Электрический бойлер: виды накопительных водонагревателей, обзор популярных моделей бойлеров + критерии подбора

Устройство и принцип работы техники

Для рационального снижения энергозатрат стоит разобраться в конструкции водонагревателя. Он исполняется как бак из нержавейки или стали со слоем теплоизоляции. В стальной резервуар встраиваются магниевые аноды, препятствующие коррозии и электрохимическим реакциям. Трубчатый нагреватель с термостатом встроен в емкость. В нижней части бака находятся трубы, подающие и отдающие воду. На переднюю или нижнюю панель выводятся терморегулятор и термометр.

Прибор работает следующим образом:

  1. Холодная вода заливается в емкость через шлаг с клапанами — предохранительным и обратным.
  2. ТЭН включается автоматически и нагревает воду.
  3. По достижению содержимого резервуара нужной температуры происходит отключение нагревателя при помощи термостата.
  4. В моделях без водоразбора уровень нагрева поддерживается в авторежиме — ТЭН включается и выключается через определенное время.
  5. По открытию крана горячего водоснабжения на смесителе через специальную трубку забирается вода из верхней части.

Устройство бойлераВажно! При поломках магниевого анода или ТЭНа может увеличиться расход электричества.

Неисправности электрических водонагревателей

Несмотря на описанное ранее отличие проточных и накопительных систем, принцип работы у них схож, а значит, и неисправности будут возникать по одним и тем же причинам.

Электрический водонагреватель и неполадки

Из описания в начале статьи можно сделать вывод, что строение бойлера простое.

Условное его можно разделить на активные и пассивные компоненты:

  1. К первым относятся нагревательный тэн и блок управления
  2. Ко вторым – корпус, теплоизоляционные слои, входной и выводной патрубки и уплотнители, герметизирующие детали.

Надежнее всего корпус, но и он может быть поврежден в результате механического воздействия.

Наиболее распространены следующие проблемы:

  • Падение напора воды;
  • Бойлер перестал нагревать воду;
  • Вода слишком горячая;
  • Пропала возможность регулировки температуры нагрева;
  • Быстрый расход горячей воды;
  • Течи.

Причины у всего этого отличаются:

  • Скачки напряжения в электросети — способны вывести из строя электронику и повредить нагревательный тэн. Возможны сбросы настроек блока управления, отчего бойлер греет слабо. Повредиться может и термостат, который влияет на температуру нагрева.
  • Длительное отсутствие сервисного обслуживания – качество воды в некоторых регионах очень низкое, особенно когда речь идет о скважинах и колодцах. Вода содержит в составе много извести и прочих минералов, которые активно оседают на нагревательном элементе, мешая выполнять ему свою работу. Накопления могут быть настолько большими, что занимаемый ими объем может достигать значительной доли от объема бака, что и приводит к уменьшенному количеству горячей воды.
  • Большое количество накипи на тэне приводит к тому, что он перестает соприкасаться с водой, то есть снижается уровень теплопередачи. В результате тэн перегревается и перегорает.

Перегоревший тэн с электрического водонагревателя

К неприятным последствиям может привести и неправильная установка оборудования, например, монтажник перепутал местами ввод и вывод для горячей и холодной воды. Проблема будет заметна не сразу, но по ходу будет наблюдаться падение температуры нагрева

Замена анода в электрическом нагревателе воды

  • В периодической замене нуждается анод, установленный рядом с тэном. Его задача – препятствовать образованию накипи. Деталь имеет определенный ресурс, замена производится раз в 1-2 года согласно инструкции производителя.
  • Несвоевременный ремонт – тоже частая причина серьезных поломок. Когда нарушается работа нагревателя, далеко не все сразу вызывают мастера для устранения неисправности, и тянут до последнего. В результате мелкие поломки становятся причиной более серьезных, поэтому никогда не затягивайте с ремонтом и обслуживанием. Техника этого не прощает…

Комфорт и безопасность бойлера

Есть ещё некоторые детали в устройстве накопительных водонагревателей, непосредственно не влияющие на нагрев воды, но определяющие удобство и безопасность пользования бойлером. В первую очередь, это термостат. Он осуществляет контроль температуры нагрева воды. Максимальная температура нагрева в принципе не столь важна. Все бойлеры обеспечивают нагрев воды до уровня 60-75 градусов – этого вполне достаточно. Дополнительный комфорт на некоторых моделях водонагревателей обеспечивает лишь датчик температуры воды.

Бак водонагревателя должен сберегать тепло, естественно, для этого у него должен быть хороший теплоизоляционный слой. В общем случае, большинство современных бойлеров вполне приемлемо справляются с этой задачей, вода в баке остывает в среднем только на 5-7 градусов за сутки. Но все же, чем толще будет этот слой, тем лучше.

Устройство и схема подключения коллекторного двигателя переменного тока

Коллекторные двигатели переменного тока достаточно широко применяются как силовые агрегаты бытовой техники, ручного электроинструмента, электрооборудования автомобилей, систем автоматики. Схема подключения двигателя, а также его устройство напоминают схему и устройство электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

Область применения таких моторов обусловлена их компактностью, малым весом, легкостью управления, сравнительно невысокой стоимостью. Наиболее востребованы в этом производственном сегменте электродвигатели малой мощности с высокой частотой вращения.

Устройство и принцип действия

Накопительный электрический водонагреватель представляет собой бак, с находящимся внутри нагревательным элементом. Устройство работает по принципу термоса. Это обеспечивается теплоизолирующей прослойкой, находящейся между внутренним и внешним слоем бака. Уровень давления в системе контролируется с помощью предохранительного клапана.

Более детально с устройством накопительных электрических водонагревателей можно познакомиться по видео:

Watch this video on YouTube

После нагрева воды до температуры 50-85ºС нагреватель отключается, а устройство само продолжает поддерживать температуру на определённом уровне. Степень нагрева жидкости контролируется с помощью термостата. После забора некоторого количества горячей воды и поступления в бак холодной, нагревательный элемент опять включается, чтобы снова подогреть жидкость до заданного значения.

Основные элементыФОТО: termoformat.md

Особенности конструкции и принцип действия

Могут быть как одно-, так и трехфазными, благодаря способности работать от постоянного и переменного тока называются ещё универсальными. Кроме статора и ротора конструкция включает щеточно-коллекторный механизм и тахогенератор. Вращение ротора в коллекторном электродвигателе возникает в результате взаимодействия тока якоря и магнитного потока обмотки возбуждения. Через щетки ток подается на коллектор, собранный из пластин трапецеидального сечения и является одним из узлов ротора, последовательно соединенного с обмотками статора.

В целом принцип работы коллекторного мотора можно наглядно продемонстрировать с помощью известного со школы опыта с вращением рамки, помещенной между полюсами магнитного поля. Если через рамку протекает ток, она начинает вращаться под действием динамических сил. Направление движения рамки не меняется при изменении направления движения тока в ней.

Последовательное подсоединение обмоток возбуждения дает большой максимальный момент, но появляются большие обороты холостого хода, способные привести к преждевременному выходу механизма из строя.

Правила эксплуатации и ухода

Чтобы продлить срок эксплуатации электрического накопительного водонагревателя, надо тщательно соблюдать рекомендации производителя по эксплуатации оборудования, обеспечивая ему своевременный уход. В таком случае устройство сможет отработать без серьёзных поломок весь гарантийный период. Также стоит:

  • избегать длительной работы водонагревателя на максимальной температуре. Работа на экстремальных режимах способствует интенсивному изнашиванию оборудования, сокращая срок его эксплуатации;
  • своевременно выполнять сервисного обслуживание. Чистку резервуара рекомендуется проводить 1-2 раза в год;
  • подключить водонагреватель через стабилизатор, если его эксплуатация будет проводиться в регионе со значительными скачками напряжения.

Watch this video on YouTube

Watch this video on YouTube

Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя

Рассмотрим подробно каждый такт цикла.

Такт впуска

Поршень 4 движется от в.м.т. к н.м.т. Над ним в полости цилиндра 1 создается разрежение. Впускной клапан 6 при этом открыт, цилиндр через впускную трубу 7 и карбюратор 8 сообщается с атмосферой. Под влиянием разности давлений воздух устремляется в цилиндр. Проходя через карбюратор, воздух распыливает топливо и, смешиваясь с ним, образует горючую смесь, которая поступает в цилиндр. Заполнение цилиндра 1 горючей смесью продолжается до прихода поршня в н.м.т. К этому времени впускной клапан закрывается.

Такт сжатия

При дальнейшем повороте коленчатого вала 10 поршень движется от н.м.т. к в.м.т. В это время впускной 6 и выпускной 3 клапаны закрыты, поэтому поршень сжимает находящуюся в цилиндре рабочую смесь. В такте сжатия составные части рабочей смеси хорошо перемешиваются и нагреваются. В конце такта сжатия между электродами свечи 5 возникает электрическая искра, от которой рабочая смесь воспламеняется. В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, давление и температура газов повышаются.

Такт расширения

Оба клапана закрыты. Под давлением расширяющихся газов поршень движется от в.м.т. к н.м.т. (рисунок в) и при помощи шатуна 9 вращает коленчатый вал 10, совершая полезную работу.

Такт выпуска

Когда поршень подходит к н.м.т., открывается выпускной клапан 3 и отработавшие газы под действием избыточного давления начинают выходить из цилиндра в атмосферу через выпускную трубу 2. Далее поршень движется от н.м.т. к в.м.т. (рисунок г) и выталкивает из цилиндра отработавшие газы.

Далее рабочий цикл повторяется.

Какой выбрать проточный водонагреватель для квартиры, на что обратить внимание

Конструкции проточных устройств имеют свои специфические преимущества. В отличие от накопительных систем, они более компактны и могут устанавливаться даже в небольших помещениях. Быстрый нагрев дает возможность в кратчайшие сроки получить горячую воду в достаточном объеме. Существенный минус проточных водонагревателей заключается в их повышенном энергопотреблении. Однако, при ограниченном использовании, вполне возможно выйти на приемлемые показатели. Существует много виды проточных водонагревателей, работающих достаточно экономично.

Приборы выпускаются в довольно широком ассортименте. Они отличаются внешним видом, конструкцией, мощностью и другими особенностями. Поэтому, выбирая какой лучше купить электрический проточный водонагреватель, нужно обязательно учитывать все сопутствующие факторы, характерные для конкретного устройства.

Напорный или безнапорный

Выбирая самый лучший проточный водонагреватель на кран или на душ, следует помнить, что по своему действию они бывают напорными и безнапорными.

Напорные устройства позволяют получать горячую воду без каких-либо ограничений по времени. Они устанавливаются в систему подачи холодной воды на кран, после чего включается датчик, подающий сигнал на включение питания ТЭНа. После этого вода быстро нагревается до заданной температуры, в среднем, за 10-15 секунд. Далее, установленный режим контролируется автоматически.

Напорный аппарат запускается одновременно с открытием крана горячей воды. После закрытия схема сразу же обесточивается, какие-то дополнительные действия для этого не нужны. Устройства монтируются разными способами и могут быть врезными (рис. 1), устанавливаемыми вместо смесителей, или настенными (рис. 2).

При наличии свободного места могут использоваться приборы безнапорного типа (рис. 3), относящиеся к накопительным водонагревателям. Их основным отличием является бак, рассчитанный на 50-100 литров воды. Вода нагревается ТЭНом до определенной температуры и далее оказывается в смесителе. По мере расходования происходит ее постоянное пополнение. Когда бак заполнен, происходит срабатывание отключающего клапана. Такие приборы отличаются разнообразием настроек и регулировок, а вся работа происходит в автоматическом режиме.

Мощность прибора

Выбирая для себя проточный водонагреватель, нужно учитывать его мощность. Этот параметр обеспечивает требуемый нагрев, предусмотренный техническими характеристиками. Для расчетов оптимального показателя используется формула: Р=Q х (Т1-Т2) х 0,073.

В ней значение Q соответствует объему воды, проходящей через прибор (л/мин.), Т1 и Т2 означают входную и выходную температуру.

Можно посчитать еще проще. Чтобы вода достигла 35 градусов, необходимо умножить ее предполагаемый расход на 2. Например, расход воды составляет 3 литра в минуту. Умножив это значение на 2, получим 6 кВт. Модельный ряд по мощности довольно широкий. Он начинается от 3 кВт и заканчивается устройствами на 30 кВт, способными полностью обеспечивать горячей водой даже большие частные дома.

Способы управления

Все устройства этого типа оборудованы разными системами управления. В наиболее простых используется ручное управление с гидравлическими системами. Здесь для настроек и регулировок используются ступенчатые переключатели. Температура воды выставляется приблизительно, причем настройки нужно выполнять при каждом включении нагревателя.

У лучших проточных водонагревателей имеются наиболее современные и удобные электронные системы управления. Они позволяют с высокой точностью выставить нужный режим. Степень нагрева воды регулируется специальными встроенными датчиками. Цена таких приборов значительно выше, однако, они более экономичные и удобные в эксплуатации.

Дополнительные опции

Перед тем как приобрести ту или иную модель, рекомендуется проверить наличие у нее дополнительных полезных функций. В отличие от самых простых приборов, продвинутые водонагреватели имеют больше возможностей:

Оптимальная регулировка мощности.
Встроенный термоограничитель, защищающий от перегрева.
Возможность переключения с крана на душ, что очень важно при наличии душевой кабины.
Создание высокой температуры для регулярных дезинфекций устройства.
Работа в экономичном режиме.
Защита от накипи.
Дистанционное включение и настройки с помощью пульта.

№3. Внутреннее покрытие бойлера

Внутренняя поверхность бака накопительного бойлера постоянно взаимодействует с водой, поэтому должна быть максимально устойчива к коррозии. На сегодняшний день в продаже представлены водонагреватели, в которых внутренняя поверхность бака выполнена из таких материалов:

  • нержавеющая сталь;
  • эмалевое покрытие;
  • стеклокерамика;
  • титановое напыление;
  • пластиковое покрытие.

Бойлеры, в которых бак имеет пластиковое внутреннее покрытие, стоят дешевле всех, но и надежность их сомнительна. Лучше всего показали себя баки из нержавеющей стали. Производители дают на них гарантию 10 лет, а некоторые дополнительно проводят пассивацию, увеличивая гарантийный срок до 12 лет. С точки зрения долговечности и надежности такие баки предпочтительны, но и стоят они недешево. Самые дорогие бойлеры получают титановое покрытие, которое позволяет продлить срок службы еще на несколько лет.

Баки с эмалевым покрытием не сильно уступают аналогу из нержавейки. Благодаря добавлению специальных присадок в состав эмали она получает те же коэффициенты расширения, что и сталь, из которой произведен сам бак, поэтому при нагреве такое покрытие не будет трескаться. Эмалевое покрытие совершенствуется день ото дня. Сегодня можно найти водонагреватели, в которых эмаль получает напыление с ионами серебра. За счет этого повышаются антибактериальные и антикоррозионные свойства.

Некоторые специалисты отмечают, что пластик, эмаль и стеклокерамика могут получать механические повреждения от перепада температур и при взаимодействии с твердыми частичками, встречающимися в водопроводной воде. Все же, эмалевое и стеклокерамическое покрытие – не самый плохой вариант для бойлера, хоть и несравнимый с нержавейкой.

С другой стороны, каким бы прочным ни было внутреннее покрытие бака, все равно слабые места во всех случаях одни и те же. Это сварочные швы, которые первыми начинают ржаветь. Чтобы предотвратить коррозию бака и «мокрого» ТЭНа в конструкции всех современных бойлеров предусматривают анодную защиту. Для этого используют магниевый, титановый или алюминиевый анод, в роли катода выступает бак. Анод можно назвать расходным материалом. Его лучше менять раз в несколько лет, параллельно проводя очистку ТЭНа и промывку бака.

Помните, что качественный бойлер, изготовленный по всем правилам, не может стоить дешево. Отсутствие гарантии или очень короткий ее срок также должно сказать о том, что производитель, мягко говоря, не уверен в качество своей продукции и хочет поскорее снять с себя ответственность за нее.

Устройство электрического водонагревателя

Принцип работы устройства, описанный выше, достаточно прост, именно поэтому любой водонагреватель обладает длительным эксплуатационным сроком – чем меньше элементов в системе, тем она больше работает. Теперь необходимо разобраться с общим устройством водонагревателя, это поможет своевременно определить неисправный элемент и, при необходимости, заменить его.

Как устроен электрический водонагреватель:

  • Наружная часть устройства. В зависимости от стоимости устройство изготавливается из тонколистовой стали или твёрдого пластика повышенной прочности. Наружная часть устройства несёт больше дизайнерский характер, чем практический.
  • Слой утеплителя. В зависимости от качества утеплителя определяется количество времени, за которое остынет нагретая жидкость. Чаще всего применяют пенополиуретан в жидком виде, который после заправки быстро превращается затвердевает. Утеплитель позволяет создать эффект термоса, а соответственно – необходимость частого включения нагревательного элемента.
  • Внутренняя часть устройства. Сейчас для изготовления внутренних баков электрических водонагревателей использую нержавеющую сталь, стеклофарфор или дорогостоящее титановое напыление. В зависимости от качества используемого материала, повышаются не только теплоизоляционные качества, но и срок эксплуатации устройства.
  • Электронагреватели. Наиболее распространённый нагревательный элемент – ТЭН. Основной принцип работы такого устройства – преобразование электрической энергии в тепло, соответственно – нагрев жидкости.

Пример качественного ТЭНа

  • Трубки холодной и горячей воды. Расположены практически по всей внутренней поверхности бойлера.
  • Электрическая часть прибора, в которую входит термостат, электронный термометр, лампы индикации, а также схема, обеспечивающая автоматический режим работы водонагревателя.
  • Элементы крепежа. Две металлические пластины и набором дюбелей устанавливаются на стену, а на них крепится сам водонагреватель.

Основными врагами любого бытового прибора для нагрева воды являются коррозия и образование накипи на внутренних поверхностях бака. И если накипь можно устранить посредством «сухого нагрева» (ТЭН устанавливают в закрытую колбу), то для предотвращения коррозии используют магниевый анод. Магниевый анод – это элемент, который берёт на себя практически весь кислород из воды, что позволяет сохранить материал внутреннего бака.

Магниевый анод

Как запустить накопительный бойлер

Первый запуск электрического водонагревателя должен производить мастер по установке оборудования непосредственно после проведения монтажа прибора. О качественной установке, проведенном запуске свидетельствует его подпись, печать фирмы в техническом паспорте, гарантийном талоне. Без данной процедуры невозможно гарантийное обслуживание бойлера в дальнейшем.

При условиях, когда невозможно пригласить мастера на установку, запуск системы, приходится подключать бойлер самостоятельно. Последовательность действий при первом запуске:

  1. Проверка качества произведенной установки водонагревателя, определение протечек, если они есть:
  • Водонагреватель отключить от электропитания;
  • Водонагревательный резервуар заполнить водой при открытом кране горячего водоснабжения. После того, как из горячего крана начнет течь вода, нужно остановить набор воды, так как бак уже заполнен;
  • Закрыть кран, желательно оставить бойлер на некоторое время;
  • Осмотреть водонагревательную конструкцию. Определить целостность элементов соединения. Если протечек нет, можно подключать прибор к электропитанию. Наличие протечек необходимо устранить.
  1. Подключить бойлер к электросети, поставить режим нагрева.
  2. Убедиться, сверившись с технической документацией, что количество потраченного на нагрев времени соответствует норме, а вода нужной температуры.

После длительного отключения бойлера (зимний период на даче, использование в квартире при отключении горячего водоснабжения) запуск производится по приведенной схеме.

Какой водонагреватель выбрать для квартиры, дома, дачи?

Все зависит от назначения и варианта использования: принимать душ или мыть руки, семья из 2 или 4 человек, как замена центральному отоплению или на 1 месяц в году и т.п.

Бойлер для квартиры

  1. Как правило используется 1 месяц в году на время планового отключения. Постоянно, если качество горячей воды не устраивает и сделать с этим ничего нельзя.
  2. Размеры ограничены. Золотая середина – это водонагреватель объемом 50 литров. Хватает для двух человек.
  3. Подойдет накопительный так как для подключения проточного требуется проводка как для плиты, что в большинстве квартир не предусмотрено, либо нужно переделывать уже готовый ремонт.

Выгодно ли использовать бойлер по сравнению с горячей водой? Пример расчета и калькулятор.

Бойлер для дома

  1. Скорее всего будет использоваться постоянно. Желательно выбирать с более серьезной защитой от коррозии и накипи.
  2. Размеры не ограничены, если учесть данный момент при проектировании.
  3. Можно установить как накопительный так и проточный, опять же, если на этапе проектирования и строительства дома заложить кабель с нужным сечением.

Водонагреватель для дачи

  1. Достаточно объема 10-30 литров. Используется для мелких бытовых нужд:помыть руки, ополоснуться, вымыть овощи и т.п.
  2. Проще с установкой. Так как размеры маленькие, то не нужно искать подходящее по габаритам место.
  3. Простой и дешевый. Чтобы было не жалко если сломается из-за плохого качества воды или утащат. Покупать такой же как в квартиру имеет смысл только в том случае, если вы живете на даче, а на зиму его забираете.

В чем разница между проточным и накопительным водонагревателем?

Проточный – не имеет бака, вода проходит и сразу нагревается.

  • Из минусов – чем больше литров в минуту может такой водонагреватель выдать, тем больше электрическая мощность требуется. Включить в обычную розетку не получится, сразу выбьет автомат. Чтобы этого не происходило, во время ремонта закладывают проводку такую же как для плиты. Соответственно, в готовом ремонте это вряд ли получится.
  • Из плюсов – не нужно ждать пока нагреется вода, можно мыться сразу.

Накопительный – имеет бак для воды, что позволяет при меньшей мощности нагревать воду.

  • Из минусов – придется ждать от 1,5 часа и дольше (зависит от объема). Большие габариты, что может стать проблемой при установке.
  • Из плюсов – проще установить в квартире уже с готовым ремонтом.

Какой объем водонагревателя нужен?

Все зависит от количества человек и режимом использования.

  • Если семья состоит из 2-х и более человек, моются все в примерно одно и тоже время, то лучше брать объем от 80 до 100 литров
  • Если в семье два человека и моются в разное время, то хватит 50 литров (80 литров для большего комфорта)
  • Если бойлер нужен только чтобы ополоснуться, то достаточно 30 литров
  • Если 1 человек, для полноценного душа нужен водонагреватель на все те же 50 литров.
Количество человек Объем воды Уровень комфорта
1 30 Почистить зубы, умыть лицо, быстро ополоснуться.
1 50 Хватит чтобы принять душ в течении 5-10 минут. Все что выше по объему, добавляет комфорт.
2 50 Хватит чтобы ополоснуться и при этом не ждать пока снова нагреется вода
2 80 Достаточно чтобы принять душ в течении 5-10 минут и при этом не ждать.
3-4 80 Если всем нужно в душ друг за другом, то воды хватит чтобы ополоснуться.
3-4 100 Воды хватит чтобы более менее комфортно принять душ и не ждать.
  1. Принять душ – это полноценно помыться.
  2. Ополоснуться – это быстро умыться, любителям погреться не подойдет.
  3. Напор воды можно сделать меньше и тем самым растянуть процесс.
  4. Если встаете в разное время (с запасом хотя бы час), то бойлера на 80 литров достаточно.

Какой мощности выбрать водонагреватель?

В данном вопросе нужно знать два вещи:

  1. Чем мощнее, тем быстрее греется вода.
  2. Чем мощнее, тем больше ток должна выдерживать проводка.

Выбирать нужно ориентируясь на проводку, чтобы не грелась, не выбивало автомат.

Если у вас автомат рассчитан на 16 ампер, то ориентируйтесь на мощность бойлера в 2,5-3 кВт.

Становится понятно, что проточный водонагреватель в 5 кВт в такую розетку не включить, автомат будет выбивать.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Химия движения
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector