Электрические накопительные водонагреватели – это надёжные и удобные устройства для обеспечения горячей водой в доме. Они работают по принципу накопления и нагрева воды в специальном резервуаре, что позволяет экономить энергию и обеспечить постоянный доступ к горячей воде. Такие водонагреватели подходят для использования как в квартирах, так и в частных домах.
Накопительный водонагреватель, в отличие от проточного, постоянно содержит в себе заданный объём воды, который нагревается и поддерживается в определённых температурных пределах.
Чтобы обеспечить комфортное и эффективное использование ГВС, важно правильно подобрать модель водонагревателя в зависимости от потребностей домохозяйства и условий эксплуатации.
В данной статье мы расскажем, на что обратить внимание при подборе накопительного электрического водонагревателя.
Электрический водонагреватель является неотъемлемой частью комфортного быта, обеспечивая горячую воду для различных бытовых нужд. При выборе такого устройства следует обратить внимание на достоинства и недостатки:
Плюсы:
• накопительный электрический водонагреватель не создаёт повышенной нагрузки на электросеть, поскольку его мощность в среднем существенно ниже, чем мощность проточных водонагревателей;
• накопительный нагреватель способен «раздавать» горячую воду на всю квартиру (т.е. на несколько источников потребления воды — несколько кранов);
• нагретая вода будет сохранять температуру в течение некоторого времени, и воспользоваться ею можно будет даже в случае, если электричество вдруг отключили.
Минусы:
• нагрев воды не происходит мгновенно: после расхода значительной части нагретой воды (или полного опустошения бойлера) придётся подождать от нескольких десятков минут до 1-2 часов, пока поступившая из водопровода вода снова нагреется;
• накопительный электрический водонагреватель занимает немало места и весит тоже немало, поэтому для него не только нужно выделить место, но также потребуется специальный монтаж (надёжное крепление и надёжная стена);
• нагревательный элемент бойлера страдает от образования накипи и может потребовать очистки. Принципиальная схема устройства накопительного водонагревателя показана на рис. 1
Внешний корпус — предотвращает разрушение теплоизоляции и дополнительно защищает бойлер от механических воздействий извне.
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 счёт 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 — расположена между внутренним баком, где хранится нагретая вода, и внешним корпусом. Она замедляет естественное остывание воды в баке за счёт теплообмена с окружающей средой.
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 ТЭНа. При условии хорошей теплоизоляции вода может оставаться тёплой до двух суток.
Внутренний бак — заполняемая водой ёмкость. 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.
На сегодняшний день в продаже представлены водонагреватели, в которых внутренняя поверхность бака выполнена из таких материалов:
• нержавеющая сталь;
• эмалевое покрытие;
• стеклокерамика;
• титановое напыление;
• пластиковое покрытие.
В зависимости от модели накопительного водонагревателя объём бака варьируется в пределах от 10 до 200 л.
Трубки холодной и горячей воды:
• 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 (ТЭН) — 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.
ТЭН бывает двух видов:
• мокрый (открытый) — контактирует с водой, подвержен образованию накипи;
• сухой (закрытый) — не контактирует с водой, защищён от накипи.
«Мокрый» ТЭН – медный нагревательный элемент, который погружен в воду и работает по типу кипятильника. Такие нагревательные элементы характерны для многих накопительных и практически всех проточных бойлеров. Это дешёвые устройства, но за счёт прямого контакта нагревательного элемента с водой на нём быстро образуется накипь, которая обладает высокими теплоизоляционными свойствами, за счёт чего способность нагревать воду у ТЭНа уменьшается. Придётся постоянно увеличивать температуру, а это скажется на сроке службы бойлера. Примечательно, что чем выше температура нагрева, тем быстрее образуется накипь. Кроме того, «мокрый» ТЭН подвержен электрохимической коррозии.
«Сухой» (стеатиновый) ТЭН защищён специальной колбой и не контактирует с водой, поэтому накипи тут образовываться не может. Теплоотдача у такого ТЭНа намного выше, срок службы тоже, но бойлер с подобным нагревательным элементом обойдётся в 1,5-2 раза дороже.
Магниевый анод — выполняет защитные функции основных элементов от разрушающего воздействия электрохимических процессов и замедляет коррозию.
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.
В накопительных водонагревателях с мокрым ТЭНом и баком из нержавеющей стали участвует в электролитическом процессе. Железо и медь являются гальванической парой и при наличии слабого водного электролита вступают в электрохимическую реакцию. Магний анода принимает удар на себя и разрушается сам, сохраняя основные элементы бойлера.
Термостат — фиксирует и регулирует температуру жидкости. Он отвечает за включение и выключение ТЭНа, а также за регулировку температуры нагрева воды и поддержание заданного режима. Специальный датчик передаёт термостату информацию о температуре воды в бойлере.
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 своё оммическое сопротивление пропорционально степени нагрева.
Панель управления — установлена на корпусе и позволяет регулировать величину нагрева, контролировать текущие процессы, устанавливать режимы работы.
Бывает с механической или электронной регулировкой.
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.
Для защиты бака от разрыва из-за избыточного давления дополнительно устанавливают предохранительный клапан.
Смонтированный и правильно подключённый к системе водоснабжения бойлер работает по следующему принципу (рис.2):
• Открывается горячая вода и происходит забор жидкости из верхних слоев бака.
• Давление в ёмкости 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 объём, сохраняя верхний слой тёплым.
• При достаточном заполнении холодной водой погружной датчик температуры остывает и замыкает контакты цепи питания ТЭНа.
• ТЭН, расположенный в нижней части бака, подогревает холодную воду. За счёт конвекции тёплая 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 начнётся повторное использование горячей воды или пока жидкость в баке не остынет естественным способом. За счёт теплоизоляции бойлера естественное остывание занимает несколько часов
Критерии выбора накопительного электрического водонагревателя
При выборе электрического водонагревателя необходимо учитывать индивидуальные потребности и особенности вашего дома. Следуя вышеперечисленным рекомендациям и обращая внимание на ключевые характеристики, вы сможете выбрать наиболее подходящий вариант для вашего дома.
Объём бака — это один из важнейших параметров при выборе водонагревателя. Объём бака должен быть достаточным для обеспечения нужного количества горячей воды вам и вашей семье. Размеры подбираются в соответствии с количеством человек, использующих горячую воду и точек водозабора (таблица 1).
Внутренняя поверхность бака накопительного бойлера постоянно взаимодействует с водой, поэтому должна быть максимально устойчива к коррозии. Бойлеры, в которых бак имеет пластиковое внутреннее покрытие, стоят дешевле всех, но и надёжность их сомнительна. Лучше всего показали себя баки из нержавеющей стали. Производители дают на них гарантию 10 лет, а некоторые дополнительно проводят пассивацию, увеличивая гарантийный срок до 12 лет. С точки зрения долговечности и надёжности такие баки предпочтительны, но и стоят они недёшево. Самые дорогие бойлеры получают титановое покрытие, которое позволяет продлить срок службы ещё на несколько лет.
Баки с эмалевым покрытием не сильно уступают аналогу из нержавейки. Благодаря добавлению специальных присадок в состав эмали она получает те же коэффициенты расширения, что и сталь, из которой произведён сам бак, поэтому при нагреве такое покрытие не будет трескаться. Эмалевое покрытие совершенствуется день ото дня. Сегодня можно найти водонагреватели, в которых эмаль получает напыление с ионами серебра. За счёт этого повышаются антибактериальные и антикоррозионные свойства.
Мощность нагревательного элемента напрямую влияет на скорость подогрева воды. Чем выше мощность, тем быстрее вода будет нагреваться, но это может потреблять больше электроэнергии. Обычно мощность варьируется от 1,5 до 3 кВт.
Учитывайте энергопотребление и возможности вашей электрической системы при выборе мощности нагревателя.
Например, для маленькой квартиры достаточно водонагревателя мощностью 1,5-2 кВт.
Тип нагревательного элемента: существуют два основных типа нагревательных элементов — нержавеющая сталь и медь.
Медные элементы более долговечны и эффективны, но их стоимость выше.
Энергоэффективность: внимание на класс энергоэффективности водонагревателя. Чем выше энергоэффективность, тем меньше ресурсов будет расходоваться на подогрев воды, что позволит сэкономить на счетах за электроэнергию. Выбирайте водонагреватели с классом A или B.
Форма корпуса: круглый, прямоугольный.
Бойлеры с круглым бочкообразным корпусом, как правило, стоят дешевле (так как они проще в изготовлении), но занимают больше места. Это самый популярный вариант исполнения. Устройства с прямоугольным баком позволят сэкономить пространство, поскольку могут быть установлены в углу, нише, на краю стены или вовсе спрятаны в шкафчик. Более того, такие модели за счёт своей формы снабжаются более толстым слоем теплоизоляции. В продаже также есть так называемые slim-модели, в которых диаметр или одна из сторон меньше, чем в стандартных устройствах. Очень важно перед покупкой определиться, где именно будет расположен бойлер, и сколько места доступно для его монтажа.
Системы защиты: качественные сварные швы и двойные-тройные баки защищают оборудование от повреждений при гидроударах. Появление коррозии предотвращает установка магниевого анода, использование биостеклофарфорового или эмалевого покрытия. Для безаварийной работы используются следующие системы защиты:
• от перегрева;
• от короткого замыкания;
• сливные клапаны;
• от включения при отсутствии воды.
Защитные системы продлевают срок эксплуатации оборудования. Чем их больше, тем меньше вероятность аварии и преждевременного выхода из строя.
Установка: в зависимости от особенностей монтажа бойлеры могут быть:
• вертикальными;
• горизонтальными;
• универсальными.
Вертикальные и горизонтальные бойлеры отличаются особенностями конструкции и местом расположения ТЭНа, который может крепиться к нижней пластине или боковой поверхности бака. Вертикальные водонагреватели монтировать горизонтально не рекомендуется – может уменьшиться их производительность, и наоборот.
Если места в ванной комнате в обрез, то лучше остановиться на горизонтальной модели. Такой бойлер монтируется под самым потолком, занимает минимум места и не бросается в глаза.
С другой стороны, горизонтальный бойлер стоит чуть дороже, сложнее в монтаже и обслуживании.
Универсальные бойлеры подкупают тем, что могут монтироваться как угодно, не теряя при этом в функциональности и производительности. Вариант подключения накопительного электрического водонагревателя показан на рис. 3
Тип управления: оснащение умными системами управления, которые позволяют регулировать температуру воды и временные интервалы подогрева. Это может быть удобно для создания оптимального режима работы и экономии энергии.
• механическое управление;
• электронное управление.
Функционал. Широкий функционал упрощает настройку оборудования, делает эксплуатацию комфортной. Производители предлагают точную установку температуры, автоматическое поддержание заданных параметров. Лучшие накопительные водонагреватели имеют информативный дисплей, электронный блок управления. Наличие Wi-Fi-модуля поможет менять настройки дистанционно с помощью приложения, которое устанавливается на смартфон или планшет.