Потребность в горячей воде есть всегда: купание, мытье посуды, уборка. При централизованной подаче неизбежны отключения на пару недель в году для профилактических работ. В случае частного дома обустройство горячего водоснабжения полностью возложено на плечи владельцев.
Чтобы разобраться в том, как выбрать водонагреватель, необходимо знать их виды, принцип работы, преимущества и недостатки. Это поможет правильно определиться с типом, мощностью и производительностью, и не жалеть о покупке.
В этой статье:
- Разновидности водонагревателей, их устройство, принцип работы и критерии выбора
- Электрические проточные водонагреватели
- Электрические накопительные водонагреватели
- Газовые проточные водонагреватели
- Газовые накопительные водонагреватели
- Как определиться с типом водонагревателя
- Как определиться с мощностью и производительностью устройства
- Мощность и производительность накопительного электрического водонагревателя
- Мощность и производительность газового накопительного водонагревателя
- Мощность и производительность газовой колонки
- Мощность и производительность проточного электрического водонагревателя
Разновидности водонагревателей, их устройство, принцип работы и критерии выбора
Агрегаты для подогрева воды делятся на две большие категории: электрические и газовые. Каждый вид подразделяется еще на два типа: проточные и накопительные. Чтобы понять какой водонагреватель лучше выбрать, рассмотрим подробно устройство и принцип работы каждого, а также их преимущества и недостатки.
Электрические проточные водонагреватели
Оборудование этого типа имеет небольшие размеры и вешается на стену. Это может быть кухня или ванная комната. Проточный водонагреватель подключается к центральному водоснабжению и рассчитан на нагрев воды только в реальном времени, т. е. только той, которая протекает через него в момент открытия крана пользователем.
Это разрешает иметь горячую воду каждый раз, когда она необходима, и не платить за ее дежурный подогрев, если семья сейчас отдыхает, находится вне дома или занимается другими делами.
Устройство проточного водонагревателя электрического типа.
Устройство электрического проточного водонагревателя включает в себя следующие элементы:
1. Защитный термический выключатель.
2. Медный нагревательный узел.
3. Электронный узел управления.
4. Температурный датчик.
5. Клемник для подвода проводки.
6. Датчик потока.
7. Выход горячей воды.
8. Вход холодной воды.
ТЭНы проточных моделей бывают трубчатые или спиралевидные. В некоторых бытовых приборах устанавливают сразу два ТЭНа, что позволяет ступенчато регулировать температуру нагрева в зависимости от необходимости срочно получить очень горячую воду. В более дорогих водонагревателях есть дисплей для отображения температуры на выходе и возможности визуально видеть параметры вводимых настроек.
Принцип работы электрического проточного водонагревателя.
Принцип работы проточного электрического водонагревателя заключается в устройстве его ТЭНа. Это медная трубка, подключенная к питающим проводам. Когда открывается подача холодной воды прибор автоматически включается и пропускает ток через ТЭН. Протекающая через него вода тут же забирает полученное тепло и на выходе подогревается до 45-50 0С.
Чтобы обеспечить быстрый нагрев протока нужна высокая мощность. Поэтому самые простейшие водонагреватели проточного типа имеют показатель от 2 кВт. Средние модели работают с потреблением 5-7 кВт, а для организации нагрева воды со множеством точек отбора предназначены агрегаты на 10-30 кВт.
Во время работы горит красный индикатор, свидетельствующий, что прибор функционирует исправно. Если ТЭН и жидкость в нем перегреваются от длительной работы, то датчик подает сигнал на реле и отключает питание. Когда ключевые узлы остынут, аппарат запускается вновь.
На какие особенности обратить внимание при выборе.
1. Важнейшим параметром выбора является производительность, измеряемая литрами в минуту. Самые простые модели способны нагреть до 1-2 л./мин, а более мощные до 4-6 л./мин.
2. Вторым показателем будет энергопотребление, которое должно соответствовать параметрам сети в здании.
3. Электрические проточные водонагреватели делятся на безнапорные и напорные. Конструкция первых не рассчитана на постоянное удержание давления от системы водоснабжения, поэтому перед корпусом прибора размещается перекрывающий кран. Подачу открывают непосредственно перед использованием прибора, а после этого перекрывают.
Такие модели снабжены собственным краном для мойки и душевой лейкой. Но точка отбора может быть только одна. Ввиду ограниченного функционала безнапорные устройства оптимальны для временного использования в дни отключения централизованной подачи или для организации душа в загородном дачном домике.
Напорные модели можно интегрировать в систему водопровода и распределять от них нагретую воду по нескольким точкам отбора (на кухню, в ванную, в баню). ТЭНы этих устройств более прочные и способны постоянно выдерживать внутреннее давление. Такие водонагреватели служат основным генератором горячей воды в течение года.
4. Делятся проточные водонагреватели и по способу регулирования температуры.
Самый простой — это гидравлический. Его работу обеспечивает датчик потока, реагирующий на наличие воды в ТЭНе и запускающий работу прибора. Когда давление падает, то аппарат отключается. Чтобы установить температуру предусмотрен механический переключатель мощности, позволяющий зимой делать жидкость более теплой, а летом прохладной.
Но такое исполнение способно преподносить сюрпризы, когда давление в системе резко падает (кто-то открыл еще один кран на кухне) или возрастает. Тогда струя становится неожиданного горячей или холодной.
При электронном регулировании происходит автоматический анализ давления и регулирование мощности нагрева. На таких водонагревателях есть дисплей для установки комфортной температуры, а поддержание заданного уровня осуществляется путем ограничения проходимого объема или повышения мощности. Это более удобные бытовые приборы, но стоят они дороже.
Самые современные проточные водонагреватели снабжаются функцией самодиагностики и способны находить поломки. Об этом прибор сообщает на дисплее кодом ошибки. Последним отличием категории служит максимальная температура, до которой аппарат способен нагреть воду.
Показатель варьирует от 45 до 65 градусов. При одной точке отбора достаточно значения 45 градусов, а в случае двух и более поток не будет успевать прогреваться, поэтому нужны показатели 55 градусов и выше.
+ Плюсы электрических проточных водонагревателей.
- низкая стартовая стоимость простейших моделей;
- плата только за нагрев используемой воды;
- компактные размеры и легкий монтаж;
- долгий срок службы;
- Минусы электрических проточных водонагревателей.
- нужна хорошая проводка и стабильное напряжение в доме;
- количество точек отбора напрямую зависит от мощности;
- с гидравлической регулировкой сложнее контролировать температуру;
- потребляют больше электроэнергии, чем накопительные приборы;
- при отключении напряжения в доме пользователи остаются без тепловой воды.
Электрические накопительные водонагреватели
Накопительные водонагреватели или бойлеры кардинально отличаются от проточных моделей. Они имеют большой корпус, внутри которого расположен вместительный резервуар. В его конструкцию внедрен ТЭН, осуществляющий подогрев жидкости. Доведя ее до температуры 60-70 градусов, прибор переходит в экономный режим и лишь поддерживает заданную температуру.
Устройство накопительного электрического водонагревателя.
Накопительный водонагреватель состоит из следующих элементов:
1. Внешний кожух.
2. Теплоизоляция.
3. Индикатор температуры.
4. Настенные крепления.
5. Трубка отбора горячей воды.
6. Внутренний бак.
7. ТЭН.
8. Магниевый анод.
9. Ручка регулировки температуры.
10. Подвод холодной воды.
Принцип работы накопительного электрического водонагревателя.
Принцип работы накопительного водонагревателя заключается в подогреве большого объема воды в собственном резервуаре. Для этого ТЭН такого водонагревателя погружен в емкость или контактирует с ней через теплообменную трубку. На источник нагрева подается напряжение 220 В, которое преобразуется в тепло и отдается жидкости.
Такая техника врезается в систему центрального водоснабжения. Отдельная магистраль с уже нагретой водой подводится в смеситель, где перемешивается с холодной для выставления комфортной температуры. По мере расхода нагретого запаса емкость пополняется, а датчик температуры следит за поддержанием нужного уровня. Если произошло отключение света, то емкость еще долго продержит температуру высокой.
Поскольку бойлер греет набранный объем постепенно, нет необходимости в высокой мощности. Установка на 1,5-2 кВт вполне справится с большим резервуаром, но придется немного подождать. Это позволяет применять накопительные водонагреватели в домах со старой проводкой или дачах, где часто напряжение занижено, и не создавать перегрузок на сеть.
Если давление в резервуаре превышает установленное производителем (чаще всего 8 атм), то срабатывает предохранительный клапан и часть жидкости выходит в систему.
На какие особенности обратить внимание при выборе.
Этот тип оборудования широко применяется в частных домах и квартирах, а также в душевых небольших предприятий.
1. Главными отличиями бойлеров являются их мощность и объем резервуара. Чем выше мощность, тем быстрее нагреется вода. Например, модель с ТЭНом 1.5 кВт доведет жидкость объемом 50 л до температуры 60 градусов за 120 минут. Следовательно, бытовая техника с показателем 3-5 кВт сделает это 2-3 раза быстрее. Число ТЭНов бывает 1 или 2, что тоже воздействует на время нагрева.
2. Размер резервуара зависит от водопотребления. Самыми маленьким являются баки на 30 л, а лидерами среди крупных бойлеров будут модели на 250 л. Какой водонагреватель выбрать в этом случае зависит от численности семьи. Обычно, на одного человека берут расчетное значение 30-50 л. Поэтому для семьи из трех человек нужна модель от 100 л.
3. Делятся накопительные водонагреватели и по материалу изготовления стенок внутреннего бака. Из-за постоянного контакта с водой это наиболее уязвимое место, с возникающей коррозией.
Среди вариантов покрытия стенок имеются следующие:
- Эмалированная сталь — самый дешевый вид, похожий на покрытие стенок кухонных кастрюль. Служит долго, но эмаль может отколоться из-за резкого перепада температуры.
- Нержавеющая сталь — средний по цене вариант, большей частью не подвержена коррозии, но сварочные швы могут ржаветь ввиду высокой температуры от сварки. Если модель имеет дополнительную обработку швов и анод, то можно смело брать.
- Стеклокерамика — самый дорогой и выносливый вид стенок емкости. Нет коррозии и не нуждается в дополнительной обработке. Единственное, важно соблюдать осторожность во время доставки и монтажа, чтобы резервуар не треснул.
- Медь — не ржавеет, но ввиду мягкости нельзя изготавливать баки большой вместимости. Максимум 30-50 л, что подойдет только для одного пользователя.
4. Следующим идет тип ТЭНа. Он бывает мокрый и сухой. Первый непосредственно погружен в жидкость, поэтому со временем обрастает налетом и его эффективность передачи тепла снижается. Второй функционирует через специальную капсулу и полностью защищен от контакта с водой. Аппараты сухого типа служат дольше, но стоят в три раза дороже.
5. Накопительные водонагреватели различаются типом используемого анода. Анод — это стержень, вызывающий реакцию кислорода на себя за счет своей повышенной активности. Самый простой материал для этого — магний. Со временем он разрушается и нуждается в замене.
Более дорогой вид — активный анод из титана. Он постоянно подключен к напряжению, которое регулируется электроникой в зависимости от разности потенциалов. Титан не разрушается, поэтому менять ничего не придется, но когда свет отключается, бак остается без защиты от коррозии.
6. Кроме этого накопительные водонагреватели делятся по габаритам, горизонтальному или вертикальному размещению и весу. Все это влияет на место установки. Большинство моделей 30-100 л разрешается подвесить на стену (в кухне, в ванной, в санузле над унитазом). Агрегаты на 150-250 л рекомендуется устанавливать на пол.
Важным показателем служит и максимальная температура, варьирующая от 60 до 75 градусов. От этого зависит сколько точек отбора можно обустроить с таким бойлером.
7. Полезной функцией является таймер, который позволяет программировать включение аппарата на время, когда пользователи приходят с работы или просыпаются. Тогда техника сможет экономить электроэнергию и не работать на поддержание тепла всю ночь или день, пока владельцам вода не нужна. Но для этого бытовой прибор должен обладать дисплеем и программатором, что повышает его стоимость.
+ Плюсы электрического накопительного водонагревателя.
- экономное потребление электроэнергии благодаря маломощным ТЭНам;
- длительное сохранение тепла при отключении света;
- нет перегрузок на сеть;
- Минусы электрического накопительного водонагревателя.
- длительный нагрев емкости;
- сложная установка;
- занимают много места;
- более высокая стоимость;
- нуждаются в обслуживании по замене анода;
- со временем образуется налет, снижающий теплообмен;
- коррозия бака или швов, приводящая к негодности весь аппарат.
Газовые проточные водонагреватели
Проточные газовые водонагреватели целесообразны в местах, куда подведен газопровод. Но есть модели функционирующие от сжиженного газа. Экономность их использования определяется тарифами на электроэнергию и газ в конкретном регионе.
Поскольку одним кубометром газа можно нагреть гораздо больший объем, чем 1 кВт электроэнергии, то даже если цена электричества в несколько раз меньше голубого топлива, применение газа все равно более оправдано. Но монтаж газового оборудования затруднен из-за необходимости не только врезаться в водопровод и газовую линию, но еще и организовать дымоудаление.
Устройство газового проточного водонагревателя
Газовый водонагреватель проточного типа в народе называют газовой колонкой.
Устройство проточного газового водонагревателя
1. Детектор наличия тяги;
2. Детектор перегрева;
3. Газовая горелка;
4. Регулятор поступления газа;