Накопительный водонагреватель - Storage water heater

Схема, показывающая водонагреватель для хранения природного газа

А накопительный водонагреватель, или система горячего водоснабжения (HWS), является отечественным водяное отопление прибор, который использует резервуар для горячей воды для максимального увеличения мощности нагрева и обеспечения мгновенной подачи горячей воды.^[1] В британском английском накопительный водонагреватель для отопления здания или квартиры называется «бойлер», а в американском - «печь». (https://www.lexico.com/definition/boiler и https://www.merriam-webster.com/dictionary/furnace ). В обычных водонагревателях используются разные виды топлива, в том числе натуральный газ, пропан, горючее, и электричество. Менее традиционные технологии нагрева воды, такие как водонагреватели с тепловыми насосами и солнечные водонагреватели, также можно отнести к категории водонагревателей накопительных.

Разница между накопительным нагревателем и растворимым нагревателем

Основное различие между накопительным нагревателем и мгновенным нагревателем заключается в том, что система хранения может мгновенно подавать горячую воду, а мгновенному нагревателю требуется некоторое время, чтобы сначала нагреть воду.

Водонагреватели с проточной водой, как следует из названия, обеспечивают горячую воду почти мгновенно. Едва ли осталось 1-2 минуты нагрева, по истечении которых можно будет получить доступ к горячей воде. Но учитывая небольшую вместимость (максимум 5-6 литров в определенный момент времени) этих типов обогревателей, вы не можете ожидать, что ведро или бочка будут полны с той же скоростью. Их цена значительно выше, чем у накопительных нагревателей, но они имеют более длительный срок службы. Это в среднем 15-20 лет. Проточный водонагреватель обеспечивает воду по мере необходимости. Нет потерь тепла и дешевле накопительного водонагревателя.^[2]

Накопительные нагреватели, с другой стороны, могут быть не такими быстрыми, как растворимые версии, у них есть большие резервуары, которые нагревают и хранят горячую воду в течение более длительного времени. Он также позволяет хранить горячую воду в течение некоторого времени и идеально подходит для использования в больших объемах (в больших резервуарах можно хранить до 60 литров за раз). Его цена намного ниже, чем у его мгновенного аналога. Но это также увеличивает его эксплуатационные расходы и пространство, необходимое для его размещения. Срок службы накопительного водонагревателя составляет в среднем от 7 до 12 лет.

Солнечная

Фототермические модули (или плоские коллекторы солнечного тепла) все чаще используются в мире.

Солнечные вакуумные лампы имеют меньшую эффективность при 80 ° C, но лучше работают в холодных и ветреных условиях.^{[нужна цитата ]}

Солнечное тепло чистое и возобновляемое. Это самая современная система. Все чаще питаемый солнечной энергией используются водонагреватели. Их солнечные коллекторы устанавливаются вне жилых помещений, как правило, на крыше, стенах или поблизости. резервуар для горячей воды Обычно это уже существующий или новый водонагреватель, или водонагреватель, специально разработанный для солнечной энергии.

Самые основные солнечные тепловые модели - это модели с прямым усилением, в которых питьевая вода напрямую направляется в коллектор. Говорят, что многие такие системы используют интегрированное коллекторное хранилище (ICS), поскольку системы с прямым усилением обычно имеют хранилище, интегрированное в коллектор. Нагрев воды напрямую по своей природе более эффективен, чем косвенный нагрев через теплообменники, но такие системы предлагают очень ограниченную защиту от замерзания (если таковая имеется), могут легко нагревать воду до температур, небезопасных для бытового использования, а системы ICS страдают от серьезных потерь тепла в холодные ночи. и холодные пасмурные дни.

Напротив, косвенный или же замкнутый контур системы не пропускают питьевую воду через панели, а скорее прокачивают теплоноситель (воду или смесь воды и антифриза) через панели. После сбора тепла в панелях теплоноситель течет через теплообменник, передавая свое тепло горячей питьевой воде. Когда панели холоднее, чем резервуар для хранения, или когда резервуар для хранения уже достиг максимальной температуры, контроллер в системах с замкнутым контуром останавливает циркуляционные насосы. В обратный сток В системе вода стекает в резервуар для хранения, который находится в кондиционируемом или полу-кондиционируемом помещении, защищенном от отрицательных температур. Однако с системами антифриза насос должен запускаться, если температура панели становится слишком высокой (для предотвращения разложения антифриза) или слишком низкой (для предотвращения замерзания смеси воды и антифриза).

Плоские коллекторы обычно используются в системах с обратной связью. Плоские панели, которые часто напоминают световые люки, являются наиболее прочным типом коллектора, а также обладают лучшими характеристиками для систем, рассчитанных на температуру в пределах 100 ° F (38 ° C) от температура окружающей среды. Плоские панели регулярно используются как в системах чистой воды, так и в системах антифриза.

Другой тип солнечного коллектора - это вакуумный трубчатый коллектор, которые предназначены для холодного климата, не подверженного сильному граду, и / или приложений, где необходимы высокие температуры (например, более 200 ° F (93 ° C)). Помещенные в стойку вакуумные трубчатые коллекторы образуют ряд стеклянных трубок, каждая из которых содержит ребра поглощения, прикрепленные к центральному теплопроводному стержню (медному или управляемому конденсацией). В эвакуирован Описание относится к вакууму, создаваемому в стеклянных трубках в процессе производства, что приводит к очень низким потерям тепла и позволяет системам с вакуумированными трубками достигать экстремальных температур, намного превышающих точку кипения воды.

Водонагреватели, работающие на ископаемом топливе

Горелка газового водонагревателя

Газовая печь (вверху) и накопительный водонагреватель (внизу) (Германия)

Водонагреватели для хранения природного газа и пропана работают одинаково с газовой или пропановой горелкой, расположенной в нижней части резервуара для хранения воды. Накопительные водонагреватели, работающие на жидком топливе, имеют аналогичную конфигурацию, воспламеняя испаряющийся туман из масла и воздуха с помощью электрической искры.^[3]

Выбросы водонагревателей, работающих на ископаемом топливе, удаляются с помощью различных технологий вентиляции. В системах с атмосферной вентиляцией в качестве воздуха для горения и отработанного воздуха используется воздух помещения. Отработанный воздух выводится через выхлопную трубу плавучесть силы в результате горение. Модели с вытяжной вентиляцией работают аналогично атмосферным вентиляционным системам, но добавлен вытяжной вентилятор, способствующий удалению дымовых газов. В системах с прямой вентиляцией воздух помещения не используется для горения; вместо этого плавучесть вытесняет воздух снаружи через систему сгорания водонагревателя и, наконец, выводит дымовые газы наружу. Системы прямой вентиляции с электроприводом включают вытяжной вентилятор, способствующий удалению дымовых газов.^[4]

Дерево

Как ископаемое топливо сжигание древесины вызывает парниковый эффект газы. Однако древесина - возобновляемый источник энергии. Устойчивая система отопления предполагает использование солнечного тепла летом и минимум дров зимой.

Электрические водонагреватели

Большинство электрических водонагревателей используют элементы электрического сопротивления для нагрева воды в накопительном баке. Двухэлементный электрический водонагреватель имеет один элемент в верхней части накопительного бака и один элемент в нижней части. Каждый элемент управляется независимым термостатом. Нижний элемент обеспечивает восстановление после потерь в режиме ожидания, а верхний элемент обеспечивает дополнительный нагрев при использовании большого количества горячей воды. Некоторые обогреватели содержат только нижний элемент.^[3]

Электрические водонагреватели, в которых накапливается горячая вода, могут стать хорошим дополнением к интеллектуальная система распределения электроэнергии, нагревание при низкой нагрузке электросети и отключение при высокой нагрузке. Это можно реализовать, разрешив поставщику электроэнергии отправлять снижение нагрузки запросов, или с помощью цен на энергию в реальном времени. Видеть Экономика 7.

Водонагреватели с тепловым насосом используют тепловой насос с воздушным источником для передачи тепловой энергии из воздуха вокруг агрегата в накопительный бак. Элемент (ы) электрического сопротивления обычно включается для обеспечения резервного нагрева, если тепловой насос не может обеспечить достаточную теплопроизводительность.^[5]^[6]

Коррозия и ее предотвращение

Накопительные баки водонагревателей обычно изготавливаются из стали с внутренней облицовкой из стекла. Вода разъедает открытую сталь, поэтому стеклянная облицовка предотвращает или задерживает коррозию.

Танки также имеют стержни анода магния. Анодный стержень замедлит коррозию стального резервуара за счет коррозии на своем месте. Когда анодный стержень полностью корродирует, стальной резервуар подвергается коррозии намного быстрее.

При постоянном контакте с водой коррозия все равно происходит. Если из-за коррозии в резервуаре образовались дыры, можно попробовать исправить некоторые временные исправления, но долгосрочным решением является полная замена резервуара.

Вода с нижним значение pH быстрее разъедает анодные стержни и стальной резервуар. Для надлежащего обслуживания резервуара необходимо знать уровень pH хранимой воды, следить за коррозией анодного стержня и заменять анод, когда он становится слишком корродированным.

Смотрите также

Бесконтактный водонагреватель