Электрический водонагреватель - это устройство, которое нагревает воду, преобразуя электрическую энергию в тепловую энергию, а его принцип работы в основном основан на принципе резистивного нагрева. Ниже приведено подробное введение:
Основная структура и состав: электрический водонагреватель обычно состоит из компонентов, таких как резервуар для хранения, электрические элементы нагрева, контроллер температуры, стержень магния и защитный клапан. Резервуар для хранения используется для хранения воды; Электрические элементы нагрева являются ключевыми компонентами для преобразования электрической энергии в тепловую энергию; Контроллер температуры используется для контроля температуры воды; Магниевый стержень в основном играет роль в защите внутреннего бака и снижении коррозии; и предохранительный клапан обеспечивает безопасность водонагревателя во время использования.
Процесс резистивного нагрева: когда электрический водонагреватель подключен к источнику питания, электрический ток проходит через электрические элементы нагрева. Поскольку электрические элементы нагрева (обычно изготовленные из материалов металлических сплавов с высоким сопротивлением, таким как никель-хромий сплав), имеют определенную устойчивость к электрическому току, в соответствии с законом Джоула (где тепло, является током, является сопротивлением, и является временем), электрический ток работает на сопротивлении, а электрическая энергия превращается в тепловую энергию, вызывая температуру электрического нагрева в стиле стира, в результате которых нагревается в стиле стиля, в результате сила в стиле стихи.
Теплопередача и повышение температуры воды: после подъема температуры электрических нагревающих элементов тепло перемещается в воду в контакте с ними посредством теплопроводности. Когда вода поглощает тепло, ее температура постепенно увеличивается. Поскольку плотность горячей воды ниже, чем в холодной воде, горячая вода будет подниматься, а холодная вода будет опускаться, образуя естественную конвекцию внутри резервуара, что постепенно делает температуру воды внутри резервуара более равномерной.
Функция контроллера температуры: контроллер температуры контролирует температуру воды внутри резервуара в режиме реального времени. Когда температура воды достигает заданного предела верхней температуры, контроллер температуры автоматически отрезает источник питания и останавливает работу электрических нагревающих элементов, чтобы не было слишком высокой температурой воды. Когда температура воды внутри резервуара падает до определенной температуры (предустановленное более низкое ограничение температуры) из -за использования горячей воды или естественного рассеяния тепла и т. Д., Контроллер температуры снова будет автоматически подключить источник питания, заставляя электрические нагревательные элементы снова, чтобы нагреть воду к предварительному температуре.
Принцип работы с двойными нагревающими элементами (для некоторых электрических водонагревателей): некоторые электрические водонагреватели оснащены верхними и нижними электрическими нагревающими элементами. На начальном этапе использования верхний электрический нагревательный элемент работает в первую очередь, уделяя приоритет нагрева воды в верхней части резервуара для хранения, чтобы удовлетворить потребность пользователя для быстрого получения горячей воды. Когда температура воды в верхней части достигает заданного температуры, верхний контроллер температуры отрезает источник питания верхнего электрического нагреваемого элемента и соединяет источник питания нижнего электрического нагреваемого элемента, чтобы продолжить нагрев воды в нижней части резервуара для хранения, чтобы температура воды по всему резервуару для хранения могла достичь предварительной температуры, повышая эффективность нагрева и частоту использования горячей воды.
Принцип защиты магниевого стержня: во время процесса нагрева кальций, магний и другие ионы в воде откладывают на поверхности внутреннего резервуара для формирования масштаба, а растворенный кислород в воде также будет коррозировать внутренний резервуар. Химические свойства магниевого стержня более активны, чем у металла внутреннего резервуара, и он будет преимущественно реагировать с растворенным кислородом и другими коррозионными веществами в воде, защищая тем самым внутренний резервуар от коррозии и продлевает срок службы электрического водонагревателя.
Благодаря вышеупомянутой серии рабочих процессов электрический водонагреватель реализует превращение электрической энергии в тепловую энергию, предоставляя пользователям стабильную горячую воду при соответствующей температуре.
Анатомия электрических нагревательных элементов:
Электрические элементы нагрева являются основными компонентами электрического водонагревателя и играют решающую роль в нагреве воды. Понимание их дизайна и функций является ключом к диагностике и решению потенциальных проблем. Эти элементы обычно в форме стержня и расположены внутри резервуара, состоящего из нескольких основных компонентов:
Металлическая оболочка: Внешний слой элемента представляет собой металлическую оболочку, обычно изготовленную из меди, нержавеющей стали или никелевого сплава. Эта оболочка охватывает нагревающий элемент, обеспечивая надежный барьер против коррозийной среды внутри резервуара для воды.
Провод сопротивления: внутри оболочки находится проволока сопротивления, обычно изготовленная из никель-хромий сплавов. Провод является ядром элемента, где электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию посредством сопротивления. Когда электрический ток проходит через этот провод, его естественное сопротивление генерирует тепло, которое затем передается в воду.
Изоляция: вокруг проволоки сопротивления, обычно изготовленного из оксида магния, существует электрический изоляционный слой, обычно изготовленный из оксида магния. Эта изоляция очень эффективна в проведении тепла, но предотвращает электрический контакт с оболочкой, обеспечивая безопасность и эффективность.
Точки завершения: оба конца нагревательного элемента имеют точки завершения, где делаются электрические соединения. Эти точки выступают с вершины резервуара для водонагревателя и находятся там, где подключен источник питания.
Термостат и защитный переключатель: каждый элемент регулируется термостатом, который управляет температурой путем переключения источника питания на элемент включенным и выключенным. Безопасный переключатель (высокий предельный переключатель) интегрирован для предотвращения перегрева и отключит источник питания, если температура воды превысит безопасное предел.
Понимание этих компонентов имеет важное значение для диагностики проблем с элементами отопления. Проблемы обычно вызваны сбоем одного или нескольких из этих компонентов, таких как сгоревшая проволока сопротивления или коррозия оболочки, что приводит к низкой эффективности нагрева или полной отказа.
Общие проблемы с электрическими элементами отопления:
Нагревательные элементы электрических водонагревателей часто сталкиваются с несколькими общими неисправными из -за их рабочей среды:
1. Соблюдение: чрезмерный ток от нестабильного напряжения или долгосрочного использования может привести к сгоранию провода сопротивления в нагревательном элементе, что делает водонагреватель неспособным нагревать и, возможно, сбивает склад.
2. Неучительно повреждение: эрозия водой, высокотемпературным старением или внешним повреждением могут повредить изоляционное слой, что приводит к электрической утечке и коротким цепям.
3. Строка коррозия: металлическая оболочка может коррозиться из -за химических веществ в воде. Тяжелая коррозия может привести к перфорации, принести риски безопасности и повлиять на отопление.
4. Коммические проблемы: ослабленные или окисленные терминальные соединения увеличивают сопротивление, вызывая такие проблемы, как медленное или прерывистое нагрев.
5. Проблемы, связанные с тем, что неисправный термостат может сделать нагревательный элемент перегреться или не начать должным образом.
6. Поэффективность падение: накопление масштаба на нагревательном элементе снижает эффективность теплопередачи, замедляя нагрев воды и истощение энергии.