, когда и какое оборудование лучше использовать. В этой статье вы найдете рекомендации специалистов «Мособлгаза» — в каких ситуациях лучше устанавливать проточный или накопительный водонагреватель и для чего нужен бойлер косвенного нагрева.
Проточные водонагреватели
Эти модели обеспечивают горячую воду «здесь и сейчас» без предварительного нагрева и длительного ожидания. За счет прохождения потока через ТЭН или газовую колонку подогревают воду за 20-30 секунд до 40-60°C, а электроэнергия расходуется только при включенном кране. Температура регулируется с помощью повышения или уменьшения напора.
Преимущества и недостатки проточных моделей
Устройства имеют компактные размеры, устанавливаются без специализированного оборудования и инструментов. Отлично вписываются в интерьер. Стоят дешевле, чем накопительные аппараты. Но имеют свои недостатки:
— Проточные модели потребляют много электроэнергии, если используются постоянно. Экономичны они только при редком применении.
— Маломощные водонагреватели выдают небольшой поток горячей воды, так как уровень нагрева напрямую зависит от напора.
— Приборы чувствительны к первоначальной температуре воды. В холодное и теплое время года уровень нагрева будет значительно различаться — при равных условиях и напоре разница нередко составляет до 15-20°C.
— Для проточного водонагревателя нужна качественная электропроводка, если в доме все точки водоразбора оснащаются этими нагревательными приборами. Мощность отдельных моделей достигает — 30 кВт.
Благодаря этим особенностям и конструктивному исполнению проточные водонагреватели оптимальны для установки на отдельных точках водоразбора, подходят в качестве временного варианта при отключениях ГСВ в городских квартирах или для сезонного использования на дачах.
Накопительные водонагреватели
Приборы имеют накопительный бак емкостью от 50 до 300 литров. Здесь вода нагревается до 50-90°C за 1-4 часа. Встроенный термостат автоматически поддерживает заданную температуру. Работают бойлеры по следующему принципу — при открытии крана водоразбора из прибора поступает горячая вода. Одновременно ее место занимает холодная, которая также подогревается до заданной температуры. Таким образом, в бойлере всегда есть запас горячей воды, достаточный для снабжения сразу нескольких точек водоразбора.
Посмотрите подробное видео, как работает накопительный водонагреватель
Плюсы и минусы накопительного прибора
Если стоит задача обеспечить весь дом ГВС, то вам точно нужен водонагреватель накопительного типа. Приборы имеют небольшую мощность в 1-2,5 кВт, поэтому не требовательны к электропроводке. Вода нагревается постепенно — энергозатраты экономичны.
Минусы накопительных водонагревателей:
— Габаритность и большой вес прибора — оборудование от 70 литров нецелесообразно использовать в квартирах, такие модели занимают полезное пространство.
— Заметные теплопотери — горячая вода постепенно остывает. Чем ниже окружающая температура, тем быстрее идет процесс.
— Вода подогревается постоянно — электроэнергия расходуется, даже если вы не пользуетесь ГВС.
— При одновременном включении нескольких кранов температура воды резко снизиться — водонагреватель не успеет справиться с ее нагревом. Возможна нехватка горячей воды.
Если сложить все плюсы и минусы, станет понятно, для чего нужен накопительный бойлер, где и когда его лучше использовать. Этот прибор оптимален для применения в загородных и частных домах, не подключенных к центральной системе водоснабжения. Небольшие модели подойдут для квартиры.
Бойлеры косвенного нагрева
Решить проблему с резким снижением температуры воды при ее значительном расходе в накопительных приборах помогут бойлеры косвенного нагрева. Это оборудование похоже на типовые модели и выглядят как большой бак цилиндрической формы. Однако они принципиально отличаются по способу нагрева — вода для ГВС подогревается от внешнего источника.
Вместо электронагревателя внутри бака установлен теплообменник, подключенный к отопительной системе. Теплоноситель, поступающий из котла, циркулирует по змеевику и нагревает воду до заданного значения. Регулируется температура с помощью термостатных клапанов, установленных на входном патрубке. Приборы максимально экономичны — для нагрева воды не требуется дополнительных энергозатрат.
Расширенные возможности
Некоторые модели бойлеров могут комплектоваться дополнительными устройствами. Например, двумя теплообменниками — по одному проходит теплоноситель от котла отопления, второй подключен к солнечному коллектору и в ясные дни экономит топливо. Также в бойлерах косвенного нагрева устанавливают электроТЭН. Такие модели компенсируют дефицит горячей воды в период пиковой нагрузки и используются в моменты, когда система отопления не работоспособна или необходимо дополнительно повысить температуру.
Устанавливаются бойлеры косвенного нагрева в квартирах, частных и загородных домах с автономной системой отопления.
Как выбрать нужный бойлер
При выборе модели обязательно определитесь, для чего вам нужен водонагреватель, планируете вы его использовать постоянно или сезонно. С учетом количества точек водоразбора и потребностей рассчитайте объем расходуемой воды и режим эксплуатации прибора. Выберите тип устройства — газовый или электрический:
— Первые целесообразны для установки при наличии системы газоснабжения в доме — такие модели экономичнее и не требуют значительных дополнительных расходов.
— Вторые работают от электрической сети 220 (до 8 кВт) или 380 вольт (до 30 кВт).
Определитесь с производителем — лучше приобретать бойлер от известного бренда. Например, Bosch, Ariston, Electrolux, Viessmann, Thermona, Gorenje и т.д. Эти компании поставляют качественную продукцию, которая уже проверена российским потребителем и нашими инженерами — компания «Мособлгаз» продает модели этих производителей. При любых сомнениях в правильности своего выбора обращайтесь к грамотным специалистам, они помогут подобрать оборудование с учетом ваших потребностей.
Горячая вода круглый год. Выбираем электрический водонагреватель — Ferra.ru
Накопительные водонагреватели бывают настенные, встраиваемые под мойку, напольные. Баки для них делают из материалов с теплоизоляцией — стало быть, ваша вода долго не остывает. Пользоваться водой можно сразу из нескольких кранов. Когда она вся сольётся, вам нужно будет дождаться, пока нагреется новая порция.
Проточный водонагреватель гораздо меньше, чем накопительный. Самое то для малогабаритной квартиры, хорошего гаража или домика в благоустроенном садоводческом кооперативе с водопроводом. Вода в них не скапливается, греется только при прохождении через ТЭН или спиральный нагревательный элемент — ждать не нужно. Температура воды в таком нагревателе будет не выше 60 градусов Цельсия. В комплект может входить душевая лейка.
Наливные водонагреватели сделаны для домов без водопровода. Это бак объёмом 3-30 литров из пластика или нержавеющей стали, с ТЭНом, всегда расположенным ниже крана, и терморегулятором для ручной установки температуры. Вверху у него есть крышка. Сняв её, можно налить воды. Такой агрегат просто необходим вам вдали от цивилизации: пусть тёплой воды немного, но она есть.Стоит, кстати, добавить, что накопительные нагреватели экономичнее, чем проточные.
Так много терминов хороших
Каждый раз, глядя в инструкцию, мы удивляемся: сколько там всяких мудрёных слов! Зачем нужно знать про способ подачи воды, крепление, управление, индикаторы? Всё написано для того, чтобы вы смогли правильно выбрать и установить новенький, только что купленный нагреватель.
Уже упомянутый способ подачи воды может быть напорным и безнапорным. Если пишется, что напорный, то ваш водонагреватель работает под давлением. Такой прибор нужно будет встроить в стояк подъезда или коттеджа. При безнапорном способе вода перекрывается на входе и давления не создаётся.
Модели подключаются к однофазной, трёхфазной или же к однофазной и трёхфазной сети. От обычной сети 220 В работают почти все накопительные и не особо мощные проточные нагреватели. Если мощность проточного нагревателя больше 12 КВт, его обязательно надо подключать к трёхфазной сети 380 В — той самой, от которой работают электроплиты. Обязательно поинтересуйтесь, можно ли провести такой кабель в вашей квартире, потому что нужна отдельная электропроводка и дополнительный предохранитель. К слову, могучие нагреватели больше 5 КВт в квартиры старого фонда лучше не устанавливать. Если прибор может работать и от однофазной, и от трёхфазной сети — выбирайте трёхфазную: нагрузка будет распределяться более равномерно.
Перед покупкой накопительного или проточного нагревателя надо знать, каким бывает самое большое давление воды в вашей квартире или коттедже. Оно должно быть от 0.6 до 16 атмосфер. Если давление слишком сильное или скачет, то нужно брать модель с предохранительным клапаном, отключающим агрегат.
Нагреватель может работать и при давлении от 0.05 атмосфер. Если из крана течёт только вялая, тонкая струйка, то в напорных водонагревателях вода может выкипеть, а бак — взорваться, разворотив пол-кухни или всю ванную. Чтобы такого не произошло с вашей квартирой, в дорогие модели вставляют специальные автоматические датчики наличия воды в баке. Те водонагреватели, что подешевле, всегда комплектуются обратным клапаном, позволяющим убирать «лишнее» давление и закрывать трубу, если напора нет. Бак не будет сухим, если у вас внезапно отключат воду. Но всё же специалисты советуют покупать накопительный безнапорный водонагреватель, если напор в трубе слишком маленький.
Заявленная температура воды не всегда соответствует нашим российским реалиям. Особенно этим грешат проточные нагреватели: чтобы температура была близка к той, что указана на бумажке, нужны те условия, на которые рассчитывал производитель. В компаниях Electrolux или Stiebel Eltron не знают, как вы будете расходовать воду, и не учитывают, что у нас летом бывают заморозки.
У накопительных водонагревателей иногда предусмотрена функция ускоренного нагрева. ТЭН врубается на всю мощность и сокращает время работы примерно наполовину. Некоторые водонагреватели оборудованы двумя ТЭНами; основной работает постоянно, а дополнительный подключается только для ускоренного нагрева.
Страшные слова «класс защиты» и «степень защиты от воды» на самом деле очень полезные. Они всего лишь показывают, насколько хорош корпус вашего нагревателя. IP — это международные стандарты защиты электрического и электротехнического оборудования от вредного воздействия окружающей среды. Первая цифра после букв означает защиту от проникновения и воздействия твёрдых предметов, а вторая — от воды. Например, IP 24 расшифровывается так: корпус водонагревателя защищён от случайного нажатия пальцем и водяных брызг с любого направления. Если после двойки стоит не четвёрка, а пятёрка, то это будет защита уже не от брызг, а от водяных струй. В руководстве может быть обозначена только защита от воды; тогда вместо первой цифры будет стоять «Х».
Монтаж водонагревателя бывает вертикальным и горизонтальным. Особо изощрённые производители вроде Gorenje: предусматривают оба способа монтажа. Подводка воды может быть нижней и верхней. Нижний тип подводки бывает у водонагревателей, которые устанавливают над мойкой; патрубки направлены вниз. Для установки прибора под мойкой нужна подводка верхнего типа, с патрубками в верхней части корпуса. Бывает ещё боковая подводка, но она предназначена для очень объёмных баков, где-то на 200 литров.
Как работает проточный электрический водонагреватель: устройство и принцип работы
Особенностью водонагревателя проточного типа является принцип работы прибора. Нагрев воды осуществляется только во время ее разбора. У прибора отсутствует накопительная емкость, за счет чего снижается расход электроэнергии на прогрев большого объема жидкости. Далее, подробней рассмотрим, как работают проточные электрические водонагреватели разных моделей, и разберемся с основными их отличиями.
Разновидности проточных водонагревателей
Первое различие проточных водонагревателей заключается в том, от какой сети приборы способны функционировать:
- Однофазные изделия считаются бытового предназначения. Мощность водонагревателей ограничена 12 кВт. Работает прибор от домашней сети, подающей напряжение 220 вольт.
- Трехфазное оборудование предназначено для высоковольтной сети, подающей напряжение 380 вольт. Водонагреватели характеризуются большой мощностью от 12 до 27 кВт. Используются приборы на производстве и в местах большого скопления людей, где необходимо подключить много водоразборных точек.
Подключать мощный электроводонагреватель должен специалист и только после того, как электролаборатория выполнит проверку сети.
Второе различие проточных водонагревателей заключается в том, с каким давлением воды приборы способны работать.
Напорные электронагреватели
Напорный водонагреватель еще называют прибором закрытого типа. Его работа зависит от параметров водопровода. Если давление в магистрали будет слабое, водонагреватель не включится. К электроприборам напорного типа подключают несколько водоразборных точек. Их количество зависит от мощности нагревателя. В квартирах и частных домах обычно к проточному водонагревателю подключают водоразборные точки на кухне и в ванной.
Водонагреватель закрытого типа разрешается подключать к одному смесителю. Такой вариант монтажа позволяет избавиться от перепада температур воды на выходе, так как горячий поток не остывает во время транспортировки по длинному трубопроводу.
Особенностью конструкции проточного водонагревателя напорного типа является наличие регулирующих систем по давлению и температуре воды. Автоматика позволяет поддерживать заданные параметры, плюс защищает нагревательный элемент от перегорания при снижении давления в водопроводе.
Безнапорные электронагреватели
Менее производительным считается безнапорный водонагреватель открытого типа, но его плюс в том, что работа не зависит от давления в водопроводе. Вода на подогрев поступает после запорной арматуры. Достаточно свободного истекания жидкости на уровне атмосферного давления, чтобы включился подогрев. Предназначен нагревательный прибор для одной точки отбора воды. Его можно поставить на один кран или душ в ванной комнате.
В таком нагревателе стоит ручной регулятор температуры. Пользователь самостоятельно выставляет нужный параметр. Схема электроприбора предусматривает клапан. При отсутствии потока жидкости он срабатывает, за счет чего происходит отключение от сети и электричество не подается на нагревательный элемент.
Мощность безнапорных моделей варьируется в пределах 2–8 кВт. Установка электроприбора не требует прокладки отдельной линии проводки.
Продаются безнапорные водонагреватели с душевой лейкой или смесителем специальной конструкции. Он комплектуется патрубками подключения к подаче воды, направлению жидкости на нагревательный элемент и для соединения с изливом.
Устройство проточных электроводонагревателей
Все проточные электрические водонагреватели работают по одной схеме: поток холодной воды движется через электрический ТЭН, где и происходит ее нагрев до заданной температуры. Это характеризует сходство приборов напорного и безнапорного типа:
- Нагревательным элементом выступает ТЭН. Он включается во время начала разбора воды. Время нагревания потока зависит от мощности ТЭНа и варьируется от трех секунд до двух минут.
- Реле давления срабатывает при начале разбора воды. В это время на ТЭН подается напряжение.
- Регулятор позволяет пользователю задавать температуру. Устройство будет постоянно поддерживать установленный параметр, пока не будут внесены изменения.
- Прерыватель защищает ТЭН от перегрева. Отключение подачи электричества происходит при достижении критического показателя температуры.
- Стабилизатор давления защищает электроприбор от перепадов напора воды.
- Показатель жесткости воды во всех регионах не соответствует норме. Предотвратить образование накипи на ТЭНе помогает активатор. Устройство подвергает магнитной обработке проходящий поток жидкости.
Водонагреватель, сделанный по приведенной выше схеме
Немного другая схема, в которой роль ёмкости для воды играет медная трубка ТЭНом внутри. Так сделаны модели Themex System, Etalon System, Edisson System и т.п.
Отличаться устройство проточного водонагревателя определенной модели может только типом ТЭНа, системой управления и возможностью работы с требуемым давлением воды.
Разновидности ТЭНов
Нагревательным элементом проточного электроприбора выступает ТЭН. Тепло излучает спираль от подачи напряжения. В зависимости от исполнения ТЭН бывает:
- Открытый нагреватель состоит из неизолированной спирали, помещенной внутрь пластиковой трубки. Элементы собраны в блок, который заключен внутри прочного корпуса из негорючего пластика. Проходящий поток жидкости омывает горячую спираль, забирая тепло. Особенностью нагревателя является невозможность образования накипи. Это происходит из-за малого объема воды в трубке, а также отсутствия выделения остаточного тепла спиралью сразу после отключения подачи напряжения. Водонагреватели с открытым ТЭНом востребованы для подогрева бассейнов и в регионах с жесткой водой.
- Закрытый ТЭН имеет трубчатый корпус из меди или латуни. Внутри герметически запаяна спираль. Соприкосновение спирали с водой не происходит. Каждый виток спирали изолирован от корпуса кварцевым песком во избежание пробоя. Нагрев воды происходит дольше. Спирали сначала нужно прогреть корпус, а тот уже отдаст накопленное тепло проходящему потоку.
Закрытые ТЭНы склонны к обрастанию накипью, но в плане электробезопасности такие трубчатые нагреватели стоят на первом месте.
Различие по типу управления
Различают нагреватели проточные по типу управления, которое основывается на гидравлике или электронике.
Гидравлический тип управления
Гидравлическое управление свойственно дешевым водонагревателям бытового назначения. Особенностью конструкции проточного нагревателя является наличие блока, состоящего с мембраны и штока. При открытии и закрытии водоразборного крана механизм срабатывает. Шток приводит в действие выключатель, тем самым начиная или прекращая подачу воды.
Усовершенствованным считается гидравлический блок с двумя ступенями, для каждой из которых свойственно свое давление проходящего потока жидкости. При слабом потоке включается первая ступень. С увеличением давления движущейся жидкости блок переходит работать на вторую ступень.
Одноступенчатые проточные водонагреватели комплектуются ТЭНом мощностью до 6 кВт. При слабом потоке жидкости нагреватель не включается, что является огромным недостатком.
При покупке одноступенчатого водонагревателя стоит узнать показатель минимального порога напора жидкости.
Блок гидравлического управления не способен длительное время точно поддерживать заданную температуру воды. Минусом является отсутствие защиты от проникновения воздуха к ТЭНу. Проточные приборы нагрева воды с гидравлической системой управления подключают только к одной водоразборной точке. В противном случае существует угроза возникновения температурных колебаний, наиболее опасных для нагревателей мощностью 9 кВт.
Электронный тип управления
Электронное управление осуществляется за счет датчиков, посылающих сигнал процессору. Регулировка всех параметров происходит автоматически. Датчики следят за температурой, давлением и напором воды. Проточные водонагреватели с электронным управлением бывают двух типов:
- модели с регулировкой только температуры воды;
- модели с регулировкой температуры и напора жидкости.
Электронное управление позволяет использовать проточный электроводонагреватель с несколькими водоразборными точками. Недостатком считается дороговизна электронного блока, но из строя он выходит редко.
Принцип работы
Разобраться, как работает проточный водонагреватель нетрудно. Достаточно посмотреть схему прибора. Основан принцип работы проточного водонагревателя на прохождении потока воды через ТЭН. Когда пользователь открывает водоразборный кран, срабатывает система управления прибора. На ТЭН подается напряжение, спираль нагревается и отдает тепло воде. После закрытия крана поток жидкости прерывается. Система управления подает новый сигнал на прекращение подачи напряжения.
Проточные электроводонагреватели экономичны, так как расход электроэнергии происходит только в момент разбора воды.
Сложнее происходит работа проточного электроприбора, установленного на две или три водоразборные точки. Системе управления приходится следить, чтобы ТЭН успевал поддерживать заданную температуру воды в случае одновременного пользования всеми кранами.
Проточные электроводонагреватели способны обеспечить горячей водой семью на даче, в квартире и частном доме.
Видео по теме:
Как работают электрические чайники?
Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 марта 2020 г.
Машины работают на бензине … а люди бегают за чаем и кофе (по крайней мере, в моем доме)! Если пить кофе или чай ведром, то хоть раз порадуешься хватило смекалки изобрести сверхэффективный способ похолодать воду в горячую, а именно электрический чайник (также известный как электрочайник). Наполните его водой, включите, включите, и через пару минут у вас будет трубопровод горячей воды для пить или готовить.Как именно работает чайник? Почему это нужно так долго варить? И как он узнает, когда выключиться? Рассмотрим подробнее!
Фото: Электрический чайник — удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но это также устройство преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (обсуждается ниже).
Что такое электрический чайник?
Чайники — одни из самых простых бытовых приборов.Поднимите крышку, загляните внутрь и вы увидите в самом низу емкости для воды катушку толстый металл называется ТЭНом. Когда вы включаете чайник в электрическую розетку, в нагревательный элемент поступает большой электрический ток. Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других словами, элемент становится горячим. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже вверх.
Фото: вверху: нагревательный элемент в основании электрического чайника, показанный на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых чайниках элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не покрылся известковым налетом. Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник намного шумнее.
Сколько времени нужно для кипячения чайника?
Вы можете кипятить воду всеми способами — даже в простой кастрюле на открытом огне или плите — хотя закрытый чайник обычно работает намного быстрее: он останавливает выход тепла, позволяет давлению расти быстрее (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному), и помогает воде закипеть быстрее.Но вы когда-нибудь расстраивались, сколько времени нужно вашему чайнику, чтобы закипеть? Не надо! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и он — а вот Зачем.
Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем тепло уходит через верх и по бокам), рано или поздно вода внутри него закипит. Основной закон физики называется сохранение энергии говорит нам, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять одинаковое количество энергии для этого.Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или что-нибудь еще с устройством перемешивания, как у Джеймса Прескотта Джоуля (см. вставку ниже), количество энергии, которое вы должны вложить для кипячения воды, точно такое же.
Допустим, вы начали с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды. примерно при 10 ° C (50 ° F), и вы хотите поднять его на 90 ° C до точки кипения (100 ° C или 212 ° F). Количество энергии, которое вам нужно: 4,2 × 1000 грамм × 90 градусы = 378000 джоулей или 378 кДж.
Загадочное «4.2 «- постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет разную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую вы должны вложить, чтобы поднять температуру одного грамма материал на один градус по Цельсию. Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C, поэтому Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / ° C.
378 кДж для кипячения литра воды — гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергоэффективная лампа мощностью 10 ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (потому что 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), так что это займет 37 800 секунд — около 10.5 часов — использовать столько же энергии, сколько потребляет наш чайник на одно кипячение!
Работа: Чайники используют много энергии для кипячения воды, но справляются со своей задачей быстро (примерно 2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. При том же количестве энергии вы можете включить микроволновую печь примерно на 8 минут, портативный компьютер на час 20 минут или энергосберегающую лампу примерно на 10,5 часов.
Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и полагая (примерно) то же самое количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду.Делить 378000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, которая звучит примерно правильно — электрический чайник обычно закипает примерно за 2–3 минуты. Старая пословица говорит, что горшок (чайник), за которым наблюдают, никогда не закипает, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективных открытых угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергия для воды намного быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).
Если мощность вашего чайника была примерно 2400 Вт (Вт), и вы использовали британский источник питания питание 240 вольт (В), это означает, что ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (A). По бытовым меркам это изрядная сила: для сравнения, маленькое зарядное устройство для моего iPod потребляет максимальный ток. 0,67 ампер — чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на электрический чайник работает так быстро, если использовать относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла составляет пропорционально току (ток 10 А будет производить вдвое больше тепла, чем ток 5 А проходя через тот же нагревательный элемент, если напряжение было постоянным), поэтому больший ток производят больше тепла — и нагревают предметы гораздо быстрее, чем более мелкие.
Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запечатан в светло-серой центральной части, и (если вы присмотритесь) вы можете просто увидеть его два вывода, торчащие в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (к которому прикасается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая закрывает нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху направляет пар из чайника вниз к термостату, который в нужный момент выключает элемент (как описано ниже).
Как работают водогрейные котлы быстрого приготовления?
Если вы устали ждать и хотите, чтобы чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока — другими словами, купить более мощный чайник; другое использование — использовать меньше воды.
Водогрейные бойлеры / диспенсеры «мгновенного действия» (например, Breville Hot Cup и Morphy Ричардс Мено), который на самом деле может вскипятить всего лишь стакан воды. быстро объедините эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они разработаны таким образом, чтобы элемент мог безопасно работать в контакте с только небольшое количество воды.Если вы варите только (скажем) четверти литра воды, вам нужно только четверть меньше энергии — скажем, 100 000 джоулей. И если вы снабжаете эту энергию элементом мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд вместо 2,5 мин. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если ты кипячение всего чайника, чтобы приготовить только один горячий напиток, вы эффективно тратя три четверти потребляемой энергии. Кипячение ровно столько воды, сколько вам нужно, значительно сэкономит вам денег — а также помогает окружающей среде.
Как чайник узнает, когда нужно выключиться?
Иллюстрация: Как выключается электрический чайник. Есть пароотводчик и трубка (желтый, 43 и 44), ведущие вниз от верхней части водяной камеры (серый, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, по этой трубке вырывается пар, нагревает термостат и заставляет его открыться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и предотвращая кипение воды.Иллюстрация из патента США 4 357 520: Электрический контейнер для кипячения воды, имеющий включаемые сухие и чувствительные к потоку термочувствительные блоки управления от Джона К. Тейлора, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.
Ранние электрические чайники имели встроенную опасность: их было относительно легко включить, уйти и сделать одну или две работы по дому, а потом забыть о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернулись через несколько минут, вы нашли свой кухня наполнена облаками пара. Если не повезло, чайник Элемент может перегореть, перегореть или даже вызвать пожар.
К счастью, практически все современные чайники отключаются. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие из них на основе разработок английского изобретателя Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более чем миллиардов таких термостатов по всему миру.
Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описанный в нашей основной статье о термостатах), интегрированный в элемент в нижней части чайника.Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее, чем другой, по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнутый в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, образующийся пар попадает на биметаллический термостат и внезапно щелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного как зонт выворачивается наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник.Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее в течение неопределенного времени путем многократного включения тока и выкл.
Фото: Вот как на самом деле выглядит типичный термостат-переключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на иллюстрации выше, чтобы показать ключевые детали этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) направляет пар вниз к биметаллическому термостату.Термостат (оранжевый) выключает чайник. Блок переключения (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя выводами нагревательного элемента (зеленый). Термостат и переключатель прикручены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фото выше на этой странице).
Фото: крупный план биметаллического термостата (показан оранжевой точкой на другом фото).
«Механический эквивалент тепла»
Изображение: эксперимент Джоуля по поиску механического эквивалента тепла.
Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но их стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей Вселенной: вы можете преобразовывать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или превратить ее в ничто. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) был одним из первых, кто проник в ее суть.
Джоуль разработал блестящий эксперимент.Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, закрепленной на шкиве (2), так, чтобы груз падал, веревка вращала ось (3) и перемешивала лопастное колесо внутри емкости, полной воды (4). Он рассудил, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавил к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагревая воду. После многократных экспериментов он успешно доказал, что энергия (или, как он это называл, vis viva), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, полученной при нагревании воды.Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемыми, и результаты были опубликованы в известной статье под названием «Механический эквивалент тепла», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.
Джоуль считал, что может найти доказательства, подтверждающие его идеи в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерьте температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он полагал, подтверждает его теория.По его расчетам, могучий Ниагарский водопад будет на пятую градуса теплее. внизу, чем вверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь уладить этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году и попытался измерить водопад там, но не смог сделать это достаточно точно чтобы доказать свою точку зрения.
Узнать больше
Узнать больше
На этом сайте
Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте на похожие темы:
Статьи
- Пылающее желание эффективности Тома Мерфи.Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до той же температуры требуется такое же количество энергии, как бы вы это ни выбрали. Но одни методы более эффективны, чем другие. Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном сообщении в блоге, электрические чайники значительно более эффективны, чем чайники с плитой и микроволновые печи.
- Что более энергоэффективно — кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи?: The Guardian, Notes & Queries, 2011.Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды.
- Fiddly, Fussy or Just Plain Ugly Kettles Элис Роустхорн. The New York Times, 9 августа 2009 г. Почему чайники выглядят так плохо спроектированными? Эта писательница интересуется эстетикой, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают дизайн машины, которая может быстро и эффективно вскипятить воду?
Патенты
Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из множества патенты, описывающие принцип работы чайников? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти больше в записях.
- Предохранитель Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических перколяторов. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
- Электрический кофейник от Амброуза Олдса. Электрический кофейный перколятор, поддерживающий установленную температуру заварки. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
- Электрический резервуар для кипячения воды, включающий сухой и чувствительный к потоку термочувствительный блок управления от Джона К. Тейлора. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
- Термочувствительное устройство управления для контейнеров, оснащенных электронагревателями John C.Тейлор и др. Патент США 4,621,186. 4 ноября 1986 года.
Видео
.Электрокотел какого размера мне нужен?
Размер электрического бойлера измеряется в киловаттах и является показателем мощности, а не физических размеров.
Следуйте советам в этом руководстве, чтобы убедиться, что вы установите электрический бойлер, который сможет удовлетворить потребности вашего дома в отоплении и горячей воде.
Как работают электрические котлы?
Электрический котел обеспечивает центральное отопление и горячую воду в собственность, как и любой другой тип котла. Однако разница в том, что электрические котлы не должны сжигать топливо, такое как газ или мазут:
- Нет необходимости хранить топливо (сжиженный нефтяной газ и масло)
- Нет шансов на утечку окиси углерода
- Электричество доступно
Существует 3 типа электрических котлов, подходящих для бытовой установки, и принцип работы агрегата зависит от типа электрического котла:
- Напрямую: Подогревает воду по запросу
- Хранение: Включает резервуар с горячей водой внутри устройства или в другом месте на территории.
- Сухое хранилище: тепловой кирпич за ночь (что позволяет максимально использовать более дешевые ночные тарифы на электроэнергию). Затем это тепло передается в воду для центрального отопления и горячего водоснабжения в течение дня по мере необходимости.
Дома лучше всего подходят под электрокотел
Электрические котлылучше всего подходят для небольших домов и квартир, поскольку они не могут удовлетворить высокие потребности в центральном отоплении и ГВС в больших домах. Кроме того, электрические котлы не занимают столько места, как газовые или масляные, что делает их еще более идеальными для небольших домов.
Если в вашем доме больше 1 санузла, то электрический бойлер вряд ли сможет удовлетворить потребность в горячей воде. В этом случае рекомендуется перейти на альтернативное топливо, например, на газ.
Электрокотел какого размера мне нужен?
Выходная мощность котла измеряется в киловаттах (кВт) и помогает составить представление об уровне потребности в отоплении и горячей воде, которую котел сможет удовлетворить. Проще говоря, чем выше номинальная мощность в кВт, тем больше радиаторов и кранов он может поставить одновременно.
Электрические котлыобычно не очень мощные, поэтому вы не увидите номинальной мощности намного выше, чем около 15 кВт. С другой стороны, газовые и масляные котлы могут иметь гораздо более высокую мощность, что делает их более подходящими в случаях, когда потребности в отоплении и горячей воде выше, например, для более крупных объектов.
Как правило, добавляйте 1,5 кВт на радиатор вокруг вашего дома. Таким образом, при 8 радиаторах достаточно электрического котла мощностью 12 кВт.
| Количество радиаторов | Мощность |
|---|---|
| 4 | 6 кВт |
| 6 | 9 кВт |
| 8 | 12 кВт |
| 10 | 15 кВт |
Какой электрокотел мне установить?
Используя приведенную выше таблицу, вы можете составить представление об идеальном размере электрического бойлера для вашего дома. После того, как вы узнаете номинальную мощность, которую ищете, мы перечислили несколько моделей электрических котлов ниже, чтобы помочь вам найти агрегат с нужной мощностью.
| Производитель | Модель | Доступная мощность (кВт) | Размеры (ВхШхГ) | Потенциальная стоимость |
|---|---|---|---|---|
| Компания электрического отопления | Комбинированный котел Comet | 9, 14,4 | 1745 x 580 x 630 мм | £ 2 571 |
| Heatrae Sadia | Электромакс | 9, 14,4 | 1745 x 580 x 630 мм | £ 2 571 |
| Эльнур | Маттира MAC15 | 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 | 830 x 555 x 450 мм | 1750–2000 фунтов |
| THERMAflow | Электрокомби | 10, 11, 13, 14, 16, 18 | От 1590 x 550 x 690 мм до 1920 x 710 x 850 мм | 2360–4050 фунтов |
| Electric Combi Boilers Co. | Электра EK.C | 12 | 875 x 400 x 300 мм | £ 1,190 |
| Ферроли | LEB TS | 6, 7,5, 9, 12 | 740 x 440 x 265/340 мм | Неизвестно |
Узнайте больше об этих установках в разделе «Лучшие электрические котлы».
Что делать, если я установлю электрический бойлер не того размера?
Установите котел со слишком низкой номинальной мощностью, и агрегат не сможет удовлетворить потребности вашего дома в отоплении и горячей воде.Точно так же установите слишком мощный электрический бойлер, и ваши счета за электроэнергию могут скоро начать расти.
Это относится ко всем котлам, а не только к электрическим котлам, поэтому важно найти котел с наиболее подходящей мощностью для вашего дома.
Если вы не уверены или нуждаетесь в какой-либо помощи относительно размера котла, необходимого для вашего дома, лучшее, что вы можете сделать, — это связаться с инженером-теплотехником для оценки вашего имущества.
А как насчет физического размера?
Помимо размеров котла с точки зрения мощности, вы можете также узнать о его физических размерах.Чаще всего электрические котлы меньше по размеру, чем газовые и масляные, поэтому не занимают столько места.
Установка также более гибкая, поскольку их можно установить практически на любой стене, тогда как газовые и масляные блоки должны быть на внешней стене, чтобы отходящие газы могли выводиться из помещения.
Сколько стоят электрические котлы?
Стоимость электрического котлаварьируется в зависимости от модели и производителя. Как и следовало ожидать, модели меньшего размера часто будут самыми дешевыми с ценой от 1500 фунтов стерлингов до 2500 фунтов стерлингов для более крупных моделей.
Не считая стоимости самого электрокотла, нужно будет учитывать и установку. Опять же, стоимость установки будет варьироваться от установщика к установщику, поэтому мы настоятельно рекомендуем сравнить несколько предложений.
Используя Boiler Guide, вы можете бесплатно получить расценки от трех квалифицированных специалистов по установке электрических котлов в вашем районе. Почему 3? Что ж, если бы вы получили только 1 предложение, вы бы не знали, получаете ли вы наилучшую возможную цену. С другой стороны, получение 3 котировок увеличит ваши шансы найти лучшую цену у самого авторитетного установщика.
Эксплуатационные расходы электрокотла
После того, как электрический котел будет установлен, ваше внимание переключится с авансовых затрат на текущие. Хорошо известно, что электроэнергия стоит дорого, и это подтверждается только сравнением ее с газом.
Цена, которую вы платите за электроэнергию, зависит от вашего тарифа и региона, в котором вы живете. В Великобритании средняя цена на электроэнергию за единицу составляет 14,4 пенсов за кВтч, а на газ — всего 3,8 пенсов за кВтч. Хотя это большая разница, газ не подходит для каждого дома, но, к счастью, есть несколько способов снизить эти эксплуатационные расходы:
- Перейти на тариф Эконом 7, который предлагает сниженные тарифы на электроэнергию в ночное время
- Бесплатное получение возобновляемой энергии за счет установки солнечных фотоэлектрических панелей
- Нагреть воду, хранящуюся в водонагревателе, бесплатно с помощью солнечной энергии
Есть не только способы снижения эксплуатационных расходов, но и экономия в других областях с помощью электрического котла по сравнению с другими типами котлов:
- Установка часто дешевле
- Нет необходимости в ежегодном обслуживании
- Очень мало движущихся частей снижает вероятность возникновения неисправности, избавляя вас от больших счетов за ремонт.
Мы сравнили общую стоимость электрического котла с газовым котлом за 10 лет, чтобы выяснить, что работает дешевле в электрическом котле по сравнению с газовым котлом: плюсы, минусы и эксплуатационные расходы.
Какие преимущества у электрического котла?
Найдите электрический бойлер с подходящей мощностью для вашего дома, и вы получите множество преимуществ после его установки.
- Нет необходимости устраивать ежегодное обслуживание, которое сэкономит вам деньги
- Нет риска утечки оксида углерода
- Тихая работа
- Маленький размер, не займет много места
- Значительно уменьшить углеродный след вашего дома
- Установка более гибкая и зачастую дешевле, так как не требуется дымохода или трубы для конденсата
.
Электрический паровой котел — Повторная публикация в Википедии // WIKI 2
Электрический паровой котел — это тип котла, в котором пар вырабатывается с помощью электричества, а не путем сжигания источника топлива. Такие котлы используются для производства пара для технологических целей во многих местах, например, в прачечных, на предприятиях пищевой промышленности и в больницах. Хотя они дороже в эксплуатации, чем газовые или мазутные котлы, они популярны благодаря своей простоте и простоте использования.Из-за требуемых больших токов они обычно работают от трехфазного источника питания. Они преобразуют электрическую энергию в тепловую с почти 100% -ным КПД, но общий тепловой КПД варьируется в зависимости от эффективности, с которой вырабатывается электричество.
Энциклопедия YouTube
✪ Как работает ваш паровой котел
✪ Как работает ТЭЦ?
Содержание
Производство пара электрокотлом
Процесс создания пара с помощью электрокотла довольно прост.Электричество проходит через нагревательный элемент, который действует как резистор, создавая тепло через сопротивление. Затем вода из системы или сборного резервуара течет над этим горячим элементом в трубе или резервуаре или рядом с ним, нагревая воду до подходящей температуры, а затем доводя воду до кипения и превращаясь в насыщенный пар, [1] при котором В точке насыщенный пар транспортируется в нужное место по паропроводам, выходящим из корпуса электрокотла. Электрические паровые котлы работают аналогично пожарным котлам, за исключением того, что нагревает воду.
Преимущества
Некоторые специалисты, которые работают с котлами на повседневной основе, считают, что электрические котлы на самом деле превосходят котлы с топливным обогревом в нескольких отношениях. Эти эксперты говорят [2] , что использование электрических котлов на самом деле может быть дешевле, чем использование топливного котла, но при этом, возможно, быть намного более экологически чистым. Электрические котлы также требуют меньше оборудования для установки, чем традиционный котел, что помогает снизить высокие затраты на установку, которые будут связаны с котлом с подогревом топлива.Электрические котлы могут поместиться на меньших площадях из-за того, как они сконструированы, и отсутствия необходимых деталей, необходимых для работы котла с топливным обогревом. [2]
Безопасность эксплуатации электрокотлов над топливными котлами
Традиционным котлам, работающим на топливе, для успешной работы обычно требуется несколько различных частей. Напротив, электрические котлы — относительно простые устройства. Кроме того, поскольку электрические котлы не используют сложные формы теплообмена, электрические котлы не содержат многих потенциальных опасностей, которые обычно присутствуют в котлах с топливным обогревом.Электрические котлы также, как правило, легче обслуживать, потому что они не нуждаются в замене труб, что часто требуется котлам с топливным обогревом из-за сажи и остатков топлива, или любого другого противопожарного обслуживания, необходимого для котла с топливным обогревом. [3] Электрические котлы также имеют меньший углеродный след, чем их традиционные собратья, паровые котлы с подогревом топлива, и требуют меньше места в целом, [4] , что делает их хорошим выбором для небольших предприятий, где требуется бойлер.
Прочие льготы
Некоторые другие возможные преимущества, которые следует учитывать, — это устойчивость из-за низких требований к обслуживанию; товарность, за счет того, что «зеленый» лучше; [3] и безопасность, потому что он не так опасен в эксплуатации, как традиционный пожарный котел.
Устойчивость
Электрические паровые котлы более эффективны, чем пожарные котлы, потому что они требуют меньше энергии для работы на полной мощности. Это связано с тем, что при передаче тепла от нагревательного элемента к воде происходит небольшая потеря энергии, в отличие от традиционных котлов с огневым обогревом, в которых происходит значительная потеря энергии из воздушного потока, необходимого для подачи кислорода в пламя. [2] Однако, если электричество вырабатывается тепловой электростанцией, тогда вся система будет менее эффективна, чем пожарный котел из-за большей неэффективности электростанции.Таким образом, использование электрических котлов может фактически потреблять больше топлива, если электричество вырабатывается за счет сжигания топлива.
Электрические паровые котлы легче продавать (чем котлы с огневым обогревом) для людей, которые будут использовать их для небольших применений, потому что они могут продаваться с мыслью, что они «зеленые» и, следовательно, намного лучше для окружающей среды, чем покупка и эксплуатация пожарного котла. [3]
Недостатки
Некоторые эксперты иногда смотрят свысока на электрические котлы по нескольким причинам.Эти факторы связаны с тем, что электричество, которое используется для питания паровых электрических котлов, должно где-то производиться. Наряду с потреблением электричества есть и его стоимость, особенно с учетом того, что большинству электрических котлов требуется много электроэнергии для работы на эффективной и полной мощности.
Выработка энергии, необходимой для работы электрического котла, может вызвать столько же, если не больше, загрязнения / выбросов, чем сжигание топлива в традиционном котле. Электроэнергия стоит дорого, и с учетом ожидаемого роста цен на электроэнергию использование ее в электрических котлах будет дорого стоить. Юнге, С. (2009). Экономичные электрические котлы. Отопление / трубопроводы / кондиционирование воздуха, 81 (1), BSE22-BSE26 
Эта страница последний раз была отредактирована 25 июля 2020 в 06:07
.
Что означают кВт и кВтч?
При поиске нового котла вам необходимо учитывать его мощность, которая измеряется в киловаттах (кВт). Точно так же, если вы внимательно следите за своим счетом за электроэнергию, вы обнаружите киловатт-час, который является мерой того, сколько энергии используется в вашем доме.
Все эти сокращения и технические термины могут немного запутать, поэтому мы собрали это руководство, чтобы помочь вам лучше понять.
Получить котировки котла
Если пришло время заменить текущий бойлер, воспользуйтесь нашим бесплатным сервисом, чтобы получить расценки прямо сейчасЧто такое киловатт (кВт)?
Как вы могли догадаться из заголовка выше, кВт — это сокращение от киловатт, мера мощности, равная 1000 ватт. Ватты измеряют энергию в зависимости от времени, поэтому котел с максимальной мощностью 24 кВт будет производить 24 000 джоулей энергии в секунду во время работы; эта энергия нагреет воду для вашего дома.Чем выше мощность бойлера, тем больше радиаторов и кранов он может поставить за один раз.
Вы увидите этот термин при поиске нового котла, поскольку он показывает, насколько мощным будет агрегат, и, в зависимости от потребностей вашего дома в отоплении, может быть более подходящим другой киловатт.
Что такое киловатт-час (кВтч)?
В то время как кВт является мерой мощности, киловатт-час (кВт-ч) измеряет, сколько энергии используется. Итак, если у вас есть бойлер на 24 кВт, ему потребуется 24 кВтч энергии на каждый час, который он усердно работает, чтобы обогреть ваш дом, если он работает в течение 2 часов, то это будет 48 кВтч и так далее.
Скорее всего, вы заметите это в счетах за электроэнергию, поскольку они используются поставщиками для расчета общей стоимости. Если вы получите более высокий счет, чем вы ожидали, вы сможете найти способы более эффективного использования бытовой техники.
В чем разница между кВт и кВтч?
Проще говоря, разница между киловаттом и киловатт-часом заключается в том, что киловатт показывает единицу мощности, а киловатт-час — единицу энергии:
- кВт — Требуемая мощность
- кВтч — Энергия, необходимая для поддержания работы
Понимание кВт и кВтч может помочь вам узнать, сколько энергии потребляет каждый прибор в вашем доме, и лучше понять используемую энергию, что может помочь вам снизить свои счета за электроэнергию.
Что может 1 кВтч мощности?
Вот несколько повседневных сценариев, которые помогут вам лучше понять, какой 1 кВтч позволит вам использовать дома:
- 4 часа на настольном компьютере
- 1 полная загрузка в стиральной машине
- Наличие широкополосного маршрутизатора (7-10 Вт) на 5 дней
- Плазменный телевизор (280-450 Вт) на 3 часа
Итак, все это может складываться, поэтому важно знать разницу между киловаттами и киловатт-часами.
Как преобразовать кВт в кВтч
кВтч можно рассчитать из киловатт и количества часов, в течение которых прибор работал. Энергия равна мощности, умноженной на период времени, или, говоря научным языком: E (кВтч) = P (кВт) x t (часы).
Среднее значение кВтч в день
После того, как вы узнаете, что представляет собой кВт / ч, следующее, что вам нужно знать, это как это соотносится со средним использованием и можно ли использовать эту информацию для снижения своих счетов за электроэнергию.
В Великобритании, когда речь идет о газе, потребление выше 18 000 кВтч в год считается высоким, а потребление ниже 8000 кВтч в год считается низким. В среднем дом будет использовать 33-38 кВт / ч каждый день.
Потребление электроэнергии в год считается высоким, если оно превышает 4600 кВтч, при этом среднее домашнее хозяйство использует 8,5-10 кВтч в день.
Какой размер котла мне нужен?
Не существует эмпирического правила выбора размера бойлера, которое показало бы точный размер бойлера, который потребуется вашему дому в зависимости от количества спален и ванных комнат, но вы можете получить представление о том, какой размер бойлера вам нужен.
Мощность бытовых котлов обычно колеблется от 24 кВт до 42 кВт, и вам нужно будет выбрать правильный размер, так как они слишком малы, и ваш дом не будет хорошо отапливаться, а слишком большой может увеличить ваши счета за электроэнергию. Вы можете использовать приведенную ниже таблицу, чтобы помочь вам найти подходящую мощность для вашего дома в зависимости от количества спален, ванных комнат и радиаторов, имеющихся в вашем доме.
| Количество спален | Кол-во ванных комнат | Количество радиаторов | Мощность котла |
|---|---|---|---|
| 2 комн | 1 | 10 | 24-27 кВт |
| 3 комн | 2–3 | 15 | 28 — 34 кВт |
| 4 комн | 3+ | 20 | 35 — 42 кВт |
Если вы все еще не уверены, какой размер бойлера лучше всего подходит для вашего дома, лучше спросить установщика.Вы можете получить бесплатные расценки от трех надежных установщиков в вашем регионе, заполнив одну из наших простых онлайн-форм.
Получить котировки котла
Если пришло время заменить текущий бойлер, воспользуйтесь нашим бесплатным сервисом, чтобы получить расценки прямо сейчас.