Трубка забора горячей воды в водонагревателе

Устройство накопительного водонагревателя позволило ему стать одним из самых популярных способов получения горячей воды в быту.

Водонагреватели разделяют на два типа: газовые и электрические.

Монтаж накопительного водонагревателя обычно не требует внесения больших изменений в сеть водоснабжения, прокладки отдельных линий электроснабжения и получения разрешения на установку. Достаточно выбрать подходящий вам по параметрам прибор, установить его на стену или пол и подключить к внутридомовым сетям.

Конструктивные элементы

Любой накопительный водонагреватель, или, как его еще называют, бойлер, состоит из следующих основных элементов:

  • теплоизолированный бак;
  • нагревательный элемент;
  • терморегулятор;
  • корпус электрооборудования с панелью управления;
  • индикаторы режимов работы и термометр;
  • трубка забора горячей воды;
  • магниевый электрод;
  • рассекатель для холодной воды;
  • резьбовые выводы для подключения к сети холодного водоснабжения и сантехническим приборам;
  • запорная и предохранительная арматура;
  • сеть электропитания;
  • переключатели;
  • крепежные лапы или опорные элементы.

Принцип действия

Принцип действия бойлера довольно прост. Холодная вода подается в теплоизолированную емкость водонагревателя снизу. Ее поток направляется с помощью рассекателя так, чтобы он омывал нагревательный элемент и не смешивался с вышележащими слоями нагретой воды.

В результате распределения потоков и конвекции горячая вода собирается в верхней части емкости бойлера цилиндрической или — для компактных моделей — слегка приплюснутой формы.

Схема установки бойлера.

Туда же выведена трубка забора горячей воды. Когда кран на сантехническом приборе открывается, образуется разность давлений, и горячая вода вытесняется из емкости в заборную трубку вновь поступающей холодной водой.

Когда кран на сантехническом приборе закрыт, вода в емкости водонагревателя не обновляется. При этом осуществляется ее постепенный нагрев до заданной температуры. Температуру нагрева задает пользователь рукояткой терморегулятора. Этот прибор с помощью специального датчика измеряет температуру воды в режиме реального времени. Он подает электропитание на нагревательный элемент, пока необходимая температура не достигнута, и снимает его по достижении заданного значения.

Чтобы вода из емкости не могла вытечь обратно в систему при отсутствии подачи в бойлер холодной воды, на входе в водонагреватель устанавливается обратный клапан. Он пропускает воду только в одном направлении — в емкость электроводонагревателя.

Обеспечение безопасной эксплуатации

Схема подключения бойлера.

Трубка забора горячей воды немного не доходит до верхней части емкости. Это нужно для создания демпфирующей воздушной подушки. Вода в жидком состоянии не сжимается, и при нагревании она имеет свойство расширяться. Если бы она заполняла весь объем бойлера, то в процессе расширения неминуемо разрушила бы его. Воздушная подушка в верхней части емкости, сжимаясь, компенсирует расширение воды, и давление внутри емкости остается в допустимых пределах.

Для предотвращения разрушения бойлера избыточным давлением нагретой воды в его конструкции имеется еще одно защитное устройство. Между обратным клапаном и емкостью устанавливается предохранительный клапан. При превышении допустимого давления он приоткрывается и сбрасывает избыток воды в атмосферу до нормализации давления. Порог срабатывания этого клапана задается жесткостью предварительно сжатой пружины и обычно составляет от 5,5 до 7,5 бар. Емкости бойлеров хорошего качества рассчитывают на работу при давлении до 9 бар. В результате предохранительный клапан обеспечивает безопасную эксплуатацию водонагревателя.

Сбросной выход предохранительного клапана большинство пользователей с помощью шланга подходящего диаметра подключают к системе канализации. Иначе вода с него будет капать на пол.

Для каждого накопительного водонагревателя производителем устанавливается допустимое давление входящей холодной воды. Оно обычно не должно превышать 2,5-3,5 бар. Если ваша сеть эксплуатируется с большим давлением, положено на входе в водонагреватель устанавливать автоматический регулятор давления. Если этого не сделать, предохранительный клапан большую часть времени будет открыт, и вы получите значительную утечку воды.

Помимо защиты от избыточного давления производители электроводонагревателей заботятся об электробезопасности своих приборов. Любой бойлер рассчитан на эксплуатацию в электросети с заземляющим проводом. Защита от перепадов напряжения и короткого замыкания обеспечивается с помощью подключения водонагревателя через автоматический выключатель. Защиту от токов утечки обеспечивает включение в схему устройства защитного отключения (УЗО).

Защита от коррозии

Схема бойлера косвенного нагрева.

Емкости водонагревателей изготавливают из тонкостенного стального листа. При этом они должны быть достаточно прочными и выдерживать значительное избыточное давление нагретой воды. Для нового бака это не является проблемой. Для емкостей водонагревателей характерна работа в условиях гальванической и электролитической коррозии. В результате со временем прочность стенок бака и сварных швов снижается, что может привести к разрушению емкости.

Производители пытаются продлить срок службы баков путем нанесения на внутреннюю поверхность стенок емкости защитных покрытий, это могут быть цинксодержащие покрытия, различные эмали, кроме того, бак может быть изготовлен из нержавеющей стали. Но даже в последнем случае тяжело обеспечить сохранение антикоррозийных свойств для сварных швов, ведь при сварочных работах часть легирующих добавок теряются, и швы все равно ржавеют. Применение специальных методов сварки сильно удорожает изделие, поэтому чаще производители обходятся без них.

Дополнительной защитой от коррозии является введение в конструкцию водонагревателя магниевого электрода. Электродный потенциал магния больше аналогичного показателя железа и меди. В результате жертвенный магниевый электрод постепенно растворяется, а стальные элементы и элементы из сплавов меди восстанавливаются. Магниевый электрод является сменной деталью.

Читайте также:  Как включить электроплиту lex

Защита от накипи

Нагревательные элементы водонагревателей, которые, как правило, выполняются в виде трубчатых электронагревателей, контактируют с жесткой водопроводной водой. В зоне контакта воды с нагревательными элементами достигаются высокие температуры. При таких условиях из воды выпадают в виде накипи соли жесткости. Они ухудшают теплопередачу от нагревательных элементов к воде. В результате ТЭНы перегреваются и разрушаются.

Для защиты от этого явления в современных бойлерах ТЭНы помещают в защитные колбы, их называют сухими. Для уменьшения образования накипи не рекомендуется выставлять температуру нагрева воды выше 55°С. Это граничное значение, после которого выпадение накипи значительно интенсифицируется. Это также снижает вероятность ожогов.

Теплоизоляция емкости

Качественная теплоизоляция позволяет воде внутри емкости бойлера охлаждаться всего на несколько градусов в сутки. В качестве теплоизоляционных материалов сейчас применяют стекловолокно, пенополистирол, пенополиуретан.

Дополнительные устройства

Чтобы пользователь мог оценить текущую температуру воды в бойлере, эти изделия снабжаются термометрами с электронными или стрелочными указателями.

Текущие режимы работы отображаются светодиодными индикаторами. Для рационального использования электрической энергии некоторые модели снабжаются двумя ТЭНами, которые могут включаться отдельно.

Водонагреватель подключается к сети водоснабжения через запорную арматуру. Это позволяет отсоединить нагреватель от сети для обслуживания, ремонта или замены. Некоторые модели имеют третий вывод для комфортного опустошения. В противном случае это делают с помощью ручного привода на предохранительном кране.

При отсутствии в квартире горячего водоснабжения на помощь приходят бытовые накопительные водонагреватели (или бойлеры, это одно и тоже). Существует множество моделей отличающихся мощностью, емкостью бака, типом нагрева. Самыми востребованными считаются бойлеры накопительного типа, работающие от электричества или газа.

Устройство и общий принцип работы накопительного водонагревателя

Общее устройство водонагревателя накопительного типа одинаково для любых моделей. Бойлер состоит из емкости для воды, которая заключается в декоративный кожух, а между ними проложен утеплитель. Получается подобие термоса. Основное различие накопительных бойлеров в том, какой у них стоит нагреватель: электрический ТЭН или газовая горелка.

Существуют накопительные водонагреватели косвенного нагрева, где подогревателем служит змеевик, подключенный к системе отопления. Такие бойлеры оказались практически не востребованы. Отопление работает не круглый год, а, значит, человек не имеет возможности летом пользоваться горячей водой.

Различаются нагреватели накопительные по типу монтажа. Вертикальные бойлеры занимают много места, из-за чего их ставят в просторном помещении. Для маленькой комнаты больше подходит горизонтальный водонагреватель. Последний вариант неудобен в плане пользования. У горизонтального бойлера происходит быстрое смешивание горячего и холодного слоя воды. В итоге при открывании крана идет кипяток, а примерно через минуту начинает течь более прохладная вода.

Общее устройство бойлера

Давайте рассмотрим, как выглядит схема обычного водонагревателя накопительного типа:

  • Основой бойлера служит бак. В бытовых моделях его емкость ограничивается 300 л. Производят бак из нержавейки или стали. Чтобы металл не ржавел, в качестве внутреннего покрытия применяют стеклоэмаль, стеклофарфор или титановое напыление.
  • Бак для воды заключен во внешний декоративный корпус. Он бывает из нержавейки, обычной стали с эмалированным покрытием или пластика.
  • Между накопительным баком и наружным корпусом пространство заполнено теплоизоляционным материалом – пенополиуретаном.
  • Лицевая область наружного корпуса водонагревателя оснащена термометром.
  • Сердцем накопительного бойлера служит нагреватель. Электрический водонагреватель работает от встроенного элемента – ТЭНа (трубчатый электронагреватель). Газовые накопительные водонагреватели комплектуются горелкой и дымоходом.
  • В нижней части накопительного бойлера выходят патрубки горячей и холодной воды. На патрубке холодной воды устанавливают предохранительный, а также обратный клапан. Первый – открывается от превышения давления воды внутри бака. Второй – не дает уйти воде из бака при отсутствии давления в водопроводе. Патрубок горячей воды соединен с трубкой забора.
  • Электронный блок предназначен для управления работой накопительного водонагревателя. Он получает сигнал от термостата, датчики которого установлены внутри бака.
  • Магниевый анод защищает стальной бак бойлера от электрохимической коррозии, отдавая ионы.

Монтаж и эксплуатация любого накопительного водонагревателя не вызывает затруднения у пользователя. Прибор кронштейнами крепят к стене. Подающий трубопровод может быть подключен только к водопроводу с холодной водой. В этом и заключается принцип работы бойлера, так как в нем нагревается именно холодная вода. Если вход накопительного водонагревателя подключить к централизованному ГВС квартиры, то корректное достижение температуры после подачи в бак горячей воды станет невозможным.

Принцип работы

Основной принцип работы накопительного водонагревателя заключается на послойном разделении жидкостей разных температур. По закону физики теплая вода находится вверху, а холодная снизу. Для полного представления, как работает бойлер, рассмотрим по порядку все действия:

  • При открывании водопроводного крана начинается расход воды. Верхние слои горячей жидкости из бака бойлера через трубку забора направляются в трубопровод.
  • Давление внутри бака водонагревателя становится меньше, чем в подающем водопроводе. Обратный клапан открывается и начинается подпитка холодной воды. Когда давление водопровода и внутри бака сравняется, обратный клапан закрывается. Во время подпитки холодная вода не смешивается с горячей благодаря рассекателю, установленному на конце подающего патрубка.
  • О поступлении внутрь бака водонагревателя холодной воды сигнализирует датчик. Он дает команду блоку управления включить подогрев.
  • На ТЭН подается электроэнергия, и вода греется до заданной температуры. У газового водонагревателя вместо электричества на горелку подается газ. Когда вода нагреется до нужной температуры, термостат отключает нагревательный элемент.
Читайте также:  Заточной станок для машинок для стрижки

В работе накопительного водонагревателя происходит непрерывный цикл. Забранную горячую жидкость постоянно замещает холодная вода. Теплоизоляция под кожухом предотвращает быстрое остывание. Вода остается теплой в течение 2–3 суток.

Бойлер нужно правильно подобрать по мощности и объему. При большом разборе воды маломощная модель не справится с прогревом. На выходе жидкость не будет соответствовать заданной температуре.

Устройство и принцип работы электрического бойлера

Электрические водонагреватели считаются самыми востребованными у жильцов квартир и частных домов. Популярность обусловлена простотой монтажа и эксплуатации. На схеме в разрезе показано устройство накопительного водонагревателя. Давайте рассмотрим, как выглядит электрический бойлер изнутри:

  • Рассматривать устройство накопительного электрического водонагревателя начнем с бака. Он бывает круглой или овальной формы. Заключен бак в декоративный кожух. Внутреннее пространство между двумя емкостями заполнено пенополиуретаном.
  • Особенностью устройства электрического водонагревателя является наличие ТЭНа. Элемент установлен снизу бака бойлера на фланцевом соединении.
  • Включением и выключением ТЭНа управляет термостат. Любой водонагреватель накопительный работает без превышения максимально допустимой температуры. У электрических бойлеров этот показатель равен 75 о С.
  • Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85 о С.
  • Забор горячей воды осуществляется через трубку, конец которой выведен к верхней части бака бойлера. Для подпитки холодной воды снизу бака вмонтирован патрубок.
  • Магниевый анод защищает корпус бака от коррозии. По истечении 2–3 лет элемент разрушается и его нужно менять.
  • О работе водонагревателя сигнализирует индикаторная лампочка.

Зная, как устроен бойлер, можно разобраться с его работой. Холодная вода поступает внутрь бака бойлера через патрубок. Датчик посылает сигнал блоку управления, который с помощью термостата подает напряжение на ТЭН. Вода нагревается до заданной температуры. Датчик подает новый сигнал, и термостат прерывает подачу напряжения. После забора горячей воды цикл повторяется.

Разновидности ТЭНов

По принципу действия ТЭНы одинаковы. Нагревательным элементом выступает спираль. А вот по исполнению ТЭНы отличаются и делятся на два вида:

    Мокрый ТЭН состоит из спирали, герметично запаянной внутри медной трубки. В качестве наполнителя используют кварцевый песок. Он играет роль изолятора и предотвращает прикасание спирали к внутренним стенкам медной трубки. Достоинство мокрого ТЭНа в низкой стоимости. Недостаток – большой размер и низкий показатель электробезопасности. При повреждении медной трубки или прикосновения к ней спирали возникает пробой. В результате человек, пользующийся горячей водой, получает удар током.

Накопительный водонагреватель с сухим ТЭНом стоит дороже, но он безопаснее и отличается длительным сроком эксплуатации. Компактные размеры позволяют вмонтировать в бойлер два нагревателя. Самым надежным считается сухой ТЭН, наборной корпус которого сделан из стеатита.

Устройство и принцип работы газового прибора для нагрева воды

По устройству и принципу работы газовый бойлер немного отличается от своего электрического собрата. Газовому водонагревателю присущ все тот же бак, заключенный в кожух с утеплителем из пенополиуретана. Защитой служит анод. Подача холодной и забор горячей воды происходит через вмонтированные в бак трубки. Включением и выключением подогрева управляет термостат. На этом все сходства заканчиваются. Руководствуясь схемой, более подробно рассмотрим устройство бойлера, чтобы выявить основные отличия газового прибора:

  • Основным отличием от электрического бойлера является наличие газового устройства для нагрева воды – горелки.
  • Подключение к газовой магистрали осуществляется через блок. Внутри него установлен редуктор, который соединен трубкой с форсункой горелки.
  • Конструкция бака накопительного водонагревателя существенно отличается от электрического аналога наличием дымохода. Он состоит из стальной трубы, вертикально вваренной через весь бак. Сверху дымоход соединен с вытяжным колпаком. По нему осуществляется отвод продуктов сгорания на улицу.
  • Внутри дымохода вмонтирован рассекатель. Его пластины забирают тепло отводящихся газов и отдают воде. Получается двойной обогрев: от горелки и рассекателя.
  • Из-за разницы температур холодной воды и пламени горелки в дымоходе образуется конденсат. Для его сбора под горелкой установлено кольцо.

Работает газовый водонагреватель по аналогичному принципу, что и электрический бойлер. Отличие только в том, что электронный блок с термостатом управляют работой горелки. При понижении температуры на форсунку подается газ и происходит розжиг. Когда температура воды достигнет заданных параметров, происходит отключение горелки.

Газовые водонагреватели пользуются малым спросом из-за сложности установки. Потребуется составлять проект, а монтаж разрешен только специалистам газовой службы. Однако неоспоримым плюсом является экономия из-за более низкой цены на газ.

Из двух рассмотренных вариантов первое место отдают электрическим накопительным водонагревателям. Прибор можно самостоятельно установить в любом месте. Главное, обеспечить бесперебойную подачу холодной воды под давлением.

Ремонт водонагревателей можно производить в домашних условиях, важно знать устройство водонагревателя, принцип работы и как почистить водонагреватель от накипи. При более серьезном ремонте необходимо знать как заземлить бойлер. Определим, какие элементы бойлера наиболее подвержены выходу из строя, а также что можно предпринять самому, дабы устранить выявленную неисправность.

  • 1 Из чего состоит
  • 2 Конкретнее о ремонте ТЭН
  • 2.1 Как поменять ТЭН
  • 3 Другие распространенные проблемы
  • Из чего состоит

    Обозначение датчика температуры и областей подключения горячей и холодной воды к бойлеру

    Чтобы приступить к ремонту, сначала следует разобраться, каким является устройство водонагревателя, а также какие компоненты в него входят. Это также даст возможность понять, что именно с ним не так.

    1. Датчики, терморегуляторы. По сути, это компоненты, отвечающие за указание температуры в баке. С их помощью пользоваться бойлером удобнее, поскольку знаешь, насколько прогрелась вода и можно ли идти принимать душ. В принципе, если датчики выходят из строя, страшного тут ничего нет. Водонагреватели дальше будут работать, хотя температуру узнать мы не сможем.
    2. Теплоизоляция. Это компонент, отвечающий за сохранение температуры. Она не может сломаться, потому и чинить ее нет необходимости.
    3. Трубка выхода подогретой воды. Поскольку верхние заборные краны таких трубок обычно располагают очень высоко, риск засорения минимален. Крайне редкие случаи, когда приходилось их ремонтировать. А в случае чего, почистить трубку очень легко.
    4. Внешняя оболочка. То есть корпус водонагревателя, установленного в вашем доме. Он может выйти из строя, то есть повредиться, то только с вашей помощью или в случае его падения. Сильное повреждение приводит бойлер в негодность.
    5. Внутренние баки. Выполняют их из нержавейки, меди или пластика. Обладают небольшими по толщине стенками, а электрокоррозия — основная причина их поломки. Если стену периодически чистить, менять магниевый анод, тогда бак прослужит долго, не будет вызывать проблем при эксплуатации.
    6. Магниевый анод. Как вы уже понимаете, он защищает стену, а также другие элементы внутри водонагревателя от явления коррозии. Крайне желательно проводить периодическую замену анода, за счет чего устройство прослужит намного дольше и эффективнее.
    Читайте также:  Стеллаж из бруса 50х50 своими руками

    Устройство стандартного бойлера

    Конкретнее о ремонте ТЭН

    Допустим, вы включили водонагреватель в сеть, однако индикатор ТЭНа не заработал и нагрев не начался. Чтобы произвести ремонт водонагревателей, вам потребуется сделать следующие шаги.

    1. Возьмите прибор, измеряющий сопротивление и подключите его к клеммам нагревательного элемента. Если на приборе движений нет, значит, ТЭН вышел из строя. Пытаться его отремонтировать не имеет смысла. Просто меняйте на новый.
    2. При наличии напряжения, но все равно не работающем ТЭНе, проблема может крыться в термостате или термореле. Дабы устранить проблемы, нужно снять эти компоненты. Учтите, отремонтировать термостат невозможно, потому покупайте новый, если он неисправен. Проверяется факт неисправности тестером напряжения. Если с термостатом все в порядке, значит, проверяем термореле. Возьмите тестер, погрейте тело термостата. Если реле работает, цель разомкнется. Если нет, прибор это покажет и реле придется поменять.

    Как поменять ТЭН

    Знать устройство никогда не будет лишним. За счет этого вы сумеете самостоятельно проделать ряд ремонтных и профилактических работ со своим бойлером. К примеру, почистить от накипи, устранить неисправность, если он потек, сделать ремонт на дому, снять бойлер и повесить его обратно на стену и продолжать пользоваться дальше. В том числе полезно знать и про замену ТЭНа.

    1. Выключите бойлер из сети и подождите, пока температура в нем упадет. Дабы ускорить процесс, просто откройте кран с горячей водой.
    2. Внизу водонагревателей обычно находится белая крышка с 4 винтами. Отсоединяйте ее, осмотрите горловину бака. В него вставляют нагревательный элемент с присоединенным термостатом и проводами.
    3. Знать как заземлить водонагреватель полезно, поскольку следующий шаг — это отсоединение заземляющего провода. Как правило, он бывает либо зеленого, либо желтого цвета.
    4. При помощи отвертки вытаскивайте термостат с проводами, просунув отвертку между ТЭН и термостатом. Внимательно его осмотрите, проверьте, нет ли на нем разводов, капель воды. Если да, то это первые признаки того, что ТЭН неисправен.
    5. Слейте из бака воду, перекройте подачу холодной и горячей воды. Патрубок и предохранительный клапан открутите, и наденьте на него заранее подготовленный шланг. Его длины должно хватить, чтобы слить оставшуюся воду в ванную или раковину, смотря что ближе. Не рискуйте, лучше сразу закрепите шланг хомутом. После этого откручивайте патрубок горячей воды и тоже сливайте ее.
    6. Теперь откручивайте сам ТЭН, снимайте водонагреватель со стены. Лучше предварительно узнать как очистить водонагреватель от накипи и как повесить обратно на стену бойлер после его снятия, дабы дальше иметь возможность нормально пользоваться водонагревателем. Удаление грязи и накипи пойдет только на пользу устройству и продлит срок его службы.
    7. Прежде чем ставить новый ТЭН, удостоверьтесь, что на нем есть уплотнительное кольцо из резины и в отсутствии повреждений на нем. Чтобы кольцо прилегало лучше, смажьте его маслом.
    8. Вкручивайте ТЭН до максимума, вставляйте обратно термостат и выставляйте требуемую температуру. Поставьте на место защитную крышку и закрепите ее винтами. Теперь нужно повесить устройство на стену, прикрутить патрубки холодной и горячей воды.
    9. Включайте подачу холодной воды, дайте бойлеру наполниться. Откройте кран с горячей водой. Это позволит выйти скопившемуся воздуху. Когда из нагревателя начнет течь вода, включайте его в сеть. Теперь можно дальше пользоваться водонагревателем, поскольку ремонт ТЭНа закончен.

    Другие распространенные проблемы

    Не обязательно с точностью знать как разобрать водонагреватель, чтобы решить некоторые возникающие проблемы.

    1. Нагревается вилка от бойлера. Как правило, случается это из-за малой мощности в сети или из-за контактов, которые разболтались. С мощностью сделать ничего не получится, а контакты можно проверить, прижать плотнее.
    2. Трубы и шланги холодной воды нагреваются. Яркий признак того, что начал пропускать горячую воду обратный клапан, предназначенный для ее задержки. Потребуется заменить клапан и установить его максимально корректно.

    Водонагреватель — полезное устройство, ремонт которого при должном опыте и знаниях вполне можно произвести самостоятельно. Если же навыков не имеется, доверьте работу специалистам.

    Оцените статью
    Добавить комментарий

    Adblock detector