Az elektromos árammal való vízmelegítés ötlete már az 1800-as évek elején felvetült, de gyakorlati alkalmazására, elektromos vízmelegítő készülékek gyártására csak 1896-tól került sor, Németországban. Magyarországi elterjedése még sokáig, az 1966-os hazai tömeggyártás megkezdéséig váratott magára.

 

Az elektromos vízmelegítők technikai fejlődése során több irány alakult ki, osztályozzuk őket:

• a vízmelegítő rendszer szerint: átfolyó rendszerű bojler és tároló rendszerű bojler
• a bennük lévő nyomás szerint: nyitott rendszerű bojler és zárt rendszerű bojler

Az elektromos fűtésű, tároló rendszerű vízmelegítő köznapi neve a villanybojler mely az angol boiler (kazán, melegvíztároló) szóból ered.

Egy alapkiépítésű villanybojler alkotórészei:   

• víztároló tartály,
• a tartályt körülvevő hőszigetelés,
• fűtőtest,
• hőmérsékletszabályozó és -korlátozó,
• biztonsági szelep (ha zárt rendszerű), 
• köpeny, burkolat

 

Víztároló tartály:

A különböző gyártási technológiák és árkategóriák szerint maga a tartály sokféle anyagból készülhet: réz, rozsdamentes acél, műanyag, üvegszálas műanyag, horganyzott/zománcozott vagy műanyag bevonatos acél stb.
Az anyag kiválasztásánál fontos a szilárdsági megfelelés és - mivel a tartály közvetlenül érintkezik a vízzel -, a korrózióval szembeni ellenállás.
A nyomás alatti (zárt rendszerű) készülékeknél a tartósság és az előállítási költségek mutatói miatt a leggyakoribb alapanyag a zománcozott acél.
Hasonló megfontolásból a nyitott rendszerű készülékek – főleg a kis űrtartalmúak (5-10 liter) – alapanyaga a műanyag.

 

Hőszigetelés:
 

A tartályt körülvevő hőszigetelés jellege, vastagsága határozza meg, milyen gyorsan hűl el a víz a tartályban, mennyit fogyaszt a bojler. A víz felmelegítéséhez minden készülékben ugyanannyi energiára van szükség, de nem a hőn tartására! A szigetelésbeli különbségek 2-3-szoros eltérést eredményeznek a bojlerek hő veszteségében. Ezért is tervezi már régóta az EU, hogy a hűtőszekrényekhez, mosógépekhez – és egyéb háztartási gépekhez – hasonlóan a vízmelegítés eszközeire is bevezeti az energiacímkét. Így a vízmelegítők is könnyebben összehasonlíthatók lesznek energiahatékonyság szempontjából.

 

Fűtőtest:

Az általános megoldás rézköpenyű, elszigeteletlen csőfűtőtestek alkalmazása, magasabb áru készülékeknél kerámia vagy zománcozott rúdfűtőtest.

 

Hőmérsékletszabályozó és hőmérsékletkorlátozó:

A hőmérsékletszabályozó a beállítási értékének megfelelő szinten tartja a benne lévő víz hőmérsékletét. Ez a villanybojlerekben általában állítható, de van, ahol a burkolatot előbb meg kell bontani.
A szabályozó meghibásodása esetén lép működésbe a hőmérsékletkorlátozó, ami megakadályozza a víz túlmelegedését, gőzzé alakulását.

Ez a két elem – a szabályozó és a korlátozó – a villanybojler alapvető biztonságához tartozik, megfelelő működésük, jelenlétük elengedhetetlenül szükséges a biztonságos működtetéshez.

 

Biztonsági szelep:

Ha a bojlerben a vizet melegítik, az tágul, és a táguló víznek el kell távolodnia. Ha a csapokat nem nyitja meg a fogyasztó, akkor a víz arra nem folyhat. A hálózat felé szintén nem folyhat, mert szabvány szerint kötelező beépíteni egy visszacsapó szelepet: a bojler tartalma nem ürülhet vissza.
Ezért szintén kötelező minden bojler mellé beépíteni egy biztonsági szelepet is, ahol a keletkezett többlet víztérfogat elcsöpög, illetve túlforralás esetén elszökik a túlnyomás.

Használatának előnyei és hátrányai:

 

A villanybojlert általában családi házak, lakások egyéni melegvíz-igényeinek ellátására alkalmazzák. Előnye, hogy általában a fogyasztási hely (csapok) közelében kerül elhelyezésre, így a csőrendszerben keletkező hő veszteség, minimalizálható. Ezen készülékek legnagyobb része beltéri üzemeltetésre tervezett, így külső környezeti hatásoktól védett, temperált (állandó hőmérsékleten tartott) helységben kerül felszerelésre, ezzel további hő veszteséget takarítunk meg, illetve a készülék élettartama jelentősen megnő.

Hátránya viszont a víz, a fém és az elektromosság együttes jelenléte, melyek egymással való érintkezése különböző problémákat vet fel.

 

Korrózió:

A bevonattal ellátott acél tartályú készülékek esetében a bevonat elszigeteli az acélt, így ahol fed, ott nem lép fel korrózió, de ahol nem, ott nagyon gyorsan kilyukadhat a tartály. Ezen segít az aktív anód, ami többnyire egy magnéziumötvözet rúd. A magnézium kevésbé nemes anyag, mint a vas, ezáltal az korrodál, fogy, nem a vele egy víztérben lévő acéltartály.

 

Vízkőképződés:

A villanybojlerekben általában alkalmazott rézköpenyű, elszigeteletlen csőfűtőtestek igazi vízkőtermelő készülékké lépnek elő keményvizes területeken, ha nem vízlágyítón keresztül táplálják meg őket. A vízlágyítón kívül (vagy mellett) szintén hatékony a vízkővel szemben a fűtőtestek felületi terhelésének a csökkentése (felületi hőmérséklet-csökkenés) és az elszigetelésük. Ilyen például kerámia vagy rúdfűtőtest alkalmazása zománcozott tokcsőben.