«Смоленка» — более 20 лет мы обеспечиваем наших покупателей самыми современными и технологичными инженерными решениями с гарантированным качеством и профессиональной поддержкой.


Водонагреватели электрические

    Как выбрать водонагреватель? Как правильно подключить? Мифы и реальность. Советы здесь...

Выбор электрического водонагревателя - развенчиваем мифы!



В современных условиях жизни водонагреватель становится одним из главных, а подчас и единственным выходом из многих проблем и затруднений, связанных с работой системы водоснабжения в городах и деревнях.
В первую очередь водонагреватель необходим людям, в чьих домах пока нет или часто отключают горячее водоснабжение. Любой, кто хоть раз сталкивался с необходимостью греть воду в баках и тазиках, чтобы помыться, и ежился от холода, прикасаясь к ледяной батарее в ванной комнате, подтвердит, насколько водонагреватель облегчает жизнь. 
Водонагреватель окажется полезен и тем, кто заботится о своем здоровье и не хочет подвергать себя дополнительному риску, используя горячую воду из системы центрального водоснабжения. Не случайно педиатры не рекомендуют купать маленьких детей в водопроводной воде, а только в кипяченой и набранной исключительно из холодного крана, поскольку холодная вода в силу низкой температуры не может вступать в такое количество химических реакций, как горячая, она содержит меньше вредных примесей. Любому человеку, заботящемуся о своем здоровье и здоровье своих детей и близких необходим водонагреватель, который использует для нагрева холодную воду.
 

В данной статье мы поможем правильно определиться с выбором модели, марки и объема электрического водонагревателя.

Сразу хочется отметить, что речь пойдет о накопительных водонагревателях, т.к. проточные водонагреватели - вещь достаточно специфическая. Их большим достоинством являются скромные габариты, но основным недостатком - очень большая потребляемая мощность. Для обеспечения нагрева воды для одного смесителя требуется не менее 12 кВт электроэнергии, а лучше от 18 кВт. Все, что меньше - баловство. 12 кВт - это уже трехфазная сеть. Вряд ли это доступно для квартиры, да и не каждый загородный дом может себе это позволить. Основными потребителями проточных водонагревателей являются промышленные организации.

Кроме габаритов, во всех остальных параметрах, накопительные водонагреватели значительно превосходят проточные.
Многие боятся факта, что накопительный водонагреватель имеет большое время нагрева. Бояться этого не стоит, т.к. во-первых: правильно подобранный объем заставит забыть об этом параметре. Во-вторых: для того, чтобы начать пользоваться горячей водой, в только включенном водонагревателе, не нужно ждать нескольких часов - горячая вода начнет поступать через 10-15 минут. Все дело в устройстве бойлера. Так, холодная вода поступает снизу. Нагреваясь, она поднимается в верхнюю часть бака, откуда и поступает к потребителю. Т.е. в водонагревателе происходит четкое температурное расслоение воды, когда вся горячая вода собирается в верхней части. Поэтому и нет смысла ждать полного нагрева всего объема и во время пользования, новые порции нагретой воды постоянно поступают в верхнюю часть бака и при правильном подборе объема никогда не создается ситуации дефицита горячей воды.

Для лучшего понимания, покажем водонагреватель в разрезе:



Давайте теперь разберемся - чем отличаются водонагреватели, ведь выбор их огромен. Оговоримся, что будем указывать на достоинства и недостатки, а выбор остается за вами, т.к. у каждого свои требования и возможности.
Первое, на что обращают внимание - материал бака водонагревателя.
На рынке конкурируют два направления: баки из нержавеющей стали и баки из углеродистой стали, покрытые эмалью. Применение других материалов - редкость.

В последнее время, большинство стало считать, что баки из нержавеющей всегда предпочтительнее эмалированных.
- Это не так! Важнее не материал, а качество бака. В эмалированных баках важно качество самой эмали и толщина стенки бака. Эмаль для водонагревателя - это очень сложный и технологичный состав. Хорошую эмаль могут произвести только высокотехнологичные известные химические производства. Не стоит вестись на красивые названия эмали, как "стеклокерамика", "титановая" и пр. Это все маркетинговый ход и развод покупателей.
Вот признаки хорошей эмали:
  • Эмаль устойчива к любой воде, в т. ч. морской и содержащей соединение азота.
  • Эмалевое покрытие неотделимо от металла, что исключает возможность образование ржавчины под покрытием (высокую стойкость к коррозии обеспечивает сочетание эмаль + анод).
  • Эмаль не подвержена старению и износоустойчива.
  • Устойчива к температурам и резкому температурному изменению (химическая активность металла удваивается при повышении температуры на 10 °С).
  • Эмаль гигиенична как стекло (не токсична) и выделение в воду каких-либо веществ из эмали невозможно.
  • Эмаль полностью биологически нейтральна (самая худшая основа для размножения бактерий).
  • Технология нанесения эмалевого покрытия дает возможность изготовить емкость практически любого объема.

Все вышеперечисленные признаки относятся только к высококачественным эмалированным водонагревателям, сделанных на современных заводах по проверенным технологиям.

Толстостенный бак с хорошей эмалью будет служить не менее долго, чем хороший бак из нержавеющей стали

С баками из нержавеющей стали так же не все просто. Во-первых - эти баки так же подвержены коррозии. Коррозионные процессы несколько другие чем с углеродистой сталью, но они есть. К тому же, самым слабым местом нержавеющего бака является сварной шов. При нагреве, во время сварки, из стали испаряется, входящий в состав, молибден. Именно он отвечает за коррозионную стойкость стали. После его испарения сварной шов уязвим для коррозии так же, как обычная углеродистая сталь. Кроме того, нержавеющая сталь так же бывает разной. И многие  марки коррозируют не менее, чем обычная сталь. Поэтому хороший водонагреватель с баком из нержавеющей стали должен быть произведен из стали хорошей марки с большой толщиной стенки.
Нержавеющая сталь низкого качества - вредна для здоровья. В Китае и России требования к качеству нержавеющей стали из которой производятся водонагреватели отсутствуют. В ЕС эти правила есть, и они очень жесткие. Именно поэтому 99 % всех европейских производителей накопительных водонагревателей предпочитают выпускать стальные баки с эмалированным покрытием.
Нержавеющая сталь может вступать в реакцию с водой, а защитное эмалевое покрытие нет. Вступая в реакцию с водой, нержавеющая сталь может придавать неприятный запах и привкус в воде.
Нержавеющая сталь подвергается коррозии, если вода содержит железо или его оксиды, а также соединения азота.
Для защиты швов в баках из нержавеющей стали используется алюминиевый анод. По заверениям производителей одноразовый(!), который не надо менять и который не требует контроля за его состоянием!  С учетом нестабильности состава воды, по причине ветхости систем водоподготовки, алюминиевый анод требует такого же внимания и, при необходимости, замены, как и магниевый анод, используемый для предотвращения процесса коррозии.
Использование высококачественной нержавеющей стали при производстве водонагревателей, где срок эксплуатации бака будет соответствовать хотя бы заявленному гарантийному сроку на внутренний бак, приведет к значительному подорожанию прибора - соответственно качественный водонагреватель из нержавеющей стали не может быть дешевым.

Общий вывод: ресурс бака водонагревателя не зависит от от вида материала, а зависит  от его качества, толщины стенки и качества эмали. Недорогие водонагреватели используют низкие сорта нержавеющей стали, дешевые эмали и тонкие стенки баков. Баки таких водонагревателей будут иметь небольшой ресурс. Дорогие водонагреватели, независимо от материала будут иметь большой ресурс жизни баков.

Многие обращают внимание на форму водонагревателя. Если нет особых требований по габаритам, то всегда следует выбирать водонагреватель круглой формы в вертикальном исполнении. Такие водонагреватели имеют наибольших КПД и эта форма обладает лучшими жесткостными характеристиками, т.е. другими словами эффективней и надежней.
Круглый бак иногда облачают в оболочку квадратной формы. Это так же хорошо - тут разница только в дизайне.
Горизонтальные водонагреватели не хуже по надежности, но имеют более низкий КПД. 
Плоские водонагреватели следует рассматривать только в ситуации, когда другие габариты не подходят, т.к. КПД и надежность баков таких водонагревателей значительно ниже.

Следующий элемент, отвечающий за ресурс водонагревателя - ТЭН (трубчатый электронагреватель). Тут, как правило работает принцип - чем дороже водонагреватель, тем качественнее ТЭН (конечно с оговорками и маркетинговыми наценками). Отдельно стоит обозначить, так называемые, сухие ТЭНы. Эти устройства помещаются в отдельную колбу и не имеют непосредственного контакта с водой. Сухие ТЭНы - высокотехнологичные изделия обладающие высоким ресурсом. Такие ТЭН не боятся жесткой воды, что очень важно при загородном использовании. При необходимости замены, не требуется слив водонагревателя.

Автоматика водонагревателя  - так же слабый элемент. Автоматика отвечает за поддержание температуры, включая и отключая ТЭН. При прочих равных, надежнее механическая автоматика.
Водонагреватели с электронной автоматикой лучше не ставить в загородные дома, где нестабильное напряжение электросети. В дорогих моделях, электронная автоматика уже более надежна и главное может принести пользу. Если в недорогих моделях, это скорее декоративный элемент, то европейские производители могут закладывать в работу такой автоматики алгоритмы повышающие экономичность работы водонагревателя.

Экономичность для электрического водонагревателя - очень важный параметр. Т.к. электричество дорого и попытки его сэкономить серьезно помогут вашему кошельку. Основной способ экономии в накопительных водонагревателях - это установка хорошей теплоизоляции. Ведь важно не только нагреть воду, но и сохранить её. Тут опять же сталкиваемся с разным подходом производителей. Ведь хорошая теплоизоляция и сама стоит дорого и требует большего количества материала на кожух, т.к. такая изоляция толще. Именитые европейские производители всегда заботятся о качестве теплоизоляции. Если водонагреватель производится в Европе и там же продается, то можно быть уверенным в хорошем качестве изоляции, т.к. это регламентируют жестки нормы энергосбережения. В других странах, к сожалению этого нет.

Получить дополнительную экономию можно и другими способами. Так, например Drazice производит интеллектуальный водонагреватель, который анализирует статистику пользования горячей водой и с учетом ночного тарифа управляет нагревом по заложенному алгоритму. Такой подход позволяет экономить от 10% до 30% электроэнергии. Другой подход, популярный в Скандинавии, заключается в установке качественного водонагревателя значительно большего объема, чем следует. Нагрев осуществляется по таймеру только (или преимущественно) по низкому ночному тарифу, а хорошая теплоизоляция бойлера позволяет сохранить эту воду горячей.

И еще - не забывайте регулярно менять магниевый анод в водонагревателе. Он защитит сварные швы и материал от коррозии. Позволит сохранить углеродистый бак в случае появления микротрещин эмали. Если не менять магниевый анод - срок службы водонагревателя значительно сокращается. 

Что такое магниевый анод и для чего он служит: в целях защиты внутреннего бака в накопительных водонагревателях устанавливается катодная защита от коррозии. Стремление окисляться (ржаветь) у возможных участков повреждений или царапин на эмали блокируется путем наложения противоположного тока. Возникающий из‑за этого избыток электронов (катодное напряжение) на поврежденном участке смещает разницу потенциалов межу анодом и катодом (баком) и останавливает коррозию. Чтобы предотвратить прохождение анодного тока на такие узлы бака, как нагревательный элемент и теплообменник, последние устанавливаются через изоляторы. Катодная защита от коррозии, выполняется с помощью антикоррозионного стержня (анода).
Антикоррозийный стержень — анод, отдающий электроны, соединен со стальным внутренним баком. От анода исходит ток к возможным поврежденным участкам. Этот анодный ток, возникающий вследствие разрушения более активного материала, предотвращает коррозию на поврежденном участке. Встроенный в бак защитный анод состоит преимущественно из магния, и его достаточно проверять один раз в два года. Это необходимо, так как из-за плохого качества воды может сократиться срок его службы. После первой проверки можно скорректировать частоту проведения повторных проверок анода. При среднем уровне жесткости воды магниевый анод в хороших водонагревателях прослужит не менее 5 лет.
Что бы анод не реагировал на другие элементы (например на ТЭН) и не расходовался зря применяется техническое решение, которое позволяет уравновесить эту защиту: компенсационное сопротивление. Это сопротивление уравновешивает потенциалы и позволяет магниевому аноду защищать только внутреннюю поверхность резервуара.

Подитожив вышесказанное, можно понять, что в области водонагревателей работает все тот же принцип - дешевое не может быть хорошим. Для кого важен высокий ресурс водонагревателя и его экономичность стоит обратить внимание на зарекомендовавшие себя бренды и европейское качество. Перечислим некоторые марки, выпускающие экономичные и высококачественные водонагреватели. 

Производители высококачественных водонагревателей с баками из нержавеющей стали: JASPI (Kaukora) и OSO - это пожалуй все. Производители эмалированных водонагревателей: Drazice, Atlantic, Austria Email.

Обвязка водонагревателя

Для правильной работы важно обеспечить правильную обвязку и подключение водонагревателя.
Самым необходимым элементом системы является группа безопасности. Она не позволяет нагретой воде уходить в стояк холодного водоснабжения и защищает бак от разрыва при избыточном давлении. Избыточное давление появляется за счет расширения воды при нагреве.
Чем больше объем водонагревателя, тем больше расширение и больше создаваемое давление. Лишнее давление стравливается через группу безопасности, которая, как правило, подключается к канализации.
Если вы покупаете водонагреватель эконом-класса, то группу безопасности, входящую в комплект лучше заменить на более качественную, тем самым обезопасив себя.
Для водонагревателей подключенным к насосному оборудованию рекомендуется еще и поставить дополнительный обратный клапан, т.к. часты случаи разгерметизации насосов и автоматики из-за избыточного давления водонагревателя.
Если давление холодной воды на входе в водонагреватель превышает 3 атм., то необходимо установить редуктор давления.
При использовании водонагревателей большой емкости следует установить небольшой (5 - 20 л) гидроаккумулятор между входом холодной воды в водонагреватель и группой безопасности. Тогда дорогая нагретая вода будет уходить не канализацию, а поступать в гидроаккумулятор. Это решение полностью спасает от избыточного давления при нагреве воды.
Важно так же установить после водонагревателя термостатический смесительный клапан. Некоторые дорогие водонагреватели оснащены таким устройством изначально. Для чего это нужно?
Температуру нагрева воды в водонагревателе желательно устанавливать в режим максимального нагрева. Это позволит иметь максимальный запас горячей воды и обеспечит защиту от образования болезнетворных бактерий. Ведь большой объем теплой воды - это идеальные условия их образования. Но такая вода слишком горячая для потребления. У труб и трубного оборудования существенно сокращается срок службы. Появляется риск получения ожогов по неосторожности, особенно если в доме есть дети. Группа подмеса - автоматическое энергонезависимое устройство, которое поддерживает постоянной установленную температуру воды путем смешения горячей воды с холодной. 

Типовую полную схему подключения можно посмотреть здесь.
Обратите внимание на то, что возможно автоматизировать переключение водонагревателя - стояк - водонагреватель. Это удобно, если приходится часто осуществлять переключения. В этом случае переключение производится одним щелчком переключателя. 

Правила эксплуатации:

  • В период бездействия нельзя сливать воду из водонагревателя. При необходимости это сделать и оставить на длительное время - следует разобрать водонагреватель и тщательно его высушить.
  • Отслеживать состояние магниевого анода и своевременно его менять.
  • Периодически открывать предохранительный клапан группы безопасности во избежание закисания.


Выбор емкости водонагревателя:

Как говорилось выше, для эксплуатации по ночному тарифа нужно выбрать водонагреватель большего объема. Как правило, для этого используют водонагреватели объемом 300 литров и более. Но для каждого случая это индивидуально.

Для подбора могут помочь следующие таблицы:


Количество вырабатываемой горячей воды при нагреве в 100 литровом водонагревателе:
Tемпература воды в водонагревателе [°C] 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Количество воды с температурой 40 °C [л] 100 117 133 150 167 183 200 217 233
Количество воды с температурой 55 °C [л] - - - 100 111 122 133 144 155

Рекомендованный минимальный объём раcшиpительного бака cоглаcно объемy водонагревателя


Рекомендованный минимальный объём накопительного водонагревателя в литрах


Имеется следующий способ подбора объема водонагревателя:

Если рассчитывать, что в среднем температура горячей воды на выходе будет около 38 °С (нагретая до 75 °С вода смешивается в смесителе с таким же объемом холодной воды), то легко рассчитать объем водонагревателя. Например, на семью из трех человек для принятия душа друг за другом в среднем необходимо 90 литров воды:
V = (V1 · 3) / 2
V - искомый объем водонагревателя
V1 = 30 литров смешанной воды с температурой 38 °С (в среднем) для принятия душа на человека
V = (30 · 3) / 2
V = 45 литров горячей воды, нагретой до 75 °С
Вывод: семье из трех человек для принятия душа друг за другом необходим водонагреватель объемом 50 литров.

Мощность ТЭН:

Мощность обычно колеблется от 1,2 до 2,5 кВт в зависимости от объема и производителя.
Не самый важный параметр, но для кого-то это может иметь значение.
Чем мощнее ТЭН, тем больше нагрузка на сеть, но быстрее будет нагреваться вода.
Время нагрева можно рассчитать следующим образом:

[объем водонагревателя в литрах] х [разницу между начальной температурой и нагретой водой в градусах] х [1,16] : [мощность ТЭН в Вт] = часы нагрева

Пример, нагреваем 100 литровый бойлер с 20 градусов до 80. ТЭН - 2 кВт
100 х 60 х 1,16 / 200 = 3,5 часа

Правда это значение будет справедливым только в идеальных условиях. Реальное время будет чуть больше, т.к. существуют потери через теплоизоляцию. И они тем больше, чем изоляция хуже.
 
Устройство водонагревателя:

1 Индикатор температуры, термометр
2 Гильза термоэлемента
3 ТЭН
4 Рабочий термостат с наружным блоком управления. Предохранительный термостат
5 Крышка электроподсоединения
6 Трубка впуска холодной воды
7 Регулировочный винт
8 Гильза рабочего и предохранительного термостата
9 Трубка выпуска тёплой воды
10 Магниевый анод
11 Бак
12 Теплоизоляция
13 Кожух водонагревателя