Jak fungují elektrické ohřívače vody?

Při absenci teplé vody v bytě přicházejí na pomoc domácí zásobníkové ohřívače vody (nebo kotle, to je totéž). Existuje mnoho modelů lišících se výkonem, kapacitou nádrže, typem ohřevu. Nejoblíbenější jsou kotle akumulačního typu poháněné elektřinou nebo plynem.

Zařízení a obecný princip činnosti zásobníkového ohřívače vody

Obecné uspořádání zásobníkového ohřívače vody je stejné pro všechny modely. Kotel se skládá z nádrže na vodu, která je uzavřena v ozdobném plášti a mezi nimi je položen ohřívač. Vypadá to jako termoska. Hlavní rozdíl mezi akumulačními kotli je v tom, jaké mají topidlo: elektrické topné těleso nebo plynový hořák.

Existují zásobníkové ohřívače vody nepřímého ohřevu, kde ohřívačem je spirála napojená na otopnou soustavu. Takové kotle nebyly prakticky žádané. Topení nefunguje celoročně, to znamená, že člověk nemá v létě možnost využívat teplou vodu.

Akumulační kamna se liší podle typu instalace. Vertikální kotle zabírají hodně místa, proto jsou umístěny v prostorné místnosti. Pro malou místnost je vhodnější horizontální ohřívač vody. Poslední možnost je z hlediska použití nepohodlná. U horizontálního kotle dochází k rychlému promíchání vrstev teplé a studené vody. Výsledkem je, že při otevření kohoutku teče vařící voda a asi po minutě začíná téct voda chladnější.

Obecná konstrukce kotle

Podívejme se, jak vypadá typický zásobníkový ohřívač vody:

• Základem kotle je zásobník. U modelů pro domácnost je jeho kapacita omezena na 300 litrů. Nádrž je vyrobena z nerezové oceli nebo oceli. Aby kov nerezavěl, používá se jako vnitřní nátěr smaltované sklo, skleněný porcelán nebo titanový nástřik.
• Nádržka na vodu je uzavřena v externím dekorativním pouzdře. Může být vyroben z nerezové oceli, běžné oceli se smaltovaným povlakem nebo plastu.
• Mezi akumulační nádrží a vnějším pláštěm je prostor vyplněn tepelně izolačním materiálem – polyuretanovou pěnou.
• Přední část vnějšího pláště ohřívače vody je vybavena teploměrem.
• Srdcem akumulačního kotle je topidlo. Elektrický ohřívač vody funguje z vestavěného tělesa – topného tělesa (trubkový elektrický ohřívač). Plynové zásobníkové ohřívače vody jsou vybaveny hořákem a komínem.
• Ve spodní části akumulačního kotle ústí potrubí teplé a studené vody. Na potrubí studené vody je instalován pojistný ventil a zpětný ventil. První – otevírá se z nadměrného tlaku vody uvnitř nádrže. Druhý – neumožňuje vodě opustit nádrž při absenci tlaku v přívodu vody. Potrubí teplé vody je připojeno k sacímu potrubí.
• Elektronická jednotka je určena k řízení provozu zásobníkového ohřívače vody. Přijímá signál z termostatu, jehož senzory jsou instalovány uvnitř nádrže.
• Hořčíková anoda chrání ocelovou nádrž kotle před elektrochemickou korozí uvolňováním iontů.

Instalace a provoz jakéhokoli zásobníkového ohřívače vody nezpůsobuje uživateli potíže. Zařízení se připevňuje na stěnu pomocí držáků. Přívodní potrubí lze připojit pouze na přívod studené vody. Toto je princip fungování kotle, protože se v něm ohřívá studená voda. Pokud je vstup akumulačního ohřívače vody připojen k centralizovanému zásobování teplou vodou bytu, pak nebude možné správné dosažení teploty po dodávce teplé vody do zásobníku.

Princip činnosti

Základním principem činnosti zásobníkového ohřívače vody je separace kapalin o různých teplotách vrstva po vrstvě. Podle zákona fyziky je teplá voda nahoře a studená voda je dole. Pro úplný obrázek o tom, jak kotel funguje, zvažte všechny akce v pořadí:

• Po otevření kohoutku začne proudit voda. Horní vrstvy horké kapaliny z nádrže kotle přes sací trubku jsou posílány do potrubí.
• Tlak uvnitř nádrže ohřívače vody se sníží než v přívodním potrubí. Zpětný ventil se otevře a začne doplňování studené vody. Když je tlak v přívodu vody a uvnitř nádrže stejný, zpětný ventil se uzavře. Během doplňování se studená voda nemísí s horkou vodou díky rozdělovači instalovanému na konci přívodního potrubí.
• Senzor signalizuje, když studená voda vstoupí do nádrže. Dá pokyn řídící jednotce, aby zapnula topení.
• Elektřina je přiváděna do topného tělesa a voda je ohřívána na nastavenou teplotu. V plynovém ohřívači vody je místo elektřiny do hořáku přiváděn plyn. Když voda dosáhne požadované teploty, termostat vypne topné těleso.

Provoz zásobníkového ohřívače vody probíhá v nepřetržitém cyklu. Odebíraná horká kapalina je neustále nahrazována studenou vodou. Tepelná izolace pod pláštěm zabraňuje rychlému ochlazení. Voda zůstává teplá 2–3 dny.

Kotel musí být správně zvolen z hlediska výkonu a objemu. Při velkém rozboru vody si nízkopříkonový model s topením neporadí. Na výstupu nebude kapalina odpovídat nastavené teplotě.

Zařízení a princip činnosti elektrického kotle

Elektrické ohřívače vody jsou považovány za nejoblíbenější mezi obyvateli bytů a soukromých domů. Popularita je způsobena snadnou instalací a ovládáním. Na řezu je znázorněn zásobníkový ohřívač vody. Podívejme se, jak elektrokotel vypadá zevnitř:

• Začněme uvažovat o zařízení zásobníkového elektrického ohřívače vody se zásobníkem. Má kulatý nebo oválný tvar. Nádrž je uzavřena v ozdobném pouzdře. Vnitřní prostor mezi oběma nádobami je vyplněn polyuretanovou pěnou.
• Zvláštností elektrického ohřívače vody je přítomnost topného tělesa. Prvek se instaluje na dno nádrže kotle na přírubové připojení.
• Termostat ovládá zapínání a vypínání topného tělesa. Jakýkoli zásobníkový ohřívač vody pracuje bez překročení maximální povolené teploty. U elektrokotlů je toto číslo 75 o C.
• Ohřívač vody je chráněn. V případě poruchy termostatu dojde k odpojení topného tělesa, jakmile kritická teplota vody dosáhne 85 °C.
• Teplá voda je nasávána trubicí, jejíž konec je vyveden do horní části zásobníku kotle. Pro doplnění studené vody je ve spodní části nádrže instalováno potrubí.
• Hořčíková anoda chrání tělo nádrže před korozí. Po 2–3 letech je prvek zničen a je třeba jej vyměnit.
• Provoz ohřívače vody je signalizován kontrolkou.

Když víte, jak kotel funguje, můžete zjistit, jak to funguje. Studená voda vstupuje potrubím do nádrže kotle. Čidlo vyšle signál do řídící jednotky, která pomocí termostatu napájí topné těleso. Voda se ohřeje na nastavenou teplotu. Čidlo vydá nový signál a termostat přeruší napájení. Po příjmu horké vody se cyklus opakuje.

Odrůdy topných těles

Podle principu činnosti jsou topná tělesa stejná. Topné těleso je spirála. Ale pokud jde o provedení, topné články se liší a jsou rozděleny do dvou typů:

Mokré topné těleso se skládá ze spirály hermeticky uzavřené uvnitř měděné trubky. Jako plnivo se používá křemenný písek. Působí jako izolant a zabraňuje tomu, aby se cívka dotkla vnitřních stěn měděné trubky. Výhodou mokrého topného tělesa je jeho nízká cena. Nevýhodou jsou velké rozměry a nízká elektrická bezpečnost. Pokud je měděná trubka poškozena nebo se jí spirála dotkne, dojde k poruše. V důsledku toho dostane osoba používající horkou vodu elektrický šok.

Zásobníkový ohřívač vody se suchým topným tělesem je dražší, ale je bezpečnější a má dlouhou životnost. Kompaktní rozměry umožňují montáž dvou ohřívačů do kotle. Za nejspolehlivější je považováno suché topné těleso, jehož typové těleso je vyrobeno ze steatitu.

Zařízení a princip činnosti plynového spotřebiče pro ohřev vody

Podle zařízení a principu činnosti se plynový kotel mírně liší od svého elektrického protějšku. Ve stejné nádrži je i plynový ohřívač vody, uzavřený v plášti s izolací z polyuretanové pěny. Anoda slouží jako ochrana. Studená voda se přivádí a teplá voda se odebírá potrubím namontovaným v nádrži. Termostat ovládá zapínání a vypínání topení. Tady veškerá podobnost končí. Podle schématu se blíže podíváme na kotlové zařízení, abychom identifikovali hlavní rozdíly mezi plynovým spotřebičem:

• Hlavním rozdílem od elektrického kotle je přítomnost plynového zařízení pro ohřev vody – hořáku.
• Připojení na plynovod se provádí přes blok. Uvnitř je instalována převodovka, která je spojena trubkou s tryskou hořáku.
• Konstrukce zásobníku akumulačního ohřívače vody se výrazně liší od elektrického protějšku v přítomnosti komína. Skládá se z ocelové trubky svisle svařené přes celou nádrž. Shora je komín napojen na digestoř. Provádí odvoz spalin na ulici.
• Uvnitř komína je namontována přepážka. Jeho desky odebírají teplo z výfukových plynů a předávají ho vodě. Ukazuje se dvojité vytápění: z hořáku a rozdělovače.
• Kondenzace se tvoří v komíně vlivem rozdílu teplot mezi studenou vodou a plamenem hořáku. Pro jeho shromažďování je pod hořákem instalován prstenec.

Plynový ohřívač vody funguje na stejném principu jako elektrický bojler. Jediný rozdíl je v tom, že provoz hořáku řídí elektronická jednotka s termostatem. Při poklesu teploty je do trysky přiváděn plyn a dochází ke vznícení. Když teplota vody dosáhne nastavených parametrů, hořák se vypne.

Plynové ohřívače vody jsou málo žádané kvůli složitosti instalace. Budete muset vypracovat projekt a instalace je povolena pouze pro odborníky na plynárenské služby. Nespornou výhodou je však úspora díky nižší ceně plynu.

Ze dvou zvažovaných možností jsou na prvním místě elektrické zásobníkové ohřívače vody. Zařízení lze instalovat nezávisle na libovolném místě. Hlavní věcí je zajistit nepřetržitý přívod studené vody pod tlakem.