Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Разновидности электрических нагревателей для проточной воды

Их основным отличием от накопительных электрических баков является способность нагревать воду по ходу ее движения – отсюда и название «проточные». По сути, холодная вода проходит через тонкое отверстие, в котором одновременно с ней находится мощный нагревательный элемент, при контакте с которым и происходит нагрев воды. Многих людей вводит в заблуждение словосочетание «мощный нагреватель» – кажется, что он действительно очень мощный и потребляет массу энергии. На самом деле нагреватель, которым оснащается такое оборудование, не намного мощнее, чем тот, который устанавливается в накопительных водонагревателях – речь идет все о тех же двух-трех киловаттах.

Здесь следует понимать, что включаются такие нагревательные элементы не на длительный срок, поэтому энергопотребление нельзя назвать чрезмерным. Судите сами. Сколько по времени вы принимаете душ – 15 или 20 минут, а может и того меньше? Считайте по максимуму – 3 кВт в час за 20 минут получается 1 кВт. Сколько вам обойдется принять душ? Именно по этой причине проточный электрический нагреватель является оптимальным решением для быстрого нагрева воды в течение небольшого промежутка времени. Это отличный вариант для душевой кабинки, умывальника или кухонной мойки в отдельности.

Нагреватели для воды электрические фото

Существует два типа, вернее три типа нагревателей воды проточного типа.

1. Настенные проточные нагреватели воды. Обычно имеют весьма привлекательный внешний вид и устанавливаются на стену или другую вертикальную поверхность в непосредственной близости от сантехнического прибора. В принципе, после некоторого времени использования нагревателей этого типа многие люди сделали вывод, что место, занимаемое этими нагревателями, можно использовать с большей пользой. Сначала их начали прятать в тумбы под умывальники или за стенку душевой кабины, а потом и вовсе начали отказываться от их использования, определив им место на даче. С одной стороны, это правильно, так как на смену им пришли другие, более удобные и функциональные электрические нагреватели воды.

2. Врезаемые в водопроводную трубу электрические водонагреватели. Их место непосредственно на водопроводной трубе, под сантехническим прибором и то не под каждым. К примеру, устанавливать такой нагреватель под ванной не очень удобно. По большому счету, этот тип электрических водонагревателей продержался еще меньше, чем предыдущий – теперь они уже практически не встречаются, и им на смену пришли новые, функциональные, а главное, не занимающие полезной площади нагреватели воды. Это так называемый кран водонагреватель.

3. Кран нагреватель – устанавливается вместо смесителя непосредственно в отверстие мойки или умывальника. Также существуют специальные модели, которые можно установить на борт ванны или врезать в душевую кабину, но встречаются они весьма редко, так как не очень востребованы – нагревать большое количество воды с использованием такого крана весьма невыгодно. Как и любой другой проточный водонагреватель электрического типа действия, он предназначен для кратковременного использования. Такой нагреватель еще называют мгновенный и неспроста – практически сразу после открытия крана из него идет горячая вода. Энергопотребление у него точно такое же, как и у всех типов проточных нагревателей воды.

По большому счету, это не единственные типы электрических нагревателей воды, которые существуют на сегодняшний день – это, можно сказать, единственные виды, которые применяются в быту. О промышленных больших устройствах подобного назначения говорить не имеет смысла, так как в силу их огромного потребления энергии, связанного с большим количеством нагреваемой воды, устанавливать их в квартире или даже доме никто не станет.

И в заключение темы о том, что собой представляют электрические нагреватели для воды, скажу несколько слов о так называемых необычных вариантах, которые современные электротехники не признают – причины разные и внедряться в них не будем. В первую очередь, хотелось бы выделить так называемый индукционный водонагреватель – вещь весьма экономичная, но почему-то распространения не получила. Вообще странно, что индукционные варочные панели существуют, имеются даже электрокотлы отопления и электрообогреватели этого принципа действия, а вот водонагреватели встречаются очень редко и то только в самодельном исполнении.

Автор статьи Александр Куликов

Конструкция

ТЭН – это тепловой нагревательный элемент, который необходим для нагрева воды в бойлере или котле. Виды ТЭН для водонагревателей:

1. Мокрые (ATT – АТТ, Electrolux EWH Centurio, ASF);
2. Сухие (AEG, Isea, Tesy, Ariston Ti Tronic Best).

Главным образом их отличает принцип расположения. Мокрые нагревательные элементы непосредственно касаются воды. Это значительно ускоряет процесс нагрева, но при этом они имеют более низкий срок действия. Сказывается химический состав воды, из-за которого на металлическом ТЭНе образовывается накипь и ржавчина.

Более популярны так называемые сухие нагреватели. Они расположены в защитном кожухе, который предохраняет их от непосредственного контакта с водой. У них более долгий срок действия, в отличие от мокрых моделей, но при этом несколько увеличено время нагрева. Водонагреватель с сухим тэном стоит немного дороже, нежели с мокрым, но зато, если купить такое устройство, Вы сможете сэкономить на ремонте детали.

Также сейчас в продаже есть модели с классическим трубчатым нагревателем и стеаритовым. Их отличие заключается в конструктивном исполнении. Трубчатые ТЭНы ранее применялись практически во всех водонагревателях: Electrolux Centurio, Электролюкс, Гарантерм, Поларис и многих других. Они представляют собой трубку с Г-образными креплением. Для нагрева используется специальная металлическая спираль. Она помещена в медную или нержавеющую защитную оболочку. Чтобы защитить элемент от сгорания и короткого замыкания, в трубке расположен еще один нагревательный элемент. Он выполнен из диэлектрического материала, который препятствует образованию замыканий и повышает теплопроводность элемента.

Фото — трубчатый ТЭН

Часто вместо второй трубки применяется наполнение корпуса изнутри оксидом магния или кварцем. Для дополнительной защиты контактов используется нержавейка или керамика, которыми покрываются контактные стержни. Наиболее часто это используется для проточного водонагревателя, где ТЭН подвержен постоянному воздействию воды. Благодаря тому, что нагревательный элемент имеет огромное сопротивление, большая часть (практически 90 %) электрической энергии преобразовывается в тепловую. Полученное тепло передается на оболочку ТЭНа накопительного или проточного электроводонагревателя, что способствует повышению температуры воды.

Электротэн стеатитового типа (Wester WHE, Оазис) имеет немного другую конструкцию. Он представлен в открытом виде, где важную роль играют стеатитовые проволоки, это идеальный вариант для дачного водоснабжения. Они расположены вдоль керамического цилиндра. Этот цилиндр покрыт вертикальными впадинами, в которые и намотана проволока. Она имеет очень высокие показатели прочности, но из-за большой опасности в использовании, её применяют только в нагревателях с терморегулятором. Нагрев проволоки может доходить до 800 градусов при минимальном показателе кВт. Нужно отметить, что такой керамический нагреватель может обогревать площадь воды неравномерно, что позволяет использовать электрический элемент для обеспечения нагрева воды в несимметричном баке.

Фото — стеатитовый ТЭН

При этом стеатитовый ТЭН для электрического водонагревателя должен быть защищен от воздействия жиров и прочих агрессивных веществ, т. к. его очень сложно почистить.

Видео инструкция: как почистить ТЭН

Какие выпускаются нагреватели

Различные модели водонагревателей отличаются нагревательными устройствами, поэтому надо знать их особенности, чтобы подобрать для своего бойлера идентичный ТЭН.

Знаменитый концерн из солнечной Италии отдает предпочтение нагревателям из нержавеющей стали с хромоникелевым составом. но с медной оболочкой. Фланец делается из латуни — это способствует повышению тепловой мощности не менее 1,5 кВт. ТЭН такого исполнения применяются во всех водонагревателях, как малолитражных видов, так и фолиантах, рассчитанных на не одну сотню литров. Стоимость нового аналогичного элемента находится в пределе 1,5— 2,0 тыс. рублей.

Еще одна итальянская компания снабжает свои изделия сразу двумя видами нагревателей. что значительно сокращает время нагревания воды — один с мощностью 1 кВт, а другой 1,5 кВт. Работают они вместе или по отдельности, что позволяет пользователю отрегулировать процесс нагревания по своему усмотрению. Корпус сделан из сплава, на который есть зарегистрированный патент, состав держится в секрете. Большой плюс — вместо них можно ставить ТЭН от других производителей, например, Атлантик или Гарантерм.

Словенская компания использует нагреватели трубчатого типа, но покрытые защитой из стекловидной глазури или стеклофарфора. аналогичной с эмалью, покрывающей внутреннюю поверхность емкости. Таким образом разработчики успешно борются с появлением накипи и известкового налета, что приводит к частым поломкам этой детали. Вода нагревается до оптимальной температуры в 90 0 C, поэтому при замене и установке нагревателя от другого производителя пользователю надо снизить до 60 градусов, чтобы нагреватель не перегорел.

Ремонт и замена

Со временем любые электрические устройства необходимо чинить или чистить для обеспечения их эффективной работы. Если водонагреватель перестал работать на полную мощность или вообще не греет воду – скорее всего, пришло время почистить, а лучше, поменять ТЭН.

Инструкция с фото, как самостоятельно снять и почистить ТЭН для водонагревателя Ariston Ti Shape (Аристон), Atlantic Round, Termex RZB и RZL (Термекс), Gorenje, Polaris и других:

Первым делом, нужно выключить водонагреватель. Вытяните шнур из розетки, а желательно, полностью отключите сеть, которая питает устройство (это можно сделать при помощи автоматического выключателя);
В зависимости от типа водонагревателя (они бывают горизонтальные или вертикальные), нужно найти и открутить декоративную защитную панель. Она часто дополнена также термостатом или светодиодной индикацией. Чтобы её снять, нужно отвинтить винтики на поверхности панели;
Под крышкой расположен термостат (в большинстве случаев) и несколько проводов, которые можно различить по цветовой индикации. Их нужно отсоединить

Обратите внимание, что все трехфазные водонагреватели подключаются одинаково, но нужно запомнить схему монтажа кабелей;

Фото — снятие крышки

После этого нужно перекрыть воду в магистральной трубе и водонагревателе;
Теперь просто вытащите термостат вместе с ТЭНон. При этом если нагревательный элемент удерживает фланец – его также понадобится снять;
Далее, нужно подстраховаться и установить под проем емкость, в которую в случае чего можно будет слить воду. Выкручивайте ТЭН при помощи разводного ключа. Естественно, в зависимости от количества литров в баке, нужно будет периодически менять емкость;

Фото — слив воды

Фото — нагреватель с накипью

Определите размеры электронагревателя и сделайте специальный раствор для снятия накипи. Отмечаем, что для моделей класса люкс этот вариант не подойдет. Нужно растворить в двух литрах воды 2 пакета лимонной кислоты и погрузить в них ТЭН. Рекомендуем для этого брать обычную пластиковую бутылку. Спустя день можно будет доставать деталь и устанавливать в водонагреватель в обратном порядке.

Чтобы проверить правильность установки ТЭН для электрического наливного водонагревателя, нужно просто включить воду. Если Вы подсоединили устройство неправильно, то бак начнет протекать. Наиболее простая замена ТЭНов, марка которых Nibe-Biawar Classic Spiro, Etalon (Эталон), Elenberg, Aristone Sht Shuttle(Шатл), Platinum.

Фото — схема проводов

Продажа ТЭН водонагревателя осуществляется в специальных фирменных магазинах (здесь будет высокая цена), также их можно купить в интернете или на обычных рынках. Строго следите за тем, чтобы модель нагревательного элемента, его тип и параметры совпадали с водонагревателем из той же серии. Цена Эван (Эвбо-1) 90 В:

Время — работа — нагреватель

Время работы нагревателя регистрируется печатающим хронографом с погрешностью, не превышающей 0 01 сек. Вычитая показание хронографа, отвечающее моменту включения нагревателя, из показания, соответствующего моменту выключения нагревателя, получают время, в течение которого нагреватель калориметра был включен. Сдвоенный выключатель 33 обеспечивает одновременное включение питания нагревателя и хронографа.
 

Время работы нагревателя должно выбираться таким, чтобы рабочая температура ленты была на 30 — 40 С ниже температуры Кюри магнитного материала ленты. При таком режиме дифференциальная магнитная проницаемость ленты, характеризующая контраст магнитной записи, имеет большую величину и практически остается неизменной в диапазоне измерений напряженности магнитного поля от 0 до Ятах.
 

Во время работы нагревателя не прикасаться рукой или металлическими предметами к индуктору и нагреваемому металлу, так как это опасно для жизни.
 

Во время работы нагревателя методического действия индуктор постоянно находится под напряжением, а нагреваемые заготовки одна за другой проталкиваются через него. В индукторе одновременно могут нагреваться одна или несколько заготовок в зависимости от их длины, темпа подачи к ковочному агрегату и допускаемой скорости нагрева.
 

При непрерывно-последовательном нагреве время работы нагревателя превышает время, в течение которого каждое сечение нагреваемого металла проходит через индуктор.
 

Под долговечностью понимают такое время работы нагревателя, при котором площадь сечения нагревателя уменьшается до 80 % первоначальной.
 

Применение кварцевого генератора и быстродействующего счетчика обеспечивает учет времени работы компенсационного нагревателя с погрешностью, не превышающей 0 04 сек даже при самых длительных опытах. В описываемой установке после генератора 22П установлен удвоитель частоты с двумя экранированными трансформаторами. Применение частоты 200 гц ( вместо 100 гц, которые дает генератор) позволяет увеличить в 2 раза точность отсчета времени.
 

По мере повышения температуры в такой бане необходимо повышать напряжение, подаваемое на нагреватель, или увеличивать время работы нагревателя. Практически линейное повышение температуры часто можно получить при линейном программировании напряжения. Потребляемая мощность почти пропорциональна квадрату напряжения, и тепловые потери приблизительно пропорциональны разности температур между колонкой и окружающей средой. Результатом влияния этих двух величин является почти линейное повышение температуры при линейном программировании напряжения. Приборы с низкой теплоемкостью позволяют легко получить высокие скорости нагрева; они позволяют также быстро охлаждать колонки, что является важным при обычных анализах.
 

При загрузке в электропечь или установку индукционного нагрева не допускается их соприкосновение с открытыми нагревательными элементами; во время работы нагревателя нельзя прикасаться рукой или металлическими предметами к индуктору и нагреваемому металлу.
 

Определение теплового значения калориметрической системы осуществляется при помощи электрического нагревателя, расположенного внутри ячейки. Время работы нагревателя измеряется электрическим секундомером с точностью 0 01 сек. В схеме предусмотрено одновременное включение нагревателя и секундомера.
 

Накипь на ТЭНе — способы удаления

Одним из самых главных «врагов» электрических накопительных водонагревателей или других устройств для нагрева воды, является накипь, которая образуется на их нагревательных элементах (ТЭНах) и внутренней поверхности бака.Именно образование этого твердого известкового слоя на ТЭНе, за счет его низкой теплопроводности, увеличивает потребление электрической энергии и, соответственно, время на нагрев воды.Стоит заметить, что 3-х миллиметровый налет накипи на нагревательном элементе приводит к потерям от 5 до 10% тепла. А в целом, коэффициент полезного действия водонагревателя снижается почти на четверть. Кроме того, вследствие появления такого «теплого одеяла» на ТЭНе, он быстро перегревается и, со временем, приходит в полную негодность.Поэтому, для продления срока работы нагревательного элемента и экономии средств на подогрев воды, следует регулярно очищать поверхность ТЭНа от накипи. Здесь, намеренно не упоминается про очистку стен бака от известковых отложений.Дело в том, что в некоторых случаях известковый налет на стенках бака играет, скорее, положительную роль, чем отрицательную:Во-первых, он защищает внутреннюю поверхность бака от агрессивной водной среды и, как следствие, разрушительного воздействия коррозии. А, во-вторых, служит дополнительным слоем защищающим водонагреватель от тепловых потерь. Очистить поверхность нагревательного элемента от накипи можно двумя способами:

Первый способ – механический. Его надо проводить сразу же, как только Вы достали ТЭН из нутра водонагревательного бака, пока он не высох. Согласитесь, влажный известковый налет счистить гораздо проще, чем уже в окаменевшем виде. Для этого Вам понадобиться подходящий инструмент, например, нож, деревянная лопатка или металлическая щетка, словом все то, чем Вам будет удобно счищать налет слой за слоем. В конце процесса, для финишной полировки ТЭНа, можно использовать наждачную шкурку на матерчатой основе. Помните, что чем чище будет ТЭН, тем меньше будут теплопотери и, соответственно, большая экономия времени и денег. Второй способ – химический. Нынешняя отечественная химическая промышленность выпускает огромное количество различных средств, которые помогают избавиться кухонным чайникам от накипи. Водонагреватель накопительного типа – это тот же чайник, только очень большой, поэтому смело применяйте данные средства согласно указанной на упаковке инструкции. Для этого Вам понадобится эмалированное ведро или же любая подходящая посуда, глубиной больше длины ТЭНа. Если не хочется идти в магазин, можно вспомнить школьные уроки химии и использовать для удаления накипи любую подходящую кислоту. Дома, обычно хранят уксусную. Добавьте стакан эссенции в ведро воды и погрузите в него ТЭН. Для повышения эффективности очистки ведро можно поставить на огонь. В любом случае, в теплом растворе химические реакции протекают быстрее.

Некоторые «экстремалы» чистят накипь «Кока-Колой» или же «Спрайтом». Говорят, что «Спрайт» наиболее эффективен именно против накипи. В любом случае, следует помнить, что нежелательно, чтобы химические препараты попадали на уплотнительные резинки, так как это может привести к потере их эластичности и способствовать появлению протечек.Надеемся, эти, в общем-то, простые советы помогут Вам эффективно и правильно проводить профилактическую чистку водонагревательных элементов любых приборов, используемых Вами в быту.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения уровня заполнения в резервуаре для жидкости, содержащее:- несколько термоэлементов,- имеющий электрический проводник нагревательный элемент, при этом электрический проводник имеет по меньшей мере один образующий холодную зону первый проводящий участок и образующий горячую зону второй проводящий участок, при этом второй проводящий участок имеет значительно более высокое удельное сопротивление, чем первый проводящий участок, и при этом зависимость удельного сопротивления от температуры в первом проводящем участке значительно больше, чем во втором проводящем участке,- средство для измерения общего сопротивления упомянутого электрического проводника и- средство для определения температуры в окружении первого проводящего участка на основании измеренного общего сопротивления упомянутого электрического проводника.

2. Устройство по п.1, в котором удельное сопротивление первого проводящего участка зависит от температуры приблизительно линейно.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором второй проводящий участок (24) образован из нихрома (NiCr).

4. Устройство по п.1, в котором первый проводящий участок (22) образован из никеля (Ni) или никелевого сплава с преобладающими долями никеля.

5. Устройство по п.2, в котором первый проводящий участок (22) образован из никеля (Ni) или никелевого сплава с преобладающими долями никеля.

6. Устройство по п.3, в котором первый проводящий участок (22) образован из никеля (Ni) или никелевого сплава с преобладающими долями никеля.

7. Устройство по п.1, в котором нагревательный элемент (10) внутри наружной оболочки (16) по меньшей мере на некоторых участках встроен в изолятор (20).

8. Устройство по п.2, в котором нагревательный элемент (10) внутри наружной оболочки (16) по меньшей мере на некоторых участках встроен в изолятор (20).

9. Устройство по п.3, в котором нагревательный элемент (10) внутри наружной оболочки (16) по меньшей мере на некоторых участках встроен в изолятор (20).

10. Устройство по п.4, в котором нагревательный элемент (10) внутри наружной оболочки (16) по меньшей мере на некоторых участках встроен в изолятор (20).

11. Устройство по одному из пп.7-10, в котором изолятор (20) состоит из минерального материала или содержит минеральный материал.

12. Способ работы устройства для измерения уровня заполнения в резервуаре для жидкости, содержащего:- несколько термоэлементов и- имеющий электрический проводник нагревательный элемент, при этом электрический проводник имеет по меньшей мере один образующий холодную зону первый проводящий участок и образующий горячую зону второй проводящий участок, при этом второй проводящий участок имеет значительно более высокое удельное сопротивление, чем первый проводящий участок, и при этом зависимость удельного сопротивления от температуры в первом проводящем участке значительно больше, чем во втором проводящем участке,содержащий этапы, на которых измеряют общее сопротивление упомянутого электрического проводника и определяют температуру в окружении первого проводящего участка на основании измеренного общего сопротивления упомянутого электрического проводника.

13. Способ по п.12, в котором измеренную температуру используют для зависящего от температуры регулирования нагревательного тока.

Алгоритм замены

Замена ТЭНа в водонагревателе весьма трудоемкая операция и проводится она строго по определенному регламенту:

• отключить изделие от электрической сети;
• произвести полный слив воды;
• снять водонагреватель с креплений и перевернуть его для удобства проведения всех работ;
• открутить крепление нижней панели, сфотографировать расположение и порядок подключения проводки;
• отсоединить провода от ТЭНа и извлечь его из корпуса бака;
• произвести очистку налета и накипи, если повреждения корпуса не обнаружено, то установить нагревательный элемент на место;
• в случае замены устанавливаем новый ТЭН, делаем сборку в обратном порядке.

Специально для неопытных пользователей, чтобы помочь им осуществить такую операцию правильно, есть видео сюжет, где в бойлере проводит замену ТЭН опытный мастер: