عملکرد ضد یخ زدگی و راه اندازی آبگرمکن های مختلف در دماهای پایین

عملکرد ضد یخ‌زدگی و شروع به کار در دماهای پایین به توانایی آبگرمکن در جلوگیری از یخ‌زدگی لوله‌ها/مخازن داخلی (که باعث ترک خوردگی و نشتی می‌شود) و حفظ شروع/کار عادی در زمانی که دمای محیط یا آب ورودی به 0 درجه سانتیگراد یا کمتر می‌رسد، اشاره دارد. این عملکرد برای خانوارهای مناطق سردسیر بسیار مهم است، زیرا سازگاری ضعیف با دمای پایین منجر به تعمیرات پرهزینه یا قطعی طولانی مدت آب گرم می‌شود. آبگرمکن برقی، آبگرمکن بدون مخزن، آبگرمکن فوری، آبگرمکن بدون مخزن برقی و آبگرمکن فوری برقی هر کدام دارای طرح‌های ضد یخ و ویژگی‌های شروع به کار متمایزی هستند که توسط اجزای ساختاری و مکانیسم‌های گرمایشی آنها شکل می‌گیرد.

آبگرمکن برقی با تکیه بر عایق‌بندی و اقدامات کمکی، عملکرد متوسطی در دمای پایین دارد. مخزن آبگرمکن برقی با عایق فومی (مقدار R 6-10) پوشانده شده است که اتلاف گرما را کند می‌کند اما اگر دمای محیط بیش از 24 ساعت زیر 0 درجه سانتیگراد بماند، نمی‌تواند از یخ‌زدگی جلوگیری کند. برای افزایش خاصیت ضد یخ‌زدگی، کاربران باید پتوهای عایق خارجی مخزن (مقدار R را به 15-20 افزایش دهند) اضافه کنند و لوله‌های ورودی/خروجی را با نوار حرارتی (تنظیم شده روی 5-10 درجه سانتیگراد) عایق‌بندی کنند. در هنگام راه‌اندازی، المنت‌های گرمایشی آبگرمکن برقی (1500-5500 وات) می‌توانند آب ورودی سرد (40-0 درجه سانتیگراد) را تحمل کنند اما در مقایسه با تابستان به 20 تا 30 درصد زمان بیشتری برای رسیدن به دمای تنظیم شده (مثلاً 120 درجه فارنهایت) نیاز دارند - این امر منجر به انتظار طولانی‌تر برای آب گرم می‌شود اما هیچ خرابی در هنگام راه‌اندازی ایجاد نمی‌شود. با این حال، اگر مخزن آبگرمکن برقی یخ بزند، ممکن است پوشش شیشه‌ای ترک بخورد و دستگاه بی‌فایده شود. بنابراین، عایق‌بندی پیشگیرانه در آب و هوای سرد الزامی است.

آبگرمکن بدون مخزن با سیستم گرمایشی داخلی و راه‌اندازی مطمئن، عملکرد قوی در دمای پایین دارد. آبگرمکن بدون مخزن گازی شامل مدارهای گرمایشی نصب شده در کارخانه است: وقتی دما به ۲ تا ۴ درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد، یک بخاری برقی کوچک برای گرم کردن مبدل حرارتی و لوله‌ها فعال می‌شود و از یخ‌زدگی حتی در دمای محیط -۱۰ درجه سانتیگراد (با تهویه مناسب) جلوگیری می‌کند. آبگرمکن بدون مخزن برقی از المنت‌های گرمایشی خودتنظیم استفاده می‌کند که حداقل گرما (۵ تا ۸ درجه سانتیگراد) را در لوله‌ها در طول دوره‌های سرما حفظ می‌کنند و از ایجاد یخ جلوگیری می‌کنند. در هنگام راه‌اندازی، گرمایش مدوله شده آبگرمکن بدون مخزن (مشعل گازی یا المنت‌های برقی) به سرعت با آب ورودی سرد سازگار می‌شود - مدل‌های گازی شدت مشعل را افزایش می‌دهند، در حالی که مدل‌های برقی وات را افزایش می‌دهند - تا آب گرم را در ۳ تا ۵ ثانیه و بدون تأخیر در عملکرد در مقایسه با ماه‌های گرم‌تر تحویل دهند. تنها محدودیت، سرمای شدید (-۲۰ درجه سانتیگراد یا کمتر) است: آبگرمکن بدون مخزن برای جلوگیری از یخ‌زدگی لوله‌های تهویه که جریان اگزوز را مسدود می‌کند، به محفظه‌های بیرونی یا نصب داخلی اضافی نیاز دارد.

آبگرمکن فوری عملکرد ضعیفی در دمای پایین دارد و به محافظت کمکی زیادی نیاز دارد. پوشش پلاستیکی نازک و عایق‌بندی حداقلی آبگرمکن فوری (مقدار R 2-4) هیچ گونه محافظت طبیعی ارائه نمی‌دهد - لوله‌های در معرض هوا در دمای 0 درجه سانتیگراد ظرف 8 تا 12 ساعت یخ می‌زنند و در صورت تشکیل یخ، محفظه گرمایش فشرده ممکن است ترک بخورد. کاربران باید آبگرمکن فوری را در روکش‌های عایق ضخیم بپیچند و نوار حرارتی لوله (وات بالا، 10 تا 15 وات بر فوت) نصب کنند تا از یخ‌زدگی جلوگیری شود. در هنگام راه‌اندازی، المنت‌های وات بالای آبگرمکن فوری (2 تا 5 کیلووات) با آب ورودی زیر 10 درجه سانتیگراد مشکل دارند: دستگاه ممکن است 5 تا 8 ثانیه طول بکشد تا آب گرم را تحویل دهد (در مقایسه با 1 تا 3 ثانیه در تابستان) و اگر آب خیلی سرد باشد، ممکن است بارها روشن/خاموش شود که منجر به خروجی ولرم می‌شود. برای دماهای زیر -5 درجه سانتیگراد، آبگرمکن فوری حتی با عایق‌بندی نیز غیرعملی است، زیرا قطع مکرر برق (که در هوای سرد رایج است) خطر یخ‌زدگی را افزایش می‌دهد.

آبگرمکن برقی بدون مخزن، عملکرد متعادلی در دمای پایین دارد و محافظت داخلی و کارایی را با هم ترکیب می‌کند. آبگرمکن برقی بدون مخزن شامل ویژگی‌های اساسی است: یک بخاری لوله‌ای با وات کم (50 تا 100 وات) که در دمای 3 تا 5 درجه سانتیگراد فعال می‌شود تا از یخ زدن آب در مبدل حرارتی جلوگیری کند، و لوله‌های مسی عایق‌بندی شده که اتلاف گرما را کاهش می‌دهند. در هنگام راه‌اندازی، المنت‌های مدوله شده آبگرمکن برقی بدون مخزن (3 تا 7 کیلووات) برق را با آب ورودی سرد تنظیم می‌کنند - به عنوان مثال، گرم کردن آب 0 درجه سانتیگراد تا 120 درجه فارنهایت به وات کامل نیاز دارد، اما دستگاه سرعت جریان 2 تا 3 گالن در دقیقه را بدون تأخیر در راه‌اندازی حفظ می‌کند. با این حال، در دماهای زیر -10 درجه سانتیگراد، آبگرمکن برقی بدون مخزن به عایق خارجی (روکش برای دستگاه و لوله‌ها) برای تکمیل محافظت داخلی نیاز دارد. بدون آن، مبدل حرارتی ممکن است دچار یخ‌زدگی جزئی شود و باعث کاهش موقت جریان شود.

آبگرمکن برقی آنی عملکرد ضعیفی در دمای پایین دارد و هیچ قابلیت عملی ندارد. اندازه کوچک (به اندازه کف دست) و ساختار پلاستیکی آبگرمکن برقی آنی هیچ عایقی ایجاد نمی‌کند - لوله‌ها و میکروکویل در دمای 0 درجه سانتیگراد در عرض 4 تا 6 ساعت یخ می‌زنند و اگر یخ ذوب شود و روی قطعات بچکد، برد مدار ممکن است اتصال کوتاه شود. حتی با نوار حرارتی لوله، میکرومحفظه آبگرمکن برقی آنی (0.1 تا 0.3 اینچ) مستعد انسداد یخ است که هنگام وصل مجدد برق به کویل گرمایش آسیب می‌رساند. در هنگام راه‌اندازی، اگر آب ورودی زیر 5 درجه سانتیگراد باشد، آبگرمکن برقی آنی فعال نمی‌شود: سنسور جریان، یخ را تشخیص می‌دهد و دستگاه را برای جلوگیری از آسیب خاموش می‌کند. برای آب و هوای سرد (-5 درجه سانتیگراد یا کمتر)، آبگرمکن برقی آنی غیرقابل استفاده است، زیرا حتی نصب در داخل ساختمان (نزدیک بخاری) نمی‌تواند محافظت مداوم در برابر افت دماهای گاه به گاه را تضمین کند.

عملکرد در دمای پایین با عایق‌بندی و عملکرد داخلی آبگرمکن هماهنگ است: آبگرمکن‌های بدون مخزن و آبگرمکن‌های برقی بدون مخزن، سرما را به بهترین شکل تحمل می‌کنند؛ آبگرمکن‌های برقی با عایق‌بندی اضافی کار می‌کنند؛ آبگرمکن‌های فوری و آبگرمکن‌های برقی آنی برای سرمای شدید مناسب نیستند. انتخاب آبگرمکن بر اساس دمای محلی زمستان، عدم آسیب ناشی از انجماد یا خرابی در هنگام راه‌اندازی را تضمین می‌کند و آب گرم را حتی در سردترین ماه‌ها در دسترس نگه می‌دارد.