Устройство водонагревателя

Водонагреватели бывают 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, совсем маленькие накопительные модели мало чем отличаются от проточных коллег. Всегда интересовались, почему чем меньше бак, тем больше шансов, что он будет из меди? Тогда за дело, рассмотрим виды водонагревателей, заглянем внутрь, увидим, как работает водонагреватель.

Виды водонагревателей

В ходе выбора водонагревателя нужно учитывать несколько аспектов, и мы сейчас рассмотрим самые важные, ключевые. Понятно, что нюансов достаточно много, например, кому-то нравится верхняя подводка, чтобы бак стоял на полу, кто-то уже задумал повесить свой прибор над унитазом в санузле. Понятно, что для таких людей ключевым будет именно внешнее исполнение корпуса. Вносят свои коррективы и габариты, поэтому, не откладывая в долгий ящик, решим, какой лучше купить водонагреватель.

Разнообразие водонагревателей

Разнообразие водонагревателей

Для начала кратенько о том, какие бывают водонагреватели:

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

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

Форм-фактор и размеры водонагревателя

Большого разнообразия не наблюдается 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. Все виды водонагревателей схожи по внешнему облику, поэтому также можно будет выбрать, например, тип энергоносителя (газ/электричество).

В природе имеется только один тип миниатюрных водонагревателей, и это проточные электрические. Все другие занимают прилично места, а иные еще и весят порядочно. Однако! Именно проточные электрические водонагреватели имеют рекордно низкую мощность. Да, имеются и исключения, чтобы дать хороший напор, однако при этом потребление возрастает так, что квартирный щиток оказывается под угрозой.

Для справки: в типичной квартире щиток держит примерно 5 кВт. Вот почему любой, кто хочет перепрыгнуть через эту планку, установив жучки, почти наверняка оставляет соседей без света. Мы полагаем, что найдется много желающих поговорить с такими умниками с глазу на глаз или даже в массовом порядке.

Итак, форма. Обычно накопительные водонагреватели выполнены в виде цилиндров. Стоят вертикально. Те, что с верхней подводкой, есть возможность не вешать на стену, а водрузить на пол. В любое удобное место. Это хорошо с точки зрения безопасности: ни на кого не упадет. А чтобы не свалился, крепите его к стене двумя парами прочных ремней.

Газовые колонки обычно напоминают школьный пенал. Вешаются вертикально. Они не очень тяжелые, а также дают прекрасную мощность, помогая обойти ограничения электрощитка. Проблема в том, чтобы правильно отвести продукты сгорания. Мы 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 его наличие отсутствует), то почувствовать его запах достаточно сложно. Смерть и отравление наступают достаточно 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 для того, чтобы периодически чистить ТЭН (как только прибор начал гудеть – самое время), а также удалять из бака отложения, неизбежно возникающие в ходе эксплуатации. Понятно, что это касается только накопительных моделей. Не разрешается также ставить любой водонагреватель иначе, чем указано в инструкции, например:

  • кверху ногами;
  • на бок.

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

Установка водонагревателя правильно

Установка водонагревателя правильно

Что можно порекомендовать в свете сказанного? Для подвала идеальна верхняя подводка, дома же в санузле не всегда имеется место под установку (да одно время это и вообще запрещалось, сверяйтесь со СНиП). Газовые модели хороши 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) почти не на что не способны, если они электрические, а мощность менее 6 кВт. Придется экономить изо всех сил. Кстати, об объеме…

Объем бака водонагревателей

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

Итак, объем. Для взрослого мужчины вполне 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. Им нужно по крайнем мере 30 литров воды. Итого, на молодую семью получается 50 литров. Но! Это касается в основном электрических моделей. Как было сказано выше, мощность газовых водонагревателей потрясающая. Они успевают работать в полностью проточном режиме. Кстати, обратите внимание, что запальная горелка чаще всего продолжает поддерживать пилотное пламя. А это расход голубого топлива даже в нерабочем состоянии. Малый, но все же расход.

Баки водонагревателей

Баки водонагревателей

Многие спросят: так зачем же вообще нужно покупать газовый накопительный водонагреватель, если можно взять колонку? Объясняем! В накопительных водонагревателях температура контролируется, а значит, режим будет достаточно стабильным. В колонках же имеются 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.

Читайте также:  Установка водонагревателя Термекс своими руками

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

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 именно такие приборы. Мы в России любим недорогую продукцию. В Европе твердо уверены, что эмаль более гигиенична. В нее добавляют ионы серебра и многое, многое другое. Говоря более точно, истинный состав краски является фирменным секретом, и ни один производитель не поделится такой информацией.

Это настоящее искусство. Чтобы не было трещин, эмаль имеет тот же коэффициент теплового расширения, что и сталь бака. Однако повреждения могут появиться от неправильной эксплуатации. Например, если нет спускного (предохранительного) клапана. Но об этом читайте более подробно уже в обзорах про установку водонагревателей.

Осмотр ТЭНа водонагревателя

Осмотр ТЭНа водонагревателя

В общем и целом важно лишь одно: чтобы покрытие не имело видимых повреждений. Если это возможно, мы 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.

Точно 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 в любом случае.

Зачем в водонагревателе нужен магниевый анод

Очень многие эксплуатируют свое оборудование без магниевого анода, а потом искренне удивляются, почему ТЭН взорвался, или прохудился бак. Это происходит вследствие электрохимической коррозии. Каждый металл в природе имеет некоторый потенциал. Лишь только между материалами появляется проводящая среда (вода с ее солями жесткости), начинает течь ток. Этот процесс сопровождается разрушением одного металла (донора) и восстановлением другого. Так получается, что в выигрыше всегда остается медь.

Теперь представьте, что ТЭН у нас из этого красного металла, а бак стальной. Стоит лишь защитному покрытию прохудиться, как начнется процесс коррозии. Все это приводит к выходу из строя водонагревателя. Так что же делает магниевый анод? В ряду металлов он крайний и всегда жертвует собой ради спасения других. Ну, а если у нас 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 может стоять, например, проточный водонагреватель. 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, кто они – лучшие производители водонагревателей. В России это, наверное, Thermex. По Европе – Ariston, Bosch. Неплохие дешевые водонагреватели у Baxi. Разумеется, на рынке есть оборудование Электролюкс и некоторых других фирм – мы назвали самые популярные.

В заключение скажем, что основные преимущества водонагревателей в независимости от местной котельной. И это для многих ощутимо, если опять станут взимать общедомовые расходы. Недостатки водонагревателей? Они стоят денег!

Бак водонагревателя

Как устроен водонагреватель? ТЭН и емкость! Бак водонагревателя является темой, о которой нужно поговорить особо.

Вот, например, почему из алюминия их делают, а из чистой меди нет? Давайте думать. Здесь не играет роли прочность, потому что алюминий легко рвется. Про цену тоже забудьте, если перед нами аппарат тысяч за 20, то лишние 500 рублей погоды бы не сделали. А между тем, медь лечебная, налета почти не образует… Алюминий же ядовит в чистом виде, поверхность бака должна быть покрыта пищевым оловом, металл очень 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 многих видов арматуры именно для горячей воды.

На наш взгляд причин, почему мы 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 должны быть толще, потому что нагрузку в 3 атм выдержать нелегко. В то же самое время с алюминием такой проблемы нет, зато он позволяет получить бесшовный бак, который не очень боится гидравлических ударов, не ржавеет. Но авиационный металл очень боится электрохимической коррозии. Даже крыло самолета планируется с умом. Так, чтобы не съело плоскость, а разрушались по одной именно заклепки. Стоит поставить медные радиаторы в системе, как тут же начнет потихоньку съедать бак. Вся прелесть в том, что когда именно пробьет напором стенки, предсказать очень сложно. Выводы делайте сами. Конструкция водонагревателя
  2. Вторая причина как раз частично уже раскрыта в первой. Это электрохимическая коррозия. Медь всегда является агрессором, с которым может соседствовать только нержавеющая сталь (и пластик). Достаточно поставить где-нибудь в системе что-либо из алюминия или чугуна, как неприятные последствия уже в пути! Но ведь у проточных водонагревателей баки как раз из меди? Это действительно так. Весь такой водонагреватель целиком зависит от своего бака. При этом размер емкости не так велик, 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 значительной электрохимической коррозии, тем не менее, не стоит ставить в систему 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? Мы 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 все это изнутри еще и лаком будет вовсе сложно (щель все равно остается). Зато замена ТЭНа выглядела бы попроще. Мы 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:  Установка водонагревателя своими руками

В итоге можно с уверенностью сказать, что обосновать полностью выбор конструкторов в пользу меди мы не в состоянии. Точно так же можно было бы собрать емкость из стали. В этом случае и радиаторы алюминиевые системе не помеха. В накопительных же моделях бак обычно 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. Мы говорили, что по данным некоторых исследователей медь ТЭНа неплохо уживается с нержавейкой, но в течение долгой практике 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 от коррозии. И вот с этим простым лаком настоящие чудеса. У каждой фирмы рецептура своя, существуют добавки, которые частично обеззараживают воду. Вся прелесть в том, что коэффициент температурного расширения эмали близок к стали, это обеспечивает долговечность покрытия. Производители хвастаются, что таким бакам магниевый анод ни к чему, но это не совсем правда. Достаточно слегка поцарапать поверхность до несущего материала, чтобы за счет этой малой площади бака начал восстанавливаться медный ТЭН. В результате весь дар ложится на небольшой поверхности, что приводит к ударной коррозии. В этом случае гарантированный выход из строя всего накопительного водонагревателя лишь вопрос времени.

Нагревательный элемент водонагревателя

ТЭН водонагревателя

Параметры водонагревателей определяются ТЭНом. От его характеристик зависит мощность прибора. Таким образом устройство электрического водонагревателя накопительного типа обычно дополняется магниевым анодом. Чаще всего он размещен территориально прямо на ТЭНе. Рядом, как правило, находится 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, а имеет предустановленную температуру срабатывания. Понятно, что это не очень удобно для многих случаев, зато такие модели максимально дешевые. Объем бака накопительного водонагревателя обычно 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 достаточно долго, но обычно накопленной за ночь хватает на всю семью, это и служит одним из критериев выбора оборудования. Принцип работы водонагревателя в том, чтобы сначала получить полный бак кипятка, а затем уже мыться. Причем горячая вода обычно 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 обычно имеет несколько спиралей, которые обеспечивают разную мощность. Посередине имеется щуп термостата, выглядит он как зажатая с одного конца медная трубка. При разборке накопительного водонагревателя прежде чем снимать ТЭН, отсоединяется электрический монтаж. Затем аккуратно вытаскивается термостат. Система крепежей бывает 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 его из бака. Если ТЭН упадет внутрь при разборке, то может поцарапать 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 всех ремонтных и профилактических операций необходимо вылить из бака всю воду, а также отключить прибор от розетки. Мы упоминали про магниевый анод, он крепится на гайке прямо рядом с щупом термостата и спиралями.

Газовые водонагреватели

Обычно газовые водонагреватели проточные, и этому есть веские причины. Из сегмента накопительных они вытеснены электрическими моделями. А вот среди проточных чувствую себя как дома. Дело в том, что для принятия нормального душа необходимо получить мощность хотя бы 4 кВт. Все что ниже, будет отдаваться струйкой в диффузоре.

Понятно, что такое положение дел не может устраивать нормального человека. С другой стороны электрический щиток может и не потянуть расходов. Устройство газового водонагревателя позволяет наслаждаться прелестями жизни дома за счет голубого топлива. Правда по нормам газовые нагреватели не должны находиться на территории санузла, но мы не исключаем того, что неправильно истолковали какой-либо закон. Обещаем вернуться к этой теме, особенно если найдутся желающие среди комментариев.

Главной частью газового водонагревателя является 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 нас от всех эксцессов. Погаснет ли пламя, кончится ли вода в кране, появится ли обратная тяга – непременно прибор выключится, ничего страшного не случится.

Мы показали, что принцип действия водонагревателя каждый раз прежний: превращение энергоносителя в тепло. А вот моделей имеется великое множество, и каждая уместна в том или ином случае.