Comment fonctionnent les chauffe-eau

L'eau qui entre dans votre maison fait un voyage à travers un système de tuyaux, et elle est généralement froide ou fraîche, selon la période de l'année. Pour avoir de l'eau suffisamment chaude pour prendre une douche ou un bain chauds, ou utiliser votre lave-vaisselle ou votre lave-linge, vous avez besoin d'un chauffe-eau.

Les chauffe-eau sont des appareils familiers dans la plupart des maisons. Ils ressemblent généralement à de gros cylindres métalliques, de grands tambours qui sont souvent consignés dans une buanderie ou un sous-sol. Les styles plus récents ont des caractéristiques intéressantes, comme perdre complètement le réservoir au profit de l'eau à la demande, mais l'ancien et fiable modèle de chauffe-eau qui est le plus largement utilisé aux États-Unis aujourd'hui est vraiment un appareil assez simple; il s'agit essentiellement d'un tambour rempli d'eau et équipé d'un mécanisme de chauffage au fond ou à l'intérieur. Même s'ils manquent de drame et de complexité, les chauffe-eau sont toujours assez étonnants. Ce qui les rend intéressants, c'est qu'ils exploitent le principe de montée en température pour fournir de l'eau chaude directement à votre robinet avec un minimum de tracas. Ne vous laissez pas tromper par sa forme simple enveloppée dans sa couverture isolante en laine. Les chauffe-eau ont un design ingénieux à l'intérieur pour quelque chose qui a l'air si ordinaire à l'extérieur.

Dans les pages suivantes, nous entrerons dans un peu d'eau chaude et examinerons de plus près ce qui se passe réellement dans cette grande boîte en acier d'un chauffe-eau dans votre sous-sol..

Jetons un coup d'œil aux composants qui fonctionnent ensemble dans votre chauffe-eau pour rendre votre douche matinale si satisfaisante:

• Réservoir - La coque intérieure d'un chauffe-eau est un réservoir en métal lourd contenant une doublure de protection contre l'eau qui contient 40 à 60 gallons (151 à 227 litres) d'eau chaude à environ 50 à 100 livres par pouce carré (PSI), dans la plage de pression de un système d'eau résidentiel typique. L'extérieur du réservoir est recouvert d'un matériau isolant comme la mousse de polyuréthane. Par dessus, il y a une coque extérieure décorative et éventuellement une couverture isolante supplémentaire [source: APEC].
• Tube plongeur - L'eau pénètre dans le chauffe-eau à travers le tube plongeur en haut du réservoir et se déplace vers le fond du réservoir où elle est ensuite chauffée.
• Vanne d'arrêt -La vanne d'arrêt arrête le débit d'eau dans le chauffe-eau. C'est un composant séparé du radiateur situé à l'extérieur et au-dessus de l'unité.
• Tuyau de chauffage -Suspendu vers le haut de l'intérieur du réservoir, le tuyau de chauffage permet à l'eau chaude de sortir du chauffe-eau.
• Thermostat - Il s'agit d'un thermomètre et d'un dispositif de contrôle de la température. Certains chauffe-eau électriques ont un thermostat séparé pour chaque élément.
• Mécanisme de chauffage - Les chauffe-eau électriques ont des éléments chauffants à l'intérieur du réservoir pour chauffer l'eau. Les chauffe-eau à gaz utilisent plutôt un brûleur et un système de cheminée.
• Vanne de vidange - Situé près du bas du boîtier extérieur, le robinet de vidange permet de vider facilement le réservoir pour remplacer les éléments, enlever les sédiments ou déplacer le réservoir vers un autre endroit.
• Soupape de limitation de pression - Ce dispositif de sécurité maintient la pression à l'intérieur du chauffe-eau dans des limites de sécurité.
• Tige d'anode sacrificielle - Fabriquée en magnésium ou en aluminium avec un noyau en acier, la tige d'anode sacrificielle est suspendue dans le réservoir du chauffe-eau pour aider à retarder la corrosion.

Voyons maintenant comment toutes ces pièces fonctionnent ensemble pour vous fournir de l'eau chaude.

Si votre chauffe-eau électrique met plus de temps à amener l'eau à température qu'auparavant, l'élément chauffant inférieur à l'intérieur du réservoir peut avoir grillé. Il est peut-être également temps d'utiliser la vanne de vidange de votre réservoir pour éliminer les sédiments accumulés.

Examinons de près ce qui se passe à l'intérieur du réservoir d'un chauffe-eau pour voir à quel point il fait son travail simplement et élégamment.

Un chauffe-eau thermostat contrôle la température de l'eau à l'intérieur du réservoir. Normalement, vous pouvez régler la température entre 120 et 180 degrés Fahrenheit (49 à 82 degrés Celsius). Le réglage de la température de l'eau recommandé par la plupart des fabricants se situe entre 120 et 140 degrés Fahrenheit (49 à 60 degrés Celsius). C'est assez chaud pour être efficace pour un usage domestique, mais pas si chaud qu'il peut poser un risque de brûlure. S'il y a des enfants dans votre maison, il est sage de rester plus près de l'extrémité inférieure de la fourchette.

Régler votre chauffe-eau à une température plus basse économise également de l'énergie, et si vous pensez à réduire le chauffage lorsque vous partez en vacances, vous ferez encore plus d'économies d'énergie. Habituellement, le thermostat est situé sous une plaque de protection et dispose d'un bouton ou d'un cadran que vous pouvez tourner pour régler la température.

le tube plongeur alimente l'eau froide des conduites d'eau de votre maison jusqu'au fond de l'intérieur du réservoir, où l'eau commence à se réchauffer. le mécanisme de chauffage, soit un brûleur ou un élément, reste allumé jusqu'à ce que l'eau atteigne la température. Au fur et à mesure que l'eau chauffe, elle monte vers le haut du réservoir. le tuyau de chauffage est situé près du haut du réservoir. L'eau sortant du chauffe-eau par le haut est toujours la plus chaude du réservoir à un moment donné, car c'est la nature de l'eau chaude de s'élever au-dessus d'une eau plus dense et froide..

Le secret de la conception d'un chauffe-eau pour séparer l'eau froide entrante de l'eau chaude sortante est qu'il repose sur le principe que la chaleur monte pour faire la partie la plus difficile. La position du tuyau de sortie de chaleur en haut du réservoir fait le reste.

Bien que les chauffe-eau à réservoir soient toujours très populaires, en particulier aux États-Unis, les chauffe-eau sans réservoir gagnent en popularité. Lorsqu'un chauffe-eau de type réservoir chauffe en permanence l'eau pour la rendre disponible lorsque vous en avez besoin, un système sans réservoir crée de l'eau chaude à la demande. Bien que cela puisse entraîner d'importantes économies d'énergie, un système sans réservoir peut initialement coûter jusqu'à trois fois plus cher qu'un chauffe-eau standard [source: Novate Media].

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Plus de liens intéressants

• AllAboutHome.com: Chauffe-eau
• Comment remplacer un chauffe-eau
• Questions et réponses sur le chauffe-eau
• Conseil d'économie d'énergie: tirer le meilleur parti de votre chauffe-eau
• Chauffe-eau à pompe à chaleur

Sources

• APEC. «Water Pressure Explained». (14/06/11). http://www.freedrinkingwater.com/water-education3/8-water-pressure.htm
• Klenck, Thomas. "Comment ça marche: chauffe-eau." Mécanique populaire. (14/06/11). http://www.popularmechanics.com/home/improvement/interior/1275141
• Novate Media. "Tankless Hot Water. (14/06/11). Http://www.novativemedia.com/green-articles/tankless_water_heater.php
• Service d'extension Texas AgriLife. "Sélection d'un nouveau chauffe-eau." 3/08. (14/06/11). http://fcs.tamu.edu/housing/effic_housing/energy_management/selecting-a-new-water-heater.pdf
• Département américain de l'énergie. "Chauffe-eau à accumulation conventionnels." 2/9/11. (6/12/11). http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12980
• Département américain de l'énergie. «Chauffe-eau à la demande (sans réservoir ou instantanés)». 2/9/11. (6/12/11). http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12820
• Département américain de l'énergie. «Chauffe-eau à pompe à chaleur». 2/9/11. (6/12/11). http://www.energysavers.gov/your_home/water_heating/index.cfm/mytopic=12840
• University of Georgia Cooperative Extension et le département américain de l'agriculture. "Choisir un nouveau chauffe-eau." 7/06. (14/06/11). http://www.fcs.uga.edu/ext/pubs/hace/HACE-E-60-06.pdf