給湯器のしくみ

Apr 01 2000
シャワーが冷えるまではあまり考えないかもしれませんが、給湯器は私たちの日常生活の一部です。これらの非常に重要な電化製品がどのように温水を生成するか、そして生成しない場合は何が悪いのかを調べてください。
ガスヒーターは、2つの発熱体が含まれていないことを除けば、電気ユニットのように見えます。下部にガスバーナーがあり、煙突がタンクの中央を通り抜けています。

水のあなたの家に入ってくるが、パイプのシステムを介しての旅を行い、それが今年の時間に応じて、通常、寒さやクールです。温水シャワーやお風呂に入るのに十分なほど水を温めたり、食器洗い機や洗濯機を使用したりするには、給湯器が必要です。

給湯器は、ほとんどの家庭でおなじみの備品です。それらは通常、大きな金属製のシリンダー、洗濯室や地下室に委託されることが多い背の高いドラムのように見えます。新しいスタイルには、タンクを完全に失ってオンデマンドの水を優先するなど、いくつかの興味深い機能がありますが、今日米国で最も広く使用されている古くて信頼性の高い給湯器の設計は、実際には非常にシンプルなアプライアンスです。それは基本的に水で満たされたドラムであり、底部または内部に加熱機構が装備されています。彼らはドラマと複雑さを欠いていますが、給湯器はまだかなり素晴らしいです。彼らを面白くしているのは、彼らが熱上昇の原理を利用して、最小限の手間であなたの蛇口に直接お湯を届けることです。ウールの断熱ブランケットに包まれたシンプルな形にだまされてはいけません。給湯器は、外側がとても普通に見える何かのために内側に独創的なデザインを持っています。

次のページでは、少しお湯に入って、地下室にある給湯器の大きなスチール缶で実際に何が起こっているのかを詳しく見ていきます。

 

給湯器の内部

のは、あなたの中の作業一緒にいることのコンポーネントを簡単に見てみましょう水のヒーターが満たすように、朝のシャワーを作るために:

  • タンク-給湯器の内殻は、圧力内で約50〜100ポンド/平方インチ(PSI)の40〜60ガロン(151〜227リットル)の温水を保持する水保護ライナーを含む重金属タンクです。典型的な住宅用水システムの範囲。タンクの外側はポリウレタンフォームのような断熱材で覆われています。その上に、装飾的な外殻と、おそらく追加の断熱毛布があります[出典:APEC ]。
  • ディップチューブ-水はタンクの上部にあるディップチューブを通って給湯器に入り、タンクの底に移動して加熱されます。
  • シャットオフバルブ-シャットオフバルブは、給湯器への水の流れを止めます。これは、ユニットの外側と上にあるヒーターとは別のコンポーネントです。
  • ヒートアウトパイプ-タンク内部の上部に吊り下げられたヒートアウトパイプにより、温水が給湯器から排出されます。
  • サーモスタット-これは温度計と温度制御装置です。一部の電気温水器には、要素ごとに個別のサーモスタットがあります。
  • 加熱メカニズム-電気温水器は、水を加熱するためにタンク内に発熱体を備えています。ガス給湯器は、代わりにバーナーと煙突システムを使用します。
  • ドレンバルブ-外部ハウジングの下部近くにあるドレンバルブを使用すると、タンクを空にして要素を交換したり、沈殿物を除去したり、タンクを別の場所に移動したりすることが簡単にできます。
  • 圧力逃し弁-この安全装置は、給湯器内の圧力を安全な範囲内に保ちます。
  • 犠牲陽極棒-マグネシウムまたはアルミニウム製で、鋼の芯があります。犠牲陽極棒は、腐食を遅らせるために給湯器タンクに吊り下げられています。

それでは、これらすべての部品がどのように連携してお湯を提供するかを見てみましょう。

アイス、アイスベイビー!寒すぎる?

電気温水器が水を以前よりも温度に上げるのに時間がかかっている場合は、タンク内の下部の発熱体が燃え尽きている可能性があります。また、タンクの排水バルブを使用して、蓄積した沈殿物を除去する時期かもしれません。

水を加熱する

給湯器のタンク内で何が起こっているのかをクローズアップして、それがいかにシンプルかつエレガントに機能するかを見てみましょう。

給湯器のサーモスタットは、タンク内の水の温度を制御します。通常、温度は華氏120度から180度(摂氏49度から82度)の間のどこにでも設定できます。ほとんどのメーカーが推奨する水温設定は、華氏120〜140度(摂氏49〜60度)です。これは家庭での使用に効率的であるほど十分に高温ですが、火傷の危険をもたらすほど高温ではありません。あなたの家に子供が住んでいる場合は、範囲の下限に近づいておくのが賢明です。

低い温度にあなたの給湯器を設定すると、エネルギーを節約しすぎて、そしてあなたが休暇に行くときに熱を背面ダイヤルする覚えていれば、あなたも、より多くのエネルギーの節約を体験します。通常、サーモスタットは保護カバープレートの下にあり、温度を設定するために回すことができるノブまたはダイヤルがあります。

ディップチューブは、水がウォームアップを開始し、タンクの内部の下部にあなたの家の水ラインから冷水を供給します。バーナーまたはエレメントのいずれかの加熱メカニズムは、水が温度に達するまでオンのままです。水が熱くなると、水はタンクの上部に上昇します。ヒートアウトパイプがタンクの上部付近に位置しています。上部の給湯器を出る水は、常にタンク内で最も高温になります。これは、温水の性質上、密度の高い冷水よりも高くなるためです。

冷たい入ってくる水を熱い出て行く水から分離するための給湯器の設計の秘密は、それが難しい部分を行うために熱が上昇するという原理に依存しているということです。タンクの上部にあるヒートアウトパイプの位置が残りを行います。

タンクレス、誰か?

タンク式給湯器は、特に米国では依然として非常に人気がありますが、タンクレス給湯器の人気が高まっています。タンク式給湯器が継続的に水を加熱して必要なときに利用できるようにする場合、タンクレスシステムは必要に応じて温水を生成します。これは大幅なエネルギー節約を意味しますが、タンクレスシステムは、最初は標準的な給湯器のセットアップの最大3倍のコストがかかる可能性があります[出典:NovateMedia ]。

初版:2000年4月1日

給湯器に関するFAQ

タンクレス給湯器の欠点は何ですか?
タンクレス給湯器は、大幅な省エネを提供します。ただし、標準の給湯器のセットアップと比較して、最初に購入するのに最大3倍の費用がかかる可能性があります。
タンクレス給湯器はそれだけの価値がありますか?
タンクレス給湯器は最初はかなりの費用がかかりますが、非常にエネルギー効率が高く、毎月のエネルギー料金を削減します。
電気温水器は良いですか?
電気水より健康的なものは、初期費用が低いこともあり、非常に人気があります。ただし、ガス給湯器よりも加熱時間がかなり遅く、運用コストが高くなります
住宅所有者は自分で給湯器を設置できますか?
ほとんどの条例または条例は、住宅所有者が後に検査を行うことを条件として、独自の給湯器を設置する権限を住宅所有者に付与しています。
通常の給湯器とタンクレス給湯器のどちらが良いですか?
市場は、サイズが小さく、エネルギーを節約し、寿命が長いため、タンクレス給湯器に向かっています。通常の給湯器の寿命は約10年ですが、タンクレスバージョンは20年以上続く可能性があります。

多くの詳細情報

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その他のすばらしいリンク

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ソース

  • APEC。「水圧の説明」(2011年6月14日)。http://www.freedrinkingwater.com/water-education3/8-water-pressure.htm
  • クレンク、トーマス。「仕組み:給湯器。」ポピュラーメカニクス。(2011年6月14日)。http://www.popularmechanics.com/home/improvement/interior/1275141
  • NovateMedia。 "タンクレス温水。(2011年6月14日)。http://www.novativemedia.com/green-articles/tankless_water_heater.php
  • テキサスAgriLifeエクステンションサービス。「新しい給湯器の選択。」3/08。(2011年6月14日)。http://fcs.tamu.edu/housing/efficient_housing/energy_management/selecting-a-new-water-heater.pdf
  • 米国エネルギー省。「従来の貯蔵給湯器。」2011年2月9日。(2011年6月12日)。http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12980
  • 米国エネルギー省。「需要(タンクレスまたは瞬時)給湯器。」2011年2月9日。(2011年6月12日)。http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12820
  • 米国エネルギー省。「ヒートポンプ給湯器。」2011年2月9日。(2011年6月12日)。http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12840
  • ジョージア大学の協力的拡張と米国農務省。「新しい給湯器を選ぶ。」7/06。(2011年6月14日)。http://www.fcs.uga.edu/ext/pubs/hace/HACE-E-60-06.pdf