Принцип работы проточного водонагревателя
Проточные электрические водонагреватели – это еще один вид альтернативного источника горячей воды, использующийся, как в квартирах, так и на предприятиях. Принцип его работы отличается от принципа работы емкостного нагревателя.В проточном электронагревателе приготовление горячей воды нужно температуры происходит буквально «на лету». Холодная вода, идущая из водопровода, проходит через мощные электрические нагревательные элементы и нагревается до нужной температуры.Как правило, проточные водонагреватели оборудуются датчиками потока, которые управляют включением нужного количества нагревательных элементов. При увеличении потока включается большее количество элементов, а при уменьшении – меньшее. Это дает возможность несколько снизить затраты электроэнергии, использующейся для нагрева воды.Также проточные водонагреватели имеют защиту от перегрева, которая отключает нагревательные элементы при достижении температуры выше определенного предела, чтобы не допустить ожогов.Как и в накопительных водонагревателях, в проточных устанавливается защита от повышения давления, предотвращающая механическое повреждение устройства при скачках давления, а также предотвращающая закипание воды при снижении ее расхода через нагреватель.В современных проточных водонагревателях используется электронное управление с выводом всей необходимой информации на дисплей. При этом могут отображаться следующие параметры:
- температура воды;
- текущий расход воды, л/мин;
- мощность электронагревательных элементов в данный момент.
Дополнительно проточные нагреватели могут оборудоваться световой индикацией о превышении температуры выше определенного значения.Наиболее продвинутые нагреватели оборудуются пультом дистанционного управления.Устройство электрического проточного водонагревателя показано на рисунке ниже:
Цифрами на схеме обозначено:1 – труба подвода холодной воды; 2 – труба выхода горячей воды; 3 – блок электронного управления; 4 – электронагревательные элементы; 5 – пульт управления.
Потребность в инженерных системах
Установить в своем доме вы сможете далеко не каждый водонагреватель, приглянувшийся вам в магазине. Преградой на пути может стать отсутствие необходимых коммуникаций или же несоответствие имеющихся требованиям нового оборудования.
Естественным ограничением для использования газового водонагревателя является отсутствие газа. Если к вашему дому не подведен газопровод и у вас нет газгольдера, то о применении газового нагревателя, разумеется, не может быть и речи.
В отличие от газа электричество есть в каждом доме. Означает ли это, что вы без проблем сможете пользоваться электрическим водонагревателем? Тут, оказывается, тоже могут быть свои подводные камни.
Основное ограничение для применения электрических проточных водонагревателей связано с предъявляемыми ими повышенными требованиями к электросети. Чтобы нагревать воду в режиме реального времени, прибор должен высвобождать много тепла, а для этого ему в единицу времени нужно потреблять много электроэнергии. Даже маломощные экземпляры с низкой производительностью, обеспечивающие нагрев 2-3 литров воды в минуту, потребляют не менее 3 кВт.
Если вам нужен больший расход воды, то вам, соответственно, потребуется нагреватель большей мощности. Мощность выпускаемых сегодня проточных электрических водонагревателей варьируется от 3 до 30 кВт. Очевидно, что подобный прибор при подключении создаст значительную нагрузку на сеть, и не везде система электроснабжения будет в состоянии такую нагрузку выдержать: 5-6 кВт – это, как правило, предел, а в старых домах и того меньше.
Перед покупкой проточного электронагревателя воды уточните в энергоснабжающей организации, электрооборудование какой максимально допустимой мощности возможно установить в вашем доме/квартире. С большой вероятностью перед подключением водонагревателя вам потребуется замена проводки, но в некоторых случаях не поможет даже эта кардинальная мера.
Следует иметь в виду, что проточные водонагреватели, мощность которых составляет 10-30 кВт, требуют подключения к трехфазной сети 380 В. Доступ к последней есть, однако, далеко не в каждом доме. Менее производительные агрегаты с мощностью до 6 кВт можно запитывать от обычной однофазной сети 220 В.
Однако такому нагревателю, как и любому другому оборудованию мощностью свыше 3.5 кВт, требуется выделить отдельную линию со своим автоматом электрозащиты. В противном случае при одновременном включении на одной линии питания двух мощных электроприборов (одним из которых является водонагреватель) возможна перегрузка сети и срабатывание автомата.
Накопительные электронагреватели самые неприхотливые в этом списке. Электроэнергии они «сожгут» немного больше, чем проточные, но при этом большая мощность им не потребуется, ведь вода в них нагревается медленно. Для нагревателей с объемом бака 30-100 л достаточной считается суммарная мощность ТЭНов около 2 кВт. Подобные агрегаты не создают чрезмерно больших нагрузок на электросеть и поэтому могут с успехом применяться там, где проточные использовать попросту невозможно. Переделывать проводку для подключения накопительного нагревателя не потребуется – он отлично работает и от обычной электросети.
Конструкция и принцип действия проточных водонагревателей
Проточный водонагреватель — это компактное устройство, которое состоит из:
- Корпуса;
- Теплообменника;
- Нагревательного элемента;
- Системы контроля и управления;
Подводящей арматуры.
Принцип действия проточных водонагревателей достаточно прост. Водопроводная вода непрерывно проходит через разогретый теплообменник, температура ее повышается до необходимых значений, после чего она поступает во внутреннюю систему водоснабжения помещения к точкам водоразбора. На российском рынке климатической техники отечественному потребителю доступно три разновидности проточных водонагревателей: электрические, газовые, косвенного нагрева.
Газовые
Нагрев воды в данном оборудовании происходит за счет воздействия на теплообменник раскаленных продуктов горения газа.
Газовый проточный водонагреватель
Достоинства: экономичность в эксплуатации, высокая мощность, что дает возможность обслуживать сразу несколько точек водоразбора.
Недостатки: использование газового оборудования требует создания дополнительных инженерных систем — отдельного дымохода и системы вентиляции, соответствующих требованиям нормативных документов. Монтаж газовой колонки требует обязательного согласования с газоснабжающей организацией.
Электрические
Проточные электроводонагреватели отличаются отсутствием теплообменника, роль которого исполняет участок подающего трубопровода. Нагрев воды происходит за счет воздействия на теплообменный узел нагревательного элемента, который может быть закрытого (ТЭН) или открытого (спираль) типа.
Электрический проточный водонареватель
Достоинства: электрические модели компактны, достаточно безопасны, сравнительно недороги, просты в управлении и эксплуатации, не требуют наличия разрешительных документов.
Недостатки: высокие требования к системе электропитания, невысокая температура нагрева воды, ограниченное количество обслуживаемых точек водоразбора.
Косвенного нагрева
Оборудование данного типа для нагрева проточной воды использует тепловую энергию теплоносителя. Простейшая конструкция косвенного водонагревателя выглядит следующим образом: теплоизолированный бак, заполненный водопроводной водой, внутри которого располагается теплообменник с перемещающимся теплоносителем из системы отопления. Между стенками змеевика и водой происходит теплообмен.
Устройство аппарата косвенного нагрева
Достоинства: данная система проста в эксплуатации, энергонезависима, минимизирует расходы на создание ГВС.
Недостатки: ыысокая стоимость оборудования, большие габариты и масса косвенного бака.
Чтобы понять, что лучше современный бойлер или мощный проточный водонагреватель, рассмотрим конструктивные особенности, достоинства и недостатки оборудования накопительного типа.
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.
Устройство и особенности эксплуатации накопительных нагревателей
Во многих случаях при наличии достаточного количества свободного места при решении – какой выбрать водонагреватель, накопительный или может быть проточный, целесообразно отдать предпочтение первому варианту.
Принципиальное отличие его конструкции – наличие резервуара, в котором нагревается вода. Различают напорные и безнапорные модели водонагревателей, причем вторые требуют специальной подачи воды в резервуар (например, при помощи насоса), а нагретая жидкость выходит из них самотеком. Первые же подключаются непосредственно к трубопроводу и находятся под небольшим давлением, обеспечивающим напор воды в кране.
Устройство накопительного нагревателя – это:
- теплоизолированный и имеющий внутреннее антикоррозийное защитное покрытие корпус,
- ТЭН,
- труба подвода холодной воды,
- отводящий трубопровод для подогретой воды и кран.
Схема внутреннего устройства накопительного водонагревателя
Так же как и проточные нагреватели воды, накопительные изделия могут оснащаться автоматическими системами и приборами контроля. Например, самые дешевые модели нагревают жидкость, после чего вы можете использовать ее, пока не остынет. Время снижения температуры значительно увеличивается благодаря хорошей теплоизоляции. Автоматические водонагреватели имеют датчик температуры и самопроизвольно включаются для подогрева при снижении параметра ниже установленного предела. Это позволяет постоянно иметь возможность пользоваться горячей водой.
Решая, какой водонагреватель будет лучше — проточный или накопительный, принимают во внимание плюсы агрегатов этого типа:
- небольшая потребляемая мощность электромоделей, дающая возможность подключения нагревателя к обычной розетке и не представляющая опасности для электропроводки,
- возможность длительного сохранения температуры нагретой жидкости,
- возможность работы в экономичном режиме подогрева,
- способность «обслуживать» несколько точек водопотребления одновременно,
- наличие в ассортименте большого разнообразия моделей водонагревателей, из числа которых можно выбрать оптимально подходящую для определенного помещения конфигурацию (по форме сечения – круглые, квадратные, прямоугольные; по типу установки – напольные и настенные). Также они могут быть вертикального или горизонтального исполнения.
- Возможность нагревать воду до температуры 30-80 40° C.
Различные модели накопительных водонагревателей
К недостаткам накопительных нагревателей относятся:
- наличие объемного резервуара, для которого требуется достаточно много места (ориентировочно для семьи из 3-4 человек при условии постоянного использования выбирают емкость вместительностью около 100 литров),
- возможность небольших перерывов в горячем водоснабжении в тех случаях, когда емкость почти пуста (для нагрева только что набранного резервуара в зависимости от ее объема и мощности модели требуется от 15-20 минут до нескольких часов).
Как выбрать проточный водонагреватель
Принцип действия проточного водонагревателя основан на нагреве проходящей через специальный теплообменник воды. Так как отсутствует накопительный бак, нагревается текущая вода, т.е. нагрев требуется довольно быстрый, для чего, в свою очередь, необходим нагревательный элемент высокой мощности.
Проточные водонагреватели
По типу нагревательного элемента проточные водонагреватели подразделяются на устройства с неизолированной спиралью, в которых нагреваемая вода проходит через систему трубок и модели с закрытым ТЭНом.
В любом случае все проточные водонагреватели оснащаются устройствами защиты от перегрева, которые отключают нагревающий элемент при достижении критической температуры. Также все устройства оборудованы датчиком потока, который включает и отключает нагревательный элемент в зависимости от наличия напора в водопроводной системе.
Устройство проточного водонагревателя
По способу подключения к водопроводу водонагреватели также различаются. Существует богатый выбор моделей, которые выглядят почти как обычный водопроводный кран. Устанавливаются они непосредственно на раковину. Есть модели, у которых вместо излива подключена душевая лейка, либо девертор, а уже через него – излив и лейка. Как правило это относительно маломощные модели, мощностью 3-4 кВт, способные нагревать воду только для одной точки водоразборы, и то, льющуюся без большого напора.
Виды проточных водонагревателей
На самых простых моделях мощность нагрева не изменяется, температура регулируется скоростью потока: больше напор – вода холоднее, меньше – теплее. Более дорогие артикулы снабжены механической либо электронной регулировкой температуры. Некоторые модели оснащаются пультами дистанционного управления. Однако, в отличие от накопительных водонагревателей, эта регулировка довольно условна, ведь температура воды на выходе зависит также и от температуры и давления воды в водопроводе.
Процесс нагревания воды в проточном водонагревателе
Более мощные модели врезаются непосредственно в систему холодного и горячего водоснабжения и обеспечивают горячей водой несколько точек водоразбора. Однако мощность таких проточных водонагревателей доходит до 30 кВт, а бывает и более. Электропроводка в домах более-менее современной постройки рассчитана на 12-15 кВт на всю квартиру, а в старых домах и того меньше. То есть, подключив такой водонагреватель, вы гарантированно обесточите свою квартиру при наличии качественных, срабатывающих автоматических выключателей. При их отсутствии, например, по старой традиции, они заменены на «жучки» — возгорание.
Не стоит покупать очень мощные водонагреватели (рекомендуется 2-3 кВт), так как проводка квартиры может не выдержать такого напряжения
В целом, монтаж проточного водонагревателя значительно проще, чем накопительного. Они либо врезаются в мойку (модели в виде смесителя), либо вешаются на стену. При этом вес и габаритные размеры проточного водонагревателя небольшие из-за отсутствия накопительного бака, поэтому никаких ограничений в материале и толщине стен нет. А вот подключение устройства к электросети, возможно, потребует установки дополнительного автомата в электрощитке и прокладки отдельной кабельной линии.
Как работают накопительные нагреватели
Накопительные нагреватели в конструкции имеют емкость с установленным в ней ТЭНом, трубки подачи и отбора воды и регулируемый термостат. Работают такие устройства по следующему принципу: через трубку подачи, расположенную в нижней части бака набирается вода, где разогревается до установленной температуры.
По законам физики горячая жидкость поднимается, поэтому трубка подачи размещается в верхней части емкости. Когда открывается кран на любой из точек забора, горячая вода забирается из бака сверху, а на замену ей происходит подача холодной снизу, таким образом она дополнительно подталкивает вверх горячую не смешиваясь.
Магниевый анод необходим для защиты внутреннего бака от коррозии, а также для предотвращения образования накипи на нагревательном элементе.
Схема работы накопительного электрического бойлера
Иногда встречаются накопительные газовые бойлеры. В герметичную емкость такого устройства подается вода из водопровода. В нижней части размещается газовая горелка, управление которой происходит при помощи автоматики. Вода нагревается до заданной температуры, после чего горелка отключается. Как только температура в емкости упала на несколько градусов, горелка снова зажигается и подогревает остывшую воду.
Схема работы накопительного газового бойлера
Достоинства и недостатки накопительных нагревателей
Водонагреватели бойлерного типа широко распространены и пользуются наибольшей популярностью. Это обусловлено следующими факторами:
- обеспечивает хороший напор горячей воды;
- неограниченное количество точек забора;
- создает резерв воды в доме на случай непредвиденных ситуаций;
- поддерживает заданную температуру;
- длительные сроки службы;
- менее требовательны к проводке;
- более экономно расходуется электроэнергия.
Главный недостаток – это количество горячей воды ограничено емкостью бака, после израсходования придется подождать пока он нагреется. К тому же такие устройства намного более габаритнее в сравнени с проточными.
Проточные водонагреватели
Проточный бытовой водонагреватель
В конструкции отсутствует бак, который предназначен для накапливания воды.
Для нагревания жидкости понадобится короткий промежуток времени.
Подогрев осуществляет ТЕН, неизолированная спираль или газовая горелка.
Регулирование работы проточных водонагревателей происходит с помощью температурных или проточных датчиков.
Нагревание осуществляется непосредственно тогда, когда открывается кран, что предназначен для горячей воды. После достижения определенной температуры, он выключается в автоматическом режиме. Такой же принцип срабатывает, когда кран закрывается.
Электрические
Проточный водонагреватель, который работает от электричества особенно подойдет для семьи из трех и больше человек. Ведь используя его, можно уже не думать, что будет недостаток воды, и ее кому-то не хватит.
Такой вид нагревателя, обладает большей мощностью (она составляет 2-20 КВт), в отличие от накопительного варианта. Если он устанавливается, например, только на кухне для мытья посуды, то достаточно будет четырех-шести киловатт.
Для проведения подключения такого водонагревателя, необязательно вызывать специалиста:
- размещение происходит ближе к смесителю, для минимизации теплопотери
- для крепления используют кронштейны, если таковых нет, то можно заменить крепежными винтами
- подключение к водопроводу происходит по такому принципу: на входе к «холодной» трубе, а на выходе к «горячей»
- при отсутствии централизованной горячей воды, присоединение осуществляется, применяя гибкие шланги, непосредственно к месту потребления
- когда в комплекте с нагревателем уже идет насадка для душа или кран, то он подключается только к «холодной» трубе
Чтоб увеличить срок службы, дополнительно устанавливаются водные фильтры. При небольшой мощности прибора, его включают прямо в розетку.
Газовые
Газовая колонка
По принципу работы они ничем не отличаются от электрических «братьев».
Только нагревание происходит с помощью газовой горелки.
Использование такого прибора имеет широкую сферу. Обусловлено это не только небольшой стоимостью газа, а также компактными размерами и большой мощностью.
Подключение газовой колонки запрещается проводить самостоятельно. Оно делается, только специалистами газовых служб. А также основным фактором является наличие дымохода.
Стоит быть готовым к тому, что газовый водонагреватель могут запретить использовать в многоэтажке из-за большой взрывоопасности. Такой вариант часто используется для АГО, ведь благодаря их мощности можно будет не только нагреть воду, но и отопить всю площадь квартиры.
Накопительные водонагреватели
Электрический накопительный водонагреватель
Подобные типы нагревателей для воды больше известны как бойлеры.
Их структура – это теплоизолированная емкость, а также источник тепла.
Чаще всего, в них вмонтирован еще блок управления, который производит контроль температурного режима.
С помощью этого экономится энергия, потому что он включается, когда происходит остывание воды.
К самому популярному типу относят агрегаты, которые работают от электричества. Бойлеры характеризуются простотой и удобством, а также легкостью в использовании.
Их широко используют для частного сектора, в котором нет газопровода, и в домах, где электропроводка является недостаточно мощной. Можно встретить большой выбор бойлеров, разных производителей, фирм и видов. Порой очень сложно определиться на конкретном варианте, чтобы цена соответствовала качеству, а также удовлетворяла личные пожелания.
Что лучше проточный или накопительный водонагреватель: существует ряд факторов, которые стоит взять во внимание, при выборе последнего:
- Объем бака. Его нужно учитывать в первую очередь, а расчет производить, отталкиваясь от количества членов семьи. Для того чтобы помыть посуду или умыться достаточно объема 15-30 л. Для принятия водных процедур в душе, на одно человека рассчитывают около двадцати пяти литров. То есть если семья состоит из двух взрослых людей, им понадобится бойлер минимум на восемьдесят литров (по двадцать пять на каждого + тридцать на другие бытовые нужды). Если вместо душа предпочитают ванны, то такое расчет производится с учетом 75 л на одного члена семьи.
- Толщина теплоизоляции. Она должна быть не меньше тридцати пяти миллиметров. При меньшей толщине, процесс нагревания воды сразу станет более долгим, а остывание быстрым. Что в последствие приведет к увеличению потребления электричества. Визуально определить толщину изоляции можно с помощью внешнего осмотра габаритов нагревателя. Если сравнивать бойлеры одного литража, то стоит выбирать более объемные.
- Мощность трубчатого электронагревателя – больше 2 Кв, ведь при меньшей мощности, нагревание воды увеличится. Не стоит забывать и про качество проводки.
- Внутренний материал бака. Стоит отдать предпочтение антикоррозийному варианту. Выбор внутреннего покрытия лучше остановить на эмалированном или стеклофарфоровом.
При выборе не стоит отталкиваться от более низкой цены, ведь качественный электрический накопитель сможет окупиться благодаря долгому сроку службы, а также экономии коммунальных платежей.
Бойлер для нагрева воды
Бойлер чаще всего устанавливают в туалете или объеденной ванной комнате, и размещают его над унитазом.
Также стоит учитывать ширину стены и материал, из которого она сделала.
Ведь она должна быть достаточно мощной, чтобы выдержать вес водонагревателя.
Если одолевают сомнения, то для перестраховки стоит отдать предпочтение напольному варианту.
Несмотря на определенную громоздкость, бойлер довольно эстетично вписывается в интерьер. Существуют горизонтальные варианты, которые будут еще более миниатюрными.
Стоимость
Цены на накопительные нагреватели зависят от объёма бака, дизайна, известности бренда и материалов, из которых сделан корпус и внутреннее покрытие бойлера (наиболее дешёвые модели с эмалированным покрытием).
Например, небольшой 10-литровый водонагреватель Thermex со стеклокерамическим покрытием, можно купить за 3500-4000 руб.
Viessmann Vitocell-V 100 на 300 литров будет стоить от 82 до 160 тыс. руб.
Цены на проточный водонагреватель зависят от мощности, материалов и степеней защиты. Простой нагреватель можно купить от 1,5 тыс. руб. Средние цены – 3-4 тыс. руб. Проточный нагреватель с небольшим ж/к дисплеем Polaris Ultra Touchpad на 3,5 кВт обойдётся примерно в 3700 руб.
Итак, получается, что однозначного ответа на вопрос «кто лучше» — не существует. Но понять, какой подходит именно вам – довольно просто. Нужно только определить, как часто и в каких условиях вы хотите пользоваться водой. Традиционно чаще приобретают накопительные приборы. Но практика показывает, что правильно подобранный проточный нагреватель может восполнить все потребности семьи в горячей воде.
И не забудьте сделать заземление! Это – обязательное требование безопасности для любых водонагревателей!