Předkládáme vám článek o konstrukci a principu činnosti zásobníkového ohřívače vody. V něm se podíváme na nepřímotopný kotel, jeho konstrukci a princip fungování.
Zařízení zásobníkového ohřívače vody
Podívejme se tedy na návrh elektrického ohřívače vody a nepřímotopného kotle na příkladu výrobků ruského výrobce KEVERCHUL. Konstrukce ohřívače vody obvykle zahrnuje následující prvky:
• vnější plášť, vyrobené z kovu potaženého smaltem;
• teploměrposkytující vizuální zobrazení teploty uvnitř nádrže;
• tepelně izolační vrstva vyrobené z pěnového polystyrenu;
• vnitřní nádrž vyrobeno z nerezové oceli. U některých výrobců může být z černé oceli se smaltovaným nebo sklokeramickým povlakem;
• přívodní potrubí studené vody;
• potrubí pro přívod teplé vody;
• trubice pro instalaci čidla nebo termostatu s teplotním čidlem NTC. Tato zařízení se používají v nepřímotopných kotlích k zajištění automatického řízení cirkulace teplé vody ve výměníku tepla;
• topné těleso. Elektrické ohřívače vody mohou používat termoelektrické ohřívače (TEH) typu „mokré“ a „suché“.
„Mokré“ topné těleso je spirálový topný drát v keramickém izolátoru, umístěný v kovové trubce – nejčastěji válcového nebo jiného tvaru. Volný prostor v trubici je vyplněn materiálem, který má vysokou tepelnou vodivost, jako je písek nebo oxid hořečnatý. Již z názvu vyplývá, že tato topná tělesa jsou instalována uvnitř nádrže a jsou v přímém kontaktu s vodou, a proto se na jejich povrchu postupně tvoří vodní kámen. Tepelně izoluje topné těleso, což vede k přehřívání a časem může vést k poruše.
Výrobci mohou použít i topná tělesa „suchého“ typu, která jsou na rozdíl od topných těles „mokrého“ typu umístěna ve speciální utěsněné baňce v těle ohřívače vody. Vzhled vodního kamene na baňce neovlivňuje provozní teplotu topného tělesa.
K regulaci teploty těchto topných těles se používá termostat.
Konstrukce nepřímotopného kotle se liší v tom, že topné těleso je nahrazeno výměníkem tepla a je vyrobeno ve formě spirály, kterou cirkuluje horká voda z kotle.
• hořčíková anoda. Tento prvek je instalován ve všech typech ohřívačů vody k ochraně před usazeninami soli a pomáhá chránit vnitřní stěny nádrže před korozí.
• recirkulační potrubí. Recirkulace je pohyb teplé vody v uzavřeném okruhu s možností její volby. Díky této funkci můžete k ohřívači vody připojit nejen teplovodní potrubí, ale také například vyhřívaný držák na ručníky.
Princip činnosti ohřívače vody
Dále vám řekneme, jak funguje ohřívač vody. Princip činnosti kotle je založen na oddělování vrstev vody ohřáté na různé teploty. Studená voda ohřátá topnými tělesy nebo výměníkem, kterým proudí horká voda z kotle, stoupá vzhůru a vstupuje do zařízení výstupní trubkou teplé vody.
Z vodovodu je přiváděna nová voda, která nahrazuje vodu, která unikla shora. Proces ohřevu tedy probíhá nepřetržitě. Je třeba si uvědomit, že při velkém průtoku vody její výstupní teplota časem klesá. Při výběru ohřívače vody je proto důležité zvážit jeho objem.
Teplota vody uvnitř ohřívače vody, jak elektrického, tak nepřímého, je hlídána termostatem. Po dosažení nastavené hodnoty se kontakt otevře, čímž se zastaví přívod energie do topného tělesa nebo čerpadla, které posílá horkou vodu přes spirálu. Díky dobré tepelné izolaci je vynaloženo minimum prostředků na udržení požadované teploty vody.
Hovořili jsme tedy o návrhu akumulačního elektrického ohřívače vody a nepřímotopného kotle a také o principu jejich fungování. Můžete se také podívat na naše video, které podrobně ukazuje, jak kotel funguje.
Jakýkoli kotel se skládá z vnějšího pláště nebo pláště a akumulační nádrže, mezi kterými je vrstva tepelné izolace. Teplotu ohřívané vody je nutné udržovat dlouhodobě i po jejím vypnutí. Tento typ zásobníkového ohřívače vody umožňuje snížit náklady na ohřev vody.
Celá tato konstrukce je napojena na potrubí pro přívod studené vody a výstup teplé vody. Součástí dodávky jsou také topná tělesa nebo topná tělesa, teplotní čidla a hořčíková anoda. Hlavní prvky jsou obvykle vybaveny zpětnými ventily, stejně jako speciální ochranou nádrže před vysokým tlakem a konzolami, pomocí kterých je konstrukce připevněna k rovině.
Před popisem principu činnosti ohřívače vody si všimneme, že anoda je vyrobena z hořčíku a je instalována tak, aby se snížilo riziko koroze nádrže a dalších kovových částí uvnitř. Jedná se o vyměnitelnou tyč, která přebírá ránu od rzi. Zabraňuje usazování vodního kamene na ohřívači a nádrži (jako by ho absorboval). Poté, co sloužil asi 3-5 let, je třeba jej vyměnit.
Vše výše uvedené platí pro konstrukci elektrokotle. Plynové modely jsou jim podobné, ale mají určité konstrukční rozdíly. Hlavní rozdíl je v tom, že místo topného tělesa obsahují plynový hořák, kouřovod, plynový blok a další potřebné prvky pro práci na plynu. Existují také regulační automatizační a monitorovací mechanismy – to vše je nezbytné pro bezproblémový provoz tohoto typu kotle.
Provoz elektrického ohřívače vody do značné míry závisí na typu topného tělesa. Jsou „mokré“ a „suché“. Prvním typem je klasické topné těleso otevřeného typu, které je v přímém kontaktu s vodou, což časem vede k jeho korozi a poklesu účinnosti. „Suchá“ topná tělesa jsou ve speciálním provedení, potažená tepelným smaltem, díky čemuž jsou odolnější.
Materiály pro tepelnou izolaci, nádrž a její nátěr
- Izolace. Na rozdíl od průtokových ohřívačů vody se jako tepelná izolace obvykle používá polyuretanová pěna. Tento umělý materiál umožňuje rovnoměrně izolovat celou konstrukci, čímž se eliminuje tvorba studených mostů. Kromě toho snadno odolává vysokým teplotám a nepodléhá zničení po mnoho let, spolehlivě chrání nádrž a udržuje teplo po dlouhou dobu. V některých případech může teplo zůstat déle než 2 dny.
- Nádrž. Pokud jde o materiály nádrže, je obvykle vyrobena z různých kovů. Nejoblíbenější modely z nerezové oceli jsou dražší, ale také spolehlivé provedení. Dalším typem jsou smaltované nádrže, které jsou považovány za bezpečnější z hlediska životního prostředí, ale jak ukazují zkušenosti, jsou méně praktické.
- Povlak. Když přejdeme k popisu principu činnosti ohřívače vody, poznamenáváme, že nádoby jsou pokryty různými materiály patřícími do třídy ochranného smaltu – odolného vůči tepelné roztažnosti. Jedná se o speciální tepelný smalt, který je chráněn před popraskáním vlivem teplotních změn. Dodává nádrži esteticky atraktivní vzhled po dlouhou dobu.
Princip činnosti zásobníkového ohřívače vody
Jak již víte, běžné kotle jsou vyrobeny na principu termosky, ale jediný rozdíl je v tom, že kapalina v nich je ohřívána ohněm nebo elektřinou. Součástí zásobníku je potrubí na studenou vodu a při ohřátí na nastavenou teplotu se ohřev vypne. Je zřejmé, že princip fungování ohřívače vody je poměrně jednoduchý.
Za zmínku stojí nepřímo ohřívané kotle: patří také do skupiny zásobníkových ohřívačů vody. Mají spirálu jako topné těleso, kterým protéká teplá voda, ohřívaná jinou jednotkou (obvykle topným kotlem). Odtud název. V tomto ohledu se provoz běžného elektrického ohřívače vody liší od zde popsaného.
Upozorňujeme také, že všechny moderní konstrukce umožňují hladké smíchání již ohřáté vody s přiváděnou studenou vodou. To znamená, že když otevřete kohoutek teplé vody, množství v zásobníku se sníží, ale místo něj nastoupí studená voda. To vše dohromady tvoří princip fungování zásobníkového ohřívače vody, kterému nyní dostatečně rozumíte.
