Как выбрать электрический водонагреватель, его устройство и принцип работы

Основной параметр современной бытовой техники – экономичность. Выбирая микроволновую печь, холодильник, или водонагреватель, следует обратить внимание не только на его цену, но и минимальное потребление электроэнергии с максимальной отдачей в полезную работу. Поэтому расчёт качественного электродного водонагревателя должен начинаться с такого пункта как коэффициент полезного действия бытового прибора.

Электрический водонагреватель

Расчёт электродного водонагревателя

Перед тем, как приступить к выбору и покупке электрического водонагревателя, следует правильно произвести его расчёт. Расчёт не займёт много времени, следует только точно разобраться в процессе.

Как правильно рассчитать параметры электрического водонагревателя:

1. Определение оптимальной мощности. Основным нагревательным элементом данного бытового прибора является ТЭН, который состоит из спирали или трубки, пропускающей через себя электрический ток, и нагревающейся при этом. Всё тепло ТЭН передаёт в жидкость, которая находится в накопительном резервуаре.

От мощности ТЭНа зависит скорость, с которой нагревается воды до требуемой температуры. Но также данный параметр влияет и на расход электроэнергии: чем больше мощность, тем больше расход. Для примера: ТЭН, мощностью 2-2.5 кВт нагреет 100 литров воды за 3 часа. Но следует знать, что недостаточно мощный нагревательный элемент просто не справится с большими объёмами. ТЭН на 1 кВт просто не сможет нагреть 100 литров воды.

Оптимальным вариантом является водонагреватель с ТЭНом, мощность которого не превышает 2.5 кВт.

1. Определение объёма накопительного резервуара и его соотношения с мощностью ТЭНа. В водонагревателях объёмом до 60 литров допускается использование нагревательного элемента мощностью в 1.5 кВт. От 80 до 120 литров – не менее чем 2.5 кВт. Бойлеры на 200 литров требует одного мощного ТЭНа (5-7 кВт), или нескольких поменьше (3-4 кВт), а также прокладки отдельной электрической линии.

Вышеуказанные рабочие параметры являются основными, но также важно знать примерное потребление воды в доме или квартире которое вычисляется исходя из количества жильцов. Для средней семьи (3 человека) потребуется бойлер объёмом не менее 100 литров. На принятие душа уходит в среднем 4 литра в минуту, на мытьё посуды – 2-2.5 литра в минуту. Также следует учесть такие мелочи как мытьё рук и другие потребности. Поэтому лучшими водонагревательными объёмами приняты 80 и 100 литров.

Принцип работы электрического водонагревателя

Как работает данное устройство? В накопительный резервуар поступает холодная вода из центрального водопровода. Следует напомнить, что процесс нагрева начнётся только тогда, когда прибор будет подключён к электрической сети.

Холодна вода поступает в прибор по одному контуру, второй контур отвечает за транспортировку уже нагретой жидкости. В каждом водонагревателя установлен специальный элемент – рассекатель струи, который равномерно распределяет водяной поток по внутреннему объёму прибора. Равномерное распределение воды позволяет осуществить её постепенный нагрев. Жидкость нагревается снизу и постепенно поднимается наверх.

Установленный в каждом бойлере термостат, контролирует нагрев жидкости до заданной температуры. Некоторые производители бытовой техники устанавливают сразу 2 термостата в водонагреватель: один для регулировки нагрева жидкости, второй в качестве защитного (если первый придёт в негодность). В современных моделях бойлеров монтируются регулируемые термостаты, с помощью которого пользователь может установить требуемую температуру жидкости на выходе.

Устройство электрического водонагревателя

Принцип работы устройства, описанный выше, достаточно прост, именно поэтому любой водонагреватель обладает длительным эксплуатационным сроком – чем меньше элементов в системе, тем она больше работает. Теперь необходимо разобраться с общим устройством водонагревателя, это поможет своевременно определить неисправный элемент и, при необходимости, заменить его.

Как устроен электрический водонагреватель:

• Наружная часть устройства. В зависимости от стоимости устройство изготавливается из тонколистовой стали или твёрдого пластика повышенной прочности. Наружная часть устройства несёт больше дизайнерский характер, чем практический.
• Слой утеплителя. В зависимости от качества утеплителя определяется количество времени, за которое остынет нагретая жидкость. Чаще всего применяют пенополиуретан в жидком виде, который после заправки быстро превращается затвердевает. Утеплитель позволяет создать эффект термоса, а соответственно – необходимость частого включения нагревательного элемента.
• Внутренняя часть устройства. Сейчас для изготовления внутренних баков электрических водонагревателей использую нержавеющую сталь, стеклофарфор или дорогостоящее титановое напыление. В зависимости от качества используемого материала, повышаются не только теплоизоляционные качества, но и срок эксплуатации устройства.
• Электронагреватели. Наиболее распространённый нагревательный элемент – ТЭН. Основной принцип работы такого устройства – преобразование электрической энергии в тепло, соответственно – нагрев жидкости.

Пример качественного ТЭНа

• Трубки холодной и горячей воды. Расположены практически по всей внутренней поверхности бойлера.
• Электрическая часть прибора, в которую входит термостат, электронный термометр, лампы индикации, а также схема, обеспечивающая автоматический режим работы водонагревателя.
• Элементы крепежа. Две металлические пластины и набором дюбелей устанавливаются на стену, а на них крепится сам водонагреватель.

Основными врагами любого бытового прибора для нагрева воды являются коррозия и образование накипи на внутренних поверхностях бака. И если накипь можно устранить посредством «сухого нагрева» (ТЭН устанавливают в закрытую колбу), то для предотвращения коррозии используют магниевый анод. Магниевый анод – это элемент, который берёт на себя практически весь кислород из воды, что позволяет сохранить материал внутреннего бака.

Магниевый анод

Как правильно выбрать водонагреватель для частного дома

Жизнь в частном доме подразумевает большое количество забот, одной из которых является постоянное обеспечение горячей воды, так как горячей воды в центральном водопроводе практически никогда не бывает. Перед тем как выбирать водонагреватель для частного дома, необходимо обратить внимание на некоторые важные вещи.

Бытовое помещение для бойлера

Если водонагреватель не будет использоваться исключительно для бытовых нужд, например, для мытья посуды, то такой прибор должен обладать большой мощностью – не менее 5-7 кВт. Только такая мощность обеспечит нагрев воды объёмом до 200 литров за 2.5-3 часа, при условии, что в доме проживает семья из 4-5 человек.

Очень редко в частном доме живут 2-3 человек. Но если семья небольшая, то достаточно будет смонтировать бойлер объёмом до 100 литров, которых вполне хватит не только для членов семьи, но также и для решения бытовых проблем.

Перед тем, как обзавестись бойлером с большим объёмом, обязательно следует уточнить о его рабочем напряжении, ведь для работы мощного нагревательного элемента может потребоваться подвод рабочего напряжения в 380 В. Для 380 В, в домашней электрической сети должно быть минимум 2 рабочих фазы, что не всегда предусматривают хозяева домов.

Выбираем электрический водонагреватель для дачи

Наличие дачи или небольшого загородного дома также требует установки минимального количества необходимых бытовых приборов. Хозяевам вряд ли потребуется посудомоечная машина, но водонагреватель просто незаменим.

Обыкновенно дача представляет из себя небольшой одноэтажный домик, внутренняя площадь которого не превышает 25 м². Многие хозяева предпочитают даже сделать душ на улице, вода в котором нагревается на протяжении всего дня. Поэтому количество горячей воды может быть минимальным.

Небольшой бойлер для дачи

Хорошим вариантом для дачи станет бойлер, объёмом до 35 литров, нагрев которого до высокой температуры происходит максимум за 40-50 минут. Нагрев большего количества воды приведёт только к перерасходу электроэнергии и лишним тратам, а 35 литров вполне хватит, чтобы принять душ и помыть посуду.

Схема обвязки электрического водонагревателя

Одним из важных факторов, влияющих на срок эксплуатации водонагревателя, является колебание давления воды в накопительном резервуаре прибора. Для правильной эксплуатации устройства, необходимо правильно и точно выполнить его обвязку.

Правильная схема обвязки с подробным указанием рабочих элементов

И если со схемой обвязки проблем возникнуть не должно, то не все пользователи знают значение элементов, расположенных на ней.

Описание основных элементов обвязки:

• Обратный клапан. Монтируется на водонагреватели объёмом до 80 литров. Основная работа обратного клапана заключается в пропускании воды только в одну сторону. При снижении давления в системе, обратный клапан закрывается и не пропускает сквозь себя водяной поток.

Обратный клапан

• Предохранительный клапан. Принцип работы немного отличается от обратного клапана. Заключается в том, что при превышении установленного давления, клапан открывается и сбрасывает теплоноситель. Для этого в системе водонагревателя должен быть предусмотрен отдельный патрубок.
• Регулятор давления. Регулятор давления является одним из основных элементов системы водонагревателя, который не только продлевает его срок эксплуатации, но также позволяет сократить расход воды. Принцип работы регулятора давления заключается в контроле потока воды на вводе в устройство.

Регулятор давления для бойлера

• Расширительный бак. Устанавливается на системах, объём которых превышает 80 литров, когда обратный клапан уже не справляется. Состоит из двух камер (воздушной и водяной), а также пропускной мембраны.

Пример расширительного бака для бойлера

• Термостатический смеситель. Обеспечивает более быстрое смешение горячего и холодного потоков. После установки такого элемента не только увеличивается производительность водонагревателя, но и снижается расход электроэнергии.

Термостатический смеситель

Также очень важно установить в системе и вовремя производить замену фильтра тонкой очистки, который позволяет продлить эксплуатационный срок водонагревателя.

Плюсы и минусы электрического водонагревателя

Основные плюсы электрических водонагревателей:

• Разнообразие продукции. Сейчас практически все производители бытовой техники выпускают электрические водонагреватели. Поэтому пользователь может выбрать как недорогие устройства объёмом до 30 литров, так и большие ёмкости до 200 и более литров. Функционал у приборов разный, что также влияет на цену.
• Доступная ценовая политика. Электрические водонагреватели со стандартным функционалом вполне доступны по своей цене. Многие производители бытовой техники предоставляют пользователям кредит или хорошие условия рассрочки на определённый период.
• Длительный срок эксплуатации. Из-за своей простоты и минимального количества элементов в системе, электрические водонагреватели достаточно долговечны. Чаще всего в негодность приходит нагревательный элемент, который можно быстро заменить.
• Удобство и быстрота монтажа. Водонагреватель можно установить и подключить к электрической сети самостоятельно, для этого следует только ознакомиться с инструкцией. Может понадобиться второй человек только когда бак необходимо будет повесить на стену.

Помимо преимуществ, у электрических водонагревателей есть и свои недостатки. Например, при больших объёмах внутреннего бака существенно усложняется процесс монтажа, также может потребоваться отдельное помещение, так как ёмкость объёмом в 200 литров достаточно проблематично повесить в ванной комнате.

Опубликовано 16.07.2018 Обновлено 03.03.2021 Пользователем digrand

Автор статьи

Сергей Зайцев

Мастер по ремонту стиральных, посудомоечных машин, холодильников, кулеров, кондиционеров, варочных панелей, духовых шкафов и прочей бытовой техники. Опыт работы более 7 лет. Имеет профильное техническое образование.

Задать вопрос