Устройство электрического водонагревателя накопительного и проточного. какой лучше выбрать

Вариации водонагревательного оборудования

Водонагреватели различают по следующим группам:

Есть котлы со встроенным водонагревателем. В них монтируется медная трубка, которая представляет собой спираль.

Самодельный водонагреватель при профессиональной сборке может прослужить 5 лет и более. При этом его цена на порядок ниже купленного в магазине. Потребляемые расходы электричества на работу самодельных водонагревателей минимальные, а время нагрева соизмеримо с заводским аналогом. Электрический водонагреватель создать собственноручно вполне реалистичная идея. Подобные самоделки можно применять как в загородных домах, так и в жилых квартирах.

Конструкция и принцип действия

Аппарат предназначен для нагрева воды с помощью электроэнергии. Бойлер считается накопительным, поскольку он постоянно поддерживает установленную температуру определенного объема воды. По мере понижения уровня в баке вследствие расхода потребителями в него поступает холодная вода, после чего агрегату требуется некоторый промежуток времени, чтобы снова ее подогреть. Все детали и элементы, из которых состоит электрический бойлер для нагрева воды, можно увидеть на рисунке.

Устройство бойлера

«Сердцем» аппарата является трубчатый электронагреватель (ТЭН), он представляет собой спираль из вольфрама или нихрома, заключенную внутри медной или стальной трубки. Пространство между спиралью и стенкой трубки заполнено изоляционным материалом. Трубка, в свою очередь, крепится к монтажному фланцу круглой формы, с обратной стороны которого выведены клеммы для присоединения проводов электросети. На том же фланце установлен металлический стержень, его верхняя часть покрыта магниевым сплавом. Это сделано с целью защиты материала сосуда от воздействия электрохимической коррозии.

Сосуды электрических водонагревателей изготавливаются из разных видов стали, а она подвержена коррозии при электрическом нагреве жидкости. Не вдаваясь в подробности данного физического явления, можно сказать, что магниевый анод «вызывает на себя» воздействие этого процесса, тем самым сохраняя целостность стального бака.

Важно. Магниевый анод с течением времени разрушается и подлежит периодической замене. Производители рекомендуют ее выполнять не реже 1 раза в 2 года, но при повышенной жесткости воды срок службы элемента значительно сокращается и менять его потребуется чаще

Производители рекомендуют ее выполнять не реже 1 раза в 2 года, но при повышенной жесткости воды срок службы элемента значительно сокращается и менять его потребуется чаще.

После включения ТЭН нагревает воду до температуры, максимальное значение которой ограничивается термостатом. При работе на полную нагрузку и термостате, выставленном на максимум, температура достигает 75 ºС. Как правило, большинство производителей рекомендуют пользоваться аппаратом в экономичном режиме, тогда нагрев происходит до температуры 50—55 ºС, а на регуляторе термостата эта позиция для удобства выделена каким-нибудь обозначением. После разогрева до установленной температуры накопительный бойлер автоматически отключается. Включение происходит после остывания среды в сосуде на несколько градусов, что случается по двум причинам:

•  Невзирая на утепление из пенополиуретана резервуар медленно остывает с течением времени.
•  Если появляется расход в системе ГВС.

Сосуд постоянно находится под давлением, оно равно давлению в централизованном водопроводе. После появления расхода в сети ГВС горячая вода из резервуара уходит на хозяйственные нужды, а на ее место поступает холодная, из водопровода. В результате в емкости происходит смешивание, температура начинает понижаться и термостат немедленно включает ТЭН. Действующая электрическая схема бойлера представлена на рисунке:

1 – двухполюсный термовыключатель с тепловым предохранителем; 2 – электронагреватель (ТЭН); 3 – клеммная коробка для присоединения проводов напряжения и заземления; 4 – контрольная лампа; L – фазный провод; N – нейтраль (нулевой провод).

Представленная схема – наиболее простая и применяется в недорогих моделях электробойлеров. Существуют аппараты, оборудованные программируемыми контроллерами с датчиками расхода, температуры и давления. Как можно понять из схемы, контрольная лампа сигнализирует о том, что агрегат находится в режиме нагрева воды и электрический ТЭН включен. Термовыключатель срабатывает по сигналу встроенного элемента, реагирующего на изменения температуры среды в сосуде. В случае возникновения нештатной ситуации с повышением температуры сверх максимума, накопительный водонагреватель будет отключен тепловым предохранителем, коммутированным с термовыключателем.

Виды водонагревателей косвенного нагрева

Все бойлеры косвенного нагрева отличаются конструкцией, типом монтажа и внутренним устройством. По виду установки водонагреватель может быть:

• Настенным;
• Напольным.

Настенные бойлеры чаще используются для бытовых нужд, их емкость редко превышает 150 литров. Связано это с тем, что большой вес выдержит не любая стенка.

Напольные бойлеры могут быть большей емкости, их часто используют в промышленных нуждах. Самые большие модели могут иметь объем более 1000 литров.

По конструкции различают вертикальные и горизонтальные водонагреватели косвенного нагрева. Вертикальные более распространены, они не занимают много места. Такой бойлер легко поместится в небольшой ванной или туалете.

Горизонтальные бойлеры встречаются реже. Их обычно ставят там, где необходим большой расход воды и есть свободное место. Например – в котельной, подсобном помещении. Они часто выпускаются в виде напольных вариантов большой емкости.

По принципу работы различают:

• Накопительный бойлер;
• Система «бак в баке»;
• Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом;
• Комбинированный водонагреватель;
• Бойлер с рециркуляцией.

Накопительный бойлер

По сути, это обычный бак с теплоизоляцией, через который проходит змеевик с горячей водой от системы отопления. Пока в ней циркулирует вода – водонагреватель работает. Если ее нет – приходится пользоваться горячей водой из-под крана.

Возникает вопрос: Как работает бойлер косвенного нагрева летом? Ответ – он не работает. Из него на лето лучше сливать воду, чтобы она не застаивалась. В противном случае появится неприятный запах, в баке могут завестись грибок или плесень.

Система «бак в баке»

В таком водонагревателе вместо змеевика установлен отдельный бак. В него поступает горячая вода или теплоноситель высокой температуры, +90…+95 градусов. Внутренний бак греет воду, находящуюся вокруг него в наружном. А ее можно использовать для собственных нужд.

Плюс системы «бак в баке» – быстрый прогрев воды. Минус – большой вес бойлера. Ведь кроме полезного объема в нем находится вода, содержащаяся во внутреннем баке.

Некоторые производители выпускают бойлеры «бак в баке» с дополнительными контурами (см. рис.). Например, отопительный контур может быть запитан от центральной системы отопления, а внутренний бак прогреваться за счет газового котла.

Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом

Это самый распространенный вариант. В таком водонагревателе установлен один или два (в зависимости от объема) ТЭНа. Их можно включать вручную, либо автоматически. Удобство заключается в следующем:

• Бойлер работает зимой от системы отопления, а летом – от электричества;
• Если идет большой расход воды – автоматически включится ее подогрев за счет электричества;
• Можно включить ТЭН чтобы быстро подогреть холодную воду.

Комбинированный водонагреватель с газовым котлом

Такие косвенные водонагреватели недешевы, но позволяют сэкономить при использовании. Вам не придется покупать отдельно бойлер и газовый котел – все совмещено в одном устройстве.

Бойлер с рециркуляцией

Для установки такого водонагревателя необходимо делать соответствующую разводку труб. Но и уровень комфорта будет соответствующим. Водонагреватель с рециркуляцией позволяет не ждать, пока горячая вода дойдет то точки потребления.

Пример:
Обычный бойлер косвенного нагрева находится в подвале дома, в котельной. А вы хотите помыть руки в ванной комнате на втором этаже. Сначала придется подождать, пока сольется холодная вода из системы и только потом пойдет горячая. На это может уйти одна-две минуты.

При использовании бойлера с рециркуляцией горячей воде не потребуется преодолевать два этажа до крана. Она постоянно подается к нему.

В бойлере с рециркуляцией установлен насос, который постоянно качает воду по системе. Даже когда кран в ванной комнате закрыт, горячая вода из водонагревателя идет к нему и возвращается по отдельной трубе.

При этом будут небольшие затраты электроэнергии на работу насоса, но в некоторых случаях такая система вполне оправдана.

Ошибки и решения

Для того чтобы вновь установленные устройства для получения горячей воды работали должным образом, нужно соблюдать правила их установки. Не менее важны систематические проверки и программирование работы устройства.

Неизолированные трубы с горячей водой

Многие пользователи не знают, сколько стоят затраты на отопление из-за того, что трубы с теплой водой не изолированы. Вода в них очень быстро остывает.

Решение: При принятии решения об установке нового нагревателя необходимо обеспечить теплоизоляцию труб. Для того чтобы потери тепла были эффективно уменьшены, в соответствии с новыми правилами теплозащита должна иметь соответствующую толщину. Например, для труб диаметром до 22 мм следует использовать изоляцию толщиной 20 мм при условии, что коэффициент ее теплопроводности составляет 0,035 Вт / мК. При увеличенном диаметре 22-35 мм эта толщина увеличивается до 30 мм.

Не поддерживается нагрев

Иногда пользователи жалуются, что после нескольких лет работы водогрея из него течет ржавая вода.

Решение: Большинство баков изготовлены из стали, покрытой несколькими слоями эмали. Кроме того, они защищены магниевым анодом, размещенным внутри. Он создает низкое напряжение, которое противодействует коррозии резервуара. Через некоторое время он срабатывается, поэтому каждые 2-3 года его нужно менять

По этой причине регулярное обслуживание бака очень важно. Согласно правилам, оно должно проводиться не реже одного раза в год

На рынке есть нагреватели, защищенные анодами для увеличения срока службы (магний-титан или титан). Однако самые дорогие бойлеры изготовлены из нержавеющей стали.

Не запрограммирован нагреватель

Бывает, что пользователи, которые используют второй, более дешевый тариф каждый день в определенное время, включают и выключают электрический накопительный нагреватель, чтобы снизить затраты на приготовление горячей воды для мытья. Такое обслуживание очень громоздко.

Решение: Этого можно избежать, установив программатор (это несложно). Он оснащен таймером, поэтому можно выбрать часы работы устройства. В нужное время программатор автоматически отключит электропитание

Важно иногда проверять время, на которое установлен таймер. Это связано с тем, что при отсутствии питания большинство контроллеров перестают работать, а часы запускаются только после восстановления питания, что сбивает правильное время

В результате программатор включает нагрев в другое время, нежели в часы, когда можно использовать более дешевую электроэнергию.

При использовании электрического водогрея, необходимо помнить, что в баке должна постоянно находиться вода, когда он подключается. Даже небольшое количество воздуха, поступающего в бойлер, может повредить ТЭН и, следовательно, его необходимо будет менять. Поэтому при выполнении работ в системе водоснабжения или во время перерыва в водоснабжении, источник питания должен быть отключен. После восстановления потока воды сначала нужно выгнать весь воздух путем открытия крана горячей воды, пока из него не потечет вода.

Обзор и подключение накопительных водонагревателей смотрите в следующем видео.

Подключение бойлера косвенного нагрева к газовому котлу

Подключение бойлера косвенного нагрева к газовому котлу (видео)

Практически все люди не могут представить комфортные условия для проживания без постоянного присутствия в доме горячей воды. Даже при незначительных перебоях возникают нарушения налаженной жизни. Те, кто проживает за городом и лишен снабжения горячей водой и центрального отопления, нуждаются в применении какого-либо альтернативного способа.

В данном случае оптимальным решением считается установление бойлера. Различают несколько типов этого оборудования:

1. Бойлер прямого нагрева, который функционирует за счет электрической сети либо специальной газовой колонки;
2. Бойлер косвенного нагрева, нагревающий воду благодаря использованию тепла из .

Устройства, принадлежащие к первому виду, более популярные, однако они являются не выгодными. Это объясняется тем, что для электрического оборудования требуется наличие большого количества энергии, поэтому необходимо много денежных средств. Кроме того, газовые бойлеры не способны полностью обеспечить бесперебойную поставку горячей воды.

В связи с этой особенностью бойлеры косвенного нагрева считаются более выгодными, если рассматривать их в перспективе эксплуатации длительное время. Некоторые люди думают, что оптимальное решение – , обеспечивающий одновременно подачу и горячей воды, и теплого воздуха. Однако в таких системах можно найти множество различных недостатков. Так, они не могут регулярно обеспечивать необходимый объем горячей воды для нескольких человек. К тому же увеличение количества расходов служит причиной резкого понижения температуры нагрева.

Обычно расходы в сутки нагретой воды на одного человека составляет от десяти до ста восьмидесяти литров. В сложившейся ситуации нельзя использовать ее на кухне и одновременно принимать душ – жителям дома необходимо все время сообщать остальным о планах касательно подогретой воды.

Опытные профессионалы советуют установить одноконтурный котел, который следует дополнить бойлером, характеризующимся косвенным методом нагрева. Данный вариант обеспечивает круглосуточную подачу горячей воды в большом количестве, а также постоянство температур. Вместе с этим число точек ее применения ограничивается лишь объемом бойлера. Главное преимущество – бойлер прогревается равномерно. Следует учитывать то, что устройство маленьких размеров нагревает двадцать литров воды за полчаса. На нагрев двухсот литров понадобится шесть часов.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек

При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться. Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла

Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла

Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Инструкция по запуску бойлера Thermex

Если монтаж оборудования проводят обычно специалисты, то с его запуском хотя бы раз в год приходится сталкиваться самим хозяевам. Рассмотрим подробнее, как включить водонагреватель Термекс, чтобы не повлиять негативно на его эксплуатационные свойства. Ведь именно от правильности выполнения процесса во многом зависит длительность эксплуатации и частота обслуживания.

Порядок выполнения работ

Включение бойлера: этапы запуска водонагревателя и настройка могут немного отличаться. Все зависит от того, используется проточное устройство или накопительное. Однако, несмотря на конструкционные различия, порядок их включения имеет одинаковый принцип. Универсальная инструкция по запуску бойлера Термекс выглядит следующим образом:

• Прежде чем включить водонагреватель, перекрывается запорная арматура подачи горячей жидкости из общего стояка. Это производится, даже если на трубе установлен обратный клапан.

  Ведь при незначительной его неисправности без перекрытия канала прибор будет отапливать центральный водопровод.

• Перед тем, как включить накопительный водонагреватель Термекс в сеть, его наполняют водой. Открываются по очереди выход из устройства горячей жидкости и смеситель, а после них – вход холодного потока. Указанные манипуляции нужны, чтобы вытеснить из системы воздух.
• После того как вода потекла ровным потоком, можно ее перекрывать, включать агрегат в электросеть и, выставив настройки и обождав час-два, приступать к его использованию.

Схема подключения водонагревателя компании Thermex при использовании аппаратов проточного типа будет аналогичной, за исключением того, что результат почувствуется сразу.

Следующий этап после включения – проверка работоспособности. Перед тем, как пользоваться водонагревателем Термекс нужно:

•  Убедиться, что при включении в сеть загораются индикаторы питания.
• Замерить температуру жидкости, подающейся на смеситель.
• Через 20 минут взглянуть на датчики оборудования, если подключение бойлера с сенсорной панелью выполнено правильно – на приборе уже должен будет увеличиться показатель температуры. В случае отсутствия электронной панели надо еще раз замерять степень нагрева воды на выходе из смесителя.

Что делать, если Термекс не включается

Процесс монтажа проточного водонагревателя Thermex или любой другой модели предполагает наличие исправных элементов сети: розеток, автоматов защитного отключения, кабелей достаточной толщины. Устройства имеют очень большую мощность, поэтому если они не работают, прежде всего, вооружившись тестером, надо проверить наличие электроэнергии в розетке, затем – клеммы питания. Видео инструкция по установке водонагревателя Термекс поможет найти их месторасположение, а тестер – снять показания. Если напряжение равно нулю, значит перебит кабель электроприбора.

Что делать, если водонагреватель Термекс не включается, вернее, питание подается, но он выдает ошибку – самый популярный вопрос. В этом случае нужно открывать инструкцию прибора и смотреть пояснение, соответствующее указанному на дисплее коду. Если же такая возможность отсутствует, причины проблемы могут быть следующими:

ТЭН имеет испорченную или перегоревшую спираль. Признаком часто служит пробой электричества на корпус, тогда сразу срабатывает автомат УЗО и отключает подачу электроэнергии. Бороться с этим выйдет только путем замены ТЭНа.
Срабатывает защита, если нагрев теплоносителя поднимется выше установленного предела (обычно больше 90 градусов), что происходит как при поломке регулирующего термостата, так и при банальном скоплении накипи на ТЭНе, после чего он перегревается.
Бак не заполнен водой. Как включить впервые бойлер Thermex ID 50V или другую модель, было рассмотрено выше, и при несоблюдении требований по вытравливанию воздуха из патрубков срабатывает защитный механизм

Обратим внимание, что делать это нужно, даже если система заполнена, но ею долго не пользовались.

Преимущества и недостатки в сравнении

Плюсы и минусы каждого типа водонагревателей, для объективности, следует рассматривать комплексно, сообразуясь с условиями эксплуатации. Но прежде всего надо разобраться с потребляемой мощностью.

Устройства проточного типа, потребляют больше мощности за единицу времени. На первый взгляд это видится неэкономичным. Но нагретая вода в накопительных водонагревателях, при самой хорошей изоляции, всё равно остывает. Значит что часть энергии расходуется для «нагрева воздуха».

Например, накопительный водонагреватель «Ariston ABS SLV 30 V SLIM» мощностью 1,5 кВт, нагревает 30 л воды до 75 ˚C приблизительно за полтора часа. Если его отключить от сети, а воду не использовать, то примерно через 48 часов, она приобретёт комнатную температуру. Если же прибор был бы подключен к сети, то он за двое суток, для поддержания установленной температуры, потратил бы 2,25 кВт/ч электроэнергии. А за месяц набежит 2,25 х 15 = 33,75 кВт/ч.

Это затраты исключительно для ликвидации естественных потерь тепла. Их конечно можно уменьшить, если самостоятельно провести небольшую модернизацию. Допустим, обернуть бак ещё один слоем теплоизолятора. Но потери всё равно останутся.

У проточных водонагревателей, расход электроэнергии происходит именно тогда, когда потребителю нужна горячая вода. Помыть посуду – 3 минуты, вымыть руки – 1 минута, принять душ 10 мин. Перерасход будет наблюдаться только в том случае, если пользователь не будет контролировать водопотребление и оставлять кран открытым в то время, когда горячая вода не используется. Факт экономии становится очевидным.

Но тут вступают в действие ограничения пропускной способности электросети. Уже для водонагревателя мощностью 8 кВт, сечение медного провода должно быть 4 мм, а для алюминиевого, с таким же сечением максимальная нагрузка 6 кВт.

При этом, в больших городах сетевое напряжение практически всегда 220V. В деревнях, небольших посёлках или дачных массивах, оно часто опускается гораздо ниже. А именно там и требуется водонагреватель.

Некоторые модели накопительного типа, из более дорогой ценовой категории, снабжены блоком обеспечивающим работу в «двухтарифном режиме». Нагрев осуществляется ночью, когда электроэнергия дешевле. Но синхронизация европейского и отечественного временного интервала очень часто даёт сбои. Из подобных приборов, можно отметить чешский «Drazice OKCE 80» стоимостью 21 т.р. или немецкий «Stiebel Eltron DHB-E 11 Sli» ценой 51 т.р.