Как работает электрический водонагреватель для отопления

В соответствии с показателем мощности проточные нагреватели питаются от одно- либо трехфазной электрической сети. Агрегат имеет простую конструкцию и представляет собой бак с установленными внутри ТЭНами. При поступлении жидкости они нагревают ее до заданной температуры. При использовании агрегата в системе отопления устанавливают теплообменник.

Устройство электрического водонагревателя.

Для получения горячей воды в бытовых целях теплоноситель через специальную соединительную трубку подается на смесители в ванной и на кухне. Одновременно теплая воздушная смесь поступает в жилые помещения. Перед установкой нагревательного агрегата в частном доме последовательно выполняют следующие действия:

1. Организуют циркуляцию теплоносителя в отопительной системе.
2. Создают герметичный контур.
3. Устанавливают расширительный бак, электронасос и запорную арматуру.
4. Обеспечивают возможность регулярной подачи жидкости из централизованного водопровода.

При постоянном обновлении жидкости скорость подогрева низкая. Получить подробную консультацию о технических характеристиках и правилах эксплуатации подобных агрегатов можно в интернет-магазине «Кванта » г. Тюмень.

В отопительных системах чаще используют бойлерные котлы, сконструированные специально для такого целевого применения. По соотношению полученного объема тепловой энергии к потраченным ресурсам, накопительные бойлеры существенно эффективнее проточных водонагревателей. КПД 1-ых достигает 90%, а у 2-ых не превышает 70%. Это обусловлено:

• конструкцией;
• спецификой предназначения;
• способом нагрева теплоносителя.

Модели водонагревателей.

Проточные водонагреватели рассчитаны на использование в замкнутых системах с принудительной циркуляцией жидкости. Агрегаты имеют следующие преимущества перед накопительными электрическими котлами:

1. Быстрый подогрев воды.
2. Отсутствие ограничений по объему горячей жидкости.
3. Простота конструкции.
4. Легкость эксплуатации.
5. Удобство монтажа.
6. Отсутствие необходимости регулярного обслуживания.

К тому же можно сделать отопление из водонагревателя своими руками. Среди недостатков проточных агрегатов отмечают:

• необходимость тщательного контроля за функциональным состоянием и работоспособностью устройства;
• сравнительно высокую стоимость;
• низкую энергоэффективность.

Большой популярностью пользуются электрические водонагреватели. Причина этому: доступный источник энергии и простота установки (не нужно вызывать специальную монтажную бригаду). Несомненно, есть и минусы: стоимость электроэнергии и время нагрева (по сравнению с газовым водонагревателем).

Электрические водонагреватели бывают нескольких типов. Выбор конкретной модели зависит от следующих аспектов:

• от площади квартиры;
• числа обслуживаемых точек;
• количества человек в семье;
• размеров помещения, где будет установлен прибор;
• способа его монтажа.

На рынке представлено много типов и разновидностей — производители предлагают огромный ассортимент качественной продукции.

Проточного типа

Водонагреватели проточного типа имеют небольшие размеры и легко устанавливаются. Они потребляют энергию в большом количестве и для бесперебойной работы нуждаются в постоянном и высоком напоре в кране. Отличаются простотой монтажа, что подходит для большинства современных квартир. Прибор состоит из корпуса, нагревательного элемента, датчиков температуры и напора, предохранителей. В зависимости от конструкции датчики могут отсутствовать.

Нагревательная ёмкость внешне похожа на узкую трубу, через которую проходит вода и в процессе нагревается. Нагревательный элемент в приборе такого типа — ТЭН, неизолированная спираль или кожухотрубный теплообменник. Последний представляет собой трубку с нагреваемой водой, которая располагается внутри прибора с теплоносителем. При использовании проточного водонагревателя не нужно устанавливать смеситель отдельно.

Водонагреватель такого типа имеет единственный недостаток — большое потребление электроэнергии. В остальном у него огромное количество преимуществ, главное из которых: прибор очень быстро набирает нужную температуру, греет сразу поток, ведь у него нет ограничителя в виде накопительного бака. Прибор такого типа выбирают в следующих случаях:

• горячая вода необходима постоянно и в небольшом количестве;
• горячая вода срочно и нет времени ждать, пока она нагреется;
• недостаточно места для большого водонагревателя.

По времени эксплуатации водонагреватель проточного типа уступает другим, он быстрее выходит из строя, чем прибор с накопительным баком.

Проточный водонагреватель имеет небольшие габариты и быстро нагревает воду

Какие бывают бытовые водонагреватели и чем они отличаются

Прежде всего водонагреватели различаются по принципу действия. Они бывают:

• проточного типа — нагревают воду, проходящую через прибор;
• накопительного типа — греется вода, находящаяся в баке нагревателя;
• проточно-накопительные — имеют два режима работы;
• наливные.

Какой водонагреватель лучше сказать сложно. Если говорить о внешнем виде, то основное внешнее отличие — это размер. Накопительные модели большие, проточные — маленькие. Но размер — это далеко не все, что надо чтобы понять, что для вас лучше. Надо знать достоинства и недостатки каждого типа оборудования.

Виды электро нагревателей для дома и дачи

Какой водонагреватель лучше: проточный или накопительный

Накопительный водонагреватель (второй название — бойлер) имеет емкость солидных размеров — от 30 до 200 литров. Внутри располагается нагревательный элемент — ТЭН. Он может быть один или несколько. Включены ТЭНы могут быть параллельно (всегда работают одновременно) или каскадами (включаются по мере необходимости). При каскадном включении естьнесколько режимов нагрева — для более рационального расходования электроэнергии.

Еще многие модели содержат термометр, чтобы удобно было контролировать температуру воды и термостат для поддержания заданной температуры. Желаемая температура задается поротом ручки-регулятора термостата в определенное положение.

Строение накопительного водонагревателя

В накопительном водонагревателе постоянно находится определенный объем воды. Нагревается он пр помощи электрических нагревателей. Бывают они двух типов:

• ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель). Недорогое классическое решение. Они быстро и легко меняются, в любом специализированном магазине есть в наличии в широком ассортименте. Недостаток- достаточно долго греют воду.
• Спиральный нагревательный элемент. Более мощные нагреватели, которые быстро греют большие объемы воды, позволяют точно поддерживать требуемую температуру. Но они более дороги (сказывается на цене водонагревателя), также более сложна их замена.

Предлагаем ознакомиться Из чего состоит котельная установка || Что такое котел в котельной

Решить, какой водонагреватель покупать — бойлер (накопительный) или проточник — в принципе, несложно. В первую очередь ограничивающим фактором является потребляемая мощность: у накопительных максимально это 3-4 кВт, у проточных водонагревателей меньше 7-8 кВт брать бессмысленно — они могут обеспечить нагрев лишь очень небольшого объема воды. Не у всех есть возможность установить такое мощное оборудование.

Во вторую очередь, надо смотреть, постоянно вы будете использовать электронагреватель воды или только периодически. При периодическом использовании, особенно в летний период удобны проточные водонагреватели, так причем открытого типа (индивидуальные, которые устанавливаются рядом с мойкой). Например, это отличный способ подогреть воду в летнем душе на даче до комфортной температуры, если солнце с этой задачей не справилось. Также это — способ решения проблемы в квартирах при отключении горячего водоснабжения на ремонт.

Для постоянного и регулярного использования более экономичны и удобны накопительные водонагреватели. Современные модели более суток «держат» температуру, так что расход электричества тут будет, скорее, меньший, чем больший.

Это комбинация двух описанных раньше устройств. Работают они в двух режимах. Если расход воды небольшой, вода подается из накопительного бака, если он возрастает, подключается еще и проточный нагрев. Оборудование очень удобное, но стоит дорого. Вариантов не так уж и много. Это Stiebel Eltron SHD на 30 литров и на 100 литров. Цена — 1500-1750$.

Технические характеристики проточно-накопительного водонагревателя

Как работает электрический водонагреватель для отопления

Проточного типа

Итак, с типами водогревателей разобрались, теперь перейдём к критериям, которые являются важными при выборе бойлера:

1. Объём бака. В среднем в сутки на одного человека расход воды составляет около 50 литров. 15 литров уходит на технические нужды, 30 — на приём душа. На семью из трёх человек достаточно водонагревателя объёмом 90 литров. Бойлеры объёмом до 1000 литров обычно используют в больших домах и коттеджах.
2. Нагревательный элемент. Бойлеры с «сухим» ТЭНом дорогие, долговечные и практичные, в то время как «мокрые» подвержены коррозии и отложению соли — это приводит к ухудшению теплопередачи и ремонту прибора.
3. Скорость нагрева воды. Чем больше объём, тем дольше будет нагреваться вода.
4. Теплоизоляция. Прибор должен обладать качественной теплоизоляцией — это способствует снижению энергозатрат на нагрев и поддержание температуры воды.
5. Мощность электросети и напор воды — подойдут ли они для нормальной и бесперебойной работы водонагревателя. Чем больше объём бака, тем больше требуется мощность.
6. Антикоррозийное покрытие. Стенки бака постоянно подвергаются агрессивному воздействию воды, поэтому они должны быть защищены долговечным покрытием. К такому покрытию относится эмаль, стеклофарфор, нержавеющая сталь, титановое покрытие. Нержавеющая сталь стоит намного дороже, но и служит дольше.

Также необходимо определиться с местом установки прибора (настенная или напольная установка), для каких целей нужна горячая вода, определить точное расстояние между точками водоразбора воды, узнать точную мощность электросети.

Расчитаем, на сколько литров выбрать водонагреватель для семьи из двух человек, из пяти человек, с разным количеством точек потребления.

Для разного количества жильцов и точек потребления воды необходимы водонагреватели различного объёма

Выбор электрических водонагревателей достаточно широк. Правильная оценка критериев поможет выбрать устройство, отвечающее всем требованиям. После того как сделан выбор нескольких моделей, рекомендуется сравнить энергоэффективность. Зачастую имеет смысл купить модель подороже, так как она вскоре может окупиться по сравнению с недорогими моделями.

По способу повышения температуры энергоносителя проточное устройство не отличается от котла накопительной конструкции. Герметичный бак наполняется жидкостью из централизованного водопровода. Электрические ТЭНы повышают температуру до заданного уровня. Для агрегатов 2 типов характерна некоторая потеря тепловой энергии.

Схема нагрева воды прибором.

В накопительном бойлере температура жидкости повышается внутри герметичной емкости с интегрированным нагревателем. Поскольку объем камеры невелик, процесс протекает стремительно и при незначительной теплопотере. Конструкция подобных агрегатов включает в себя:

1. Электронасос.
2. Накопительный бак.
3. Механизм управления подачей воды и температурой нагрева.

Бойлерные котлы отличаются быстротой нагнетания температуры в трубах отопительной системы. За 15-20 минут вода нагревается до 60°С. В этом аспекте проточные устройства уступают традиционным бойлерам. Нагрев воды в накопительном баке вместимостью 150 л занимает 40-50 минут. На скорость повышения температуры влияет производительность ТЭНов. После выключения электрического бойлера вода в трубах отопления быстро остывает.

В проточных водонагревателях требуется несколько циклов рециркуляции для понижения температуры жидкости до комнатной. В случае непредвиденного прекращения подачи электроэнергии вода еще некоторое время остается горячей. Необходимые условия применения проточных агрегатов в отоплении таких объектов, как частный дом:

1. Небольшая территория обогрева, что диктуется соотношением 1 кВт затраченного электричества к 10 м² площади.
2. Высокое качество теплоносителя для долговечности и нормального функционального состояния рабочих элементов агрегата.
3. Для циркуляции жидкости нужно давление, аналогичное системе централизованного водоснабжения — 4 атм. В моделях, оснащенных циркуляционным насосом достаточно 1,5 атм.

Внешний вид проточного водонагревателя.

Такой агрегат представляет собой герметичный бак с встроенной электрической спиралью. Нагрев воды в нем осуществляется при циркуляции жидкости по замкнутому контуру и соприкосновении ее с ТЭНом. Работа от электричества позволяет постоянно иметь запас теплой воды, а интеллектуальная система управления обеспечивает комфорт эксплуатации устройства. Подобное оборудование изготавливают из нержавеющей стали с теплоизоляционным стеклокерамическим покрытием.

Предлагаем ознакомиться Звук воды в батареях при включенном отоплении

Герметичная емкость объемом до 1000 л способна обеспечить горячей водой большой особняк. В зависимости от конструкции и типа, косвенный бойлер подсоединяется к системе газоснабжения либо к электросети. Такое оборудование оснащено механизмом автоматизированного управления. Зимой агрегат можно использовать для отопления и горячего водоснабжения, а летом только для подогрева жидкости.

Устройство косвенного водонагревателя.

Такие устройства отличаются высокой производительностью, экономичностью и хорошей эргономикой. Косвенные бойлеры бывают настенного крепления или напольного базирования. Для первоначального нагрева воды агрегату требуется некоторое время. В дальнейшем заданная температура поддерживается в автоматическом режиме.

Хорошее решение для жилых и технических объектов небольшой площади — проточный водонагреватель. Средняя производительность агрегата мощностью 2 кВт составляет 12 л/мин до температуры 60°С. Такое устройство подходит как для частных коттеджей, так и для дачных построек с непостоянным проживанием. Его используют для обеспечения горячей водой и отопления помещений. Преимущества проточного водонагревателя:

• компактные размеры, позволяющие разместить оборудование на любом свободном участке пространства;
• малое значение инертности нагрева;
• возможность регулировки температурного режима;
• интегрированная система автоматического отключения ТЭНов при отсутствии теплоносителя;
• разнообразие моделей, различающихся мощностью и ценой.

Основной технический параметр агрегата — скорость нагрева теплоносителя до заданной температуры. При выборе подходящей модели нельзя руководствоваться исключительно номинальной мощностью, указанной в сопроводительной технической документации. Следует учитывать предполагаемые условия эксплуатации и отапливаемую площадь.

Лучшим наполнителем считается дистиллированная вода. Она отличается оптимальными показателями теплоемкости. Для использования в системе горячего водоснабжения и отопления помещений лучше приобрести агрегат с закрытыми нагревательными элементами. Такая конструкция позволяет избежать образования накипи. Важно подобрать устройство необходимой мощности, которое способно справляться с возложенными на него функциональными задачами.

Проточный водонагреватель имеет более скромные габариты. Это небольшой ящик, который крепится к стене. Внутри тоже находится бак с ТЭНом, но размеры их очень миниатюрные, а ТЭНы обычно имеют вид спирали — чтобы лучше нагревать проходящую воду.

Один из необходимых элементов датчик потока. Он отслеживает появление движения воды в приборе (кран открыли) и подает команду на включение ТЭНа. Когда кран закрывается, датчик потока электропитание отключает.

Внутреннее строение проточного водонагревателя

Есть еще терморегулятор, которым задается температура воды. Может он быть поворотного типа со шкалой, есть модели с электронным табло с кнопочным или сенсорным управлением.

Есть два варианта проточных водонагревателей — системные и индивидуальные. Системные врезаются в стояки холодной и горячей воды, называются еще напорными. Обеспечить могут сразу несколько точек — например, душ, мойку и умывальник. Есть системные проточные водонагреватели на 220 В с относительно небольшой потребляемой мощностью (порядка 8-9 кВт), но они могут нагреть небольшое количество воды. Есть установки очень мощные — до 32 кВт, но они трехфазные — на 380 В.

Установка системного (напорного) проточного водонагревателя

У напорных проточников есть два больших класса.

Индивидуальные проточные водонагреватели — безнапорные — подключаются к холодной воде. На выходе у них гибкий шланг с насадкой или, как вариант, кран — для мойки. Эти устройства хороши на период отключения ГВС или как решение проблемы горячей воды на даче.

Подключение безнапорного проточного водонагревателя

Обратите внимание, запорный кран только на подаче и закрывать горячую воду можно только с его помощью. Подключение запорной арматуры на выходе рано или поздно приведет к разрыву бачка, в котором происходит нагрев воды. Это происходит, когда не срабатывает автоматика на отключение воды. А она не предназначена для отслеживания расхода воды, а отслеживает только ее появление/пропадание на входе. Так что рано или поздно сбой происходит.

При подключении напорного и безнапорного варианта обязательно заземление. И вообще, к таким проборам электропитание желательно тянуть отдельной линией — большая потребляемая мощность, сочетание воды и электричества — небезопасное сочетание. Обычная проводка может и не выдержать. Потому необходима отдельная линия от электрощитка, на которой стоит автомат и УЗО.

Зачем нужен предохранительный клапан для водонагревателя читайте тут.

Вид управления

Есть два типа управления нагревателями воды проточного типа:

• Гидравлическое. Когда на входе стоит датчик потока (первое фото в разделе), по сигналу которого включается/выключается нагревательный элемент. Недостаток такой системы — она всегда включается на одной мощности. Некоторые модели имеют несколько режимов по мощности, но их надо каждый раз изменять принудительно (нажимать на кнопки).
• Электронное. Работой управляет микропроцессор, который контролирует состояние устройства при помощи нескольких датчиков. Эти системы позволяют поддерживать требуемую температуру.

Наливные водонагреватели

Есть такие устройства двух типов — самотечное и с создаваемым небольшим встроенным насосом давлением (Элвин ЭВБО). Самотечные наливные водонагреватели необходимо вешать выше головы. Душ принимать можно, то поток воды будет слабоват. У моделей с насосом напор больше, но и емкость бака должна быть приличной и походным такую модель не назовешь.

Функции тут могут быть такие:

• поддержание заданной температуры;
• автоматическое отключение после нагрева;
• наличие аккумулятора и насоса для создания давления;
• индикаторы для отслеживания состояния.Устройство наливного водонагревателя

Наливные водонагреватели — это исконно Российское изобретение и производители все российские. Есть подобные элеткронагреватели воды следующих марок:

• Успех;
• Элвин Эвбо;
• Водолей;
• Элбэт;
• Мистер Хит Дачник;
• Сказка.

Устройства работают от сети 220 В, мощность имеют порядка 1-2 кВт, цена — от 20$ до 100$ — в зависимости от функционала и материала бака. Какой какой водонагреватель лучше в этой категории? Нержавеющий с напором, но это как раз самые дорогие модели.