Устройство и принцип работы проточного водонагревателя

Устройство водонагревателя: принцип работы, разновидности

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

Источник: https://ProFazu.ru/bytovaya-tehnika/choice/ustrojstvo-i-printsip-raboty-vodonagrevatelya.html

Принцип работы водонагревателя

Электрический водонагреватель представляет собой устройство, используемое для автономного снабжения горячей водой каких-либо объектов, например, загородных домов. Жители многоэтажек также часто устанавливают автономные нагреватели воды, чтобы не зависеть от планового отключения централизованного горячего водоснабжения.

Устройство электрического водонагревателя

Электрический водонагреватель состоит из таких элементов, как:

  • кронштейн для крепления устройства к стене,
  • трубки для отбора горячей и подачи холодной воды,
  • теплоизоляция,
  • регулируемый термостат,
  • внутренний резервуар,
  • термометр,
  • тэн,
  • магниевый анод,
  • корпус устройства,
  • лампочка индикатора.

Принцип работы бойлера

Феномен накопительных водонагревателей в том, что их устройство достаточно простое и незамысловатое, однако они считаются одними из наиболее надежных и экономичных устройств. Работа водонагревателя основывается на двух основных его элементах: внутреннем баке и нагревательном элементе (ТЭНе, в случае с использованием электрических нагревателей).

Основной элемент любого водонагревателя – бак. Принцип работы водонагревателя очень напоминает принцип работы обыкновенного термоса с подогревом. Именно по этой причине на сегодняшний день при изготовлении баков для водонагревательных приборов особое внимание уделяют именно внутреннему их покрытию.

Чаще всего водонагревательные баки изготавливают из стали стабилизированной, которая отличается наибольшей устойчивостью к коррозийным процессам. Изнутри баки покрыты специальным покрытием из стеклофарфора.

Этот материал, благодаря своей особенной кристаллической структуре, отличающейся химической нейтральностью, обладает целым рядом полезных свойств.

Этим также объясняется тот факт, что обыкновенно работа водонагревателя вызывает частичное отслаивание покрытия бака, чего не наблюдается в баках со стеклофарфоровым покрытием. В таких баках, даже при длительной работе, вода постоянно остается кристально чистой.

Читайте также:  Как правильно выбрать лучшую йогуртницу?

Схема работы водонагревательного прибора

Внутри водонагревательного прибора располагаются специальные трубочки, отвечающие за подачу в него холодной и забор горячей воды. Вода в бак поступает снизу. Здесь она равномерно распределяется по всему объему бака, благодаря специально установленному рассекателю струи.

Это способствует тому, что нагретая вода в баке теплыми массами постепенно вытесняется наверх, откуда и производится ее забор.

В основном работа водонагревателя основывается на принципе не смешивания разных слоев жидкостей, благодаря чему в баке получается вода однородной температуры.

На стальном фланце обыкновенно монтируются следующие приспособления:

  • ТЭН (нагревательный элемент) – нихромовая спираль, отделанная медным кожухом;
  • термостат с двойной защитой, служащий для контроля температур;
  • магниевый анод – приспособление, способное уменьшать коррозию внутреннего покрытия бака.

Данный фланец не является стационарным, он съемный, и его закрепляют на корпус водонагревателя отдельно.

Защита бойлера от перегрева

Кроме того, что работа водонагревателя предполагает наличие термостата для плавного регулирования температуры, этот прибор также может выполнять защитную функцию, защищая агрегат от нежелательных перегревов.

Как только температура воды в баке доходит до опасной отметки, в термостате срабатывает специальное защитное устройство, которое экстренно отключает ТЭНы. Температурный режим выставляется потребителем самостоятельно.

Как только температура нагретой в баке воды снижается на пару градусов, ТЭНы самостоятельно включаются и вновь возвращают температуру воды в баке до заданной отметки.

Как правильно выбрать модель

При выборе модели данного устройства необходимо обращать внимание на внутреннее покрытие резервуара. Оно может быть выполнено из нержавеющей стали, титана или стеклофарфора.

По мнению специалистов, изделия из стеклофарфора отличаются низкой стоимостью, однако они обладают рядом существенных недостатков. Самыми распространенными из них являются короткий срок гарантийного обслуживания (не более 3 лет), а также риск образования микротрещин вследствие перепадов температуры.

Модели с внутренним покрытием резервуара, выполненным из титана или нержавеющей стали, обладают длительным сроком гарантийного обслуживания. Как правило, он находится в пределах 7-10 лет.

Наряду с этим, при выборе водонагревателя следует обращать внимание на среднесуточный показатель расхода горячей воды из расчета на одного человека. При этом нужно учитывать, что он включает в себя такие данные, как количество воды, потребляемое во время умывания, мытья посуды, а также приема душа.

Согласно мнению специалистов, принцип работы водонагревателя напрямую определяется его типом. Существуют три типа данного устройства: накопительный (в некоторых источниках его также называют емкостным), проточный и наливной.

Накопительный водонагреватель – мощный и надежный

Данные модели выглядят как емкость, в которой происходит нагревание воды при помощи электрических тэнов в течение определенного времени.

Принцип работы водонагревателя этого типа включает в себя постепенное нагревание воды до необходимой температуры после установления режима. После нагрева устройство автоматически отключается (этому способствует специальный контактор), а после остывания или расхода воды – автоматически включается.

Как правило, мощность тэнов в подобных изделиях составляет не более 2 киловатт.

Проточные водонагреватели – скорость нагрева воды 

  1. Вытяжная труба
  2. Теплообменник
  3. Газовая горелка
  4. Вентилятор (формирователь тяги)
  5. Пульт управления
  6. Датчик потока
  7. Горячая вода к крану
  8. Подвод газа
  9. Подвод холодной воды
  10. Холодная вода к крану

Данный тип подобных устройств отличается отсутствием емкости для воды. Принцип работы водонагревателя проточного типа заключается в запуске тэнов только после открытия крана холодной воды в ванной комнате или на кухне.

Этот тип водонагревателей также довольно распространен. Их можно разделить на два вида: напорные и безнапорные. Основное отличие состоит в количестве водоразборов. Принцип работы водонагревателя напорного вида предусматривает возможность подключения устройства к нескольким точкам потребления. Это возможно благодаря поддержанию определенного уровня давления во внутреннем резервуаре.

Принцип работы безнапорного водонагревателя, наоборот, предусматривает возможность подключения только к одному водозабору. Практически мгновенное нагревание воды в подобных изделиях происходит с помощью тэнов, мощность которых составляет от 3 до 27 киловатт.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/princip-raboty-vodonagrevatelya.html

Как работает проточный водонагреватель — особенности работы

Вопреки устоявшемуся мнению, электрический водонагреватель вовсе не должен в обязательном порядке представлять собой огромную бочку, занимающую половину санузла. Существуют и довольно компактные приборы, греющие воду в проточном режиме.

Они готовы исправно нести службу, заняв скромное место под раковиной или на стене у ванны.

Давайте посмотрим, как работает проточный водонагреватель и чем могут разные модели отличаться друг от друга.

Преимущества проточного водонагревателя

Проточник отличается от бойлера тем, что нагревает воду не постепенно, а сразу, — за то короткое время, что она через него протекает. Такой принцип позволяет выиграть в следующем:

  1. Большой бак с толстой теплоизоляцией не нужен, так что водонагреватель представляет собой небольшое изделие, для которого легко можно найти место даже в самом тесном помещении.
  2. Из предыдущего пункта вытекает снижение стоимости прибора.
  3. По причине небольших габаритов и массы проточный водонагреватель гораздо проще устанавливается, чем бойлер.
  4. Горячую воду проточник может поставлять без перерывов и сколь угодно долго. В случае же с бойлером после того, как будет израсходован запас нагретой воды (к примеру, пользователь принял душ или наполнил ванну), приходится ждать достаточно долго нагрева новой порции.
  5. Производимое проточником тепло тут же расходуется по назначению, в то время как бойлер, пребывающий в режиме ожидания со значительным запасом горячей воды, даже при самой толстой теплоизоляции часть тепла теряет.

Но нельзя не отметить и некоторые особенности таких приборов:

  1. Нагрев воды в проточном режиме требует значительной мощности. Самые слабенькие из проточников потребляют 3,5 кВт электричества. Более мощные аппараты — 5 или 7 кВт. Обычная квартирная проводка на такую нагрузку, как правило, не рассчитана (за исключением домов с электроплитами), поэтому приходится тянуть от распредщита отдельный провод. В этом отношении проточники проигрывают бойлерам, которые в большинстве своем могут включаться в обычную розетку.
  2. Можно отметить и повышенную опасность поражения током, обусловленную сочетанием высокой электрической мощности и присутствия воды. Правда, производители предусматривают на сей счет меры безопасности (об этом ниже).
  3. Даже при мощности в 7 кВт производительность проточного водонагревателя оставляет желать лучшего. Изготовители указывают очень заманчивые цифры — от 3 до 5 л/мин, но нужно понимать, что при таком расходе из водонагревателя будет литься отнюдь не кипяток.

Реально оценить производительность проточного водонагревателя поможет простая формула из школьного курса физики:

Q = c * m * dT,

Где

  • Q — мощность водонагревателя, Вт;
  • С — теплоемкость воды, принимаем с = 4200 Дж/кг*0С;
  • M — масса воды, протекающая через прибор за 1 сек, кг/сек (это то же самое, что л/сек, поскольку 1 литр воды весит 1 кг);
  • dT — разность температур, 0C.

При прохождении через проточный водонагреватель вода нагревается моментально

Из приведенной формулы определяем секундную производительность:

M = Q / (c * dT).

Нетрудно подсчитать, что в зимнее время, когда температура воды в водопроводе падает до +7С, проточник мощностью 7 кВт сможет подогревать ее до +40С (температура, комфортная для принятия душа) с производительностью:

M = 7000 / (4200 * (40 — 7)) = 0,05 л/сек = 3 л/мин.

Не так уж много, если учесть, что обычно расход воды для душа составляет 5 – 6 л/мин. Бойлер же может обеспечить любую производительность, хотя и в течение ограниченного времени.

Таким образом, для постоянного применения более практичным можно считать бойлер, то есть накопительный водонагреватель. Если же прибор нужен для того, чтобы перебиться непродолжительное время без централизованного горячего водоснабжения, более целесообразной будет покупка проточника.

Конструкция

Корпус проточного электроводонагревателя обычно представляет собой цилиндр весом порядка 2 кг. Внутри находятся:

Нагревательный элемент

Бывает двух типов:

  • неизолированная спираль;
  • трубчатый электронагреватель (ТЭН).

Первый вариант — спираль в чистом виде — находится внутри блока из полимерных трубок, который в свою очередь заключен в прочный корпус из того же материала. Внутренний объем прибора с таким нагревателем достаточно мал, также мала и его масса, соответственно, аккумуляции тепла не происходит.

Устройство проточного водонагревателя

По этой причине после отключения питания водонагреватель остывает моментально, так что накипь на его внутренних стенках отложиться не успевает. В основном такие проточники применяются в бассейнах для подогрева воды, но иногда и в бытовых условиях — при наличии в воде большого количества солей жесткости.

ТЭН — это та же спираль, но помещенная в трубку из меди или латуни, заполненную кварцевым песком. Такой вариант более надежен с точки зрения электробезопасности.

Датчик протока либо его механический аналог

Данный элемент обеспечивает подачу питания на нагреватель в тот момент, когда будет зафиксировано движение воды. То есть аппарат включается автоматически, как только пользователь откроет кран. В простых моделях, не оснащенных электронной системой управления, датчика как такового нет.

Вместо него имеется мембрана, механически связанная с выключателем и реагирующая на давление воды. Недостаток такого решения в том, что при малом напоре в трубопроводе нагреватель может и не включиться.

Протоковый датчик

Датчик перегрева

Отключает питание нагревателя, если вода греется слишком сильно. Верхний порог обычно составляет +60 0С или +70 0С.

Удобно, когда на приборе имеется лампочка-индикатор срабатывания датчика перегрева. Без нее пользователю трудно понять, отключился ли водонагреватель из-за перегрева, либо вследствие неисправности.

Органы управления

С их помощью можно менять мощность нагрева и расход воды. Температура воды на выходе зависит и от того, и от другого. В приборах с электроникой обычно имеется возможность настройки желаемой температуры воды, а регулировку мощности и напора водонагреватель осуществляет сам. Значение температуры может выводиться на дисплей.

УЗО

Собственно, УЗО находится не в корпусе, а на сетевом шнуре. Полное название этого элемента — устройство защитного отключения.

Оно размыкает цепь в случае обнаружения утечки тока, которая имеет место при поражении пользователя током или при пробое фазы на заземленный корпус или на металлический трубопровод.

Любой имеющийся в санузле электроприбор, особенно контактирующий с водой, нужно подключать через УЗО. Но в случае с «проточниками» по причине их большой мощности производители решили не полагаться на благоразумие пользователей и сами оборудуют их УЗО.

УЗО не защищает цепь и прибор от короткого замыкания или скачков напряжения, как иногда пишут в Интернете. Так что наличие этого устройства не освобождает от необходимости устанавливать автоматический выключатель или предохранитель.

Принцип работы проточного водонагревателя

Потенциальному покупателю следует знать, что проточники делятся на две группы, которые работают немного по-разному:

Напорного типа

Такой водонагреватель врезается в водопровод где-нибудь до разветвления, так чтобы горячая вода могла подаваться в несколько точек водоразбора. Когда краны закрыты, он испытывает на себе давление водопровода, от того и называется напорным.

Принципиальная схема установки напорного проточного водонагревателя

Безнапорного типа

В обиходе часто называются «водонагревателями на кран» или «смесителями с нагревом». Для подключения такого прибора в водопровод врезается тройник, к отводу которого прикручивается кран.

Читайте также:  Жидкость для ирригатора: концентраты, растворы, бальзамы для полости рта

К этому крану и подключается водонагреватель. Таким образом, будет доступна только одна точка водоразбора с горячей водой.

Удобнее всего подключаться к отводу на стиральную машину, к которому нужно просто прикрутить тройник.

Еще проще подключиться к патрубку на смесителе, к которому прикручивается шланг с душевой лейкой. Правда, этот вариант будет не слишком удобен в эксплуатации: штатный душевой шланг и подводку на водонагреватель придется попеременно то прикручивать, то откручивать.

Безнапорный водонагреватель

Безнапорные проточники комплектуются изливом (этот элемент еще называют гусаком) и душевой лейкой особой конструкции, которые обеспечивают комфортную подачу воды при малом расходе. Если к водонагревателю подключить обычную душевую лейку, вода из нее будет вытекать не «дождиком», а одной струей. Если же увеличить расход, «дождик» появится, но вода станет прохладной.

Поставляемые в комплекте с водонагревателем излив и лейка не только рассчитаны на малый расход, но еще и имеют конструктивные элементы, позволяющие регулировать расход с сохранением параметров струи. К примеру, у модели Atmor Blue Wave 302-D имеющийся на лейке диск можно путем проворачивания перевести в 4 разных положения.

При этом будет меняться расход (а с ним и температура), но вода в любом случае будет вытекать в виде «дождика». Аналогично настраивается и излив, только насадки для него являются сменными.

Источник: https://delaemvannuu.ru/texnika/santexnika/kak-rabotaet-protochnyj-vodonagrevatel.html

Как работает и из чего состоит нагреватель воды

Специфика каждого вида водонагревателей подразумевает свои плюсы и минусы, а так же особенности ухода. Конечно, каждая модель имеет свои дополнительные функции, параметры и характеристики. Здесь указан наиболее общий, базовый принцип работы и устройства агрегатов для нагрева воды.

Устройство проточного водонагревателя

Электрические и газовые проточные водонагреватели имеют ряд общих черт, основанных на схожем принципе работы.

Вода в этих аппаратах не задерживается, а прямиком из водопровода попадает в водозаборную точку (душ или кран), предварительно нагревшись во время движения через нагревательный элемент.

Им является ТЭН – если это электрические водонагреватели, или теплообменник – если газовые. Основной момент – производительность и мощность аппаратов.

Какое количество воды может производить аппарат в единицу времени и, соответственно, температура воды зависят от этих характеристик.

Проточные водонагреватели могут быть разнообразной конфигурации. По схеме строения проточный аппарат имеет следующие составляющие:

  1. Вытяжная труба
  2. Теплообменник
  3. Газовая горелка
  4. Вентилятор (формирователь тяги)
  5. Пульт управления
  6. Датчик потока
  7. Горячая вода к крану
  8. Подвод газа
  9. Подвод холодной воды
  10. Холодная вода к крану

Принцип работы проточных водонагревателей может осуществляться двумя способами: напорным или безнапорным, и, соответственно, они делятся на два типа – однофазные и трехфазные.

Напорные или трехфазные агрегаты способны обслуживать как одну, так и сразу несколько водозаборных точек. Их принцип работы основан на  давлении при входе в устройство и внутри его.

А безнапорные или однофазные агрегаты, как правило, имеют дело только с одной водозаборной точкой, они работают при давлении только на входе в водонагреватель.

Нагревательный элемент

Нагревательным элементом в электрических проточных водонагревателях является так называемый ТЭН или термоэлектронагреватель, который может быть «мокрого» и «сухого» типа.

ТЭН «мокрого» типа предполагает его прямой контакт с водой, что, с одной стороны, производит максимально качественный нагрев воды и позволяет экономить электричество, а с другой – увеличивает риск поражения электрическим током в случае неполадок.

Тогда как ТЭН «сухого» типа предполагает наличие воздушного пространства между нагревательным элементом и водой, ТЭН в таких устройствах заключен в металлическую колбу. Сторонники «мокрого» типа считают, что такой вариант неэффективен, ведь воздух принято считать теплоизолятором.

Однако, специалисты, разрабатывающие «сухой» метод, говорят о высоком качестве работы, благодаря новым технологиям и прогрессивным конструкциям инструментов.

Горелка

Если говорить о газовых проточных водонагревателях, то здесь нагревательным элементом выступает газовая горелка.

Зажигать газ вы можете по-разному, в зависимости от модели аппарата, однако, на сегодняшний день более популярными считаются колонки с автоматическим или электронным розжигом, хотя не ушли в прошлое и модели с «кнопкой» или пьезой для зажигания газа.

С электророзжигом пламя автоматически генерируется при включении воды и затухает при выключении. Такие устройства способны самостоятельно возобновлять работу при перебоях в электроснабжении. Единственным минусом может служить то, что придется менять батарейки.

В газовом проточном агрегате температура воды зависит от ее объема, а так же мощности работы инструмента.

Мощность вы можете регулировать самостоятельно, однако, если вы увеличите напор воды или включите где-либо еще один кран, температура воды спадет.

Разработки не стоят на месте, и уже модели газовых проточных водонагревателей с модуляционной горелкой способны самостоятельно регулировать мощность, чтобы не возникало резких перепадов.

Теплообменник

Вода, нагреваясь, проходит через теплообменник, качество которого является очень важным для газовой колонки. Стальной теплообменник позволит вам сэкономить при покупке, но значительно сократит срок эксплуатации. Самым лучшим по праву считается медный теплообменник, который увеличивает не только время службы, но и КПД агрегата.

А что же происходит с продуктами сгорания, ведь мы имеем дело с газом, а не электричеством? Существует два типа водонагревателей: с открытыми и закрытыми камерами сгорания.

  Открытая камера сгорания предполагает выход отходов в дымоход, а закрытая  – принудительный отвод продуктов в специальное устройство (коаксиальный дымоход).

Важным является то, что такой аппарат очень реагирует на сильные перепады давления воды.

Регуляционные и защитные элементы

Регулировать температуру и производить контроль работы водонагревателя – функция термостата. Именно он защищает аппарат от перегрева и непредвиденных поломок.

Система регулировки происходит следующим образом: вы самостоятельно устанавливаете нужную вам температуру при помощи терморегулятора, а термостат автоматически ее поддерживает до тех пор, пока вам опять не захочется ее изменить.

Если уровень воды падает менее чем на 3-5%, термостат отключает устройство, а точнее, прекращает работу ТЭНа.

Очень важным элементом, как в электрических, так и в газовых водонагревателях является магниевый анод. Он защищает практически все элементы от коррозии. Не будь его, агрегаты служили бы не более полугода, именно через такое время следует периодически менять анод.

Но для защиты устройства немаловажную роль играет и внутреннее покрытие бака.  Оно может быть из стеклофарфора, эмали, высокотемпературной керамики, пенополиуретана или другого материала.

Необходимой так же является теплоизоляция бака, чем она выше и качественнее, тем меньше тепловых потерь и затрат на нагрев воды. Особую роль теплоизоляция играет, конечно, в накопительных водонагревателях.

Мощность их может быть абсолютно любой, она может составлять 3300 Вт, как, например, в модели Ariston Bravo M 3323 U-PV1 или 25,1 Вт в модели Bosch WST 120 RO, а может составлять 26200 Вт, как в моделях Bosch GWH 15-2 COD H и Bosch GWH 15-2 CO P.

Производительность водонагревателя узнается по характеристике «минимальный поток воды». Так модель Термекс ID 80 H (RZB80-D) при мощности 2000Вт имеет минимальный  поток воды – 6 л/мин.

Некоторые аппараты содержат и сведения о максимальной температуре нагрева, например в Термекс ID 80 H (RZB80-D) она составляет 60 градусов С.

Накопительные водонагреватели

Схема накопительного водонагревателя выглядит примерно следующим образом:

  • корпус;
  • бак, защищенный специальным покрытием;
  • магниевый анод;
  • термоизоляция;
  • камера сгорания, открытого или закрытого типа, либо электрический ТЭН;
  • термостат;
  • у газовых агрегатов вытяжной колпак, газовая горелка;
  • блок управления;
  • система защиты;
  • температурный датчик;
  • предохранительный клапан;
  • электрический кабель (для электрических моделей);
  • лампочка-индикатор.

Принцип работы накопительных водонагревателей основан на том, что холодная и горячая вода имеют разную плотность. Так в аппарате она расположена слоями, внизу – холодная (она имеет большую плотность), вверху – горячая.

Холодная вода попадает и, не смешиваясь с горячей, выталкивает ее к водозаборной точке. В связи с этим вы получаете непрерывный поток стабильно горячей воды, без каких-либо сбоев в работе и лишних затрат. Нагрев воды осуществляется благодаря ТЭНу или газовой горелке, в зависимости от типа аппарата.

Накопительные модели обеспечат стабильно горячую воду из нескольких водозаборных точек.

Бак

Резервуар с водой в электрических моделях может достигать от 10 до 100 и более литров, соответственно, и время нагрева будет варьироваться, исходя из габаритов и мощности аппарата.

Так в модели Ariston PRO ECO 80 H объемом 80л время нагрева составляет 186 мин, а в модели Термекс IF 30 V (RZB30-F) объемом 30 л – всего 50 мин. Однако в водонагревателе Ariston TI SHAPE Plus 100 H EE, объем которого 100л, вода нагревается всего за 170 мин, при мощности 1500 Вт.

Внутри бак должен быть покрыт высококачественными экологически чистыми материалами, ведь качество воды, ее температура, а так же срок годности прибора  зависит именно от них.

Объем баков газовых моделей может составлять более чем 300 л, так модель Ariston NHRE 60 имеет объем 350л. Накопительные водонагреватели – это еще и мощнейшие в своем роде устройства: мощность того же Ariston NHRE 60 составляет 67000 Вт, а у Ariston NHRE 18 – 22000 Вт при объеме в 175 л.

Все накопительные аппараты в свою очередь делятся на вертикальные и горизонтальные, в зависимости от своей конфигурации. Некоторые модели, такие как Термекс IF 50 V (RZB50-F) являются образцами плоских водонагревателей нового поколения.

Термоизоляция

При заборе горячей воды, холодная поступает в накопительный водонагреватель автоматически и нагревается до заданной температуры.

В газовых моделях тепло передается через камеру сгорания, а продукты горения выходят через специальные трубы внутри бака за счет естественной или принудительной тяги, в зависимости от того, открытая это или закрытая камера сгорания.

  Выключенный аппарат еще долгое время сохраняет горячую воду благодаря теплоизоляции, благодаря ей же обеспечивается и прекрасное качество воды. В таких агрегатах маловероятно образование накипи.

Это качество очень важно именно для накопительных моделей, так как их основные функции  – нагрев и хранение воды. Чем выше термоизоляция – тем экономнее использование устройства и тем лучше само качество воды.

Анод

И, конечно же, никуда не обойтись без анода, который передает поток электродов к тому месту, где есть или намечается повреждение в защитном покрытии. От качества магниевого анода зависит и длительность службы водонагревателя. Соответственно, если вы не поскупитесь приобрести дорогой и качественный аппарат, вам не придется в скором времени менять в нем анод.

Как правило, накопительные водонагреватели имеют даже больше функций, чем проточные. Так модель Термекс ER 100 V  имеет функцию антибактериальной очистки воды, а Термекс Ultra Slim RZL 40 – функцию ускоренного нагрева воды.

Система защиты

Автоматическая система защиты предохранит аппарат от «замерзания» и перегрева. Стоит сказать, что система защиты в накопительных водонагревателях включает в себя систему клапанов, которая иногда носит название «группа безопасности». Предохранительный или редукционный клапан пропускает воду только в одном направлении и контролирует давление воды внутри бака.

Читайте также:  Обзор apple watch series 2: характеристики и возможности

Особенность этой группы состоит в том, что она не всегда идет в комплекте с самим водонагревателем и иногда приходится приобретать её отдельно.

Редуктор давления призван компенсировать перепады давления воды в системе водопровода. Если он не входит в комплект, его стоит приобрести дополнительно, однако, установка его достаточно сложна и требует вмешательства специалистов.

Система управления

Существуют водонагреватели с гидравлической и электронной системой управления. Разница между ними состоит в том, что гидравлическое управление зависит от давления воды на выходе: чем оно выше, тем ниже температура воды.

А электронное управление осуществляет микропроцессор, встроенный в аппарат. Это очень удобно, так как независимо от напора вы будете получать воду необходимой температуры. Такой функцией обладают модели Ariston AM 50SH2.

0 Ei3 FE и Термекс ID 80 H (RZB80-D).

Устройство бойлера косвенного нагрева

Собственно, почему нагрев называется косвенным? В бойлере вода нагревается не непосредственно от нагревательного элемента, а через промежуточный теплоноситель – антифриз или ту же воду. То есть от системы отопления или отопительного котла она идет через змеевик (теплоноситель) и нагревает воду непосредственно в самом бойлере.

Устройство бойлера содержит в себе все те же компоненты, что и обычные водонагреватели:

  1. Индикатор температуры
  2. Трубчатый теплообменник
  3. Гильза термоэлемента
  4. Сухой керамический термоэлемент
  5. Рабочий термостат с наружным блоком управления; предохранительный термостат
  6. Крышка электроподсоединения
  7. Труба подачи холодной воды
  8. Гильза рабочего и предохранительного термостата
  9. Труба подачи теплой воды
  10. Магниевый анод
  11. Стальной эмалированный резервуар
  12. Полиуретановая изоляция 42 мм без фреона
  13. Кожух водонагревателя
  14. Циркуляция – только в нагревателях с теплообменником 1 м2
  15. Второй выход для горячей воды.

Специфичным будет только: змеевик (трубчатый теплообменник)

Это греющий элемент в стальном патроне, через который проходит вода или антифриз. Он подключается к системе или котлу отопления через отдельный контур с насосом.

Время нагрева воды напрямую зависит от мощности и площади поверхности змеевика.

Он может быть «двойным», такой теплообменник имеет меньшую высоту свивания и обеспечивает более мощный и концентрированный нагрев. А так же возможен «змеевик в змеевике», который находится глубоко в бойлере для равномерного и плодотворного нагрева воды. Покрыт он специальной эмалью, соответствующей всем гигиеническим нормам.

Диффузор

На входе холодной воды он разделяет ее с горячей, чтобы не снижать температуру. К тому же он регулирует направление потока.

Циркуляционный насос

Обеспечивает необходимый проток через змеевик и поддерживает заданный уровень температуры воды.

Бак бойлера может быть объемом как 60 так и 200 литров, настенного или напольного типа. Диапазон мощности может варьироваться от 10 до 45 кВт.

Источник: https://www.vseinstrumenti.ru/santehnika/vodonagrevateli/articles/ustrojstvo_i_rabota/

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Как известно, «без воды и ни туды и ни сюды». А уж без горячей – и подавно. Ни помыться, ни посуду помыть, ни умыться.

Особенно остро ощущается нехватка горячей воды летом, когда практически в каждом городе на пару недель встают котельные для профилактического ремонта и проведения обслуживания соответствующей инфраструктуры. В этот период спасет водонагреватель (или как их еще называют — бойлер), который вернет ощущение комфортной жизни. В тоже время, он будет незаменим для жителей загородных домов.

Существуют довольно много видов устройств для нагрева воды, среди которых нагреватели газовые, дровяные и прочие – эти водогрейный устройства применимы исключительно в загородных домах.

Или, например, газовые, используются в некоторых старых многоквартирных домах.

Но там отключение горячей воды не бывает – эти дома просто не подключены к сетям горячего водоснабжения и изначально проектировались для использования с газовыми «колонками», как мы привыкли их называть.

Рассмотрим более универсальные водонагреватели – электрические. Их можно поставить практически в любой квартире доме или на даче.

Электрические водонагреватели по способу нагрева подразделяются на 2 типа:

  • Накопительный водонагреватель
  • Проточный водонагреватель

Чем отличается проточный водонагреватель от накопительного?

  • Во-первых, размерами. Проточный водонагреватель гораздо меньше по размерам.
  • Во-вторых, ценой. Накопительный водонагреватель дороже, иногда на порядок, чем проточный.
  • Ну и наконец – принципом работы.

Давайте рассмотрим устройство каждого типа водонагревателя в отдельности.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Типичная конструкция водонагревателя накопительного типа представлено на изображении ниже.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Устройство накопительного водонагревателя:

  1. Корпус водонагревателя. Он закрывает все внутренности нагревателя и может быть выполнен из различных материалов: пластик, металл, нержавеющая сталь или, алюминий (в дорогих моделях). Корпус может быть дополнительно декорирован любым образом.
  2. Теплоизоляция водонагревателя. Используется для того, чтобы исключить потери тепла. Чем лучше теплоизоляционный слой – тем более эффективно работает водонагреватель и тем экономнее обходится его эксплуатация. Таким образом, получается термос, который сохраняет теплую воду длительное время.
  3. Внутренний бак водонагревателя.
  4. Труба для подачи горячей воды потребителю. Как известно из курса физики, горячая вода всегда будет находится выше холодной. По этой причине забор происходит в верхней точке нагревателя.
  5. Трубка подачи холодной воды.
  6. Анод для сбора накипи. Изготовлен из материала, содержащего большое количество магния. Предназначен для защиты тэна. Накипь, которая будет оседать на тэне, собирается анодом, а ТЭН (Тепло-электро-нагреватель) сохраняется чистым.
  7. Нагревательный элемент. Составлен из ТЭНа и термостата. ТЭН, как ясно из названия, нагревает воду, а термостат контролирует температуру нагрева воды и включает или отключает ТЭН.
  8. Термостат. Предназначение описано в 7-м пункте.
  9. Указатель нагрева воды. Бывает стрелочным или цифровым. По показаниям стрелочного указателя можно лишь примерно ориентировать о температуре воды в баке. Цифровой указатель – атрибут более дорогих нагревателей и позволяет точно узнать значение температуры воды.
  10. Защитная крышка.

Внимание! Для подключения водонагревателя требуется напряжение 220 В, поэтому обязательно нужна защита, предотвращающая поражение человека электрическим током.

Устройство проточного водонагревателя электрического

Внутреннее устройство водонагревателя показано на рисунке

Устройство проточного водонагревателя электрического

Устройство проточного водонагревателя:

  1. ТЭН;
  2. Выключатель (в некоторых моделях – ступенчатая регулировка мощности нагрева);
  3. Клеммы подсоединения электропитания;
  4. Роторный компрессор (не во всех нагревателях);
  5. Кран подачи холодной воды;
  6. Выход нагретой воды;
  7. Отверстия для крепления прибора к стене.

Принцип действия водонагревателя

Как видно из изображений, устройство проточного и накопительного водонагревателя имеет один общий элемент – ТЭН. В остальном – это очень различные приборы. Соответственно и принцип работы проточного и накопительного водонагревателей разный.

Осуществляется путем увеличения (вода более холодная) или уменьшения (вода более горячая) напора воды – ведь чем больше напор воды, тем больше потребуется мощность, чтобы ее нагреть. Также, в некоторых приборах предусмотрена ступенчатая регулировка потребляемой мощности.

Принцип действия проточного водонагревателя (следует из названия) нагревает проточную воду моментально, а накопительный – работает по принципу электрочайника – нагрел необходимый объем воды и выключился. Отсюда видно уже первое различие – это потребляемая мощность, а следовательно, объем потребленной электроэнергии.

Также несложно понять и еще одно очевидное различие – это размеры. Проточные водонагреватели редко бывают больше размеров чемодана от электродрели.

А вот накопительные – бывают и размером с футбольный мяч (объем около 5 литров), и размером со шкаф (тут уже никак не меньше 150 литров).

Значит, обязательно надо продумать, как и где будет крепиться нагреватель и сколько будет места для размещения.

Какой водонагреватель выбрать – проточный или накопительный?

Нагрузка на электросеть

Первое, на что надо обратить внимание, это электропроводка в доме, котором вы живете. Если проводка достаточно новая или в вашей квартире установлена электрическая плита, то смело можно брать проточный водонагреватель.

С очень большой вероятностью, проводка в вашем доме (квартире) выдержит и 5 и 6 кВт, которые могут потреблять проточные водонагреватели.

Проточные нагреватели бывают и менее мощные (2-3,5 кВт), но на выходе будет идти тоненькая струйка теплой воды.

Если вы не уверены в состоянии проводки (скажем, в старых домах проводка редко бывает в хорошем состоянии, да и не была рассчитана на подключение мощных приборов) или у вас установлена газовая плита, то следует остановить выбор на накопительном водонагревателе. Можно выбрать прибор с небольшой потребляемой мощностью – он все равно нагреет воду. Тут только вопрос времени – чем более слабый по мощности прибор приобретается, тем дольше он будет греть воду.<\p>

Источник: http://remontonly.ru/ustrojstvo-elektricheskogo-vodonagrevatelya-nakopitelnogo.html

Проточный водонагреватель электрический и его применение

Летний сезон связан с выездом на дачу, ремонтом городских водных артерий, отсутствием горячего водоснабжения. Проточный электрический водонагреватель, компактное устройство, решит проблему.

Достоинство прибора в моментальном нагреве проточной воды в кране или для душа. Не требуется аккумулирующая ёмкость, занимающая место.

За счёт встроенных в рубашку нагревательных элементов, проходящая вода, омывая их, нагревается.

Принцип работы проточных водонагревателей

В принципе, разводка горячей воды не нужна. Подогретая вода может подаваться по линии холодной воды, но тогда её нельзя разбавить.

Существует две принципиально различных схемы подогрева – проточная напорная и безнапорная. В данном случае схема считается безнапорной, так как вход воды на подогрев после задвижки, и её свободное истечение на душ проходит под атмосферным давлением.

В этой схеме применяют регулятор температуры, расход на поступлении определяет пользователь вручную. Схема включает клапан отключения питания при отсутствии воды в трубе. Это предохраняет от перегрева воды и аварии.

Проточный электрический водонагреватель может работать на мощности 2-8 кВт и не требует отдельной проводки.

Напорная проточная система сложнее. Для того чтобы получить необходимые параметры расхода и температуры, задействованы две регулирующие системы – по давлению и температуре.

Напорные системы сложны, используют дополнительные опции, и стоимость их намного больше. Но они рассчитаны на подключение нескольких точек отбора, и включаются автоматически при появлении протока в трубе.

Система требует отдельного провода, рассчитанного на мощность прибора.

Чтобы вода при нагревании не создавала отложений на тенах, её подвергают магнитной обработке встроенным с систему компактным активатором. Водонагреватель электрический проточного действия является альтернативой бойлеру.

У оборудования одни задачи, но разный принцип действия. В бойлере вода нагревается постоянно, мощностью 1-2 кВт, для проточного нагрева необходимо подать залп мощностью 3-30 кВт в зависимости от выбранного оборудования.

С другой стороны лишняя вода в ёмкости остывает, энергия расходуется непроизводительно.

Устройство проточных нагревателей

Многочисленные модели проточных нагревателей используют сходные способы нагревания. Бренды различают по дизайну и применяемым материалам в компоновке изделий. Установка электрического водонагревателя проточного на душ выполняется из моделей напорного и безнапорного ряда.

Малая мощность безнапорных устройств не позволяет получить воду, теплее 60 С. Но такая температура является стандартной для подачи теплоносителя в магистрали централизованного отопления. Безнапорный обогреватель в силах обслужить только одну точку разбора.

Однако прибор компактный, легко устанавливается своими силами и может обеспечить потребность при условии использования специальной насадки. За счет разного сечения входа и слива воды, происходит регулирование времени нахождения жидкости в камере нагрева.

Истечение из узкого конца создаёт комфортное давление.

Источник: https://glav-dacha.ru/protochnyy-vodonagrevatel-yelektricheskij/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector