проточный водонагреватель электрический для квартиры принцип работы

Принцип работы проточного водонагревателя

Принцип работы проточного водонагревателя

Жизнь человека в XXI веке стала максимально комфортной. Мы уже стали забывать как это топить жилище дровами и греть воду для того, чтобы принять душ или ванну. Однако плановые отключения горячей воды летом, периодически возвращают нас в прошлое. К счастью, прогресс не стоит на месте, и сегодня можно легко решить эту проблему, установив проточный водонагреватель. Имея небольшие габариты и вес, он отлично впишется в интерьер ванной комнаты или кухни.

Из чего состоит проточный нагреватель

В корпусе проточного водонагревателя находится нагревательный элемент (ТЭН или спираль), регулятор мощности, терморегулятор, который отключает ТЭН при достижении предельной температуры нагрева, и датчики, отвечающие за защиту от включения ТЭНа без воды в системе и температуру нагрева.

Разновидности нагревателей

Различают два основные вида проточных водонагревателей — закрытого типа (напорные) и открытого типа (безнапорные).

Принципиальное отличие напорного заключается в том, что он может работать сразу на несколько точек. То есть установив его в одном помещении, горячей водой можно пользоваться и в ванной, и на кухне и везде, где есть смесители. Прежде чем эксплуатировать устройство такого типа, необходимо убедиться в том, что в водопроводе можно создать довольно высокое давление. При низком давлении напорный нагреватель работать не может.

Безнапорный устанавливается только на одну точку. Для его эксплуатации давление в трубе не имеет значения. Зачастую безнапорные водонагреватели оснащены собственным краном или душем.

Также водонагреватели различаются по типу использования нагревательного элемента. В его качестве которого могут быть использованы ТЭНы или нагревающие спирали. Проточные водонагреватели с ТЭНом внутри имеют большие габариты, со спиралью более компактные.

Ещё одно различие водонагревателей — это тип управления. Механические, более надёжные, регулировка температуры производится вручную с помощью тумблера на корпусе прибора. При поступлении холодной воды, мембрана, находящаяся в корпусе прибора, смещается, приводя в движение рычаг включения. Однако, при слабом напоре в трубе, смещение рычага не произойдёт, а, следовательно, устройство не включится. Электронные, устроены на базе микропроцессоров и множества датчиков. Более точные, позволяют максимально точно установить температуру воды на дисплее. Способны поддерживать любую температуру вне зависимости от напора воды, также используют оптимальный уровень мощности, тем самым уменьшая потребление электроэнергии.

Принцип работы водонагревателя

Принцип работы проточного водонагревателя заключается в том, что вода нагревается и поддерживается заданной температуры, проходя через нагревательный элемент. Устройство подключается напрямую к трубе непосредственно возле раковины. При открытии крана в корпусе проточного водонагревателя срабатывает реле давления. Включается нагревательный элемент и через некоторое время (от трех секунд до двух минут) вода нагревается до заданной пользователем температуры и вытекает через кран. Температура задаётся вручную пользователем.

Как устроен проточный бойлер

Прибор отличается от накопительного устройства только отсутствием бака для скопления воды. В корпусе расположен проточный ТЭН, сквозь который проходит поток воды. Он быстро нагревается, что позволяет получить горячую воду сразу, как только открыли кран.

Внутри корпуса находятся:

Рассмотрите электрическую схему работы бойлера «Термекс»:

Принцип работы

Поскольку проточный бойлер работает с большой мощностью, для подключения потребуется надежная проводка. Стандартное подключение выполняется трехжильным кабелем, где L — фаза, N — ноль, Е — заземление.

После включения техники электричество поступает на датчик протока. Если напор воды в системе достаточный, датчик замыкает контакты. После срабатывает реле ТЭНа, и запускается нагрев. Термодатчики включаются в случае перегрева. Цепь замыкает лампочка на панели, которая светится во время работы бойлера.

Вот подробная схема устройства прибора:

Особенности моделей

Модели различных марок могут различаться по нескольким критериям.

Тип нагревательного элемента:

Управление:

Разновидности:

Как устроен

Проточная модель отличается от накопительного бойлера тем, что в конструкции отсутствует бак для накопления горячей воды. Холодная вода напрямую подается на нагревательные элементы и выходит уже нагретой через смеситель либо кран.

Рассмотрим на примере устройство проточного водонагревателя Термекс:

Как вы видите, электрическая схема нагревателя достаточно простая. Все элементы конструкции можно легко отыскать и приобрести, если аппарат выйдет из строя

Теперь перейдем ко второму, не менее важному вопросу — рассмотрим, как работает проточный водонагреватель

Принцип действия

Итак, на примере предоставленного выше нагревателя от фирмы Термекс рассмотрим его принцип работы.

Подключение к электросети осуществляется трехжильным кабелем, где L — это фаза, N — ноль, а PE либо E — заземление. Далее питание поступает на датчик протока, который срабатывает и замыкает контакты в том случае, если напор воды достаточный для работы. Если же воды нет либо напор очень слабый, включение нагрева не произойдет, в целях безопасности.

В свою очередь при срабатывании датчика протока включается реле управления мощностью, которое отвечает за включение ТЭНов. Датчики температуры, которые расположены дальше в электрической цепи, предназначены для отключения нагревательных элементов при перегреве.

При этом термодатчик Т2 включается после остывания ТЭНов в ручном режиме. Ну и последний элемент конструкции — неоновый индикатор, который отображает процесс нагрева воды.

Вот и весь принцип работы проточного электрического водонагревателя. Если вдруг устройство вышло из строя, воспользуйтесь данной схемой, чтобы найти неисправный элемент.

В других моделях может быть измененная схема работы, к примеру, будет присутствовать терморегулятор, как на изображении ниже.

При подаче холодной воды эта мембрана смещается, тем самым выталкивая рычаг включения через специальный шток. Если же напор слабый, смещение не произойдет и нагрев не включится.

Как установить проточный нагреватель воды

Процесс установки проточного водонагревателя своими руками включает подготовительный период

В первую очередь важно правильно определиться с моделью. Чтобы выбрать прибор, оптимально подходящий по характеристикам, учитывают следующие факторы:

Четко представляя требования, можно приступать к выбору проточного нагревателя подходящей мощности

Отдельно стоит обратить внимание на другие нюансы: сложность монтажа, цена, ремонтопригодность и наличие в продаже запчастей

Организация электроснабжения

Мощность бытовых проточных нагревателей варьируется от 3 до 27 кВт. Старая электропроводка такой нагрузки не выдержит. Если безнапорный прибор, рассчитанный на 3 кВт, еще можно подключить к существующей электросети, то мощные напорные модели требуют прокладки отдельной линии.

Мощный водонагреватель нельзя подключать к розетке. От прибора прокладывают прямую линию к электрическому щиту. В цепи предусматривают УЗО. Защитный автомат подбирают согласно мощности проточного электроприбора. По стандарту показатель составляет 50–60 А, но нужно смотреть инструкцию прибора.

Подключение электропитания

Для подключения питания в большинстве случаев используется клеммная колодка, расположена под защитной крышкой на корпусе водонагревателя. Где именно она находится и как до нее обраться, следует уточнять в инструкции. Шнуром питания с вилкой для подсоединения к розетке снабжаются только маломощные нагреватели на 1,5-2 кВт. Однако и в этом случае желательно обойтись прямым подключением к отдельной линии, для которой в щитке выделен автомат и УЗО.

Схема подключения водонагревателя к элекричеству

Подключение выполняется трехжильным медным кабелем сечения не менее 2,5 мм2, если иного не указано в инструкции. Чем выше потребление, тем толще должен быть кабель. В Таблице указаны требования к кабелю, отталкиваясь от мощности и тока.

На линии для водонагревателя больше не должно быть оборудования, как и на автомате с УЗО. Допускается установка защиты и автомата непосредственно возле водонагревателя, однако следует их монтировать в специальные влагозащищенные боксы

Конструкция

Корпус проточного электроводонагревателя обычно представляет собой цилиндр весом порядка 2 кг. Внутри находятся:

Нагревательный элемент

Первый вариант — спираль в чистом виде — находится внутри блока из полимерных трубок, который в свою очередь заключен в прочный корпус из того же материала. Внутренний объем прибора с таким нагревателем достаточно мал, также мала и его масса, соответственно, аккумуляции тепла не происходит.

Устройство проточного водонагревателя

По этой причине после отключения питания водонагреватель остывает моментально, так что накипь на его внутренних стенках отложиться не успевает. В основном такие проточники применяются в бассейнах для подогрева воды, но иногда и в бытовых условиях — при наличии в воде большого количества солей жесткости.

ТЭН — это та же спираль, но помещенная в трубку из меди или латуни, заполненную кварцевым песком. Такой вариант более надежен с точки зрения электробезопасности.

Датчик протока либо его механический аналог

Данный элемент обеспечивает подачу питания на нагреватель в тот момент, когда будет зафиксировано движение воды. То есть аппарат включается автоматически, как только пользователь откроет кран. В простых моделях, не оснащенных электронной системой управления, датчика как такового нет.

Вместо него имеется мембрана, механически связанная с выключателем и реагирующая на давление воды. Недостаток такого решения в том, что при малом напоре в трубопроводе нагреватель может и не включиться.

Датчик перегрева

Отключает питание нагревателя, если вода греется слишком сильно. Верхний порог обычно составляет +60 0С или +70 0С.

Удобно, когда на приборе имеется лампочка-индикатор срабатывания датчика перегрева. Без нее пользователю трудно понять, отключился ли водонагреватель из-за перегрева, либо вследствие неисправности.

Органы управления

С их помощью можно менять мощность нагрева и расход воды. Температура воды на выходе зависит и от того, и от другого. В приборах с электроникой обычно имеется возможность настройки желаемой температуры воды, а регулировку мощности и напора водонагреватель осуществляет сам. Значение температуры может выводиться на дисплей.

Собственно, УЗО находится не в корпусе, а на сетевом шнуре. Полное название этого элемента — устройство защитного отключения.

Оно размыкает цепь в случае обнаружения утечки тока, которая имеет место при поражении пользователя током или при пробое фазы на заземленный корпус или на металлический трубопровод.

Любой имеющийся в санузле электроприбор, особенно контактирующий с водой, нужно подключать через УЗО. Но в случае с «проточниками» по причине их большой мощности производители решили не полагаться на благоразумие пользователей и сами оборудуют их УЗО.

УЗО не защищает цепь и прибор от короткого замыкания или скачков напряжения, как иногда пишут в Интернете. Так что наличие этого устройства не освобождает от необходимости устанавливать автоматический выключатель или предохранитель.

Источник

Электрические проточные водонагреватели: как они работают и как их выбрать

Наличие горячего водоснабжения является одним из основных признаков благоустроенности жилища. Проточные водонагреватели, работающие на электричестве, позволяют полностью обеспечит людей проживающих в частном доме или квартире нагретой до определённой температуры водой. О том, что представляют собой водонагреватели этого типа, а также какой модели отдать предпочтение будет подробно рассказано в этой статье.

Электрический проточный водонагреватель: принцип работы

Проточный водонагреватель – это прибор, в котором нагрев жидкости происходит во время её движения. Основное преимущество подобных водогрейных установок заключается в их компактности. Также электронагреватели позволяют осуществлять нагрев жидкости практически мгновенно, что особенно удобно при установке на даче, когда жильём пользуются не на постоянной основе.

Проточный водонагреватель состоит из колбы небольшого объёма, в которой находится ТЭН. Вода, проходя по колбе, нагревается до определённой температуры, после чего поступает к водоразборным точкам. Для предотвращения закипания воды, а также для своевременного включения прибора, в устройстве используются различные датчики и реле. Для обеспечения электротехнической безопасности, корпус водонагревателя обязательно соединяется с заземляющим контактом проводки.

В зависимости от мощности устройства водонагреватель может быть установлен в одной водоразборной точки либо иметь разводку ко всем потребителям горячей жидкости.

Какие бывают проточные нагреватели

Проточные элетронагреватели разделяются на следующие виды:

Напорные устройства подходят для обеспечения многоэтажного дома с большим количеством точек водоразбора, но этот вид нагревателей будет работать только при условии создания в подающем водопроводе довольно высокого давления.

Безнапорные приборы работают в водопроводной системе без значительного давления, но использовать этот вид нагревателей для нескольких потребителей не получится. Обычно безнапорные устройства устанавливаются непосредственно возле крана или душа. Многие модели имеют встроенный кран в нижней части водогрейного прибора.

Устройство должно быть правильно установлено, ведь если вмонтировать безнапорный водонагреватель в систему, где имеется повышенное давление жидкости, то во время эксплуатации прибор может быть выведен из строя в результате прорыва рабочей оболочки.

Напорные и безнапорные устройства могут также иметь различный тип нагревательного элемента. В приборе могут быть установлены:

Если в приборе используется обычный ТЭН высокой мощности, то образование накипи, при использовании жёсткой воды, может стать основной причиной скорой поломки устройства.

ТЭН проточного водонагревателя

Неизолированная спираль лишена такого недостатка, но при эксплуатации может легко повредиться при наличии в водопроводной системе воздушных пробок.

Все проточные электрические водонагреватели можно разделить по типу управления. Принцип регулирования температуры нагреваемой жидкости может быть следующим:

Устройства, оснащённые гидравлическим управлением являются очень надёжными, но, как правило, в таких приборах для переключения режимов работы водонагревателя следует производить механическое переключение тумблера, расположенного на корпусе устройства.

При использовании водонагревателей с электронным управлением можно достаточно точно выставить температуру на дисплее, которая будет поддерживаться автоматически.

Немаловажной характеристикой проточных нагревателей является производительность. Выражается она в объёме воды нагретой до определённой температуры в течение 1 минуты. Чем большее количество водоразборных точек будут работать одновременно, тем с большей производительностью должен быть установлен проточный водонагреватель.

Проточный электрический водонагреватель: плюсы и минусы

Водогрейное оборудование проточного типа имеет недостатки и преимущества в сравнении монтажом других систем горячего водоснабжения. Чтобы разобраться в основных плюсах и минусах проточных водонагревателей, далее будут рассмотрены положительные и отрицательные характеристики таких устройств.

Компактное водогрейное устройство проточного типа

Негативных характеристик у проточных водонагревателей не так много, но на недорогих моделях, могут наблюдаться серьёзные проблемы с правильной регулировкой температуры воды.

Регулировка температуры воды

Как уже было сказано ранее, проточные водонагреватели могут иметь механическое или электронное управление нагревом жидкости. Вне зависимости от типа используемого устройства, эксплуатация прибора должна осуществляться с правильно подобранным температурным режимом:

Такое значение температуры горячей воды позволяет добиться не только комфортного использования проточного оборудования, но и значительно экономить электроэнергию. Несмотря на повышенную мощность такого вида водогрейных приборов, снижение затрат на горячее водоснабжение осуществляется за счёт небольшого времени работы прибора.

Как выбрать проточный водонагреватель электрический в квартиру, на душ

От правильного выбора водогрейного прибора будет зависеть не только обеспечение горячей водой в необходимом объёме, но и продолжительность эксплуатации устройства. При выборе проточного прибора для установки в квартиру или в частный дом необходимо руководствоваться следующими принципами:

Идеально впишется в любой интерьер

Если водонагреватель приобретается для установки только в ванной комнате или на кухне, то достаточно приобрести устройство мощностью около 5 кВт. Стоимость проточного устройства, в этом случае, составит всего около 2500 рублей.

Чтобы водогрейное оборудование прослужило много лет, без каких-либо отклонений в работе, рекомендуется приобретать устройства известных производителей.

Топ 5 моделей проточных электрических водонагревателей

Упростить процесс выбора качественного проточного водонагревателя можно, если руководствоваться рекомендациями реальных покупателей этого вида электрических приборов. Наибольшей популярностью у населения пользуются следующие модели:

Electrolux Smartfix

Мощный, компактный и недорогой водогрейный прибор. Производительность водонагревателя составляет 3,7 литра в минуту. Гидравлическая система управления устройством позволяет выбрать 1 из 3 температурных режима. Потребление электричества при переключении режимов также меняется соответственно. Прибор имеет встроенную систему защиты от перегрева, а также комплект, состоящий из водопроводного крана, душевого шланга и насадки. Основным недостатком этого устройства является только отсутствие возможности подключения более 1 водоразборной точки. Также следует учесть тот факт, что водонагреватель этой модели будет работать только в том случае, если в водопроводе будет обеспечено минимально давление жидкости в 0,04 Бар.

Timberk WHEL

Эта модель проточного электрического водонагревателя от известного скандинавского бренда имеет отличные эксплуатационные характеристики. Несмотря на ограничение в использовании устройства более чем в одной точке водоразбора, прибор является очень популярным у покупателей, по причине небольшой стоимости и высокой производительности. При этом, компактные размеры устройства позволяют осуществить монтаж в любой точке ванной комнаты или кухни. Вес прибора также небольшой и составляет всего 1,19 кг. Этот прибор позволяет осуществлять нагрев воды от 16 до 60 градусов с интенсивностью до 4,5 л/мин, но только при условии подключения к водопроводу с минимальным давлением 0,03 Бар.

Hyundai H-IWR1

Проточный водонагреватель, предназначенный для установки только для одной точки потребления. Прибор укомплектован стандартными насадками, поэтому его можно будет использовать сразу после подключения к системе водоснабжения и электрической сети. Производительность водогрейного устройства составляет 3,6л/мин при мощности 5,5 кВт. Проточный прибор имеет встроенную защиту от перегрева, поэтому весь процесс управления заключается только в механической установке максимальной температуры нагрева воды.

CLAGE CEX 9

Водонагреватель CLAGE CEX 9 рассчитан на работу под большим давлением, поэтому его можно установить таким образом, чтобы можно было обеспечить все водоразборные точки достаточным количеством горячей воды. Конечно, высокая производительность отразилась на стоимости водогрейного оборудования. Цена водонагревателя этой модели примерно в 10 раз выше небольших моделей устанавливаемых непосредственно в водоразборной точке. Мощность водогрейной оборудования устанавливается на стадии монтажа. Нагреватель может работ в режиме 6 или 8 кВт, но даже при повышенной мощности устройству, для нормальной работы, достаточно напряжения 220 В.

STIEBEL ELTRON

Проточный водонагреватель мощностью 24 кВт позволяет обеспечить одну или несколько водоразборных точек. Производительность нагрева составляет не менее 12 л/мин, при разнице входящей и выходящей жидкости в 28 градусов Цельсия. Благодаря установленному нагревательному элементу из высококачественной меди удаётся добиться безотказной работы устройства в течение длительного времени. Также в водогрейную систему встроена защита от перегрева, что также позволит сохранить работоспособность прибора в случае отказа основных регулирующих нагрев элементов. Наличие подведённого трёхфазного тока, является обязательным условием для подключения STIEBEL ELTRON, поэтому выбирайте этот вид проточных водонагревателей только для установки в частном доме.

Отличие проточного водонагревателя от накопительного заключается, прежде всего, в быстром нагреве воды, при этом количество горячей жидкости может быть неограниченным. Именно эти преимущества являются основными при выборе автономной системы горячего водоснабжения этого типа.

Источник

Как устроен проточный электрический водонагреватель

Содержание

Содержание

Есть давняя традиция — воду нагревать. Это приходится делать независимо от того, где вы живете — в квартире или частном доме. Для этой цели используют накопительные и проточные нагреватели, которые работают от различных источников энергии. В данной статье расскажем подробно про проточные электрические водонагреватели (далее — ПЭВН).

Если максимально кратко описать принцип работы ПЭВН, то получим следующее:

Холодная вода поступает в устройство непосредственно из магистрали;

Вода непрерывно проходит через нагревательный контур прибора;

На выходе из прибора получаем горячую воду.

Теперь более подробно рассмотрим как это работает.

Устройство ПЭВН

ПЭВН конструктивно можно поделить на два типа: универсальный и «кран мгновенного нагрева». Водонагреватели первого типа выполнены в виде закрытого корпуса с двумя патрубками для впуска и выпуска воды. Такие ПЭВН монтируются вблизи точки водоразбора, например, над раковиной. Некоторые приборы поддерживают работу с несколькими точками. В качестве примера рассмотрим внутреннее устройство одного из подобных ПЭВН фирмы Thermex.

На видео показан разбор этого же водонагревателя:

Механизмы безопасности ПЭВН

Сразу после впуска холодной воды в приборе располагаются датчики протока и температуры. Первый измеряет давление воды и при достижении заданного уровня генерирует сигнал на своих контактах. Именно этот сигнал служит отправной точкой для работы остальной схемы. Если давление падает ниже порогового значения, цепь размыкается. Так работает защита от «сухого хода».

Следующий обязательный элемент — термовыключатель. Существует несколько вариантов исполнения. В самых простых моделях термовыключатель подключен к нагревательному контуру и размыкает его при срабатывании. В некоторых моделях устанавливается дополнительный предохранитель с механическим включением. Для возврата его в исходное состояние придется открыть корпус и нажать кнопку. Ниже приведена принципиальная схема такого ПЭВН.

В приборах с электронным управлением температура контролируется по показаниям выходного термодатчика. Плата управления следит, чтобы своевременно отключить питание нагревательного контура. По такому принципу реализована защита от перегрева.

Третий компонент, защищающий прибор от выхода из строя — предохранительный клапан. Он срабатывает при гидроударе или повышенном давлении воды. При стравливании давлении из предохранительного клапана может просачиваться вода. При использовании предохранительного клапана необходимо позаботиться о дренажной системе.

Нагревательные элементы ПЭВН

Остановимся подробнее на процессе нагрева воды. В большинстве приборов контур состоит из закрытой колбы и находящихся внутри нагревательных элементов — трубчатых (ТЭН) или спиральных. Они подключаются через управляющее реле к цепи питания и преобразуют электрическую энергию в тепловую. Клеммы находятся снаружи колбы, их контакт с водой исключен. Колба обычно используется медная, есть варианты из термостойкого пластика и нержавеющей стали.

ТЭНы бывают медными или стальными, при этом металлы легируют и наносят защитный слой, чтобы лучше противостоять образованию накипи. Именно накипь — злейший враг металлических элементов, неизбежно приводящий к их износу.

Известны также и «сухие» ТЭНы. Это продвинутая версия, в которой исключается контакт нагревателей с водой. Вместо этого ТЭНы помещаются в защитную металлическую колбу, которая уже участвует в теплообмене. Для сухих ТЭНов есть апгрейд — керамический наполнитель. Он служит накопителем тепла, поскольку плавно нагревается и остывает, имеет увеличенную рабочую площадь.

Спиральные элементы изготавливают из специальных сплавов. При протоке воды спираль вибрирует и сбрасывает с себя известковые отложения. В целом спиральный элемент более устойчив к работе в жесткой воде.

Плата управления

Плата управления отвечает за сохранность прибора и его корректное функционирование. Напомним про два обязательных защитных механизма, рассмотренных выше: защита от работы без воды и защита от перегрева. Следующая важная функция — управление температурным режимом. В случае бюджетных моделей с механическим управлением это может быть простое включение и выключение ТЭНов или регулировка их мощности. В более дорогих ПЭВН с электронным управлением можно задавать температуру. Тогда в приборе появляется контроллер, который отрабатывает обратную связь по температуре и давлению воды и управляет мощностью нагрева. Такие модели комплектуются дисплеем и несколькими сенсорными кнопками для интеллектуального управления.

Цепь питания

Заключительная часть, которую рассмотрим — цепь питания. ПЭВН — это мощный потребитель, требующий особого внимания к проводке и соединениям. Поэтому в приборе находится крупная клеммная колодка. Это не случайно — провода должны быть подходящего сечения. Минимальные значения указываются в документации на прибор.

В цепь питания входят клеммы нагревателей и плата управления, от которой запитывается вся остальная электроника прибора. ПЭВН, рассчитанные на несколько точек потребления, обладают мощностью в несколько десятков киловатт и питаются от трехфазной сети. Для защиты от поражения током кабели питания прибора снабжаются УЗО.

Краны мгновенного нагрева

Отдельную нишу занимают так называемые «краны мгновенного нагрева». Это ПЭВН, выполненные в виде смесителя. Устройство таких ПЭВН немного отличается. Здесь ТЭН находится либо в основании смесителя в горизонтальном положении, либо внутри излива в вертикальном.

В таком приборе реализовано гидравлическое управление. Напор и температура находятся в обратной зависимости и регулируются ручкой смесителя. Электроники здесь практически нет, но все рассмотренные защитные механизмы быть обязаны. На некоторых моделях есть дисплей, на который выводится температура, измеряемая термодатчиком.

Проточный электрический водонагреватель — полезный в быту прибор. Принцип его работы прост, но подразумевает потребление большого количества электроэнергии. Помните об этом при выборе нагревателя и подключения его к электросети.

Источник