Принцип работы водонагревателя накопительного электрического: Принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Содержание

Принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Несмотря на кажущуюся простоту водонагревателя накопительного типа, в его конструкции используется множество оригинальных технических решений, позволяющих устройству надежно и эффективно функционировать. Вместе с тем бойлер работает на очень простом физическом законе, согласно с которым слои с разной температурой имеют различную плотность и не смешиваются между собой. Рассмотрим принцип работы накопительного водонагревателя подробнее, чтобы понять, как законы физики помогают повысить комфорт в нашем доме.[contents h3 h4]

Конструкция водонагревателя

Чтобы понять принцип действия бойлера, необходимо иметь представление о том, как устроен прибор и как функционируют отдельные его части.

Кожух и внутренний бак

Водонагреватель накопительного типа состоит из пластикового или стального корпуса (кожуха), внутри которого установлен стальной бак для воды. Пространство между кожухом и внутренней емкостью заполнено теплоизоляционным материалом, в качестве которого чаще всего используется вспененный полиуретан. Такая технология позволяет устройству сохранять температуру воды в течение длительного времени.

Сегодня на рынке представлены приборы самого разного размера и формы

Внутренний бак во избежание коррозии покрывают специальным стеклофарфоровым покрытием. Такой защитный слой имеет схожий со сталью температурный коэффициент расширения, поэтому не растрескивается и не отслаивается при перепадах температур внутри емкости. Кроме того, гладкая поверхность бака защищает внутреннюю часть от образования накипи и скапливания грязи.

Некоторые модели водонагревателей оснащаются емкостями из нержавеющей стали либо имеют титановое покрытие. Это позволяет увеличить срок службы устройств, но значительно повышает их стоимость.

Внутри бака установлены патрубки для подачи и отвода воды. Более длинный «горячий» патрубок установлен с учетом расстояния до наиболее прогретого водяного слоя. На «холодной» трубке смонтирован рассекатель, замедляющий струю входящей воды во избежание перемешивания слоев.

Электрические компоненты

Нагрев воды в бойлере осуществляется при помощи трубчатого электронагревателя (ТЭНа). Мощность нагревательного элемента зависит от объема бака и составляет от 1,2 до 6 кВт. В отдельных случаях устанавливаются несколько ТЭНов для повышения производительности водонагревателя при сохранении его экономичности.

ТЭН и анод, смонтированные на фланце

Нагревательный элемент устройства смонтирован на съемном фланце. Такая конструкция предоставляет возможность не только быстро отремонтировать прибор в случае поломки, но и производить профилактические мероприятия.

Чаще всего на фланце также закрепляется и магниевый анод, защищающий внутренние металлические части от коррозии, а также монтируется термореле и термостат. Эти элементы служат для управления нагревом, а также защищают нагреватель от перегрева.

Водонагреватели премиум-класса кроме основных элементов имеют и электронный блок управления, позволяющий реализовать дополнительные сервисные функции.

Группа безопасности

Для того чтобы давление внутри электрического бойлера не превысило критическое, каждый водонагреватель оснащается предохранительным клапаном. Этот элемент производит сброс давления при его превышении свыше установленного значения. С помощью предохранительного клапана осуществляется и сброс излишков воды, образующихся при расширении жидкости во время ее нагрева.

Один из вариантов исполнения группы безопасности

Эксплуатация водонагревателя без такого клапана запрещена, так как при выходе из строя терморегулятора критическое повышение давления может привести к взрыву.

Часто предохранительный клапан выполняют в одном корпусе с клапаном обратным. Такое решение уменьшает размер устройства, хоть и весьма спорно с точки зрения надежности.

Как работает и действует водонагреватель

Как уже говорилось ранее, принцип действия бойлеров накопительного типа основан на перемещении более горячего водяного слоя вверх, в то время как холодная вода имеет более высокую плотность и занимает нижнюю часть бака.

Во время первичного включения водонагревателя ТЭН подогревает жидкость до температуры, при которой контакты термостата размыкают электрическую цепь. Инверсии нагретой воды в подающую магистраль препятствует обратный клапан, поток жидкости через который возможен только в одну сторону.

Составные части накопительного водонагревателя

При открывании расходного крана на мойке или в ванной верхний слой горячей воды начинает поступать к потребителям через «горячий» патрубок. Соответственно давление внутри бака начинает падать, поэтому холодная вода из водопровода устремляется внутрь емкости.

Смешиванию нагретой жидкости холодным водяным потоком препятствует установленный на входном патрубке рассекатель, распределяющий струю с одновременным снижением ее скорости. Таким образом, холодная вода распределяется в нижней части прибора, именно там, где установлен ТЭН. При снижении температуры контакты терморегулятора замыкаются, и нагреватель вновь подключается к электрической сети. Именно так работает электрический бойлер в штатном режиме.

В случае использования в конструкции водонагревателя нескольких ТЭНов, при резком снижении температуры внутри бака вследствие большого водоразбора, в работу включаются все нагреватели. Именно поэтому такие бойлеры обладают повышенной производительностью. Если же температура воды снижается медленно (вследствие естественного остывания), то при достижении порогового значения температуры автоматика включает только один электронагреватель. Такой алгоритм работы существенно снижает время, необходимое для приготовления очередной порции горячей воды, а также способствует более высокой экономичности изделия.

Критическое повышение давления внутри бойлера (как правило, более 6-7 атмосфер), связанное с повышенным давлением в магистральном водопроводе или выходом из строя термостата, вызывает срабатывание предохранительного клапана, жесткость пружины которого рассчитана на номинальную величину. В этом случае произойдет «разгерметизация» трубопровода горячего водоснабжения и часть воды или пара будет удалена в канализацию посредством шланга, установленного на патрубок защитного клапана. При снижении давления до номинального уровня тарелка предохранительного клапана будет прижата к его седлу с помощью рабочей пружины и герметичность «горячей» магистрали будет восстановлена.

Подробное видео о принципах работы накопительного водонагревателя смотрите ниже:

При установке накопительного электрического водонагревателя важно придерживаться всех требований производителя. Только в таком случае можно рассчитывать на эффективную, надежную, а главное, безопасную работу прибора.

Принцип работы водонагревателя

Электрический водонагреватель представляет собой устройство, используемое для автономного снабжения горячей водой каких-либо объектов, например, загородных домов. Жители многоэтажек также часто устанавливают автономные нагреватели воды, чтобы не зависеть от планового отключения централизованного горячего водоснабжения.

Устройство электрического водонагревателя

Электрический водонагреватель состоит из таких элементов, как:

  • кронштейн для крепления устройства к стене,
  • трубки для отбора горячей и подачи холодной воды,
  • теплоизоляция,
  • регулируемый термостат,
  • внутренний резервуар,
  • термометр,
  • тэн,
  • магниевый анод,
  • корпус устройства,
  • лампочка индикатора.

 

Принцип работы бойлера

Феномен накопительных водонагревателей в том, что их устройство достаточно простое и незамысловатое, однако они считаются одними из наиболее надежных и экономичных устройств. Работа водонагревателя основывается на двух основных его элементах: внутреннем баке и нагревательном элементе (ТЭНе, в случае с использованием электрических нагревателей).

Основной элемент любого водонагревателя – бак. Принцип работы водонагревателя очень напоминает принцип работы обыкновенного термоса с подогревом. Именно по этой причине на сегодняшний день при изготовлении баков для водонагревательных приборов особое внимание уделяют именно внутреннему их покрытию.

Чаще всего водонагревательные баки изготавливают из стали стабилизированной, которая отличается наибольшей устойчивостью к коррозийным процессам. Изнутри баки покрыты специальным покрытием из стеклофарфора. Этот материал, благодаря своей особенной кристаллической структуре, отличающейся химической нейтральностью, обладает целым рядом полезных свойств. Этим также объясняется тот факт, что обыкновенно работа водонагревателя вызывает частичное отслаивание покрытия бака, чего не наблюдается в баках со стеклофарфоровым покрытием. В таких баках, даже при длительной работе, вода постоянно остается кристально чистой.

Схема работы водонагревательного прибора

Внутри водонагревательного прибора располагаются специальные трубочки, отвечающие за подачу в него холодной и забор горячей воды. Вода в бак поступает снизу. Здесь она равномерно распределяется по всему объему бака, благодаря специально установленному рассекателю струи. Это способствует тому, что нагретая вода в баке теплыми массами постепенно вытесняется наверх, откуда и производится ее забор. В основном работа водонагревателя основывается на принципе не смешивания разных слоев жидкостей, благодаря чему в баке получается вода однородной температуры.

На стальном фланце обыкновенно монтируются следующие приспособления:

  • ТЭН (нагревательный элемент) – нихромовая спираль, отделанная медным кожухом;
  • термостат с двойной защитой, служащий для контроля температур;
  • магниевый анод
    – приспособление, способное уменьшать коррозию внутреннего покрытия бака.

Данный фланец не является стационарным, он съемный, и его закрепляют на корпус водонагревателя отдельно.

Защита бойлера от перегрева

Кроме того, что работа водонагревателя предполагает наличие термостата для плавного регулирования температуры, этот прибор также может выполнять защитную функцию, защищая агрегат от нежелательных перегревов. Как только температура воды в баке доходит до опасной отметки, в термостате срабатывает специальное защитное устройство, которое экстренно отключает ТЭНы. Температурный режим выставляется потребителем самостоятельно. Как только температура нагретой в баке воды снижается на пару градусов, ТЭНы самостоятельно включаются и вновь возвращают температуру воды в баке до заданной отметки.

Как правильно выбрать модель

При выборе модели данного устройства необходимо обращать внимание на внутреннее покрытие резервуара. Оно может быть выполнено из нержавеющей стали, титана или стеклофарфора.

По мнению специалистов, изделия из стеклофарфора отличаются низкой стоимостью, однако они обладают рядом существенных недостатков. Самыми распространенными из них являются короткий срок гарантийного обслуживания (не более 3 лет), а также риск образования микротрещин вследствие перепадов температуры.

Модели с внутренним покрытием резервуара, выполненным из титана или нержавеющей стали, обладают длительным сроком гарантийного обслуживания. Как правило, он находится в пределах 7-10 лет.

Наряду с этим, при выборе водонагревателя следует обращать внимание на среднесуточный показатель расхода горячей воды из расчета на одного человека. При этом нужно учитывать, что он включает в себя такие данные, как количество воды, потребляемое во время умывания, мытья посуды, а также приема душа.

Согласно мнению специалистов, принцип работы водонагревателя напрямую определяется его типом. Существуют три типа данного устройства: накопительный (в некоторых источниках его также называют емкостным), проточный и наливной.

 

Накопительный водонагреватель – мощный и надежный

Данные модели выглядят как емкость, в которой происходит нагревание воды при помощи электрических тэнов в течение определенного времени.

Принцип работы водонагревателя этого типа включает в себя постепенное нагревание воды до необходимой температуры после установления режима. После нагрева устройство автоматически отключается (этому способствует специальный контактор), а после остывания или расхода воды – автоматически включается.

Как правило, мощность тэнов в подобных изделиях составляет не более 2 киловатт.

Проточные водонагреватели — скорость нагрева воды 

  1. Вытяжная труба
  2. Теплообменник
  3. Газовая горелка
  4. Вентилятор (формирователь тяги)
  5. Пульт управления
  6. Датчик потока
  7. Горячая вода к крану
  8. Подвод газа
  9. Подвод холодной воды
  10. Холодная вода к крану

Данный тип подобных устройств отличается отсутствием емкости для воды. Принцип работы водонагревателя проточного типа заключается в запуске тэнов только после открытия крана холодной воды в ванной комнате или на кухне.

Этот тип водонагревателей также довольно распространен. Их можно разделить на два вида: напорные и безнапорные. Основное отличие состоит в количестве водоразборов. Принцип работы водонагревателя напорного вида предусматривает возможность подключения устройства к нескольким точкам потребления. Это возможно благодаря поддержанию определенного уровня давления во внутреннем резервуаре.

Принцип работы безнапорного водонагревателя, наоборот, предусматривает возможность подключения только к одному водозабору. Практически мгновенное нагревание воды в подобных изделиях происходит с помощью тэнов, мощность которых составляет от 3 до 27 киловатт.

Принцип работы и устройство накопительного водонагревателя (бойлера)

При отсутствии в квартире горячего водоснабжения на помощь приходят бытовые накопительные водонагреватели (или бойлеры, это одно и тоже). Существует множество моделей отличающихся мощностью, емкостью бака, типом нагрева. Самыми востребованными считаются бойлеры накопительного типа, работающие от электричества или газа.

Устройство и общий принцип работы накопительного водонагревателя

Общее устройство водонагревателя накопительного типа одинаково для любых моделей. Бойлер состоит из емкости для воды, которая заключается в декоративный кожух, а между ними проложен утеплитель. Получается подобие термоса. Основное различие накопительных бойлеров в том, какой у них стоит нагреватель: электрический ТЭН или газовая горелка.

Существуют накопительные водонагреватели косвенного нагрева, где подогревателем служит змеевик, подключенный к системе отопления. Такие бойлеры оказались практически не востребованы. Отопление работает не круглый год, а, значит, человек не имеет возможности летом пользоваться горячей водой.

Различаются нагреватели накопительные по типу монтажа. Вертикальные бойлеры занимают много места, из-за чего их ставят в просторном помещении. Для маленькой комнаты больше подходит горизонтальный водонагреватель. Последний вариант неудобен в плане пользования. У горизонтального бойлера происходит быстрое смешивание горячего и холодного слоя воды. В итоге при открывании крана идет кипяток, а примерно через минуту начинает течь более прохладная вода.

Общее устройство бойлера

Давайте рассмотрим, как выглядит схема обычного водонагревателя накопительного типа:

  • Основой бойлера служит бак. В бытовых моделях его емкость ограничивается 300 л. Производят бак из нержавейки или стали. Чтобы металл не ржавел, в качестве внутреннего покрытия применяют стеклоэмаль, стеклофарфор или титановое напыление.
  • Бак для воды заключен во внешний декоративный корпус. Он бывает из нержавейки, обычной стали с эмалированным покрытием или пластика.
  • Между накопительным баком и наружным корпусом пространство заполнено теплоизоляционным материалом – пенополиуретаном.
  • Лицевая область наружного корпуса водонагревателя оснащена термометром.
  • Сердцем накопительного бойлера служит нагреватель. Электрический водонагреватель работает от встроенного элемента – ТЭНа (трубчатый электронагреватель). Газовые накопительные водонагреватели комплектуются горелкой и дымоходом.
  • В нижней части накопительного бойлера выходят патрубки горячей и холодной воды. На патрубке холодной воды устанавливают предохранительный, а также обратный клапан. Первый – открывается от превышения давления воды внутри бака. Второй – не дает уйти воде из бака при отсутствии давления в водопроводе. Патрубок горячей воды соединен с трубкой забора.
  • Электронный блок предназначен для управления работой накопительного водонагревателя. Он получает сигнал от термостата, датчики которого установлены внутри бака.
  • Магниевый анод защищает стальной бак бойлера от электрохимической коррозии, отдавая ионы.

Монтаж и эксплуатация любого накопительного водонагревателя не вызывает затруднения у пользователя. Прибор кронштейнами крепят к стене. Подающий трубопровод может быть подключен только к водопроводу с холодной водой. В этом и заключается принцип работы бойлера, так как в нем нагревается именно холодная вода. Если вход накопительного водонагревателя подключить к централизованному ГВС квартиры, то корректное достижение температуры после подачи в бак горячей воды станет невозможным.

Принцип работы

Основной принцип работы накопительного водонагревателя заключается на послойном разделении жидкостей разных температур. По закону физики теплая вода находится вверху, а холодная снизу. Для полного представления, как работает бойлер, рассмотрим по порядку все действия:

  • При открывании водопроводного крана начинается расход воды. Верхние слои горячей жидкости из бака бойлера через трубку забора направляются в трубопровод.
  • Давление внутри бака водонагревателя становится меньше, чем в подающем водопроводе. Обратный клапан открывается и начинается подпитка холодной воды. Когда давление водопровода и внутри бака сравняется, обратный клапан закрывается. Во время подпитки холодная вода не смешивается с горячей благодаря рассекателю, установленному на конце подающего патрубка.
  • О поступлении внутрь бака водонагревателя холодной воды сигнализирует датчик. Он дает команду блоку управления включить подогрев.
  • На ТЭН подается электроэнергия, и вода греется до заданной температуры. У газового водонагревателя вместо электричества на горелку подается газ. Когда вода нагреется до нужной температуры, термостат отключает нагревательный элемент.

В работе накопительного водонагревателя происходит непрерывный цикл. Забранную горячую жидкость постоянно замещает холодная вода. Теплоизоляция под кожухом предотвращает быстрое остывание. Вода остается теплой в течение 2–3 суток.

Бойлер нужно правильно подобрать по мощности и объему. При большом разборе воды маломощная модель не справится с прогревом. На выходе жидкость не будет соответствовать заданной температуре.

Устройство и принцип работы электрического бойлера

Электрические водонагреватели считаются самыми востребованными у жильцов квартир и частных домов. Популярность обусловлена простотой монтажа и эксплуатации. На схеме в разрезе показано устройство накопительного водонагревателя. Давайте рассмотрим, как выглядит электрический бойлер изнутри:

  • Рассматривать устройство накопительного электрического водонагревателя начнем с бака. Он бывает круглой или овальной формы. Заключен бак в декоративный кожух. Внутреннее пространство между двумя емкостями заполнено пенополиуретаном.
  • Особенностью устройства электрического водонагревателя является наличие ТЭНа. Элемент установлен снизу бака бойлера на фланцевом соединении.
  • Включением и выключением ТЭНа управляет термостат. Любой водонагреватель накопительный работает без превышения максимально допустимой температуры. У электрических бойлеров этот показатель равен 75оС.
  • Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85оС.
  • Забор горячей воды осуществляется через трубку, конец которой выведен к верхней части бака бойлера. Для подпитки холодной воды снизу бака вмонтирован патрубок.
  • Магниевый анод защищает корпус бака от коррозии. По истечении 2–3 лет элемент разрушается и его нужно менять.
  • О работе водонагревателя сигнализирует индикаторная лампочка.

Зная, как устроен бойлер, можно разобраться с его работой. Холодная вода поступает внутрь бака бойлера через патрубок. Датчик посылает сигнал блоку управления, который с помощью термостата подает напряжение на ТЭН. Вода нагревается до заданной температуры. Датчик подает новый сигнал, и термостат прерывает подачу напряжения. После забора горячей воды цикл повторяется.

Разновидности ТЭНов

По принципу действия ТЭНы одинаковы. Нагревательным элементом выступает спираль. А вот по исполнению ТЭНы отличаются и делятся на два вида:

  • Мокрый ТЭН состоит из спирали, герметично запаянной внутри медной трубки. В качестве наполнителя используют кварцевый песок. Он играет роль изолятора и предотвращает прикасание спирали к внутренним стенкам медной трубки. Достоинство мокрого ТЭНа в низкой стоимости. Недостаток – большой размер и низкий показатель электробезопасности. При повреждении медной трубки или прикосновения к ней спирали возникает пробой. В результате человек, пользующийся горячей водой, получает удар током.

    так обычно выглядит мокрый ТЭН

  • Cухой ТЭН по принципу работы аналогичен, но он не контактирует с водой. Спираль заключена внутрь диэлектрической колбы, имеющей оболочку. Последняя и соприкасается с водой. Диэлектрическая колба предотвращает контакт спирали с наружной оболочкой. Сухой ТЭН считается полностью безопасным в плане поражения человека электрическим током. Пробой невозможен. При выходе из строя ТЭНа просто сгорает спираль.

    так выглядит сухой ТЭН

Накопительный водонагреватель с сухим ТЭНом стоит дороже, но он безопаснее и отличается длительным сроком эксплуатации. Компактные размеры позволяют вмонтировать в бойлер два нагревателя. Самым надежным считается сухой ТЭН, наборной корпус которого сделан из стеатита.

Устройство и принцип работы газового прибора для нагрева воды

По устройству и принципу работы газовый бойлер немного отличается от своего электрического собрата. Газовому водонагревателю присущ все тот же бак, заключенный в кожух с утеплителем из пенополиуретана. Защитой служит анод. Подача холодной и забор горячей воды происходит через вмонтированные в бак трубки. Включением и выключением подогрева управляет термостат. На этом все сходства заканчиваются. Руководствуясь схемой, более подробно рассмотрим устройство бойлера, чтобы выявить основные отличия газового прибора:

  • Основным отличием от электрического бойлера является наличие газового устройства для нагрева воды – горелки.
  • Подключение к газовой магистрали осуществляется через блок. Внутри него установлен редуктор, который соединен трубкой с форсункой горелки.
  • Конструкция бака накопительного водонагревателя существенно отличается от электрического аналога наличием дымохода. Он состоит из стальной трубы, вертикально вваренной через весь бак. Сверху дымоход соединен с вытяжным колпаком. По нему осуществляется отвод продуктов сгорания на улицу.
  • Внутри дымохода вмонтирован рассекатель. Его пластины забирают тепло отводящихся газов и отдают воде. Получается двойной обогрев: от горелки и рассекателя.
  • Из-за разницы температур холодной воды и пламени горелки в дымоходе образуется конденсат. Для его сбора под горелкой установлено кольцо.

Работает газовый водонагреватель по аналогичному принципу, что и электрический бойлер. Отличие только в том, что электронный блок с термостатом управляют работой горелки. При понижении температуры на форсунку подается газ и происходит розжиг. Когда температура воды достигнет заданных параметров, происходит отключение горелки.

Газовые водонагреватели пользуются малым спросом из-за сложности установки. Потребуется составлять проект, а монтаж разрешен только специалистам газовой службы. Однако неоспоримым плюсом является экономия из-за более низкой цены на газ.

Из двух рассмотренных вариантов первое место отдают электрическим накопительным водонагревателям. Прибор можно самостоятельно установить в любом месте. Главное, обеспечить бесперебойную подачу холодной воды под давлением.

Принцип действия водонагревателя накопительного: его работа

Принцип действия накопительного нагревателя основан на постепенном нагревании воды, что позволяет экономно потреблять электроэнергию. Народное название такого водонагревателя – бойлер, он способен нагревать воду до температуры 55-75 градусов и работает в автоматическом режиме. Это универсальное оборудование, которое может быть установлено и эксплуатироваться в любом помещении.

Преимуществами накопительного водонагревателя являются: небольшое электропотребление и использование данного оборудования несколькими водозаборными точками одновременно.

Разновидности водонагревателей

Промышленные модели имеют более высокие мощность и производительность. Обычно они используются на производствах, где требуются большие объемы горячей воды.

Бытовые модели имеют меньшую мощность, но они более экономичные и предназначены для применения в квартирах и частных домах, где есть система водоснабжения.

По типу энергоносителя водонагреватели делятся на:

  • электрические;
  • газовые;
  • комбинированные;
  • жидкотопливные;
  • твердотопливные;
  • солнечные.

Самыми распространенными энергоносителями, которые используются для нагрева воды, являются газ и электричество.

Реже в качестве источника топлива используется твердое или жидкое топливо, а также солнечная энергия.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа.

Вернуться к оглавлению

По принципу работы

  • проточного типа – вода нагревается, проходя через нагревательный элемент. Такое оборудование обеспечивает постоянную подачу горячей воды, основная их характеристика – мощность нагревательного элемента;
  • накопительного типа – вода нагревается в накопительном баке. Такой водонагреватель действует по принципу термоса, основная его характеристика – емкость бака;

Водонагреватели накопительного типа имеют большие размеры, чем модели проточного типа.

Вернуться к оглавлению

По типу подключения

  • открытого типа, могут обслуживать только одну точку. Здесь при открытии крана холодная вода выталкивает горячую воду и сразу поступает в бак;
  • закрытого типа – могут обслуживать несколько точек. В баке поддерживается постоянное давление, равное давлению в водопроводе.

Вернуться к оглавлению

Электрический накопительный водонагреватель

Принцип работы накопительного водонагревателя.

Принцип действия электрического водонагревателя основан на том, что вода нагревается до установленной температуры, а затем поддерживается на указанном уровне в автоматическом режиме. Еще одним преимуществом водонагревателя является то, что холодная вода в него поддается под давлением, и горячая вода выдается под таким же напором.

Наиболее экономически выгодным режимом работы водонагревателя считается температура 60-65 градусов. Такой температуры достаточно для того, чтобы пользователь чувствовал себя комфортно, а тепловые потери значительно ниже, чем при работе на полную мощность.

От чего зависит скорость нагрева воды:

  • от мощности нагревательного элемента. Если емкость водонагревателя меньше 150 л, то используются ТЭНы мощностью 1,2 – 2,0 кВт. Для тех моделей, емкость которых больше, требуются более мощные нагревательные элементы, но принцип действия у всех водонагревателей одинаковый;
  • от емкости водонагревателя, обычно чем она больше, тем дольше будет нагреваться вода.

Если у вашего накопительного бойлера объем 100 л и в нем установлен ТЭН мощностью 1,5 кВт, то для нагрева воды до максимума потребуется 3 часа 45 минут, для водонагревателя с таким же ТЭНом, но емкостью 22 л, всего 22 минуты.

Вернуться к оглавлению

Устройство электрического бойлера

Схема подключения бойлера.

На сегодняшний день дизайнерские решения водонагревателя могут быть самыми разнообразными. Есть вертикальные, горизонтальные, круглые, плоские модели, но любой бойлер работает по типу термоса. Внутренний бак, в котором находится вода, и корпус водонагревателя отделяет слой теплоизоляционного материала, это позволяет эффективно сохранять воду в горячем состоянии.

Основные части накопительного бойлера:

  • нагревательный элемент;
  • термостат – прибор, который позволяет в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру воды, он периодически включает и отключает ТЭН;
  • магниевый анод предназначен для защиты внутреннего бака с водой от коррозии;
  • предохранительный и обратный клапаны, обычно они идут в одном корпусе, предохраняют конструкцию от избыточного давления и ТЭН от перегорания при отсутствии воды.

Вернуться к оглавлению

Конструкция внутреннего бака

В качестве материала для внутреннего бака может быть использована нержавеющая сталь или углеродистая сталь с эмалевым покрытием и другими покрытиями, защищающими его от коррозии.

Указанный элемент является основным в конструкции накопительного бойлера. Работает внутренний бак при высоких температурах, давлении, а также подвержен коррозии. В основном все конструкции бойлеров неразборные, поэтому срок службы накопительного бойлера в основном зависит от срока службы внутреннего бака. Более длительный срок службы имеют модели, у которых бак выполнен из нержавеющей стали, но они более дорогие.

Конструкция наружного корпуса может быть выполнена из пластмассы или эмалированной стали. Кроме того, что это корпус водонагревателя, он также выполняет и эстетическую функцию.

Толщина теплоизоляционного слоя в большинстве моделей составляет от 2 до 3 см, в основном для этих целей используется вспененный пенополиуретан.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки накопительного электрического водонагревателя

Схема устройства водонагревателя косвенного нагрева.

Преимущества:

  • небольшая мощность нагревательных элементов, поэтому нет необходимости устанавливать отдельную проводку;
  • к одному бойлеру можно подключать несколько точек водозабора;
  • водонагреватель может быть установлен на значительном расстоянии от точки забора воды;
  • наличие смесителя позволяет получать воду необходимой температуры, не меняя напор воды;
  • простота использования.

Недостатки:

  • значительные габаритные размеры, что надо учитывать при установке;
  • если вода полностью используется, то для ее нагрева потребуется некоторое время.

Проточно-накопительный водонагреватель

Особенностью указанного типа является то, что в таком водонагревателе есть небольшой бак. Есть возможность регулировать мощность нагревательного элемента, и таким образом он может использоваться как нагреватель проточного или накопительного типа. Наличие небольшого бака позволяет постоянно иметь определенный запас горячей воды. Если возникает необходимость, то такое оборудование можно использовать для постоянной подачи горячей воды.

Для квартиры или дома лучшим вариантом является использование накопительного электрического водонагревателя. Это простой прибор, который позволит в вашем доме всегда иметь горячую воду и не зависеть от централизованного горячего водоснабжения.

Вернуться к оглавлению

Газовые проточные водонагреватели

Схема проточного газового водонагревателя.

Газовые колонки работают по тому же принципу, что и электрические водонагреватели, основной их характеристикой является мощность, чем она выше, тем выше производительность водонагревателя.

Газовые колонки бывают с электро-, пьезорозжигом и HydroPower. Колонки с пьезорозжигом запускаются вручную, для этого надо нажать кнопку. Колонки с электророзжигом запускаются автоматически, после того как открывают кран с горячей водой.

Если газовая колонка HydroPower, то ток для розжига вырабатывает турбина, а она приводится в действие потоком воды, поэтому электричество или батарейку подключать не надо. Газовые накопительные водонагреватели менее распространены, это связано со сложностью их установки.

что это и как работает. Принцип работы накопительного водонагревателя.

Все водонагреватели делятся на проточные и накопительные. И те и другие бывают как газовыми, так и электрическими. У каждого типа — свои принципы работы и технические нюансы. Ознакомьтесь с ними, прежде чем сделать окончательный выбор, и тогда вы обязательно найдете «свой» тип, чтобы дом или квартира круглый год были обеспечены горячей водой.

На фото:

Вода успевает нагреться, проходя через прибор. Пользоваться горячей водой можно практически сразу же после включения прибора — буквально через несколько секунд. Горячую воду обеспечивает установленный в приборе термоэлектрический нагреватель (ТЭН). Емкости для хранения разогретой воды у агрегатов этого типа нет, так что вся конструкция довольно компактна.

На фото: электрический проточный водонагреватель от компании BAXI.

Проточные электрические

Высокое потребление энергии — главный недостаток. Можно, конечно приобрести «слабенькую» модель, по мощности сравнимую с электрочайником, но той струйки, которая будет вытекать, не хватит даже для мытья посуды, не говоря уже о том, чтобы вымыться самому. Если увеличить напор, то маломощный прибор не успеет прогреть воду и окажется просто бесполезным. Комфортную температуру и достаточный напор струи способен обеспечить водонагреватель, потребляющий не менее 5 кВт.

Нужна особая проводка. Не в каждом доме проводка выдержит нагрузку в виде современного электрического водонагревателя. В любом случае от распределительного щитка к «водогрею» желательно предусмотреть отдельную проводку от электрощитка со своим автоматом. А если вы хотите подсоединить к прибору сразу несколько водоразборных точек (например, кран на кухне и душ в ванной), понадобится модель мощностью 8-12 кВт. Большинство таких устройств работают при напряжении 380 вольт и требуют специальной проводки, как к электроплите.

Читайте также статью «Проточные электрические водонагреватели». 

Проточные газовые

Современная модификация газовой колонки. Газовая горелка нагревает медный теплообменник, через который проходит вода. На этом сходство заканчивается.

Много опций, которых нет в простой колонке. Розжиг газа осуществляется при помощи пьезоэлемента или искры, получаемой от батареек (а не спички), доступна плавная регулировка температуры. Многие модели оснащены так называемой модулирующей горелкой, которая автоматически регулирует силу пламени в зависимости от расхода воды. Безопасность обеспечивает, как правило, трехуровневая система защиты. При отсутствии тяги или появлении обратной тяги срабатывает датчик, моментально прекращающий подачу газа. Если пламя по каким-то причинам гаснет, то подача газа тоже останавливается. От перегрева водонагреватель защищен гидравлическим предохранительным клапаном.

Обратите внимание на мощность. Для мойки на кухне, раковины в ванной и душа вполне достаточно мощности около 20 кВт. А для обеспечения горячей водой нескольких санузлов или небольшого дачного дома потребуется агрегат с диапазоном 20-30 кВт.

Читайте также статью «Проточный газовый водонагреватель». 

Нагревают воду не быстро, зато помногу. Их мощность невелика, и поэтому большинство бытовых моделей не требуют особого подключения. Но это не значит, что накопительные водонагреватели потребляют меньше электроэнергии. Проточный хоть и заставляет счетчик крутиться на предельных оборотах, но это продолжается, только пока вы им пользуетесь. Накопительный же сначала разогревает большой объем воды, на что уходит много времени, а потом поддерживает ее температуру, время от времени включаясь. «На круг» выходит примерно одно и то же количество электричества.

На фото: электрический накопительный водонагреватель VEH exclusiv 50-120 от компании Vaillant.

Накопительные электрические

Безопаснее для проводки. Накопительные водонагреватели не оказывают высоких нагрузок на электросеть и способны обеспечить много горячей воды даже при отсутствии в квартире высоковольтной розетки.

Вода нагревается не через теплообменник, а в баке. Существуют модели объемом от 5 до 1000 литров. «Малолитражки» (до 150 л) представлены как в напольном, так и в навесном исполнении, а «тяжеловесы» только для установки на пол.

Могут быть напорного или безнапорного типа. Первые постоянно находятся под давлением водопроводной магистрали. То есть когда вы открываете кран, вода из него льется благодаря напору в системе водоснабжения. А из безнапорных нагревателей она выливается исключительно под собственной тяжестью, и давления в этом случае не требуется. Принцип работы накопительного водонагревателя напорного типа позволяет подключать несколько точек водоразбора. У безнапорного может быть только одна точка (смеситель или душ). Они оптимально подходят для использования в дачных условиях, в то время как в квартирах практически не используются: для их установки потребуется редуктор (устройство, снижающее давление).

Накопительные газовые

Работают по тому же принципу, что и электрические. Только нагрев емкости с водой осуществляется не ТЭНом, а теплообменником с газовой горелкой. Чтобы лучше понять, как работает накопительный водонагреватель, можно вспомнить термос. Нагретая вода остывает в баке не так быстро за счет слоя теплоизоляции. Благодаря высокой мощности (до 30 кВт) и возможности хранить большие (до 300 л) запасы горячей воды, газовые накопительные водонагреватели это оптимальное решение для горячего водоснабжения дачных коттеджей, которые подключены к газовой магистрали.

Читайте также статью «Газовые накопительные водонагреватели»

Подробнее о плюсах и минусах всех видов водонагревателей читайте здесь.


В статье использованы изображения: vaillant.ru, baxi.ru


Принцип работы электрического водонагревателя: накопительный и проточный бойлер

Не так давно централизованное отопление являлось исключительным благом, приходящим в каждый дом. Со временем практика пользования коммунальными ресурсами показала некоторые недостатки существующей системы обеспечения. Это плановые выключения, недоступность за городом и не всегда приемлемые тарифы. Ориентируясь на принцип работы водонагревателя накопительного электрического, можно выбрать бесперебойный источник горячей воды, доступной в любое время при наличии подключения к холодному водоснабжению. В зависимости от предпочтений пользователей и условий места эксплуатации современные производители предлагает различные модели.

Содержание статьи:

Основные разновидности водонагревателей

В классификации бытовой техники используется вид энергии как основной критерий группировки. В практике обустройства частных и многоквартирных хозяйств хорошо зарекомендовали себя газовые, электрические модели накопительного и проточного нагревов, а также бойлеры косвенного нагрева.

Электричество как основной источник энергии подходит под типовое устройство водонагревателя. К тому же подключение к сетям является первоочередным. Котлы на электричестве практичны и бесшумны, характеризуются высоким КПД. В отличие от газовых моделей, не требуют оборудования вытяжки. Основным принципом работы водонагревателей является преобразование электрической энергии в тепловую через ТЭНы.

К сведению! Недостатки приборов — зависимость от подключения и высокие тарифы на коммунальные услуги.

В газовых котлах подогрев воды во внутренних баках происходит за счет энергии, выделяемой при горении газа. Современные производители климатического оборудования делают упор именно на этих моделях. Они безопасны, экономичны, имеют привлекательный дизайн и высокий КПД. Примерно один раз в год требуют сервисного обслуживания (проверки разводки подключения, чистки конфорок).

По способу нагрева воды различают два вида: накопительные и проточные системы. Первый тип оборудования работает в режиме ожидания, постоянно поддерживая заданную пользователем температуру. При выборе модели рассматривают объем бака и материал, из которого он изготовлен, вертикальное или горизонтальное исполнение корпуса, а также способ управления. Учитывая устройство бойлера для нагрева воды, проточные системы являются более экономичными. В газовых колонках расход энергии происходит только в рабочем режиме.

Бойлеры косвенного нагрева были задуманы как пассивный элемент системы горячего водоснабжения.

Обратите внимание! Принцип работы устройства заключался в отборе тепла от змеевика, работающего от системы отопления. Учитывая то, что централизованное снабжение работает не круглый год, косвенный нагрев подходит не всем.

Устройство электрического водонагревателя

Накопительные системы представляют собой взаимосвязанные компоненты, обеспечивающие потребителя подогретой водой. Комплектация техники следующая:

  • корпус цилиндрической формы, в котором умещаются остальные компоненты. До 15 л пластиковый, для большего объема используют металлопластик;
  • нагревательные элементы или ТЭНы;
  • стальная накопительная емкость или бак, оснащенный специальным теплоизолирующим слоем (для уменьшения потерь тепла). Изнутри покрывается стеклофарфором. Для предупреждения коррозии в системе предусмотрен анод из магниевого сплава;
  • блок управления с индикацией режима работы;
  • схема подключения к электричеству;
  • план подключения к водоснабжению, выходные патрубки;
  • встроенная система защиты внутренних компонентов.

Устройство бойлера обеспечивает горячую воду только после полного нагрева бака. Принципиальная схема работы оборудования строится на принципе разделения жидкостей, имеющих различные показатели температуры. Для отвода подготовленной воды используется специальный патрубок (клапан) снабжения.

Обратите внимание! В зависимости от того, где будет использоваться нагреватель, подбирают необходимый объем бака в литрах. Для дачи будет достаточно емкости до 15 дм³, а для частного дома лучше приобрести нагреватель большим объемом.

Принцип работы электрического накопительного водонагревателя

Оборудование этого типа функционирует по особому принципу. Внутри накопительного нагревателя происходит перемешивание воды. По законам физики более подогретая жидкость устремляется вверх резервуара. Внизу накапливается холодная или менее нагретая вода, это зона нагрева, где работает нагревательный элемент. Пассивный сдвиг жидкости обеспечивает периодическую активацию оборудования, то есть подогрев до готовности.

К сведению! Прибор имеет постоянное подключение к сети. Нагрузка на нагревательное оборудование контролируется через термостатные контакты. Их задача состоит в размыкании цепи при достижении водой необходимой степени нагрева.

Для блокировки инверсии (рециркуляции) в системе оборудования работает обратный клапан. Именно он не дает подогретой воде двигаться в другом направлении. На выпускной магистрали (на потребителя) работает водораспределительная арматура. После раздачи патрубком внутри системы бойлера снижается давление. Реакцией на это является открытие наливного клапана для заполнения бака холодной водой из водопровода.

Обратите внимание! Решающее значение для КПД электроводонагревателя обеспечивает рассекатель. Он контролирует процесс перемешивания воды за счет ограничения скорости.

Принцип работы электрического проточного водонагревателя

Проточные нагреватели имеют простую конструкцию. Почти для всех моделей применяется единая концепция, при которой жидкость проходит через корпус теплового оборудования, получая тепло от ТЭНов. В момент, когда пользователь открывает кран, запускается специальное реле давления, за ним срабатывает нагревательЕго задача — быстро подогреть воду до заданной температуры.

В конструкции есть прерыватель, функция которого состоит в принудительном отключении питания. Это происходит при перепадах давления в системе или превышении степени нагрева воды. Дополнительный предохранитель — стабилизатор. Его задача — обеспечить нормализацию давления при достижении критических значений.

Конструктивные особенности

Главной составляющей электрических водогрейных приборов остается ТЭН. Сплав этой детали обеспечивает отдачу тепла при прохождении через него электрического тока. Спирали изолируются для упреждения коррозии, для чего помещаются в специальный пластиковый блок. При разогреве нагревательного элемента генерируемое тепло забирается проходящей через него холодной водой.

Конструкция активного блока исключает остаточное тепловыделение. Это происходит из-за небольшого объема проходящей жидкости и массы самого устройства. Образования накипи на спиралях не происходит, что значительно продлевает срок службы изделий.

Обратите внимание! Если посмотреть водонагреватель в разрезе после долгих лет использования, можно заметить лишь небольшой налет на поверхности спиралей.

В проточных установках закрытой модификации спирали ТЭНов заключаются в медные или латунные модули. Такое строение обеспечивает безопасность в противопожарном отношении.

Рассматривая, как работает бойлер, следует различать тип управления. Гидравлическое манипулирование происходит вручную, через шесть ступеней мощности. Более точное управление действиями техники электронное. Такая система работает автономно, под заданную пользователем температуру контролируется степень нагрева воды в бойлере. Такой принцип лучше гидравлики, поскольку все процессы контролируются электроникой вне зависимости от напора.

Основные правила эксплуатации электрических водонагревателей

Вне зависимости от того, как работает накопительный электрический водонагреватель, пользователям надлежит следовать рекомендациям по эксплуатации.

Они устанавливаются производителями:

  • монтаж следует производить в правильном положении;
  • второе правило состоит в том, что не нужно переводить технику в максимальный режим. Особенно это касается оборудования, процесс нагревания в котором поддерживается двумя элементами. Один лучше всего использовать в качестве резервного;
  • подключение к водопроводу рекомендуется только через защитную арматуру (клапан предохранительный);
  • даже если пользователь знает, как устроен водонагреватель, не стоит проводить самостоятельный ремонт. Это сократит гарантийный срок и может нарушить режим подогрева;
  • следует обращать внимание на качество водопроводной воды. При необходимости следует поставить фильтр;
  • проведение ремонта и техобслуживания возможно только после отключения от водопровода, системы отопления и электрической сети;
  • заземление обязательно;
  • запрещается включение техники при отсутствии водоснабжения;
  • в ремонт лучше отдавать в специализированный сервис. Это гарантирует замену вышедших из строя компонентов на оригинальные запчасти и умелое обращение с дорогой техникой.

Советы и рекомендации по выбору водонагревателей

Приобретение бытовой техники всегда сопряжено с подбором под бюджет и необходимые параметры для снабжения объекта.

Обратите внимание! Практика использования водонагревателей обозначила четкие критерии, согласно которым покупка будет радовать пользователей экономичностью и исполнением своих функций, а не просто состоять на учете.

Для начала покупателям важно понять, за счет чего будет нагреваться вода. В этом отношении выигрывает газовая техника, так как тарифы на газ ниже. Правда, если в районе потребителя отсутствует подключение к магистрали голубого топлива, лучше всего ориентироваться на электрические модели. Кроме того, такая техника проще в монтаже на место эксплуатации.

Далее нужно определиться с типом водонагревателя. По статистике более популярны накопительные агрегаты. Да, они не могут быстро подогреть и выдать горячую воду. Но при условии выбора достаточного объема бака можно спокойно пользоваться запасом бойлера. Хватит на целую семью. Если по условиям места использования не подходит громоздкая техника, лучше взять проточный агрегат. Они экономичные и компактные, но не обеспечивают максимальный разогрев рабочей среды.

Количество ТЭНов и производительность важны при большом потреблении горячей воды в доме. Модели с двумя спиралями более эффективны, к тому же позволяют иметь резервный источник обеспечения при выходе одного из строя. Мощные (свыше) 15 кВт приборы могут покрыть потребности в горячей воде на нескольких объектах: на кухне, в ванной, бане и других помещениях.

Обратите внимание! Практичность и управление — об этих параметрах лучше всего узнать заранее. В магазинах об этом могут умолчать или слишком приукрасить свойства товара.

Материал бака можно узнать из паспорта изделия, лучше всего нержавеющая сталь, а не пластик. Тем, кто испытывает сложности, можно обратить внимание на модели надежных производителей.

Как функционируют бойлеры накопительного типа? Принцип работы

При отсутствии системы централизованного горячего водоснабжения или во время проведения работ по ее профилактическому обслуживанию, выходом из ситуации может стать бытовой водонагреватель. Благодаря конструктивной простоте, удобству монтажа и использования, наибольшее распространение получили электрические бойлеры накопительного типа. Их модели отличаются формой, емкостью, мощностью нагревательного элемента (ТЭНа) и порядком подключения. Особой популярностью на отечественном рынке пользуется продукция брендов Термекс и Аристон.

Оглавление:

  1. Устройство и функционирование водонагревателя
  2. Нюансы безопасной эксплуатации
  3. Основы самостоятельного монтажа, советы специалистов

Принцип функционирования и свойства

Обычный электрический водонагреватель накопительного типа представляет собой классический термос. Он состоит из внутренней колбы, ТЭНа и внешнего корпуса из металла или прочного пластика. Так как принцип работы накопительного водонагревателя заключается в максимально быстром подъеме температуры и длительной поддержке ее на нужном уровне, свободное пространство между его наружной и внутренней частью заполняется теплоизолирующим материалом, чаще всего плотным пенополиуретаном. Чем толще его слой, тем эффективнее работа и меньше энергозатраты.

Традиционный бойлер оснащается устройствами контроля и управления нагревом, а некоторые модели — переключателями мощности. Термостаты, используемые компанией Термекс, позволяют гибко регулировать температуру в диапазоне от +7 до +75 ºС, а водонагреватель Аристон имеет увеличенный верхний порог до +85 ºС. В момент достижения установленного значения, ТЭНы отключаются от электрической сети, а при остывании жидкости в накопителе — вновь включаются в работу. Практически каждый бойлер премиального уровня имеет встроенную систему защиты от замерзания. Принцип работы прибора напорного типа прост: при открытии крана смесителя, горячая вода из верхней части накопительной колбы выталкивается наружу напором холодной, поступающей снизу. Чтобы не допустить смешивания слоев с разной температурой, над подающим патрубком располагается защитный козырек.

Линейка водонагревателей Термекс предлагает расширенный выбор накопительных емкостей, объемом от 10 до 300 литров, а в модельном ряду Аристон предел — 100 литров. Чтобы воспрепятствовать развитию коррозии, производители используют различные технологии защиты внутренней колбы. В водонагреватель Аристон внедряют термостойкие эмалевые составы, а в Термекс — элементы из нержавеющей стали. Последние дополнительно покрывают биостойким стеклофарфором. Самым уязвимым местом любых накопительных баков, даже нержавеющих, являются сварные швы. К тому же, применение особо стойких сортов стали делает бойлер слишком дорогим, а производители предпочитают экономить.

Комплект безопасности

В связи с тем, что принцип работы водонагревателя связан с неблагоприятными внутренними электрохимическими процессами, для их нейтрализации используют специальный магниевый анод. Обладая более низким электрическим потенциалом (по сравнению со сталью накопителя и медью ТЭНа), он играет роль элемента, постепенно разрушающегося вместо них. В зависимости от химического состава жидкости и концентрации солей, рекомендуется менять его каждые 1–2 года. Это достаточно трудоемкая работа: необходимо отключить водонагреватель от сети, опустошить бак и демонтировать фланец, поэтому чаще всего она выполняется мастером из сервиса. Так как магниевые аноды отличаются физическими размерами и диаметром шпильки, лучше их приобретать в фирменном магазине производителя.

Для правильного функционирования накопительный электрический водонагреватель требует установки на канал подачи холодной воды группы безопасности, включающей в себя обратный и предохранительный клапаны. Работа первого — блокирование слива водонагревателя при прекращении подачи жидкости из центральной магистрали, что может привести к перегреву и выходу из строя ТЭНа. Второй выравнивает внутреннее давление в накопительной колбе, вызванное тепловым расширением. Обычно обратный и предохранительный клапаны конструктивно объединяются в единое устройство, входящее в комплект поставки.

Тонкости самостоятельной установки

Схема монтажа, а также технические условия, при которых водонагреватель накопительного типа включается в работу, указаны в сопроводительной документации производителя. Их невыполнение приводит к потере права на бесплатное гарантированное обслуживание в случае выхода системы из строя. В первую очередь надо выбрать место, где будет установлен бойлер. Главный принцип — это удобство доступа для проведения профилактического обслуживания и ремонта.

Штатная работа накопительного водонагревателя вызывает рост внутри него избыточного давления пара, который затем конденсируется и удаляется из сливного отверстия предохранительного клапана в виде капель. Ввиду этого, к нему необходимо подсоединить дренажную трубку, а ее свободный конец вывести в канализацию. Рекомендуется также установить на входе водонагревателя (накопительного) фильтр грубой или тонкой механической очистки жидкости от взвеси и мусора. При избыточной концентрации солей поможет специальный фильтр умягчения. Стандартная схема монтажа коммуникаций предполагает использование жестких полипропиленовых (диаметр 20 или 25 мм) или металлопластиковых труб (16 или 22 мм).

Не желательно выбирать гибкие резиновые шланги в металлической оплетке из-за их узкого сечения и недолговечности. Обычный бытовой водонагреватель накопительного типа, объемом до 100 л, потребляет от 1,2 до 2 кВт мощности. Если он не оборудован штатным проводом, то для подсоединения к сети рекомендуется трехжильный кабель, сечением не менее 1,5 мм2. Так как работа накопительного электрического водонагревателя связана с потенциальной опасностью поражения током, то схема его подключения подразумевает проведение отдельной силовой линии от щитка питания и оборудование ее дифференциальным автоматом или УЗО.

 

Как работает водонагреватель

В Соединенных Штатах, когда вам нужна горячая вода для душа, для стирки белья или для мытья посуды, вы обычно полагаетесь на водонагреватель. Самым популярным типом водонагревателей в США является обычный накопительный водонагреватель, в котором вода нагревается до заданной температуры, а затем хранится при этой температуре в резервуаре, пока домовладелец не откроет кран «горячей» воды. В этой статье вы узнаете, как два самых популярных типа водонагревателей, газовые и электрические, работают и нагревают воду в вашем доме.

Если вам интересно узнать об альтернативных водонагревателях, ознакомьтесь с нашим списком плюсов и минусов безбаквального водонагревателя.

Большинство газовых и электрических водонагревателей работают одинаково. Единственная разница в том, что нагревает воду.

Газовый водонагреватель

В газовом водонагревателе холодная вода подается в бак через погружную трубку (1) . Эта вода нагревается газовой горелкой (2) .Эта горелка сжигает газ, выпуская чрезвычайно горячий, но токсичный воздух через дымоход в середине резервуара водонагревателя (3) . Дымоход выводит токсичный воздух наружу, нагревая при этом металл дымохода (4) . По мере того, как дымоход нагревается, нагревается и окружающая вода.

Повышается температура, и водонагреватели используют ее для подачи теплой воды по водопроводу вашего дома. Теплая вода поднимается в верхнюю часть бака водонагревателя и перемещается по дому через трубу отвода тепла (5) .Когда вы открываете кран для горячей воды, холодная вода подается через погружную трубку (1) , вытесняя горячую воду и проталкивая ее через трубку отвода тепла (5) . Домовладельцы могут установить желаемую температуру воды с помощью термостата (6) , который подключен к газовой линии и подает необходимое количество газа в горелку для достижения нужной температуры.

Водонагреватели также имеют некоторые защитные меры.Клапан сброса температуры и давления или Т- и Р-клапан, (7) откроется и выпустит воду, если температура воды слишком высокая или давление внутри бака слишком высокое. Это помогает предотвратить взрыв водонагревателя. Все водонагреватели имеют сливной клапан (8) на боковой стороне бака для слива воды из водонагревателя для уменьшения накопления осадка, что следует делать один раз в год. (Узнайте, как удалить осадок из водонагревателя.)

Сам резервуар изолирован, чтобы вода оставалась теплой в течение более длительного периода времени и чтобы вода не передавала тепло металлу резервуара водонагревателя (9). Наконец, водонагреватель имеет анодный стержень (10) , который представляет собой стержень из металла, который ржавеет быстрее, чем металл, из которого состоит резервуар водонагревателя. Этот анодный стержень предохраняет резервуар водонагревателя от ржавчины … при условии, что он заменяется каждые 1-2 года после того, как он заржавел. Узнайте больше о том, что такое жертвенный анодный стержень и почему он находится в вашем водонагревателе, здесь.

Гарантийный план Landmark для дома распространяется на газовый водонагреватель при условии надлежащего обслуживания.

Водонагреватель электрический

Электрический водонагреватель работает практически так же, как газовый водонагреватель. Он подает холодную воду через погружную трубку (1) и нагревает ее с помощью электрических нагревательных элементов (2) внутри резервуара. Горячая вода поднимается в баке и перемещается по дому через трубу отвода тепла (3).

Как и газовый водонагреватель, электрический водонагреватель имеет термостат (4) , клапан сброса температуры и давления (5) , сливной клапан (6) , бак изолирован (7) , и имеет анодный стержень (8) .Единственная большая разница в том, что вода нагревается электрическими элементами и, таким образом, подключается к источнику питания (9) .

План гарантии для дома распространяется на электрический водонагреватель, если он выйдет из строя из-за нормального износа.

Техническое обслуживание водонагревателя

Домовладелец должен проводить регулярное техническое обслуживание своего водонагревателя, например:

  1. Установите термостат водонагревателя на безопасную температуру. Большинство производителей рекомендуют температуру около 120 градусов, чтобы сэкономить на счетах за отопление.
  2. Ежегодно смывайте осадок из резервуара. В противном случае водонагреватель может преждевременно выйти из строя.
  3. Проверить и заменить анодный стержень. Этот стержень предохраняет ваш резервуар от ржавчины, «принося в жертву» себя и ржавчину.
  4. Проверьте свой предохранительный клапан, охладив воду, поставив ведро под трубу и открыв клапан.

План защиты дома по гарантии Landmark не распространяется на ремонт и замену водонагревателей емкостью до 70 галлонов.Защитите свой бюджет, купив домашний гарантийный план и заплатив только за сервисный звонок, чтобы отремонтировать или заменить водонагреватель и другие системы и приборы в вашем доме. Узнайте больше на www.landmarkhw.com/home-warranty-plans.

Накопительные водонагреватели | Министерство энергетики

Обычные накопительные водонагреватели остаются самым популярным типом систем водяного отопления для дома. Здесь вы найдете основную информацию о том, как работают накопительные водонагреватели; какие критерии использовать при выборе подходящей модели; а также некоторые советы по установке, обслуживанию и безопасности.

Как они работают

Накопительный водонагреватель на одну семью предлагает готовый резервуар — от 20 до 80 галлонов — горячей воды. Он работает, выпуская горячую воду из верхней части бака, когда вы открываете кран горячей воды. Чтобы заменить эту горячую воду, холодная вода поступает на дно бака, гарантируя, что бак всегда полон.

Обычные источники топлива для водонагревателей включают природный газ, пропан, мазут и электричество. Узнайте больше о доступных видах топлива при выборе нового водонагревателя.

Поскольку вода в баке постоянно нагревается, энергия может быть потрачена впустую, даже если кран с горячей водой не работает. Это называется потерей тепла в режиме ожидания . Только водонагреватели без резервуара, такие как водонагреватели по запросу и водонагреватели без резервуара, позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания. Некоторые модели накопительных водонагревателей имеют сильно изолированный бак, что значительно снижает потери тепла в режиме ожидания и снижает годовые эксплуатационные расходы. Ищите модели с резервуарами, которые имеют тепловое сопротивление (R-значение) от R-12 до R-25.

Газовые и масляные водонагреватели также имеют потери энергии, связанные с удалением воздуха. Два типа водонагревателей — газовый водонагреватель с вентилятором и атмосферный водонагреватель герметичного горения — уменьшают эти потери. Посетите сайт Energy Basics, чтобы узнать больше о том, как работают обычные водонагреватели.

Вы также можете рассмотреть некоторые менее традиционные накопительные водонагреватели — водонагреватели с тепловым насосом и солнечные водонагреватели. Эти водонагреватели обычно дороже, но обычно имеют более низкие годовые эксплуатационные расходы.

Выбор накопительного водонагревателя

Самый дешевый накопительный водонагреватель может оказаться самым дорогим в эксплуатации и обслуживании в течение всего срока службы. Хотя установка слишком большого размера может показаться привлекательной, она требует более высокой покупной цены и увеличения затрат на электроэнергию из-за более высоких потерь энергии в режиме ожидания.

Перед покупкой нового водонагревателя примите во внимание следующее:

Установка и обслуживание

Правильная установка и обслуживание вашего водонагревателя может повысить его энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности, особенно в отношении сжигания воды в водонагревателях, работающих на газе и жидком топливе. Поэтому для установки накопительного водонагревателя лучше обратиться к квалифицированному специалисту по сантехнике и отоплению. При выборе подрядчика обязательно сделайте следующее:

  • Запросите смету расходов в письменной форме
  • Спросите рекомендации
  • Обратитесь в местное бюро Better Business Bureau.
  • Узнайте, получит ли компания местное разрешение при необходимости и понимает местные строительные нормы и правила и т. д.

Если вы решили установить его самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем водонагревателя. У производителей обычно есть необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, свяжитесь с вашим городом для получения информации о получении разрешения, если необходимо, и о местных нормах и правилах строительства водонагревателей.

Периодическое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок его службы и минимизировать потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для получения конкретных рекомендаций по обслуживанию.

Текущее обслуживание водонагревателей, в зависимости от типа / модели, может включать:

  • Промывку литра воды из накопительного бака каждые три месяца
  • Проверка клапана температуры и давления каждые шесть месяцев
  • Осмотр анодный стержень каждые три-четыре года.
Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды.Некоторые энергосберегающие устройства и системы дешевле устанавливать вместе с водонагревателем.

Водонагреватели без резервуаров — принцип, конструкция и работа

Введение в водонагреватели без резервуаров

Водонагреватели без резервуаров, как следует из названия, не имеют резервуаров для хранения. Иногда их называют водонагревателями «по запросу», но они преодолевают многие недостатки традиционных водонагревателей. В предыдущей статье мы рассмотрели газовые и электрические водонагреватели с накопительными баками.Здесь мы рассмотрим безбаквальные водонагреватели и их преимущества.

Недостатки водонагревателей с баками

Водонагреватели с баками обычно надежны, но есть определенные проблемы, которые иногда вызывают проблемы. Это:

  • Неадекватная горячая вода или ее отсутствие
  • Ржавая вода
  • Плохой запах
  • Утечка воды из основания водонагревателя

Есть ситуации, когда мы сталкиваемся с неадекватной горячей водой из-за большого потребления и отсутствия горячей воды при выходе из строя ТЭНа.Резервуар для хранения может заржаветь, что приведет к образованию ржавчины в воде и так далее.

Эта ржавчина резервуара и запах могут быть устранены в случае водонагревателя без резервуара, где концепция резервуара для хранения полностью отсутствует.

Нагрев воды по требованию

Основная концепция безбактериальной системы — это нагрев воды по запросу или нагрев воды только по мере необходимости, вместо постоянного нагрева воды, хранящейся в баке. Если можно будет эффективно использовать безрезервуарную систему, можно сэкономить значительную сумму денег наряду с экономией энергии, такой как газ и электричество.Кроме того, безбаковый водонагреватель имеет более длительный срок службы, чем обычные резервуарные системы.

Но, с другой стороны, есть и недостатки, которые необходимо учитывать. Обновление и затраты на различные части безрезервуарной системы очень дороги, а фактическая стоимость покупки безрезервуарной системы очень высока по сравнению с танковыми системами.

Неправильное использование безрезервуарных систем может сделать ежемесячные счета за коммунальные услуги очень дорогими. Поэтому мы всегда должны следить за тем, чтобы система использовалась правильно.

Система без резервуаров может работать на природном газе, электрических змеевиках и пропане.

Потери тепла в режиме ожидания

Потери тепла в режиме ожидания — один из важных факторов, которые необходимо учитывать перед тем, как заняться водонагревателями без резервуара.

При использовании накопительного бака водонагреватель непрерывно нагревает воду для поддержания постоянной температуры. Это происходит даже тогда, когда вода не используется. Энергия, которая используется для поддержания постоянной температуры воды, даже когда она не используется, называется «потерей тепла в режиме ожидания».«Эти потери отсутствуют в безрезервуарной системе, что снижает потребление энергии. Источником энергии может быть газ или электричество. В любом случае энергия сохраняется, поэтому эти системы считаются энергоэффективными.

Как работают водонагреватели без резервуаров

В безрезервуарных системах для нагрева воды используется теплообменник. Теплообменник помогает передавать тепло от газовой горелки (газовый нагреватель) или электрических змеевиков (электрический нагреватель) к входящей холодной воде. Когда мы открываем кран горячей воды, поступающая холодная вода проходит через теплообменник.Теплообменник нагревает воду до заданной температуры, и горячая вода возвращается клиенту.

Есть датчик потока или реле потока, которое определяет поток воды и включает систему для нагрева воды.

Сравнение точек использования и безрезервуарные водонагреватели для всего дома

Как правило, существует 2 модели безрезервуарных систем.

Пункт использования — это, как правило, небольшой блок, обслуживающий одну или две точки. Системы для всего дома — это большие и более дорогие устройства, которые могут обслуживать несколько торговых точек одновременно.Для этого в домах всего дома имеется несколько теплообменников.

Обычно мы используем электрические катушки для систем в местах потребления и пропан для систем для всего дома. Единственная причина этого — экономия. Использование электрических катушек для всей системы дома может увеличить ваши ежемесячные счета за электроэнергию.

Системы в точках использования полезны, когда блок размещается ближе к розетке. Но что будет, если он находится вдали от розетки?

Когда системы в точке использования размещаются вдали от выхода, горячей воде требуется значительное время, чтобы достичь выхода.Это время называется временем задержки. Время задержки — это время, за которое горячая вода достигает выхода. Этого времени задержки можно избежать, разместив системы точки использования ближе к розетке.

Факторы, которые следует учитывать при покупке водонагревателя без резервуара

Перед покупкой водонагревателя необходимо учитывать три фактора. Для начала нужно определиться с размерами агрегата и мощностью. Затем подумайте, нужна ли вам система для всего дома или для точек использования. Все зависит от трех факторов.

  • Температура, с которой холодная вода поступает в агрегат.
  • Расход — количество или объем воды, который должен нагреть агрегат.
  • Заданная температура — Температура, с которой горячая вода поступает на выпуски.

Первый фактор зависит от места, где вы живете. Если вы проживаете в Индии, температура поступающей воды выше, чем температура холодной воды в США. В некоторых частях США безбаковые агрегаты должны нагревать поступающую холодную воду больше, чем в Индии.Таким образом, место, где вы живете, играет ключевую роль при покупке водонагревателя без резервуара.

Например: Предположим, что нам нужно нагреть входящую холодную воду до температуры 140F. Если температура поступающей холодной воды в Индии составляет 80F, то мы должны нагреть воду только на 60F. Предположим, что температура поступающей холодной воды в США составляет 55F или 60F. Затем мы должны нагреть воду на 80F и отправить ее в розетку. Поэтому для более холодных мест обогреватель должен быть рассчитан на более высокую оценку, чем более теплые места.Точно так же два других фактора также играют важную роль в определении размера подразделения.

Преимущества

  • Безрезервуарные системы могут прослужить на пять-десять лет больше, чем обычные нагреватели.
  • В этих системах никогда не заканчивается горячая вода.
  • Это энергосберегающие системы, поскольку исключаются потери тепла в режиме ожидания.

Недостатки

  • Они стоят в три раза дороже обычных ТЭНов с баками.
  • Время задержки — одна из основных проблем, которую следует учитывать, поскольку из-за этого явления вода расходуется впустую.
  • Безбаквальные системы, работающие на газе, производят парниковые газы.

Принципы работы водонагревателей — Практически каждый использует водонагреватель в повседневной жизни. Но многие ли из нас имеют точное представление о том, как это работает и как холодная вода превращается в горячую? Какие элементы используются для этого процесса?

Изображение предоставлено

https://www.metaefficient.com

https://www.kidrooter.com

https: //www.electricwaterheaters.com

https://www.plumbersurplus.com

Как работает водонагреватель

Вероятно, вы не тратите много времени на размышления о своем водонагревателе, и это хорошо. Пока он производит горячую воду, вам действительно нечего делать. Но вы должны иметь хотя бы базовое представление о том, как работает система и какие варианты у вас есть, когда необходимо заменить нагреватель.

Существует четыре основных типа бытовых водонагревателей: баковые, гибридные, безбаковые и точки использования. Баковые водонагреватели на сегодняшний день являются самым популярным типом, но безбакковых водонагревателей ежегодно растут в геометрической прогрессии. Гибридные модели относительно новые, но их стоит рассмотреть, если вы стремитесь к максимальной энергоэффективности. А водонагреватели идеально подходят для быстрой подачи горячей воды к кранам и приборам, расположенным вдали от основного водонагревателя дома.

Вот краткие объяснения того, как работает каждый тип:

Водонагреватели резервуарного типа

JulNichols, Getty Images

.

Электрический водонагреватель

Westinghouse

Подавляющее большинство домов имеют обычные водонагреватели резервуарного типа, работающие на газе или электричестве.Вообще говоря, газовые водонагреватели дороже, чем электрические модели, но дешевле в эксплуатации, потому что газ дешевле электричества. Однако электрические водонагреватели более эффективны, чем газовые модели, и имеют более высокий коэффициент энергоэффективности.

Как следует из названия, нагреватель резервуарного типа имеет большой изолированный резервуар для хранения горячей воды до тех пор, пока она не понадобится. Вот как это работает: холодная вода поступает на дно резервуара и нагревается либо пламенем газа под резервуаром, либо электрическими элементами, подвешенными внутри резервуара.Регулируемый термостат регулирует и поддерживает температуру воды. Клапан сброса давления предотвращает чрезмерное повышение давления внутри резервуара.

Когда требуется горячая вода из крана или прибора, нагретая вода выкачивается через верхнюю часть бака через трубы подачи горячей воды в дом. Когда уровень воды в баке падает, он автоматически наполняется холодной водой, и весь процесс начинается заново.

Водонагреватели резервуарного типа бывают разных размеров, от 20 до 80 галлонов, но для большинства домашних хозяйств достаточно резервуара на 40 или 50 галлонов.Если вы покупаете газовый водонагреватель, подумайте о конденсационном блоке. Он работает с более высокой эффективностью, улавливая горячие выхлопные газы до того, как они выйдут из дымохода, и перенаправляя их через змеевик в основании агрегата. Поступающая холодная вода поглощает большую часть тепла газов.

Обратной стороной водонагревателей резервуарного типа является то, что они содержат ограниченный запас горячей воды и могут с трудом подавать достаточно горячей воды в периоды высокого спроса. Кроме того, нагреватели резервуарного типа сжигают энергию (газ или электричество) днем ​​и ночью для поддержания температуры воды, независимо от того, использует ли кто-либо горячую воду, явление, известное как потеря тепла в режиме ожидания.

GE

Гибридный электрический водонагреватель GeoSpring

Гибридный водонагреватель — это водонагреватель емкостного типа, оборудованный электрическим тепловым насосом. Насос устанавливается на верхней части резервуара для хранения воды и использует компактный компрессор и змеевик испарителя для улавливания тепла из воздуха в помещении и последующей передачи его поступающей холодной воде. В результате гибридная модель потребляет на 60% меньше энергии, чем обычный водонагреватель.

Теперь за такую ​​высокую эффективность нужно платить больше: гибридный водонагреватель стоит почти в два раза больше, чем стандартный водонагреватель, но большинство семей окупают эти дополнительные расходы в течение трех-четырех лет за счет более низких счетов за электроэнергию. А государственные и местные скидки на электроэнергию могут еще больше сократить время окупаемости.

Noritz

Бесконтактный пропановый водонагреватель

Водонагреватели без бака — это компактные настенные устройства, которые обеспечивают горячей водой весь дом, а не только один кран, и их часто называют проточными водонагревателями или водонагревателями по запросу.И, как вы уже догадались, у этого типа водонагревателя нет громоздкого накопительного бака.

Вот как это работает: водонагреватель без бака простаивает, пока в доме не откроется кран с горячей водой. Затем в установку втягивается холодная вода, и датчик потока активирует электрический нагревательный элемент или газовую горелку, которая нагревает внутренний теплообменник. Когда холодная вода проходит через теплообменник, она нагревается до заданной температуры. Затем горячая вода выходит из нагревателя и направляется непосредственно к крану или устройству, а не в накопительный бак.Горючие газы, производимые газовыми установками, отводятся через специальную герметичную вентиляционную трубу.

Когда кран горячей воды отключается, нагреватель отключается, и в этом заключается основное преимущество водонагревателей без резервуара: поскольку нет резервуара для хранения, который можно было бы заполнить, модели без резервуара нагревают воду только тогда, когда это необходимо. . В результате водонагреватель без бака, доставляющий 40 галлонов горячей воды в день, потребляет примерно на 34% меньше энергии, чем стандартный водонагреватель.

А для еще большей энергоэффективности рассмотрите водонагреватель без бака для конденсата, который работает с КПД от 90% до 98%; агрегаты без бака без конденсата работают на все еще впечатляющих 80% или около того.

А поскольку нет накопительного бака, водонагреватели без бака обеспечивают неограниченный запас горячей воды, что является настоящим бонусом для больших семей. А нагреватели без бака служат до 20 лет, что почти в два раза дольше, чем у стандартных водонагревателей бакового типа. С другой стороны, покупка и установка водонагревателей без бака обходятся дороже, чем стандартные водонагреватели, и их ремонт зачастую обходится дороже.

Водонагреватели в местах использования

Bosch

Электрический водонагреватель в мини-баке

В отличие от ранее упомянутых водонагревателей для всего дома, водонагреватели для точек использования представляют собой компактные модели без бака, которые почти мгновенно доставляют горячую воду в одно конкретное место, например, в раковину в ванной или душ.

Этот тип электронагревателя чаще всего устанавливается на светильники, расположенные далеко от основного водонагревателя. Его самый большой плюс в том, что он устраняет общее раздражение, связанное с открытием крана и последующим ожиданием горячей воды. Такое неудобство тратит не только время, но и огромное количество воды и энергии.

Размеры большинства устройств на месте использования составляют всего около 10 дюймов x 13 дюймов, поэтому они легко помещаются внутри туалетных столиков и шкафов, а также отличаются простой установкой через разъем.Водонагреватели в местах эксплуатации чрезвычайно надежны и могут прослужить до 25 лет. А поскольку в водонагревателях в месте использования отсутствуют потери тепла в режиме ожидания, вся потребляемая энергия передается через кран. Конечно, если поблизости нет электрической розетки GFCI для подключения устройства, вам придется нанять электрика для ее установки.

Джозеф Труини Джо — бывший плотник и краснодеревщик, который много пишет о ремоделировании, деревообработке и инструментах.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Rinnai :: Водонагреватели электрические

Вода нагревается элементом, погруженным в автономный небольшой настенный резервуар.

Что такое электрические водонагреватели?

Электрические водонагреватели работают по другому принципу: здесь нет ни горелки, ни теплообменника, ни дымохода.В электрических водонагревателях обычно используются два погружных элемента. Один находится в верхней части резервуара, а другой — в нижней части.

Эти элементы обеспечивают тепло и, по большей части, конфигурация воды такая же, как в газовой или масляной системе. Холодная вода подается в нижнюю часть бака, а горячая вода выходит в верхней части. Эта холодная вода у дна резервуара активирует термостат для нижнего элемента. Нижний элемент включится и нагреет поступающую прохладную воду.Верхний элемент все равно будет окружен горячей водой и будет доволен.

В системе с непрерывным потоком холодная вода, поступающая в агрегат, вызывает срабатывание печатной платы, которая, в свою очередь, включает нагревательный элемент. Эта последовательность событий занимает больше времени с электричеством, потому что требуется время, чтобы элементы нагрелись, тогда как действие газового пламени происходит мгновенно.

Как работают электрические водонагреватели?

В баке холодная вода поступает в камеру и при нагревании поднимается вверх.В отличие от газа, нагревательный элемент находится внутри резервуара.

В системе с непрерывным потоком холодная вода, поступающая в агрегат, вызывает срабатывание печатной платы, которая, в свою очередь, включает нагревательный элемент. Эта последовательность событий занимает больше времени с электричеством, потому что требуется время, чтобы элементы нагрелись, тогда как действие газового пламени происходит мгновенно.

Преимущества Недостатки
Доступен как накопитель, так и непрерывный поток Низкая скорость восстановления хранилища
Нет продуктов сгорания, поэтому нет шансов утечки вредных газов Расход не такой хороший, как у газовых аналогов
Электричество доступно больше, чем газа Повреждение изоляции может быть фатальным
Температура горячей воды в подаче неточная
Не такой надежный, как газовые аналоги
Сложно поддерживать
Энергетически неэффективная работа по сравнению с продуктами конкурентов

Как работает водонагреватель? Разъясним!

Руководство по основам газовых, электрических и безбаквальных водонагревателей

Как и большинство домашних удобств, чем меньше вам нужно думать о водонагревателе, тем лучше.Единственное, что действительно важно знать, это то, что он работает, чтобы обеспечить ваш дом горячей водой, в которой вы нуждаетесь. Тем не менее, всегда полезно иметь базовые знания о том, как работает ваш водонагреватель. Это особенно актуально для машины, которая используется ежедневно.

Каждый раз, когда вы принимаете душ, моете посуду или стираете белье, ваш водонагреватель отвечает за подачу воды по трубам в нужное место назначения и с надлежащей температурой.

Итак, как именно работает водонагреватель в вашем доме?

Компоненты водонагревателя

Во-первых, мы рассмотрим, как различные части работают вместе для производства необходимой вам горячей воды.Эти детали одинаковы как для электрических, так и для газовых водонагревателей, с небольшими отличиями. Возможно, это ответит на ваш вопрос «как работает водонагреватель?».

Резервуар

Большинство водонагревателей, которые можно найти в домах по всей территории США, имеют большие изолированные резервуары, в которых накапливается горячая вода. Эти баки водонагревателя бывают разных размеров, обычно вмещают от 20 до 80 галлонов. Размер бака должен соответствовать количеству людей в доме, нуждающихся в горячей воде, а средний бытовой бак вмещает 40-60 галлонов.

Погружная трубка

Погружная трубка — это место, где холодная вода из коммунального водопровода вашего дома, колодца или другого источника воды попадает в резервуар. Ваша основная водопроводная линия разрывается непосредственно перед водонагревателем. Когда вы открываете кран для холодной воды, вода подается от главного клапана через линию подачи холодной воды. Вода, которая поступает из крана горячей воды, проходит через погружную трубку в резервуар. Это происходит до того, как вода пройдет по линии подачи горячей воды. Погружная трубка расположена в верхней части резервуара.Сюда поступает холодная вода, которая нагревается со дна резервуара.

Нагревательный элемент / газовая горелка

В электрическом водонагревателе вода нагревается в баке с помощью электрического нагревательного элемента. У газового водонагревателя механизмом нагрева выступает газовая горелка. Оба расположены на дне резервуара.

Анодный стержень

Анодный стержень — еще одна мера безопасности. Это предотвращает коррозию резервуара в результате электролиза.Это означает, что стальной стержень с металлическим покрытием (обычно покрытый алюминием, цинком или магнием) ржавеет вместо стальной футеровки внутренней части резервуара.

Термостат Водонагреватели

имеют снаружи термостат, который позволяет измерять и регулировать температуру воды.

Отвод тепла

Это труба, по которой горячая вода выходит из бака в линию подачи горячей воды. Он расположен вверху. Так как горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная (а тепло поднимается по своей природе), самая горячая вода поднимается к верху резервуара.

Клапаны

  • Сливной клапан — Сливной клапан расположен рядом с дном, за пределами резервуара. Как следует из названия, сливной клапан используется для слива осадка, который накапливается внутри резервуара.
  • Запорный клапан — Снаружи водонагревателя находится запорный клапан. Это перекрывает поток воды в бак.
  • Клапан сброса давления — Вода внутри резервуара находится под высоким давлением. Клапан сброса давления предотвращает опасное повышение давления.

Как работает водонагреватель?

Итак, как эти части работают вместе? Как работает водонагреватель ? Ну вот и разбивка. Путь к горячей воде начинается от основного водопровода до душа, стиральной машины, раковины, посудомоечной машины и т. Д.

Газовые и электрические водонагреватели являются водонагревателями резервуарного типа. Это самые распространенные типы водонагревателей, которые можно найти в домах. Они работают в основном по одному и тому же принципу, но различаются в основном источниками тепла.Следующий процесс применяется независимо от механизма нагрева.

Вот как работает водонагреватель:

Вода попадает в ваш дом по водопроводу. Непосредственно перед водонагревателем линия разделяется на два отдельных участка, составляющих систему водозабора вашего дома.

Вы открываете кран с горячей водой. Холодная (но скоро станет горячей) вода проходит через запорный клапан, проходит через погружную трубку и поступает в бак водонагревателя.

Нагревательный механизм на дне резервуара нагревает воду в соответствии с настройкой термостата. Только что вошедшая вода вытесняется на дно емкости, а самая горячая вода поднимается вверх.

Итак, вы открыли кран с горячей водой, и через погружную трубку в бак попало больше воды. Под огромным давлением горячая вода из верхней части бака вытесняется по мере того, как в бак поступает новая холодная вода. Эта горячая вода поднимается по трубе отвода тепла к крану горячей воды.

Бесконтактные водонагреватели

Другой вариант, который менее распространен, но набирает популярность, — это безрезервуарный водонагреватель. Вместо того, чтобы хранить горячую воду в резервуаре с постоянным подогревом, водонагреватели без резервуаров нагревают воду только тогда, когда это необходимо.

Когда вы открываете кран с горячей водой, срабатывает датчик потока в водонагревателе без резервуара. Если безбаковый агрегат работает на газе, этот датчик включает вентилятор внутри агрегата, всасывая воздух, открывает газовый клапан и зажигает горелку.

В электрическом бесконтактном блоке датчик активирует электрический нагревательный блок. В любом случае теплообменник внутри агрегата нагревается, что нагревает воду до заданной температуры. Вода проходит через агрегат в кран. Это позволяет обойтись без процесса хранения бака с горячей водой и энергии, необходимой для поддержания высокой температуры на постоянной основе.

Водонагреватели без резервуара экономят энергию, снижают риск утечек и не ограничены в ограниченном количестве, когда горячая вода пользуется большим спросом.Вы не можете исчерпать горячую воду с помощью безбака, так как там нет бака, который нужно опорожнять. Бесконтактные водонагреватели также более безопасны и долговечны. Однако эти преимущества имеют более высокую цену, чем у обычного водонагревателя.

Горячая вода, когда она вам нужна

Когда вы знаете основные принципы, разобраться в водонагревателе не так уж и сложно. Если у вас возникла проблема с водонагревателем, вам нужно провести общее обслуживание или рассмотреть варианты замены, вам нужен надежный сантехник, на которого можно положиться.

Если вы находитесь в Южном Джерси, свяжитесь с Laury Heating Cooling & Plumbing для получения сантехнических услуг высочайшего качества!

Анатомия газового водонагревателя резервуарного типа

Стандартный водонагреватель «резервуарного типа» можно найти в большинстве домов, и при небольшом техническом обслуживании он может обеспечить годы безотказной работы. В то время как водонагреватели без резервуара, которые нагревают воду по мере необходимости, становятся все более популярными, резервуарный тип намного дешевле и по-прежнему предпочитается большинством домовладельцев.Водонагреватели резервуарного типа доступны как в газовой, так и в электрической версиях, но более распространены газовые модели из-за их более низкой начальной стоимости и более низких эксплуатационных расходов.

Основы эксплуатации газового водонагревателя

Как следует из названия, водонагреватель резервуарного типа нагревает холодную воду и накапливает горячую воду до тех пор, пока она не понадобится различным сантехническим приборам и приборам в доме. Газовый водонагреватель работает по закону физики, известному как конвекция , который определяет, как поднимается тепло.В случае водонагревателя холодная вода поступает в бак через трубку подачи холодной воды , чтобы обеспечить постоянную подачу холодной воды в бак. Плотная холодная вода на дне резервуара нагревается газовой горелкой , расположенной под герметичным резервуаром. По мере того, как вода становится теплее, она поднимается в резервуар, откуда она забирается по сливной трубе для подачи горячей воды везде, где она требуется. Сливная труба горячей воды намного короче погружной трубы, так как ее цель — отвод самой горячей воды, которая находится на самом верху резервуара.

Газовая горелка, которая нагревает воду, управляется узлом газового регулятора , установленным на стороне водонагревателя, который включает в себя термостат , который измеряет температуру воды внутри резервуара и включает и выключает горелку по мере необходимости. для поддержания заданной температуры воды.

Дымоход проходит через центр резервуара, позволяя выхлопным газам проходить вверх через резервуар и выходить из дома через дымоход или вентиляционную трубу.Полый дымоход снабжен спиральной металлической перегородкой, которая улавливает тепло и передает его в окружающую воду, чтобы максимизировать эффективность прибора.

Внимательное изучение каждого компонента демонстрирует гениальную простоту традиционного газового водонагревателя резервуарного типа.

Танк

Бак водонагревателя состоит из внешней оболочки из стали , в которой находится резервуар для хранения воды, прошедший испытания под давлением. Этот внутренний резервуар изготовлен из высококачественной стали со слоем стекловолокна или пластика, приклеенного к внутренней поверхности для предотвращения ржавчины.В центре резервуара находится полый выхлопной дымоход h, через который выхлопные газы из горелки проходят вверх к выхлопному отверстию. В большинстве конструкций спиральная металлическая перегородка внутри дымохода улавливает тепло от выхлопных газов и передает его в окружающий резервуар.

Между внутренним резервуаром для хранения и внешней рубашкой резервуара находится слой изоляции, предназначенный для уменьшения потерь тепла. Вы также можете дополнить изоляцию, добавив изоляционную рубашку резервуара из стекловолокна снаружи водонагревателя.Они недороги и просты в установке, но важно избегать блокировки панели доступа к горелке и дымохода в верхней части резервуара.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Внутри резервуара

В дополнение к длинной погружной трубке, которая подает холодную воду в резервуар, и более короткой сливной трубе горячей воды, по которой горячая вода поступает в водопроводную систему, внутри резервуара есть другие ключевые компоненты.

В резервуарах со стеклянной футеровкой в ​​резервуаре будет металлический стержень, обычно из магния или алюминия, называемый жертвенным анодом . Анодный стержень привинчен и прикреплен к верхней части резервуара и проходит глубоко в резервуар. Его цель — притягивать к себе вызывающие ржавчину ионы из воды, тем самым предотвращая коррозию металлического резервуара. Некоторые модели не имеют отдельного анодного стержня, а вместо этого имеют выпускную трубу для горячей воды, покрытую магнием или алюминием, которая выполняет функцию анода. Если горячая вода, идущая из кранов, приобретает неприятный запах или обесцвечивается, это может указывать на то, что анодный стержень израсходован. Замена анодного стержня — довольно простой проект, сделанный своими руками.

Труба для подачи холодной и горячей воды

К верхней части бака прикреплены две трубы для воды — труба подачи холодной воды и труба слива горячей воды.

Труба подачи холодной воды: Холодная вода подается в бак по линии подачи холодной воды, управляемой запорным клапаном. Важно знать, где находится запорный клапан подачи воды, чтобы его можно было закрыть при необходимости технического обслуживания. Отключение подачи холодной воды фактически полностью перекрывает поток воды, поскольку именно давление холодной воды, поступающей в резервуар, удерживает горячую воду наружу.Во многих установках запорный клапан подачи холодной воды обозначается синей ручкой.

Труба для отвода горячей воды: Это служебная часть водонагревателя — труба, по которой горячая вода подается во все раковины, ванны, душевые и приборы, нуждающиеся в горячей воде. Трубопровод слива горячей воды может также иметь запорный клапан, часто обозначаемый красной ручкой.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Узел газового регулятора и горелки

Природный газ или пропан, которые нагревают воду, подают по трубе, имеющей собственный запорный газовый клапан , присоединенный к газовой трубе, сделанной из стальной черной трубы или медной трубы. Важно знать, где находится этот запорный газовый вентиль, чтобы вы могли отключить газ в экстренных случаях или для ремонта. Газовая линия подаётся к регулятору газа , который включает термостат для водонагревателя. Этот клапан также подает газ через небольшую вторичную трубку к пилотной лампе , , которая служит для зажигания горелки, когда регулирующий клапан и термостат требуют этого.

Из газового регулятора газ поступает в узел газовой горелки , , доступ к которому можно получить через металлическую панель в нижней части внешнего кожуха водонагревателя. Этот узел включает запальную лампу и саму газовую горелку. Пилотный свет и регулировка горелки являются ключом к правильной и энергоэффективной работе водонагревателя. Газовое пламя должно быть около 1/2 дюйма в высоту и иметь синие концы (желтое пламя указывает на грязные форсунки горелки или неправильную воздушную смесь). Пилотный свет включает ключевой компонент, известный как термопара — небольшой клапан, который преобразует тепло в электрический импульс. В более новых водонагревателях этот компонент известен как датчик пламени .Термопара или датчик пламени является ключевым элементом безопасности, поскольку он определяет наличие пилотного пламени и предотвращает попадание газа в горелку, если нет пилотного пламени, которое могло бы его зажечь. Замена термопары или датчика пламени — довольно простая работа.

BanksPhotos / Getty Images

Выхлопные газы

Дымоход , — полый цилиндр, проходящий через центр бака, служит двум целям. Он отводит дымовые газы из газовой горелки и служит своего рода теплообменником, помогающим нагреть воду в баке.Дымоход должен быть правильно выведен на улицу, и существуют особые требования к конструкции дымохода.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Клапан сброса температуры и давления

Другой ключевой функцией безопасности водонагревателя является предохранительный клапан температуры и (T&P) и выпускная труба. Он действует как крышка радиатора на вашем автомобиле. Назначение этого клапана — сбросить чрезмерное повышение температуры или давления внутри резервуара, если оно приближается к пределу конструкции резервуара.Этот клапан расположен в верхней части бака и часто ввинчивается непосредственно в саму верхнюю часть бака. Чтобы проверить клапан, слегка приподнимите ручку; вода из бака должна сливаться из переливной трубы. Если он не работает должным образом, необходимо заменить клапан T&P.

Дорлинг Киндерсли / Getty Images

Сливной клапан резервуара

Бак с горячей водой со временем может накапливать отложения на дне бака, что приводит к ряду проблем. Водонагреватель, заполненный отложениями, не будет нагреваться эффективно, и вы можете услышать булькающие звуки, вызванные кипением насыщенных влагой отложений.Путем периодического опорожнения резервуара с помощью сливного клапана резервуара эти отложения удаляются и проблемы устраняются. Промыть резервуар не так уж и сложно.

  1. Перевод клапана пилотного газа в положение «пилот».
  2. Перекрыть подачу холодной воды к водонагревателю.
  3. Открыть ближайший кран с горячей водой.
  4. Присоедините садовый шланг к сливному клапану и поместите открытый конец шланга в слив в полу или в раковину.
  5. Откройте сливной кран бака и дайте всей воде стечь из бака водонагревателя.Скорее всего, вы заметите обесцвечивание стекающей воды по мере того, как вымываются отложения. В крайнем случае вам может потребоваться наполнить резервуар свежей водой и слить второй раз, чтобы удалить все отложения.
  6. Когда бак опустеет, закройте сливной кран бака и откройте кран подачи холодной воды, чтобы наполнить бак.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *