Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает комфорт для людей в жилых, промышленных и офисных помещениях. Возможность подключения к централизованной сети горячего водоснабжения не гарантирует непрерывную подачу нагретой воды из-за профилактических работ и аварийных ситуаций. Эта проблема многократно возрастает в случае сельских домов, дач и других объектов, где нет магистральных теплосетей. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Стоит установить водонагреватель, и у вас будет доступ к горячей воде практически круглый год.

Современные водонагреватели используют в своей работе различные виды энергии: электричество, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных типов водонагревателей являются электрические устройства в различных модификациях. В этой статье мы рассмотрим основные типы таких электронагревателей, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приведены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей, представленные на российском рынке подобных устройств.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичным способом нагрева холодной воды является использование газового котла, но в большинстве случаев установить этот нагревательный прибор просто невозможно. В многоэтажных домах чаще всего нет специальных систем для утилизации отходов после сжигания природного газа, а многие частные дома и коттеджи не газифицированы. Поэтому в данном случае установка электрических приборов для горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся только на два типа: накопительные водонагреватели (бойлеры) и водонагреватели мгновенного действия. Ниже мы кратко рассмотрим принцип работы каждого типа в отдельности.

1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Это устройство чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой резервуар для воды с установленными нагревательными элементами (нагревателями) и электронной или механической системой управления. Сам резервуар теплоизолирован от внешней среды, что позволяет экономить большое количество энергии. Принцип работы накопительного водонагревателя - статический. Резервуар заполняется холодной водой и нагревается нагревательными элементами. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры контролируется автоматикой.

1. Электрический водонагреватель мгновенного действия. Принцип работы проточного водонагревателя - динамический. В этом устройстве нет накопительного бака для холодной воды. Процесс нагрева воды нагревательными элементами происходит в специальных трубах и змеевиках с постоянным потоком водной среды через эти элементы. Как и в системах с накопительным баком, водонагреватели мгновенного действия управляются механически или автоматически с помощью электронного блока управления. Электрический водонагреватель мгновенного действия должен обладать достаточной мощностью, чтобы быстро нагреть сильный поток воды до необходимой температуры, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей выпускаются в различных модификациях. Существуют агрегаты с косвенным нагревом, в которых тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы нагревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве нагревательных элементов могут использоваться не только нагревательные элементы, но и другие устройства, например, источники инфракрасного излучения.

Однако все эти устройства значительно дороже, поэтому чаще всего используются водонагреватели мгновенного и накопительного действия с прямым нагревом воды резистивными нагревательными элементами, или ТЭНами. Ниже мы подробно рассмотрим конструкцию, принцип работы, преимущества и недостатки обоих типов электрических водонагревателей. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного снабжения горячей водой вашего дома, офиса или коммерческого помещения.

Накопительный водонагреватель

Конструкция накопительного водонагревателя довольно проста. Основным компонентом устройства является резервуар для воды, изготовленный из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из обычной стали, внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, которые улучшают его антикоррозийные характеристики. В накопительном баке установлен нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких нагревательных элементов. Нагревательные элементы могут быть "мокрыми" или "сухими". В первом случае нагревательный элемент находится в непосредственном контакте с водой, а во втором - помещен в трубу, которая нагревает воду.

Вся конструкция помещена во внешний кожух и изолирована от него специальным теплоизоляционным материалом. Термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматизации и информационным модулям, устанавливаются в резервуаре. Система управления, механическая или электронная, устанавливается на внешнем корпусе устройства. Ниже приведена классическая секционная схема накопительного нагревателя с минимально необходимым набором компонентов.

Как работает накопительный нагреватель? Это очень просто! Принцип работы нагревателя основан на свойствах воды при различных температурах. Как мы знаем из школьных уроков физики, теплая жидкость стремится вверх, а холодная - вниз. Именно на этом физическом явлении основаны все накопительные водонагреватели. Холодная вода поступает из нижней части устройства и нагревается нагревательным элементом. По мере подъема воды она удаляется из накопительного бака через штуцер для забора горячей воды. Сам процесс прост, но вся система требует установки дополнительных компонентов и систем как внутри резервуара, так и на защитном кожухе для надежной работы.

Внутри бака устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент помогает значительно уменьшить коррозию внутренних частей котла. Кроме того, в баке установлен термостат, который регулирует температуру воды и отключает нагревательные элементы при достижении желаемой температуры. На следующей иллюстрации показан весь процесс нагрева и забора горячей воды из бойлера.

Большинство электрических накопительных водонагревателей оснащены датчиками температуры, показания которых выводятся на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с предохранительным клапаном. Режимы работы котла контролируются электронными модулями или, в более простых моделях, механическими регуляторами. Преимуществами электрических водонагревателей являются возможность нагрева большого количества воды и низкое энергопотребление, а недостатком - высокая стоимость.

Проточный водонагреватель

Конструкция проточного водонагревателя существенно отличается от принципа работы накопительных устройств. Это устройство не имеет резервуара для сбора воды, а его нагрев осуществляется при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. Этот модуль представляет собой трубчатую конструкцию с нагревательными элементами, которые могут быть размещены снаружи или внутри конструкции. Лучшим материалом для нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может использоваться нержавеющая сталь или алюминий.

В дополнение к модулю нагрева воды в комплект поставки входят различные аксессуары. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора, при котором может работать водонагреватель. Датчик температуры и регулятор температуры (термостат) используются для управления режимом работы. Термопредохранитель отключает систему при превышении максимально возможной температуры подаваемой воды. На рисунке ниже показан вид в разрезе классического электрического водонагревателя мгновенного действия.

Как работает водонагреватель мгновенного действия? Даже школьник может понять этот процесс! На схеме показано, что холодная вода поступает в устройство через форсунку, а реле давления открывает доступ к нагревательному модулю. Если давление низкое, нагреватель не будет работать. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, отводится наружу и подается в смесительный кран для использования пользователем. Преимуществами электрических водонагревателей мгновенного действия являются их низкая стоимость и мгновенный нагрев воды, а недостатками - высокое энергопотребление и особые требования к проводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

Сегодня на российском рынке электрических водонагревателей представлено большее количество производителей, как отечественных, так и зарубежных. Конечно, чаще всего доминируют иностранные производители, такие как MTS или Lorenzi Vasco, но их продукцию нельзя назвать чистым импортом. Большинство компаний открывают в России собственные производства полного цикла, производя основные компоненты своей продукции. Это снижает производственные затраты и делает его доступным для широкого круга потребителей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой стала практически российским брендом.

Более двадцати лет компания Thermex успешно работает в России, открывая собственные заводы и поставляя на наш рынок высококачественные электрические водонагреватели. Модельный ряд этого производителя включает все виды электрического водонагревательного оборудования. Популярность водонагревателя Termex среди потребителей очень высока благодаря инновационным идеям, использованным при его производстве. Принцип работы водонагревателя Termex, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичной продукции других производителей. Но следует сразу сказать, что продукция компании завоевала доверие российских покупателей благодаря своим техническим характеристикам и доступной цене.

Каковы характеристики таких хороших водонагревателей от корпорации Termex? Это очень просто! Линейка продукции очень широка и позволяет практически каждому потребителю выбрать водонагревательное оборудование для своих нужд. Электрические накопительные водонагреватели Termex выпускаются в широком диапазоне внутреннего объема от 10 до 300 литров. Проточные водонагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть холодную проточную воду до необходимой температуры.

Другими преимуществами электрических водонагревателей Termex являются следующие технологические и конструктивные особенности:

• в водонагревателях мгновенного действия нагревательный модуль полностью изготовлен из меди, что повышает его надежность и долговечность;
• Линейка накопительных водонагревателей включает как круглые, так и плоские модели различной мощности и лаконичного дизайна;
• Высококачественная теплоизоляция изделий и автоматическое управление режимами позволяют значительно экономить электроэнергию;
• В некоторых моделях внутренняя поверхность бака покрыта биофарфоровым стеклом для предотвращения коррозии бака.
• В различных моделях используются как электронные, так и механические средства управления для оптимизации всего процесса нагрева воды;
• Баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой коррозионной стойкостью;

Кроме того, в ассортимент компании "Термекс" входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Где купить

Устройства для нагрева воды можно приобрести как можно скорее в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным, с точки зрения соотношения цена-качество, является вариант покупки в интернет-магазине Aliexpress. Обязательное долгое ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, поскольку теперь многие товары находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при оформлении заказа можно выбрать опцию "доставка из Российской Федерации":

Фотоэлектрический водонагреватель, 220-240 В, 3000 Вт	TINTON LIFE Многоразовый электрический водонагреватель с краном, светодиодный дисплей	Электрический водонагреватель, сенсорный экран
Водонагреватель мгновенного действия 3000 Вт	Водонагреватель без бака из нержавеющей стали, 8 л	Водонагреватель с электрическим краном

Заключительная часть

Выбор типа водонагревателя зависит от того, как вы будете его использовать, и от того, что вы можете себе позволить. Если вам нужна надежная система большого объема, следует отдать предпочтение устройствам хранения, независимо от стоимости. Для тех, кому горячая вода нужна здесь и сейчас в небольших количествах, идеально подходят водонагреватели мгновенного действия.

Видео по теме