Caldaie elettriche, principi di funzionamento e varietà
Vivere senza acqua calda è un male. Pertanto, se la casa non è dotata di una fornitura centralizzata di acqua calda, è necessario installare uno scaldabagno. Se l'abitazione non è dotata di riscaldamento da un locale caldaia, CHP, o è impossibile collegare un apparecchio per il riscaldamento dell'acqua alle reti per vari motivi, vengono utilizzate caldaie elettriche (sebbene questo nome non sia del tutto corretto, ha già preso radice, secondo le regole sono solo scaldabagni). Consideriamo più in dettaglio i principi di funzionamento delle caldaie e le loro varietà.
Come funziona uno scaldabagno elettrico?
Quando la corrente attraversa un conduttore con resistenza, secondo la legge di Joule-Lenz, si riscalda (ecco la formula che determina il rapporto tra i parametri dei valori di energia termica e corrente elettrica secondo essa - Q = R * IO2, qui Q è l'energia termica, R è la resistenza, I è la corrente). Immergendo il conduttore in acqua, il calore generato viene trasferito ad esso.
Anche se, va notato, oggi sono stati annunciati gli scaldacqua che funzionano sul principio del trasferimento diretto di energia (attraverso la radiazione a microonde) alle molecole d'acqua, ma ci vorrà del tempo prima che si diffondano ampiamente.
Da notare che tutte le caldaie elettriche sono dotate di sistemi di controllo della temperatura, possono essere assemblate secondo lo schema più semplice tramite interruttori bimetallici, oppure essere più complesse fino all'utilizzo di microprocessori.
Inoltre, quasi tutti i riscaldatori, e in particolare quelli di stoccaggio, hanno sistemi di protezione dalla sovrapressione, molto spesso si tratta di valvole di sicurezza.
Classificazione
Esistono due tipi di caldaie elettriche per il riscaldamento dell'acqua:
- Caldaia a flusso diretto, l'acqua viene riscaldata passando attraverso scambiatori di calore di ampia superficie. Tali dispositivi sono più compatti e forniscono calore immediatamente dopo essere stati collegati alla rete. Tuttavia, hanno un'elevata potenza elettrica specifica e in molti casi richiedono cablaggi e dispositivi di protezione adeguati.
- Accumulativo: qui vengono utilizzati riscaldatori di potenza inferiore (quindi consumano meno corrente). L'acqua viene riscaldata non in un ruscello di passaggio, ma in un contenitore (che deve essere dotato di isolamento termico). Il vantaggio di un tale dispositivo non è solo nella minore corrente che passa attraverso i riscaldatori elettrici, ma anche nel fatto che possono facilmente far fronte al picco (ad esempio, al mattino quando tutta la famiglia fa la doccia e lava) l'acqua consumo. Inoltre, con il pagamento differenziato ampiamente implementato per l'elettricità (di notte, un chilowatt costa meno), il loro utilizzo è giustificato per motivi economici: l'acqua può riscaldarsi quando il contatore elettrico conta alla tariffa minima (di notte). Per contro caldaie elettriche ad accumulo può essere attribuito alla loro dimensione significativa. Se hai bisogno di un simile riscaldatore, assicurati di comprendere la logica dei suoi sistemi di controllo. Dipende da questo e dalla qualità dell'isolamento termico del suo corpo: quanta elettricità consuma la caldaia.
Cosa sono gli elementi riscaldanti
Per capire finalmente il principio di funzionamento di una caldaia elettrica, è necessario capire come funziona l'elemento riscaldante (questa è un'abbreviazione più corretta, sebbene sia spesso usata più adatta alla pronuncia nelle lingue slave TEN).
Decodifica della sigla TEN - riscaldatore elettrico tubolare.È un tubo (metallo, porcellana, vetro, ecc.) In cui si trova un elemento riscaldante circondato da uno strato di dielettrico resistente al calore.
Le loro dimensioni e forma geometriche possono essere molto diverse: diritte, a forma di "U", piegate a spirale. I connettori o i fili per il collegamento di una corrente elettrica possono anche essere posizionati in modi diversi, a un'estremità del tubo o ad entrambi. Va notato che questo dispositivo è stato inventato e brevettato a metà del diciannovesimo secolo.
Principio di funzionamento
Oltre al fatto che abbiamo considerato il principio generale di funzionamento delle caldaie elettriche, considereremo i loro singoli tipi. Inoltre, faremo una prenotazione, questa differenza si riferisce non tanto al tipo di riscaldatori elettrici, la cui classificazione abbiamo già analizzato, ma più alle caratteristiche del design. Pertanto, considereremo i singoli tipi speciali di caldaie elettriche e come funzionano, daremo a ciascuno un piccolo paragrafo. Sebbene questi riscaldatori non differiscano molto dai tipi standard, per controllare la situazione, è assolutamente necessario familiarizzare con loro.
Caldaie elettriche con resistenze a secco
Di solito, TEN si trova direttamente nell'acqua e la sua connessione al corpo è separata da guarnizioni di tenuta. Tuttavia, esiste una varietà chiamata caldaie elettriche a secco TEN, in essi gli elementi riscaldanti sono in cavità e sono isolati dal contatto con l'acqua. Questi riscaldatori sono più sicuri (esiste una doppia protezione contro la penetrazione di un potenziale pericoloso per la vita nell'acqua, che è ancora un conduttore) e possono essere utilizzati elementi di combustibile più economici.
Un altro vantaggio di tali dispositivi è la semplice sostituzione degli elementi riscaldanti stessi, non sono necessarie guarnizioni aggiuntive, è sufficiente rimuovere l'elemento riscaldante guasto e installarne uno nuovo. Inoltre, non c'è differenza di che tipo sia, tali scaldacqua sono molto più facili da mantenere.
Boiler elettrico a doppio circuito
Questo dispositivo è progettato per riscaldare l'acqua, sia mediante corrente elettrica che mediante sistemi di fornitura di calore. La caratteristica principale che possiede una caldaia elettrica a doppio circuito è che in essa si trovano, oltre agli elementi riscaldanti, anche scambiatori di calore per la fornitura di acqua calda, funzionanti da riscaldamento. Questo approccio consente di fornire agli alloggi acqua calda, anche durante il periodo in cui le caldaie o le centrali elettriche ed elettriche non funzionano.
Il vantaggio di questo sistema è che il riscaldamento dell'acqua con l'elettricità è sempre più costoso rispetto all'utilizzo delle reti di riscaldamento.
Molto spesso, questi dispositivi sono dotati di un sistema di automazione, che consente non solo la commutazione degli elementi riscaldanti, ma anche quando necessario. E può essere come una caldaia elettrico passantee un dispositivo che funziona secondo il principio cumulativo. Anche per la necessità di ospitare due tipologie scaldabagno dispositivi di grandi dimensioni, caldaie a doppio circuito sono più spesso cumulative.
Insomma, questo è tutto ciò che si può dire sulle caldaie che riscaldano l'acqua con l'elettricità in un breve articolo. Sebbene, per avere informazioni complete su questo argomento, è necessario monitorare costantemente le notizie, sia nella tecnologia del riscaldamento che negli ultimi sviluppi delle società elettriche. Ma questo è già un argomento per un libro, non un articolo.