Все тонкости и конструктивные особенности водонагреваетелей

Устройство и принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Стандартный принцип работы накопительного электрического водонагревателя объясняется взаимосвязью между конструктивными элементами водогрейного оборудования и простыми законами элементарной физики.

Температура и скорость нагрева, а также объём воды напрямую зависят от нескольких факторов, которые обязательно должны учитываться при выборе бойлера.

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Базовая комплектация накопительного водогрейного оборудования электрического типа представлена:

• стандартным корпусом;
• баком с теплоизолирующим слоем;
• нагревательными элементами в виде ТЭНов;
• защитным магниевым анодом;
• термостатом;
• блоком для управления;
• системой безопасности;
• индикаторным элементом;
• электрическим кабелем.

В подобном типе оборудования использование горячей воды возможно исключительно после полного нагрева, поэтому предварительный процесс подготовки жидкости является обязательным.

Корпус водогрейного прибора

Электрические накопительные бойлеры, как правило, характеризуются наличием внешней оболочки, представленной стальным корпусом. Водогрейные приборы с минимальным полезным объемом, который не превышает 15 л, чаще всего выпускаются с высокопрочным пластиковым корпусом.

Горизонтальный накопительный водонагреватель

Модельный ряд, представленный водонагревательными приборами с объемом в 30 л, чаще всего имеют комбинированный металло-пластиковый корпус. По форме в настоящее время выпускаются приборы цилиндрического, прямоугольного и slim типа.

Как производится установка водонагревателя в ванной комнате, вы узнаете на нашем сайте. Общие правила и рекомендации.

Критерии выбора электрического бойлера для воды представлены здесь.

Какой водонагреватель лучше выбрать – проточный или накопительный? Сравнение этих приборов приведено по ссылке.

Особенности бака

Наиболее современные накопительные водонагреватели обладают баком, выполненным на основе стабилизированных и высокопрочных стальных сплавов, которые характеризуются устойчивостью к коррозийным изменениям.

Внутренняя поверхность покрывается слоем стеклофарфора, который подвергается высокотемпературному обжигу. Стеклофарфоровое покрытие является химически нейтральным и коррозионно-устойчивым.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа

Особая кристаллическая структура стеклофарфорового бака способна выдержать даже очень высокие деформирующие нагрузки. Защиту внутреннего бака осуществляет магниевый анод, который эффективно предотвращает процессы коррозии электрохимического типа.

Нагревательные элементы и магниевый анод

Одним из основных конструктивных элементов водогрейного оборудования является стальной фланец, используемый для фиксации термо-электронагревателя в виде нихромовой спирали в медном кожухе, а также магниевого жертвенного анода и термостата.

Особенностью опорного фланца съемного типа является его закрепление на корпусе оборудования посредством обычного резьбового или болтового соединения.

Блок управления

Блок, отвечающий за управление и контроль водогрейной системы, включает в себя целый набор датчиков и специальных приборов, что позволяет осуществлять выбор и последующий контроль температурного режима нагреваемой воды, а также расход холодного и горячего водоснабжения. Также посредством специальных приборов производится контроль наполненности бака водой.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.

Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.

Принцип работы водонагревателя

Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.

Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.

Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками. Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения. Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.

Схема работы накопительного водонагревателя

Стандартная схема работы водогрейного оборудования базируется на принципе разделения нескольких водных слоев, отличающихся разным температурным режимом. Отбор горячей жидкости из водонагревателя производится через патрубок горячего водоснабжения.

Такая трубка имеет строго определенную длину, достигающую верхнего, наиболее прогретого слоя. Законы физики не позволяют располагать параллельно водогрейный прибор вертикальной конструкции.

Электрическая схема накопительного водонагревателя

Факторы, от которых зависит скорость нагрева

В любых накопительных водогреях, функционирующих с использованием электрической энергии, процесс нагрева воды осуществляется одним или двумя нагревательными элементами, которые могут обладать различными показателями мощности.

Комплектация небольших по объёму резервуаров (не более 15 л) представлена, как правило, одним нагревательным элементом мощностью 1,0 кВт. В накопительных электрических водонагревателях полезным объёмом 50 л чаще всего устанавливается ТЭН на 1,5 кВт. Высокомощные водогрейные конструкции, имеющие резервуар на уровне 100 л, оснащаются нагревательным элементом с мощность в 2,0-2,5 кВт.

Такой вариант нагревательного элемента носит название «мокрый».

Вода нагревается при соприкосновении с нагревательным элементом.

Время нагрева воды напрямую зависит от таких факторов, как мощность бойлера, площадь поверхности нагревательного элемента, а также коэффициент тепловой отдачи.

Современные проточники очень удобны в эксплуатации. Подключение проточного водонагревателя к электросети можно произвести своими руками, нужно лишь знать некоторые тонкости.

О том, что такое магниевый анод, для чего он нужен и как его заменить, читайте в этой публикации.

Чтобы сохранить воду в нагретом состоянии в условиях уже отключенного нагревательного элемента, необходимо изолировать накопительный резервуар от тепловых потерь. Поэтому крайне важно приобретать современное накопительное водогрейное оборудование, обладающее достаточным количеством высококачественного и долговечного теплоизоляционного материала.

Устройство и принцип работы бойлера

В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.

Виды накопительных водонагревателей

На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.

Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:

• электрические накопительные нагреватели;
• бойлеры косвенного нагрева;
• газовые бойлеры;
• проточные нагреватели.

Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.

Электрические бойлеры

Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах. Причина такой популярности — относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:

Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:

• сталь с эмалированным покрытием;
• нержавеющая сталь;
• пластик.

Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС. Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа. Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.

Примечание. Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию. К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.

Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН. Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод. С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2—3 года.

Бойлеры косвенного нагрева

Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:

В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.

Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева. Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя. Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.

Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии. Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор. Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.

Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.

Газовые накопительные водонагреватели

Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:

Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения. Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.

Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.

Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.

О проточных нагревателях воды

В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.

Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:

• газовые колонки;
• проточные электронагреватели.

Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.

Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:

Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.

Заключение

Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.

Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях. Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями. Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях. В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить. В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.

1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами. Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном. Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях. К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции. Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель. Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды. На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем. К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя. Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды. Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей. Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды. Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров. Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

• модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
• качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
• в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
• баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
• в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
• в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Видео по теме

Все тонкости и конструктивные особенности водонагреваетелей

Конструкция водонагревателя определяет принцип работы и делит все представленные модели на две категории: накопительные и проточные.

Схема подключения водонагревателя.

Устройство накопительного бойлера

Несмотря на то, что водонагреватель накопительного типа обладает достаточно простым строением, он надежен и экономичен.

Его основные элементы: внутренний бак и ТЭН, нагревательный элемент. Принцип работы накопительного бойлера аналогичен работе термоса с подогревом, поэтому особое внимание в современных приборах уделяется внутреннему покрытию бака.

Баки накопительного бойлера изготавливаются из устойчивой к коррозии, высокопрочной, стабилизированной стали, а внутренняя поверхность обрабатывается по технологии Glasslined с использованием стеклофарфора. Благодаря особенной кристаллической структуре и химической нейтральности, стеклофарфор обладает рядом полезных свойств, например, близкими со сталью значениями коэффициентов линейного расширения, поэтому в процессе эксплуатации бойлера покрытие не отслаивается, а вода в баке, как в стеклянном сосуде, сохраняет свою чистоту.

Установка электрического накопительного водонагревателя.

Трубки забора горячей и подачи холодной воды располагаются внутри водонагревателя следующим образом. Холодная вода поступает снизу и благодаря рассекателю струи равномерно распределяется по объему бака. Таким образом, холодной водой вытесняется вверх нагретая вода. Соблюдение принципа неперемешивания слоев позволяет получать жидкость однородной температуры.

На стальном фланце монтируются термостат с двойной защитой, термоэлектронагреватель, магниевый анод, уменьшающий электрохимическую коррозию во внутреннем баке. Конструкция водонагревателя предполагает наличие съемного опорного фланца, монтируемого в корпусе болтами или резьбой.

Благодаря термостату удается плавно регулировать температуру, достигая отметки в +75°С и обеспечивать защиту от перегрева. Большинство водонагревателей накопительного типа имеют допустимую температуру перегрева — выше +85°С и при достижении водой температуры выше данной отметки срабатывает защитное устройство термостата, в результате чего ТЭН отключается от сети. Необходимый температурный режим устанавливается потребителем с помощью терморегулятора, после этого он поддерживается в автоматическом режиме. Когда температура воды в баке снижается на несколько градусов, термостат вновь включает ТЭН, доводя температуру до заданной отметки.

Конструкция комплектуется предохранительным клапаном, который монтируется на трубке подачи. Благодаря ему удается предотвратить самопроизвольный слив при отключении подачи в магистральной сети, уравнять давление в системе водопровода и давление нагреваемой воды. Если давление в водонагревателе преодолевает уровень давления магистрального, клапан открывается, при повышении магистрального давления его избыток в автоматическом режиме сбрасывается благодаря наличию дренажного отверстия обратного клапана.

Виды термостатов водонагревателей

Схема подключения водонагревателя.

Термостаты выполняют одну из важнейших функций в работе водонагревателя. Стержневая конструкция помещается в специальную трубку, расположенную на корпусе нагревателя длиной в пределах 25-45 см.

Принцип действия электронных термостатов основан на термосопротивлении, реагирующем на изменение температуры воды. В большинстве случаев, такие приборы комплектуются парой. Один отвечает за регулировочную функцию, другой за аварийное отключение.

Капиллярные системы представляет собой трубки, в которых находится жидкость. Она реагирует на изменение температуры в емкости аппарата и меняет свой объем. При нагреве жидкость давит на мембрану, связанную с электрическими контактами.

Терморегуляторы водонагревателя могут быть электромеханическими и электронными. Работа первых основывается на свойстве биметаллов, а вторых — благодаря наличию высокоточного датчика.

По своим возможностям подразделяются на двухзонные, программируемые и простые. В зависимости от способа установки бывают накладные и врезные модели.

Конструкция проточного нагревателя

Проточные водонагреватели, как газовые, так и электрические, имеют принципиально общее устройство. В этих конструкциях вода, протекая, нагревается от теплообменника в случае газового теплообменника и ТЭНа в случае электрического водонагревателя.

Конструкция проточного водонагревателя состоит из следующих элементов:

• корпус;
• клеммная колодка;
• система защиты;
• нагревательный элемент (ТЭН или газовая горелка);
• система управления;
• трансформатор;
• труба подачи холодной воды;
• труба выхода горячей воды.

Нагревательный элемент

Роль нагревательного элемента в электрических проточных водонагревателях исполняет ТЭН, который может быть «сухого» и «мокрого» типа. «Мокрый» ТЭН имеет прямой контакт с водой, что позволяет достигнуть максимально качественного нагрева воды и экономии электричества, но увеличивает риск поражения электрическим током при неполадках. Благодаря тому, что конструкция «сухого» ТЭНа имеет воздушное пространство между нагревательным элементом и водой, увеличивается эксплуатационный срок и уровень безопасности при использовании.

Горелка

Горелку устанавливают в газовых проточных водонагревателях. Зажигаться газ может различными способами в зависимости от модели аппарата. На сегодняшний день наиболее популярными являются конструкции с автоматическим или электронным розжигом. В бойлере с электророзжигом при включении воды пламя автоматически генерируется и затухает при ее выключении. Таким устройствам под силу самостоятельно возобновлять работу при перебоях в электроснабжении.

Теплообменник

Нагреваясь, вода проходит через теплообменник, качество которого особо важно для газового водонагревателя. Стальной теплообменник дает возможность экономить при покупке, но существенно сокращает срок эксплуатации. Наиболее оптимальным решением будет установка нагревателя с медным теплообменником, который увеличивает время службы и КПД агрегата.

Защитные элементы конструкции

Очень важным элементом и в газовых, и в электрических водонагревателях является магниевый анод, который призван защитить элементы от коррозии, вызванной водой. Для защиты устройства немаловажную роль играет внутреннее покрытие бака. Оно может выполняться на основе эмали, стеклофарфора, пенополиуретана, высокотемпературной керамики или другого материала.

Необходимой является и теплоизоляция бака, чем она выше, тем меньше затрат и тепловых потерь на нагрев воды.

Конструкция водонагревателей напорного и безнапорного типа

Схема электрического водонагревателя.

Закрытые (напорные) водонагреватели всегда находятся под давлением сети, независимо от факта нагрева воды в данный момент. Такой водонагреватель, так же как и бойлер накопительного типа, может эксплуатироваться на несколько точек водоснабжения. Открытый водонагреватель не может находиться под давлением водопроводной сети и может обеспечить водой только одну точку водоснабжения и только при наличии специальной водоразборной арматуры.

Работа безнапорной конструкций осуществляется только со специальными смесителями, поскольку внутренняя колба прибора выполняется из полипропилена и не способна выдержать даже минимального давления водопроводной системы. Принцип обеспечения водой — аналогичный напорным агрегатам, только функцию группы безопасности выполняет специальный смеситель, который в закрытом положении перекрывает воду на входе в водонагреватель, а в процессе нагрева сбрасывает излишек воды.

Стоит обратить внимание на то, что наливной кипятильник и открытый водонагреватель не являются аналогичными устройствами. В первом случае обеспечение водой выполняется после заливки воды сверху, когда она под собственной тяжестью по мере необходимости выливается из прибора.

Способы управления

Холодная вода, проходя в прибор, при открытии крана пользователем надавливает на мембрану, которая, в свою очередь, благодаря жесткому соединению с блоком контактов, замыкает электрическую цепь, провоцируя нагрев. Водонагреватели с плавной регулировкой мощности реле оснащаются магнитным поплавком, который при протекании воды замыкает контакт, включая нагрев.

В случае установки электронного управления при протекании воды через прибор, сигнал датчика протока поступает на электронный блок управления, который дает команду на включение нагревательного элемента.

Микропроцессорное управление предполагает наличие ограничительного вентиля расхода с электронным управлением. Если при открытом кране установленная температура не достигается, выполняется автоматическое ограничение расхода, благодаря этому всегда обеспечивается желаемая температура воды.

Тип нагревательного элемента и регулировка мощности

Основная роль в обеспечении водой принадлежит нагревательному элементу. ТЭНы — трубчатые электрические нагреватели, состоящие из медной или стальной трубки, в которую запрессована нагревательная спираль. Роль теплового проводника и диэлектрика между стенкой трубки и спиралью исполняет специальный наполнитель на основе оксида магния. ТЭНы обладают высоким КПД, малочувствительны к воздушным пробкам и имеют продолжительный срок эксплуатации.

Спиральный нагревательный элемент выполняется из неизолированной электродной проволоки с небольшой температурной инертностью и высокой теплоотдачей. Данная система существенно дешевле и компактнее ТЭНа, позволяет наполнить больший объем при аналогичной мощности. Главное преимущество — возможность эксплуатации бойлера с «жесткой водой».

Ступенчатый регулятор позволяет выбрать необходимую мощность и сократить расход электроэнергии. Бесступенчатый регулятор представляет собой ручной регулятор в совокупности с запорно-регулирующей арматурой, позволяющей легко настроить желаемую температуру воды. Автоматическая схема регулирования обеспечивает наибольшую комфортность в эксплуатации и управлении прибором, поскольку мощность автоматически подстраивается под заданные параметры.

Защита от давления

В системе холодного водоснабжения возможно возникновение резкого изменения давления. При возникновении недопустимо высокого давления прибор полностью отключается от электропитания предохранительным ограничителем. Благодаря механическому выравнивающему вентилю обеспечивается частичная компенсация колебания давления воды, которая возникает при изменении водоразбора.

Проточные водонагреватели с электронным управлением компенсируют колебания температуры, автоматически изменяя мощность прибора.

Как правильно пользоваться накопительным водонагревателем

Электрический водонагреватель удобно использовать на даче, в частном доме постоянного проживания, когда нет подведенной газовой магистрали, горячего водоснабжения. Приемлемая стоимость (по сравнению с газовым) также играет немаловажную роль при покупке и часто предпочтение отдается именно электрическому бойлеру. При этом, необходимо помнить, что правильная эксплуатация прибора – залог длительной бесперебойной службы. Рассмотрим основные моменты, определяющие, как пользоваться накопительным водонагревателем, чтобы он прослужил максимально долго.

Водонагреватели накопительные электрические

Электрические бойлеры накопительного типа состоят из: корпуса с теплоизоляцией, электрического ТЭНа, анода, блока управления, подводящих коммуникаций. Принцип действия прост: заполненный холодной водой бак нагревает воду определенное количество времени до заданной температуры.

Количество затрачиваемой бойлером электроэнергии – 1,5-2 кВт, что не является предельным показателем для бытовой электрической сети. Поэтому данные приборы можно устанавливать в квартире, на даче. Обязательное условие – наличие заземления.

Используемый внутри системы анод предотвращает, замедляет коррозию нагревательного элемента, внутреннего покрытия бака, принимая на себя основное взаимодействие с водой при окислительной реакции. Тем не менее, регулярное техническое обслуживание, правильную эксплуатацию необходимо соблюдать.

Электрические бойлеры могут быть различного объема (10-200 л) и производительной мощности (1,2-2,5 кВт). Оптимальный выбор зависит от условий дальнейшего использования. Загородные дома, дачи лучше оборудовать приборами мощными, со средним или большим объемом бака (если проживают, постоянно пользуются водой сразу несколько человек). Квартиры вполне достаточно оснастить маломощным прибором небольшого объема, так как температура холодной городской воды выше, чем загородной, на ее нагрев потребуется меньше мощности.

Как запустить накопительный бойлер

Первый запуск электрического водонагревателя должен производить мастер по установке оборудования непосредственно после проведения монтажа прибора. О качественной установке, проведенном запуске свидетельствует его подпись, печать фирмы в техническом паспорте, гарантийном талоне. Без данной процедуры невозможно гарантийное обслуживание бойлера в дальнейшем.

При условиях, когда невозможно пригласить мастера на установку, запуск системы, приходится подключать бойлер самостоятельно. Последовательность действий при первом запуске:

1. Проверка качества произведенной установки водонагревателя, определение протечек, если они есть:

• Водонагреватель отключить от электропитания;
• Водонагревательный резервуар заполнить водой при открытом кране горячего водоснабжения. После того, как из горячего крана начнет течь вода, нужно остановить набор воды, так как бак уже заполнен;
• Закрыть кран, желательно оставить бойлер на некоторое время;
• Осмотреть водонагревательную конструкцию. Определить целостность элементов соединения. Если протечек нет, можно подключать прибор к электропитанию. Наличие протечек необходимо устранить.

1. Подключить бойлер к электросети, поставить режим нагрева.
2. Убедиться, сверившись с технической документацией, что количество потраченного на нагрев времени соответствует норме, а вода нужной температуры.

После длительного отключения бойлера (зимний период на даче, использование в квартире при отключении горячего водоснабжения) запуск производится по приведенной схеме.

Правила эксплуатации водонагревателя

Регулярная эксплуатация накопительного водонагревателя подразумевает постоянное подключение к электрической сети. Так у прибора будет возможность при остывании подогревать воду до выставленной температуры без значительных затрат электроэнергии. При этом, заполненный резервуар меньше подвергается коррозийному процессу.

При постоянном отключении бойлера экономии не достичь, потому что оборудование затрачивает больше электроэнергии на прогревание жидкости. Отключение возможно при редком использовании (раз в месяц).

Отключенный прибор нельзя оставлять в неотапливаемом помещении, если температура в нем опускается ниже +5⁰ С. При выборе нагревательного оборудования для дачи, необходимо учитывать данный факт.

При включении рабочего режима необходимо проверять наличие воды внутри емкостного резервуара. Иначе водонагреватель сразу выйдет из строя.

Оптимальный рабочий режим электрического бойлера

Выставлять температурный режим до минимально допустимого крайне не рекомендуется по следующим причинам:

• Снижение КПД водонагревательного оборудования;
• Температура жидкости 30-40⁰ С – идеальная среда для образования, размножения бактерий, плесневого грибка, которые непременно попадают в воду;
• Увеличивается скорость образования накипи.

Данные приборы часто оснащаются опцией экономного режима, обозначенного буквой Е. Данный режим работы означает нагрев жидкости внутри емкостного резервуара до температуры +55⁰ С, что позволяет продлить срок использования до технического обслуживания. То есть при данном температурном режиме медленнее всего образуется накипь, соответственно реже приходится проводить очистку ТЭНа. К экономии электроэнергии это не относится.

Как правильно пользоваться водонагревателем Термекс

Последовательность действий по запуску водонагревательного оборудования Термекс стандартна:

• Отключить оборудование от электропитания;
• Перекрыть подачу горячей воды из общего стояка, чтобы из-за неожиданной неисправности исключить обогрев воды центральной водопроводной системы (даже с установленным обратным клапаном);
• Открыть выход для подачи горячей воды от оборудования;
• Открыть кран горячего водоснабжения;
• Открыть вход для подачи холодной воды;
• Выключить кран с горячей водой после заполнения бака (вода начинает течь из горячего крана – водонагревательный резервуар заполнен);
• Убедиться, что нет протечек, неисправностей;
• Включить оборудование в электрическую сеть;
• Проследить, чтобы индикация работала исправно;
• Установить необходимый режим нагрева воды;
• Измерить температуру воды из горячего крана;
• Через 20-30 мин нагревания дисплей прибора покажет изменения температуры воды. Если дисплея нет, необходимо снова измерить температурный показатель жидкости из горячего крана.

При правильном подключении, запуске датчики работают исправно, температура изменяется согласно инструкции, соответствует заданному режиму.

Правила пользования водонагревателем Электролюкс

Первый запуск, включение после долгого простоя осуществляется по стандартной схеме, перечисленной выше: открытие крана теплой воды, заполнение бака, осмотр на наличие неисправностей и протечек, закрытие крана после подачи ровной струи без пузырьков, нагрев. После долгого неиспользования необходимо тщательно промыть резервуар долгим спуском жидкости.

Подробнее рассмотрим другие особенности эксплуатации, которые указывает производитель. Основные среди них – тщательно следить за качеством воды, которая должна подаваться без механических примесей, производных нефтепродуктов, вредных веществ и т.д. Соблюдение данных требований исключает повышенное образование накипи внутри бака, быстрый износ анодного стержня.

Кроме того, необходимо проводить своевременное техническое обслуживание водонагревательного оборудования для обеспечения надежной работы с вызовом специалиста. К числу технических работ относятся:

• Проверка герметичности соединений;
• Очистка фильтров;
• Осмотр, очистка внутреннего пространства водонагревательного резервуара, ТЭНа, которые зависят от степени жесткости нагреваемой жидкости;
• Проверка давления в системе водоснабжения;
• Осмотр состояния корпуса, теплоизоляции;
• Проверка работы защитных, аварийных устройств, если они установлены;
• Осмотр, замена магниевого анода по необходимости.

Правила эксплуатации водонагревателя Эдисон

Проточно накопительный водонагревательный аппарат Эдисон предназначен для нагрева водной массы внутри резервуара, но производитель предупреждает о том, что непрерывный проточный режим невозможен.

Один раз в месяц следует сливать жидкость через выпускной патрубок предохранительного клапана, чтобы удалить известковые отложения, проверить функционирование клапана.

Первый запуск производится по стандартной схеме. Допускается подача жидкости из вспомогательной емкости (если отсутствует система водоснабжения), размещенной на высоте от 5 м.

Техническое обслуживание необходимо проводить в срок. Первое техобслуживание демонстрирует, насколько быстро образуется накипь внутри бака и как часто необходимо проводить его чистку, замену анода. По инструкции анодный стержень меняется один раз в год.

Правильно организованные установка, тестовая проверка, дальнейшая эксплуатация вместе со своевременным техническим обслуживанием обеспечивают долгий срок службы, надежное функционирование водонагревательной системы.