Есть много практичных способов, как обеспечить себе в квартире или доме постоянный доступ к горячей воде. Если говорить о водонагревателях, притом без разницы, на чем работающих, они все равно будут эффективнее централизованной системы ГВС в отношении тарифов и эксплуатационной стоимости. Однако, какой водонагреватель лучше — проточный или накопительный? Вот первый же вопрос, который себе задаст человек при выборе оптимального варианта.
Однозначного мнения не существует. В любом водонагревателе идет преобразование электричества в тепло или передача энергии горения газа, твердого топлива воде, и в этом плане законы физики равнозначны для любого типа водонагревателе. Остается сравнить их технические и, главное, эксплуатационные характеристики, где как раз и проходит линия раздела.
Конструктивно основной особенностью любого водонагревателя является способ передачи тепловой энергии воде, выделяют накопительные и проточные устройства. Узнав принцип их работы, особенности монтажа и эксплуатации, уже получится взвешено подойти к выбору конкретной модели.
Накопительный
Главная особенность – вода нагревается постепенно. Чтобы получить горячую воду, вначале необходимо запасти ее в объемной емкости и после этого нагреть до максимально допустимой температуры. После этого она подается потребителю, который по собственному усмотрению смешивает ее с холодной водой в смесителе и получает на выходе воду именно нужной температуры.
Зачем нужен именно постепенный нагрев? Чтобы поднять температуру одного литра воды, допустим на 10 градусов, необходимо передать ей 41,8 кДж энергии или затратить в итоге 0,0116 кВт*ч. Чтобы поднять температуру в одну секунде, практически мгновенно, мощность нагревательного элемента должна составлять 41 кВт. Для бытовой сети это явный перебор, при условии, что допустимая мощность приборов подключаемых посредством розеток не должна превышать 3,5 кВт.
Один из вариантов решения проблемы как раз и заключается в накоплении воды и постепенном нагреве, увеличении времени в течении которого нагревательный элемент контактирует с водой.
Конструкция накопительного водонагревателя предельно проста. В самом простом и надежном варианте исполнения используются:
- Теплоизолированная накопительная емкость.
- ТЭН или теплообменник.
- Термореле или термостатическая головка для управления нагревательным элементом.
- Индикатор (термометр ил светодиодный индикатор, указывающий на состояние оборудования).
Эксплуатация происходит следующим образом:
- В емкость поступает холодная вода.
- Включается нагревательный элемент и начинается постепенный нагрев воды, который длится от получаса до нескольких часов.
- Как только температура воды достигает требуемой отметки, установленной на термореле, нагреватель выключается.
- Даже не дожидаясь полного нагрева, потребитель получает возможность использовать горячую воду по назначению. Однако поначалу с температурой ниже установленной настройками.
- По мере забора горячей воды и поступления новой холодной термореле реагирует на температуру смеси и продолжает нагревать весь объем накопленной жидкости.
Какие особенности у такого подхода?
Существенно снижается необходимая мощность нагревательного элемента. В случае с ТЭНом это может быть от 2 кВт, что легко переносится бытовой электросетью.
Подготавливается определенный объем воды, нагревается до максимально допустимой температуры 75-85оС, после чего источник тепла отключается, а теплоизоляция накопительного бака предохраняет от потери тепла.
Важным аспектом становится выбор оптимального объема накопительного бака. При продолжительном использовании горячей воды новые порции холодной не успевают нагреваться, так что имеющегося запаса должно хватить для поставленных задач. Например, для семьи из трех человек вполне достаточно 80 литров горячей воды, чтобы принять душ и помыть посуду на кухне за один заход, после чего потребуется время на подогрев новой порции.
В электрических водонагревателях часто устанавливают несколько ТЭНов. Можно отключить один из нагревательных элементов и снизить нагрузку на электросеть, хотя в итоге потребуется больше времени на нагрев воды. Заодно это повышает срок службы водонагревателя.
Накопительные газовые твердотопливные котлы не находят применения в бытовых условиях. Сложно контролировать температуру воды в баке и поддерживать ее постоянной с относительно малым объемом бака до 150 литров.
Проточный
В водонагревателях проточного типа вода не накапливается, а прогревается по мере поступления и, не задерживаясь, идет к потребителю уже с оптимальной температурой нагрева. Такой подход требует повышения мощности источника тепла и максимально возможного КПД теплообменника.
Газовые колонки и твердотопливные котлы чаще всего именно проточного типа, так как энергии от сгорания топлива достаточно для прогрева воды, пока она протекает через теплообменник.
В случае с электрическими водонагревателями ситуация сложнее. Неизбежно следует повышение потребляемой мощности, а соответственно повышенным требованиям к качеству электропитания в доме.
Конструкция проточного нагревателя включает в себя:
- Теплообменник (с вмонтированным ТЭНом для электрообогревателей);
- Датчик расхода воды;
- Датчик давления;
- Датчик температуры на выходе теплообменника.
Проточный водонагреватель включается, реагируя на расход воды потребителем. В зависимости от температуры воды на выходе теплообменника регулируется подаваемая к нему тепловая мощность. Автоматика у проточного водонагревателя сложнее, чем у накопительного. Опасной ситуацией является перегрев воды или даже закипание, что может привести к разрыву труб.
Чтобы нагреть, например воду без задержек при расходе 3 литра в минуту, хорошо проработанные водонагреватели снабжаются ТЭНами мощностью 4,5 кВт, что уже превышает допустимый предел для бытовой электросети в квартирах с использованием обычных розеток на 16А. И это при условии, что вода нагревается только до вполне комфортных +40°С, при входящей холодной с температурой +15°С.
Температура на выходе водонагревателя зависит от:
- Температуры холодной воды на входе;
- Напора и скорости течения воды;
- Давления в системе.
Сильно зависит результирующая температура воды и от фактического напряжения в питающей сети для электронагревателей.
Фактически перечисленные зависимости определяют первый недостаток проточных водонагревателей. Решить проблему предлагается установкой редуктора или ограничением напора самим водонагревателем, установкой стабилизатора на дом или квартиру.
Повлиять на температуру холодной воды вряд ли получится, так что отсюда вытекает неприятность, с которой придется столкнуться в эксплуатации. В зимний период холодная вода поступает в жилые дома с температурой всего +5°С, так что при нагреве на 20-25°С в водонагревателе даже при максимальном потреблении получится совсем не теплая и тем более не горячая вода 25-30°С. Исправить ситуацию поможет существенное снижение напора и скорости течения воды через теплообменник или выбор заведомо более мощного водонагревателя.
Газовые колонки и водяные контуры в твердотопливных печках используются по определению проточного типа в жилых зданиях. Не составит проблем получить разрешение на установку такого оборудования в частном доме и придется еще озаботиться установкой качественного дымохода. Для квартиры подойдет разве что только газовая колонка, и только если имеется под нее соответствующий вентиляционный канал, или если выбить разрешение под установку газового котла с закрытой камерой горения.
Преимущество проточного нагревателя фактически только одно, зато существенное. Он обеспечивает горячей водой беспрерывно без ограничений, пока есть холодная вода и электричество.
Какой выбрать
Накопительный водонагреватель отлично подойдет для установки в квартире или частном доме для постоянного использования. Имеется существенный запас воды, которого хватит на всех жильцов для купания, мытья посуды. Для семьи из трех человек оптимальный объем 80л, идеальный – 100 литров. Даже при активном использовании этого хватит. Вода прогревается в бойлере до 75-80°С и, разбавляя с холодной, получается существенно больший объем теплой воды с комфортной температурой. Важно, что потребляемая мощность нагревателя достаточно низкая, чтобы не создавать большой нагрузки на электросеть.
Проточный водонагреватель избавляет от необходимости строго следить за запасом горячей воды и сразу же дает на выходе воду с температурой 40-45°С. Однако его потребление куда больше и нагрузка на сеть питания в несколько раз больше. Если использовать его в качестве основного источника горячей воды, то нужно озаботиться заранее о мощном электрическом вводе в дом. Лучше всего использовать проточный водонагреватель как запасной вариант, который будет использоваться только в тех случаях, когда централизованная система ГВС дает сбой или отключится для проведения профилактических работ
Естественно существует огромный ассортимент моделей водонагревателей обоих типов, которые подойдут практически в любой ситуации. Однако по эксплуатационным характеристикам, стоимости оборудования и последующей эксплуатации лучше отдать предпочтение накопительным водонагревателям. Проточные используются там, где требуется компактность и не составит труда обеспечить хорошее питание.
