В России электроводонагреватели обычно используются в индивидуальном жилищном строительстве при отсутствии централизованного газоснабжения, а также как резервный источник горячей воды в период летних профилактических отключений.
Теоретически – любое устройство, нагревающее воду для любых целей – это водонагреватель. Но мы рассмотрим эти устройства только в контексте получения воды для санитарных нужд дома – горячего водоснабжения (ГВС). Существует множество разновидностей водонагревателей. Они делятся:
по виду нагрева:
- электрические
- газовые
- косвенные
- дровяные (твердотопливные)
по типу нагрева:
- накопительного типа
- проточного типа
по типу работы:
- напорные (системные)
- безнапорные (с собственной арматурой)
- кипятильники
Накопительный водонагреватель, или бойлер (от англ. boiler) – по сути, просто бочка, укутанная в теплоизоляцию и приспособленная для нагрева воды. Нагрев может производиться с помощью размещенного внутри него ТЭНа (трубчатого электронагревателя в виде металлической трубки). Или расположенной под нагревательной емкостью газовой горелкой. Или встроенного витого теплообменника - в нём циркулирует горячая вода, нагреваемая, например, с помощью отопительного котла - их называют бойлерами (водонагревателями) косвенного нагрева.
• Существуют также комбинированные модели, включающие два или (реже) более видов нагревательных элементов. Например: ТЭН + теплообменник; теплообменник, работающий от системы отопления + теплообменник, нагреваемый солнечным коллектором.
Ёмкость накопительного водонагревателя снаружи защищена слоем теплоизоляции и защитным кожухом. Температура внутри регулируется (обычно) с помощью биметаллического термостата, включающего и выключающего нагрев.
• У электрического – включение ТЭНа, у газового – включение горелки и подачу газа, у косвенного – включение насоса подачи теплоносителя в змеевик.
Тип конструкции внутреннего бака определяет, является ли водонагреватель напорным (выдерживающим постоянное давление водопровода) и может быть врезан в систему до смесителя или коллектора.
• Обязательной принадлежностью таких устройств является группа безопасности, представляющая в своей основе комбинацию обратного и сбросного клапана. При необходимости можно дополнить устройство расширительным баком (гидроэкспанзоматом), кранами, манометром и т.д.
В некоторых случаях применяются водонагреватели, которые могут использоваться только со своей арматурой. Основным принципом действия такой арматуры является перекрывание сетевой воды, находящейся под давлением, не на выходе, а на входе в водонагреватель. Такие водонагреватели открытого типа называют безнапорными и применяют только для одной водоразборной точки и только посредством спец-смесителя. Безнапорные нагреватели в системе под давлением и с группой безопасности использовать нельзя.
Отдельным подразделом безнапорных водонагревателей идут наливные водонагреватели и их разновидность – кипятильники. Их использование в России является редким.
• Единственно возможное исключение – дровяные «титаны». Массовое использование на Ж/Д транспорте и в не электрифицированных районах сельской местности не назовешь редким.
Практически все современные водонагреватели (за исключением наливных) требуют хотя бы минимального напора воды на входе, и при отсутствии такового вода из бака не польется. При этом бак останется заполненным водой.
• Трубка для забора горячей воды внутри бака находится в самой верхней точке (несмотря на то, что с внешней стороны водонагревателя штуцер горячей воды может находиться где угодно, даже в днище бака).
Получается, принцип нагрева всех накопительных водонагревателей один: набрать холодной воды, нагревать ее какое то время (к слову, у разных типов совершенно разное), после чего можно разбирать горячую (65-85 °С) воду. Большой объем? Нужно уменьшить?
В проточных водонагревателях размер бака сильно уменьшен, так что нагревательная емкость представляет собой колбу (медную или пластиковую) или узкую трубку – по сути, тот же ТЭН (не изолированная спираль, газовая горелка кожухотрубный или пластинчатый теплообменник).
Как у накопительных водонагревателей существуют приборы закрытого и открытого типов: отличия те же – собственная спец-арматура или возможность работать в системе.
• Дополнительные устройства защиты им не требуются.
Включение нагрева происходит в момент открытия крана, на основании сигналов от датчиков протока, а выключение - сразу после окончания водоразбора. Проточные водонагреватели обычно имеют несколько ступеней мощности, а модели с электронным управлением регулируют мощность нагрева в зависимости от протока и температуры входящей воды, поддерживая постоянной температуру воды на выходе.
Газовые проточные водонагреватели позволяют регулировать температуру изменением подачи газа.
Проточные водонагреватели имеют заметно более высокую мощность, так, только для принятия душа нужна мощность не менее 6-8 кВт, а для полноценного снабжения горячей водой индивидуального жилого дома — 15−20 кВт.
• В случае выбора проточного электроводонагревателя, такие вопросы необходимо в обязательном порядке согласовывать с местной электрослужбой.
Однако более высокая мощность не означает большего потребления энергии (электричества, газа), поскольку такой водонагреватель работает только в момент водоразбора и ему не нужно прогревать целый бак длительное время.
Необходимо помнить, что проточный водонагреватель не имеет запаса нагретой воды и если он не справляется с протекающим объемом воды (кран открыт на максимум и выбранной мощности проточного водонагревателя недостаточно), вода будет нагрета не минимальную дельту. А выбранная высокая потребляемая мощность для электрического нагрева (даже 6-7 кВт) вызывает дополнительные расходы при монтаже (прокладка отдельного силового кабеля, получение разрешений). Увеличение же мощности газового устройства влечет, в первую очередь, увеличение диаметра дымохода, который запрещено сужать до входа в основную шахту.
Самый простой пример газового проточного водонагревателя – газовая колонка. Газовые колонки различают по типу розжига газа: от пьезоэлемента, от обычной батарейки – электроподжог и от гидротурбинки.
Материалом для изготовления водонагревательной емкости, теплообменника и ТЭНа у всех водонагревателей могут служить: сталь, покрытая эмалью, нержавеющая сталь, в редких случаях медь и пластик. В стальных баках для предотвращения коррозии применяется помимо эмалирования, катодная защита на основании жертвенного анода, как правило, из магния или цинка, или анода с внешним питанием.
Чем отличается накопительный водонагреватель от проточного?
Накопительный водонагреватель – большая емкость нагревается малой электронагрузкой некоторое время:
• в среднем, бак 50 литров нагревается 1 час 20 минут при мощности ТЭНа 2 кВт,
• есть возможность запитать от одного бака любое количество точек разбора горячей воды,
• возможность установки в квартирах и на дачах с недостаточно мощной электропроводкой.
Потребление. Для правильного подбора оптимальной модели и типа устройства следует рассчитать приблизительное потребление жидкости всеми членами семьи. Примерный расход можно рассчитать в виде объема, необходимого для различных бытовых нужд при скорости потока 6–7 л/мин:
- принятие душа – 10 мин (60–70 л);
- умывание – 2 мин (12–14 л);
- мытье посуды – 5 мин (30–35 л);
- купание в ванной – 20 мин (120–150 л).
В том случае, если Вы остановили свой выбор на проточном устройстве, определяющим будет показатель минутного расхода воды. При покупке накопительного устройства следует обращать внимание на емкость бака.
Температура воды. Важной характеристикой является температура на выходе из крана. Если проточные модели способны нагревать жидкость до температуры турецкой бани (40–50 °С), то накопительные обеспечивают более высокую температуру, которая ближе к жару русской бани (35–70 °С). К тому же у них более широкий диапазон регулировки температуры и есть встроенный термостат для поддержания заданной температуры.
Дополнительные расходы. Нужно учитывать, что газовый водонагреватель потребует прокладки дымохода. Для приборов с открытой камерой сгорания нужен будет капитальный дымоход, а для устройств с закрытой камерой достаточно коаксиального дымохода. Монтаж и подключение электрической модели осуществляются проще, однако, если планируется использование устройства высокой мощности, нужно заранее уточнить возможности электропроводки в Вашем доме.
