kako deluje električni potopni grelnik

Kako deluje električni potopni grelec?

Če ste se kdaj spraševali, kako uspe vašemu domačemu rezervnemu sistemu tople vode ogreti celoten rezervoar vode brez ognja ali plina, je odgovor običajno presenetljivo preprosta, a pametna naprava: električni potopni grelnik. Pogosto ima vzdevek "velikanski kotliček v vaši omari", je ena tistih stvari, ki jih večina od nas jemlje za samoumevne, dokler se v hladnem zimskem jutru ne pokvari glavni grelnik vode.

Torej, kako natančno spremeni elektriko v prijetno toplo vodo za vaš tuš? Razčlenimo korak za korakom.

Osnovno načelo: Joulovo ogrevanje (aka uporovno ogrevanje)

V bistvu električni potopni grelnik deluje po istem principu kot vaš opekač kruha, električni kotliček ali grelnik prostora -, kar se imenujeJoule ogrevanje(ali uporovno ogrevanje).

Ko električni tok teče skozi material, ki ima upor, elektroni trčijo z atomi v materialu. Ti trki proizvajajo - veliko toplote. Višji ko je upor in večji tok potisnete skozi, bolj je vroče. To je ves čarovniški trik.

Pri potopnem grelniku se to segrevanje zgodi znotraj posebej oblikovanega elementa, ki je potopljen neposredno v vodo.

Kaj je znotraj tipičnega potopnega grelnika?

Večina gospodinjskih potopnih grelnikov je videti kot dolga kovinska palica (pogosto z rahlo U-obliko ali ravno zasnovo), ki se privije na stran vašega grelnika tople vode. Evo, kaj bi videli, če bi lahko enega razrezali:

Tukaj je nekaj jasnih vizualnih prikazov, kako dejansko izgledata grelni element in celotna nastavitev:

iqsdirectory.com

iqsdirectory.com

In tukaj je pogled v izrezu, ki prikazuje, kako je grelnik nameščen v običajnem rezervoarju za toplo vodo:

logan{0}}inc.com

Deli grelnika vode: Celoten vodnik

Ključni deli vključujejo:

Grelna tuljava- Običajno izdelani iz nikromove žice (nikljeva-kromova zlitina, ki je odlična pri odpornosti proti toku in proizvajanju toplote).

Električna izolacija- Tuljavo obdaja prah magnezijevega oksida (MgO). Električno izolira žico pod napetostjo, vendar zelo dobro prevaja toploto.

Zaščitni ovoj- Kovinska cev (najpogosteje iz bakra, nerjavečega jekla ali včasih Incoloy za področja s trdo vodo) obdaja vse. To je del, ki se dejansko dotika vode.

Termostat- Vgrajena-palica-zaznavanja temperature poteka ob elementu. Nastavite jo (običajno 50–60 stopinj) in samodejno prekine napajanje, ko voda doseže izbrano temperaturo, s čimer prepreči pregrevanje in prihrani energijo.

Glava/končni blok- Del zunaj rezervoarja, kjer se priključi električni kabel.

Korak-za-korakom: Kaj se zgodi, ko ga vklopite?

Obrnete stikalo (ali se sproži časovnik).

Električna energija teče iz vašega gospodinjstva (običajno 230–240 V na večini krajev) v grelno spiralo.

Odporna nikromova žica se hitro segreje - pogosto žareče rdeče-v notranjosti ovoja, če bi jo lahko videli.

Prenos toplote skozi izolacijo MgO na kovinski ovoj (prevod).

Plašč nato prenaša toploto neposredno v okoliško vodo (spet prevodnost in nekaj konvekcije, ko se voda začne premikati).

Topla voda se dvigne (vroča voda je manj gosta), kar ustvari naravno kroženje v rezervoarju.

Hladna voda blizu dna potone proti elementu, se segreje in cikel se nadaljuje.

Ko termostat zazna, da je ciljna temperatura dosežena, odpre tokokrog in ogrevanje se ustavi.

Voda se sčasoma počasi ohlaja (še posebej, če rezervoar ni dobro izoliran) in grelec se po potrebi znova vklopi.

Celoten proces je presenetljivo učinkovit - skoraj 100 % električne energije se pretvori v toploto v vodi (za razliko od plinskih kotlov, ki nekaj energije izgubijo skozi dimni kanal).

Nekaj ​​praktičnih opomb

Večina gospodinjskih potopnih grelnikov je ocenjena na približno 3 kW, kar pomeni, da lahko segrejejo tipičen 120–250-litrski rezervoar v 2–4 urah, odvisno od velikosti in začetne temperature. Dandanes se redko uporabljajo kot primarni vir tople vode (kombinirani kotli ali sistemski kotli so veliko bolj priročni in običajno cenejši za uporabo), vendar ostajajo neverjetno dragoceni kot rezerva.

Naslednjič, ko bo vaš bojler odpadel na popravilo in boste še vedno imeli vroče prhe, se spomnite -, da gre samo za dobro staro uporovno ogrevanje, ki opravlja svoje tiho in zanesljivo delo znotraj rezervoarja v omari za prezračevanje. Preprost, učinkovit in presenetljivo pameten inženiring.