Электрические водонагреватели проточные принцип работы: для чего нужны и как работают

для чего нужны и как работают

Проточный водонагреватель – это компактное устройство, позволяющее нагревать воду непосредственно перед подачей в кран, без накопления в емкости. Наибольшую популярность получили нагреватели, работающие от электричества благодаря простоте монтажа и управления.

Когда выбирают проточный нагреватель

У данного прибора есть свои особенности эксплуатации, на которые стоит обращать внимание перед покупкой. Главный недостаток устройства – сверхвысокое энергопотребление для нагрева воды, и даже самые современные модели не снижают этот показатель. Проточный нагреватель обычно устанавливают в следующих случаях:

• когда горячая вода необходима постоянно, например, в заведениях общественного питания в местах для посетителей, торговых центрах;
• если нет времени ждать нагрева, к примеру, в загородном доме или на даче;
• в случаях крайне дешевой или вообще бесплатной электроэнергии;
• в условиях нехватки места для полноценного накопительного нагревателя.

Стоит помнить, что, несмотря на долговечные материалы и простоту эксплуатации, проточный нагреватель воды в любом случае прослужит меньше, чем агрегат с баком, а об экономии вообще речи не идет.

Какие бывают проточные нагреватели

Принято классифицировать данный приборы по двум параметрам – конструкция и тип управления. По особенностям функционирования нагреватели бывают:

• Напорные. Устанавливаются на трубу и обеспечивают одновременно несколько водоразборных точек. Такие системы более сложны и имеют высокую стоимость. Кроме того, поставить их самостоятельно без специфических знаний и инструментов достаточно сложно.
• Безнапорные. Монтируются непосредственно на кран и греют воду только для одного него. Есть одна особенность у данного вида устройств – необходим термостатный кран (смеситель). У большинства моделей он присутствует в наборе поставки.

Если рассматривать способы управления и настройки проточных нагревателей, то в данном аспекте их разделяют на:

• Гидравлические. Имеют простую конструкцию и минимальный ассортимент настроек – включение/выключение и несколько температурных режимов, либо вообще с не регулируемым показателем температуры.
• Электронные. Предоставляют более гибкую систему регулировки, зависящую от напора воды, затрачиваемой электроэнергии и требуемой температуры.

Нужно учитывать, что проточные нагреватели разной конструкции сильно отличаются в стоимости – вторые значительно дороже, но более надежны и удобны.

Как работает проточный нагреватель

Для начала нужно разобраться в составных частях. Разобрав проточный нагреватель воды, пользователь получает такие детали:

• корпус;
• набор нагревательных элементов;
• датчики температуры и напора воды;
• предохранители.

В собранном состоянии система работает следующим образом:

• холодная вода попадает внутрь корпуса, активируя датчик давления;
• он включает ТЭН – все сразу или только несколько в зависимости от требуемой температуры;
• жидкость контактирует с нагревателями, принимая от них тепло;
• уже горячая вода направляется в выводящую трубу.

Принцип действия при установке на смеситель аналогичен. У некоторых моделей конструкция может быть более сложной – ТЭНы внутри проточного нагревателя закрыты теплообменниками, и сами по себе не контактируют с водой. Это сделано для увеличения срока службы аппарата и лучшей сохранности нагревательного элемента.

Как выбрать проточный нагреватель

Главный показатель, от которого нужно отталкиваться при покупке такой техники – производительность. К примеру, для мытья рук достаточно расхода 3 литров в минуту, чтобы вымыть посуду нужно уже около 5, а принятие душа потребует целых 8 литров в минуту. Комфортная температура также может варьироваться. А от этого зависит и итоговое потребление электричества проточным нагревателем. Так что первым делом определите, для чего планируется применять устройство.

Также можно отталкиваться от необходимой мощности. Для этого все равно необходимо узнать производительность по горячей воде, и умножить его значение на 2. Выбор нагревателя по мощности хорош тем, что предоставляет возможность рассчитать предполагаемый расход электричества для нагрева.

Кроме того, нужно обратить внимание на дополнительные функции:

• защита от перегрева ТЭНа;
• предохранитель от скачков напряжения;
• автоматический деактиватор при прекращении подачи воды;
• клапан от резкого увеличения давления;
• световое обозначение активности прибора;
• фильтр, предохраняющий нагреватель от налета и осадка.

Конечно, чем шире функционал устройства, тем выше его стоимость. Важна и комплектация агрегата. В комплекте поставки должны быть все необходимые трубки, фитинги, заглушки, душевые насадки, смесители или воронки. Только в случае предоставлении этих деталей производителем можно гарантировать качественный монтаж и нормальную работу проточного нагревателя Atlantic. Это, естественно, тоже повлияет на цену в сторону е увеличения.

Но именно в этом случае стоит немного доплатить, и получить качественное, надежное и долговечное изделие.

Нужен ли проточный нагреватель

Ответить на этот вопрос достаточно просто. Такой прибор пригодится только в тех случаях, когда нет возможности установить накопительный бойлер. Преимущества нагревателей воды с баками неоспоримы:

• проще в эксплуатации;
• более долговечны;
• в разы экономнее;
• безопаснее в эксплуатации

И не стоит забывать, что проточные водонагреватели, в отличие от бойлеров, не имеют функционала очистки и обеззараживания воды, что в условиях низкого качества предоставляемых у нас коммунальных услуг является важным фактором. Специалисты нашей компании крайне рекомендуют обратить внимание на накопительные водонагреватели, представленные на сайте, а решение купить проточный – отложить до полностью безальтернативной ситуации.

Устройство и принцип работы проточного водонагревателя

Расскажем, в чем заключается работа проточного водонагревателя, чем он превосходит накопительный и уступает ему. Ведь при покупке бойлера нужно учитывать особенности его конструкции, удобство эксплуатации.

Как устроен проточный бойлер

Прибор отличается от накопительного устройства только отсутствием бака для скопления воды. В корпусе расположен проточный ТЭН, сквозь который проходит поток воды. Он быстро нагревается, что позволяет получить горячую воду сразу, как только открыли кран.

Внутри корпуса находятся:

• ТЭН в защитном корпусе. Чаще всего это трубка из пластика или латуни. Преимущество такого нагревателя — неподверженность накипи.
• Регулятор мощности. Переключает работу между ТЭНами, представляет собой кнопку.
• Реле и датчики. Последние отвечают за температуру нагрева, контроль количества жидкости, защиту от включения без воды. Реле срабатывают при превышении температуры, отключая ТЭН.

Рассмотрите электрическую схему работы бойлера «Термекс»:

Как видно на картинке, все узлы можно отыскать и заменить при необходимости.

Принцип работы

Поскольку проточный бойлер работает с большой мощностью, для подключения потребуется надежная проводка. Стандартное подключение выполняется трехжильным кабелем, где L — фаза, N — ноль, Е — заземление.

После включения техники электричество поступает на датчик протока. Если напор воды в системе достаточный, датчик замыкает контакты. После срабатывает реле ТЭНа, и запускается нагрев. Термодатчики включаются в случае перегрева. Цепь замыкает лампочка на панели, которая светится во время работы бойлера.

Вот подробная схема устройства прибора:

Особенности моделей

Модели различных марок могут различаться по нескольким критериям.

Тип нагревательного элемента:

• Открытый — состоит из пластикового корпуса со спиралью внутри. При подаче питания спираль нагревается и передает тепло проходящему потоку.
• Закрытый — принцип работы тот же, только спираль заключена в корпус из латуни или меди. Является более пожаробезопасным.

Управление:

• Механический (гидравлический) тип. Регулируется с помощью переключателя и имеет 6 режимов мощности. Система состоит из блока и мембраны, которая при потоке смещается и выталкивает кнопку выключения. Минусом механики является неточность — может не сработать при недостаточном напоре.
• Электронный тип. Содержит микропроцессор и датчики. Эта точная система позволяет удерживать заданную температуру, а также подстраивать мощность для экономии энергии.

Разновидности:

• Закрытого типа (напорные). Обеспечивает высокое давление в трубах, чтобы обслуживать несколько точек забора. Вы сможете одновременно использовать душ и смеситель на кухне. При этом температура воды не будет снижаться.
• Открытого типа (безнапорные). Подключаются к одной точке забора. Отличаются компактным корпусом, поэтому их можно устанавливать отдельно на кран или душ.

Преимущества и недостатки

Чтобы определиться с выбором, сравните плюсы и минусы при эксплуатации. Сегодня многие покупатели отдают предпочтение проточной технике из-за компактности и скорости.

Проточный нагреватель моментально нагревает поток и выдает необходимый объем воды. Главное — правильно вычислить ее количество для семьи.

Преимущества:

• Дешевизна. По сравнению с накопительным бойлером, проточник можно приобрести дешевле.
• Простота эксплуатации. Включил — умылся — выключил.
• Компактность. Разместить можно над умывальником, в нише, в тумбе.

• Экономичность. Потребление электроэнергии происходит только при включении. В остальное время техника не потребляет ни воду, ни электричество.
• Не требует обслуживания и чистки. Поскольку накипь не образуется на стенках и деталях, нет нужды в замене анода и чистке бака.
• Нет вероятности размножения бактерий и микроорганизмов, поскольку вода не скапливается в баке.

Недостатки:

• Большая мощность изделия требует организации отдельной проводки.
• Используется для нагрева воды не более чем на 40 градусов. Причем качество нагрева напрямую зависит от температуры потока на входе. Например, прибор нагревает воду на 20 градусов. При +15°С на входе температура составит +35°С, а при +8°с всего +28 градусов.
• Если вам требуется большое количество воды, потребление электроэнергии будет высоким.

Выходит, проточник подойдет для небольшой семьи из двух человек. В остальных случаях лучше остановить выбор на накопительных изделиях.

Особенности подключения и эксплуатации

Чтобы эксплуатация техники была длительной, придерживайтесь рекомендаций специалистов:

• Безнапорные бойлеры устанавливаются возле точки забора, иначе они не будут функционировать. При подключении к металлической трубе соблюдайте меры безопасности — используйте диэлектрическую втулку. Напорные изделия также рекомендуется устанавливать недалеко от смесителя, чтобы снизить теплопотери.
• Если вода в водопроводе некачественная, устанавливайте очистные фильтры. Так вы продлите жизнь нагревателю.
• Запрещается монтировать прибор в неотапливаемом помещении.
• При размещении в ванной комнате позаботьтесь о том, чтобы на технику не попадали брызги, либо выбирайте модели с повышенной защитой.

• Если в магистрали снижено давление, установите терморегулятор на средний уровень. Иначе устройство не запустится.

Учитывайте, что:

• Для нормальной работы механических моделей в магистрали должен быть достаточный напор.
• Если вода плохо нагревается, нужно установить температуру на панели. В электронных моделях установки автоматически сохраняются.
• После окончания использования перекройте краны и отключите вилку от розетки.

Перед покупкой бойлера обязательно учитывайте не только стоимость и мощность техники, но и выгоду дальнейшей эксплуатации.

Функция термостата электрического водонагревателя

Среди новых типов водонагревателей, доступных сегодня, обычный бак-нагреватель по-прежнему наиболее популярен. Из этих накопителей горячей воды примерно половина работает на газе, а другая половина — на электричестве. Любой сантехник скажет вам, что электрические водонагреватели проще всего установить, но не все знают, как починить один из них, когда он сломается.

Ежегодно в Америке мы будем заменять около 1,5 миллиона водонагревателей просто потому, что они не работают должным образом. Сколько из этих агрегатов можно было бы отремонтировать, продлив тем самым срок их эксплуатации? В этой статье мы определим основные компоненты электрического водонагревателя, объясним, как они работают вместе, чтобы обеспечить дом горячей водой, и опишем, что можно сделать для повышения производительности с помощью термостата электрического водонагревателя.

Элементы водонагревателя

Устройство, которое преобразует электричество в тепло внутри водонагревателя, называется элементом. По сути, это электрический резистор. Когда электричество проходит через элемент, он сильно нагревается. Поскольку элемент погружен в воду, он передает тепло воде до тех пор, пока она не достигнет определенной температуры (обычно 120 градусов).

Элементы имеют различную форму для повышения их производительности и долговечности, а также размеры в зависимости от мощности. Самый распространенный размер — 4500 Вт, также доступны версии на 3500 и 5500 Вт. Эти размеры не являются взаимозаменяемыми, а указаны на паспортной табличке каждого водонагревателя.

Термостаты электрических водонагревателей

Верхний термостат является основным элементом управления для большинства водонагревателей. Он управляет как верхними, так и нижними элементами. Термостат – это, по сути, переключатель, активируемый температурой. Когда термостат определяет, что температура воды ниже заданного значения, он активирует один из элементов в ответ на этот «запрос тепла».

Способ, которым термостат определяет температуру воды, уникален, поскольку он никогда не вступает в прямой контакт с водой. Задняя часть термостата измеряет температуру внешнего слоя резервуара. Он плотно прижимается к нему и удерживается клипсой. Этот контакт металл-металл передает тепло от воды к термостату за счет теплопроводности через корпус резервуара. Все остальные части бака покрыты изоляцией, за исключением двух мест, где установлены термостаты.

Большинство электрических водонагревателей емкостью более 20 галлонов имеют два термостата, которые измеряют температуру воды как в верхней, так и в нижней части бака. Верхний термостат является начальником и всегда говорит нижнему термостату, что делать.

Последовательность действий

Когда вы просыпаетесь утром и начинаете использовать горячую воду, вы эффективно набираете воду из верхней части бака. При раздаче горячей воды водонагреватель одновременно наполняется холодной водой. Так как эта вода направляется на дно бака через погружную трубку, нижний термостат первым ощущает падение температуры.

Он вызывает верхний термостат электрического водонагревателя, и пока верхняя половина бака еще горячая, он подает питание на нижний элемент. В большинстве жилых домов элементы питаются только по одному. Если вы используете всего несколько галлонов горячей воды, то с этой задачей справится только нижний термостат. Однако, если вам трудно проснуться и вам нужно долго принимать душ, или если за дверью ванной стоит очередь, вы можете в конечном итоге опустошить бак всей доступной горячей воды.

Это может случиться, но только не в том случае, если верхний элемент что-то скажет об этом. Когда вода в верхней половине бака начинает остывать, верхний термостат берет на себя поддержание температуры выходящей воды, прежде чем она разочарует следующего купальщика.

Водонагреватель накопительного типа имеет так называемый «рейтинг первого часа». Этот показатель обычно примерно на 30% превышает вместимость резервуара. Поскольку элементы находятся под напряжением, как только они ощущают падение температуры, нагреватель начинает производить больше горячей воды. В течение часа вы можете получить более 50 галлонов горячей воды из номинального 40-галлонного бака.

Контроль предельных значений, заземление и сброс давления

Каждый водонагреватель оснащен несколькими предохранительными устройствами, которые предохраняют вас от ошпаривания горячей водой, удара током или травм от взрыва бака. С этими сосудами под давлением нельзя шутить, но у большинства сантехников нервы сделаны из твердой меди, поэтому их нелегко запугать.

Термостат верхнего электрического водонагревателя включает в себя устройство ограничения высокой температуры, которое отключит питание обоих элементов, если обнаружит температуру выше 150 градусов. Вода такой температуры обожжет вашу кожу в горячую секунду.

Водонагреватели, как и все электроприборы, имеют клемму заземления внутри отсека проводки в верхней части бака. Этот наконечник заземления обеспечивает путь с низким сопротивлением для протекания тока в случае, если на рубашку нагревателя подается напряжение.

Предохранительный клапан, пожалуй, самое важное предохранительное устройство в любой системе отопления под давлением. Если термостат выходит из строя, а предел высокой температуры не отключает нагреватель, предохранительный клапан предотвратит реальный ущерб устройству. Если он почувствует давление выше 150 фунтов на квадратный дюйм или температуру выше 210 градусов, чуть ниже точки кипения воды, он откроется, позволяя сбросить это давление контролируемым, а не взрывным образом.

Все эти предохранительные устройства следует периодически проверять в рамках планового технического обслуживания, чтобы обогреватель работал безопасно и безотказно.

Повышение производительности вашего нагревателя

Самый большой вор, лишающий водонагреватель эффективности, — это осадок. Осадок образуется из минералов, таких как кальций и магний, которые содержатся в жесткой воде. Эти нерастворенные минералы вместе с любым песком, который может быть взвешен в воде, собираются на дне каждого водонагревателя бакового типа, уменьшая его способность хранить горячую воду.

Этот твердый слой элементов по-разному воздействует на газовые и электрические обогреватели. В электроагрегатах осадок накапливается до тех пор, пока не засыпает нижний элемент. Он вытесняет холодную воду, которая обычно окружает элемент, вызывая его перегрев.

Домовладелец может даже не заметить, что элемент вышел из строя, а только то, что водонагреватель уже не справляется.

Регулярное техническое обслуживание водонагревателя

Диагностика и замена вышедшего из строя нижнего элемента является очень распространенным ремонтом, но во избежание повторения этого осадок или его максимально возможное количество следует вымыть. Периодическая промывка отложений могла полностью предотвратить ремонт и поддерживать работу нагревателя на максимальной мощности.

Сантехник может порекомендовать установить фильтр осадка, если на дне устройства присутствует песок. Если кажется, что минералы накапливаются быстро, установка умягчителя воды также будет отличной идеей. Эти меры улавливают осадок и удаляют минералы из воды до того, как их увидит аквариум.

Еще одна распространенная проблема, которую можно ошибочно принять за утечку из бака, — капающий предохранительный клапан. Хотя для этого есть несколько причин, обычно это проблема с самим клапаном. Примерно в половине случаев все, что нужно сделать, это использовать предохранительный клапан, чтобы остановить капание. Если это не сработает, и вы убедитесь, что нет избыточного давления или высокой температуры, вы просто заменяете клапан.

Ремонт перед заменой

Небольшое профилактическое обслуживание имеет большое значение для продления срока службы электрического водонагревателя, а ремонт может принести большую прибыль сантехникам, выполняющим эту работу. Кроме того, можно избежать большого количества неперерабатываемых отходов на свалках и свалках. Чтобы узнать больше о том, как работает водонагреватель, как устранять неполадки и ремонтировать его, перейдите на курс SkillMill по эксплуатации электрического водонагревателя.

Фрэнк Гарро

Interplay Learning Специалист по сантехнике и ОВКВ

Франк является штатным экспертом Interplay по сантехнике и ОВКВ. В то время как он начал свою карьеру в торговле сантехникой, его страсть к HVAC привела его к тому, что он стал доцентом и председателем программы HVAC в муниципальном колледже Ivy Tech. Фрэнк является лицензированным подрядчиком по механике, сантехнике и электротехнике и владеет собственной компанией по оказанию механических услуг. Как педагог Фрэнк твердо верит в преподавание основ и обладает даром упрощать сложные концепции.

Как работает водонагреватель?

Нужно нанять сантехника?

Получите бесплатную онлайн-оценку от ведущих специалистов по обслуживанию на дому в вашем районе.

Примечание. Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что бесплатно для вас мы можем получать небольшую комиссию за совершенные покупки.

Чтобы понять, как работает ваше устройство, первым делом необходимо ознакомиться с компонентами вашей системы и их взаимодействием.

Содержание

Компоненты водонагревателя

Электрические и газовые водонагреватели имеют ряд общих компонентов, включая дренажный клапан, клапан TPR, внутренний анодный стержень, погружную трубку, а также трубы и фитинги для горячей воды и перелива/сброса давления . В обоих случаях внутренний бак обернут изоляционным материалом, чтобы вода дольше оставалась горячей.

Электрические водонагреватели имеют отдельный термостат, а на газовых моделях термостат встроен в газовый регулирующий клапан. Газовые водонагреватели также имеют устройство ограничения тепла для предотвращения перегрева, центральный внутренний дымоход для выпуска газа и облегчения циркуляции тепла, а также термопару для отключения газа в аварийной ситуации.

Как работает водонагреватель

Различия между электрическими и газовыми водонагревателями становятся более очевидными, когда вы приступаете к основам работы. В обоих типах холодная вода поступает в устройство через погружную трубу в верхней части и направляется на дно бака, где нагревается.

Как работает электрический водонагреватель?

В электрических моделях термостат монтируется заподлицо со стенкой внутреннего бака. Когда термостат определяет, что внутренняя температура упала ниже заданного порога, он запускает переключатель (или два, в случае двухэлементной системы), который позволяет электричеству поступать на нагревательный элемент.

Нагревательный элемент, в свою очередь, погружается в воду резервуара и нагревается так же, как работает горелка электрической плиты, пропуская электричество через устойчивый материал и преобразовывая энергию в тепло.

Когда термостат определяет, что вода достигла нужной температуры, он отключает питание элемента. Двойные элементы, каждый со своим термостатом, нагревают попеременно верхнюю и нижнюю части бака, так как одновременно работает только один нагревательный элемент.

Как работает газовый водонагреватель?

Газовые модели также имеют термостат, обычно представляющий собой небольшую медную трубку с ртутным датчиком на конце. У них также есть специальный датчик, называемый термопарой, который определяет, горит ли в данный момент запальник. Если запальник выключен, термопара не позволит газу поступать к горелке.

Когда температура воды в баке падает, термостат посылает сигнал на газовый регулирующий клапан, который проверяет сигнал от термопары, чтобы убедиться в наличии контрольной лампы. Если это так, клапан открывается, позволяя газу течь к горелке, зажигая пламя.

Пламя нагревает дно резервуара, в результате чего более теплая вода поднимается, а холодная опускается, создавая естественный цикл циркуляции. Кроме того, внутренняя температура поддерживается более равномерной благодаря теплу, поднимающемуся через центральный дымоход, когда оно сначала поднимается через резервуар, а затем выходит из дома через систему вентиляции.