Paano ginagawa ng pampainit ng tubig na elemento ng pag-init ang kuryente

A pampainit ng elemento ng pampainit ng tubiggumagana sa pamamagitan ng pagtulak ng kuryente sa pamamagitan ng metal coil. Ang coil na ito ay lumalaban sa daloy, kaya mabilis itong uminit at nagpapainit sa tubig. Humigit-kumulang 40% ng mga tahanan sa US ang gumagamit ng isangde-koryenteng pampainit ng tubig. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba kung gaano kalaki ang enerhiya aelemento ng pag-init ng mainit na tubigmaaaring gamitin sa isang taon:

Mga Pangunahing Takeaway

• Gumagamit ang isang water heater heating element ng kuryente na dumadaloy sa isang metal coil upang lumikha ng init, na nagpapainit ng tubig nang mahusay at ligtas.
• Pagpili ng tamang materyales atpagpapanatili ng elemento ng pag-init, tulad ng pagpigil sa pagbuo ng mineral at pagsuri ng mga koneksyon, ay tumutulong sa heater na tumagal nang mas matagal at gumana nang mas mahusay.
• Regular na pagpapanatili atgamit ang tamang uri ng elementomakatipid ng enerhiya, bawasan ang mga gastos, at panatilihing maaasahan ang iyong mainit na tubig araw-araw.

Mga Bahagi ng Water Heater Heating Element

Metal Coil o Rod

Ang puso ng bawat elemento ng pampainit ng pampainit ng tubig ay angmetal coil o baras. Ang bahaging ito ay karaniwang ginawa mula sa isang nickel-chromium alloy, na tumutulong na gawing init ang kuryente nang mabilis at pantay. Ang disenyo ng coil, tuwid man o spiral, ay nakakaapekto sa kung gaano kahusay ang pag-init nito sa tubig. Ang mas makapal na mga coil ay maaaring maghatid ng mas maraming init ngunit maaaring mas mabilis na maubos kung hindi pinalamig ng maayos. Ang pagpili ng materyal ay mahalaga din. Narito ang isang mabilis na pagtingin sa mga karaniwang materyales at ang kanilang mga katangian:

Ang isang coil na gawa sa Incoloy ay pinakamahusay na gumagana sa malupit na tubig dahil ito ay lumalaban sa kaagnasan. Ang tanso ay nagpapainit ng tubig nang mabilis ngunit hindi nagtatagal sa mahihirap na kondisyon. Ang hindi kinakalawang na asero ay nag-aalok ng magandang balanse sa pagitan ng tibay at bilis ng pag-init.

Mga De-koryenteng Terminal

Ikinonekta ng mga de-koryenteng terminal ang elemento ng pampainit ng pampainit ng tubig sa suplay ng kuryente. Ang mga maliliit na poste ng metal ay dumikit mula sa tangke at tiyaking ligtas na dumadaloy ang kuryente sa coil. Ang magagandang koneksyon sa mga terminal ay nagpapanatiling gumagana nang maayos ang heater at nakakatulong na maiwasan ang mga problema sa kuryente. Kung ang mga terminal ay maluwag o naaagnas, ang elemento ay maaaring huminto sa paggana o maging hindi ligtas. Gumagana rin ang mga terminal sa pagkakabukod upang maiwasan ang pagtagas ng kuryente sa tubig o sa tangke.

Insulation at Sheath

Pinoprotektahan ng pagkakabukod at ng panlabas na kaluban ang elemento ng pag-init at tinutulungan itong tumagal nang mas matagal. Inilalagay ng mga tagagawa ang magnesium oxide powder nang mahigpit sa paligid ng coil. Ang materyal na ito ay nagpapanatili ng kuryente sa loob ng coil at naglalabas ng init sa tubig. Ang kaluban, na gawa sa mga metal tulad ng tanso, hindi kinakalawang na asero, o Incoloy, ay sumasakop sa pagkakabukod at likid. Pinoprotektahan nito ang elemento mula sa tubig, mga kemikal, at mga bukol. Ang tamang sheath material ay maaaring gumawa ng malaking pagkakaiba sa kung gaano katagal ang elemento, lalo na sa iba't ibang uri ng tubig.

Tip: Ang pagpili ng tamang sheath material para sa iyong uri ng tubig ay makakatulong sa iyong water heater heating element na tumagal nang mas matagal.

Paano Ginagawa ng Water Heater Heating Element ang Elektrisidad sa Init

Daloy ng Agos ng Elektrisidad

A pampainit ng elemento ng pampainit ng tubigmagsisimulang gumana sa sandaling may magbukas ng kuryente. Karamihan sa mga bahay ay gumagamit ng 240-volt circuit para sa kanilang mga water heater. Ang elemento ay kumokonekta sa circuit na ito sa pamamagitan ng matibay na mga terminal ng kuryente. Kapag naramdaman ng thermostat na masyadong malamig ang tubig, pinapayagan nitong dumaloy ang kuryente sa elemento. Ang kasalukuyang naglalakbay sa pamamagitan ng metal coil o baras sa loob ng tangke.

Ang isang tipikal na elemento ng pampainit ng pampainit ng tubig sa isang bahay ay tumatakbo sa 240 volts at maaaring gumuhit ng humigit-kumulang 10 amps kung ito ay na-rate sa 2400 watts. Ang disenyo ng elemento ay tumutugma sa boltahe ng supply at wattage upang matiyak na ligtas at mahusay itong nagpapainit ng tubig. Kinokontrol ng thermostat kapag nag-on o nag-off ang elemento, pinapanatili ang tubig sa tamang temperatura.

Tandaan: Palaging palitan ang isang heating element ng isa na tumutugma sa orihinal na boltahe at wattage. Ang paggamit ng maling uri ay maaaring maging sanhi ng hindi magandang pagganap o kahit na makapinsala sa pampainit ng tubig.

Paglaban at Pagbuo ng init

Ang totoong magic ay nangyayari sa loob ng coil. Ang metal sa water heater heating element ay lumalaban sa daloy ng kuryente. Ang paglaban na ito ay nagiging sanhi ng mga electron na mauntog sa mga atomo sa metal. Ang bawat banggaan ay nagpapabilis ng pag-vibrate ng mga atom, na lumilikha ng init. Tinatawag ng mga siyentipiko ang prosesong ito ng pag-init ng Joule.

Ang dami ng init ay nakasalalay sa tatlong bagay: kasalukuyang, boltahe, at paglaban. Ang mga formula ay ganito ang hitsura:

P = I²R o P = V²/R

saan:

• P = Power (init na ginawa, sa watts)
• I = Kasalukuyan (sa amperes)
• V = Boltahe (sa volts)
• R = Resistance (sa ohms)

Ang mas mataas na resistensya sa elemento ay nangangahulugan na mas maraming init ang nalilikha kapag ang kasalukuyang daloy. Iyon ang dahilan kung bakit ang coil ay gumagamit ng mga espesyal na haluang metal tulad ng nickel-chromium. Ang mga metal na ito ay may tamang resistensya upang gawing init ang kuryente nang hindi natutunaw o nasisira.

Tip: Ang paglaban ng elemento ng heating at pagpili ng materyal ay tiyaking sapat itong mainit para magpainit ng tubig ngunit hindi masyadong mainit kaya mabilis itong masunog.

Paglipat ng init sa Tubig

Sa sandaling uminit ang coil, ang susunod na hakbang ay ang pagkuha ng init na iyon sa tubig. Ang water heater heating element ay nasa loob mismo ng tangke, na napapalibutan ng tubig. Ang init ay gumagalaw mula sa mainit na ibabaw ng metal patungo sa mas malamig na tubig sa pamamagitan ng pagpapadaloy. Ang hugis ng elemento, kadalasang isang spiral o loop, ay nagbibigay dito ng mas maraming lugar sa ibabaw upang mahawakan ang tubig at maglipat ng init nang mas mabilis.

Habang umiinit ang tubig na malapit sa elemento, ito ay nagiging mas magaan at tumataas. Ang mas malamig na tubig ay pumapasok upang pumalit dito. Ang natural na paggalaw na ito, na tinatawag na convection, ay tumutulong sa pagkalat ng init nang pantay-pantay sa pamamagitan ng tangke. Ang proseso ay nagpapatuloy hanggang ang lahat ng tubig ay umabot sa itinakdang temperatura.

Ang elemento ng pag-init mismo ay napakahusay. Ginagawa nitong init ang halos lahat ng kuryenteng ginagamit nito, na may halos 100% na kahusayan. Ang ilang init ay maaaring makatakas mula sa tangke, ngunit ang elemento ay hindi nag-aaksaya ng enerhiya sa panahon ng conversion. Ang mga electric water heater ay nakakatalo sa mga modelo ng gas sa lugar na ito, dahil ang mga gas heater ay nawawalan ng kaunting enerhiya sa pamamagitan ng venting at combustion.

alam mo ba? Ang bilis ng paglipat ng init mula sa elemento patungo sa tubig ay maaaring magbago habang umiinit ang tubig. Sa una, ang init ay gumagalaw nang mas mabilis habang ang temperatura ay tumataas, ngunit pagkatapos ng isang tiyak na punto, ang proseso ay bumagal dahil sa mga pagbabago sa daloy ng tubig sa loob ng tangke.

Pagganap at Pag-troubleshoot ng Water Heater Heating Element

Mineral Buildup at Scaling

Ang mineral buildup ay isang karaniwang problema para sa mga pampainit ng tubig, lalo na sa mga lugar na may matigas na tubig. Kapag ang mga mineral tulad ng calcium at magnesium ay naninirahan sa heating element, bumubuo sila ng isang matigas, insulating layer na tinatawag na scale. Ang layer na ito ay ginagawang mas mahirap para sa elemento na maglipat ng init sa tubig. Bilang resulta, ang heater ay gumagamit ng mas maraming enerhiya at mas matagal bago uminit. Sa paglipas ng panahon, ang makapal na sukat ay maaaring maging sanhi ng hindi pantay na pag-init, sobrang pag-init, at kahit na maagang pagkabigo ng elemento. Kasama sa iba pang mga problema ang kaagnasan, kalawang, at mas mataas na gastos sa pagkumpuni.
Ang ilang mga paraan upang maiwasan ang mga isyung ito ay kinabibilangan ng:

• Regular na pag-flush ng tangke upang alisin ang sediment.
• Ang pagpapalit ng anode rod upang ihinto ang kaagnasan.
• Paggamit ng mga pampalambot ng tubig o mga kagamitan sa pag-iwas sa sukat.
• Pag-iskedyul ng taunang pagpapanatili upang mapanatiling maayos ang lahat.

Ang regular na pagpapanatili at paggamot ng tubig ay nakakatulong na palawigin ang buhay at kahusayan ng iyong pampainit ng tubig.

Uri ng Elemento at Kahusayan

Ang iba't ibang uri ng mga pampainit ng tubig ay gumagamit ng iba't ibang elemento ng pag-init, at ang kanilang kahusayan ay maaaring mag-iba. Ang mga water heater na walang tangke ay nagpapainit lamang ng tubig kung kinakailangan, kaya mas kaunting enerhiya ang nasasayang nila. Ang mga storage tank heater ay nagpapanatili ng tubig na mainit sa lahat ng oras, na maaaring humantong sa pagkawala ng init. Ang heat pump at mga solar water heater ay gumagamit ng mas kaunting kuryente at mas eco-friendly.
Narito ang isang mabilis na paghahambing:

Mga Palatandaan ng Element Failure

Maaaring mabigo ang isang water heater heating element sa maraming dahilan. Ang ilang mga palatandaan na dapat bantayan ay kinabibilangan ng:

1. Tubig na hindi kailanman nagiging ganap na mainit.
2. Mabilis na nauubusan ng mainit na tubig habang naliligo.
3. Kakaibang sumisitsit o popping na tunog mula sa tangke.
4. Mas mataas na singil sa enerhiya nang walang dagdag na paggamit.
5. Maulap o kinakalawang na tubig.
6. Madalas bumibiyahe ang circuit breaker.

Karamihan sa mga elemento ng pag-init ay tumatagal ng 6 hanggang 10 taon, ngunit ang matigas na tubig at kakulangan ng pagpapanatili ay maaaring paikliin ang kanilang habang-buhay. Ang mga regular na pagsusuri at mabilis na pag-aayos ay nakakatulong na maiwasan ang mas malalaking problema sa ibang pagkakataon.

Ang regular na pagpapanatili ay nagpapanatili sa mga pampainit ng tubig na tumatakbo nang maayos at nakakatipid ng pera sa paglipas ng panahon. Ang mga may-ari ng bahay na nauunawaan kung paano gumagana ang kanilang system ay maagang nakakakita ng mga problema, nagpapababa ng singil sa enerhiya, at umiiwas sa mga mamahaling pagkukumpuni. Ang pagpili ng mahusay na mga modelo at pagsasaayos ng termostat ay nakakatulong na mabawasan ang epekto sa kapaligiran at tinitiyak ang maaasahang mainit na tubig araw-araw.

FAQ

Gaano kadalas dapat palitan ng isang tao ang isang elemento ng pampainit ng pampainit ng tubig?

Karamihan sa mga taopalitan ang heating elementtuwing 6 hanggang 10 taon. Maaaring paikliin ng matigas na tubig ang buhay nito. Ang mga regular na pagsusuri ay nakakatulong na makita ang mga problema nang maaga.

Maaari bang linisin ng isang may-ari ng bahay ang naipon na mineral mula sa elemento ng pag-init?

Oo, kaya nilalinisin ang elementosa pamamagitan ng pagtanggal nito at pagbabad sa suka. Nakakatulong ito sa pagtunaw ng sukat. Laging patayin muna ang kuryente.

Ano ang mangyayari kung may nag-install ng maling elemento ng wattage?

Maaaring hindi uminit nang maayos ang pampainit ng tubig. Maaari nitong madapa ang breaker o masira ang tangke. Palaging itugma ang wattage ng elemento sa rekomendasyon ng tagagawa.