Про водонагрівачі

Водонагрівачі: Принцип дії. Види водонагрівачів. Поради. Для людей, що прагнуть до комфортного життя, питання гарячого водопостачання їх квартири (якщо відсутнє централізоване гаряче водопостачання, постійні перебої або щорічні літні роботи комунальних служб) і (або) заміського будинку коштує досить актуально. Дана стаття присвячена розгляду основних типів водонагрівачів, що дозволяють вирішити всі перераховані вище проблеми. Вибір водонагрівача залежить від декількох факторів: Чи існує можливість підключення до газопроводу або електричної мережі; Яким простором ви маєте в своєму розпорядженні для установки водонагрівача (чи можлива установка накопичувального водонагрівача великого розміру або необхідний компактний проточний водонагрівач); Чи можливе використання великої потужності. Електричні проточні водонагрівачі У проточних водонагрівачах нагрів води відбувається при проходженні через водонагрівач, а електроенергія споживається тільки під час користування гарячою водою. Принцип дії: усередині невеликої камери розташований тепловий елемент - ТЕН (електричні ТЕНи, мідні труби, пластинчасті теплообмінники). При включенні апарату в мережу ТЕН нагрівається і зігріває проходить через корпус воду. Перевагою водонагрівачів цього типу є їх компактність. Недолік полягає в тому, що їм потрібна велика електрична потужність (6-27 кВт) (прилади могутніше 5 кВт навіть не комплектуються шнуром і вилкою, щоб користувач не включав такий водонагрівач в штатну розетку). Продуктивність водонагрівачів даного типу визначається двома факторами - температурою вхідної води і потужністю самого приладу. Більшість приладів цього типу оснащено системою автоматичного включення при початку водорозбору. Проточним водонагрівачів потрібен великий і постійний натиск води - це пов'язано з особливостями будови. Якщо напір води недостатній, то ТЕН згорить і фірма з повним правом відмовить Вам в гарантійному ремонті. Проточні водонагрівачі не рекомендується встановлювати в заміських будинках без централізованого водопостачання і на верхніх поверхах міських будівель в районах старих будівель, де напір води, як правило нестабільний. Як вирішення проблеми застосовуються підвищувальні тиск насоси, які встановлюються в трубопровід лінії. Для створення комфортних умов рекомендується використовувати водонагрівачі потужністю від 5 кВт. Існують проточні водонагрівачі як для однофазної (не більше 12 кВт), так і для трифазної мережі (від 12 до 27 кВт). Щоб правильно порівнювати колонки різних виробників обов'язково треба звернути увагу на те яка потужність вказана в описі - корисна чи споживана. Ці дві величини пов'язані між собою коефіцієнтом корисної дії апарату (ККД). Логічно порівнювати колонки по корисної потужності, яка є на виході з колонки.

Если условия не позволяют Вам установить проточный водонагреватель, то стоит обратить внимание на электрические накопительные (емкостные) водонагреватели. 

Электрические накопительные водонагреватели 

Водонагреватели этого типа обеспечивают наибольший комфорт, так как существует возможность запасти количество воды, которое сможет удовлетворить запросы даже самого привередливого потребителя. Однако за комфорт придется заплатить размерами водонагревателя и более долгим периодом нагрева. 

Накопительные электрические водонагреватели - это достаточно простые и надежные устройства, основными элементами которых являются внутренний бак и нагревательный элемент - ТЭН. ТЭН нагревает воду до заданной температуры (35 - 85 0С) и выключается. Как только температура воды опускается на полградуса, прибор снова включается. Объем бака у большинства производителей колеблется от 10 до 200 л, мощность ТЭНа - от 1,2 до 2,5 кВт. 

Эти два параметра плюс температура входящей воды определяют время нагрева. Для 10 - 15 литровых бойлеров понадобится примерно 30 - 40 мин., для 200 - литровых - 5 - 8 часов. 

Как правило бак хорошо теплоизолирован, за счет чего вода в современных накопительных водонагревателях теряет всего 5 °С в сутки. 

Для продления срока службы стальных водонагревателей используются разные способы борьбы с коррозией: бак покрывается стеклофарфором, эмалью или титановой эмалью, в него встраивается магниевый анод. Также существуют модели изготовленные из нержавеющей стали, однако они отличаются более высокой стоимостью, которая окупится за счет увеличения срока службы. 

Состав накопительных водонагревателей, как правило, стандартен: ТЭН, бак, магниевый анод, теплоизоляция (пенополиуретан, полиуретан, минвата), термостат (позволяет задавать желаемую температуру), наружный корпус (определяет внешний вид водонагревателя), предохранительный клапан (для стравливания избыточного давления). 

Также стоит упомянуть, что водонагреватель может быть оснащен как одним, так и двумя электрическими ТЭНами. Наличие двух ТЭНов позволяет в ситуациях, когда есть проблемы с использованием значительной мощности, включить экономичный режим (один ТЭН), а когда появится возможность получить большую электрическую мощность, перейти на режим ускоренного нагрева (два ТЭНа). 

Большинство фирм выпускают водонагреватели как вертикального, так и горизонтального исполнения. Выбор определенного типа зависит только от удобства размещения водонагревателя в вашем помещении. Если вопрос неактуален, логичнее купить вертикальный, так как обычно при равенстве всех остальных параметров его цена ниже. 

Полезной может быть таблица 1 ориентировочного времени нагрева воды в водонагревателе (на 50oС) в зависимости от его объема (при мощности ТЭНа, равной 1,5 кВт). 

Таблица 1 

Объем, л   Время нагрева, мин

10л.            25мин.

30 лит. 90 мин.

50 лит. 160 мин.

80 лит. 240 мин.

100 лит. 270 мин. 
 
 

Газовые проточные водонагреватели (газовые колонки). 

Все газовые колонки имеют одинаковую схему. Основными их элементами являются: горелка (нагревает воду) и автоматика (обеспечивает безопасную работу).

Основным качеством, характеризующим как газовые, так и электрические колонки, является мощность. Чем выше мощность, тем больше производительность агрегата. 

Газовые колонки обычно подразделяют на три группы:

невысокой мощности (17 - 19 кВт)

средней мощности (22 - 24 кВт)

высокой мощности (28 - 30 кВт)

Например, при нагреве холодной (10 0С) воды до 35 0С колонка мощностью 17,4 кВт обеспечит 10 л горячей воды в минуту, а колонка мощностью 27,8 кВт при тех же условиях позволяет получить 16 л горячей воды в минуту (см. таблица 2). 

Таблица 2 

Мощность, кВт Расход при нагреве на 50 °С Расход при нагреве на 25 °С

19                                          до 5 л/мин                            до 11,5 л/мин

24                                           до 7 л/мин                до 14 л/мин

28                                                 до 8 л/мин                до 16 л/мин 
 
 

В основном используют два типа колонок: с пьезорозжигом, с электророзжигом . 

Запуск газовых колонок с пьезорозжигом производится вручную путем нажатия специальной кнопки. После этого при отключении колонки остается горящий фитиль (запальник), который и обеспечивает дальнейший розжиг горелки. 

В колонках с электронным розжигом колонка запускается автоматически при открывании крана горячей воды. Кроме того, водонагреватели с электронным розжигом экономичнее, так как отсутствует постоянно горящий запальник. 

При выборе наиболее оптимальной модели стоит обратить пристальное внимание на колонки, оснащенные модуляционной горелкой. Такие модели обеспечивают постоянство температуры воды на выходе из колонки вне зависимости от скачков температуры входящей воды.

Во всех современных моделях существует система контроля пламени: колонка автоматически отключается при его отсутствии, что предотвращает взрыв газа.

Перед покупкой газовой колонки обязательно выясните, адаптирована ли она к давлению газа. 

Газовые накопительные водонагреватели. 

Достоинство газовых накопительных водонагревателей то же, что и у их электрических собратьев, - комфорт, заключающийся в большом запасе воды.

Комфорт, обеспечиваемый накопительными водонагревателями, дает им возможность при определенных условиях успешно конкурировать с газовыми колонками. 

Выпускается два типа емкостных газовых водонагревателей: с естественной тягой (открытой камерой сгорания) и с принудительной тягой (с закрытой камерой сгорания). 

Водонагреватели с принудительной тягой имеют следующие преимущества: не требуют дополнительного притока воздуха в помещение для поддержания процесса горения, позволяют снизить капиталовложения при установке, так как не нужно изготавливать дорогостоящий традиционный дымоход, вместо которого с успехом применяется короткий недорогой коаксиальный. 

Основными элементами газовых накопительных водонагревателей являются: бак, защищенный изнутри специальным покрытием. Он оснащен магниевым анодом с целью предотвращения коррозии. Наружная часть корпуса из стали, покрытая слоем краски. Изоляция уменьшает тепловые потери. Вытяжной колпак препятствует обратному потоку отходящих газов. Атмосферная газовая горелка, блок управления, система защиты - перекрывающая поступление газа в случае ненормального функционирования. 

Основной недостаток газовых колонок данного типа - заметно более высокая цена по сравнению с водонагревателями с естественной тягой (примерно в 1,5 раза). 
 

Как подобрать проточный водонагреватель 

Способ 1

При выборе проточного водонагревателя достаточно выяснить его производительность в литрах в минуту (л/мин) - она должна быть указана в проспекте фирмы - производителя - и сопоставить ее с Вашим обычным расходом воды. Если вы не представляете, сколько литров в минуту теплой воды вам необходимо, то можно воспользоваться простым, но очень наглядным способом. 

Возьмите емкость известного объема (например, восьмилитровое ведро), включите душ с привычным напором и посмотрите, за какое время это ведро наполнится. Если оно наполнилось за минуту, то понятно, что Вас устроит расход 8 л/мин. Если же ведро наполнилось за полминуты, то, очевидно, что вы привыкли тратить 16 л/мин.

Таким способом вы сможете определить мощность водонагревателя, который удовлетворит ваши потребности. 

Следует помнить, что у вас возможна одновременная работа несколько точек водоразбора (душ, мойка и т.п.) - это также необходимо учесть.

Выбрав подходящий Вам водонагреватель, обязательно проверьте, допускает ли ваша электропроводка или газовая магистраль подключение подобного устройства. 

Способ 2

Необходимую мощность проточного водонагревателя можно также рассчитать по несложной формуле:

P = Q?(t1 - t2)? 0,073, где

Q - проток, л/мин.;

P - мощность, Вт;

t1 - температура на выходе из водонагревателя;

t2 - температура на входе в водонагреватель. 

Например, если необходимо иметь проток теплой воды 10 л/мин, с температурой 37 0С, а температура входящей холодной воды 7 0С, то получаем требуемую мощность проточного водонагревателя: P = 10?(377)?0,073 = 21,9 кВт. 

Как подобрать накопительный водонагреватель 

Способ 1

Для выбора объема емкостного водонагревателя можно ориентироваться на усредненный разовый расход одним человеком теплой воды:

Ванная 150 - 180 л

Душ 50 - 90 л

Умывальник 6 - 17 л

Кухонная мойка 20 - 30 л  

С помощью приведенных данных, в зависимости от количества и потребностей членов семьи, вы сможете выбрать примерный объем требуемого водонагревателя. Для более точного выбора объема можно применить и другой расчет, несколько сложнее, попробовав определить расход воды исходя из продолжительности ее использования с учетом требуемого напора. 

Способ 2

Рассмотрим этот способ на примере семьи, состоящей из трех человек. Допустим, день начинается с десятиминутного душа для каждого члена семьи с расходом теплой воды 8 л/мин. Получается, что на душ уходит: 3 чел.?10 мин.?8 л/мин = 240 литров теплой воды. После душа - завтрак. На мытье посуды может потребоваться еще 15 минут с расходом примерно 3 л/мин. Таким образом, чтобы посуда стала чистой понадобится: 15 мин?3 л/мин = 45 литров теплой воды. Допустим, что вечером расход воды будет примерно таким же. В итоге получаем утренний (или вечерний) расход теплой воды: 240 + 45 = 285 литров. 

Имея требуемый объем теплой воды, далее определяем объем водонагревателя (V водонагр.):

V водонагр. = V (T - T1) : (T2 - T1), где

V - требуемое количество теплой воды (в нашем слечае 285 л);

T - требуемая температура теплой воды (возьмем 40 0С);

T1 - температура воды, с которой смешивается горячая вода из нагревателя

(возьмем 10 0С);

T2 - температура нагретой воды в водонагревателе (обычно 60 0С).

Vводонагр. = 285 (40 - 10) : (60 - 10) = 171 литр 

После этого остается только выбрать водонагреватель с ближайшей к этой цифре емкостью.

Кстати, наиболее популярны для использования за городом бойлеры объемом от 100 до 200 литров. В городской же квартире мало кто может позволить себе установить водонагреватель такого большого объема, в этом случае чаще покупаются бойлеры объемом от 10 до 50 л, которые вполне могут снизить остроту проблем, возникающих в связи с ежегодным летним отключением горячего водоснабжения.

Отдельные виды водоразбора

Тип водоразбора Расход воды (в пересчете 
на одноразовое использование)
Температура расходной 
воды
Минимальный запас 
горячей воды 
с температурой 60° С
Раковина для умывания 10 - 15 л 37° С 8 - 16 л
Ванна 150 -180 л 40° С 90 - 108 л
Душ 30 - 50 л 37° С 16 - 27 л
Мойка на кухне 10 -20 л 50° С 8 - 16 л

Квартира (коттедж)

Потребность в горячей воде в пересчете на одного человека, л . сут . чел Удельный расход электроэнергии,
Температура горячей воды 60° С 45° С кВтч . скт . чел
Экономное потребление 10 -20 15 - 30 0,6 -1,2
Среднее потребление 20 - 40 30 - 60 1,2 - 2,4
Большое потребление 40 - 80 60 - 120 2,4 - 4,8

Гостиница

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Номер с душем и ванной 120 - 180 одного проживающего
Номер с ванной 95 - 140 одного проживающего
Номер с душем 50 - 100 одного проживающего

Мотель (небольшой)

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Раковина для умывания 15 одного проживающего
Ванна 90 одного проживающего
Душ 50 одного проживающего
Уборка помещения 5 номер для проживания
Мойка на кухне для приготовления завтраков 5 на приготовление завтраков

Парикмахерская

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Мужской салон 40 1 посадочное место
Дамский салон (до 8 посадочных мест) 100 1 посадочное место
Дамский салон (9 - 14 посадочных мест) 80 1 посадочное место
Уборка производственного помещения 0,5 на 1 м2 производственной площади

Закусочная (небольшая)

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Эксплуатационные расходы в целом 30 1 посадочное место

Детский сад

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Детская раковина для умывания 2,5 одного ребенка

Спортивные, оздоровительные, учебные и производственные учреждения

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Плавательный бассейн: 
частный 
общественный
20 
40
одного пользователя 
одного пользователя
Сухая баня, сауна 
частная 
общественная
50 
100
одного пользователя 
одного пользователя
Школа, спортивный зал 40 одного пользователя
Дом для престарелых 60 одно койко-место
Больница 60 - 120 одно койко-место
Промышленное предприятие 30 одного сотрудника

Малая пекарня

Тип водоразбора литры / сутки (60° С) В пересчете на:
Замешивание теста, очистка машин и оборудования 50 1 кв.м производственной
Уборка производственного помещения 0,5 1 кв.м производственной
Гегиенические потребности (душ, мытье рук)