como funciona um diagrama de aquecedor de imersão

Como funciona um aquecedor de imersão? (Com diagrama)
Se você já se perguntou como aquele dispositivo confiável em seu tanque de água quente mantém seus chuveiros fumegantes e seus pratos limpos e brilhantes, você não está sozinho. Os aquecedores de imersão são essenciais em muitas casas, especialmente em locais onde os sistemas de aquecimento central podem não cobrir tudo. Eles são simples, confiáveis ​​e surpreendentemente eficientes para o que fazem. Neste artigo, explicaremos exatamente como funciona um aquecedor de imersão, passo a passo, e apresentarei um diagrama útil para deixar tudo bem claro.
O que é um aquecedor de imersão?
Basicamente, um aquecedor de imersão é um elemento de aquecimento elétrico projetado para ser submerso-ou "imerso"-diretamente em um corpo de água. Normalmente, você os encontrará instalados em cilindros ou tanques de água quente, geralmente em residências sem um sistema de caldeira completo ou como reserva para quando o aquecimento principal falhar. Pense nisso como uma chaleira elétrica gigante, mas em vez de ferver uma xícara de chá, ela aquece água suficiente para o seu banho.
Esses aquecedores vêm em vários formatos e tamanhos, mas o tipo mais comum é aquele em forma de haste que é aparafusado na lateral ou na parte superior do tanque. Eles são alimentados por eletricidade, geralmente da rede elétrica de sua casa, e podem ser controlados com um simples interruptor ou temporizador. A beleza deles é sua simplicidade-sem necessidade de bombas ou canos sofisticados.
Os principais componentes
Antes de mergulharmos na mecânica, vamos dar uma olhada nas principais partes que fazem um aquecedor de imersão funcionar:

Elemento de aquecimento: Este é o coração do dispositivo, geralmente um tubo de metal enrolado (geralmente feito de cobre ou liga de níquel -cromo) que aquece quando a eletricidade flui através dele. É vedado para evitar a entrada de água e causar curto-circuito.
Termostato: Fixado ao elemento, funciona como uma proteção de segurança. Ele monitora a temperatura da água e desliga automaticamente a energia quando ela atinge um nível definido-normalmente em torno de 60-80 graus (140-176 graus F) para evitar queimaduras ou superaquecimento.
Bainha ou revestimento: a camada protetora externa ao redor do elemento, que é à prova d'água e resistente-à corrosão. É o que toca diretamente a água.
Conexões elétricas: Fios que ligam o aquecedor à fonte de alimentação, completos com um fio terra para segurança.
Flange de montagem: A peça que fixa o aquecedor ao tanque, geralmente com uma saliência roscada para fácil instalação.

Agora imagine todas essas partes trabalhando juntas em harmonia. Mas para realmente visualizar, confira este diagrama abaixo, que mostra uma configuração típica de aquecedor de imersão em um cilindro de água quente.
smartenergyboilers.co.ukComo funciona e custa um aquecedor de imersão? - Caldeiras de energia inteligentes
Como você pode ver no diagrama, o aquecedor mergulha na água, pronto para fazer seu trabalho.
Passo-a{1}}passo: como funciona
Ok, vamos ao que interessa-. O processo é bastante simples, baseado em princípios básicos de eletricidade e transferência de calor. Veja como isso se desenrola:

Ligar: Quando você liga o interruptor, a eletricidade flui do circuito da sua casa para o elemento de aquecimento. O elemento tem uma alta resistência, o que significa que ele se opõe ao fluxo de corrente e gera calor como resultado-graças à lei do aquecimento de Joule, se você gosta do lado físico das coisas.
Geração de calor: o fio enrolado dentro do elemento aquece rapidamente, geralmente brilhando em vermelho-quente (embora você não possa vê-lo, pois está selado). Esse calor então é transferido através da bainha para a água circundante.
Convecção em ação: À medida que a água ao redor do elemento aquece, ela se torna menos densa e sobe até o topo do tanque. A água mais fria do fundo flui para ocupar o seu lugar, criando um ciclo de circulação natural. Esta corrente de convecção garante que todo o tanque aqueça uniformemente ao longo do tempo, em vez de apenas o local próximo ao aquecedor.
Acionamento do termostato-: quando a água atinge a temperatura desejada, o termostato detecta isso e desliga a energia. Se a água esfriar (digamos, depois de usar um pouco no banho), o termostato a ligará novamente automaticamente.
Recursos de segurança: os aquecedores de imersão modernos geralmente incluem um corte-ou fusível contra superaquecimento para evitar desastres caso o termostato falhe. E lembre-se, eles estão sempre aterrados para evitar choques elétricos.

A coisa toda é eficiente porque o calor vai direto para a água com perda mínima-ao contrário de alguns sistemas em que o calor viaja através de canos e irradia. Mas não é instantâneo; dependendo do tamanho do tanque e da potência do aquecedor (geralmente 3 kW), pode levar de 1 a 2 horas para aquecer um tanque cheio a partir do frio.
Prós, contras e dicas
Aquecedores de imersão são ótimos para tarifas de eletricidade fora dos horários de pico, onde você pode aquecer água de forma barata à noite. Eles exigem pouca-manutenção e podem durar 10-15 anos com os devidos cuidados. Por outro lado, eles não são os mais eficientes em termos energéticos para uso constante (caldeiras a gás muitas vezes ganham nisso), e os custos operacionais podem aumentar se você não tomar cuidado.