آبگرمکن برقی چیست و چگونه کار میکند؟

مقدمه (آبگرمکن برقی چیست و چگونه کار می کند؟)

در مجله ی اینترنتی ویتو و در این مقاله تصمیم داریم تا با جزئیات بیشتری در مورد آبگرمکن برقی و معرفی مربوط به آن صحبت کنیم. انرژی الکتریکی شکلی اساسی از انرژی است که زندگی انسان را به روش های بی شماری تحت تاثیر قرار داده است. انرژی الکتریکی از تامین انرژی خانه ها و محل کار گرفته تا امکان پیشرفت در فناوری، نقش مهمی در جامعه مدرن ایفا می کند. در دسترس بودن این انرژی زندگی روزمره ما را متحول کرده است و روشنایی، گرمایش، سرمایش، ارتباطات، سرگرمی و موارد دیگر را برای ما فراهم کرده است.

خانه‌ها، ادارات، بیمارستان‌ها و صنایع ما را نیرو می‌دهد و طیف وسیعی از فعالیت‌هایی را که زمانی غیرقابل تصور بودند، تسهیل می‌کند. در این بین وسایل برقی نیز به بخش جدایی ناپذیر زندگی ما تبدیل شده اند و کارایی، بهره وری و کیفیت کلی زندگی ما را افزایش داده اند. یکی از کاربردهای مهم انرژی الکتریکی استفاده از آبگرمکن برقی است که راحتی و آسایش ما را تا حد زیادی بهبود بخشیده است.

آبگرمکن برقی چیست و چگونه کار می‌کند؟

تأثیر برق بر زندگی انسان در حوزه گرمایش آب کاملاٌ مشهود است و همان طور که اشاره شد، یکی از ابزار هایی که به وسیله ی این انرژی تامین نیازهای ما را آسانی بخشیده است، آبگرمکن برقی است. آبگرمکن های برقی از انرژی الکتریکی برای گرم کردن آب استفاده می کنند و آب گرم را به راحتی برای نیازهای مختلف خانه در دسترس قرار می دهند.

تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی ما را قادر می سازد از دوش آب گرم لذت ببریم و کارهای شست و شو را به نحو احسن انجام دهیم. انواع مختلفی از گرمکن برقی در بازار موجود است. حالت عملکرد آبگرمکن برقی به این صورت است که، آب را با استفاده از عناصر گرمایش الکتریکی گرم می کند. این المنت های گرمایشی معمولاً از مواد مقاومی مانند مس، استیل و یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. آبگرمکن به یک خط تامین آب سرد متصل است که آب سرد را از منبع اصلی آب وارد می کند.

آب سرد از طریق لوله ورودی وارد آبگرمکن می شود. در داخل مخزن، یک یا چند المنت گرمایش الکتریکی در آب غوطه ور می شوند. آنها به منبع برق متصل هستند. هنگامی که عناصر گرمایشی برق را دریافت می کنند، جریان الکتریکی از آنها عبور می کند. با عبور جریان از عناصر گرمایش، آنها شروع به گرم شدن می کنند. با داغ شدن المنت های گرمایشی، گرما را به آب اطراف مخزن منتقل می کنند. گرما به تدریج در سراسر آب پخش می شود و دمای آن را افزایش می دهد. این چرخه ادامه پیدا میکند تا آب گرم پایداری فراهم باشد.

به طور کلی، آبگرمکن های برقی با استفاده از عناصر گرمایش الکتریکی یا پمپ های حرارتی برای افزایش دمای آب کار می کنند و منبع ثابتی از آب گرم را برای مصارف مختلف فراهم می کنند. آنها راحتی، بهره وری انرژی و تطبیق پذیری را ارائه می دهند، بنابراین به گزینه ای محبوب برای تامین آب گرم در محیط های مختلف تبدیل شده اند.

اجزای تشکیل دهنده ی آبگرمکن برقی:

آبگرمکن برقی از اجزا و تجهیزات متعددی تشکیل شده است که هر کدام هدف خاصی را در گرمایش و آماده سازی آب گرم انجام می دهند. بیایید آنها را به صورت مجزا بررسی کنیم.

• مخزن: مخزن یک ظرف استوانه ای بزرگ است که آب گرم شده را ذخیره و نگه می دارد. برای جلوگیری از خوردگی و حفظ دمای آب معمولاً از فولاد یا فولاد با روکش شیشه ساخته می شود.
• المنت گرمایشی: المنت های گرمایشی اجزای حیاتی هستند که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی را بر عهده دارند. آنها معمولاً از مواد مقاومی مانند مس یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند و در آب غوطه ور می شوند. هنگامی که جریان الکتریکی از عناصر عبور می کند، آنها گرم می شوند و گرما را به آب اطراف منتقل می کنند.
• ترموستات: ترموستات دمای آب داخل مخزن را کنترل و نظارت می کند. با فعال یا غیرفعال کردن عناصر گرمایشی در صورت نیاز، اطمینان می‌دهد که آب در دمای مورد نظر باقی می‌ماند. هنگامی که دمای آب به زیر سطح تنظیم شده کاهش می یابد، ترموستات به عناصرگرمایشی سیگنال می دهد که دوباره شروع به گرم شدن کنند.
• شیر کاهش دما و فشار : شیر (T&P) این شیر اطمینان برای محافظت از آبگرمکن در برابر دما و فشار بیش از حد طراحی شده است. اگر دما یا فشار داخل مخزن از حد مجاز بیشتر شود، شیر فشار به طور خودکار باز می شود و فشار اضافی یا آب داغ آزاد می شود تا از آسیب یا انفجار جلوگیری شود.
• لوله ی فوقانی: لوله ی فوقانی لوله ای است که به ورودی آب سرد مخزن متصل است. هدف آن هدایت آب سرد ورودی به کف مخزن است. آن تضمین می کند که آب سرد با آب گرم شده قبلی مخلوط نمی شود و به آب گرم شده اجازه می دهد تا از بالای مخزن خارج شود.
• میله آند: میله آند یک جزء قربانی ساخته شده از آلومینیوم یا منیزیم است که به جلوگیری از زنگ زدن مخزن کمک می کند. عناصر خورنده را در آب جذب می کند و با قربانی کردن خود باعث افزایش طول عمر مخزن می شود.
• شیر تخلیه: شیر تخلیه در پایین مخزن قرار دارد و امکان تخلیه آب از مخزن را برای نگهداری یا تعمیرات فراهم می کند. این قسمت معمولاً یک دریچه رزوه ای است که می تواند برای آزاد کردن آب باز شود.
• عایق: آبگرمکن های برقی برای به حداقل رساندن اتلاف گرما عایق بندی شده اند. مواد عایق مانند فوم یا فایبرگلاس، مخزن را احاطه کرده اند تا آب ذخیره شده را برای مدت طولانی تری گرم نگه دارند و بهره وری انرژی را بهبود بخشند.
• صفحه ی نمایش دیجیتالی: کنترل پنل، تنظیمات و نشانگرهای آبگرمکن را در خود جای داده است. ممکن است شامل یک کلید روشن/خاموش، کلید تنظیم دما، نشانگرهای وضعیت و سایر کنترل‌های مخصوص مدل باشد.

انوع مختلف آبگرمکن برقی و نحوه ی کارکرد آنها:

آبگرمکن های برقی را نیز می توان بر اساس روش گرمایش دسته بندی کرد.

آبگرمکن های برقی مخزن دار:

متداول ترین نوع آبگرمکن برقی، سیستم مبتنی بر مخزن است که در آن یک مخزن بزرگ مقدار مشخصی آب را برای استفاده در آینده ذخیره و گرم می کند. این مخازن در اندازه های مختلف برای پاسخگویی به نیازهای مختلف خانه تولید می شوند. آب سرد از طریق لوله ورودی وارد مخزن می شود. در داخل مخزن، یک یا چند عنصر گرمایش الکتریکی در آب غوطه ور هستند.

این المنت های گرمایشی از مواد مقاومی ساخته شده اند که با عبور جریان الکتریکی از آنها گرما تولید می کنند. هنگامی که عناصر گرمایش فعال می شوند، شروع به گرم کردن آب در مخزن می کنند. یک ترموستات دمای آب داخل مخزن را کنترل می کند و آن را در سطح مورد نظر حفظ می کند. هنگامی که دمای آب به کمتر از میزان تنظیم شده می‌رسد، ترموستات به عناصر گرمایشی هشدار می‌دهد که دوباره شروع به گرم کردن کنند. از آنجایی که آب گرم در خانه استفاده می شود، از طریق لوله خروجی آب گرم از مخزن خارج می شود.

آبگرمکن های برقی بدون مخزن:

نوع دیگر آبگرمکن برقی بدون مخزن است که به عنوان آبگرمکن فوری نیز شناخته می شود. برخلاف سیستم‌های مخزن‌دار، آبگرمکن‌های بدون مخزن، آب را مستقیماً هنگامی که در واحد جریان می‌یابد گرم می‌کنند و آب گرم را فوراً تأمین می‌کنند. هنگامی که شیر آب گرم باز می شود، آب سرد وارد آبگرمکن بدون مخزن می شود. در داخل واحد، یک المنت گرمایش الکتریکی قدرتمند یا یک سری المنت های گرمایشی وجود دارد. همانطور که آب از طریق واحد جریان می یابد، عنصر گرمایش آن را فورا گرم می کند.

سپس آب گرم شده مستقیماً به سمت شیر ​​آب یا دستگاهی که در آن نیاز است جریان می یابد. هنگامی که شیر آب گرم بسته می شود، جریان آب متوقف می شود و المنت گرمایشی کار را متوقف می کند. این طراحی نیاز به مخزن ذخیره سازی را از بین برده و باعث صرفه جویی در فضا شده است. لازم به ذکر است که در این مدل از گرمایش آب با برق، بدلیل فراهم ساختن آب گرم در لحظه ی مورد نیاز، مصرف انرژی نیز به شدت کاهش یافته و آن را به عنوان یک مدل منطقی برای هر نوع فضا یا کاربردی تبدیل کرده است.

آبگرمکن برقی با پمپ حرارتی:

آبگرمکن های پمپ حرارتی، تنها به مکانیزم پمپ حرارتی متکی هستند. آنها گرما را از هوای محیط استخراج می کنند و به آب منتقل می کنند و از نظر انرژی بسیار کارآمد می شوند. با استفاده از گرمای موجود از هوا، آبگرمکن های پمپ حرارتی می توانند به طور قابل توجهی مصرف برق و هزینه های عملیاتی را کاهش دهند.

آبگرمکن های برقی هیبریدی:

برای افزایش بهره وری انرژی، برخی از آبگرمکن های برقی از فناوری هیبریدی استفاده می کنند. آبگرمکن های هیبریدی از ترکیب عناصر مقاومت الکتریکی و پمپ حرارتی استفاده می کنند. پمپ حرارتی با استفاده از فرآیند تبرید (فرآیند انتقال گرما از دما ی پایین به مخزنی با دمای بالاتر) گرما را از هوای اطراف استخراج می کند.

سپس این گرمای استخراج شده به آب ذخیره شده در مخزن یا جریان از طریق واحد منتقل می شود. المنت های گرمایشی در مواقعی که نیاز به گرمایش اضافی است، مانند زمان تقاضای زیاد یا در آب و هوای سردتر، فعال می شوند. فناوری پمپ حرارتی با استفاده از گرمای موجود از هوا، مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

بررسی مزایا و معایب آبگرمکن برقی

 مزایای آبگرمکن برقی:

• بهره وری انرژی: آبگرمکن های برقی بسیار کارآمد هستند و تقریباً 100٪ انرژی به گرما تبدیل می شود. برخلاف مدل‌های گازسوز که از طریق هواگیری اتلاف انرژی را تجربه می‌کنند، آبگرمکن‌های برقی حداقل اتلاف انرژی را تضمین می‌کنند.
• ایمنی: آبگرمکن های برقی خطرات مربوط به نشت گاز، مسمومیت با مونوکسید کربن یا نقص در عملکرد پیلوت را از بین می برند. بدون هیچ فرآیند احتراق، آنها آرامش خاطر را برای صاحبان خانه های نگران ایمنی فراهم می کنند.
• تطبیق پذیری: آبگرمکن های برقی را می توان تقریباً در هر مکانی نصب کرد، زیرا نیازی به دسترسی به خطوط گاز یا تهویه مناسب ندارند. این انعطاف پذیری امکان ادغام آسان با خانه ها یا ساختمان های موجود را فراهم می کند.
• سهولت در نصب و نگهداری: نصب آبگرمکن برقی نسبتاً ساده است و به حداقل تغییرات لوله کشی نیاز دارد. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری آبگرمکن برقی بدون دردسر است، زیرا هیچ مشعل یا دودکشی برای تمیز کردن یا بازرسی وجود ندارد.
• سازگاری با محیط زیست: از آنجایی که آبگرمکن های برقی از انرژی الکتریکی بجای گاز استفاده می کنند و اتلاف حرارتی در حالت آماده به کار ندارند، به کاهش انتشار کربن و ترویج محیطی سبزتر کمک می کنند.

معایب آبگرمکن های برقی:

• گرمایش کندتر: آبگرمکن های برقی ممکن است برای گرم کردن آب در مقایسه با مدل های گازی بیشتر طول بکشد. المنت های حرارتی برای رسیدن به دمای مورد نظر به زمان نیاز دارند که می تواند باعث تأخیر جزئی در دریافت آب گرم شود.
• تامین آب گرم محدود: آبگرمکن های برقی سنتی مخزن دار دارای مقدار محدودی آب گرم در دسترس هستند که معمولاً بر اساس ظرفیت مخزن تعیین می شود. پس از اتمام آب گرم ذخیره شده، گرم کردن یک دسته جدید به زمان نیاز دارد.

نتیجه گیری:

آبگرمکن های برقی مزایای متعددی از جمله بهره وری انرژی، ایمنی و تطبیق پذیری را ارائه می دهند. با اینحال و با در نظر گرفتن تمام قابلیت های انواع آبگرمکن های برقی، آبگرمکن های بدون مخزن (آبگرمکن زود جوش) توجه بیشتری را به دلیل مزایای منحصر به فردشان به خود جلب کرده اند.

با پیشرفت های مداوم در فناوری، آبگرمکن های برقی بدون مخزن یک انتخاب قابل اعتماد و آینده نگر برای صاحبان خانه هایی است که به دنبال راحتی، و صرفه جویی طولانی مدت در سیستم های آب گرم خود هستند. در این قسمت به طور مجزا نگاهی به مزایای آبگرمکن برقی بدون مخزن خواهیم داشت تا نشان دهیم که چرا آبگرمکن های برقی بدون مخزن به عنوان گزینه برتر ظاهرشده اند.

• تامین بی پایان آب گرم: برخلاف مدل های مخزن دار، آبگرمکن های برقی بدون مخزن، تامین بی وقفه آب گرم در صورت تقاضا را فراهم می کنند. آنها آب را هنگام عبور از واحد گرم می کنند و نیاز به ذخیره سازی را از بین می برند و جریان مداوم آب گرم را تا زمانی که لازم است تضمین می کنند.
• صرفه جویی در فضا: آبگرمکن های برقی بدون مخزن جمع و جور و به دیوار نصب می شوند و به صاحبان خانه اجازه می دهند تا استفاده از فضا را بهینه کنند. آنها یک انتخاب ایده آل برای آپارتمان ها، خانه های کوچک یا مکان هایی هستند که فضا محدود است.
• بهره وری انرژی: آبگرمکن های برق ی کم مصرف به دلیل بهره وری انرژی برتر خود مشهور هستند. با گرم کردن آب فقط در صورت نیاز، اتلاف گرمای آماده به کار مربوط به مدل های مبتنی بر مخزن را از بین می برند. این منجر به صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی و کاهش قبض آب و برق می شود.
• طول عمر: آبگرمکن های برقی بدون مخزن در مقایسه با مدل های سنتی مخزن دار معمولاً طول عمر بیشتری دارند. با نگهداری مناسب، آنها می توانند تا 20 سال یا بیشتر دوام بیاورند و منبع قابل اعتماد آب گرم را برای مدت طولانی فراهم کنند.

موارد کاربرد آبگرمکن برقی

آبگرمکن های برقی دستگاه هایی پرکاربرد هستند و به طور گسترده در بخش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و تقاضا برای آب گرم را در کاربردهای متعدد برآورده می کنند. راحتی، کارایی و قابلیت اطمینان آنها آنها را به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی مدرن تبدیل می کند و نیازهای متنوع آب گرم خانوارها، مشاغل و صنایع را تامین می کند. در اینجا برخی از کاربردهای رایج آبگرمکن برقی آورده شده است:

1. آب گرم برقی خانگی: رایج ترین کاربرد آبگرمکن برقی تامین آب گرم برای فعالیت های روزمره خانگی است. این فعالیت ها شامل دوش گرفتن، شستن ظروف، شستن لباس ها و کارهای کلی نظافت است.
2. آبگرمکن برقی کم جا: آبگرمکن های برقی کم جا را می توان در نقاط استفاده خاص مانند زیر سینک ها یا نزدیک مناطق دوش نصب کرد. این آبگرمکن های نقطه مصرف، آب گرم را مستقیماً به محل مورد نیاز می رسانند و نیاز به لوله کشی طولانی را از بین می برند و زمان انتظار برای آب گرم را کاهش می دهند.
3. استفاده آبگرمکن برقی در زمینه کشاورزی: ​​آبگرمکن های برقی در محیط های کشاورزی از جمله گلخانه ها و دامداری ها استفاده می شوند، جایی که کنترل دقیق دما برای رشد گیاهان، مراقبت از حیوانات و سیستم های هیدروپونیک ضروری است.
4. استفاده از آبگرمکن برقی در آشپزخانه‌های تجاری: رستوران‌ها، کافه‌ها و سایر موسسات خدمات غذایی برای پخت و پز، شستن ظرف‌ها و سرویس‌های بهداشتی به شدت به آب گرم متکی هستند. آبگرمکن های برقی تامین کننده آب گرم لازم برای این عملیات هستند.
5. از دیگر موارد کاربرد آبگرمکن برقی میتوان به بیمارستان ها و تأسیسات مراقبت های بهداشتی، امکانات تفریحی و پذیرایی مانند استخرها، سالن های ورزشی و خانه های متحرک و RV اشاره کرد.

راهنمای خرید آبگرمکن برقی:

هنگام خرید آبگرمکن برقی، چندین نکته مهم وجود دارد که باید در نظر بگیرید تا مطمئن شوید مدل مناسبی را انتخاب می کنید که نیازهای شما را برآورده کند. در اینجا یک راهنمای خرید برای کمک به تصمیم گیری آگاهانه شما آورده میشود.

نوع آبگرمکن برقی : مخزن یا بدون مخزن،  تصمیم بگیرید که آیا یک آبگرمکن سنتی مبتنی بر مخزن را ترجیح می دهید یا یک مدل بدون مخزن. آبگرمکن های بدون مخزن در صورت نیاز آب گرم را تامین می کنند و از نظر انرژی کارآمدتر هستند، اما هزینه اولیه بالاتری دارند.

ظرفیت آبگرمکن برقی: اندازه یا ظرفیت مناسب آبگرمکن را بر اساس میزان مصرف آب گرم خانه خود تعیین کنید. تعداد سرنشینان، حمام ها و وسایلی که به آب گرم نیاز دارند را در نظر بگیرید.

بهره وری انرژی آبگرمکن برقی: به دنبال مدل های کم مصرف با رتبه بندی ضریب انرژی EF بالا باشید. رتبه‌بندی EF بالاتر نشان‌دهنده بهره‌وری انرژی بهتر است و می‌تواند منجر به کاهش قبوض آب و برق در دراز مدت شود.

فضای نصب: فضای موجود را برای نصب در نظر بگیرید. آبگرمکن‌های بدون مخزن معمولا فشرده‌تر و روی دیوار نصب می‌شوند، در حالی که مدل‌های مخزن‌دار به فضای کف نیاز دارند. از داشتن فضای لازم و تهویه مناسب برای نصب اطمینان حاصل کنید.

میزان بازیابی: برای آبگرمکن های مخزن دار، میزان بازیابی را بررسی کنید که نشان می دهد دستگاه با چه سرعتی می تواند آب را دوباره گرم کند. نرخ بازیابی بالاتر تامین سریعتر آب گرم را در زمان اوج استفاده تضمین می کند که در آبگرمکن برقی بدون مخزن این گزینه مورد استفاده نیست.

کنترل دما: به دنبال آبگرمکن‌هایی با کنترل‌های دمای قابل تنظیم باشید که به شما امکان می‌دهد دمای آب گرم مورد نظر را تنظیم و حفظ کنید. برخی از مدل ها نمایشگرهای دیجیتال و تنظیمات دقیق دما را ارائه می دهند.

گارانتی و دوام: گارانتی ارائه شده توسط سازنده را در نظر بگیرید. دوره گارانتی طولانی تر نشان دهنده اطمینان به کیفیت و دوام محصول است. به دنبال آبگرمکن هایی با ساختار مقاوم و مواد مقاوم در برابر عوامل فرساینده باشید.

نام تجاری و نظرات: در مورد برندهای معتبر تحقیق کنید و نظرات مشتریان را بخوانید تا قابلیت اطمینان و عملکرد آبگرمکن را بسنجید. بازخورد عواملی مانند دوام، بهره وری انرژی و پشتیبانی مشتری را در نظر بگیرید. در این زمینه کارشناسان ویتو می توانند

هزینه: برای تعیین مقرون به صرفه بودن آبگرمکن، هزینه اولیه، هزینه های نصب و صرفه جویی طولانی مدت انرژی را ارزیابی کنید. برای تصمیم گیری آگاهانه، دوره بازپرداخت را بر اساس صرفه جویی در انرژی در نظر بگیرید.

پرسش و پاسخ های متداول پیرامون آبگرمکن برقی:

• آبگرمکن برقی چیست و چگونه کار می کند؟
• آبگرمکن برقی وسیله ای است که از برق به عنوان منبع انرژی برای گرم کردن آب برای کاربردهای مختلف استفاده می کند که شامل چندین جزء کلیدی، از جمله یک عنصر گرمایش، ترموستات، مخزن عایق، و ویژگی های ایمنی است.

• آبگرمکن برقی معمولا چه مدت دوام می آورد؟
• به طور متوسط ​​آبگرمکن های برقی بین 10 تا 15 سال عمر می کنند. با این حال، نگهداری مناسب و شستشوی منظم می تواند به افزایش طول عمر آنها کمک کند.

• آیا آبگرمکن های برقی نسبت به آبگرمکن های گازی بازده انرژی بیشتری دارند؟
• آبگرمکن های برقی بسیار کارآمد هستند و تقریباً 100٪ انرژی به گرما تبدیل می شود. از طرف دیگر آبگرمکن های گازی ممکن است از طریق هواگیری مقداری اتلاف انرژی داشته باشند. با این حال، بهره وری انرژی می تواند بسته به مدل های خاص و الگوهای استفاده متفاوت باشد.

• هزینه بکارگیری از یک آبگرمکن برقی چقدر است؟
• هزینه استفاده ی آبگرمکن برقی به عواملی مانند مصرف انرژی واحد، نرخ برق محلی و الگوهای مصرف آب گرم بستگی دارد. مدل ها و روش های کارآمد انرژی، مانند تنظیم دما در سطح مناسب، می تواند به کاهش هزینه های عملیاتی کمک کند.