Типы электрических водонагревателей

Содержание:

Электрические водонагреватели предназначены для подогрева воды до определенной температуры в жилых домах, промышленных и коммерческих зданиях.

Принцип их работы основан на преобразовании электрической энергии в тепловую, передаваемую воде через специальные трубчатые электронагреватели (ТЭНы).

Использование водонагревателей обеспечивает комфорт и удобство в повседневной жизни, позволяя иметь постоянный доступ к горячей воде независимо от внешних условий.

Конструкция

Конструкция электрического водонагревателя включает в себя несколько основных элементов:

Корпус, изготовленный из эмалированной или нержавеющей стали, защищающий внутренние элементы от механических повреждений и коррозии.

Бак — основная часть водонагревателя, где происходит нагрев и хранится горячая вода.

Теплоизоляционный слой — расположен между внешним корпусом и внутренним баком, поддерживает температуру нагретой воды, снижает потери тепла.

ТЭНы — трубчатые электрические нагреватели, которые непосредственно нагревают воду. В зависимости от мощности и модели водонагревателя может быть установлен один или несколько нагревательных элементов.

Термостат — устройство, регулирующее температуру воды внутри бака. Когда температура достигает заданного уровня, термостат отключает питание ТЭНа. Если температура падает ниже установленного значения, термостат снова включает ТЭН;

Датчики температуры и давления — обеспечивают безопасность устройства, предотвращая перегрев и избыток давления в баке.

Подачу холодной воды в бак и отведение горячей воды к кранам обеспечивают входные и выходные патрубки.

Предохранительные клапаны защищают водонагреватель от избыточного давления внутри бака, сбрасывая излишки воды при необходимости.

Современные устройства оснащены пультами, обеспечивающими дистанционное управление оборудованием.

Комплексная работа всех элементов устройства обеспечивает эффективный и безопасный нагрев воды для бытовых и производственных нужд.

Самые важные режимы управления электрическими водонагревателями — те, которые отвечают за безопасность пользования.

Конструкция водонагревателя.

Виды нагревателей. Принцип действия

Водонагреватели электрические подразделяются на два основных типа:

Проточные

Представляют собой компактные устройства без накопительной емкости.

Принцип работы проточных нагревателей:

вода из водопровода поступает холодной и сразу же выходит горячей, мгновенно нагреваясь при прохождении через трубчатый теплообменник;
регулировка мощности нагрева происходит автоматически, в зависимости от скорости потока воды и требуемой температуры.

Проточные бойлеры обеспечивают непрерывный поток горячей воды, но могут ограничивать ее температуру и напор.

Устройства нуждаются в стабильной подаче электроэнергии достаточной мощности и мощных нагревательных элементах для быстрого нагрева воды.

Проточные водонагреватели чаще всего используются там, где нужно обеспечить постоянный доступ к небольшому количеству горячей воды, например, в квартирах с одной точкой водоразбора (например, в ванной комнате).

Проточный водонагреватель.

Накопительные

Такие бойлеры представляет собой емкость, внутри которой находится нагревательный элемент (ТЭН). Вода сначала накапливается в резервуаре, затем постепенно нагревается до нужной температуры.

Нагретая вода хранится в изолированной емкости. Когда вы открываете кран, горячая вода поступает из бака, а холодная вода заполняет освободившееся место.

Принцип работы накопительных бойлеров:

холодная вода поступает в нижнюю часть бака;
ТЭН нагревает воду до установленной температуры;
термостат контролирует температуру и управляет включением/выключением ТЭНа;
горячая вода поднимается вверх и подается потребителю через выходной патрубок.

Такие бойлеры занимают больше места из-за наличия накопительного бака. Кроме того, требуется длительное время для первоначального нагрева воды (обычно несколько часов).

Накопительные водонагреватели подходят для больших семей или домов, где одновременно используется несколько точек водоразбора (ванна, кухня, душ). Они также востребованы в загородных домах и на дачах.

Помимо основных видов, существуют комбинированные нагреватели, сочетающие в себе функции проточных и накопительных устройств.

Водонагреватели могут быть настенными или напольными, в зависимости от модели и потребностей пользователя. Часто оснащаются системами защиты от перегрева, утечки тока и избыточного давления.

Некоторые устройства имеют функции экономии энергии, такие как программируемые таймеры или режимы пониженного энергопотребления.

Конструкция электрических водонагревателей разработана таким образом, чтобы обеспечить надежность, безопасность и эффективность в процессе нагрева воды.

Бойлер индукционный.

Классификация

Электрические водонагреватели можно классифицировать по различным критериям, включая способ нагрева, конструкцию, назначение и емкость.

По назначению:

бытовые — для использования в жилых домах, на дачах и квартирах;
промышленные — предназначенные для коммерческих и промышленных целей.

По размеру емкости:

до 30 литров — устройства малой емкости, предназначенные для бытовых нужд;
100 литров и более — крупные накопительные аппараты, способные обслуживать множество потребителей.

По типу управления:

механические — с простым термостатом, управляются вручную;
электронные — с цифровым дисплеем, температура и прочие функции регулируются автоматически.

Электронные нагреватели позволяют выполнять настройку режимов максимально точно.

По форме:

квадратные;
плоские;
круглые.

Круглые модели самые распространенные, плоские занимают мало места.

По мощности:

Нагревательные элементы повышенной мощности устанавливаются в проточных водонагревателях.

При этом следует учитывать, что к обычной домовой сети можно присоединить водонагреватели мощностью до 12 кВт, при условии, что используется современная проводка.

Нагреватели более высокой мощности подключаются к трехфазной электрической сети.

Накопительные водонагреватели подразделяются на:

напорные, закрытые, подключаемые к центральному водоснабжению;
безнапорные, открытые, способные работать от автономного источника воды.

В напорных бойлерах с помощью предохранительного клапана поддерживается постоянное давление, соответствующее давлению в водопроводе.

Безнапорные устройства обслуживают обычно одну водозаборную точку и не требуют централизованного водоснабжения.

Нагреватель напорный.

Как выбрать электрический бойлер

Выбор электрического водонагревателя зависит от множества факторов, включая ваши потребности в горячей воде, площадь помещения, бюджет и предпочтения.

Вот основные критерии, которые помогут сделать верный выбор:

Мощность

Более высокая мощность, от 3 кВт, позволяет быстрее нагревать воду, но требует более качественной электропроводки.

Объем

В первую очередь нужно оценить нужды всех проживающих в доме или квартире. Обычно, чтобы принять душ, нужно от 10 до 30 литров воды, а для ванны нужно не менее 150 литров. Для кухонной мойки необходимо не менее 20 литров. Следовательно, для семьи из трех человек нужен накопительный бойлер объемом не менее 80 литров.

Размер

Убедитесь, что выбранное устройство подходит по габаритам для вашего помещения и планируемого места установки.

Таблица 1. Примерное время нагрева воды в накопительных бойлерах разной емкости.

Емкость бака, л.	Мощность ТЭНа, кВт	Время нагрева до 45°С
30	1,2	1 ч. 20 мин.
50	1,2	2 ч. 20 мин.
80	1,2	3 ч. 45 мин.
100	1,2	3 ч. 45 мин.

Дополнительные функции

Обратите внимание на наличие термостата, таймера, защиты от перегрева, функции антизамерзания и пр.

Качество воды

При повышенной жесткости воды в водопроводе лучше выбирать бойлеры с «сухими» ТЭНами, имеющими защиту от накипи. Снизить жесткость воды можно за счет установки вспомогательных фильтров.

Проточные водонагреватели удобны для небольших помещений и кратковременного использования, тогда как накопительные лучше подойдут для обеспечения большого объема горячей воды на постоянной основе.

Комбинированные — позволяют при малом потреблении быстро получать горячую воду и иметь запас нагретой воды в баке.

Важно оценить состояние и тип проводки, используемой в доме или квартире, ведь она должна выдерживать значительные нагрузки

Каждый из этих критериев поможет приобрести нагреватель, который удовлетворит ваши потребности.

При выборе конкретного бренда стоит учитывать отзывы пользователей, репутацию производителя и соответствие характеристик вашим требованиям. Узнайте, какие гарантии предоставляются на устройство и как обстоит дело с обслуживанием и ремонтом.

Как определить мощность бойлера

Необходимая мощность водонагревателя зависит от нескольких факторов, включая количество потребителей горячей воды, объем потребления, заданную температуру, желаемое время нагрева.

Вот шаги, которые помогут вам рассчитать необходимую мощность:

1. Определите потребление горячей воды. Для начала нужно оценить, сколько горячей воды вам потребуется ежедневно. Например:

душ: около 20–40 литров на человека;
мытье посуды вручную: примерно 20–30 литров в сутки;
ванна: 100–200 литров.

2. Суммируйте ежедневное потребление горячей воды всеми членами семьи.

Выбор типа водонагревателя.

Проточный водонагреватель нагревает воду мгновенно, но требует большей мощности. Рассчитывается исходя из мгновенной потребности в горячей воде.

Накопительный водонагреватель хранит горячую воду в баке. Мощность рассчитывается исходя из времени нагрева полного объема бака.

Расчет мощности водонагревателя

Мощность проточного водонагревателя определяется скоростью потока воды и желаемой температурой нагрева.

Формула выглядит следующим образом:

P = Q * ΔT * 0,073

где:

P— необходимая мощность (Вт),

Q— напор жидкости (л/сек),

ΔT— разница температур между входящей холодной и горячей водой (°C).

Пример: Если вы хотите получить 10 л/мин воды с подогревом до 50°C (холодная вода имеет температуру 10°C):

Q = 10 л/мин = 1,167 л/сек;

ΔT= 50 -10 = 40°С

тогда:

P = 1,167 л/сек * 40*0,073 = 3,4 кВт

Таким образом, вам понадобится проточный водонагреватель мощностью около 3,4 кВт.

При расчете мощности накопительного бойлера важно учитывать время нагрева и объем бака.

Для мощных проточных водонагревателей может потребоваться специальная силовая линия и защитные автоматы.

Этот расчет даст вам представление о необходимых характеристиках водонагревателя для ваших нужд.

Мощность водонагревателей можно рассчитать самостоятельно с помощью онлайн-калькуляторов.

Любой водонагреватель мощностью выше 3 кВт обязательно следует подключать отдельным кабелем с соответствующим сечением, поскольку квартирная проводка и розетки не рассчитаны на такую нагрузку.

Подвесная установка накопительного бойлера.

Преимущества и недостатки типов электрических нагревателей

Электрические бойлеры отличаются бесшумностью работы, простым обслуживанием, удобством регулирования температуры воды.

Таблица 2. Сравнительный анализ преимуществ и недостатков основных типов устройств.

Тип	Преимущества	Недостатки
Проточный	Мгновенный нагрев воды	Высокое потребление э/энергии
	Компактный размер	Необходима мощная э/проводка
	Неограниченное количество горячей воды	Невозможность поддержания постоянной температуры
Накопительный	Возможность подключения нескольких точек водозабора	Необходимо время для получения горячей воды
	Экономичное потребление э/энергии	Занимает много места
	Поддержание стабильной температуры	Ограниченное количество горячей воды
	Более низкая мощность, чем у проточных моделей	Необходимость регулярного обслуживания емкости для воды

При монтаже электрических бойлеров предъявляются особые требования к электропроводке, необходима установка дополнительной защиты для предотвращения перегрузок и поражения электрическим током в случае повреждения нагревательного элемента.

Ремонт бойлера.

Обслуживание водонагревателей

Обслуживание электрического бойлера — важная процедура, она позволяет поддерживать его эффективную работу на протяжении длительного времени.

Вот общий порядок действий по обслуживанию бойлера:

Подготовительные работы

Отключите электропитание бойлера от сети.
Перекройте подачу холодной воды в устройство.
Слив воды.
Присоедините шланг к сливному крану внизу бойлера.
Откройте кран и слейте воду в подходящую емкость или канализацию. Если вода грязная или содержит осадок, повторяйте процедуру до тех пор, пока не пойдет чистая вода.

Очистка ТЭНа и бака

Снимите крышку водонагревателя и извлеките ТЭН.
Очистите ТЭН от накипи с помощью специального средства или уксуса.
Промойте бак изнутри, удаляя остатки накипи и грязи.

Проверка изоляции и соединений

Убедитесь, что изоляция проводов и соединения в порядке.
Замените поврежденные элементы при необходимости.

Сборка и запуск

Установите обратно очищенные детали.
Закройте крышку бойлера.
Заполните бак холодной водой из водопровода.
Включите электропитание и проверьте работоспособность устройства.

Обслуживание бойлера следует проводить минимум раз в год, особенно если вода в вашем регионе жесткая.

Регулярное обслуживание поможет избежать поломок и обеспечит долгий срок службы вашего электрического бойлера.

Водонагреватель ТЕПЛОКС.

Ответы эксперта

Зачем в водонагреватели встраивают устройство защитного отключения?

УЗО обеспечивает безопасность как пользователей, так и самих электрических устройств. В случае утечки тока (например из-за повреждения изоляции) УЗО мгновенно отключает питание, предотвращая электрический удар или замыкание электропроводки.

Как убедиться, что водонагреватель хорошо теплоизолирован?

Если, приложив руку к устройству, вы почувствуете тепло, значит изоляция недостаточная и тепло, направленное на нагрев воды, будет рассеиваться в окружающий воздух.

Какими функциями управления должен быть оснащен современный водонагреватель?

Для безопасной и эффективной работы электрические бойлеры должны быть обеспечены устройствами защитного отключения УЗО, защитой от перегрева и закипания воды, светодиодными индикаторами, показывающими состояние работы, текущую температуру и возможные ошибки.

Какую температуру воды лучше выставлять в бытовых электрических бойлерах?

Оптимальная температура воды в бойлере — 50°С. При более высокой температуре дольше греется вода, быстрее образуется накипь и загрязняется бак, сокращается срок службы магнитного анода.