Как работает кулер для воды: изучаем строение кулера

Вы когда-нибудь задумывались, что происходит внутри этого офисного или домашнего помощника после того, как вы нажимаете на кранчик? Кулер для воды кажется простым устройством, но за его фасадом скрывается отлаженная инженерная система, способная за минуты охладить или нагреть воду до нужной температуры. Этот материал — не очередная поверхностная статья, а подробное техническое погружение в мир кулеров. Мы разберем как устроен кулер для воды от корпуса до мельчайших трубок, детально изучим два фундаментально разных принципа охлаждения и поймем, как достигается стабильный нагрев. Прочитав эту статью, вы получите исчерпывающие ответы и сможете не только уверенно выбрать подходящую модель, но и понимать логику ее работы.

Основы конструкции: из чего состоит каждый кулер для воды?

Чтобы понять, как работает кулер, необходимо сначала изучить его анатомию. Несмотря на разнообразие моделей — напольных, настольных, с холодильником или без — базовая конструкция кулера для воды имеет общие ключевые узлы. Представим его как модульную систему, где каждый элемент выполняет свою четко определенную функцию.

Корпус и внешние элементы

Это то, что мы видим в первую очередь. Корпус чаще всего изготавливается из ударопрочного ABS-пластика, реже — с использованием металлических вставок. На его лицевой панели расположены главные органы управления и взаимодействия:

• Бутылеприемник: верхняя часть кулера, куда устанавливается бутыль с водой. Он оснащен специальной иглой, которая пробивает клапан на пробке бутыли, позволяя воде поступать внутрь системы, но не выливаться наружу при установке.
• Краны подачи воды: обычно их два или три. Стандартный набор — горячая (часто с красной маркировкой и механизмом защиты от случайного нажатия, т.н. «защита от детей») и холодная (с синей маркировкой) вода. Третий кранчик может подавать воду комнатной температуры.
• Каплесборник: съемный лоток под кранами, предназначенный для сбора случайных капель. Его необходимо регулярно опустошать и промывать.
• Световые индикаторы: небольшие лампочки, сигнализирующие о режимах работы — подключение к сети, процесс нагрева и процесс охлаждения.

Внутреннее устройство: система резервуаров

Сердце любого кулера — это его баки для воды. Именно здесь происходят все процессы трансформации.

• Приемный (распределительный) бак: сюда вода из бутыли поступает в первую очередь. Это небольшой резервуар, из которого жидкость уже распределяется по бакам нагрева и охлаждения.
• Бак горячей воды (БГВ): обычно имеет объем от 0.8 до 2 литров. Изготавливается из нержавеющей стали. Внутри этого бака расположен нагревательный элемент (ТЭН).
• Бак холодной воды (БХВ): его объем может варьироваться от 0.6 до 3-4 литров. Именно к внешней стенке этого бака крепится система охлаждения — компрессорная или электронная. Материал — также пищевая нержавеющая сталь или специальный пластик.

Система трубок и соединений

Все баки соединены между собой и с кранами подачи системой силиконовых или пластиковых трубок. К качеству этих трубок предъявляются строгие требования: они должны быть изготовлены из пищевых материалов, не вступать в реакцию с водой, не выделять запахов и выдерживать перепады температур. Герметичность соединений — залог отсутствия протечек и стабильной работы аппарата.

Принцип работы кулера для воды с нагревом и охлаждением: общая схема

Теперь, зная основные компоненты, мы можем проследить весь путь воды. Принцип работы кулера начинается с момента установки бутыли.

1. Вода под действием силы тяжести через иглу бутылеприемника поступает в распределительный бак.
2. Из распределительного бака она по трубкам самотеком заполняет бак холодной воды (БХВ) и бак горячей воды (БГВ) до определенного уровня. Система спроектирована так, что баки всегда остаются полными, пока в бутыли есть вода. Это важно для корректной работы нагревательных и охлаждающих элементов.
3. Когда вы нажимаете на кранчик, например, холодной воды, порция охлажденной жидкости вытесняется из БХВ, а ее место тут же занимает вода комнатной температуры из распределительного бака. Автоматика фиксирует повышение температуры в БХВ и запускает цикл охлаждения.
4. Аналогичный процесс происходит и с горячей водой.

Это общая логика. А вот магия превращения воды комнатной температуры в холодную или горячую заслуживает отдельного и более детального рассмотрения.

Магия холода: как кулер охлаждает воду?

Вопрос «как кулер охлаждает воду?» — один из самых частых. Ответ на него зависит от типа кулера. Существует две кардинально разные технологии охлаждения: компрессорная и электронная (термоэлектрическая). От выбора типа напрямую зависит производительность, уровень шума и цена аппарата.

Компрессорное охлаждение: маленький холодильник внутри

Принцип работы кулера для воды с компрессорной системой идентичен тому, как работает ваш бытовой холодильник или кондиционер. Это мощная и эффективная технология. Ключевые элементы системы:

• Компрессор: «сердце» системы. Он сжимает газообразный хладагент (чаще всего это безопасные для озонового слоя марки фреона, например, R134a или R600a), повышая его давление и температуру.
• Конденсатор: радиатор на задней стенке кулера. Горячий сжатый хладагент поступает сюда, отдает тепло в окружающую среду и переходит из газообразного состояния в жидкое.
• Капиллярная трубка (дроссель): тонкая трубка, проходя через которую жидкий хладагент резко теряет давление и, как следствие, температуру.
• Испаритель: этот элемент обвит вокруг бака холодной воды. Попадая в испаритель, холодный жидкий хладагент начинает кипеть и испаряться, активно забирая тепло от стенок бака и, соответственно, от воды внутри него. Происходит то самое охлаждение питьевой воды.

Далее газообразный хладагент снова поступает в компрессор, и цикл повторяется до тех пор, пока датчик температуры в баке не зафиксирует достижение заданного значения (обычно +5…+10 °C). Кулер для воды напольный с охлаждением и нагревом компрессорного типа — это классическое решение для офисов и мест с большим потреблением холодной воды.

Таблица 1: Плюсы и минусы компрессорного охлаждения

Электронное охлаждение: тишина и технология Пельтье

Теперь разберемся, за счет чего охлаждается вода в кулере электронного типа. Здесь нет ни компрессора, ни хладагента. В основе лежит физическое явление — эффект Пельтье.

Главный действующий элемент — термоэлектрический модуль, или элемент Пельтье. Это небольшая пластина, состоящая из множества полупроводниковых пар. Принцип охлаждения здесь следующий:

1. При прохождении постоянного электрического тока через модуль Пельтье одна его сторона начинает охлаждаться, а другая — нагреваться.
2. «Холодная» сторона пластины через теплопроводящую пасту плотно прилегает к дну или стенке бака холодной воды, отбирая у него тепло.
3. «Горячая» сторона, в свою очередь, отдает избыточное тепло на небольшой радиатор, который обдувается миниатюрным вентилятором (похожим на тот, что в блоке питания компьютера). Это необходимо для эффективного теплоотвода, иначе модуль перегреется и перестанет работать.

Таким образом, как охлаждается вода в кулере для воды с электронной системой — это прямой перенос тепла с одной стороны полупроводниковой пластины на другую под действием электрического тока.

Таблица 2: Плюсы и минусы электронного охлаждения

Сравнительный анализ: какой тип охлаждения выбрать?

Итак, мы выяснили, как охлаждает кулер двух разных типов. Выбор между ними — это компромисс между производительностью, ценой и условиями эксплуатации.

• Для большого офиса (от 10 человек), производства, фитнес-центра: однозначно компрессорный. Он справится с пиковыми нагрузками в обеденный перерыв и жаркую погоду, всегда обеспечивая сотрудников ледяной водой.
• Для дома, небольшой семьи или офиса на 3 - 5 человек: вполне достаточно будет электронного. Его производительности хватит для бытовых нужд, а тихая работа не будет мешать отдыху или работе. К тому же, он, как правило, дешевлеобходится при покупке.

Чтобы сделать окончательный выбор, рекомендуем изучить наш каталог, где представлено детальное сравнение моделей. Вы можете отфильтровать кулеры по типу охлаждения, производительности и другим важным характеристикам. Если сомнения остаются, наши консультанты всегда готовы помочь.

Всегда горячо: как работает система нагрева воды в кулере?

С нагревом все значительно проще и унифицировано. Принцип работы кулера для воды в части нагрева практически не отличается в разных моделях и напоминает работу обычного электрического чайника.

Внутри бака горячей воды (БГВ) установлен трубчатый электронагреватель — ТЭН. Он может быть внутренним (погружен в воду) или внешним (бандажного типа, обвивает бак снаружи). При включении режима нагрева на ТЭН подается напряжение, он раскаляется и передает тепло воде.

Система оснащена двумя термодатчиками:

• Рабочий датчик: отключает ТЭН при достижении температуры около +92…+95 °C и снова включает его, когда вода остывает до +82…+85 °C. Это позволяет поддерживать воду постоянно горячей, но не доводить до кипения.
• Защитный датчик (термопредохранитель): это аварийный датчик. Он срабатывает и размыкает цепь, если по какой-то причине основной датчик не сработал и температура воды приблизилась к 100 °C, или если в баке по какой-то причине нет воды («защита от сухого включения»). Это предотвращает перегорание ТЭНа и повреждение кулера.

Таким образом, схема кулера для воды с нагревом и охлаждением представляет собой две независимые, но работающие параллельно системы, каждая со своими управляющими датчиками и исполнительными элементами.

Не только нагрев и охлаждение: дополнительные функции современных кулеров

Современные аппараты давно перестали быть просто «грелками-холодилками». Производители добавляют полезные опции, расширяя функционал:

• Газация воды: в кулер встроен баллон с углекислым газом (CO2) и сатуратор, позволяющий приготовить газированную воду одним нажатием кнопки.
• Встроенный холодильник: в нижней части напольного кулера может располагаться небольшая холодильная камера объемом 15 - 60 литров. Удобно для хранения обедов в офисе.
• Нижняя загрузка бутыли: очень удобная функция. Не нужно поднимать тяжелую 19-литровую бутыль. Она устанавливается в специальный отсек внизу, а вода наверх подается с помощью небольшой помпы.
• Шкафчик для посуды: в нижней части может быть шкафчик для хранения стаканчиков, чая, сахара. 

Лайфхак: как продлить жизнь вашему кулеру?

Правильная эксплуатация и своевременное обслуживание — залог долгой и безотказной работы.

1. Первое включение: после транспортировки, особенно компрессорной модели, дайте кулеру постоять в вертикальном положении 2 - 4 часа. Перед включением кнопок нагрева и охлаждения в сеть убедитесь, что из обоих кранов потекла вода. Это значит, что система заполнилась, и ТЭН не сгорит.
2. Регулярная чистка: протирайте корпус, очищайте каплесборник. Это гигиена и эстетика.
3. Санитарная обработка: раз в 3 месяца необходимо проводить полную санитарную обработку (дезинфекцию) внутренних резервуаров и трубок специальными средствами. Это удаляет биопленку и микроорганизмы. Эту процедуру лучше доверять профессионалам. Наш сервисный центр предоставляет такую услугу.
4. Расположение: не ставьте кулер вплотную к стене (особенно компрессорный), оставляйте зазор в 10 - 15 см для вентиляции радиатора. Не подвергайте аппарат воздействию прямых солнечных лучей.

Выбор и покупка: на что обратить внимание?

Выбор кулера — это не только выбор между компрессором и Пельтье. Обратите внимание на бренд и поставщика. Лучше заказать у компании, которая является официальным поставщиком и предлагает сертифицированный товар.

В интернет-магазине Экодар вы найдете только надёжныеи проверенные аппараты. Мы предлагаем широкий ассортимент, от бюджетных моделей до премиум-сегмента, и предоставляем официальную гарантию до 3 лет. Если бюджет ограничен, доступна рассрочка. Наша экспертность подтверждается многолетним опытом, а в рейтинг лучших моделей, представленный на сайте, попадают только популярные аппараты с лучшим соотношением цены и качества. Мы осуществляем доставку курьером по городам Москва, Московская область, Санкт-Петербург, Ленинградская область, а также по всей России. Для многих моделей доступна услуга с установкой. При возникновении неисправностей наша поддержка и сервисный центр всегда готовы прийти на помощь, используя только оригинальные запчасти.

Выводы и рекомендации экспертов

Мы детально разобрали, как устроен кулер для воды и какие физические принципы лежат в основе его работы.

Ключевые выводы:

• Принцип работы кулера для воды с нагревом и охлаждением основан на двух независимых системах: нагревательной на базе ТЭНа и охладительной, которая может быть компрессорной или электронной.
• Компрессорное охлаждение работает как холодильник — оно мощное, быстрое и эффективное, идеально для коллективного использования.
• Электронное охлаждение основано на эффекте Пельтье — оно тихое, компактное и недорогое, но менее производительное и подходит для домашнего использования.
• Выбор конкретной модели должен базироваться на ваших потребностях в количестве холодной воды, уровне приемлемого шума и бюджете.

Помните, что кулер — это техника, которая напрямую контактирует с питьевой водой, поэтому ее качество, надежность и чистота имеют первостепенное значение.

Купить, заказать и получить консультацию вы можете в интернет-магазине Экодар. Специалисты компании  всегда помогут сделать правильный выбор.