Calderes elèctriques, principis de funcionament i varietats
Viure sense aigua calenta és dolent. Per tant, si la casa no disposa d’un subministrament d’aigua calenta centralitzat, cal instal·lar un escalfador d’aigua. Si l’habitatge no està equipat amb calefacció des d’una sala de calderes, CHP, o és impossible connectar un aparell per escalfar aigua a les xarxes per diversos motius, s’utilitzen calderes elèctriques (tot i que aquest nom no és del tot correcte, ja s’ha pres arrel, segons les regles, només són escalfadors d’aigua). Considerem amb més detall els principis de funcionament de les calderes i els seus tipus.
Com funciona un escalfador d’aigua elèctric?
Quan el corrent passa a través d’un conductor amb resistència, d’acord amb la llei de Joule-Lenz, s’escalfa (aquí teniu la fórmula que determina la proporció dels paràmetres dels valors d’energia tèrmica i el corrent elèctric segons aquest - Q = R * Jo2, aquí Q és energia tèrmica, R és resistència, I és corrent). Posant el conductor a l’aigua, la calor generada s’hi transfereix.
Tot i que, cal assenyalar, avui s’han anunciat els escalfadors d’aigua que funcionen sobre el principi de la transferència directa d’energia (a través de la radiació de microones) a les molècules d’aigua, però trigaran molt a estendre’s.
Cal tenir en compte que totes les calderes elèctriques estan equipades amb sistemes de control de temperatura, es poden muntar segons l’esquema més senzill mitjançant interruptors bimetàl·lics o ser més complexes fins a l’ús de microprocessadors.
A més, gairebé tots els escalfadors, i especialment els d'emmagatzematge, tenen sistemes de protecció contra la pressió, el més sovint són vàlvules de seguretat.
Classificació
Hi ha dos tipus de calderes elèctriques per escalfar aigua:
- Caldera de flux directe, l’aigua s’escalfa passant per bescanviadors de calor amb una àmplia superfície. Aquests dispositius són més compactes i subministren calor immediatament després de connectar-se a la xarxa. No obstant això, tenen una elevada potència elèctrica específica i, en molts casos, són exigents per a dispositius de cablejat i protecció adequats.
- Acumulatiu: aquí s’utilitzen escalfadors de menor potència (per tant, consumeixen menys corrent). L'aigua no s'escalfa en un corrent de pas, sinó en un contenidor (que ha de tenir aïllament tèrmic). L’avantatge d’aquest dispositiu no només es troba en el corrent inferior que passa pels escalfadors elèctrics, sinó també en el fet que poden superar fàcilment l’aigua punta (per exemple, al matí quan tota la família es dutxa i renta) l’aigua. consum. A més, amb el pagament diferenciat àmpliament implementat per l'electricitat (a la nit, un quilowatt costa menys), el seu ús es justifica per motius econòmics: l'aigua es pot escalfar quan el comptador d'electricitat compta amb la tarifa mínima (a la nit). Per contra calderes elèctriques d'emmagatzematge es pot atribuir a la seva mida significativa. Si necessiteu aquest escalfador, assegureu-vos d’entendre la lògica dels seus sistemes de control. Depèn d'això, així com de la qualitat de l'aïllament tèrmic del seu cos, la quantitat d'electricitat que consumeix la caldera.
Què són els elements calefactors?
Per entendre finalment el principi de funcionament d’una caldera elèctrica, heu d’entendre com funciona l’element calefactor (és una abreviatura més correcta, tot i que sovint s’utilitza més adequada per a la pronunciació en les llengües eslaves TEN).
Descodificació de l'abreviatura TEN - escalfador elèctric tubular.És un tub (metall, porcellana, vidre, etc.) en què es troba un element calefactor envoltat per una capa de dielèctric resistent a la calor.
Les seves mides i formes geomètriques poden ser molt diverses: rectes, en forma de "U", doblegades en forma d'espiral. Els connectors o rosques per connectar un corrent elèctric també es poden localitzar de diferents maneres, ja sigui en un extrem de la canonada o en tots dos. Cal tenir en compte que aquest dispositiu va ser inventat i patentat a mitjans del segle XIX.
Principi de funcionament
A més del fet que hem examinat el principi general de funcionament de les calderes elèctriques, considerarem els seus tipus individuals. A més, farem una reserva, aquesta diferència es refereix no tant al tipus d’escalfadors elèctrics, la classificació dels quals ja hem analitzat, sinó més a les característiques del disseny. Per tant, considerarem els tipus especials de calderes elèctriques individuals i, com funcionen, dedicarem un petit paràgraf a cadascuna. Tot i que aquests escalfadors no difereixen gaire dels tipus estàndard, per tal de controlar la situació, definitivament us heu de familiaritzar amb ells.
Calderes elèctriques amb elements de calefacció en sec
Normalment, TEN es troba directament a l’aigua i la seva connexió amb el cos es separa mitjançant juntes de segellat. No obstant això, hi ha una varietat anomenada calderes elèctriques amb DEU sec, en ells, els elements calefactors es troben en cavitats i estan aïllats del contacte amb l'aigua. Aquests escalfadors són més segurs (hi ha una doble protecció contra la penetració d’un potencial potencialment mortal a l’aigua, que encara és conductor) i s’hi poden utilitzar elements combustibles més econòmics.
Un altre avantatge d’aquest tipus de dispositius és la simple substitució dels propis elements calefactors, no calen juntes addicionals, només cal eliminar l’element calefactor fallit i instal·lar-ne un de nou. A més, no hi ha cap diferència de quin tipus és, aquests escalfadors d'aigua són molt més fàcils de mantenir.
Caldera elèctrica de doble circuit
Aquest dispositiu està dissenyat per escalfar aigua, tant mitjançant corrent elèctric com mitjançant sistemes de subministrament de calor. La característica principal que té una caldera elèctrica de doble circuit és que, a més d’elements calefactors, també hi ha intercanviadors de calor per al subministrament d’aigua calenta, que funcionen des de la calefacció. Aquest enfocament permet proporcionar habitatge amb aigua calenta, fins i tot durant el període en què les calderes o les centrals combinades de calor i electricitat no funcionen.
L’avantatge d’aquest sistema és que escalfar aigua amb electricitat sempre és més car que utilitzar xarxes de calefacció.
Sovint, aquests dispositius estan equipats amb un sistema d’automatització que permet no només canviar els elements de calefacció, sinó també quan calgui. I pot ser com una caldera de flux elèctrici un dispositiu que funciona segons el principi acumulatiu. Fins i tot per la necessitat d’acomodar-ne dos tipus escalfadors d’aigua grans dispositius, les calderes de doble circuit són més sovint acumulatives.
En resum, això és tot el que es pot dir sobre les calderes que escalfen aigua amb electricitat en un breu article. Tot i que, per tenir informació completa sobre aquest tema, cal controlar constantment les notícies, tant en tecnologia de calefacció com en els darrers desenvolupaments de les empreses elèctriques. Però això ja és un tema per a un llibre, no un article.