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.

2. 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

Хорошая реклама

Электрические водонагреватели. Виды и особенности. Как выбрать

Наступает лето, а вместе с ним начинается профилактический ремонт магистралей водоснабжения. Для горожан эти мероприятия, происходящие из года в год, уже давно не являются неожиданностью. Желания мириться с временными неудобствами всё меньше и меньше. Многие ищут выход из этой ситуации в магазине, торгующем водонагревателями.

Электрические водонагреватели представлены в широком ассортименте и расположены в различных ценовых категориях. Их стоимость зависит от принципа работы, объёма, мощности и других параметров. Широкий модельный ряд позволяет приобрести электроприбор в оптимальном соотношении цены и качества, но требует дополнительных временных затрат. Чтобы выбрать подходящую модель, соответствующую требуемым условиям эксплуатации, необходимо ознакомиться с видами оборудования и подробно изучить его технические характеристики.

Виды водонагревателей. Их отличия и конструктивные особенности

Газовый водонагреватель — это газовая колонка. Такой агрегат очень удобен, если доступна газовая магистраль. Колонки или проточные газовые водонагреватели классифицируют по типу розжига. В случае с пьезорозжигом в колонке постоянно горит фитиль. Запускается колонка посредством кнопки. Электрический розжиг происходит автоматически. Встречаются модели с турбинным розжигом, которые включаются при подаче воды.

Газовый накопительный водонагреватель редко используют, вследствие высокой стоимости и сложностей монтажа агрегата.

Электрические водонагреватели

Возможны варианты, когда электросеть доступнее газовой магистрали или водонагревателем пользуются изредка, если отключают центральное горячее водоснабжение. Решив выбрать электрический водонагреватель, нужно определиться с его типом.

К основным видам электрических водонагревателей относятся проточные и накопительные (емкостные) . Последние получили широкую популярность в быту, небольших производственных и офисных организациях. Накопительные водонагреватели могут быть напольными и подвесными, а также круглой или плоской формы. Это позволяет упростить их монтаж и эстетично совместить с интерьером помещения.

Накопительные электрические водонагреватели

Могут обеспечить лишь ограниченным объёмом горячей воды. После её использования необходимо дополнительное время, чтобы нагреть новую порцию.

Принцип работы накопительного водонагревателя основан на действии естественных конвективных потоков. Холодная вода из системы водоснабжения попадает в рабочую ёмкость бака через входной штуцер. Нагревательный элемент повышает её температуру (35–85°C), что приводит к понижению плотности. Нагретая жидкость, имеющая меньшую плотность, поднимается в верхние слои бака. Затем она попадает в систему через специальную трубку, которая расположена вертикально и имеет высоту немного меньше рабочей ёмкости.

Такая конструкция исключает возникновение аварийных ситуаций, вызванных отсутствием воды в баке, когда прекращена её подача. Также целесообразно устанавливать обратный клапан на входной трубопровод, чтобы жидкость не поступала обратно в систему водоснабжения во время отключения подачи.

С целью уменьшения теплопотерь в корпусе водонагревателя предусмотрена теплоизоляция. Средняя мощность этих водонагревателей позволяет подключать бойлер, не меняя проводку, вполне способную выдержать 2 кВт. Конечно, существуют емкостные водонагреватели и с большей мощностью.

Выполняя подключение накопительного водонагревателя важно обеспечить строгое соответствие схеме производителя. Её нарушения могут привести к преждевременным поломкам.

В качестве нагревательного элемента в накопительных водонагревателях применяют ТЭНы или электроды. Последние используют для своей работы электрическое сопротивление жидкости. Ток, протекая от анода к катоду, преодолевает её сопротивление, что приводит к нагреву. Такая схема более безопасна в эксплуатации, так как в случае отсутствия воды в рабочей ёмкости цепь разомкнута и нагрев не происходит.

ТЭН состоит из латунной трубки, внутри которой расположен проводник с необходимым электрическим сопротивлением. Его покрывают керамической или другой изоляцией. ТЭНовые модели лучше способствуют терморегуляции, чем электродные.

Проточные электрические водонагреватели

Проточные нагреватели отличаются компактными габаритами и способны обеспечить большим объёмом горячей воды, ограниченным лишь пропускной способностью. Они оптимально подходят для эксплуатации в общежитиях и других жилых помещениях с большим числом проживающих.

Внутри проточного водонагревателя размещён ТЭН, являющийся нагревательным элементом. Он представляет собой медную трубку с нихромовой спиралью. Водонагреватель включают в сеть, и ТЭН нагревается посредством электрического тока. Холодная вода, проходя через проточный водонагреватель, нагревается и выходит из прибора уже горячей. Проточный водонагреватель должен обладать большой мощностью, чтобы успевать нагревать поток воды. Потребуется от трёх до двадцати семи киловатт. Подобную мощность выдержит не каждая электропроводка. Преимущества имеют дома, где установлены электрические плиты. В этих домах проводка выдержит нагрузку, создаваемую мощностью проточного водонагревателя. Напрашиваются два вывода. Если надумали установить проточный водонагреватель в доме со старой проводкой, то придётся провести сеть заново или отдельно для водонагревателя с учётом мощности. В другом случае можно просто выбрать накопительный (емкостной) водонагреватель. Другое его название — бойлер.

Нюансы, которые необходимо учитывать при выборе и подключении

В первую очередь следует определить тип прибора. При этом важно учитывать количество проживающих. Правильный выбор вида оборудования обеспечит рациональные затраты денежных средств во время приобретения, а также позволит сэкономить на потребляемой электроэнергии в дальнейшем. При выборе накопительного водонагревателя большое значение имеет его вместительность и мощность, поскольку от этих характеристик зависит время нагрева и потребляемый ток.

Используя водонагреватель, можно потреблять горячую воду из одного или нескольких кранов. Накопительный нагреватель годится, если горячую воду планируется получать только из одного крана. Для обеспечения горячей водой из нескольких кранов подойдёт водонагреватель напорного типа.

Разобравшись с количеством кранов, надо определиться с объёмом накопительного водонагревателя. Горячая вода необходима, чтобы принимать ванну или душ, мыть посуду, руки и др. На ванну расходуется около 150 литров, душ потребует 30 литров. В кухонной мойке расходуется до 20 литров. Это средний расход горячей воды на одного человека. Семье из трёх человек понадобится емкостной водонагреватель объемом не менее 80 литров. Если душ захотят принять все члены семьи, водонагреватель придётся включать несколько раз. Существуют водонагреватели больших объемов, например, 400 литров. Возможны варианты: водонагреватель в кухне и ванной. На дачах обычно устанавливают электрические водонагреватели для мытья рук и принятия душа. В первом случае достаточно бойлера объемом 15 литров. Для принятия душа потребуется водонагреватель объёмом не менее 30 литров. Существуют водонагреватели для автономного снабжения горячей водой всего дома.

Разновидностью накопительных водонагревателей является кипятильник. У него есть корпус с крышкой, кран и регуляторы, расположенные на передней панели. Такие кипятильники очень удобны в кафе, столовых, офисах. Воду в подобный кипятильник наливают, сняв крышку. У кипятильников различные объёмы. Самый маленький кипятильник оснащён баком в 5 литров.

Проточные электрические водонагреватели водонагреватели обладают рядом преимуществ. Они почти мгновенно нагревают воду. Их компактные размеры позволяют разместить не занимая много места. Если смириться с тем, что этот прибор потребляет много электроэнергии, и для его установки потребуется отдельный силовой кабель. Сечение его жил должно соответствовать потребляемой нагрузке.

Для защиты пользователей от поражения электрическим током в процессе эксплуатации, необходимо обеспечить подключение к металлическому контуру заземления и устройству защитного отключения (УЗО). В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Это повысит безопасность эксплуатации, а также предотвратит возникновение непредвиденных ситуаций, которые часто влекут за собой дополнительные финансовые расходы.

Накопительный водонагреватель обеспечит вас большим запасом горячей воды. Он экономичен в потреблении электроэнергии. Электропроводку не придётся менять при монтаже этого прибора. Если в вашем доме есть место, где можно установить довольно крупный бойлер, и вы готовы ждать некоторое время, пока нагреется вода, то ваш выбор — это накопительный электрический водонагреватель.

Долгая служба водонагревателя обеспечивается коррозиестойкими материалами, из которых он выполнен. Внутреннюю емкость водонагревателя выполняют из углеродистой стали, защищённой эмалированным покрытием, или полипропилена. Иногда внутренний корпус производят из нержавеющей стали.

К сожалению, на внутренней поверхности водонагревателя со временем образуется накипь. Бороться с накипеобразованием можно при помощи фильтрующих установок.

На электрических накопительных водонагревателях указывают индекс степени электрической безопасности прибора IP. Первая цифра, идущая после аббревиатуры, свидетельствует о защите от попадания инородных тел. Вторая цифра несёт информацию о защите от воды.

Учитывая жилищные условия и финансовые возможности, можно выбрать водонагреватель, полностью соответствующий вашим требованиям к комфорту. Отключения горячей воды больше не страшны.

Похожие темы:

Что такое:: накопительный электроводонагреватель — ikirov.ru

Принцип действия водонагревателя накопительного электрического (в дальнейшем водонагреватель) основан на нагреве определенного объема воды (зависит от емкости прибора), до заданной температуры и поддержании ее на данном уровне в автоматическом режиме. Водонагреватель работает под напором (давлением) холодной воды, выдавая горячую воду практически под таким же давлением.

Максимальная температура нагрева обычно составляет 75 градусов. Наиболее экономичным считается температурный режим работы  водонагревателя при 60 — 65 градусах. При этом режиме вода достаточно горяча, а тепловые потери меньше, чем при максимальной температуре нагрева.

Скорость нагрева воды зависит:

— от мощности установленного ТЭНа (тепло-электро-нагревателя). Обычно, мощность ТЭНа составляет 1,2 — 2,0 кВт для моделей до 150 литров. Для моделей большей емкости мощность ТЭНа обычно больше;

— емкости  водонагревателя — чем больше объем тем более длительный нагрев.

Пример.  Водонагреватель 100 литров при мощности ТЭНа 1,5 кВт будет нагревать воду на 45 градусов — 3 часа 45 мин., а водонагреватель 10 литров при такой же мощности будет нагревать воду до той же температуры за 22 минуты.

Устройство водонагревателя

Водонагреватели могут быть сделаны в различных дизайнерских вариантах: вертикальные, горизонтальные, круглые, плоские и т.д. Однако все они выполнены по принципу термоса: внутренний бак, наружный корпус, а между ними теплоизоляционный слой. Такая конструкция необходима, для того чтобы уменьшить тепловые потери, так как вода в нагревателе находится в горячем состоянии.

Составными частями  водонагревателя также являются:

— ТЭН — нагревает воду;

— термостат — прибор, который в автоматическом режиме, в зависимости от температуры воды, включает или выключает ТЭН;

— магниевый анод — защищает внутренний бак от коррозии;

— обратный и предохранительный клапан (обычно совмещены в одном корпусе) — предохраняет водонагреватель: 1) от опорожнения, что в свою очередь приводит к перегоранию ТЭНа; 2) от разрушения при избыточном давлении.

Внутренний бак

Внутренний бак  водонагревателя  может быть изготовлен:

— из углеродистой стали с эмалевым покрытием или другими видами фирменных покрытий;

— нержавеющей стали.

Внутренний бак является наиболее ответственным элементом конструкции водонагревателя. Он работает при повышенных температуре, давлении и подвержен коррозии. Поскольку, обычно водонагреватели являются конструктивно не разборными, то срок службы прибора определяется сроком службы внутреннего бака. С этой точки зрения водонагреватели с внутренним баком из нержавеющей стали более предпочтительны, но они существенно дороже.

Наружный корпус — водонагревателя может быть выполнен из эмалированной стали, пластмассы или других материалов в зависимости от фантазии конструктора. Кроме своей основной функции — каркаса прибора несет еще эстетическую функцию.

Теплоизоляционный слой — между внутренним баком и наружным корпусом обычно составляет 20 — 30 мм и выполнен из материалов с высокими теплоизоляционными свойствами. Наиболее часто встречающимся материалом является вспененный пенополиуретан.

Расположение водонагревателя при установке

По месту расположения водонагреватели можно подразделить на настенные (от 10 до 200 литров) и напольные (от 150 литров и выше). Поскольку водонагреватель работает под давлением холодной воды, то располагаться он может не обязательно рядом с местом водоразбора, а на некотором удалении, например, в другой комнате. Причем расположение его может быть и на другом этаже, если позволяет давление воды.

Однако следует учитывать, что горячая вода в трубах остывает, и при начале разбора из крана вместо горячей воды сначала будет проливаться остывшая вода, а затем уже горячая. Поэтому для уменьшения данного фактора,  водонагреватель желательно размещать как можно ближе к месту разбора горячей воды.

Водонагреватель может быть источником горячей воды для нескольких точек водоразбора, которые достаточно подключить к трубе с горячей водой, идущей от водонагревателя.

Водонагреватель  может быть подключен к уже существующей трубопроводной системе, например, в квартире. Это позволяет исключить отсутствие горячей воды во время перебоев централизованного горячего водоснабжения.

Схема подключения водонагревателя к уже имеющейся трубопроводной системе

Подключиться к трубам горячей и холодной воды можно в любой точке, начиная от крана перекрывающего стояк до любой точки трубы.

Чтобы начать пользоваться  водонагревателем, необходимо открыть краны 3 и 4, закрыть кран 2. В случае, если кран 2 не закрыт,  горячая вода будет уходить в стояк.

Краны 3 и 4 необходимы для того, чтобы можно было обслуживать  водонагреватель, не отключая общего водоснабжения квартиры.

Обслуживание в процессе эксплуатации

В процессе эксплуатации водонагревателя ТЭН покрывается накипью, которая состоит из нерастворимых солей кальция и магния. Скорость нарастания нерастворимого осадка зависит от жесткости воды. Этот осадок ухудшает теплопередачу от ТЭНа к воде, увеличивая время ее нагрева.

При значительном заростании ТЭНа, время нагрева воды может существенно увеличиться, при этом сам ТЭН будет работать при значительных температурных перегрузках, что сокращает срок его службы. Поэтому периодически с ТЭНа необходимо удалять накипь. Периодичность чистки ТЭНа зависит от жесткости воды и интенсивности эксплуатации водонагревателя.

Для защиты внутреннего бака  водонагревателя от коррозии выполненного из углеродистой стали используется магниевый анод. Еще он называется жертвенный анод, из самого названия видно, что анодом жертвуют для защиты внутреннего бака.

Магний является более электроотрицательным металлом, чем железо и подвергается электролитической коррозии в первую очередь при работе в коррозионной паре «магний — железо», защищая при этом железо, и соответственно продлевая срок службы внутреннего бака. При работе водонагревателя магниевый анод следует менять по мере его изнашивания, согласно инструкции по эксплуатации.

Преимущества и недостатки  водонагревателя накопительного электрического по сравнению с другими типами водонагревателей

 Преимущества:

1. Ввиду малой мощности ТЭНа не требует отдельной проводки.

2. Возможность подключения нескольких точек водоразбора.

3. Возможность удаления  водонагревателя от точки водоразбора.

4. Возможность получения горячей воды нужной температуры через смеситель, не изменяя напора воды.

5. Простота пользования.

Недостатки:

1. Имеет определенные габариты, которые необходимо учитывать при установке.

2. При полном использовании всего объема горячей воды в водонагревателе требуется определенное время для ее нагрева.

Накопительный электроводонагреватель — отличное решение как для городской квартиры, так и для загородного дома. Прибор прост в использовании и не потребляет большого количества электроэнергии. При этом в вашем доме круглый год вода нужной вам температуры, и вы забудете о сезонном отключении горячего водоснабжения. 

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.

Устройство водогрейного накопительного оборудования электрического типа является стандартным и включает в себя несколько основных конструктивных элементов, которые могут различаться техническими особенностями и характеристиками.

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.

Периодическая замена такого элемента положительно сказывается на сроке службы водогрейного прибора.

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.

Магниевый анод

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.

В штатном режиме снижение температурных показателей воды в резервуаре вызывает замыкание контактов терморегулятора и последующее подключение к электрической сети.

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

При выборе накопительного бойлера электрического нагрева нужно обращать внимание на его конструктивные особенности, а также учитывать основные правила монтажа водогрейного прибора.

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.

Традиционный вариант водогрейных приборов представлен оборудованием, в котором монтируются ТЭНы в виде медной трубки изогнутой формы с установленной внутри нитью на основе нихрома, эффективно проводящей электрический ток.

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.

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.