Електричні бойлери, принципи роботи і різновиди
Жити без гарячої води погано. Тому якщо будинок не забезпечується централізовано гарячим водопостачанням, доводиться встановлювати водонагрівач. Якщо житло не обладнане опаленням від котельні, ТЕЦ або підключення до мереж апарату для підігріву води неможливо з різних причин використовують бойлери електричні (хоча така назва не цілком коректно воно вже прижилося, за правилами це просто водонагрівачі). Розглянемо докладніше принципи роботи бойлерів, і їх різновиди.
Зміст
Як працює електричний бойлер для нагріву води?
При проходженні струму через провідник володіє опором, відповідно до закону Джоуля - Ленца він нагрівається (ось формула визначає співвідношення параметрів значень теплової енергії та електричного струму відповідно до нього - Q = R * I2, тут Q - теплова енергія, R - опір, I - струм) . Маючи в своєму розпорядженні провідник у воді, виділяється тепло передається їй.
Хоча, треба відзначити, на сьогодні анонсовані водонагрівачі, які працюють за принципом прямої передачі енергії (через мікрохвильове випромінювання) молекулам води, але пройде час поки вони широко розповсюджуватися.
Слід зазначити, всі електричні бойлери обладнуються системами контролю над температурою, вони можуть бути зібрані як за найпростішою схемою за допомогою біметалевих вимикачів, або бути більш складними аж до застосування мікропроцесорів.
Також майже всі нагрівачі, а особливо накопичувальні мають системи захисту від надмірного тиску, найчастіше це запобіжні клапани.
Класифікація
Розрізняють два різновиди електричних бойлерів для нагрівання води:
- Прямоточний бойлер, вода нагрівається, проходячи через теплообмінники, що володіють великою площею. Такі апарати більш компактні і подають тепло відразу після включення в мережу. Однак вони мають велику питому електричну потужність і в багатьох випадках вимогливі до підходящої до них проводці і захисних пристроїв.
- Накопичувальний - тут використовуються нагрівачі меншої потужності (отже, споживають менший струм). Нагрівання води відбувається не в що проходить потоці, а в ємності (яка обов`язково забезпечується теплоізоляцією). Перевага такого пристрою не тільки в меншому струмі який проходить через електронагрівачі, але і в тому що вони легко справляються з піковими (наприклад вранці коли вся родина приймає душ і вмивається) витратами води. Також при широко внедряющейся диференційованої оплати за електроенергію (в нічні години кіловат коштує менше), використання їх виправдано з економічних причин - вода може нагріватися, коли електролічильник вважає за мінімальним тарифом (в нічний час). До мінусів накопичувальних електричних бойлерів можна віднести їх значні габарити. Якщо вам потрібен такий нагрівач, обов`язково розберіться з логікою роботи його систем управління. Від цього, а також від якості теплової ізоляції його корпусу залежить - скільки споживає електроенергії бойлер.
Що таке Тени
Для того щоб остаточно зрозуміти, принцип роботи електричного бойлера потрібно зрозуміти, як влаштований ТЕН (це більш правильна абревіатура, хоча часто використовується більш підходяща для вимови в слов`янських мовах ТЕН).
Розшифровка скорочення ТЕН - трубчастий електричний нагрівач. Він являє собою трубу (металеву, фарфорову, скляну і т.п.) в якій розташований нагрівальний елемент оточений шаром термостійкого діелектрика.
Їх геометричні розміри і форма можуть бути найрізноманітнішою - прямі, «U» - образні, зігнуті в спіраль. Роз`єми або різьблення для підключення електричного струму можуть розташовуватися теж по-різному або на одному кінці труби або на обох. Варто зазначити, що цей прилад був винайдений і запатентований ще в середині позаминулого століття.
Принцип роботи
Крім того, що ми розглянули загальний принцип роботи електричних бойлерів, розглянемо їх окремі різновиди. Причому обмовимося, відмінність це відноситься не стільки до типу електронагрівачів, класифікацію яких ми вже розібрали, а більше до особливостей конструкції. Тому розглянемо, окремі особливі види електричних бойлерів, і то, як вони працюють, приділимо кожному невеликий абзац. Хоча ці нагрівачі від стандартних типів відрізняються і не сильно, для того щоб володіти ситуацією, з ними обов`язково потрібно ознайомитися.
Бойлери електричні з сухим ТЕНом
Зазвичай ТЕН знаходиться безпосередньо в воді, а його з`єднання з корпусом відділяється герметизирующими прокладками. Однак є різновид звана бойлери електричні з сухим ТЕНом, в них нагрівальні елементи знаходяться в порожнинах і ізольовані від контакту з водою. Ці нагрівачі більш безпечні (є подвійний захист від проникнення потенціалу, небезпечного для життя в воду, яка все-таки є провідником) і в них можуть застосовуватися більш дешеві тепловиділяючі елементи.
Ще один плюс таких апаратів - проста заміна самих гріють елементів, не потрібні додаткові прокладки можна просто зняти вийшов з ладу ТЕН і встановити новий. Причому, немає різниці яка це різновид, такі водонагрівачі набагато простіше в обслуговуванні.
Бойлер двоконтурний електричний
Цей апарат призначений для нагрівання води, як за допомогою електричного струму, так і за допомогою систем теплопостачання. Головна особливість яку має, бойлер двоконтурний електричний - це те, що в ньому крім ТЕНів розташовуються ще й теплообмінники для гарячого водопостачання, що працюють від опалення. Такий підхід дозволяє забезпечити житло гарячою водою, навіть в період, коли не працюють котельні або теплоелектроцентралі.
Перевага даної системи ще й у тому, що нагрівання води електрикою завжди дорожчий, ніж використання теплових мереж.
Найчастіше ці пристрої забезпечуються системою автоматики, яка дозволяє не тільки перемикати нагрівальні елементи, але і при необхідності. Причому це може бути як бойлер проточний електричний, так і апарат, що працює за накопичувальним принципом. Навіть через те, що потрібні для розміщення двох типів водонагрівачів великі розміри пристрою, двоконтурні бойлери частіше бувають накопичувальними.
Коротенько це все що можна розповісти про бойлерах гріють воду за допомогою електроенергії в невеликій статті. Хоча щоб мати вичерпну інформацію про цю тему потрібно постійно стежити за новинками, як в теплотехніці, так і в останніх розробках електротехнічних компаній. Але це вже тема для книги, а не статті.
