Устройство электрического накопительного водонагревателя
В большинстве городов России (и не только) проблема отсутствия горячего водоснабжения крайне популярна. Даже в тех местах, где оно в принципе есть, бывают периоды (преимущественно летние), когда в кране горячая вода попросту отсутствует. Устройство накопительного электрического водонагревателя – прекрасный вариант как решение такой проблемы. Есть и остальные разновидности водонагревательного оборудования, но в этой статье мы рассмотрим именно накопительное устройства – принцип действия таких устройств, эксплуатационные особенности, ремонтных работ и обслуживания.
Такие приборы способы работать от газосжигания, электрической энергии и даже от энергии солнца, главное, чтобы они соответствовали требованиям, которые предъявлены к этому типу бытовых устройств.
Отличие проточных водонагревателей от накопительных
Отличие видно сразу, из названия – вода протекает или накапливается. Плюсы и минусы (или отличия) этих двух типов водонагревателей перечислены ниже.
Характеристики электрических водонагревателей
- Размеры и масса нагревателя. У проточного размеры гораздо меньше, его можно вообще спрятать под раковиной или например в шкафчике рядом, вес его около 1 кг. Накопительный представляет собой большой бак емкостью около 200 литров, соответственно и вес его в “заряженном” состоянии – более 200 кг. Накопительные водонагреватели емкостью более 200 литров устанавливаются, как правило, в напольном варианте.
- Потребляемая мощность. Этот параметр очень важен с точки зрения электрики, далее в статье ему будет уделено большое внимание. У проточного нагревателя она очень большая, и может быть сравнима с мощностью, которую потребляет вся квартира – 7 кВт и выше. Накопительный нагреватель потребляет электроэнергии меньше – 1,5…3 кВт
- Скорость нагрева воды. Главный плюс проточного водонагревателя – скорость работы. Открыл краник – и уже через пару секунд “тёпленькая пошла”. Накопительный же греет сразу весь объем, и для нагрева воды до нормальной температуры может понадобиться до часа времени.
- Цена. Тут разница ощутима, для проточных цена составляет 1500-2000 руб., цена накопительных – в 2-3 раза выше. “Нормальный” накопительный водонагреватель начинается с цены 6000, но опять же, всё сильно зависит от желаемых параметров.
- Проточные я бы ещё разделил на 2 группы по конструкции. Есть такие, у которых есть просто выход под полдюймовую трубу (шланг), и дальше его можно подключать куда хочешь. А есть такие, у которых в конструкции предусмотрен кран или шланг с душем.
Как подсоединить к воде
None Если есть сомнения в качестве воды, то лучше всего установить очистительный фильтр. В таком случае срок эксплуатации водонагревателя несколько увеличится.
Желательно для подведения воды применить медную отожженную трубу в оплетке. Такая труба легко поддается формообразованию и ей не страшны перепады температур. И прочность у таких соединений очень высокая, так что краны для перекрывания воды можно будет смонтировать на самом баке.
После установки водонагревателя на стену, к нему подключают холодную воду. Комбинированный клапан, который входит в комплект водонагревателя, монтируется на патрубок, идущий к водонагревателю (синего цвета).
Замечание специалиста: обыкновенный обратный клапан ни в коем случае не рекомендуется.
Если же создалась безвыходная ситуация с отсутствием необходимого клапана, тогда на обыкновенный клапан наворачивают еще и предохранительный, для того, чтобы сбрасывать лишнее давление, создающееся бойлером. Если клапан устанавливается собственноручно, необходимо заметить, что не нужно слишком сильно затягивать его на резьбе, достаточно четырех оборотов. Это нужно для профилактики срыва резьбы на патрубке.
Обязательное условие – это герметизация места соединения. Клапан может понадобиться и для слива воды из нагревателя в случае ремонта. Хотя, слив воды через клапан – долгое дело.
Лучше будет, конечно, если позволит место, между клапаном и патрубком вмонтировать тройник. Тогда сливать воду будет гораздо удобней.
Далее патрубок, предназначенный для горячей воды, соединяется либо со смесителем, либо с трубой, которая ведет к крану с горячей водой. Есть такие модели водонагревателей, в который врезан третий патрубок. Но по схеме подключения он не используется. В таком случае его нужно просто надежно заглушить.
None Обязательно соблюсти расположение фазы относительно электросхемы подключения.
После подключения сантехнических коммуникаций, бойлер нужно наполнить водой, и лишь после этого можно подключать аппарат к сети электрического тока. Правила подключения водонагревателя такие же, как и для стиральных машин. Если аппарат не запускается, необходимо перепроверить все соединения согласно схеме подключения и, если необходимо, исправить ошибки подключения. В противном случае, возможно придется пригласить специалиста.
Это важно: по окончании монтажных работ, проверки надежности закрепления, подключения всех соединений как электрических, так и гидротехнических, выполняется контрольный запуск для окончательного тестирования правильности всех подключений.
Водонагреватели, у которых мощность не более 2 кВт, допускается подключать к уже имеющейся розетке, при условии, что она заземлена и в дальнейшем будет использоваться лишь для данного агрегата. Нельзя применять удлинители, тройники и так далее. Ну вот, наконец-то агрегат заработал, и горячая вода тонкой струйкой потекла из крана.
Термекс все сделал для комфорта вашей жизни. Ну и конечно, свои умелые руки, куда же без них!
Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно показывает, как произвести установку и подключение водонагревателя Термекс:
Электрическая схема водонагревателя не всегда бывает одинаковой, она зависит от типа и вида нагревателя. В данной статье я рассмотрю самые общие из встречающихся электрических схем водонагревателей.
В состав схемы входит несколько элементов, которые встречаются в большинстве электроводонагревателей — это термозащита, терморегулятор, кнопка включения-выключения и ТЭН. На первом рисунке и приведена электрическая схема накопительных электроводонагревателей типа ATT ASF. Аналогичная схема, только без кнопки включения-выключения, имеется у водонагревателя ATT RSS, а также на некоторых моделях фирмы Термекс. В принципе, данная схема подходит для практически всех моделей накопительных водонагревателей, которые имеют круглую форму бака.
Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense
[my_custom_ad_shortcode2]
Какой водонагреватель выбрать – накопительный или проточный?
Если к вопросу нагрева воды вы решили подойти основательно, то лучше пойти на затраты и выбрать накопительный водонагреватель (ссылки в начале статьи).
Запланировали через час покупаться и помыть посуду – включили его, помылись-побрились, и выключили. И вода ещё долго (несколько часов) будет остывать, её можно использовать, не расходуя электричество.
Если же нужна горячая вода здесь и сейчас, или ограничены в средствах, или некуда ставить этот огромный бак – то конечно, лучше выбрать компактный, проточный водонагреватель. Но тут надо особо подойти к электропитанию, о чём будет сказано ниже.
Назначение нагревателя
Монтаж выполняется в строгом соблюдении рекомендаций class=»aligncenter» width=»562″ height=»489″[/img] Не стесняйтесь дополнять и комментировать ее. Выходной разъем терморегулятора соединен со вторым контактом ТЭНа. Бытовые бойлеры рассчитаны под питание однофазным переменным током Вт.
Намотайте уплотняющую ленту, накрутите сбросной клапан на вход холодной воды и выполните подключение к системе водоснабжения удобным способом с помощью трубок либо шлангов.
Черная сталь со стеклокерамическим покрытием. Оба вида бойлерных систем отличается один от другого технологией нагрева. Для врезки в водопровод лучше всего использовать шланги из металлопластика. Такие агрегаты называют бойлерами косвенного нагрева, в них вода подогревается от теплоносителя, идущего из котельной установки по теплообменнику в виде змеевика.
Хорошим помощником при монтаже бойлера может стать подробная схема подключения водонагревателя. Прибор комплектуется: Шаровыми кранами на входе и выходе.
Подключение к водопроводу Схема подключение водонагревателя к водопроводу предполагает параллельное подключение аппарата к системе водоснабжения: вход — труба с холодной водой, выход — труба с горячей водой. Патрубок же холодной воды устанавливается после предварительного монтажа тройника.
Датчик давления. Именно на указанное значение тока необходимо подбирать автоматический выключатель. Такие модели требуют постоянного сжигания топлива. Цена: при объеме бака 80 литров — от рублей.
Но следует помнить, что нули до и после дифавтомата не могут иметь общие соединения. При снижении температуры воды в баке ниже определенного значения, цепь питания ТЭНа замыкается и опять начинается нагрев. Схема подключения бойлера к водопроводу
Схема и устройство проточного водонагревателя
Электрическая принципиальная схема проточного водонагревателя Termex System приведена ниже. Схема взята из инструкции, которую можно будет скачать в конце статьи.
Схема проточного водонагревателя Termex System
Итак, что “под капотом” у этого водонагревателя и как работает его электросхема?
- М — датчик протока, который замыкает свои контакты, если только есть достаточный поток воды. То есть, если вода течет слабо либо её совсем нет, он не включится, и схема работать не будет.
- Р — реле управления мощностью, включается от датчика протока М. Это реле своими контактами включает питание ТЭНов.
- Т1 – температурный датчик, Т2 – температурный датчик с механическим включением, служат для предотвращения перегрева нагревательных элементов. Если эти датчики сработали, ТЭНы уже не включатся. В случае срабатывание датчика Т2 его можно после остывания включить вручную.
- ТЭН1, ТЭН2 – электронагревательные элементы, в данном приборе включаются одновременно.
- Н — неоновый индикатор, на передней панели.
- L – Фаза, Line
- N – Ноль, Neutral
- Е — Земля, Earth
Устройство реального проточного нагревателя воды рассмотрим на фотографии:
Проточный водонагреватель Termex System – устройство и принцип действия
Как видим, датчик перегрева – один (Т1, у него один контакт, через который питаются оба ТЭНа). Производитель в инструкции предупреждает, что может менять схему и конструкцию на своё усмотрение.
На фото не видно, как отдельно питаются два ТЭНа.
Проточный водонагреватель Termex System – устройство поближе
Тут стрелкой показана пимпочка (Сброс), на которую надо нажать, если сработал датчик перегрева .
А вот фото, на котором видны параметры реле:
Реле, включающее ТЭНы
Виды электрических водонагревателей
Есть две большие группы: проточные и накопительные. Проточные водонагреватели подогревают воду, которая через них проходит. В связи с этим имеют относительно небольшие размеры, но очень высокую мощность — до 24 кВт, но это — максимум. Для мытья посуды и принятия душа достаточно мощности в 4-6 кВт, для принятия ванной — 10-12 кВт. Так что для подключения такого оборудования требуется выделенная линия электропитания с УЗО.
Водонагреватели разного типа
Накопительные водонагреватели называют еще «бойлеры», они имеют резервуар и небольшую, по сравнению с проточными, мощность — от 0,8 кВт до 4 кВт. Тем не менее, для них тоже желательна отдельная линия электропитания. Размеры бойлеров зависят от объема воды, которая содержится в резервуаре. Форма у них цилиндрическая, а цилиндр может располагаться вертикально (более дешевый вариант) и горизонтально (стоят дороже).
Место для установки водонагревателя выбирают в основном в зависимости от имеющихся условий подключения. Чаще всего это или санузел или кухня: в обоих помещениях подведена вода. Во вторую очередь место выбирается из эстетических соображений: чтобы оборудование не очень «бросалось» в глаза. С этой точки зрения выбирают обычно туалет или ванную. При наличии места, этот выбор оптимальный.
Устройство и схема водонагревателя Thermex Stream
Термекс Стрим устроен попроще, вот фото его внутренностей:
Termex Stream внутреннее устройство
В Стриме схема упрощена – нет реле. Датчик наличия потока воды (датчик протока, датчик давления) как обычно предохраняет от сухого хода, термореле – от перегрева.
Вот схема водонагревателя из инструкции:
Схема проточного водонагревателя Termex 500 700 Stream
Замена и подключение термостата для бойлера
В том случае, если водонагреватель не работает, то его не следует запускать повторно. Если он не запустился, значит, агрегат не работает! И не стоит от него ждать внезапного включения, необходимо проверить на наличие неполадок. В случае, если будет установлено, что проблема заключается в терморегуляторе, то его надо заменить. Главное — это умение правильно подобрать прибор и правильно его установить. С этим вопросом помогут разобраться и интернет-ресурсы, и консультанты в магазине или на рынке.
Чтобы заменить терморегулятор необходимо выполнить следующие манипуляции:
- отключить бойлер от питания;
- перекрыть подачу воды в бак специальным вентилем;
- слить из бака всю воду, которая там есть;
- снять нижнюю панель устройства, это позволить добраться до ТЭНа;
- снять прижимное кольцо, расположенное на ТЭНе;
- достать датчик в терморегуляторе и регулирующий блок;
- установить новый регулятор;
- вернуть на ТЭН прижимное кольцо;
- установить на место нижнюю панель устройства.
Чтобы приобрести необходимый новый терморегулятор для бойлера необходимо придерживаться рекомендаций специалистов. Отправляясь в торговую точку для покупки регулятора нужно прихватить с собой технический паспорт устройства. С ним продавцу-консультанту будет гораздо проще сориентироваться, какую именно модель и с какими характеристиками вам подобрать.
Приобретая самостоятельно термостат, надо помнить, что он должен быть такой же модели, какой и был ранее. Даже самое незначительное отличие может привести к поломке всего водонагревателя. Покупать термостат надо с учётом вида изделия, параметров, способов монтажа, какой рабочей силой тока и функциональностью он обладает.
Инструкции к проточным водонагревателям
Ниже привожу инструкции к нагревателям, о которых идет речь в статье. Перед началом использования их надо внимательно прочитать. Особенно разделы, где написано как включать-выключать воду и электропитание.
• THERMEX_System_manual / Проточный электрический водонагреватель THERMEX System. Руководство по эксплуатации. Назначение, технические характеристики, комплект поставки, описание и принцип действия, эксплуатация, схема электрическая., pdf, 4.66 MB, скачан: 5130 раз./
• THERMEX_Stream_manual / Проточный электрический водонагреватель THERMEX Stream. Руководство по эксплуатации. Назначение, технические характеристики, комплект поставки, описание и принцип действия, эксплуатация, схема электрическая., pdf, 6.58 MB, скачан: 4569 раз./
• THERMEX_Combi_manual / Проточный электрический водонагреватель THERMEX Combi. Руководство по эксплуатации. Назначение, технические характеристики, комплект поставки, описание и принцип действия, эксплуатация, схема электрическая., pdf, 6.89 MB, скачан: 3329 раз./
На этом всё, вопросы по устройству и схеме проточных водонагревателей прошу задавать в комментарии!
Советы по установке
Чтобы не допустить ошибок при монтаже, воспользуйтесь следующими советами:
- Если монтируете другой терморегулятор (не в виде металлического стержня), то его установка будет осуществляться аналогичным методом — термостат встраивается в разрыв электрической цепи на фазовый провод, который идет к ТЭНу. Более подробную инструкцию по установке можно посмотреть на упаковке.
- Перед покупкой обязательно проверьте рабочее напряжение термостата. В продаже есть устройства, которые работают не только с 220 В, но с другими уровнями напряжения (24, 127, 380 и другие). Технические параметры можно также уточнить у продавца либо посмотреть на упаковке.
- Не гонитесь за покупкой устройства с максимальной чувствительностью. Для большинства бытовых задач будет достаточно чувствительности в 0,5-2 градуса. Конечно, никто Вам не запретит покупать более точные устройства, однако стоят они обычно в несколько раз дороже, а практической пользы от них будет мало.
↑ Управление прибором и индикация
Управление производится всего одной кнопкой. Для ввода в эксплуатацию прибора и первоначальной установки точного времени необходимо в 12:00 местного времени на отключенном от сети устройстве удерживать нажатую кнопку, включить сеть и дождаться погасания светодиодов (2 секунды). При этом часы реального времени установятся на 12:00.
Длительное нажатие кнопки (~ 5 с.) приводит к переходу прибора в режим отключения, когда нагрузка и сам автомат полностью отключены. Мигает желтый светодиод (редкие вспышки). Вывод из этого режима производиться коротким нажатием кнопки.
При работе прибора короткое (~ 1 с.) нажатие кнопки выводит прибор из режима ожидания и переводит в автоматический режим включения нагревателя по заранее установленному времени.
В автоматическом режиме (горит желтый светодиод), при совпадении текущего времени с предустановленным, бойлер включается (синий, затем красный светодиоды). Выключается нагрев термостатом бойлера.
В автоматическом режиме короткое нажатие кнопки включает режим принудительного нагрева на 30 минут. При этом загораются одновременно синий и красный светодиоды, и на бойлер поступает напряжение. Если термостат бойлера не включится (вода уже нагрета), то через 30 минут напряжение снимется. А если включится, то система выключается по окончании нагрева термостатом бойлера. После этого прибор вновь переходит в автоматический режим и ожидает следующего времени включения.
Индикаторов три: красный, желтый и синий.
Желтый мигает
— индикация режима ожидания, прибор выключен и без нажатия на кнопку не включится. Этот режим на практике крайне редко используется. Вход в этот режим – длительное, более 5 секунд, нажатие кнопки.
Желтый горит
— индикация нормального автоматического режима работы таймера. При наступлении заданного времени происходит попытка включения бойлера. На бойлер поступает питание и измеряется ток потребления. Если ток потребляется (т.е. термостат бака включен), то прибор будет подавать ток до отключения термостата бака. При этом желтый индикатор гаснет и
включается красный
. После отключения термостата снова загорается желтый индикатор и происходит переход в автоматический режим. Если при наступлении времени срабатывания ток бойлером не потребляется (термостат выключен, вода уже нагрета), прибор переходит в режим ожидания следующего времени, указанного в программе.
Если вы собрались принять душ, а бак уже нагрет (термостат отключен), а вам необходимо чтобы бак грелся и после того, как вы начали мыться, предусмотрен режим принудительного включения бака. Для этого следует нажать кнопку на приборе и на нем загорятся красный и синий
индикаторы одновременно и на бак будет подано напряжение на 30 минут.
В режиме принудительного включения, если термостат не включится (вода нагрета), то через 30 минут напряжение с бака будет снято и прибор перейдёт в нормальный автоматический режим (загорится желтый индикатор). Если же бойлер включится, то он будет греться до отключения термостатом.
Синий индикатор
включается при программном включении на время измерения тока и если потребление есть, он сразу выключается, и прибор переходит на нагрев, а если нет (термостат выключен, бак нагрет) — то синий индикатор загорится примерно на 5 секунд, ожидая появления тока и погаснет, а прибор переходит в ожидание следующего времени срабатывания.
Для облегчения пользования прибором была написана краткая инструкция. См. раздел «Файлы».
↑ Схема автомата управления бойлером
Прибор представляет собой часы реального времени на микросхеме PCF8563 и микроконтроллер PIC16F676, управляющий реле включения нагревателя.
На микроконтроллер поступает сигнал с датчика тока, протекающего через нагреватель. Для работы часов при пропадании питания предназначен ионистор, который поддерживает работу часов довольно длительное время (более 12 часов).
Питается устройство от импульсного источника питания на микросхеме LNK306PN. Источник питания имеет очень малое потребление тока в режиме ожидания и допускает круглосуточную работу.
↑ Конструкция и детали
Конструктивно прибор выполнен на двух платах. Платы соединены между собой металлическими стойками и связаны с помощью 5- контактного разъёма и помещены в пластмассовый корпус, предназначенный для автоматических выключателей.
Резистор R1 в блоке питания должен быть на мощность рассеяния 2 Вт. Индуктивность L2 в блоке питания взята готовая – «гантель» 2200 микроГн 0,18A 7R. Может быть применена и другая с индуктивность 1000…2500 микроГн (1…2,5 миллиГн).
Подстроечник С4 позволяет подстроить точность хода часов реального времени PCF8563. Я понаблюдал несколько дней за включением бойлера и убедился, что он включается довольно точно. За полгода ошибка составила примерно 4 минуты. Поэтому я ничего не подстраивал. Можно установить два постоянных конденсатора C3 и C4 одинакового номинала, рекомендуемого производителем кварца, обычно от 10 пФ до 33 пФ.
В качестве датчика тока была применена готовая конструкция типа ХД5.739.047. Этот брак был выкинут на свалку и мне принесли несколько штук.
Трансформатор представляет собой 2 кольца К20×12х6 из феррита НМ2000, сложенные вместе. I обмотка (выводы 1 – 2) 2500 вит. D = 0,1 мм. II обмотка (выводы 3 – 4) 1500 вит. D = 0,1 мм. Число витков указано приблизительно, так как точно посчитать их не получилось. Мы добавляем токовую обмотку — один виток, сечением не менее 1,5 кв. мм.
Можно применить и другие сердечники, например, из трансформаторной стали или пермаллоя, при этом число витков вторичной обмотки может быть уменьшено до 200 – 300. При этом возможно потребуется подобрать резистор R7 на плате питания. Результаты измерений трансформатора тока следующие: при нагрузке вторичной обмотки резистором 1 кОм, напряжение на ней составляет 10,4 V (размах) при пропускании через токовую обмотку тока 10,6 A (эфф.).
Конденсатор C5 — ионистор с емкостью 0,047 F, который был добыт из старого видеомагнитофона.
Поставите больше ёмкость – сильно увеличите время сохранения хода часов в отсутствии сетевого питания.
Реле P1 SHENLE типа HAT902CSDC12 с током контактов 30 A или другое, подходящее по размеру и параметрам. На печатной плате дорожки, по которым протекает ток нагревателя бака, усилены отрезками медной проволоки диаметром ок. 1 мм.