Как устроен водонагреватель изнутри

• Температура воздуха в помещении не должна быть ниже пяти градусов. То есть, водонагреватель нельзя оставлять на зиму на даче.
• При установке устройства обязательно требуется выполнение заземления. Таким образом можно защититься от несчастного случая.
• Прибор можно включать в сеть только с заполненным водой баком. В противном случае — можно сразу же его лишиться.
• Для того, чтобы в жидкости не размножались грибки и бактерии, температуру рекомендуют выставлять не менее 55 градусов.

Важно! Еще решаете, самостоятельно устанавливать оборудование или же доверить эту работу специалистам? Разобраться в особенностях процесса вам поможет пошаговая инструкция, приведенная на нашем портале по ссылке «Как подключить накопительный водонагреватель?».

Видеоматериал

Как видите, ничего особо сложного в устройстве или эксплуатации водонагревателя электрического проточного нет. Важно лишь соблюдать основные моменты, которые мы описали в данной статье, а при необходимости ремонта или чистки четко представлять себе схему расположения деталей, чтобы сделать все грамотно. Обязательно в этом случае сверьтесь с инструкцией от производителя.

Как устроен накопительный водонагреватель

Доброго времени суток, сегодня поговорим о таком важном и нужном в быту приборе как водонагреватель! В качестве дополнительного материала приведу ссылку из википедии по этой теме. Начнем с того, что водонагреватели бывают двух видов: накопительные и проточные.

Принцип их работы следует из их названия — один вид приборов нагревает воду, накапливая ее в специальной теплоизолированной емкости (накопительный тип), а второй вид приборов нагревает воду во время ее прохождения через прибор (проточный тип). Оба варианта водонагревателей могут быть электрическими или газовыми.

В этой статье мы будем обсуждать накопительные водонагреватели.

Так выглядит проточный водонагревательПримерно так выглядит накопительный водонагреватель

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры

Выбор водогрейки начинается с объема емкости! Эта емкость выбирается исходя из количества проживающих в квартире или в частном доме людей, которым утром надо будет по очереди принять душ. Если же нагреватель используется для кухонных нужд, то там будет достаточно 15 — 30 литров. Для ванной комнаты принцип выбора объема следующий:

• Для двоих человек будет необходим бак 50 литров
• Для троих оптимальным выбором является 80 литров
• для 4 и более человек необходим водонагреватель от 100 и более литров

Какая мощность у водогрейки??

Мощность большинства бытовых приборов лежит в пределах от 1,5 до 2,5 кВт. Водонагреватели с такой мощностью можно включать в розетку без прокладки отдельной линии от щитка и без установки отдельного автомата. На многих моделях производители устанавливают шнуры электропитания с установленным УЗО (устройство защитного отключения).

УЗО защищает потребителя от удара током из-за пробоя на корпус. По законам физики, чем больше мощность нагревательных элементов (чаще всего ТЭНов), тем быстрее будет нагрета вода в баке.

То есть если вам необходимо часто пользоваться горячей водой, то следует выбирать мощность 2-2,5 кВт, в другом случае вполне хватит 1,5 кВт.

Электробезопасность для водонагревателя

Накопительный водонагреватель это прибор, который может ударить человека током. Поэтому при его установке важно соблюдать следующие простые правила:

• Электрическая розетка, используемая для подключения водонагревателя, должна быть с крышкой. Корпус розетки должен быть герметичным.
• Накопительный водонагреватель должен подключаться через УЗО. Для многих бюджетных моделей водонагревателей, УЗО в комплекте не идет и его нужно приобретать отдельно.
• Если нет УЗО, но есть контур заземления, то можно заземлить водонагреватель. Контур заземления — дорогое удовольствие. В многоэтажных домах его чаще всего нет, а заземлять водонагреватель через трубы отопления, водопровода или (не дай Бог!) газоснабжения категорически нельзя! Это может вызвать преждевременный выход из строя металлических труб в результате коррозии.

Внешний вид устройства защитного отключения

Теперь расскажу немного про то, что такое УЗО (расшифровывается как устройство защитного отключения). УЗО — устройство, которое отключает питание прибора в случае, если значение дифференциального тока превышает определенный предел (чаще всего 30 или 35 мА).

Если говорить проще, то внутри УЗО есть две катушки — по одной ток втекает в прибор, а по другой вытекает из прибора. Если нет утечки, то эти токи практически равны друг другу, а в случае утечки появляется разность, которая заставляет УЗО отключить питание.

Устройство защитного отключения будет срабатывать одинаково вне зависимости от того, есть ли «земля» в розетке, которой подключена водогрейка.

Вертикальные, горизонтальные и «универсальные» баки

Для нужд потребителей производители водонагревателей делают разные варианты установки. Наиболее популярны «вертикальные» баки (см. рисунок ниже).

Горизонтальные и вертикальные водогрейки

В вертикальных баках, из-за меньшей площади соприкосновения горячей и холодной воды внутри бака, количество горячей воды будет больше, чем в горизонтальных баках.

Это значит, что при всех прочих равных (объеме и мощности) вертикальный вариант даст большее количество горячей воды.

Есть так же хитрые агрегаты, которые можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально ( у компании Ariston это модели под названием Velis).

Плоские или круглые водонагреватели…? Вот в чем вопрос!

По форме водонагреватель может быть плоским или круглым (цилиндрическим если говорить правильно). Они устроены немного по-разному, но суть одна и та же! Чаще всего выбор формы определяется предпочтением покупателя, либо габаритами того или иного бака.

По цене плоские водогрейки ощутимо дороже, чем круглые. Это связано с тем, что внутри плоского прибора находится две водосодержащие емкости, а не одна, как у его круглого собрата.

К тому же, почти во всех плоских аппаратах, внутренний бак сделан из нержавеющей стали, а среди цилиндрических водогреек большая часть имеет емкость, которая покрыта изнутри эмалью. Скажу сразу — нержавейка живет дольше, чем эмаль.

Например у компании Термекс гарантия на нержавейку 7 лет, а на эмаль 3 года. Советую выбирать именно нержавеющий бак.

Внутреннее устройство водонагревателей

В качестве ликбеза, все-таки посмотрим как изнутри устроен бытовой водонагреватель. Смотрите на рисунок ниже. На нем изображено внутреннее устройство круглого нагревателя воды.

Внутреннее устройство круглого бака

Сильно вдаваться в подробности не будем. Заострим внимание на главном:

• Внутри бака расположен нагревательный элемент (обычный или «сухой» ТЭН).
• Вторым по важности после ТЭНа будет стоять термостат — он включает и выключает нагрев в зависимости от температуры воды. Термостатов может быть два: основной и аварийный на случай поломки основного.
• К ТЭНу крепится магниевый анод — он нужен для торможения коррозии внутреннего бака.
• Ёмкость, содержащая воду снаружи покрыта полиуретановой пеной для теплоизоляции. Это помогает экономить электроэнергию плюс наружная поверхность будет холодной и об нее никто не обожжется.
• Так же на фото видно две трубки (одна длинная другая короткая). По длинной трубке из верхней части бака забирается горячая вода, а по короткой трубке подается холодная вода из водопровода.

А теперь рассмотрим «внутренности» плоского горизонтального водонагревателя на следующем рисунке

внутреннее строение плоского горизонтального водонагревателя

Тут изменилось только строение самой емкости — она состоит из двух больших сообщающихся баллонов, а все остальное устроено также.

Если вы собираетесь самостоятельно устанавливать данный бытовой, то попрошу внимательно прочитать следующую часть статьи!

Схема подключения накопительного водонагревателя

Если вы хотите, чтобы ваш водонагреватель радовал вас горячей водой долгие годы, его необходимо правильно подключить к водопроводу в вашей квартире или частном доме. Ниже будет приведена стандартная схема подключения, которая прописана в руководствах по эксплуатации. Смотрим на следующий рисунок:

схема подключения накопительного водонагревателя

У себя дома я установил водонагреватель пользуясь этой схемой, чего и вам советую. Эта схема приведена в паспорте на водонагреватели фирмы Термекс, а этот ведущий производитель глупостей не посоветует.

Главное не забудьте установить защитный клапан (он идет в комплекте) на вход холодной воды. Этот клапан защитит емкость от разрушения излишним давлением. Внутренняя емкость может быть рассчитана на 6, 7 или 8,5 атмосфер в зависимости от производителя. Информацию об этом параметре можно найти в паспорте изделия.

Кроме того, на схеме показана установка сливного вентиля. Этот вентиль понадобится если нужно будет слить воду из бака для его ремонта или обслуживания. Остальные вентиля нужны для включения или выключения нагревателя из системы водоснабжения.

Для монтажа можно использовать полипропиленовые или металлопластиковые трубы и фитинги. Как их использовать поговорим в другой раз!

Водонагреватель накопительный: принцип работы, устройство, схема, характеристики, правила выбора и популярные модели

Нерадивые коммунальщики являются основной проблемой для многих современных людей. Отсутствие горячей воды еще половина проблемы, вторая – их постоянные отмазки.

Они только усовершенствуются с каждым годом, и бороться с системой бессмысленно. Гораздо легче ее просто обойти и приобрести бойлер.

Здесь у многих покупателей появляется новая проблема – как пользоваться накопительным водонагревателем дома?

Выбор бойлера может занять большое количество времени. Ведь нужно учитывать много нюансов, которые не указаны ни в одном видео по типу «как выбрать правильную модель». Каждому покупателю нужно заранее задуматься о том, на какую стенку он будет устанавливать модель. Если бак в ней очень большой, то могут возникнуть проблемы. Бойлер может сорваться со стены и даже завалить ее.

Размеры, объем накопительного водонагревателя, схема работы, разновидности формы, мощности, используемого топлива – все это нужно учитывать. По этой причине, обзор водонагревателей превращается в длительный и скрупулезный процесс. Подобрать правильную модель поможет профессиональный продавец. Если же покупатель решил все сделать сам, то нужно ознакомиться с данным материалом.

Выбираем водонагреватель по форме

Разнообразие форм введет в тупик любого эстета

От этого параметра напрямую зависит его окончательная цена. Удивительно, но это так. Дело в том, что есть наиболее популярные модели, которые могут легко вписаться практически в любой интерьер.

На другой стороне – большие и неудобные для установки устройства. Отсюда и разница в цене, а также востребованности.

Компактный водонагреватель даст покупателю больше возможностей для использования и установки.

Итак, основные разновидности бойлеров:

• Круглой формы. Самые дешевые из-за неудобств во время монтажа и использования. Принцип работы аналогичен, как и у других моделей. Но выпуклая форма занимает много места, поэтому такую конструкцию трудно поместить в ограниченное пространство. Нужна большая комната или отдельная, только для бойлера.
• Цилиндрическая форма. Идеальный вариант для тех, кто постоянно борется за лишний сантиметр на своей кухне. Такие устройства занимают минимум места, быстрее устанавливаются, но стоят дороже. В диаметре, такой бойлер равен приблизительно полметра. Это средний показатель по самым популярным моделям.
• Узкие бойлеры. Обычно они бывают цилиндрической или круглой формы, но при этом специально заужены. Если посмотреть со стороны, то модели как будто вытянули. Такая модель устроена по тому же принципу, но все сделано так, чтобы сэкономить место в помещении. В таких бойлерах вода нагревается быстрее, но он не может содержать большой бак, поэтому подходит для одного или двух человек.
• Плоский и прямоугольный. Такой вариант позволит покупателю не только сэкономить место в помещении, но и совершать невиданные в других моделях технические решения. Идеальный пример – два водяных бака в одном конкурсе. При этом конструкция остается достаточно компактной. А воды можно греть гораздо больше, отличный вариант для больших семей. Но такие модели самые дорогие. К примеру, отличный бойлер компании Термекс с прямоугольной формой обойдется покупателю в несколько тысяч.

Основные советы по выбору от специалистов

Вот так выглядит начинка накопительного водонагревателя

Большинство потенциальных покупателей проводят целые сутки в интернете для поиска ответа на вопрос – как правильно выбрать водонагреватель? Но редко кто-то натыкается на мнение настоящих специалистов и производителей. А именно они могут подсказать действительно грамотное решение. В данном материале собраны основные правила подбора, которые создали специалисты в этой области:

• Корпус может должен быть изготовлен из стали или качественного пластика. Популярность производителя не имеет значения. Главное, чтобы материал был одним из вышеперечисленных. Сталь и качественный пластик обладают всем необходимым для того, чтобы бойлер проработал минимум 10 лет, при этом не изнашивался, был надежным и крепким.
• Идеальное количество литража в баке – 50 литров. Именно так считает большинство специалистов. Накопительный водонагреватель просто не имеет смысла делать больше. В редких случаях, баки совмещают и доводят даже до 200-от литров. Но такие конструкции подходят разве что для дачи.
• Лучшая цветовая гамма – светлая. Самый популярный и используемый цвет – белый. Серебристый оттенок и нержавейка являются также неплохими вариантами. Именно ее и советуют приобретать специалисты.
• Сам стиль и эргономические параметры стоит подбирать под определенный случай. Бойлеры приобретают не только для жилых квартир, но и отелей, дач и коттеджей. Описание условия для установки отличается, поэтому их нужно учитывать и подбирать модель ответственно. Она должна работать слаженно и выполнять свою основную функцию.

Выбираем накопительный водонагреватель по материалу

Слева на право – нержавейка и эмалированная сталь

Говоря материал, подразумевается не внешняя конструкция, а сам бак. Именно он представляет собой самый важный элемент во всей конструкции. Вариантов не так много, их всего два. Нержавейка является первым вариантом. По мнению большинства покупателей это идеальный вариант, но такая мысль является ошибочной. Нержавейка имеет большое количество минусов, которые не замечаешь с первого раза.

Накопительный водонагреватель из нержавейки может быть долговечен, но только при одном условии – если швы выполнены очень качественно. Если ситуация обратная, то такой вариант не сможет прослужить и пяти лет. Но он хорошо сопротивляется коррозии, это основное преимущество нержавейки. Эмалированная сталь является более прочной и не зависит от качества швов так, как первый вариант.

Обе разновидности имеют очень слабое место – межкристаллическую коррозию. Она поражает любой материал и делает его непригодным для использования.

Эмалированная сталь выглядит более привлекательная и во многом лучше нержавейки. С другой стороны, она сильно поддается коррозии, поэтому все зависит от места установки.

Если там повышенная сырость, то нужно выбирать нержавейку, которая не боится влаги.

Какие советы помогут не ошибиться во время приобретения

Установка может совершаться на любую поверхность

Накопительные водонагреватели очень разные, поэтому стоит присматриваться к моделям и производителям аккуратно.

Большое количество положительных отзывов еще не гарантирует качественной и бесперебойной работы техники. Нужно учитывать большое количество нюансов.

По сути, этот совет распространяется на выбор любого водонагревателя, не только накопительного. Что поможет сделать правильный выбор:

• Не нужно смотреть на низкую цену. Большинство потенциальных покупателей сразу же обращают свое внимание на самые дешевые варианты. Они привлекают возможностью сэкономить. Но зачастую, за приятной ценой скрывается один важный минус – плохое качество. Дешевые накопительные водонагреватели производятся из некачественных материалов, имеют весьма плохие швы, мощность. Также среди дешевых бойлеров распространенное явление – различные изъяны, которые обнаруживаются не сразу, а уже после покупки и начала пользования. Гарантию на такие изделия не дают или она очень короткая. Поэтому не нужно сразу соблазняться низкой ценой.
• Масса бойлера – важный нюанс. Если конструкция внушительная, значит сталь толще, а швы более надежные. Но есть и другая сторона медали, которая заключается в массе. Установить большой бойлер не так легко, стенка может просто не выдержать. Поэтому нужно заранее продумать и понять, как накопительный водонагреватель нужен.
• Аккуратно смотрите на модели с кратким сроком гарантии. Такие модели показывают, что производитель совершил ошибку. Он сделал не очень качественную технику и хочет быстрее продать ее. Но покупатель может отнести ее обратно, что же делать? Все просто, сделать гарантийный срок очень коротким. К примеру, месяц или даже полгода. В таком случае, бойлер вряд ли успеет сломаться. А сделает он это через год, когда уже будет поздно для покупателя. Зачастую в моделях с низким гарантийным сроком можно встретить определенные закономерности – плохие швы, некачественная нержавейка или эмаль, тонкая и хрупкая.
• Магниевый анод, который может быть из титана или электронный. Очень важная деталь, на нее стоит сразу обращать внимание. Такой элемент имеет любой хороший бойлер. Что же будет, если ее нет в конструкции? Отсутствие магниевого анода не предоставляет защиты. В итоге, техника моментально подвергается коррозии на внутренней поверхности бака. Всегда нужно обращать внимание на наличие магниевого анода в накопительном водонагревателе, это поможет избавиться от большого количества возможных проблем.

Используя эти советы, потенциальный покупатель сможет приобрести действительно качественный накопительный водонагреватель. Список может увеличиваться в зависимости от потребностей и других нюансов. Для того чтобы не совершить ошибки, желательно обратиться к специалисту. Рекомендуется, совершать покупку в качественном магазине нагревательной техники и пользоваться услугами консультанта.

Надежность ТЭНа и немного фактов

Сухой тэн и его визуальные характеристики

Накопительные водонагреватели имеют сложную структуру, которая не может обойтись без ТЭНа. Чтобы понять, что же представляет собой этот элемент, нужно рассмотреть пример. Представим, что бойлер является человеческим организмом. Тогда бак будет желудком, а ТЭН, то есть нагревательный элемент, будет печенью. Эти элементы напрямую контактируют с водой и нагревают ее напрямую.

Иногда процесс осуществляется с помощью других деталей, таких как защитная капсула или колба. Первый вариант еще называют мокрым. Нагреватель эксплуатируется и функционирует как привычный простому человеку кипятильник. Элемент, который является нагревателем, становится невероятно горячим и тем самым, повышает температуру жидкости. Уровень температуры выставляется вручную.

Если используется колба или защитная капсула, такой нагревательный элемент называют сухим. Накопительные водонагреватели с таким элементом более популярны, но и стоят дороже.

Основная разница в сроке эксплуатации. Мокрые ТЭНы очень быстро изнашиваются из-за сильной подверженности коррозии.

Это не только уничтожает сам элемент, но и заставляет хозяина больше платить за свет – электроэнергии поглощается немало.

Если качество воды весьма плачевное, тогда нужно приобретать ТЭНы с сухим вариантом эксплуатации. В таком случае, нагреватель будет покрыт специальным материалом для защиты. Зачастую эта специальная сталь или нержавейка. Второй вариант более распространенный и популярный, отлично справляется со своими задачами. Да и стоит сухая вариация нагревательного элемента не намного дороже.

Учитывайте тот факт, что сухие тэны служат гораздо дольше. Их теплоотдача очень эффективна, поэтому и устройство принесет большее количество пользы и сможет выполнять все поставленные задачи. Если нагреватель из керамики, то нужно помнить, нагреваются и остывают они медленнее, но не производят никаких звуков. Поэтому такой вариант наиболее удобный, не нужно сливать воду.

Электрическая часть и тип управления – как разобраться в ассортименте?

Так выглядит бойлер с дисплеем

При выборе накопительного водонагревателя, который работает на электричестве, возникает большое количество вопросов. На большинство из них, данная статья уже ответила.

Но есть и те, которые не были затронуты. Электронная начинка бойлера должна быть надежной, поэтому выбор составляющих стоит сделать ответственным и скрупулезным.

Из чего состоит электронная часть накопительного водонагревателя?

• Из термостата.
• Модуля управления.
• Температурного датчика.
• Силовой платы.
• Платы дисплея.

Вот и основные детали, их не так много. Накопительные водонагреватели имеют несколько основных систем управления. Самая популярная является механической, но с каждым годом, она теряет свои позиции. Практичная и простая, такая система начинает отходить на второй план из-за ограниченности. В ней использованы самые простые элементы и работает она следующим образом.

Специальный термостат создает возможность регулировки температуры внутри бака, все это делается с помощью специального регулировщика. Его достаточно просто повернуть.

Точность достаточно ограниченная, температура может отличаться на 3 и даже пять градусов, это максимально возможный лимит.

Поворотный регулятор нужно устанавливать под крышкой или в том месте, в которое не смогут залезть дети. Ведь температура большинства элементов повышена.

Современные бойлеры имеют специальные дисплеи и электронные системы управления. За некоторыми из моделей можно не только наблюдать издалека, но и управлять. Благодаря дистанционному пульту. Такие бойлеры более экономные, они используют электроэнергии максимально точно и правильно. Разница с температурой на экране и внутри бака составляет максимум 1 градус.

Основное преимущество такой электронной системы в том, что бойлер автоматически защищен от перепада напряжений. Но такая возможность есть не во всех моделях, стоит учитывать это при покупке.

Если защита в наличии, то надежность и срок эксплуатации накопительного бойлера повышается в несколько раз.

В крайнем случае, специалисты предлагают докупать стабилизатор, это будет дешевле, по сравнению с полной заменой вышедшей из строя модели.

Производители накопительных бойлеров

Говорить о каждом из них слишком долго. Тем более – обсуждать отдельные модели. Покупатель должен самостоятельно интересоваться всем у консультанта, это значительно повысит шанс приобрести действительно качественное устройство. Все эти «советы в интернете» зачастую только вредят.

Но все же, есть производители, которые имеют отличную репутацию именно в нише водонагревателей. Большинство из них продают дорогие, но очень качественные модели всех размеров и с разным функционалом. Краткий список выглядит следующим образом:

1. GORENJE
2. ARISTON;
3. ELDOM;
4. DRAZICE;
5. RODA;
6. ATLANTIC;
7. VOGEL FLUG;
8. NOVATEC;
9. KLIMA HITZE.

Приобретая накопительный водонагреватель одной из этих марок, покупатель делает действительно качественное вложение средств в свое будущее.

Водонагреватель накопительный — как работает, как выбрать

Чтобы не отказывать себе в комфорте во время летнего отключения горячей воды, жители квартир и обладатели загородных домов покупают водонагреватель.

Наибольшую популярность получил электрический водонагреватель накопительный, поскольку эти устройства более безопасны в эксплуатации и менее «прожорливы» по сравнению со своими проточными «собратьями».

Попробуем разобраться в принципе действия накопительного водонагревателя и как его выбирать.

Как работает водонагреватель накопительный

Итак, сложные технические процедуры выполнены: бойлер купили, установили и подключили к водопроводной и электрической сетям. Рассмотрим процессы, происходящие внутри водонагревателя.

1. Набор воды происходит через входную трубку. Под давлением жидкость поступает во внутренний бак, где нагревается и хранится до того момента, как нам потребуется горячая вода. Именно поэтому приборы с баком называют накопительными.

Попав в резервуар, вода начинает греться. Её подготовка происходит благодаря ТЭНу – нагревательному элементу. Их может быть сразу два: в этом случае процесс нагрева значительно ускоряется. Например, в POLARIS STREAM IDF V/H установлены ТЭНы мощностью 1000 Вт и 1500 Вт.

Когда пользователь выбирает один из трёх режимов работы, электроника запускает нужный нагревательный элемент: в «экономичном» включается ТЭН мощностью 1000 Вт (30 л за 1 час 55 мин.), в «стандартном» – 1500 Вт (30 л за 1 час 18 мин.

), а в «ускоренном» задействованы сразу оба (30 л за 44 мин.).

С помощью панели управления можно задать необходимую температуру нагрева от 40 до 75°С. В более современных приборах встроен LED-дисплей, отображающий текущие параметры работы.

Если в модели предусмотрена функция «отложенного старта», то вы сможете нагреть воду, например, к возвращению с работы. Для этого следует установить таймер на нужное время.

При достижении заданной температуры встроенный термостат автоматически отключает нагревательный элемент.

Вода, хранящаяся в баке водонагревателя, активно вступает во взаимодействие с разными химическими элементами, поэтому резервуар должен быть надёжным, устойчивым к коррозии и разрушению внутренних и внешних элементов.

Поэтому в изготовлении водонагревателей широкое распространение получила нержавеющая сталь. Её механические свойства позволяют производить прочные, но тонкостенные баки. Благодаря их малому весу снижается нагрузка на крепления.

К примеру, в современных моделях POLARIS используется высококачественная сталь AISI 304. Хром, входящий в её состав, образует прочный антикоррозионный защитный слой.

Дополнительной преградой на пути электрохимической коррозии во время нагрева прибора становится специальное покрытие бака – например, биостеклоэмаль COLOROBBIA. Этот материал устойчив к воде любого качества, в том числе богатой железом и азотом. Он не влияет на свойства воды, даже если водонагреватель не использовался несколько дней.

Одно из слабых мест приборов – сварные швы бака, так как именно они в наибольшей степени подвержены коррозионным процессам. И чтобы продлить срок службы бойлера, нужно внимательно изучить технологии, используемые производителем, и оценить их.

Так, чтобы обеспечить герметичность сварных швов баков STREAM от POLARIS, в производстве используются роботы. Такое решение позволяет минимизировать количество брака.

Применяемая при этом особая вольфрамовая сварка обеспечивает защиту швов от коррозии.

1. После окончания процесса нагрева оборудование находится в режиме поддержания температуры: электроника включает ТЭН, когда вода остывает ниже заданного показателя.

Чтобы на постоянный подогрев воды не тратилось много энергии, между внешней и внутренней частями бака бойлера предусмотрен слой теплоизоляции. Благодаря ему бойлер часто сравнивают с термосом.

Чем толще слой и равномернее структура изоляции, тем экономичнее водонагреватель. Например, в моделях POLARIS применяется пенополиуретан CCS III (Closed Cell Structure III – полимер с закрытой клеточной структурой третьего поколения).

Этот современный материал не деформируется под действием перепадов температур, возникающих при нагреве и остывании воды в баке. Этим пенным материалом заполняется полость бойлера между внешним корпусом и внутренним.

А чтобы обеспечить равномерность слоя, производители используют специальное оборудование. Оно гарантирует водонагревателю качественную теплоизоляцию без уплотнений или пузырей.

1. В тот момент, когда мы открываем кран, горячая вода поступает из бака водонагревателя через специальную выходную трубку. В то же время, под действием давления в водопроводе, снизу в резервуар набирается новая порция холодной. Конструкция водонагревателя обеспечивает забор воды из верхней части бака, где сохраняется горячий пласт. Но в некоторых водонагревателях под напором входящей струи слои перемешиваются. Из-за этого, моясь в душе, приходится постоянно крутить кран, добавляя напор горячей воды. Предотвратить это неудобство помогает специальная технология подачи холодной воды в бойлер. Специальный рассекатель струи снижает напор потока, поступающего в бак. В результате вода набирается равномерно, образуя два слоя: сверху – горячий, а снизу – холодный. Смешения не происходит. Холодная вода плавно вытесняет нагретую воду наверх. И до тех пор, пока она не закончится в баке, из крана будет течь вода постоянной температуры.

1. Водонагреватели бывают разного объёма: модели на 5-15 литров – как правило, используются на кухне, на 30-150 л – подойдут для душа, на 200-400 л – применяются, когда нужно подключить сразу мойку, душ и ванну. Ещё одним важным фактором выбора модели служит количество людей, проживающих в квартире или приезжающих на дачу. Так, для семьи из трёх человек, использующих водонагреватель только в ванной комнате, подойдёт бойлер ёмкостью 80 литров. Если выбрать меньший объём, то после принятия душа одним-двумя домочадцами последнему придётся подождать, пока нагреется новая порция воды. Но часто приходится жертвовать комфортом и покупать маленький водонагреватель, чтобы уместить его в небольшом помещении. Решением проблемы могут стать компактные модели с баком плоской формы.

Как защищен электрический водонагреватель

Одной из причин широкого распространения электрических водонагревателей в квартирах и загородных домах стала высокая степень безопасности приборов, которую обеспечивает комплекс защитных устройств.

• Электрозащиту от повреждений сети (а также при незначительных повреждениях оболочки ТЭНа или электроизоляции) обеспечивает устройство защитного отключения (УЗО), которым комплектуются водонагреватели некоторых производителей – например, POLARIS.

• Перегрев воды (в случае выхода из строя штатного термостата) контролирует резервное устройство, отключающее ТЭН при превышении предела в 95 градусов.
• В случае включения водонагревателя без воды срабатывает биметаллический размыкатель, который защитит водонагреватель от пожара.
• Защитный клапан предотвращает последствия скачков давления воды в водопроводе. Через него излишки воды стравливаются обратно в подводящие трубы.

• Чтобы дополнительно защитить стенки и швы бака от повреждений, в накопительном водонагревателе устанавливается специальный стержень. Он выполнен из материала, который вступает в реакцию с кислородом гораздо активнее железа. Таким образом, стержень «перетягивает» на себя коррозию со стального бака. На этом же стержне откладываются соли, содержащиеся в воде. В ходе эксплуатации он окисляется и полностью разрушается, поэтому требует замены примерно раз в год.

Многоэтапная защита делает водонагреватели абсолютно безопасными, несмотря на соседство в нём воды и электричества.

Залогом же приятной и многолетней эксплуатации являются технологии, применяемые производителем, а также следование потребителя рекомендациям по регулярному обслуживанию.

Современные материалы и дополнительные полезные опции, встроенные в эти приборы, позволяют настроить их в соответствии с собственным ритмом жизни и потребностями.

Принцип работы бойлера, или как устроены бытовые водонагреватели

Установка бойлера позволяет навсегда решить проблему отсутствия в доме горячей воды.

Хотите узнать, как работает бойлер? Давайте выясним, какие бывают виды водонагревателей, как они устроены изнутри и чем различные модели отличаются друг от друга. А заодно разберем, какая конструкция лучше подойдет для холодной воды из скважины, а какая — для домашнего водопровода.

Для чего нужен бойлер

Слово бойлер переводится с английского языка как кипятильник или котел. В обиходе бойлером принято называть любой электрический, паровой или газовый теплообменный прибор, предназначенный для подогрева непитьевой холодной воды.

К установке бытовых водонагревателей прибегают в следующих случаях:

1. Частный сектор. В частных домах вода для бытовых нужд подогревается на печи или на газовой плите. Чтобы облегчить себе жизнь и летом не топить печку, в любом частном доме можно установить бойлер. Единственное условие — наличие в доме централизованного или автономного водоснабжения;

В частном доме бойлер можно установить в подсобном помещении или в гараже.

1. Многоквартирные дома. Централизованные системы ГВС (горячего водоснабжения) во многих небольших городках с некоторых пор вообще перестали существовать. В таких случаях установка электрического бойлера — единственная возможность постоянно иметь в квартире горячую воду;
2. Нежилой фонд. Домики в дачных кооперативах, летние базы отдыха, а также временное или сезонное жилье относятся к нежилому фонду, поэтому в них не может быть горячего водоснабжения. Чтобы обеспечить себе минимальный комфорт, в таких домах можно установить электрический водонагреватель;
3. Профилактические работы. Во всех населенных пунктах с централизованным ГВС как минимум один раз в год его работа полностью прекращается на три-четыре недели для плановых профилактических работ. Обычно это происходит в летний период, однако многие люди не готовы целый месяц обходиться без горячей воды, поэтому устанавливают в квартирах электрические бойлеры.

Такую схему можно использовать при частом отключении горячей воды.

В некоторых регионах горячая вода подается в сеть по часам, согласно заранее установленному графику. Чтобы в любое время суток иметь запас горячей воды, я советую врезать накопительный бойлер в разрыв внутриквартирной сети ГВС.

Разновидности бытовых водонагревателей

При выборе водонагревателя, многих покупателей интересует всего два технических параметра:

1. объем накопительного бака;
2. электрическая потребляемая мощность.

Не стоит надеяться на продавца — его задача продать, а пользоваться вам, причем не один год.

Электрические накопительные водонагреватели

Чаще всего в быту применяются электрические модели водонагревателей. Они могут внешне отличаться между собой, однако внутреннее устройство у них примерно одинаковое:

1. Наружный корпус обычно изготавливается из листовой стали толщиной 0,6-0,8 мм. Сверху на него наносится декоративно-защитное покрытие из полиэфирной эмали;
2. Водяной бак расположен внутри наружного корпуса. Для его изготовления используется листовая сталь толщиной 0,8-1,2 мм. Изнутри он покрывается слоем антикоррозионной защиты, которая может быть трех видов:

• Термоупрочненное эмалевое покрытие — обычно применяется в бюджетных моделях. Считается не очень прочным, потому что эмаль растрескивается, а затем отваливается кусками от резких перепадов температуры;
• Стеклокерамика или стеклофарфор — обладает большей прочностью за счет того, что наносится при высокой температуре, поэтому прочно спекается с корпусом бака;
• Титановое напыление — считается наиболее прочным и долговечным, поэтому такое покрытие встречается только на дорогих моделях.

Все просто: больше функций — дороже цена.

1. Теплоизоляция может иметь толщину от 20 до 40 мм. Она выполняется в виде прослойки из вспененного полиуретана, который задувается в пространство между наружным корпусом и водяным баком;
2. Магниевый анод служит для антикоррозионной защиты. Он устанавливается непосредственно рядом с ТЭНом, и предохраняет стенки бака и нагревательный элемент от электрохимической коррозии:

• Магний препятствует окислению железа в воде, но при этом сам постепенно разрушается и оседает на дно;
• Заводская инструкция рекомендует менять защитный анод не реже чем один раз в год, потому что после разрушения магниевого стержня, сразу же начинает ржаветь корпус бака;

Работа водонагревателя с изношенным анодным стержнем быстро приведет к разрушению стенок водяного бака.

1. ТЭН (трубчатый электронагреватель). Электрический нагреватель всегда располагается в самой нижней части водяного бака. Для его установки применяется два типа креплений:

• Резьбовое крепление выполнено в виде латунной резьбовой пробки с закрепленным в ней ТЭНом, которая вворачивается в резьбовой патрубок в нижней части водяного бака. Такой тип крепления применяется в устройствах объемом до 50 литров;
• Фланцевое крепление представляет собой круглый металлический фланец диаметром 90-140 мм, который крепится через резиновую прокладку несколькими болтами к нижней части бака. На фланце, помимо ТЭНа установлен термостат и магниевый анодный стержень.

Для замены электронагревателя или магниевого анода нужно снять с водяного бака нижний фланец.

1. Термометр может быть механическим или цифровым. Он расположен на лицевой стороне наружного корпуса, и служит для визуального контроля температуры горячей воды;
2. Термостат предназначен для включения и отключения ТЭНа при достижении заданной температуры воды. Он может иметь ручную или электронную регулировку:

• Электромеханическая часть термостата находится снаружи водяного бака, а термочувствительный датчик расположен внутри, рядом с нагревательным элементом;

• Диапазон рабочих температур от +30 °C до +75 °C;
• Температура аварийного отключения нагревателя +85 °C

1. Индикаторный светодиод. Он подключается к термостату и сигнализирует о включенном или выключенном состоянии нагревательного элемента;
2. Водяные патрубки. Для подведения холодной и отбора горячей воды, в корпус водяного бака вварены два металлических патрубка, которые снаружи заканчиваются резьбой для подключения к водопроводу:

• Подводящий патрубок имеет небольшую длину. Внутри водяного бака он заканчивается на уровне ТЭНа, чтобы подавать холодную воду, непосредственно к нагревательному элементу;
• Обратный клапан. Чтобы нагретая вода не стекала под давлением обратно в водопроводную систему, на подводящий патрубок устанавливается обратный клапан;
• Предохранительный клапан встроен внутри обратного клапана. Он нужен для того, чтобы водяной бак не разорвало от повышения давления во время нагревания воды;
• Водоразборный патрубок для горячей воды проходит в корпусе водяного бака до самого верха. Это позволяет отбирать нагретую воду из верхней части бака.

1. Монтажный кронштейн. Для крепления бойлера к стене, снаружи на его корпусе в верхней части расположена монтажная пластина с крепежными отверстиями. Заполненный бак с водой имеет большой вес, поэтому я советую использовать для его установки только штатные крепления из комплекта поставки.

Установка горизонтального бойлера позволит сэкономить место в небольшой ванной комнате.

Накопительные бойлеры производятся в горизонтальном или вертикальном исполнении. Способ установки зависит не только от расположения монтажного кронштейна, но и от его внутреннего устройства.

Принцип действия электрического накопительного водонагревателя напоминает электрочайник. Цикл нагревания воды состоит из нескольких этапов:

1. Заполнение бака. После монтажа и подключения устройства, нужно открыть входной вентиль и кран разбора горячей воды в смесителе. После заполнения бака холодной водой, горячий кран надо закрыть;
2. Включение ТЭНа. Температура свежей воды в баке будет очень низкой, поэтому термостат замкнет электрическую цепь, и включит электронагреватель. При этом снаружи загорится сигнальный светодиод;
3. Нагревание воды. Во время работы ТЭНа жидкость будет постоянно циркулировать: подогретая вода начнет подыматься в верхнюю часть бака, а на ее место к нагревателю будет опускаться холодная вода;

На схеме показано направление циркуляции воды во время работы нагревателя.

1. Отключение ТЭНа. После того как весь объем воды в баке нагреется до заданной температуры, термостат разомкнет электрическую цепь, и отключит электронагреватель. При этом сигнальная лампочка должна погаснуть;
2. Разбор горячей воды. При открывании горячего крана на смесителе, подогретая вода будет отбираться из верхней части бойлера. В баке понизится давление, поэтому в нижнюю часть из водопровода начнет поступать холодная вода;
3. Повторный нагрев. Под действием холодной воды, термостат остынет и снова включит электронагреватель. Дальнейшая работа бойлера будет повторяться в цикличном режиме.

Не всегда можно выбрать бойлер, исходя из количества домочадцев – кубатура помещения вносит свои коррективы.

Преимущества:

• Массовая доступность. Накопительные водонагреватели производятся в широком ассортименте различных моделей и объемов водяного бака. Их средняя цена может находиться в пределах от 5000 до 30 000 рублей;
• Простая и быстрая установка. Для монтажа не требуется подключение к системам отопления и газоснабжения, а по времени всю работу можно выполнить за несколько часов;
• Ремонтопригодность. Замену перегоревшего ТЭНа или изношенного магниевого анода можно выполнить за 1-1,5 часа, даже без демонтажа устройства;
• Невысокое энергопотребление. Максимальная потребляемая мощность нагревателя — 2,5 кВт. Средняя потребляемая мощность бытовых бойлеров составляет 1,8 кВт, что вполне сопоставимо с мощностью утюга или электрочайника.

Для крепления к стене надо использовать разжимные анкерные болты диаметром не менее 8 мм.

Недостатки:

• Большой вес. За счет большого объема воды, накопительные водонагреватели имеют значительный вес, поэтому монтировать их можно только на прочную кирпичную или бетонную стену;
• Большие габаритные размеры. За счет толстого слоя утеплителя, наружные размеры бойлера значительно больше, чем полезный объем водяного бака;
• Низкая устойчивость против коррозии. Несмотря на все защитные меры, стенки водяного бака со временем разрушаются от коррозии, поэтому срок службы таких приборов составляет не более 6-9 лет:
• Образование накипи. Со временем на стенках нагревательного элемента оседает толстый слой накипи. Это приводит к увеличению расхода электроэнергии, а в некоторых случаях — даже к перегоранию ТЭНа;
• Длительный нагрев. В зависимости от мощности нагревателя и емкости водяного бака, для полного нагревания всего объема воды потребуется от 0,5 до 9 часов.

Для планирования водных процедур данная таблица будет весьма полезной.

Чтобы продлить срок службы нагревательного элемента, его надо периодически вытаскивать и очищать от накипи. Рыхлые частицы накипи можно счистить ножом, а для размягчения плотных известковых отложений его нужно на 2-3 часа замочить в горячем крепком растворе лимонной кислоты с водой.

Водонагреватели с сухим ТЭНом

Эти приборы имеют точно такое же внутреннее устройство как описано выше, и отличаются только конструкцией нагревательного элемента:

• В данном случае электронагреватель расположен не в самом водяном баке, а внутри защитной колбы из нержавеющей стали;
• За счет этого он не имеет прямого контакта с водой, поэтому на его стенках не образуется накипь.

Толстый слой накипи – это наиболее частая причина перегорания ТЭНов.

Преимущества:

• Защита от образования накипи и электрохимической коррозии ТЭНа;
• Экономичность и долговечность. «Сухой» режим работы способствует экономии электричества, и обеспечивает более длительный строк службы электронагревателя;
• Простой и быстрый ремонт. Перегоревший сухой ТЭН можно быстро заменить, даже не сливая воду из накопительного бака.

Недостатки:

• Более высокая стоимость. Устройства с сухими ТЭНами стоят значительно дороже;
• Увеличенное время нагрева воды. Между нагревателем и защитной колбой есть воздушная прослойка, которая обладает незначительным тепловым сопротивлением. Из-за этого время нагревания воды немного увеличивается.

На фото показана защитная колба и сухой нагревательный элемент.

Некоторые модели электрических водонагревателей оборудованы двумя ТЭНами. Они соединяются в цепь параллельно, и могут включаться в работу независимо друг от друга. Это позволяет более гибко регулировать время нагревания и текущий расход электроэнергии.

Накопительные бойлеры с косвенным нагревом

В частных жилых домах с газовым котлом, или в квартирах с автономным отоплением, более целесообразно устанавливать бойлеры косвенного нагрева. Внешне они похожи на электрические, но имеют немного другое устройство и другой принцип нагрева воды:

• Внутреннее устройство. Вместо электронагревателя, внутри водяного бака устанавливается теплообменная трубка в виде витой спирали. Она изготавливается из меди или ее сплавов с высокой теплопроводностью;
• Подключение. Входной и выходной патрубки теплообменной трубки подключаются к системе отопления, а вода в баке нагревается за счет принудительной циркуляции теплоносителя по змеевику;
• Регулировка температуры. Температура горячей воды в баке регулируется путем увеличения или уменьшения температуры или интенсивности циркуляции теплоносителя. Для этого на входных и выходных патрубках устанавливаются термостатные клапаны или шаровые краны;
• Альтернативные источники энергии. Некоторые модели бойлеров могут иметь два теплообменных змеевика. По одному из них циркулирует теплоноситель из системы отопления, а второй подключается к водогрейному солнечному коллектору. Это позволяет в ясные солнечные дни экономить топливо.

При таком расположении змеевика происходит более быстрое смешивание температурных слоев

Преимущества:

• Высокая производительность. Водонагреватели косвенного нагрева производятся с большим объемом водяного бака, поэтому могут обеспечивать одновременную работу сразу нескольких потребителей горячей воды. Они хорошо подходят для большого частного дома или коттеджа на две семьи;
• Экономичность. В таких приборах отсутствует электронагреватель, поэтому они совсем не потребляют электричество. При этом расход газа на обогрев воды увеличивается незначительно;
• Энергоэффективность. Применение систем косвенного нагрева позволяет более рационально использовать тепловую энергию отопительного котла. Использование солнечной тепловой энергии для работы бойлера, позволяет снизить расходы на отопление;
• Аккумулирующие свойства. Утепленный водяной бак может работать в режиме теплового аккумулятора. В то время когда нет разбора воды (пока жильцы спят или находятся на работе), тепловая энергия накапливается в баке, а затем по мере необходимости, расходуется на хозяйственные нужды.

Схема подключения теплообменного бойлера к бытовым потребителям и генераторам тепловой энергии.

Недостатки:

• Высокая стоимость. Качественный водонагреватель с несколькими теплообменными змеевиками и автоматической регулировкой рабочих параметров — это высокотехнологичное устройство со сложной автоматикой, поэтому он не может стоить дешево;
• Сложность установки. Для монтажа и подключения подобных устройств нужны сложные инженерные расчеты и участие квалифицированных специалистов. Такие работы требуют частичной или полной переделки системы отопления и ГВС, поэтому их лучше выполнять на стадии строительства или капитального ремонта здания;
• Низкая температура воды. Для того чтобы нагреть воду в баке до температуры 45-50 °C, рабочая температура теплоносителя должна быть не менее 82 °C. В реальных условиях никто не прогревает котел до такой температуры, поэтому вода на выходе бойлера получается не очень горячей;
• Большая инерционность. Разница между температурой холодной воды, и температурой теплоносителя составляет около 60 °C. Это очень мало, поэтому для того чтобы нагреть большой объем воды теплообменным способом, требуется достаточно много времени.

В комбинированном бойлере устанавливается и электронагреватель, и теплообменный змеевик.

Еще одна разновидность устройств с косвенным нагревом — комбинированные бойлеры. В них наряду с теплообменными трубками в водяном баке установлен электрический нагреватель. Это позволяет частично компенсировать описанные недостатки, и дает возможность получать горячую воду не только в отопительный сезон, но и круглосуточно на протяжении всего года.

Проточные водонагреватели

В проточных водонагревателях нет накопительной емкости для хранения большого объема горячей воды. Они устроены таким образом, что протекающая холодная вода нагревается мгновенно, по мере ее расходования потребителем. В бытовых условиях применяется два вида нагревателей для проточной воды:

• Газовый. Его часто называют газовой колонкой. В колонке холодная вода протекает внутри медного теплообменника, под которым горит газовая горелка;
• Электрический. Обычно изготавливается в компактном корпусе с настенным креплением. Холодная вода в нем нагревается при прохождении через мощный электронагреватель.

Газовую колонку можно устанавливать не только на кухне, но и в ванной комнате.

Устройство электрического проточного нагревателя:

1. Внешний корпус. Может быть изготовлен из пластика или металла с наружным декоративно-защитным покрытием;
2. Теплообменная трубка. Устанавливается внутри корпуса. Для увеличения полезной поверхности теплообмена может иметь форму спирали, змеевика или двойной петли;
3. Нагревательный элемент. Может быть расположен либо в отдельном металлическом стакане, либо по всей длине внутри теплообменной трубки;
4. Датчик протока — это реле давления, которое реагирует на открытие и закрытие водоразборного крана на смесителе;
5. Электромагнитный пускатель. Мощный электронагреватель потребляет большой ток, поэтому он управляется магнитным пускателем;
6. Термостат с выключателем. Предназначен для включения и отключения прибора, а также для регулировки температуры горячей воды, в зависимости от силы напора;
7. Тепловой предохранитель. Предназначен для аварийного отключения устройства при нагревании горячей воды до температуры более 65 °C.

По центру фотографии расположен теплообменный стакан из латуни, а к входному патрубку подключен датчик протока воды.

Несмотря на более простое устройство, принцип работы проточного водонагревателя немного сложнее, чем накопительного бойлера:

1. Подготовка к работе. После подключения к водопроводу и электрической сети, на регуляторе термостата нужно установить желаемую температуру горячей воды;
2. Включение. После открытия водоразборного крана, в теплообменной трубке резко снижается давление воды. В результате этого срабатывает датчик протока, и подает питание на нагревательный элемент;
3. Нагрев воды. За время прохождения воды по теплообменной трубке, она успевает нагреваться до заданной температуры. В зависимости от скорости напора, температура нагревания регулируется встроенным термостатом;
4. Выключение прибора. При закрывании горячего крана смесителя, давление воды в теплообменной трубке резко увеличивается, в результате чего датчик протока отключает питание нагревательного элемента;
5. Аварийное отключение. Электропитание проточного нагревателя автоматически отключается, или вообще не включается в следующих случаях:

• В системе водоснабжения недостаточное давление, или полностью отсутствует напор воды;
• Температура горячей воды на выходе устройства превышает 65°C;
• Короткое замыкание или пробой на корпус в системе электропитания.

Производитель делает упор на безопасности и надежности, забывая сообщить о повышенном расходе электроэнергии данного устройства

Преимущества:

• Компактное исполнение. Все водонагреватели проточного типа отличаются небольшим весом и компактными габаритными размерами;
• Быстрый нагрев. Вода в проточном теплообменнике разогревается мгновенно, поэтому такое устройство готово к работе сразу же после включения;
• Простота установки. Монтаж и подключение проточного нагревателя сможет выполнить любой домашний мастер своими руками за пару часов. Для этого понадобится только отвертка и бытовой набор сантехнических инструментов;
• Коррозионная устойчивость. Все внутренние детали изготовлены из цветных металлов, поэтому они не вступают в реакцию и не разрушаются под воздействием воды.

Некоторые модели проточных нагревателей имеют настолько малые размеры, что могут устанавливаться прямо на кран.

Недостатки:

• Немаленькая стоимость — объясняется высокой точностью и сложностью изготовления прецизионных деталей: датчика протока, нагревательного элемента и термостата;
• Высокое энергопотребление. Для того чтобы за короткое время нагреть до высокой температуры весь объем протекающей воды, нагревательный элемент должен иметь очень высокую потребляемую мощность (от 3 до 30 кВт).
• Подключение электропитания. Учитывая указанную мощность, для подключения таких устройств нужно прокладывать отдельный силовой кабель с соответствующим сечением проводников.

Предложенную схему можно использовать для подключения к электросети водонагревателей любого типа.

В технических параметрах указана мгновенная потребляемая мощность, поэтому в некоторых случаях проточный водонагреватель может оказаться более экономичным, чем накопительный бойлер. Например, если вы каждый день расходуете небольшой объем воды в течение коротких промежутков времени.

Заключение

Теперь вы легко разберетесь, как работает любой из всех существующих видов бытовых водонагревателей. Также рекомендую просмотреть видео в этой статье, а все ваши вопросы предлагаю обсудить внизу в комментариях.