Устройство проточного водонагревателя, принцип действия, схема, разновидности

Горячее водоснабжение дома или квартиры может быть централизованным, а может быть индивидуальным. Даже если у вас централизованная система подачи горячей воды стоит позаботиться и о резервном решении на случай её прекращения. Решить этот вопрос можно разными способами:

1. Установка водонагревательной газовой колонки. Требует согласования с газоснабжающей организацией, вытяжки.

2. Установка накопительного водонагревателя. Отличное решение, малая потребляемая мощность. В них обычно установлены ТЭНы 1-3 кВт, что позволит их подключить в квартире со стандартным количеством выделенной мощности (порядка 3.5 кВт в хрущевках).

Но есть огромный недостаток – накопительный водонагреватель сам по себе не тяжелый (20-30 кг), но в зависимости от модели он может накапливать от нескольких десятков, до нескольких сотен литров воды. Это может вызвать проблемы в монтаже такого нагревателя, например, в старом кирпичном или деревянном доме придется делать подставки, а не крепить его на стену.

3. Установка проточного водонагревателя. Его вес и габариты невелики, что позволяет его установить в шкафчике или под раковиной.

Давайте рассмотрим конструкцию проточного водонагревателя, его преимущества и недостатки.

Конструкция

Проточный водонагреватель состоит из:

• Корпуса.

• Теплообменника.

• ТЭНов.

• Системы управления. Состоит из терморегулятора и датчика протока. В зависимости от модели может быть дополнена индикацией, например выводом температуры на дисплей.

• Патрубков подключения к трубопроводу.

Теплообменником я называю узел, в котором происходит нагрев воды, обычно в нем установлен ТЭН. Чтобы вода протекая успевала нагреваться теплообменник должен быть как можно меньшим по объему, а ТЭН как можно мощнее. В миниатюрных моделях используются спиральные нагреватели, в крупных устанавливают несколько прямых ТЭНов.

Когда вы открываете воду, срабатывает датчик протока, он управляет обмоткой реле, которое подаёт питание на ТЭН. Когда вы отключите воду контакты датчика протока разомкнуться и ТЭНы отключатся. Если этого не произошло – сработает один из датчиков температуры.

Обычно их расположено два – один задает температуру воды, другой реагирует на критический нагрев. Второй датчик имеет ручное включение, если он сработал – придется снимать лицевую панель проточного водонагревателя и включать его. В зависимости от модели могут быть и другие датчики.

Это типовая электрическая схема проточного водонагревателя, где М – датчик протока, Т1 – терморегулятор, Т2-аварийный термостат с ручным включением, Р – реле.

На фото вы видите кнопку включения термостата.

Возможно упрощенное исполнение – без реле. Здесь датчик давления и термодатчик защитят ТЭНы от холостой работы.

Схема управления нужна чтобы включить ТЭНы, когда вы открыли воду, и выключить их когда вы закрыли воду или она закончилась.

Если такой тэн будет работать без протока воды, возможно повреждение трубопроводов, вследствие закипания воды, если будет работать в сухой среде – сгорит.

Накопительные водонагреватели хранят в себе воду, они состоят из накопительного бака и ТЭНа, принцип действия заключается в постепенном нагреве воды. В проточном – нужен моментальный нагрев.

Отсюда выходит главный недостаток проточных водонагревателей, чтобы обеспечить вас горячей водой с хорошим напором его мощность должна быть больше 5 кВт. Далеко не в каждом доме или квартире есть возможность подключать такие нагрузки. Зачастую максимальная мощность ограничена автоматом на 16-32А в электрощите . А для её увеличения нужно обращаться в снабжающую организацию с электропроектом и пакетом документов.

Такая конструкция обеспечивает горячей водой одну точку. То есть, если вы хотите чтобы горячая вода текла одновременно на кухне и в ванной – придется устанавливать два водонагревателя.

Типовые неисправности

Чаще всего в нагревательных приборах выходит из строя ТЭН . В проточных нагревателях он служит дольше, чем в накопительных, накипь на его поверхности появляется очень медленно.

От перегрева, как уже было сказано он защищен двумя датчиками температуры. Если тэн не будет охлаждаться он сгорит.

Один из датчиков настроен на температуру около 60°C, при достижении этой температуры цепь питания ТЭНа размыкается, при снижении температуры – замыкается. Повышение температуры может быть из-за плохого напора воды, засора труб и прочего. Второй датчик – аварийны, он сработает при достижении 90°C.

После того как нагреватель остынет, нужно снять его переднюю панель и вручную перевести датчик в нормальное положение, в котором его контакты замкнуты. Для этого на корпусе датчика есть кнопка.

Реле давления и датчик протока нужны для защиты ТЭНов при низком напоре воды и когда вы закрываете кран.

Все датчики со временем выходят из строя, их нужно просто заменить, их ремонт в большинстве случаев либо невозможен, либо нецелесообразен.

Если ТЭНы включаются через реле возможны следующие проблемы:

1. Обрыв или межвитковое замыкание катушки реле.

2. Подгорание контактной группы.

Есть и более простые неисправности: отгорание проводов, разрушение клеммников и прочее. Это происходит из-за того, что они находятся в условиях с повышенной температурой, изоляция проводов может нарушаться, пластиковый корпус клеммников становится хрупким – это и ведет к проблемам. В таком случае нужно просто восстановить поврежденные соединения и провода.

Подключение к трубопроводу

Проточный водонагреватель устанавливают в непосредственной близости к точкам потребления горячей воды:

• раковины;

• умывальники;

• кухни;

• ванны.

При этом в зависимости от исполнения могут быть для использования в ванне или умывальнике, с душем или комбинированные.

Мощные нагреватели можно использовать для водоснабжения нескольких точек, тогда схема подключения к трубопроводу выглядит следующим образом:

Аналогично газовой колонке или бойлеру, однако для того чтобы обеспечить горячей водой по две точки вам понадобится по меньшей мере 10-15кВт мощности. Поэтому в большинстве случае при таком подключении одновременно горячая вода может использоваться только в одной точке.

Кран-водонагреватель

Частным случает конструкции проточного водонагревателя – является кран с функцией нагрева воды. Мощность таких приборов обычно 1-3 кВт.

Этот проточный водонагреватель уже не представляет отдельный блок, в нём ТЭН находится в корпусе крана, он напоминает обычный смеситель, может работать как в режиме обычного крана холодной воды, так и как кран горячей воды. Это позволяет организовать систему горячего водоснабжения без разводки дополнительной «горячей» трубы.

ТЭН в таком нагревателе расположен в основании, из него выведен обычный гусак. Температура воды регулируется изменением потока воды. На более дорогих моделях присутствует дисплей с индикацией температуры.

Такие проточники способны нагреть воду, но при сильном напоре она нагреется от силы на 5-10 градусов. Это особенно критично если греть ледяную воду со скважины. Чтобы добиться высокой температуры придется прикрывать кран, но тогда будет низкий напор. Специфичное устройство, при этом лучше его подключать через УЗО или дифавтомат , а розетка должна быть заземлена, чтобы не получить напор воды под напряжением.

Заключение

Подведем итоги. Преимущества проточных водонагревателей:

• Не нужен газ, соответственно не нужно подключаться к трубе и оформлять документы в газоснабжающей организации.

• Малый вес и габариты позволяют спрятать в тумбочке под мойкой, в шкафчике или просто повесить на любой стене.

• Низкая стоимость. Их цена в 2 и более раз ниже, чем у бойлеров.

Недостатки:

• Большая мощность. Большинства проточных нагревателей имеют мощность более трех киловатт. Нужно прокладывать отдельный кабель, запитывать через отдельный автомат и УЗО.

• Следствие большой мощности – высокое потребление электроэнергии. Этот недостаток сводит на нет низкую стоимость, вы переплатите потом, когда придут счета за электроэнергию.

• Невозможность подключить в большинстве квартир и дач, опять же, из-за мощности.

• Крайне не рекомендуется использовать без заземления.

• Скорее всего, нельзя будет получить горячую воду из нескольких кранов одновременно.

Для сравнения тепловая мощность газовых проточных нагревателей (колонок) 15 и более киловатт, несложно сделать выводы об эффективности электрических и газовых водонагревателей. Мощность накопительного водонагревателя (бойлер) обычно около 2-х киловатт и его можно использовать практически в любой квартире, к тому же нагретая вода долго сохраняет своё тепло благодаря его теплоизолирующим свойствам.