Caldeiras elétricas, princípios de operação e variedades
Viver sem água quente é ruim. Portanto, se a casa não tiver abastecimento de água quente centralizado, é necessário instalar um aquecedor de água. Se a habitação não estiver equipada com aquecimento de sala de caldeira, CHP, ou for impossível ligar um aparelho de aquecimento de água às redes por motivos diversos, utilizam-se caldeiras eléctricas (embora este nome não seja muito correcto, já demorou raiz, de acordo com as regras, são apenas aquecedores de água). Vamos considerar com mais detalhes os princípios de funcionamento das caldeiras e suas variedades.
Como funciona um aquecedor elétrico de água?
Quando a corrente passa por um condutor com resistência, segundo a lei de Joule-Lenz, ela se aquece (aqui está a fórmula que determina a razão dos parâmetros dos valores de energia térmica e corrente elétrica de acordo com ela - Q = R * EU2, aqui Q é a energia térmica, R é a resistência, I é a corrente). Ao colocar o condutor na água, o calor gerado é transferido para ele.
Embora, deve-se notar, hoje os aquecedores de água foram anunciados que trabalham com o princípio da transferência direta de energia (por meio da radiação de microondas) para as moléculas de água, mas levará algum tempo para que se espalhem amplamente.
Ressalta-se que todas as caldeiras elétricas são equipadas com sistemas de controle de temperatura, podendo ser montadas de acordo com o esquema mais simples através de interruptores bimetálicos, ou ser mais complexas até a utilização de microprocessadores.
Além disso, quase todos os aquecedores, especialmente os de armazenamento, possuem sistemas de proteção contra sobrepressão, na maioria das vezes são válvulas de segurança.
Classificação
Existem dois tipos de caldeiras elétricas para aquecimento de água:
- Caldeira de fluxo direto, a água é aquecida passando por trocadores de calor com uma grande área. Esses dispositivos são mais compactos e fornecem calor imediatamente após serem conectados à rede. No entanto, eles têm uma alta potência elétrica específica e, em muitos casos, exigem fiação e dispositivos de proteção adequados.
- Acumulativo - aqui são usados aquecedores de baixa potência (portanto, consomem menos corrente). A água é aquecida não em um riacho de passagem, mas em um recipiente (que é necessariamente provido de isolamento térmico). A vantagem de tal dispositivo não está apenas na menor corrente que passa pelos aquecedores elétricos, mas também no fato de que eles podem lidar facilmente com o pico (por exemplo, pela manhã, quando toda a família toma banho e se lava) água consumo. Além disso, com o pagamento diferenciado da energia elétrica amplamente implementado (à noite, um quilowatt custa menos), seu uso se justifica por razões econômicas - a água pode esquentar quando o contador de energia elétrica conta na tarifa mínima (à noite). Por contras caldeiras elétricas de armazenamento pode ser atribuído ao seu tamanho significativo. Se você precisar de tal aquecedor, certifique-se de entender a lógica de seus sistemas de controle. Disto, assim como da qualidade do isolamento térmico do seu corpo, depende quanto consome a caldeira.
O que são elementos de aquecimento
Para finalmente entender o princípio de funcionamento de uma caldeira elétrica, é necessário entender como funciona o elemento de aquecimento (esta é uma abreviatura mais correta, embora seja frequentemente usada mais adequada para pronúncia nos idiomas eslavos DEZ).
Decodificação da abreviatura TEN - aquecedor elétrico tubular.É um tubo (metal, porcelana, vidro, etc.) no qual um elemento de aquecimento está localizado envolto por uma camada de dielétrico resistente ao calor.
Seus tamanhos e formas geométricas podem ser muito diversos - retos, em forma de “U”, dobrados em espiral. Os conectores ou roscas para conectar uma corrente elétrica também podem ser colocados de maneiras diferentes, em uma das extremidades do tubo ou em ambas. Deve-se notar que este dispositivo foi inventado e patenteado em meados do século XIX.
Princípio da Operação
Além de termos examinado o princípio geral de operação das caldeiras elétricas, consideraremos seus tipos individuais. Além disso, façamos uma ressalva, esta diferença se refere não tanto ao tipo de aquecedores elétricos, cuja classificação já analisamos, mas mais às características de design. Portanto, consideraremos tipos especiais individuais de caldeiras elétricas e, como funcionam, dedicaremos um pequeno parágrafo a cada um. Embora esses aquecedores não difiram muito dos tipos padrão, para controlar a situação, você definitivamente precisa se familiarizar com eles.
Caldeiras elétricas com elementos de aquecimento a seco
Normalmente, o DEZ está localizado diretamente na água e sua conexão com o corpo é separada por juntas de vedação. No entanto, existe uma variedade chamada caldeiras elétricas com TEN seco, neles os elementos de aquecimento estão localizados em cavidades e são isolados do contato com a água. Esses aquecedores são mais seguros (há uma proteção dupla contra a penetração de um potencial potencialmente fatal na água, que ainda é um condutor) e elementos de combustível mais baratos podem ser usados neles.
Outra vantagem de tais dispositivos é a simples substituição dos próprios elementos de aquecimento, sem necessidade de juntas adicionais, você pode simplesmente remover o elemento de aquecimento com defeito e instalar um novo. Além disso, não há diferença do tipo, tais aquecedores de água são muito mais fáceis de manter.
Caldeira de circuito duplo
Este dispositivo é projetado para aquecer água, tanto por meio de corrente elétrica quanto por sistemas de fornecimento de calor. A principal característica de uma caldeira elétrica de circuito duplo é que, além dos elementos de aquecimento, também estão localizados nela trocadores de calor para abastecimento de água quente, operando a partir do aquecimento. Esta abordagem permite fornecer água quente à habitação, mesmo durante o período em que as caldeiras ou as centrais combinadas de calor e energia não estão funcionando.
A vantagem desse sistema é que aquecer água com eletricidade é sempre mais caro do que usar redes de aquecimento.
Na maioria das vezes, esses dispositivos estão equipados com um sistema de automação, que permite não só comutar os elementos de aquecimento, mas também se necessário. E pode ser como uma caldeira fluxo direto elétricoe um dispositivo operando no princípio acumulativo. Mesmo devido à necessidade de acomodar dois tipos aquecedores de água tamanhos de dispositivos grandes, as caldeiras de circuito duplo são mais frequentemente acumulativas.
Em suma, isso é tudo o que se pode dizer sobre caldeiras que aquecem água com eletricidade em um pequeno artigo. Porém, para ter informações completas sobre este assunto, é necessário acompanhar constantemente as notícias, tanto na tecnologia de aquecimento quanto nos últimos desenvolvimentos das empresas elétricas. Mas este já é um tópico para um livro, não um artigo.