Устройство водонагревателя

Водонагреватели делят на проточные и накопительные, газовые, электрические и даже дровяные. Какой нужен в том или ином случае, знаете? Устройство водонагревателя зависит от типа топлива, мощности, возможностей. Так, маленькие накопительные модели мало чем отличаются от проточных коллег. Не интересовались, почему чем меньше бак, тем больше шансов, что сделают из меди. Тогда за дело, рассмотрим виды водонагревателей, заглянем внутрь, увидим, как работает водонагреватель.

Виды водонагревателей

В ходе выбора водонагревателя учитываем ряд аспектов. Рассмотрим главные. Понятно, что нюансов много, например, клиенту нравится верхняя подводка, чтобы бак стоял на полу, другому суждено повесить прибор над унитазом в санузле. Понятно, что для таких людей решающим будет внешнее исполнение корпуса. Вносят коррективы и габариты, поэтому, не откладывая в долгий ящик, решим, какой лучше купить водонагреватель.

Разнообразие водонагревателей

Разнообразие водонагревателей

Для начала кратенько о том, какие продаются водонагреватели:

  • По принципу действия:
  1. Проточные.
  2. Накопительные.
  3. Гибридные.
  • По виду топлива:
  1. Газовые.
  2. Электрические.

Эти пункты дают четыре комбинации (за вычетом редких разновидностей), и все, что кроме (как поет Лариса Долина), встречается редко. Рассмотрим технические характеристики водонагревателей.

Форм-фактор и размеры водонагревателя

Разнообразия нет во внешнем виде. Тем не менее вопрос, какой лучше купить водонагреватель, начинается не с мощности, а именно с форм-фактора. Это позволит выбрать место, посмотреть, как проложить коммуникации. Виды водонагревателей схожи по внешнему облику, поэтому также выбираем тип энергоносителя (газ или электричество).

В природе только один тип миниатюрных водонагревателей, и это проточные электрические. Другие занимают порядком места, а иные еще и весят ого-го. Однако! Накопительные электрические водонагреватели имеют рекордно низкую мощность. Проточные, чтобы дать сильный напор, потребление наращивают. Так что квартирный электрический щиток оказывается под угрозой.

Для справки: в типичной хрущевской квартире защитная автоматика держит 5 кВт. Вот почему тот, кто хочет перепрыгнуть через эту планку, установив жучки, наверняка оставляет соседей без света. Полагаем, что найдется много желающих поговорить с такими умниками с глазу на глаз или даже в массовом порядке.

Накопительные водонагреватели выполнены в виде цилиндров. Стоят вертикально. Те, что с верхней подводкой, возможно не вешать на стену, а водрузить на пол. В удобном месте. Это радуем с точки зрения механической безопасности: ни на кого не упадет. А чтобы не свалился, крепите к стене двумя парами прочных ремней.

Газовые колонки напоминают школьный пенал. Вешаются вертикально. Не очень тяжелые, а также дают прекрасную мощность, помогая обойти ограничения электрощитка. Проблема в том, чтобы правильно отвести продукты сгорания. Настоятельно не рекомендуем для этого использовать вентиляционный канал, потому что в этом случае жизнь окружающих людей подвергается опасности. Если внутрь проникнет угарный газ (а контроль на наличие отсутствует), то почувствовать запах сложно. Смерть и отравление наступают быстро.

При установке потрудитесь оставить по 10 – 15 см с боков. Для проведения сервисного обслуживания и всего в том же духе. Кроме того будьте добры у электрических моделей оставить место и снизу. Это нужно, чтобы периодически чистить ТЭН (как только прибор начал гудеть – время), а также удалять из бака отложения, возникающие в ходе эксплуатации. Понятно, что это касается только накопительных моделей. Не разрешается также ставить водонагреватель иначе, чем указано в инструкции, например:

  • кверху ногами;
  • на бок.

Только по рисунку. В противном случае не удивляйтесь, что сгорел ТЭН или даже возникли серьезные повреждения.

Установка водонагревателя правильно

Установка водонагревателя правильно

Что порекомендуем в свете сказанного. Для подвала идеальна верхняя подводка, дома же в санузле не всегда найдете место под установку (да одно время это и запрещалось, сверяйтесь со СНиП). Газовые модели подходят для частного дома, где «сам себе хозяин». При этом проект нужен в любом случае под установку. И придется за него заплатить. И учтите, что водонагреватели с малым объемом (до 30 литров) ни на что не способны, если электрические, а мощность менее 6 кВт. Придется экономить изо всех сил. Кстати, об объеме…

Объем бака водонагревателей

Сам аспект выбора объема бака волнует только тех, кто хочет взять себе накопительный водонагреватель. Будьте внимательны: часто такие модели называют бойлерами. Это от незнания. Бойлеры – другой класс приборов, используемый в паре с котлом или хотя бы системой отопления. Выбирайте внимательно, потому что по виду ничем не отличаются от водонагревателей. А вот купив не то, что нужно, будет тяжело доказать, что это по невнимательности.

Итак, объем. Для взрослого мужчины хватает 15 литров воды, чтобы помыться тонкой струйкой. Эти нагреватели уже нельзя в полной мере назвать накопительными, поэтому к ним добавляют приставку «проточно-». Понятно, что для женщин такой вариант годится плохо. Нужно дамам по крайней мере 30 литров воды. Итого, на молодую семью получается 50 литров. Но! Это касается электрических моделей. Как было сказано выше, мощность газовых водонагревателей потрясающая. Успевают работать в проточном режиме. Кстати, обратите внимание, что запальная горелка чаще продолжает поддерживать пилотный огонь. А это расход голубого топлива даже в нерабочем состоянии. Малый, но расход.

Баки водонагревателей

Баки водонагревателей

Так зачем же покупать газовый накопительный водонагреватель, если можно взять колонку? Объясняем! В накопительных водонагревателях температура контролируется, а значит, режим банных процедур будет стабильным. В колонках же только степени защиты (если не считать дорогих электронных моделей, регулирующих расход воды). Поэтому параметры могут стать загадочно-непредсказуемыми. А вот стоимость различается в 4 – 5 раз. Подумайте лучше о газовых колонках, если уже имеются дымоход и централизованное снабжение голубым топливом.

И вот еще типичный пример, потому что не все оценили еще мощностных характеристик прибора. Накопительный водонагреватель из Польши с потреблением 2 кВт за ночь греет 200 литров воды до температуры 70–80 градусов (начальная температура 5 градусов Цельсия). За день нагреется еще столько же. Этот пример поможет рассчитать расход кипятка и траты на электроэнергию.

Читайте также:  Установка накопительного водонагревателя своими руками

Покрытие бака водонагревателя

Вот если где и идут жаркие споры, так это в сегменте покрытий бака водонагревателя. Причем российские производители быстро поняли, что нержавейка дешевле, и штампуют такие приборы. В России любят недорогую продукцию. В Европе твердо уверены, что эмаль гигиеничнее. В нее добавляют ионы серебра и многое другое. Истинный состав краски является секретом ноу-хау компании, и ни один производитель не поделится такой информацией.

Это искусство. Чтобы не было трещин, эмаль обладает тем же коэффициентом теплового расширения, что и сталь бака. Однако повреждения появятся от неправильной эксплуатации. Например, если нет спускного (предохранительного) клапана. Но об этом читайте подробнее уже в обзорах про установку водонагревателей.

Осмотр ТЭНа водонагревателя

Осмотр ТЭНа водонагревателя

Важно одно: чтобы покрытие не имело видимых повреждений. Если это возможно, рекомендуем в магазин взять фонарик, попросить сервисную бригаду изъять ТЭН (либо магниевый анод для газовых моделей), осветить поверхность на предмет царапин. Если при разборке команда внутрь уронила нагревательный элемент, старайтесь этот водонагреватель не брать. Малейшие повреждения в будущем приведут к ударной коррозии. Причем доказать ничего уже будет нельзя.

Также ведите себя и при самостоятельной разборке прибора для чистки ТЭНа. Ни в коем случае нельзя чистить налет абразивами, а тем более угло-шлифовальной машиной (болгаркой). И, конечно же, нужен магниевый анод.

Зачем в водонагревателе нужен магниевый анод

Эксплуатируют оборудование без магниевого анода, а потом удивляются, почему ТЭН взорвался, или прохудился бак. Это происходит из-за электрохимической коррозии. Каждый металл в природе получает некоторый потенциал. Между материалами появляется проводящая среда (вода с солями жесткости), и начинает течь ток. Этот процесс сопровождается разрушением одного металла (донора) и восстановлением другого. Так получается, что в выигрыше остается медь.

Теперь представьте, что ТЭН из этого красного металла, а бак стальной. Стоит защитному покрытию прохудиться, как начнется процесс коррозии. Это приводит к выходу из строя водонагревателя. Так что же делает магниевый анод. В ряду металлов крайний и всегда жертвует собой ради спасения других. Ну, а если бак из стали, и ТЭН стальной. Так не будем ставить магниевый анод, и сэкономим 200 рублей (ежегодно).

Так рассуждать нельзя по той простой причине, что в этом же доме стоит, например, проточный водонагреватель. Агрегату не дела до бойлера. Их баки всегда из меди, поэтому коррозия пойдет своим чередом.

Выбирайте только накопительные водонагреватели с магниевым анодом. Проточных моделей это не касается.

Ну, и многим, наверное интересно узнать про лучших производителей водонагревателей. В России это, наверное, Thermex. По Европе – Ariston, Bosch. Дешевые водонагреватели у Baxi. Разумеется, на рынке увидите оборудование Электролюкс и некоторых других фирм – названы самые популярные.

В заключение скажем, что главные преимущества водонагревателей вне зависимости от местной котельной. И ощутимо, если опять станут взимать общедомовые расходы. Недостатки водонагревателей. Агрегаты стоят денег!

Бак водонагревателя

Как устроен водонагреватель. ТЭН и емкость! Бак водонагревателя – тема, о которой поговорим отдельно.

Вот, например, почему из алюминия делают, а из чистой меди нет. Давайте думать. Здесь не играет роли прочность, потому что алюминий легко рвется. О цене тоже забудьте, если перед нами аппарат тысяч за 20, то лишние 500 рублей погоды бы не сделали. А между тем, медь лечебная, налета не образует… Алюминий же ядовит в чистом виде, поверхность бака должна покрываться пищевым оловом, металл легко деформируется и не так упруг и пластичен, как медь. В чем же проблема. Из медной и бронзовой посуды ели веками, почему бы и баки не делать. Наконец, сплав меди, бронза, используется при изготовлении арматуры традиционно для горячей воды вместо чугуна для холодной (а сегодня латунь уже ставят и там, и там).

На наш взгляд причин, почему не видим медь внутри наших обогревателей, по крайней мере две:

  1. Во-первых, это, конечно же, вес. Медь тяжелее даже стали. При этом стенки бака при прочих равных толще, потому что нагрузку в 3 атм выдержать нелегко. В то же время с алюминием такой проблемы нет, зато позволяет получить бесшовный бак, который не боится гидравлических ударов, не ржавеет. Но авиационный металл боится электрохимической коррозии. Даже крыло самолета планируется с умом. Так, чтобы не съело плоскость, а разрушались по одной заклепки. Стоит поставить медные радиаторы в системе, как тут же реакция начнет потихоньку съедать бак. Прелесть в том, что когда пробьет напором стенки, предсказать сложно. Выводы делайте сами. Конструкция водонагревателя
  2. Вторая причина как раз частично уже раскрыта в первой. Это электрохимическая коррозия. Медь всегда агрессор, с которым соседствует без ущерба только нержавеющая сталь (и пластик). Достаточно поставить в системе деталь из алюминия или чугуна, как неприятные последствия уже в пути! Но ведь у проточных водонагревателей баки как раз из меди. Это так. Такой водонагреватель всегда стоит «ниже по течению», как предписывают стандарты отопительной отрасли. Размер емкости невелик, а значит, масса не выйдет непомерной. С другой стороны медь не боится сжатий и растяжений в циклах работы, поэтому превосходит сталь. И, наконец, малая площадь бака не даст ударной электрохимической коррозии, тем не менее, не стоит ставить поблизости изделия из алюминия.

А можно было бы сделать бак из двух половинок стали, как у орешка. Конечно, так и практикуется, например, в кофеварках для капучино. Почему же в этом случае технология не используется. Не знаем ответа, но полагаем, что сложно изолировать течи (по периметру), от которых возникнет коррозия. А сама конструкция из-за крепежных ботов станет громоздкой. Покрыть же это изнутри еще и лаком будет вовсе сложно (щель все равно остается). Зато замена ТЭНа выглядела бы попроще. Полагаем, что можно было бы сконструировать нечто, напоминающее кофемашины, где спираль вовсе расположена снаружи и привальцована к баку. Тут уже проблемы бы начались с накипью. Для чистки бак нужно было бы разобрать (не строго обязательно).

Читайте также:  Как выбрать проточный электрический водонагреватель

В итоге можно с уверенностью сказать, что обосновать выбор конструкторов в пользу меди авторы не в состоянии. Точно так же можно было бы собрать емкость из стали. В этом случае и радиаторы алюминиевые не помеха. В накопительных же моделях бак стальной. Меняется только покрытие:

Устройство водонагревателя

  1. Нержавеющая сталь уже успела себя зарекомендовать, поэтому нет ничего удивительного, что она имеется и здесь. Недостаток в том, что саму поверхность приходится защищать от коррозии. По данным некоторых исследователей, медь ТЭНа уживается с нержавейкой, но в течение эксплуатации этот вопрос видимо уже становится не так очевиден. Вот почему нагревательные элементы снабжаются магниевыми анодами. В ходе эксплуатации этот металл ведет себя, как донор, вот только распадается непрерывно и бездумно. На наш взгляд было бы проще блокировать ток электронов созданием нужного потенциала, но до этого, видимо, теория (практика) еще не дошла. Таким образом, устройство накопительного водонагревателя непременно дополняется магниевым анодом.
  2. Сталь покрывается специальной эмалью для защиты против коррозии. И вот с этим простым лаком чудеса. У каждой фирмы рецептура засекречена, существуют добавки, которые частично обеззараживают воду. Прелесть в том, что коэффициент температурного расширения эмали близок к стали, обеспечивая долговечность покрытия. Производители хвастаются, что таким бакам магниевый анод ни к чему, но это неправда. Достаточно слегка поцарапать поверхность до несущего материала, чтобы за счет этой малой площади начал восстанавливаться медный ТЭН. В результате удар ложится на небольшой поверхности, что приводит к коррозии. В этом случае гарантирован выход из строя накопительного водонагревателя, вопрос времени.

Нагревательный элемент водонагревателя

ТЭН водонагревателя

Параметры водонагревателей определяются ТЭНом. От характеристик агрегата зависит мощность прибора. Таким образом, устройство электрического водонагревателя накопительного типа дополняется магниевым анодом. Чаще всего стержень размещен территориально на ТЭНе (чуть сбоку). Рядом же, как правило, и термостат, зашитый в трубку. Вот почему нормальный ТЭН имеет как минимум 5 выводов:

  • Два для питания переменным током от сети 220 В.
  • Один для заземления.
  • Пара клемм для снятия сигнала термостата.

Бывает так, что устройство отключения стоит тут же, на ТЭНе, в этом случае термостат никак не подстраивается, вместо этого предустановленная температура срабатывания. Понятно, что это не удобно, зато такие модели дешевые. Объем бака накопительного водонагревателя составляет от 40 литров и выше. Все, что меньше, считается проточными и проточно-накопительными. Технические характеристики водонагревателей накопительного типа таковы, что позволяют включать себя в любую сеть. Мощность редко превышает 2 кВт. Вода греется долго, но накопленной за ночь хватает на семью, это и служит критерием выбора оборудования. Принцип работы водонагревателя в том, чтобы сначала получить полный бак кипятка, а затем уже мыться. Причем горячая вода смешивается с холодной. Что касается температуры, то производители и вовсе не рекомендуют греть выше 70 ºС, а тем более, доводить дело до кипения.

Водонагреватель в разрезе

ТЭН с несколькими спиралями, обеспечивающими разную мощность. Посередине щуп термостата, выглядит как зажатая с одного конца медная трубка. При разборке накопительного водонагревателя прежде чем снимать ТЭН, отсоединяется электрический монтаж. Затем аккуратно вытаскивается термостат. Система крепежей разная:

  • ТЭН вкручивается в бак на резьбу по периметру основания.
  • ТЭН прижимается скобой наружу гайкой, давление гайки направлено наружу, а основание овальной формы. Придется изловчиться, повернув нагревательный элемент на 90 градусов, после чего вынуть агрегат из бака. Если ТЭН упадет внутрь при разборке, то поцарапает бак со всеми вытекающими последствиями.
  • ТЭН крепится извне на 5, 6 или другое количество болтов. В этом случае разборка не представляет сложности.

Не забудьте, что до начала ремонтных и профилактических операций следует вылить из бака воду, а также отключить прибор от розетки. Мы упоминали о магниевом аноде, который крепится на гайке рядом с щупом термостата и спиралями. При эксплуатации стержень образует мутный осадок. Не пейте эту воду.

Газовые водонагреватели

Газовые водонагреватели чаще проточные, для этого веские причины. Из сегмента накопительных вытеснены электрическими моделями. А вот среди проточных чувствуют себя как дома. Дело в том, что для принятия нормального необходима мощность хотя бы 4 кВт. Все, что ниже, будет отдаваться струйкой в диффузоре.

Понятно, что такое положение дел не устраивает нормального человека. С другой стороны электрический щиток может и не потянуть расходов. Устройство газового водонагревателя позволит наслаждаться прелестями жизни дома за счет голубого топлива. Правда, по нормам газовые нагреватели не должны находиться на территории санузла, но не исключаем того, что неправильно истолковали ГОСТ 50571.11. Обещаем вернуться к этой теме, если найдутся желающие среди комментаторов.

Главной частью газового водонагревателя считаю распределительный узел, от которого идут потоки на основную и запальную горелки. Иные работают, пока светит пилотный огонь, и это используется для контроля наличия тяги, другие разжигаются электронно, а контролируется пламя основной горелки. Устройство проточного водонагревателя защищает от эксцессов. Погаснет ли огонь, кончится ли вода в кране, появится ли обратная тяга – непременно прибор выключится, ничего страшного не случится.

Показано, что принцип действия водонагревателя каждый раз прежний: превращение энергоносителя в тепло. А вот моделей великое множество, и каждая уместна в том или ином случае. Газовые уместны в индивидуальных домовладениях с дымоходом и системой снабжения голубым топливом. Электрические подходят для дач, квартир. То и другое годится для гостиниц. Перебирайте в голове постоянно варианты в течение недели, и ответ придет сам собой.