Виды электрических водонагревателей

Водонагреватели

Самыми удобными в монтаже и эксплуатации считаются электрические бойлеры (водонагреватели). Это обусловлено не только легким доступом к электросети, по сравнению с газопроводом, но и комфортом использования оборудования, в отличие от твердотопливных аналогов.

Электрические водонагреватели отличаются преимущественно способом нагрева воды. Большинство моделей состоят из закрытой теплосберегающей емкости и нагревающего элемента, снабжены датчиками температуры, антикоррозийными устройствами, терморегуляторами, предохранительными клапанами. Некоторые модели укомплектованы пультами дистанционного управления.

Подача и расход воды осуществляются через два отверстия, одно из которых предназначено для наполнения бака через систему водопровода либо вручную с помощью заливной воронки. Во второе отверстие вмонтирован кран для регулирования потока горячей воды.

Итак, тема этой статьи:

Виды электрических водонагревателей

В этой статье подробно разберём виды и типы водонагревателей, особенности их устройства и применения, принципы работы, технические характеристики и нюансы подключения электрических водонагревателей.

ТЭНовые электрические водонагреватели

Тэновые водонагреватели

К наиболее распространенным электрическим бойлерам относятся ТЭНовые модели, состоящие из бака со встроенным рабочим элементом, который по своей конструкции напоминает обычный бытовой кипятильник.

ТЭН представляет собой герметичную металлическую трубку с размещенной внутри нитью накаливания. Свободное пространство заполнено кварцевым песком, который изолирует токоведущую часть от корпуса прибора.Из-за конструкции ТЭНа подобные бойлеры называют еще и трубчатыми.

Сегодня это самый распространенный и привычный тип бытовых водонагревателей. Это обусловлено простотой монтажа, относительной безопасностью эксплуатации, отсутствием необходимости сбора различных проектировочных и разрешительных документов.

ТЭНовые бойлеры имеют следующий ряд важных технических характеристик:
  • мощность ТЭНа;
  • объем накопительного бака;
  • материал, использованный для изготовления емкости;
  • тип покрытия внутренней поверхности бака и способ его нанесения;
  • способ подачи и расхода воды;
  • количество ТЭНов в одном баке;
  • тип ТЭНа.

Мощность ТЭНовых бойлеров варьируется в пределах 1-6 кВт и выше, в зависимости от объёма нагреваемой воды. Она должна соответствовать размерам водонагревателя и способу подачи воды.

Чем больше жидкости вмещает накопительный бак, тем мощнее требуется ТЭН. Накопительные и наливные бойлеры расходуют меньше электроэнергии, чем проточные модели.

До недавнего времени во всех ТЭНовых бойлерах нагревательный элемент был расположен непосредственно внутри бака. Примерно 10 лет назад производители начали выпускать бойлеры с так называемым сухим ТЭНом. Его главной отличительной чертой является изолированность от воды.

Мокрый тэн сухой тэн отличия

Замена сухого ТЭНа — дело простое и нетрудоемкое. Достаточно открыть дверцу, расположенную на внешней обшивке устройства, и заменить вышедшую из строя деталь, не выпуская воду из накопительного бака.

Непосредственный контакт мокрого ТЭНа с водой приводит к быстрому накоплению отложений на его поверхности, перегреву рабочего элемента и его выходу из строя. Сухой ТЭН лишен этого недостатка.

Электродные электрические водонагреватели

Электродные водонагреватели

Принцип работы таких бойлеров основан на прямом преобразовании электрической энергии в тепловую в результате протекания тока через воду, находящуюся между двумя электродами. Ток преодолевает электрическое сопротивление воды — это приводит к выделению тепловой энергии, которая расходуется на нагрев жидкости. Такие бойлеры менее востребованы, чем ТЭНовые.

Малый спрос населения на электродные водонагреватели объясняется рядом их недостатков:

  1. Качество воды непосредственно влияет на срок эксплуатации и бесперебойность работы прибора.
  2. Эффективность работы установки непосредственно зависит от исходной температуры и состава воды.
  3. Во время работы прибора происходит электролиз воды и растворенных в ней солей.
  4. Электроды подвергаются электрохимической коррозии, поэтому в процессе нагрева происходит загрязнение воды ржавчиной и веществами, выделяемыми при электролизе.
  5. Взрывоопасность оборудования, вызванная выделением электролизных газов.

Все эти недостатки стали причиной того, что электродные водогрейные установки чаще всего используют в технических целях. Они оптимально подходят для снабжения горячей технической водой промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Их часто используют для поставки горячей воды в хозяйственные постройки, такие как теплицы, коровники, свинарники, птичники. Поставка питьевой горячей воды с помощью электродных водонагревателей возможна только в комплексе с использованием бойлера теплоакуммуляторного типа или теплообменника, но это не всегда эффективно и целесообразно.

Электродным водонагревателям удается сохранить свое место на рынке бытовых приборов благодаря существенным преимуществам, к главным из которых относятся следующие:

  1. Сравнительно невысокая стоимость установки и низкий уровень затрат на нагрев воды.
  2. По сравнению с ТЭНовыми, электродные нагреватели отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД).
  3. Нагревательные элементы (электроды) могут функционировать более семи лет.
  4. Простота устройства позволяет производить профилактику и ремонт прямо на месте использования и без особых затрат.
  5. Прямое преобразование переменного тока в тепловую энергию позволяет получить ярко выраженный бактерицидный эффект.

Электродный и тэновый водонагреватели - отличия

Ввиду работы устройства под напряжением, опасным для жизни человека, наряду с общепринятыми условиями эксплуатации электроприборов следует соблюдать и несколько особых мер безопасности:

• вблизи котла недопустимо размещать взрыво- и пожароопасные объекты, щелочи, кислоты и другие агрессивные вещества; • относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 80%.

Индукционные электрические водонагреватели

Индукционный водонагреватель

Вслед за индукционными варочными панелями на мировом рынке появились и водонагреватели с подобным принципом работы. И если кухонные плиты уже завоевали популярность среди большой доли потребителей, приборы, использующие индукционный принцип нагрева воды, чаще вызывают у потенциальных покупателей любопытство, чем желание приобрести.

Нагрев воды в индукционном устройстве происходит с помощью тепловой энергии, которая выделяется в результате протекания вихревых токов во внутреннем пространстве катушки индуктивности.

Схема индукционного водонагревателя

Конструкция индукционного бойлера проста и включает в себя следующие элементы:
  1. Инвертор — элемент, повышающий частоту электрического тока.
  2. К инвертору подключена катушка индуктивности, генерирующая магнитное поле.
  3. Катушка обвивает трубу, по которой протекает нагреваемая вода.

Ток высокой частоты, протекая по катушке индуктивности, создает переменное магнитное поле, в котором возникают вихревые токи. Они приводят к нагреву медной трубки с протекающей по ней водой.

Индукционные водонагреватели имеют следующий ряд преимуществ:
  1. Их мощность на порядок выше, чем у подобных приборов, использующих другие способы нагрева воды.
  2. Несмотря на высокую мощность, экономия электроэнергии в индукционных приборах составляет 30-50%.
  3. Проведение профилактических мероприятий требуется максимум 1 раз в 10 лет.
  4. Срок службы индукционного бойлера составляет более 25 лет.
  5. Нагрев воды с помощью переменного магнитного поля предотвращает накопление отложений на стенках сосуда.
  6. Благодаря воздействию вихревых потоков на все пространство трубы, заполненной водой, она нагревается гораздо быстрее, чем в ТЭНовых или электродных бойлерах.

Сравнительно высокая стоимость индукционных водонагревателей — чуть ли не единственный их недостаток.

В процессе эксплуатации этого оборудования требуется соблюдать некоторые меры безопасности, основная из которых предусматривает сокращение до минимума время пребывания людей рядом с работающим устройством, дабы исключить негативное воздействие магнитного поля на организм.

Учитывая, что индукционные водонагреватели появились совсем недавно, у конструкторов есть еще масса возможностей для усовершенствования этого бытового прибора. В ближайшем будущем у покупателей есть шанс получить еще более функциональный и экономичный бойлер за меньшую цену.

Накопительные электрические водонагреватели

Накопительный водонагреватель

Необходимость в одновременном использовании горячей воды из нескольких точек (кухня, ванна) в сочетании с большим, но периодическим расходом требует приобретения накопительного бойлера.

Он представляет собой емкость, постоянно заполненную водой, температура которой поддерживается в заданном диапазоне с помощью терморегулятора. Восполнение объема происходит одновременно с расходованием воды.

Устройство Накопительного водонагревателя

В зависимости от типа рабочего элемента, накопительные водонагреватели подразделяются на ТЭНовые и электродные.

Размеры накопительных бойлеров отличаются в зависимости от объема вмещаемой воды:

  1. Самые маленькие ТЭНовые водонагреватели вмещают 10-15 литров. Чаще всего их используют для подачи горячей воды на кухню.
  2. Баки объемом 50-80 литров пользуются наибольшей популярностью среди среднестатистических потребителей.
  3. Менее востребованными считаются бойлеры объемом 150-200 литров.
  4. Существуют водонагревательные баки, вмещающие от 600 и более литров, но их используют для обеспечения горячей водой промышленных объектов.

Емкость накопительного бойлера снаружи покрыта теплоизоляционным материалом, который представляет собой экологически чистый продукт, повышающий целесообразность использования электроэнергии и препятствующий перегреву воздуха в помещении, особенно в жаркий сезон.

Он защищен внешним корпусом, который в бюджетных моделях может быть изготовлен из дешевых сплавов или из пластика. Внутренний бак должен быть более прочным и менее подверженным воздействию коррозии, высоких температур и накипи. Основой для его изготовления служит стальной лист.

Существует три типа покрытия, предназначенного для защиты внутренней стороны обычной стальной поверхности от коррозии и известковой накипи:

  • стеклоэмаль;
  • стеклофарфор;
  • титановое порошковое напыление.

Первые два типа материалов хорошо справляются с коррозией и накипью, однако боятся резких перепадов температуры и чрезмерного нагрева.

При несоблюдении температурного режима стеклоэмаль и стеклофарфор покрываются микротрещинами — это приводит к сокращению срока эксплуатации бака.

Титановое покрытие, напротив, не боится температурных испытаний, но сварочные швы емкости остаются уязвимыми, к тому же цена таких бойлеров выше. С целью предотвращения образования ржавчины на сварочных швах внутри бака устанавливают магниевый анод.

Нержавеющая сталь — лучший материал для изготовления внутреннего бака, не требующий дополнительной обработки. Необходимость периодической очистки такой поверхности от накипи нисколько не сокращает срок эксплуатации бойлера.

Важная особенность некоторых накопительных водонагревателей — наличие двух источников тепла с возможностью управления ими. Один нагревательный элемент поддерживает температуру в спокойном состоянии, а в случае необходимости быстрого расхода большого объема горячей воды включается второй источник тепла.

Проточные электрические водонагреватели

Проточный водонагреватель

Такие бойлеры имеют небольшие габариты за счет отсутствия накопительного бака. Они нагревают воду во время ее протекания через небольшую емкость, в которой размещен источник тепла.

Виды проточных нагревателей

У проточного водонагревателя время подогрева воды должно быть сокращено до минимума. Пропускная способность таких приборов непосредственно зависит от их мощности.

Домашний кухонный проточный водонагреватель

ТЭН мощностью 6-8 кВт способен прогреть 3-4 литра воды в минуту. Чтобы в течение одной минуты согреть 10-14 литров воды, потребуется мощность не менее 27 кВт и надежная электропроводка.

Проточные водонагреватели имеют следующие преимущества:
  • компактные приборы просты в обслуживании, занимают мало места и не требуют дополнительных затрат при транспортировке;
  • отсутствие накопительного бака снижает вероятность затопления жилья — достаточно перекрыть подачу воды, чтобы остановить утечку;
  • проточные водонагреватели отличаются сравнительно невысокой стоимостью, по сравнению с накопительными моделями.
К основным недостаткам бытовых проточных бойлеров относятся следующие:
  • низкая пропускная способность при малой мощности — до трех литров в минуту;
  • необходимость монтажа трехфазной электропроводки для возможности использования проточного бойлера с пропускной способностью более 10 л воды горячей в минуту;
  • низкая температура подаваемой воды в зимний период существенно снижает эффективность использования оборудования;
  • подключение к маломощному прибору нескольких точек потребления воды нецелесообразно из-за возникновения проблем при их одновременном использовании.

Доступные цены в сочетании с малыми габаритами и весом проточных бойлеров позволяют компенсировать отсутствие возможности подключения к маломощному прибору нескольких точек потребления путем установки на каждую из них отдельного нагревателя.

Если есть возможность подключения к трехфазной сети, можно установить более мощный бойлер с целью компенсации снижения эффективности его работы в холодное время года.

Основные типы электрических водонагревателей мы рассмотрели. Теперь рассмотрим: какие нюансы следует учитывать при выборе электрического водонагревателя?

В погоне за высоким уровнем комфорта многие потребители спешат в магазины, надеясь, что грамотные специалисты помогут выбрать оптимальную модель бойлера. Это правильно, но только отчасти.

Прежде чем отправиться за покупкой, стоит обдумать ряд вопросов, которые нужно будет задать продавцам-консультантам, чтобы не упустить важных нюансов.

Прежде всего требуется определить условия эксплуатации бойлера:
  1. Количество людей, которые будут пользоваться горячей водой.
  2. Количество точек потребления.
  3. Параметры конечного продукта, необходимые потребителям.
  4. Состояние электропроводки и возможности электросчетчика.
Далее возникает ряд важных вопросов. Первый из них — какой нагреватель выбрать: проточный или накопительный?

Проточный бойлер оптимально подходит для использования в малогабаритных помещениях, где нецелесообразно отводить большую площадь для размещения накопительной водогрейной установки.

Если выбор пал на проточный бойлер, необходимо определить его оптимальный тип: напорный или безнапорный. Последний будет греть воду только для одного крана, напорный способен обеспечить подачу горячей воды сразу в несколько точек потребления.

Тип накопительного бойлера можно выбрать в зависимости от материальных возможностей. ТЭНовые и электродные модели стоят дешевле, индукционные — дороже.

Гарантийный срок службы непосредственно зависит от материала накопительного бака и типа его защитного покрытия. Дольше всех служат бойлеры с внутренней емкостью из нержавеющей стали или с титановым покрытием, а также индукционные водонагреватели.

Особое внимание стоит обратить на вид теплоизоляционного материала. Поролон имеет непродолжительный срок службы и хоть слабо, но проводит тепло. Оптимальным вариантом считается теплоизоляция из пенополиуретана или минеральной ваты.

Пользователи, желающие иметь возможность устанавливать дополнительные параметры работы: оптимальную температуру, таймер, интенсивность нагрева во время использования ночного сниженного тарифа на электроэнергию, могут купить бойлер с электронным управлением.

Гидравлическое управление не способно регулировать нагрев, а без температурного ограничителя может представлять опасность. Бойлеры с таким управлением стоят дешевле и реже выходят из строя.

Гидравлическое управление проточным водонагревателем

После высказанных пожеланий и полученных предложений нужно тщательно изучить содержание паспорта прибора, а в случае необходимости — попросить у консультанта дополнительных разъяснений по непонятным пунктам.

Ни в коем случае нельзя отказываться от услуг по доставке и монтажу водонагревателя, даже если за них придется немного доплатить.

При обнаружении неисправностей это позволит избежать дополнительных материальных затрат из-за отказа в гарантийном ремонте по причине неправильной транспортировки и монтажа оборудования.

Стоит поинтересоваться, есть ли поблизости пункты гарантийного обслуживания, имеют ли они необходимые запчасти к выбранной модели.

Нюансы подключения электрического водонагревателя

Безотказная работа оборудования в большей степени зависит от правильного монтажа. Бойлер подключается к водопроводной сети и работает под напряжением, опасным для жизни человека, поэтому в целях безопасности его монтаж и подключение стоит доверить квалифицированным специалистам.

Для владельцев новых бойлеров, желающих проконтролировать работу нанятых специалистов или же самостоятельно подключить оборудование, существует ряд рекомендаций, которых следует придерживаться.

Прежде всего необходимо подготовить расходные материалы и комплектующие детали:
  • кран водопроводный нужного диаметра;
  • тройники и другие фитинги;
  • специальные фильтры для очистки воды;
  • предохранительный клапан;
  • полипропиленовые или гибкие сантехнические трубы;
  • лён, ФУМ-ленту или другой материал, предназначенный для уплотнения резьбовых соединений;
  • однополюсную или трехполюсную розетку (зависит от количества фаз для электропитания ТЭНов) с защитой от влаги и пыли;
  • силовой трехжильный или пятижильный кабель с медной жилой сечением от 2,5 кв. мм и выше (рассчитывается, исходя из мощности нагревательных элементов бойлера);
  • специальную вилку с контактами заземления;
  • систему уравнивания потенциалов (СУП);
  • устройство защитного отключения (УЗО).

Все электрические комплектующие должны быть рассчитаны на потребляемый ток прибора. Водонагреватели любого типа примерно одинаково подключаются к водопроводной и электрической сетям, за исключением некоторых незначительных нюансов.

Перед подключением нужно надежно закрепить бойлер на стене в специально отведенном для него месте.

Далее нужно выполнить следующие действия:
  1. Перекрыть подачу воды вводным вентилем.
  2. Установить запорный кран между врезкой в стояк и трубой, подающей воду в бойлер
  3. К штуцеру крана нужно подключить фильтр и предохранительный клапан так, чтобы стрелки на их корпусах соответствовали направлению движения воды.
  4. К выходному штуцеру клапана следует подключить трубу, соединяющую его с отверстием для подачи холодной воды в бойлер.
  5. К выходному отверстию бойлера необходимо подключить трубопровод, соединяющий устройство с точкой потребления горячей воды.
  6. После выполнения описанных выше действий нужно открыть запорные краны, дождаться заполнения накопительного бака водой и проверить места соединений на предмет утечки.

Все резьбовые соединения нужно надежно уплотнить льном или другим материалом, исключая избыточное затягивание деталей с целью предотвращения их разрушения.

После проверки герметичности системы можно начать подключение бойлера к электросети. В каждом техническом паспорте оборудования находится схема подключения, которую необходимо соблюдать неукоснительно.

Схема подключения накопительного водонагревателя

Во время выполнения монтажных работ необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

1. Категорически запрещено включать в электросеть бойлер, не заполненный водой. Это может привести к выходу нагревательного элемента из строя.

2. Производить любые профилактические и ремонтные работы, открывать крышку бойлера можно только после его отключения от электросети. Обслуживание оборудования, находящегося под напряжением, крайне опасно не только для здоровья, но и для жизни.

3. Какой бы ни была схема подключения водонагревателя к электросети, обязательно нужно произвести его заземление.

Подключение бойлера с помощью вилки и розетки — это удобно, но с течением времени контакты в разъемном соединении ослабевают и покрываются оксидной пленкой, имеющей высокое электрическое сопротивление. В результате такое соединение перегревается — это может привести к короткому замыканию и возгоранию из-за ухудшения свойств изоляции.

С целью повышения надежности эксплуатации оборудования с мощным нагревательным элементом следует выполнить подключение одним неразрывным отрезком кабеля с расчетным сечением жилы напрямую к распределительному щиту — это предотвратит перегрев и возникновение короткого замыкания.

заключение

Вот и закончилась наша краткая статья про водонагреватели. Надеюсь, она была полезна и мои читатели почерпнули для себя кое-что новое из этой статьи.

При выборе, покупке, эксплуатации электрических водонагревателей будьте особенно осторожны. С электричеством шутки очень плохие, оно шутить не умеет. А электричество + вода = адская смесь. Не пренебрегайте установкой УЗО и заземлением!!!

Понравилась статья? Оставьте комментарий и поделитесь ссылкой на статью в соц. сетях и с друзьями.
Подпишитесь на новые статьи. Будет ещё много новых интересных тем.

Понравилась статья? Поделись!

Нет комментариев

Добавить комментарий

Отправить комментарий Отменить

Сообщение