Принцип работы проточного и накопительного водонагревателя
Данные разновидности оборудования вне зависимости от источника нагрева имеют принципиальные конструктивные отличия. Именно это и позволяет определить лучший вариант нагревателя для обеспечения автономного горячего водоснабжения дома или квартиры.
Как работают проточные нагреватели
Это оборудование выпускается в электрическом и газовом исполнении. Мощность электрооборудования может доходить до 36 кВт. Это очень высокий показатель, который предусматривает подключение к сети 380В. Она есть далеко не всегда, а прокладывание такой линии сопровождается большими затратами и необходимостью сбора множества справок, что подходит далеко не всем. Производители предлагают обширный модельный ряд устройств и для стандартной сети 220В. Поскольку часто это мощный потребитель, что для него нужно проложить силовой кабель от электрощитка.
Схема электрического проточного водонагревателя
Принцип работы такого устройства вне зависимости от того работает оно на газу или электричеству одинаковый. При открывании воды на смесителе срабатывает автоматика, в результате чего проходящий через корпус устройства поток начинает интенсивно разогреваться. Требуются 3-5 секунд на то, чтобы вышла горячая струя. Даже если вернуться из отпуска, когда все оборудование в доме было обесточено, и включить водонагреватель, то сразу же удастся воспользоваться теплой водой.
Автоматический механизм, который обеспечивает включение разогрева, может быть электрическим или гидравлическим. Наиболее долговечным является гидравлический. Устройство реагирует на изменения давления в трубопроводе. То есть, если открыть смеситель, то напор падает, что сигнализирует о необходимости интенсивного разогрева. Если сломается электроника, то ремонт обойдется дороже.
Схема работы газовой проточной колонки
Как работают накопительные нагреватели
Накопительный электрический водонагреватель имеет принципиальное отличие, поскольку в его конструкции предусматривается емкость, в которой находится нагревательный ТЭН. Такое устройство включается, разогревает жидкость до установленной температуры, а потом постоянно ее поддерживает. При открывании смесителя вода из накопительного бака вытекает, при этом ее место занимает порция холодной. Новый поток смешивается с имеющимися горячими накоплениями. Одновременно при падении температуры включается ТЭН и быстро подогревает воду до нужного уровня. Данная конструкция очень похожа на большой чайник.
Схема работы газовой электрического бойлера
Накопительный газовый бойлер имеет много общего с кастрюлей и плитой. Его герметическая емкость подключена к водопроводу. В нее поступает холодная вода. Снизу располагается горелка, которая под управлением автоматики периодически зажигается и поддерживает температуру жидкости. При открывании горячего крана на смесителе в резервуаре появится свободное место. Для его заполнения поступит холодный поток, что вызовет остывание щупа терморегулятора. Как следствие бойлер снова загорится и восстанавливает требуемое значение температуры.
Схема газового бойлера
Каково устройство водонагревателя
Итак, как мы установили, принцип работы водонагревателя накопительного типа заключается в том, что воде сначала передается тепловая энергия, которая приводит к ее разогреванию, а в дальнейшем тепловой поток снижается и остается на уровне, достаточном для поддержания требуемой температуры. В проточном же устройстве вода нагревается при прохождении через нагревательные элементы. Поэтому на выходе она имеет значительно меньшую температуры, чем у накопительного, хотя, нагрев до нее происходит очень быстро.
Накопительные водонагреватели имеют следующее устройство:
- Емкость, которая наполняется водой из водопроводной системы под давлением. Ее размер бывает различным от 10 до 100 л.
- Внешний корпус, под которым имеется толстый слой теплоизоляции.
- Электрический нагревательный элемент (ТЭН) либо магниевый анод. В случае газового варианта – дымоходные трубы и газовая горелка. Это «сердце» устройства, которое собственно и обеспечивает нагревание воды в баке.
- Патрубок для подачи холодной воды из системы и патрубок для выхода горячей воды из прибора. Он часто снабжен предохранительным клапаном, которые открывается при превышении давления в водонагревателе.
- Электронный блок управления, который получает сигналы от термодатчиков и регулирует работу всего прибора. На нем же имеются кнопки для ручного выставления параметров нагрева, среди которых максимальная температура и скорость разогрева воды.
Принцип действия накопительного водонагревателя основан на особенностях термоса. Большой бак с нагретой до высокой температуры водой заключен в кокон из теплоизоляционного материала, который обеспечивает минимальную потерю калорий. В результате остывание происходит очень медленно. Полный бак может остыть до комнатной температуры после выключения прибора только через 2 – 3 суток. Это позволяет пользоваться горячей водой даже при выключении электроэнергии.
Схема устройства водонагревателя накопительного типа
При остывании воды до определенной температуры, ТЭНы включаются, и она вновь нагревается. Чтобы горячая вода не смешивалась с холодной, и температура не понижалась быстро, в водонагревателе накопительного типа всегда предусмотрено следующее: холодная вода, поступающая в бак снизу, вытесняет горячую воду. Ее забор из емкости происходит напротив сверху. Таким образом гарантируется однородность температуры воды, которая поступает в кран из водонагревателя.
Преимущества использования
В большинстве случаев в загородной местности или в частном секторе города водонагреватель – единственный способ достижения необходимого комфорта. Если центральное водоснабжение и существует, то, скорее всего, подается только холодная вода из-за отсутствия за городом тепловых станций или котельных. При индивидуальной системе водоснабжения (из скважины или колодца) подогрев воды тем более становится исключительно заботой домовладельца.
В городской квартире водонагреватель позволяет избежать сезонных неудобств, связанных с опрессовкой и ремонтом системы. Как минимум два раза в год не имеющие такого оборудования жильцы на протяжении нескольких дней греют воду в чайниках и кастрюлях для того, чтобы вымыться самим, помыть посуду или полы.
Технические характеристики водонагревателей
При выборе бойлера для тех или иных условий стоит внимательно отнестись к его следующим параметрам.
Мощность бойлера
Это один из главных показателей при выборе водогрейки, от которого зависит время нагрева воды и продолжительность её работы.
При чём газовые приборы в равных условиях практически в два раза производительнее электрических водогреек. Для примера газовый бойлер мощностью около 3 кВт приблизительно за 4 часа нагревает жидкость объёмом 150 литров до температуры около 50 градусов.
Внутренняя поверхность бойлера
В зависимости от того, каким материалом покрыта внутренняя поверхность водогрейки, изменяется срок эксплуатации прибора. Существует три вида: на основе нержавейки, на основе титана и стеклофорфор.
- Покрытие на основе нержавейки или титана самый предпочтительный вариант. Срок службы такого прибора составит от 7 до 10 лет. Эти покрытия отлично выдерживают колебания температуры и устойчивы к различным примесям.
- Следующим покрытием является стеклофарфор. Он достаточно легко подвергается воздействию повышенных температур и примесей в воде. Бойлеры с таким покрытием дешевле и срок службы составит около 5 лет.
Объём бойлера
Выпускаются водонагреватели различных объёмов для различных нужд, от 10 до 100 литров. Маленькие объёмы используются для мытья посуды, в то время как большие применяют для ванной и душевой.
Не стоит забывать, что чем больше вместительность водогрейки, тем более долгое время будет нагреваться вода.
Безопасность бойлера и его надёжность
Выбирая бойлер обратите внимание на значение максимального нагрева воды. Лучше выбирать вариант от 60 до 65 градусов
Так же будет лучше если в конструкции будут присутствовать термостат и датчик температуры.
Электрические и газовые водонагреватели
Как проточные, так и накопительные водонагреватели могут быть электрическими или газовыми. Как выбрать водонагреватель по способу получения тепловой энергии, каждый решает индивидуально, с учетом некоторых особенностей.
Газовая колонка для нагрева воды
- Расходы на эксплуатацию электрического прибора выше из-за того, что стоимость электроэнергии, необходимой для нагрева определенного количества воды до некоторой температуры, выше, чем соответствующее этим же параметрам количество газа.
- В то же время газовые изделия требуют регистрации, перед получением которой понадобится собрать пакет документов, что потребует времени, нервов и вложения средств.
Однозначно можно сказать, что для редкого периодического использования (например, в квартире с имеющимся центральным горячим водоснабжении на случай нарушений в работе последнего) целесообразно устанавливать электрические водонагреватели. Кратковременная эксплуатация не нанесет значительного ущерба кошельку.
В частных домах и на дачах выбор водонагревателя делается индивидуально в зависимости от:
- наличия газовых коммуникаций,
- состояния газовых труб,
- особенностей электросети (наличия скачков напряжения, перебоев в энергоснабжении, способность проводки в доме выдерживать определенную нагрузку и пр.).
Виды
Выбирая водонагреватель для дачного участка, работающий от электрической сети, можно встретить разные варианты.
Накопительные нагреватели
Такие аппараты наиболее востребованы для нагрева воды в частных домах. Их также называют бойлерами. Поскольку накопительное устройство должно подключаться к водоснабжению, его выбирают для дач с централизованным водопроводом либо для участков с автоматической насосной станцией.
Вода поступает в бойлер через систему безопасности и нагревается внутри от ТЭНа, который подключен к термостату. Когда вода внутри бака немного остывает, происходит включение ТЭНа и температура повышается до заданной. К недостаткам данного вида электронагревателя для дачи относят высокую энергоемкость, сравнительно высокую цену и зависимость функционирования от напора в водопроводе.
Проточные нагреватели
Их выбирают для дачных участков, на которых не получается установить накопительный аппарат. Проточное устройство устанавливают рядом с точкой водоразбора, подключая к нагревателю трубу, по которой будет протекать холодная вода. Эта вода после поступления в нагревательный прибор будет двигаться по трубкам и нагреваться от ТЭНов до нужной температуры. Регулируют нагрев либо специальным вентилем, либо посредством панели управления.
Пользоваться такими аппаратами для нагрева воды очень удобно, ведь теплая вода поступает из крана почти сразу после его открытия, однако для их работы есть некоторые ограничения. Они касаются и напора воды (если на вашей даче он недостаточен, требуется установка насоса), и нагрузки на проводку (в пик нагрева она будет значительной), и производительности аппарата (она невелика).
Автономные нагреватели
Подобные аппараты востребованы для дач с отсутствием водоснабжения. Они похожи на рукомойники и представляют собой емкость, в которой открывается верхняя крышка для заполнения этой емкости водой вручную.
Внутри емкости установлен ТЭН, а внизу расположен кран. В некоторых моделях предусмотрено несколько баков – в одном вода нагревается, в другом находится холодная вода, а кран функционирует, как смеситель. Установить подобный нагреватель очень просто, и он выручит в местности с колодцем, в котором нет насоса. Кроме того, стоимость таких устройств невысока, а их работа довольно экономична.
Разновидности ТЭНов
Нагревательным элементом проточного электроприбора выступает ТЭН. Тепло излучает спираль от подачи напряжения. В зависимости от исполнения ТЭН бывает:
- Открытый нагреватель состоит из неизолированной спирали, помещенной внутрь пластиковой трубки. Элементы собраны в блок, который заключен внутри прочного корпуса из негорючего пластика. Проходящий поток жидкости омывает горячую спираль, забирая тепло. Особенностью нагревателя является невозможность образования накипи. Это происходит из-за малого объема воды в трубке, а также отсутствия выделения остаточного тепла спиралью сразу после отключения подачи напряжения. Водонагреватели с открытым ТЭНом востребованы для подогрева бассейнов и в регионах с жесткой водой.
- Закрытый ТЭН имеет трубчатый корпус из меди или латуни. Внутри герметически запаяна спираль. Соприкосновение спирали с водой не происходит. Каждый виток спирали изолирован от корпуса кварцевым песком во избежание пробоя. Нагрев воды происходит дольше. Спирали сначала нужно прогреть корпус, а тот уже отдаст накопленное тепло проходящему потоку.
Закрытые ТЭНы склонны к обрастанию накипью, но в плане электробезопасности такие трубчатые нагреватели стоят на первом месте.
Достоинства и недостатки “проточников”
Среди преимуществ проточных нагревателей следует отметить несколько моментов:
- Обычно это компактные устройства, для них легче найти подходящее место.
- Для получения стабильного потока горячей воды не требуется отдельный резервуар.
- Электроэнергия расходуется только во время работы устройства.
- Прибор не сложно установить и эксплуатировать.
- Для установки не нужно делать дымоход.
- Работа прибора не зависит от характеристик приточно-вытяжной вентиляции.
Но выбирая проточный водонагреватель, следует помнить и о его недостатках. Для начала, “проточники” во время работы потребляют довольно большое количество электроэнергии, что неизбежно отражается в счетах за коммунальные услуги.
Кроме того, качество обогрева будет зависеть от того, сколько точек потребления горячей воды обслуживает обогреватель одновременно. Если таких точек много, а мощность устройства маловата, воды будет слишком мало, или она будет прогреваться недостаточно быстро.
Проточные водонагреватели отличаются компактными размерами, что заметно облегчает их монтаж
При установке важно соблюсти требования по характеристикам электропитания. Высокая потребляемая мощность требует соответствующих условий работы
Установка прибора мощностью более 8 кВт возможна лишь к современной трехфазной электрической сети
Высокая потребляемая мощность требует соответствующих условий работы. Установка прибора мощностью более 8 кВт возможна лишь к современной трехфазной электрической сети.
К сожалению, дома старой постройки не всегда оборудованы таким образом. В подобных условиях допускается монтаж проточных нагревателей мощностью до 6 кВт. Уточнить особенности своей электрической сети можно в ЖЭКе или у местного электрика.
Имеет значение и состояние проводки в доме. Разумеется, она должна быть исправной. Рекомендуется использовать для таких мощных приборов, как проточные нагреватели, высококачественный медный провод.
Сечение кабеля должно соответствовать мощности прибора. По этому вопросу так же можно проконсультироваться с хорошим электриком.
У приборов малой мощности есть существенный недостаток: они удобны для эксплуатации только в теплое время года, когда температура воды, поступающей из водопровода, составляет не менее 15 градусов. Маломощное устройство может повысить температуру воду еще на 25 градусов, т.е. до вполне комфортных 40 градусов.
Если поступающая к нагревателю вода по каким-то причинам не успевает прогреваться до нужного уровня, качество подогрева будет неудовлетворительным.
Существуют проточные водонагреватели, которые устанавливают прямо на мойку. В этом случае нет необходимости подводить к раковине отдельно трубы горячего водоснабжения
Попытки подключить устройство, рассчитанное на трехфазную сеть, к обычной электросети в 220 В может стать фатальным и для проточного водонагревателя, и для электрики, и даже для людей. Не стоит рисковать и устраивать в доме электроаварию. К частному домовладению, даче или коттеджу можно подвести сеть с необходимыми характеристиками.
Для этого следует обратиться в местную энергоснабжающую компанию и получить специальное разрешение – технические условия на подключение электроустановки.
С особенностями подключения и работы электрического проточного водонагревателя Electrolux мощностью 3,5 кВт можно познакомиться в следующем видеоматериале:
Накопительный
Бойлер – это классический вариант водонагревающей техники. Водонагреватель накопительного типа оснащен вместительными резервуарами. В зависимости от модификации изделия, объем бака в диапазоне от десяти до тысячи литров.
Такой технике не важны ни уровень мощности электросети, ни уровень давления в водопроводе. Стальной резервуар изнутри покрывается слоем эмали, реже – стеклокерамики.
Антикоррозийные свойства покрытия обеспечивают сохранность бака в условиях влажной среды. Для удержания температуры между накопителем и корпусом располагают теплоизоляционный пенополиуретановый слой.
Процесс нагрева происходит при помощи одного или нескольких ТЭНов и термостата. Термостат играет роль регулятора установленного температурного режима.
Определяясь с моделью накопительного или проточного водонагревателя, стоит также выяснить наличие предохранительного клапана. Эта деталь конструкции способна защитить ТЭН от поломки в случае резких скачков давления в трубопроводе.
Плюсы
Главное достоинство накопительных баков – экономное потребление энергии. Мощность в сегменте редко превышает 3 киловатта. Это позволяет устанавливать прибор без оглядки на возраст и качество электропроводки дома.
Особенности накопительных водонагревателей
Выбирая оборудование, нужно точно знать особенности накопительного водогрейного прибора. Поэтому рассмотрим его оптимальный объем, потребляемую мощность, используемые ТЭНы, особенности монтажа.
Вместимость накопительного бойлера
Чтобы определить объем водонагревателя, нужно хорошо представлять, с какой периодичностью и для чего он будет использоваться. Когда нагретая вода нужна исключительно для мытья тарелок, кастрюль и так далее, рекомендуется присмотреться к бойлеру, вместимость которого составляет 15 л.
Если же планируется выполнять стирки, периодически мыться в ванне и под душем, тогда выбирают нагревательный прибор с баком от 100 до 200 л. К устройству такого объёма можно подключить две или три водоразборные точки. При этом бойлер выбирается с учётом имеющейся свободной площади.
Накопительный нагреватель большого объёма воды Источник lmcdn.fr
Нагревательные элементы и мощность водогрейного накопителя
Когда определяется, какой бойлер лучше – накопительный или проточный, обязательно необходимо помнить, что мощность накопителя влияет на запас нагретой воды. Во вместительных устройствах устанавливается несколько нагревательных элементов. Накопители обычно оснащаются ТЭНами закрытого типа. Другими словами, нихромовый греющий элемент размещается в защитной трубе из латуни или меди.
Если устанавливается бак объёмом максимум 15 л, его мощность будет равна примерно 1 кВт. Когда выбрано оборудование ёмкостью от 30 до 50 л, этот параметр уже составит 1,5 кВт. Бак с объёмом 80 и более литров оснащается ТЭНом, у которого мощность будет минимум 2,5 кВт.
Сравнение устройств по основным характеристикам
Чтобы детально проанализировать технику по основным параметрам, сведем характеристики в таблицу:
| Показатель | Проточные | Накопительные |
| Максимальная температура | +50С | +85С |
| Габариты | Малый вес и размеры | Большой вес (до 60 кг) |
| Расход воды | Значительный | Приемлемый |
| Энергопотребление | Уровень напряжения должен быть неизменным, требуется отдельный силовой кабель для ТЭНа до 27 кВт. Потребление энергии происходит в момент водозабора | Мощность малая: 3-7 кВт |
| Монтаж | Несложное крепление. Для аппаратов мощностью свыше 9 кВт требуется отдельная электропроводка – трехфазная сеть 380 В | Настенные аппараты крепятся на несущее основание с помощью кронштейнов. Дополнительных требований к подключению нет |
| Уход за нагревательным элементом | 1 раз в несколько лет чистить ТЭН | Регулярная чистка, замена магниевого анода не реже, чем 1 раз в 6-12 месяцев |
| Безопасность | для газовых – дополнительно нужен дымоход и система вентиляции; для электрических – соблюдать меры безопасности при эксплуатации | УЗО и заземление |
| Тип обогревающего помещения | Загородный дом, дача, городская квартира | Квартира, частное домовладение |
| Срок службы | До 5 лет | До 10 лет |
| Стоимость, руб | Свыше 800 | От 3000 |
Бойлер накопительный
Накопительный бойлер
Название этого типа бойлера говорит само за себя. Сначала происходит заполнение герметичной ёмкости водой, а затем уже осуществляется её подогрев. Основной параметр накопительной водогрейки — её объём. Большинство бойлеров имеют два режима работы: обычный и ускоренный. Их отличие в том, что ускоренный режим применяется в случаях необходимости быстрого подогрева жидкости. Из главных преимуществ данной модели следует отметить простоту её монтажа, лёгкость в использовании и подключение к обычной розетке. Единственный недостаток данных бойлеров — это их размер, а соответственно и вес. При монтаже накопительного водонагревателя стоит удостовериться, что он прочно прикреплён к стене.
Устройство накопительного бойлера
Цена и экономичность
Бойлер по стоимости в 2-3 раза превышает проточный водонагреватель, но это только в том случае, если речь идет о крупногабаритных баках. В среднем их стоимость примерно одинаковая, но в первую очередь все зависит от марки и мощности. Есть более дешевые варианты для дома, а есть промышленные водонагреватели. Цена естественно будет отличаться.
Что касается экономии, то бойлер более затратный, и вот почему. Даже, если в доме отсутствуют люди, и потребления горячей воды нет, бак автоматически включается в сеть, чтобы поддерживать заданную температуру. Водонагреватель же работает по факту: открыли кран – расходуется электричество, нет расхода – нет затрат на электричество.
Но и тут ситуация неоднозначная. Если вам нужно быстро набрать ванну горячей воды, то бойлер с задачей справится быстрее, так как имеет определенный ресурс. Проточному водонагревателю же придется изрядно потрудиться, особенно, если в доме проживает большое количество людей.
И он справится со своей задачей только тогда, когда в сети будет подходящее напряжение. Соответственно, если в вашей электросети часто происходят сбои, а напряжение едва достигает 200 V, то бойлер установить рентабельнее.
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Помните, при отсутствии электричества в сети, принять ванну при свечах, если установлен проточный водонагреватель, не удастся. Зато бойлер с радостью поможет и решит проблему с горячей водой даже при отсутствии электричества, имея запас.
Итоги
Для площади с небольшим метражом проточный водонагреватель – лучший вариант.
Главное, на что обратите внимание при выборе водонагревателя:
- скорость нагрева;
- способность обеспечить необходимое для нужд семьи горячее водоснабжение.
С точки зрения финансовых и энергозатрат проточные смотрятся выигрышнее.
При выборе необходимо учитавать зависимость проточных моделей от наличия качественной электропроводки и уровня давления в водопроводе.
Габариты накопительных аппаратов требуют наличия большого метража в помещении.
Если предполагается потребление значительных объемов воды, лучше приобрести газовый нагреватель.
