Проточный водонагреватель: принцип работы, советы по установке

Бытовой комфорт в понимании каждого потребителя благ современной цивилизации — это не только отказ от «удобств во дворе», но и постоянное присутствие горячей воды в водопроводном кране. Отечественные реалии с сезонными проверками-неполадками водопроводной и отопительной систем с отключением подачи горячей воды от двух недель еще недавно принуждали людей греть воду самостоятельно, чтобы помыться.

Схема использования проточного водонагревателя.

Конечно, такие утомительные и малоэффективные санитарно-гигиенические процедуры никому удовлетворения не приносили. И как только на сантехническом рынке стали появляться первые водонагреватели, понятие «бойлер» плотно вошло в быт каждой семьи. Установка водонагревателя в городских квартирах, частных домах и даже на дачах получила широкое распространение. А так как спрос рождает предложение, в продаже появились различные модели таких приборов от разных производителей.

Преимущества проточного водонагревателя

Основной принцип конструирования водонагревателя — как проточного (мгновенный нагрев поступающей воды), так и накопительного (заблаговременный нагрев) — определяет все остальные его характеристики.

Схема электрического проточного водонагревателя.

На сегодняшний день все больше потребителей после увлечения приборами накопительного типа и приобретения опыта неудобств его использования предпочитают альтернативный проточный вариант. Он экономит не только площадь помещения благодаря своему компактному размеру, в отличие от габаритов бойлера, но и время своего владельца, что в настоящее время очень важно. К примеру, для получения 10 л горячей воды нагреватель накопительной модификации будет работать 25 мин, 100 л придется дожидаться около 5 часов. А проточный водонагреватель моментально и без перерывов выдаст неограниченное количество воды, стоит только повернуть ручку крана.

К тому же он не отнимает время на регулярные визиты мастеров-наладчиков, ибо мало подвержен коррозии из-за отложений накипи внутри конструкции и исправно работает без технического обслуживания. И хотя во включенном состоянии электрический водонагреватель проточного типа потребляет пиковую мощность энергии, в целом затраты электроэнергии оказываются меньшими, чем у накопительного устройства, нуждающегося в длительном времени нагрева и поддержании стабильной температуры воды.

Конструкции проточного водонагревателя

У всех приборов нагрева воды проточного типа задействована единая схема работы: холодный водяной поток проходит через корпус, внутри которого нагревательный элемент придает воде более высокий уровень температуры.

Стоит только включить кран, и в водонагревателе автоматически сработает реле давления, за время от 3 секунд до 2 минут нагревательный элемент придаст воде ту температуру, которая задана вручную при помощи специального регулятора.

Внутри прибор оборудован еще и прерывателем, отключающим электрический ток в случае превышения критического уровня температуры. А от перепадов напора воды защищает стабилизатор давления. Один проточный водонагреватель от другого отличается только по типу нагревательного элемента, системе управления и принципу функционирования.

Особенности различных моделей проточных водонагревателей

Схема устройства проточного водонагревателя.

1. Типы нагревательного элемента. Этот основной элемент конструкции может быть представлен в виде спирали (открытый тип) или ТЭНа (закрытый тип). Открытый элемент являет собой пластиковый корпус с пластиковыми трубками, внутри которых находится проволочная спираль. Электрический ток, проходящий по спирали, нагревает омывающий ее тонкий слой воды. Закрытые ТЭНы более пожаробезопасны, так как в этом случае нагревательный элемент заключен в медную или латунную колбу и не контактирует с водой.
2. Система управления. Для того чтобы включить или выключить нагрев воды и поддерживать заданную температуру, применяются механическая или электронная системы управления. При механической системе внутри водонагревателя располагается гидравлический блок с мембраной, которая смещается при подаче воды и через шток выталкивает рычаг выключения. Однако на слабый напор воды гидравлика может не среагировать, и нагрева воды не произойдет. Электронная система управления при помощи микропроцессоров и датчиков обеспечивает постоянство нужной температуры воды при любой исходной температуре и любом напоре, а также сама задает необходимую мощность для нагрева, экономя электроэнергию.
3. Принцип функционирования: напорный и безнапорный. Внутри напорных моделей вода всегда пребывает под давлением сети водопровода. При правильно подобранной мощности и монтаже данного водонагревателя возле стояка водоснабжения можно получать горячую воду из нескольких домашних кранов.

Безнапорный водонагреватель слабее по мощности, работает только на один кран. Внутреннее давление в этом приборе соответствует уровню атмосферного давления. На входе водного потока в прибор устанавливают кран для регулирования высокого давления воды в трубах, на выходе же происходит свободное вытекание воды. Всегда комплектуется душевой насадкой или специальным смесителем с входной трубкой воды в смеситель, трубкой, подающей воду к нагревателю, и трубкой соединения с изливом смесителя.

Критерии для выбора водонагревателя

Схема безнапорного водонагревателя.

Большой ассортимент приборов для проточного нагрева воды представлен на рынке по причине различных требований покупателя. Если одним водонагреватель нужен только в летний сезон (принять душ, помыть посуду), когда исходная температура в кране достаточно теплая сама по себе, то мощный и энергозатратный механизм 8-27 кВт будет дорого обходиться. Однако в случае желания регулярно пользоваться нагревателем для приема ванны и параллельно иметь горячую воду в кухонном кране нормального напора покупка маломощного прибора 3,5-6 кВт будет бессмысленной.

При покупке водонагревателя следует обратить внимание, сколько литров за минуту способен нагреть прибор. Данные о его производительности (л/мин) всегда указываются в инструкциях для пользователя. Сравнив показатель производительности водонагревателя с фактическим использованием воды в своей квартире, покупатель может определиться с выбором его необходимой мощности.

Личный расход воды просчитывается опытным путем: под душевую лейку подставляют ведро, включают воду и засекают, за сколько времени оно наполнится. Если при объеме ведра в 8 л понадобилась минута на его заполнение, расход воды составляет 8 л/мин, за полминуты — 16 л/мин. В случае желательной работы нескольких кранов одновременно придется просчитать расход воды из всех точек водопровода.

А необходимую мощность водонагревателя, соответствующую запросам покупателя, рассчитывают, используя формулу P = Q×(t1 — t2)×0,073, где мощность P равна протоку Q в л/мин, умноженному на разницу температур воды на выходе и входе водонагревателя t1 — t2 и умноженному на константу 0,073. Например, при протоке воды в 8 л/мин для получения воды в 40 градусов при исходной ее температуре 7 градусов нужная мощность прибора составит: Р = 8×(40-7)×0,073 = 19,3кВт.

Чертеж сухого тэна.

Но для полного комфорта маломощные однофазные (до 12 кВт) проточные обогреватели не подходят, а энергоемкие (12-27 кВт), работающие на трехфазной сети, выдерживает далеко не каждая электропроводка. Мощные устройства даже не комплектуются вилкой и сетевым шнуром, чтобы их владелец не додумался включить прибор в домашнюю розетку.

После выбора подходящего по мощности водонагревателя нужно удостовериться, насколько его эксплуатация допустима в конкретных бытовых условиях покупателя. Ведь в старых хрущевках запроектировано всего лишь до 3 кВт/ч потребления электроэнергии на одну квартиру, так что для установки проточного водонагревателя придется менять не только домашнюю электропроводку, но и проводку до подъездного распределительного щитка.

Жителям современных многоэтажек, особенно тех, что оборудованы электроплитами, повезло больше: у них нормативы расхода электричества на одну квартиру гораздо выше — от 10 кВт/ч. Но даже в этом случае не рекомендуется одновременное включение сразу нескольких бытовых электроприборов, чтобы не выбивало пробки-предохранители на электрощитке или, того хуже, не произошло короткого замыкания.

Гидравлический монтаж и подключение водонагревателя

Работы по установке устройства нагрева воды проточного типа всегда начинают с гидравлического монтажа, так как перед подключением к электрической сети его нужно заполнить водой и прогнать воздушные пробки.

Схема монтажа безнапорного проточного водонагревателя отличается от схемы установки напорного устройства своей простотой и легкостью исполнения, поскольку прибор предназначен для работы только одной точки водопровода и к нему не подводят горячую воду, а только холодную. Такие работы доступны даже неспециалисту, выполнить их можно собственноручно.

Схема обвязки бытовых водонагревателей.

Располагают устройство непосредственно возле душа или крана, где будут пользоваться нагретой водой, крепко закрепляя его на стене. При его подключении к металлической трубе холодной воды нужно использовать только диэлектрическую пластиковую втулку, входящую в комплект устройства, для соблюдения безопасности.

Схема правильного гидромонтажа проточного водонагревателя предполагает на входе холодной воды смеситель или запорный кран, соединенный с корпусом прибора коротким спиральным шлангом, а на выходе из корпуса уже подогретой воды — только длинный спиральный шланг, прикрепленный к ручке душа. Установка запорных кранов на отрезке проточник-душевая лейка — схема неправильная и недопустимая.

При монтаже нельзя заменять комплектующие материалы — душевую насадку или специальный смеситель — на какие-либо другие, так как они специально разработаны для нормирования расхода воды и ее нужного разогрева. По окончанию гидравлического монтажа через водонагреватель прогоняют воду, избавляясь от шариков воздуха, и приступают к его подключению к сети.

Схемы разводки водопровода для подключения водонагревателя.

Схема электроподключения включает прокладку отдельного кабеля от электрощитка. На этой линии в щитке устанавливают электроавтомат, соответствующий энергопотреблению нагревательного прибора и УЗО на силу тока 30 мА. Для маломощного водонагревателя, который будет подключаться однофазно к сети 220 В, подойдет трехжильный кабель (фаза, ноль, заземление). Если же устройство нуждается в трехфазной сети напряжения 380 В, электрический кабель должен быть 4- или 5-жильным в зависимости от модели нагревателя и наличия либо отсутствия нулевой клеммы (пять проводов — это 3 провода фаз, заземление, ноль).

Площадь сечения медной жилы, требуемая для максимальной мощности конкретного прибора, рассчитывается исходя из того, что 1 кВт обеспечивается сечением в 0,7-1 мм² каждой жилы. Перед подключением для обеспечения надежности контакта провода желательно еще и облудить при помощи паяльника.

По окончанию всех работ, убедившись, что из водонагревателя изгнаны воздушные пробки, включают на щитке электроавтомат и пользуются постоянно присутствующей в доме горячей водой.