Сучасне електричне обладнання систем гарячого водопостачання

Електроводонагрівачі (бойлери) – це обладнання для нагрівання води за рахунок електричної енергії з метою використання цієї води для технологічної, господарчої, санітарно-гігієнічної або побутової мети.

За обладнанням електроводонагрівачі розподіляються на три типи: проточні, накопичувальніі проточно-накопичувальні.

Накопичувальні водонагрівачі маютьбак, в якому холодна вода за деякий час (10-15л – 30-40хв, 200л – 5-8годин) нагрівається до потрібної температури (60-80^оС). Вони мають внутрішній (робочий) і зовнішній баки. Між ними знаходиться теплоізоляційний шар з поліуретану, пінополіуретану, мінеральної вати або пінопласту. Внутрішні баки із сталі, нержавіючої сталі або пропілену. Для захисту від корозії внутрішню поверхню робочого сталевого баку покриваються: склофарфоровою емаллю, титановою емаллю або емалюю з вмістом титану і кобальту. Для додаткового захисту від корозії використовуються магнієві або титанові антикорозійні аноди. Вся напірні водонагрівачі мають групу безпеки, яка складається з клапану надлишкового тиску, зворотного клапану і редуктора.

За конструктивним виконанням діляться на два типи: швидкодіючі нагрівачі (з відносно невеликим за вмістом води в баку) та акумуляційні (з великим вмістом води у баку).

Нагрівальні елементи для накопичувальних водонагрівачів використовують занурю вальні (їх може бути один або два). Розподіляються нагрівальні елементи на такі види:

- нагрівальні елементи у оболонці – це ТЕНи;

- керамічні (стеатитові) нагрівальні елементи з відкритою спіраллю нагріву в середині стеатиту (це елемент збільшеної потужності. Нагрівальний елемент повністю ізольовано від води і працює за «сухим» принципом, що сприяє зменшенню електрохімічної реакції, яка впливає на покриття внутрішнього баку);

- товстоплівковий плоский нагрівник (ТПНЕ) – плоска металева пластина будь-якої геометричної форми (прямокутник, квадрат, багатокутник, овал, круг) з товщиною 2, 5-3мм. На одну з площин наноситься резистивний шар опору, який токозахищений від підкладки.

Способи кріплення нагрівального елементу в конструкції водонагрівача: гайкові, фланцеві та нагрівальні елементи, які встановлюються у колбі (так звані «сухі» нагрівальні елементи, які не контактують з водою).

Випускаються електричні водонагрівачі двох видів виконання: вертикальні та горизонтальні. Різновиди настінних водонагрівачів: з верхнім або нижнім підключенням.

Накопичувальні електроводонагрівачі бувають двох основних типів: електроводонагрівачами високого і низького тиску.

У електроводонагрівачах низького тиску(безнапірні або баки відкритого типу) перекривний кран відбору води врізається між водопроводом і баком. Відбір гарячої води може здійснюватися лише в одній точці.

Електроводонагрівачі високого тиску ( закритого або напірного типу ) постійно підключені до водопровідної мережі і знаходяться під її тиском. Водонагрівачі працюють на декілька точок.

Переваги: - практично необмежена кількість гарячої води та можливість підключити до одного баку 3-10 точок водорозбіру;

- низька споживана потужність (0, 8-1, 5кВт), хоча загальні витрати електроенергії трошки більші, ніж для проточних;

- можливість розташування у квартирах з недостатньою потужністю електропроводки;

- не такі суворі вимоги до захисної автоматики;

- можливість нагрівання в нічний час, коли діє пільговий тариф, а споживання вдень;

- в порівнянні з проточними працює навіть при низьких тисках у водопроводі.

Недоліки: - обмеженість ресурсу гарячої води;

- потреба розташовувати громіздкий бак;

- неможливість миттєвого тримання гарячої води;

- втрати теплової енергії за період очікування нагріву баку, а також після нагрівання води, якщо її споживання відкладається;

- потреба регулярної перевірки і очищення від накипу.

Проточні водонагрівачі не мають баку, а вода нагрівається безпосередньо при її споживанні. Використовуються три типи нагрівальних елементів: ТЕНові, спіральні і плоскі товстоплівкові.

ТЕНових елементів у трубці зазвичай один, а в деяких моделях буває від 2 до 4 штук. Переваги: не бояться повітряних пробок і характеризуються високою надійністю. Недоліки: мають низьку економічність, обмеження в жорсткості води і відносно низька температура на виході (40-45^оС).

Спіральні нагрівальні елементи – це спіраль з спеціальної електродної неізольованої проволоки, яка має безпосередній контакт з водою. Температура на виході з приладу може досягати 55-60^оС. Переваги: більш швидке нагрівання води (економія електроенергії до 15-20%), краще працює на воді з підвищеним вмістом солей кальцію і магнію, так як його конструкція попереджає відкладання накипу. Недолік - чутливі до повітряних пробок.

Плоскі товстоплівкові проточні нагрівачі мають дешеві сателітні пластини, які розвивають поверхню і запобігають появі накипу на нагрівачі.

Проточні нагрівачі можуть бути вертикальними і горизонтальними, з верхнім або нижнім підключенням.

Випускаються проточні водонагрівачі в варіантах підключення до однофазної (220В) і трифазної (380В) електромережі. Однофазні водонагрівачі мають невелику потужність (не більше 12кВт) і гріють воду до 25-27^оС. Трифазні потужністю 12-30кВт і гріють воду максимум до 57^оС.

Проточні водонагрівачі бувають відкритого (безнапірні) і закритого (напірні) типу.

Закритого типу водонагрівачі працюють під тиском водопроводу і повинні мати водорозбірну арматуру. Підключаються звичайно стаціонарно. Забезпечують водою одну і більше точок.

Водонагрівачі відкритого типу – безнапірні та мають вбудований регулятор потоку і температури. В комплекті йдуть або душова гарнітура або кухонний злив. Це прилади однієї точки. Використовуються на дачних будівлях і при низькому тиску у водопроводі.

Переваги: - можливість отримати необмежену кількість гарячої води без попереднього нагрівання;

- компактність;

- низький відсоток втрат теплової енергії.

Недоліки: - висока миттєва споживана потужність;

- потреба використовувати силовий ввід;

- включення проточних нагрівачів співпадає за часом з максимальним навантаженням енергосистеми.

Проточно-накопичувальні водонагрівачі об’єднують у собі функції водонагрівачів проточного і накопичувального водонагрівачів. Вони мають невеликий бак і підтримувати потрібну температуру. При цьому, якщо виникає потреба, то можна отримати будь-яку кількість гарячої води, завдяки вбудованому проточному водонагрівачу.

ВИСНОВКИ.

1. Товстоплівкова технологія є енергозберігаючою технологією. Використання товстоплівкових нагрівальних елементів при нагріванні води дозволяє створювати широку гаму конструктивно нових, високоефективних і економічних електротеплових приладів і апаратів.

2. Вибирати потрібний тип водонагрівача потрібно за конкретною ситуацією, враховуючи потребу в кількості води, ситуацію з місцем розташування приладу, наявності або відсутності системи холодного водопостачання і потужність електромережі.