Принцип действия водонагревателя накопительного электрического (в дальнейшем водонагреватель) основан на нагреве определенного объема воды (зависит от емкости прибора), до заданной температуры и поддержании ее на данном уровне в автоматическом режиме. Водонагреватель работает под напором (давлением) холодной воды, выдавая горячую воду практически под таким же давлением.
Максимальная температура нагрева обычно составляет 75 градусов. Наиболее экономичным считается температурный режим работы водонагревателя при 60 - 65 градусах. При этом режиме вода достаточно горяча, а тепловые потери меньше, чем при максимальной температуре нагрева.
Скорость нагрева воды зависит:
- от мощности установленного ТЭНа (тепло-электро-нагревателя). Обычно, мощность ТЭНа составляет 1,2 - 2,0 кВт для моделей до 150 литров. Для моделей большей емкости мощность ТЭНа обычно больше;
- емкости водонагревателя - чем больше объем тем более длительный нагрев.
Пpример:
Водонагреватель 100 литров при мощности ТЭНа 1,5 кВт будет нагревать воду на 45 градусов - 3 часа 45 мин., а водонагреватель 10 литров при такой же мощности будет нагревать воду до той же температуры за 22 минуты.
Водонагреватели могут быть сделаны в различных дизайнерских вариантах: вертикальные, горизонтальные, круглые, плоские и т.д. Однако все они выполнены по принципу термоса: внутренний бак, наружный корпус, а между ними теплоизоляционный слой. Такая конструкция необходима, для того чтобы уменьшить тепловые потери, так как вода в нагревателе находится в горячем состоянии.
Составными частями водонагревателя также являются:
- ТЭН - нагревает воду;
- термостат - прибор, который в автоматическом режиме, в зависимости от температуры воды, включает или выключает ТЭН;
- магниевый анод - защищает внутренний бак от коррозии;
- обратный и предохранительный клапан (обычно совмещены в одном корпусе) - предохраняет водонагреватель: 1) от опорожнения, что в свою очередь приводит к перегоранию ТЭНа; 2) от разрушения при избыточном давлении.
Внутренний бак
Внутренний бак водонагревателя может быть изготовлен:
- из углеродистой стали с эмалевым покрытием или другими видами фирменных покрытий;
- нержавеющей стали.
Внутренний бак является наиболее ответственным элементом конструкции водонагревателя. Он работает при повышенных температуре, давлении и подвержен коррозии. Поскольку, обычно водонагреватели являются конструктивно не разборными, то срок службы прибора определяется сроком службы внутреннего бака. С этой точки зрения водонагреватели с внутренним баком из нержавеющей стали более предпочтительны, но они существенно дороже.
Наружный корпус - водонагревателя может быть выполнен из эмалированной стали, пластмассы или других материалов в зависимости от фантазии конструктора. Кроме своей основной функции - каркаса прибора несет еще эстетическую функцию.
Теплоизоляционный слой - между внутренним баком и наружным корпусом обычно составляет 20 - 30 мм и выполнен из материалов с высокими теплоизоляционными свойствами. Наиболее часто встречающимся материалом является вспененный пенополиуретан.
По месту расположения водонагреватели можно подразделить на настенные (от 10 до 200 литров) и напольные (от 150 литров и выше). Поскольку водонагреватель работает под давлением холодной воды, то располагаться он может не обязательно рядом с местом водоразбора, а на некотором удалении, например, в другой комнате. Причем расположение его может быть и на другом этаже, если позволяет давление воды. Однакоследует учитывать, что горячая вода в трубах остывает, и при начале разбора из крана вместо горячей воды сначала будет проливаться остывшая вода, а затем уже горячая. Поэтому для уменьшения данного фактора, водонагреватель желательно размещать как можно ближе к месту разбора горячей воды.
Водонагреватель может быть источником горячей воды для нескольких точек водоразбора, которые достаточно подключить к трубе с горячей водой, идущей от водонагревателя.
Водонагреватель может быть подключен к уже существующей трубопроводной системе, например, в квартире. Это позволяет исключить отсутствие горячей воды во время перебоев централизованного горячего водоснабжения.
Подключиться к трубам горячей и холодной воды можно в любой точке, начиная от крана перекрывающего стояк до любой точки трубы.
Чтобы начать пользоваться водонагревателем, необходимо открыть краны 3 и 4, закрыть кран 2.
В случае не закрытия крана 2 горячая вода будет уходить в стояк.
Краны 3 и 4 необходимы для того, чтобы можно было обслуживать водонагреватель, не отключая общего водоснабжения квартиры.
В процессе эксплуатации водонагревателя ТЭН покрывается накипью, которая состоит из нерастворимых солей кальция и магния. Скорость нарастания нерастворимого осадка зависит от жесткости воды. Этот осадок ухудшает теплопередачу от ТЭНа к воде, увеличивая время ее нагрева. При значительном заростании ТЭНа, время нагрева воды может существенно увеличиться, при этом сам ТЭН будет работать при значительных температурных перегрузках, что сокращает срок его службы. Поэтому периодически с ТЭНа необходимо удалять накипь. Периодичность чистки ТЭНа зависит от жесткости воды и интенсивности эксплуатации водонагревателя.
Для защиты внутреннего бака водонагревателя от коррозии выполненного из углеродистой стали используется магниевый анод. Еще он называется жертвенный анод, из самого названия видно, что анодом жертвуют для защиты внутреннего бака. Магний является более электроотрицательным металлом, чем железо и подвергается электролитической коррозии в первую очередь при работе в коррозионной паре "магний - железо", защищая при этом железо, и соответственно продлевая срок службы внутреннего бака. При работе водонагревателя магниевый анод следует менять по мере его изнашивания, согласно инструкции по эксплуатации.
Преимущества и недостатки водонагревателя накопительного электрического по сравнению с другими типами водонагревателей.
Преимущества:
- Ввиду малой мощности ТЭНа не требует отдельной проводки.
- Возможность подключения нескольких точек водоразбора.
- Возможность удаления водонагревателя от точки водоразбора.
- Возможность получения горячей воды нужной температуры через смеситель, не изменяя напора воды.
- Простота пользования.
Недостатки:
- Имеет определенные габариты, которые необходимо учитывать при установке.
- При полном использовании всего объема горячей воды в водонагревателе требуется определенное время для ее нагрева.
