что значит гидравлическое управление водонагревателем
Система управления электрическим водонагревателем — как выбрать
Электрический водонагреватель нашёл широкое применение благодаря своим хорошим технико-экономическим показателям. Его работа может управляться с использованием различных систем: гидравлической и электронной.
Давайте разберёмся, чем они отличаются друг от друга.
Накопительный водонагреватель с электронным управлением Ariston ABS ANDRIS LUX ECO 10U
Гидравлическая
В принципе работы гидравлической системы управления электрическим водонагревателем нет ничего сложного:
Накопительный водонагреватель Electrolux EWH 10 Rival O
Обычно продаются устройства с гидравлической системой управления, имеющие одну ступень мощности. Показатель мощности начинается с 6 кВт. Если поток воды — слабый, то нагреватель может попросту не включиться.
Следовательно, осуществляя выбор водонагревателя, обязательно обращайте внимание на порог напора, при котором устройство будет прекращать работу.
Явный недостаток таких приборов — это то, что они не могут сохранять определенную температуру на протяжении длительного времени. К тому же они не защищены от попадания воздуха.
Для того, чтобы не происходили скачки температуры, специалисты рекомендуют применять водонагреватель с гидравлической системой управления для нескольких точек забора.
Обычно гидравлический тип управления присущ дешевым образцам бытовых водонагревателей и устанавливают такие агрегаты в маленьких помещениях.
Приведем несколько примеров водонагревателей с гидравлическим типом управления:
Электронная
Водонагреватели, предлагаемые сегодня производителями, оснащены специальными датчиками и микропроцессорами, отвечающими за напор воды и мощность ее нагрева. Система управления производит автоматическое регулирование процесса функционирования устройства для нагрева воды. Главная ее задача заключается в том, чтобы подаваемая вода имела оптимальную температуру.
Существует два вида электронных систем управления водонагревателем:
Осуществив выбор нужной системы управления водонагревателем, вы сможете получить комфортное водоснабжение.
Водонагреватели, имеющие электронный тип управления, отлично подойдут для абсолютно любого типа жилья. Недостатком является их достаточно высокая цена. Если электроника выйдет из строя, то придется осуществлять замену всего блока.
Примеры нагревателей воды с электронным типом управления:
Управление водонагревателем
Управление водонагревателем. Механическое или электронное, какое лучше выбрать по типу. Блоки, модули, платы и панели популярных моделей.
Механическое или электронное управление водонагревателем
Водонагреватели с механическим управлением существенно дешевле моделей, оборудованных электроникой. При этом электронное управление позволяет уменьшить общие затраты на согревание воды.
Электронный модуль водонагревателя в автоматическом режиме анализирует параметры воды на входе и выставляет оптимальную мощность работы. Это обеспечивает быстрое достижение нужной температуры и поддержание ее параметров в дальнейшем.
Тем самым, на нагревание тратятся исключительно оптимальные ресурсы. Это происходит без перерасхода электрической энергии или газа. Электронное управление водонагревателем дает лучшую энерго эффективность оборудования.
Так, современные приборы с электронным модулем управления запоминают действия пользователей и их потребность в горячей воде на протяжении недели. По результатам анализа выстраивается оптимальный алгоритм работы, позволяющий минимизировать затраты электроэнергии. Блок управления водонагревателем запоминает время суток, на которое приходится наибольшее потребление. По этой информации заблаговременно включается нагреватель, чтобы получить к нужному времени достаточный объем горячей воды.
Это значительно сокращает расходы электрической энергии, так как устройство не работает постоянно для обеспечения заданной температуры. С другой стороны, у потребителя всегда достаточно горячей воды.
При изменении расхода горячей воды анализ осуществляется заново. По мнению специалистов, экономия электрической энергии достигает 26 % в год.
Бюджетные водонагреватели, имеющие электронное управление, обеспечивают температуру воды только до того момента, пока потребление воды не увеличится. При повышенном расходе параметры воды не будут сохраняться на стабильном уровне.
Гидравлическое управление водонагревателем
Является самым старым вариантом, широко применяющимся и в настоящий день. Данное управление водонагревателем работает по принципу: внутри устанавливается специальный блок, имеющий мембрану и шток. Шток воздействует на электрический выключатель. Выключатель рассчитан на 3 положения:
При потреблении воды мембрана смещается, шток толкает выключатель. При небольшом потреблении воды включается первый режим мощности. Значительное расходование воды вызывает включение обоих режимов.
В бюджетных приборах имеется лишь одна ступень мощности. Обычно, это водонагреватели с мощностью не более 5 кВт.
Термостат
Представляет собой устройство, предназначенное поддерживать заданную пользователем температуру воды в водонагревателе. Осуществляется способом включения и отключения нагревательного элемента. Конструкция термостата определяет максимально возможную температуру воды в баке. У бюджетных моделей она достигает 60 градусов. В более продвинутых аппаратах она составляет 85 градусов.
Такие ограничения температуры связаны и заботой о безопасности. По нормативам допустимая температура горячего водоснабжения не должна превышать 60 градусов.
Что такое водонагреватель?
Сегодня для организации водоснабжения в дачном доме или городской квартире многие используют бойлер. Он позволяет полностью обеспечить потребность членов семьи в горячей воде, а также делает жизнь людей более комфортной и беззаботной.
Из чего состоит водонагреватель: конструкция и основные детали
Для того чтобы ответить на этот вопрос изначально необходимо определить, что такое водонагреватель. Это устройство, которое используется для водоснабжения в квартире или загородном коттедже. Они различаются в зависимости от размеров, функциональности и производительности, а также вида топлива и способа нагрева воды.
Существует два типа бойлеров – накопительный и проточный. В первом случае нагреватель оборудован специальной емкостью с разным объемом, в которой скапливается вода. Внутри бака установлен нагревающий элемент, поддерживающий температуру на определенном уровне в течение длительного времени. Однако при израсходовании всего объема потребуется время для ее последующего нагрева.
Проточные модели идеально подходят для небольших квартир. Поскольку в конструкции отсутствует бак они не занимают много места. Нагрев происходит во время прохождения воды через специальный нагревательный элемент. Недостатком этого типа бойлеров является недостаточная температура нагрева, которая в свою очередь зависит от производительности оборудования.
Основным конструктивным элементом внутреннего устройства бойлера является ТЭН. Существует стеатитовый и электрический трубчатый нагревательный элемент для водонагревателя. В первом случае ТЭН в виде трубки установлен непосредственно в баке, а во втором – стержня с оболочкой из нержавеющей стали.
«Сухие» элементы для нагрева обладают компактными размерами, что увеличивает срок службы бойлера. Но они не являются универсальными, поэтому разрабатываются индивидуально для каждого типа нагревателя. Длительность эксплуатации «мокрого» ТЭНа составляется около 5 лет, что гораздо меньше предыдущего варианта. Но этот элемент с легкостью поддается замене даже без необходимости слива воды из устройства.
Нагреватели также различаются в зависимости от типа топлива. Самыми дешевыми являются газовые модели, поскольку газ значительно дешевле электрической энергии. Но при этом их установка требует согласования с регламентирующими органами. Электрические нагреватели отличаются простой установкой и эксплуатацией. При этом в зависимости от площади коттеджа или квартиры используются устройства с разной мощностью.
Твердотопливные модели могут работать на дровах и угле. Их в основном используют в загородных домах и коттеджах, а также для подогрева воды в бассейнах. Еще одной разновидностью является комбинированный аккумуляционный бойлер. Он может работать на разном топливе – газе, сухой древесине, электричестве, а более современные модели оснащены инновационными солнечными коллекторами. Они являются более экономичными, поскольку значительно снижают затраты владельца на топливо.
Гидравлическое управление водонагревателя: что это такое?
Все бойлеры отличаются в зависимости от типа управления. Он может быть электронным или гидравлическим. Первый вариант является идеальным решением для квартир и особняков. Бойлер в этом случае имеет электронный блок, который автоматически измеряет температуру и регулирует мощность оборудования для достижения оптимальных параметров.
В проточных моделях очень часто используется гидравлическое управление водонагревателя. Что это значит и как влияет на процесс эксплуатации оборудования? Основной элемент в этих устройствах – это датчик потока. При открытии крана возникает напор и включается ТЭН, когда кран закрывается – нагревающий элемент отключается.
Обычно эти приборы имеют два уровня мощности, которые могут быть использованы для подогрева воды в разное время года. Модели с гидравлическим типом управления дешевле по сравнению с электронными, но качество работы находится в прямой зависимости от мощности оборудования и напора.
Сегодня для горячего водоснабжения может быть использован водонагреватель проточный или накопительный. Что лучше и эффективнее справляется со своими задачами? Оба этих устройства имеют как преимущества, так и недостатки. Выбор определенной модели необходимо осуществлять в зависимости от места установки, мощности, производительности, давления, объема используемой воды и количества проживающих в квартире или доме.
Мы вам рассказали об основных особенностях и разновидностях этого типа оборудования, поэтому вопросов, связанных с тем, из чего состоит водонагреватель у вас не должно возникнуть. Это высокотехнологичное оборудование сможет сделать жизнь любого человека более комфортной, беззаботной и приятной.
Устройство и принцип работы накопительного водонагревателя
Содержание
Содержание
Накопительный водонагреватель, в отличие от проточного, постоянно содержит в себе заданный объем воды, который нагревается и поддерживается в определенных температурных пределах. Из чего состоит бойлер и как обеспечивает постоянный запас горячей воды, мы расскажем в данной статье.
Конструкция
Накопительные водонагреватели разделяются по способу передачи тепловой энергии к жидкости на модели прямого или косвенного нагрева.
По типу применяемых энергоресурсов выделяют электрическое и газовое оборудование.
Наиболее распространенными в быту являются электрические бойлеры прямого нагрева. Поэтому на его примере мы рассмотрим конструктивные особенности устройства:
Внешний корпус — предотвращает разрушение теплоизоляции и дополнительно защищает бойлер от механических воздействий извне.
Теплоизоляция — замедляет естественное остывание воды в баке за счет теплообмена с окружающей средой.
Внутренний бак — заполняемая водой емкость.
Трубка подачи холодной воды — точка подачи жидкости из центральной или локальной системы к бойлеру.
Трубка отбора горячей воды — узел подключения нагретой жидкости к смесителям и кранам в жилище.
Нагревательный элемент — у электрических моделей представлен тэном.
Магниевый анод — выполняет защитные функции основных элементов от разрушающего воздействия электрохимических процессов.
Термостат — фиксирует и регулирует температуру жидкости.
Блок управления и сигнализации — позволяет регулировать величину нагрева, контролировать текущие процессы, устанавливать режимы работы.
В каталоге накопительных водонагревателей представлены модели различной ценовой категории. Что обусловлено отличиями комплектующих элементов и их характеристиками.
Корпус
Помимо защиты теплоизоляции выполняет декоративную функцию и повторяет форму внутреннего бака водонагревателя. Могут быть из металла или полимерных материалов. Конструктивно изготавливаются плоскими, цилиндрическими, прямоугольными (призмовидными), узкими.
По способу фиксации на стене существуют вертикальные и горизонтальные модели. Первый вариант более востребован за счет высокой энергоэффективности и быстрого нагрева. Второй тип актуален в помещениях с низкими потолками или местах, где размещение стандартного накопительного водонагревателя невозможно. Также существуют универсальные модели, которые допустимо располагать и горизонтально, и вертикально.
Теплоизоляция
Выполняется слоем вспененного полиуретана или поролона, заполняющего пространство между корпусом и баком. Вещество отличается большим количеством воздушных включений.
Чем больше слой теплоизоляции, тем дольше происходит передача тепловой энергии от теплоносителя к окружающей среде. Достаточной толщиной считается теплоизоляция от 3 см и более. Нагретая вода длительно сохраняет заданные тепловые показатели, снижая потребность в повторном включении нагревательного тэна.
Предназначен для наполнения нагреваемой жидкостью, поэтому обязательно должен обеспечить надлежащую прочность и герметичность. Бак, не выдерживающий давления воды, может покрыться трещинами и преждевременно выйти из строя.
В основе бака используется сварная стальная конструкция, которую изнутри покрывают антикоррозийным составом:
В зависимости от модели накопительного водонагревателя объем бака варьируется в пределах от 10 до 200 л. Размеры подбираются в соответствии с количеством человек, использующих горячую воду и точек водозабора.
Количество человек, потребляющих горячую воду
Количество человек, потребляющих горячую воду друг за другом
Количество водозаборных точек в доме
Минимальный объем бойлера, л
Нормальный объем бойлера, л
Некоторые производители изготавливают бак полностью из нержавеющей стали. Такие баки защищены от коррозии, устойчивы к воздействиям агрессивных веществ до момента нарушения защитного слоя.
Трубки холодной и горячей воды
Вода из системы подается через специальный патрубок, выведенный в нижнюю часть бака. Дополнительно трубка холодной воды ограничивается рассекателем — барьером, препятствующим смешиванию нагретой и холодной жидкости.
Трубка для отбора горячей воды выведена в верхнюю часть бака, где скапливается наиболее горячий слой.
Если в подключенном накопительном водонагревателе открутить выходной шланг, жидкость вытекать не будет. Максимум выльется 0,3–0,5 л из верхнего слоя, а все, что ниже уровня, останется в баке.
Та же ситуация, если открутить только шланг подачи холодной воды. Перекрытый выход не даст замещения воды воздухом, и движение жидкости будет слабым или вовсе не начнется. Дополнительным препятствием на пути слива воды с бака выступает обратный клапан.
Тэны состоят из нити накала в керамическом или кварцевом наполнителе и электрических выводов. Омическое сопротивление нити определяет мощность нагревателя. Некоторые виды бойлеров могут оснащаться несколькими тэнами для повышения производительности и возможности экономии электроэнергии. Конструктивно все электрические тэны разделяются на мокрые и сухие.
Сухие тэны закрыты стеатитовым или керамическим кожухом, внутри которого расположен нагревательный элемент, отделенный от диэлектрической колбы воздушным зазором. В более дорогих моделях зазор заполняется маслом, у которого выше теплопроводность и больше энергоэффективность.
Представлен в виде магниевой трубки в центре бака водонагревателя. Является более активным элементом, чем медь, покрывающая тэн. Поэтому оксид кремния выпадает в виде осадка именно на магниевом аноде, увеличивая продолжительность службы нагревательного элемента.
Термостат
Измеряет температуру воды в текущий момент. В случае нагрева до установленного предела, к примеру, 75°С, отключает цепь питания. В накопительных водонагревателях могут использоваться механические или электронные термостаты.
Механический контролирует температуру за счет биметаллической пластины, которая деформируется от нагрева и перемещает контакты. Электронные модели оснащаются терморезистором, который изменяет свое оммическое сопротивление пропорционально степени нагрева.
Блок управления
Представлен кнопочным или сенсорным модулем в нижней части накопительного водонагревателя. Термометр может выполняться стрелочным или на электронном табло. Позволяет выставлять максимальную температуру нагрева, переключать режимы работы.
Современные модели могут включать в себя дистанционное управление через мобильное приложение. Некоторые оснащены функцией почасового программирования на сутки или неделю.
Принцип действия
Смонтированный и правильно подключенный к системе водоснабжения бойлер работает по следующему принципу:
Давление в емкости снижается, пока не станет меньше напора от патрубка с холодной водой.
Открывается обратный клапан, который не позволяет воде вернуться из накопительного водонагревателя обратно в систему, и обеспечивает подачу новой порции жидкости из трубопровода.
Рассекатель, установленный над патрубком подачи холодной воды препятствует смешиванию с уже нагретой жидкостью. Холодный поток заполняет нижний объем, сохраняя верхний слой теплым.
При достаточном заполнении холодной водой погружной датчик температуры остывает и замыкает контакты цепи питания нагревательного тэна.
Тэн, расположенный в нижней части бака, подогревает холодную воду. За счет конвекции теплая жидкость поднимается вверх, освобождая место для холодного потока.
При заполнении бака давление воды восстановится и перекроет обратный клапан.
Вода постепенно нагреется до установленной температуры. По достижении данной отметки термостат даст сигнал на отключение тэна.
Накопительный водонагреватель останется в таком состоянии до тех пор, пока не начнется повторное использование горячей воды или пока жидкость в баке не остынет естественным способом. За счет теплоизоляции бойлера естественное остывание занимает несколько часов.
Подводя итоги
Накопительный водонагреватель отлично подходит как для квартир, так и для частных домов и дач. Правильно подобранная модель в течении многих лет может обеспечивать горячей водой всю семью.
Слабым местом любого бойлера является нагревательный элемент, страдающий отложениями известкового налета. Жесткая вода может разрушить тэн за несколько лет. Поэтому всем накопительным водонагревателям рекомендуется проводить периодическое техобслуживание с заменой магниевого анода.
Как устроен проточный электрический водонагреватель
Содержание
Содержание
Есть давняя традиция — воду нагревать. Это приходится делать независимо от того, где вы живете — в квартире или частном доме. Для этой цели используют накопительные и проточные нагреватели, которые работают от различных источников энергии. В данной статье расскажем подробно про проточные электрические водонагреватели (далее — ПЭВН).
Если максимально кратко описать принцип работы ПЭВН, то получим следующее:
Холодная вода поступает в устройство непосредственно из магистрали;
Вода непрерывно проходит через нагревательный контур прибора;
На выходе из прибора получаем горячую воду.
Теперь более подробно рассмотрим как это работает.
Устройство ПЭВН
ПЭВН конструктивно можно поделить на два типа: универсальный и «кран мгновенного нагрева». Водонагреватели первого типа выполнены в виде закрытого корпуса с двумя патрубками для впуска и выпуска воды. Такие ПЭВН монтируются вблизи точки водоразбора, например, над раковиной. Некоторые приборы поддерживают работу с несколькими точками. В качестве примера рассмотрим внутреннее устройство одного из подобных ПЭВН фирмы Thermex.
На видео показан разбор этого же водонагревателя:
Механизмы безопасности ПЭВН
Сразу после впуска холодной воды в приборе располагаются датчики протока и температуры. Первый измеряет давление воды и при достижении заданного уровня генерирует сигнал на своих контактах. Именно этот сигнал служит отправной точкой для работы остальной схемы. Если давление падает ниже порогового значения, цепь размыкается. Так работает защита от «сухого хода».
Следующий обязательный элемент — термовыключатель. Существует несколько вариантов исполнения. В самых простых моделях термовыключатель подключен к нагревательному контуру и размыкает его при срабатывании. В некоторых моделях устанавливается дополнительный предохранитель с механическим включением. Для возврата его в исходное состояние придется открыть корпус и нажать кнопку. Ниже приведена принципиальная схема такого ПЭВН.
В приборах с электронным управлением температура контролируется по показаниям выходного термодатчика. Плата управления следит, чтобы своевременно отключить питание нагревательного контура. По такому принципу реализована защита от перегрева.
Третий компонент, защищающий прибор от выхода из строя — предохранительный клапан. Он срабатывает при гидроударе или повышенном давлении воды. При стравливании давлении из предохранительного клапана может просачиваться вода. При использовании предохранительного клапана необходимо позаботиться о дренажной системе.
Нагревательные элементы ПЭВН
Остановимся подробнее на процессе нагрева воды. В большинстве приборов контур состоит из закрытой колбы и находящихся внутри нагревательных элементов — трубчатых (ТЭН) или спиральных. Они подключаются через управляющее реле к цепи питания и преобразуют электрическую энергию в тепловую. Клеммы находятся снаружи колбы, их контакт с водой исключен. Колба обычно используется медная, есть варианты из термостойкого пластика и нержавеющей стали.
ТЭНы бывают медными или стальными, при этом металлы легируют и наносят защитный слой, чтобы лучше противостоять образованию накипи. Именно накипь — злейший враг металлических элементов, неизбежно приводящий к их износу.
Известны также и «сухие» ТЭНы. Это продвинутая версия, в которой исключается контакт нагревателей с водой. Вместо этого ТЭНы помещаются в защитную металлическую колбу, которая уже участвует в теплообмене. Для сухих ТЭНов есть апгрейд — керамический наполнитель. Он служит накопителем тепла, поскольку плавно нагревается и остывает, имеет увеличенную рабочую площадь.
Спиральные элементы изготавливают из специальных сплавов. При протоке воды спираль вибрирует и сбрасывает с себя известковые отложения. В целом спиральный элемент более устойчив к работе в жесткой воде.
Плата управления
Плата управления отвечает за сохранность прибора и его корректное функционирование. Напомним про два обязательных защитных механизма, рассмотренных выше: защита от работы без воды и защита от перегрева. Следующая важная функция — управление температурным режимом. В случае бюджетных моделей с механическим управлением это может быть простое включение и выключение ТЭНов или регулировка их мощности. В более дорогих ПЭВН с электронным управлением можно задавать температуру. Тогда в приборе появляется контроллер, который отрабатывает обратную связь по температуре и давлению воды и управляет мощностью нагрева. Такие модели комплектуются дисплеем и несколькими сенсорными кнопками для интеллектуального управления.
Цепь питания
Заключительная часть, которую рассмотрим — цепь питания. ПЭВН — это мощный потребитель, требующий особого внимания к проводке и соединениям. Поэтому в приборе находится крупная клеммная колодка. Это не случайно — провода должны быть подходящего сечения. Минимальные значения указываются в документации на прибор.
В цепь питания входят клеммы нагревателей и плата управления, от которой запитывается вся остальная электроника прибора. ПЭВН, рассчитанные на несколько точек потребления, обладают мощностью в несколько десятков киловатт и питаются от трехфазной сети. Для защиты от поражения током кабели питания прибора снабжаются УЗО.
Краны мгновенного нагрева
Отдельную нишу занимают так называемые «краны мгновенного нагрева». Это ПЭВН, выполненные в виде смесителя. Устройство таких ПЭВН немного отличается. Здесь ТЭН находится либо в основании смесителя в горизонтальном положении, либо внутри излива в вертикальном.
В таком приборе реализовано гидравлическое управление. Напор и температура находятся в обратной зависимости и регулируются ручкой смесителя. Электроники здесь практически нет, но все рассмотренные защитные механизмы быть обязаны. На некоторых моделях есть дисплей, на который выводится температура, измеряемая термодатчиком.
Проточный электрический водонагреватель — полезный в быту прибор. Принцип его работы прост, но подразумевает потребление большого количества электроэнергии. Помните об этом при выборе нагревателя и подключения его к электросети.