Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Водонагреватель устройство: Устройство и принцип работы проточного водонагревателя

Содержание

Что такое водонагреватель, устройство, принцип его работы и эксплуатация

 

Подогрев воды для использования в бытовых целях – проблема, которую в наше время легко решить. Рынок товаров для создания и улучшения микроклимата располагает огромным количеством моделей водонагревателей разного типа, размеров, дизайна и брендов, как для бытового, так и для промышленного применения. Что такое водонагреватель догадаться несложно – очевидно, что это название присуще агрегату, предназначение которого и есть нагрев воды. А вот какие бывают виды, как устроены водонагреватели и где их применяют, рассмотрим по порядку.

Виды и типы водонагревателей

Устройства, разработанные для нагрева воды, различают по типу «топлива», из которого они получают энергию. Это может быть электричество, газ или энергия работающего отопительного котла. И все они, в свою очередь, делятся на аппараты проточного и накопительного исполнения. И те и другие могут быть использованы в разных сферах человеческой жизни, и каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Агрегаты, нагревающие воду, «питаясь» от отопительного агрегата носят название «бойлеры косвенного нагрева». Чаще всего их используют там, где нужен большой объем горячей воды: в загородных домах и на производстве. Тандем косвенного бойлера и котла требует большой площади для монтажа и не подойдет для помещений с ограниченным объемом. Емкость косвенных нагревателей может составлять от 80 до нескольких тысяч литров. Многие из современных моделей комплектно или опционально оснащаются греющими элементами, что позволяет легко использовать их вне отопительного сезона.

Накопительный электрический водонагреватель

Это исполнение водогрейного аппарата пользуется огромным спросом у современных пользователей. Их часто применяют, и как основной источник ГВС в доме или квартире, и как дополнительное водонагревательное устройство на случай отключения стационарной системы горячей воды. Принцип работы накопительных агрегатов заключается в следующем: достаточно вместительная емкость заполняется водой, где она нагревается при помощи электронагревателя до заданной пользователем температуры.

Как правило, это 30-85 градусов.

Как только прогревается весь объем бойлера, автоматика прекращает подачу энергии. Затем, в момент, когда пользователь приступает к потреблению горячей воды, оборудование начинает самостоятельно дополнять емкость холодной водой, температура при смешивании падает, и автоматика вновь активирует режим подогрева. Благодаря такому алгоритму работы реализована максимальная экономия электрической энергии, ведь прибор потребляет ее не постоянно, а лишь, когда это необходимо. Бытовые водонагреватели накопительного типа выполняются в объеме от 5 до 300 литров.

Важно знать: накопительный резервуар может быть исполнен из нержавеющей стали, и в таком случае применение воды из него в пищу не рекомендуется. А вот если описание прибора гласит, что внутренняя поверхность емкости покрыта биофарфором, стеклокерамикой или эмалью, то из него можно смело набирать чайник или воду для бульона. Ярким примером является компания Timberk, которая покрывает резервуары новой линейки «Attendant Pro» уникальной эмалью, в состав которой входит медь и серебро, обеспечивающие максимальное обеззараживание и антибактериальность.

Различают два вида нагревательных элементов: классический «мокрый» и более современный – «сухой». Первый вариант – это один или несколько ТЭНов, установленных напрямую в емкость, где находятся в постоянном погружении в воду. Второй представляет собой отдельный элемент: внутри емкости размещается специальная колба, в которой находится греющий элемент. «Сухой» нагревательный компонент характеризуется наиболее длительным сроком службы, так как защищен от разрушающего воздействия водопроводной воды.

Еще одна немаловажная характеристика, влияющая на эффективность накопительного прибора для нагрева воды – это теплоизоляция. Причем не так важна ее толщина, как материал, из которого она изготовлена и его качество. Чем лучше теплоизоляционный материал, тем дольше сохранится тепло в емкости водонагревателя, а значит, и подогрев будет производиться не так часто.

Электрический водогрейный прибор проточного типа

В противовес предыдущему типу, данные водонагреватели не имеют накопительных баков для хранения приготовленной воды. Их работа заключается в следующем: вода из водопровода поступает в прибор, где при помощи проточного теплообменника нагревается до определенной температуры и немедленно подается через водопроводный кран. Таким образом, получение нужной температуры происходит практически мгновенно.

Проточный водонагреватель, который имеет подключение к сети электричества – самый компактный из всех известных агрегатов для организации ГВС в бытовых помещениях. Отсутствие накопительных резервуаров и небольшой размер группы с нагревательным элементом позволило в разы уменьшить размеры устройства. Это одно из главных преимуществ данных аппаратов. Для наибольшего комфорта многие производители предусмотрели вариант установки под кухонной мойкой (с верхним подключением), что дает возможность скрыть прибор с глаз и, тем самым, не нарушить интерьерную композицию помещения.

К недостаткам проточного типа относится высокая мощность, ведь малой мощности недостаточно для подогрева протока воды с нормальным напором. А большая мощность подразумевает наличие хорошей электропроводки, зачастую мощный прибор требует подключения к трехфазной сети промышленного электричества. Отсюда следует, что, например, в квартиру вряд ли удастся установить мощный проточник.

Проточники делятся на безнапорные и напорные. Последние врезают в водопроводную магистраль, обычно они имеют высокую мощность и относятся как раз к тем моделям, которым нужна сеть 380 В. Безнапорные – бюджетный вариант, но по производительности они значительно уступают своему собрату. Такие модели, функционируют от сети 220 В, подходят для малого расхода воды: мытье рук или посуды. Можно и душ принять, многие безнапорные аппараты комплектуются душевой насадкой, но в таком случае счет за электричество будет впечатляющим, особенно если семья насчитывает более 2 человек.

Это одна из причин, по которым наибольшей популярностью для использования в быту у семей от трех и более человек, пользуются накопительные приборы.

Газовые водонагреватели

Аппараты для нагрева воды, использующие для работы природный газ и действующие по типу проточных приборов, а проще говоря – «газовые колонки», являются главными конкурентами накопительных водонагревателей.

Их устанавливали во всех квартирах советского времени, и тогда альтернативных вариантов им не было, зато сейчас от разнообразия моделей разбегаются глаза.

Почему же такой прибор современного поколения работает, как проточный напорный водонагреватель, а конкурирует с электрическим накопительным? А дело все в разнице на само топливо: газ дешевле электричества, а значит, пользователь получает мощный поток горячей воды за минимальные деньги. Но для установки требуются разрешения различных служб, а также возведение конструкции для отвода отработанных газов – дымохода, поэтому колонки покупают чаще те, у кого уже есть эта конструкция, либо те, кто планирует установить такой водонагреватель еще на этапе строительства дома.

Газовый аппарат накопительного типа работает так же, как и электрический, только нагрев происходит не от ТЭНа, а от теплообменника.

Эксплуатация газовых и электрических водонагревателей

Слово «газовый» у многих людей вызывает приступ паники, ведь все слышали о том, как взрывоопасен этот газ, и как разрушительны могут быть последствия неправильного обращения с ним.

Но, если речь идет о современных газовых колонках, то опасаться тут нечего, разве что своей безответственности при несоблюдении условий эксплуатации. Пользоваться таким аппаратом достаточно просто:

 

  • выставить желаемую температуру или интенсивность нагрева;
  • при наличии установить регулятор в положение «зима» или «лето», в соответствии с текущим сезоном;
  • по мере необходимости пользоваться горячей водой, просто открывая нужный кран.

Режим переключения «зима/лето» служит для регулировки силы нагрева. При работе в зимнем режиме задействована вся площадь горелки водонагревателя, а в положении «лето» работает только ее средняя часть, обеспечивая не полную мощность, так как вода в системе водопровода в летнее время имеет более высокую температуру, чем в зимний период.

Пользоваться другими типами водонагревателей не менее легко. Проточные электрические модели работают точно так же, как и газовые – установили температурный режим или интенсивность горения пламени, и можно пользоваться горячей водой в неограниченном количестве. Что касается накопительных, то тут горячая вода будет, пока не опустошится резервуар. А если горячая вода внезапно закончилась, то тут ничего не поделать – придется ждать, когда ТЭН снова нагреет воду. К примеру, бойлер на 50 литров греется, в среднем, 1 час 20 минут (точное время производитель указывает в инструкции).

Обслуживание бытовых приборов для нагрева воды

Если электрический накопительный водонагреватель вышел из строя, то велика вероятность, что необходимо проверить работоспособность ТЭНа. Это уязвимая (и самая дорогостоящая) часть устройства. Явным признаком того, что пришло время почистить от накипи нагревательный элемент является шум во время работы. Чем выше температура воды, тем громче звук. Несмотря на то, что даже самый бюджетный водонагреватель оборудован магниевым анодом, водопроводная вода настолько плохого качества, что если вовремя не почистить бак и нагреватели, то придется искать новый прибор полностью.

Проточные модели также нуждаются в регулярном техническом обслуживании. У электрических – диагностика состояния ТЭНа, а у газовых необходимо проверить и, при необходимости, прочистить форсунки, а также датчики и соединения газовых шлангов. И делать это должен опытный мастер. Если колонка часто тухнет, температурный режим «плавает», и в целом заметны ухудшения в ее работе, необходимо обратиться к профессионалам, чтобы проверить степень загрязненности теплообменника. Эта одна из наиболее распространенных причин снижения продуктивности и поломок газовых проточников.

Система безопасности и управление водонагревателями

Безопасность – еще одна из важных составляющих хорошего водонагревателя, к какому бы типу приборов он не относился. У электрических моделей – это защита от перегрева, от поражения пользователя электричеством, от замыкания и пожара. Для защиты от коррозии внутренней емкости служат аноды – магниевый или титановый. У проточных – защита от перегрева и низкого давления воды. У многих моделей электроводонагревателей в комплекте поставляется УЗО – это «устройство защитного отключения».

Система безопасности газовых моделей немного сложнее, в зависимости от модели это может быть:

  • защита от низкого давления воды;
  • защита от низкого давления газа;
  • система защиты от утечки газа;
  • датчики розжига, прекращающие подачу газа при неудачной попытке;
  • система защиты от предельной температуры воды;
  • защита от включения, если отсутствует подача воды из водопровода.

В ультрасовременных моделях могут быть установлены дополнительные датчики усовершенствованной системы защиты, но их наличие скажется на стоимости оборудования. Управление водонагревателями бывает, как механического, так и электронного типа. Механическая – для тех, кто любит, когда все просто и понятно, без лишних установок. Электронное управление позволит наиболее точно установить параметры функционирования и регулировать температуру нагрева.

Давно ушли в прошлое времена, когда воду для купания нагревали в кастрюлях, теперь есть отличное устройство – водонагреватель, разнообразие типов, видов и моделей которого позволит обеспечить горячим водоснабжением любой объект – от квартиры до огромного промышленного предприятия. Какой бы нагреватель воды не выбрал пользователь, главное – соблюдать правила его использования и проводить регулярное сервисное обслуживание при помощи специалистов.

Накопительный водонагреватель. Устройство, монтаж, нормы

   Накопительный водонагреватель — это ёмкостной теплообменный аппарат косвенного или прямого нагрева воды для систем горячего водоснабжения. Накопительные водонагреватели позволяют нагреть большой объём воды источником тепла относительно небольшой мощности и сохранить его горячим до времени разбора.
   В нижней части бака, заполненного водопроводной водой, расположен трубный теплообменник, в который поступает техническая горячая вода от источника тепла и нагревает воду в баке. Тепловая изоляция водонагревателя сохраняет воду горячей до момента водоразбора на протяжении нескольких часов. Рост цен на энергетические ресурсы обязывает к применению альтернативных источников энергии в проектах инженерных систем зданий. В системах с альтернативными источниками пики выработки тепла, как правило, не совпадают с пиками его потребления, а мощность этих источников обычно недостаточна для покрытия всей потребности в тепле. Поэтому схемы современных систем горячего водоснабжения уже не могут обойтись без — накопительных водонагревателей. В системах горячего водоснабжения накопительные водонагреватели применяют в двух случаях:
1. Пики выработки тепла не совпадают с пиками его потребления, — водонагреватель выполняет функцию аккумулятора тепла. Это находит применение в системах с солнечными коллекторами или твердотопливными котлами.
2. В системах с явно выраженной неравномерностью водопотребления — установка водонагревателя позволяет покрыть высокую пиковую потребность в горячей воде за счёт длительной работы источника тепла малой мощности, например теплового насоса.

Достоинства
 — Возможность нагрева большого объёма воды источником тепла малой мощности
 — Время выработки тепла может не совпадать со временем его потребления

Недостатки
 — Высокая цена
 — Большие габариты
 — Большая масса

Аналогичные названия
 — Бак накопитель
 — Буферная ёмкость
 — Теплоаккумулятор
 — Бак водонагреватель
 — Ёмкостной водонагреватель
 — Бойлер косвенного нагрева (прямого нагрева)

Для чего нужен накопительный Водонагреватель

   Накопительные водонагреватели применяются в системах с явно выраженной неравномерностью водопотребления и с несовпадающими по времени пиками выработки тепла и пиками его потребления. В зависимости от источника тепла с помощью накопительных водонагревателей решают следующие задачи:
 — В системах с солнечными коллекторами накопительные водонагреватели позволяют подогреть воду в дневное время и сохранять её горячей в течении суток. Баки водонагреватели устанавливаемые непосредственно на солнечном коллекторе называют термосифонами.
 — В системах с твердотопливными котлами бойлеры водонагреватели применяются для регулирования теплопотребления и уменьшения частоты загрузок котла топливом.
 — В котельных для уменьшения частоты включения газового котла большой мощности. В случае установки в котельной не накопительного водонагревателя, а скоростного инициировать включение котла могло даже открытие одного водоразборного крана, что разумеется недопустимо.
 — В системах с тепловыми насосами баки водонагреватели позволяют уменьшить частоту включения компрессора и нагревать воду в ночное время, используя сниженный тариф.
 — В системах с высоким пиковым водоразбором, где мощность источника тепла значительно меньше пиковой нагрузки системы горячего водоснабжения, накопительные водонагреватели позволяют за счёт длительной работы источника малой мощности покрыть высокие пиковые нагрузки.
 — В системах с электрическими котлами, накопительные водонагреватели используют для подогрева воды в ночное время по сниженному тарифу и для уменьшения нагрузки на сети электроснабжения.
 — В системах получающих тепло от нескольких источников накопительные водонагреватели позволяют подогревать воду максимально минимизируя расходы.
 — В системах с перерывами в подаче тепловой энергии от источника тепла и недопустимыми перерывами в подаче горячей воды, накопительные баки позволяют нагревать воду во время подачи тепла и использовать во время его отсутствия.

Устройство и конструкция накопительного водонагревателя

   Конструкция накопительного водонагревателя может предполагать прямой или косвенный нагрев воды. Косвенный нагрев — подогрев водопроводной воды через встроенный или внешний теплообменный аппарат за счёт охлаждения технической воды, которая используется в качестве промежуточного теплоносителя между источником тепла и нагреваемой водой. Прямой нагрев — подогрев водопроводной воды встроенным в бак электрическим нагревательным элементом (ТЭНом).
Устройство накопительного водонагревателя косвенного нагрева — стальной бак снаружи покрытый тепловой изоляцией, а изнутри эмалью пригодной для контакта с водой питьевого качества. В зависимости от схемы применения и возложенных задач, водонагреватели оборудуют:
 — Одним встроенным трубным теплообменником
 -_Двумя встроенными трубными теплообменниками
 — Внешним кожухотрубным или пластинчатым теплообменником
 — Магниевым анодом
 — Электрическим нагревательным элементом

 

   Водонагреватель с одним встроенным теплообменником получили наиболее широкое применение в системах горячего водоснабжения с одним источником тепла, если площадь поверхности встроенного теплообменного аппарата обеспечивает нагрев воды за заданное время. Накопительные водонагреватели с одним теплообменником устанавливают в системах ГВС:
 — Частных домов со всеми типами источников тепла.
 — Многоквартирных домов и административных зданий источником тепла в которых является газовая котельная.
Встроенный спиральный теплообменник изготавливают из меди или нержавеющей стали и располагают в нижней части бака.
Устройство водонагревателя с двумя теплообменниками

 

 

   Водонагреватель с двумя встроенными теплообменниками применяют в системах с комбинированной выработкой тепла от двух и более источников. Широкое распространение они получили в системах горячего водоснабжения частных домов, в которых основным источником тепла является солнечный коллектор, а догрев воды до необходимой температуры осуществляется газовым или электрическим котлом. К нижнему теплообменнику водонагревателя подключается основной низкотемпературный источник тепла, например, солнечный коллектор или тепловой насос, а к верхнему — второстепенный высокотемпературный источник, например газовый, твердотопливный или электрический котёл.
Конструкция водонагревателя внешним теплообменником

 

 

 

   Водонагреватель с внешним теплообменником применяют, если серийно устанавливаемые теплообменные аппараты не обеспечивают нагрева воды за заданное время. Преимущества баков с внешним теплообменником и загрузочной системой:
 — Простая чистка
 — Быстрый нагрев всего объёма воды
 — Невысокая температура греющего теплоносителя
 — Послойный нагрев воды (подробнее см. Принцип работы)
 — Весь объём запасённой воды нагревается до одинаковой температуры
 — Подобранный теплообменный аппарат точно соответствует условиям работы
 — К одной загрузочной системе можно подключить несколько накопительных баков
 — Время нагрева зависит от мощности теплообменного аппарата и может быть задано при расчёте
 — Большее охлаждение греющего теплоносителя увеличивает КПД конденсационного котла и снижает потребный расход при централизованном теплоснабжении

   Режим работы накопительных водонагревателей должен исключать попадание в верхнюю часть бака холодной воды из нижней части, так как высокий температурный перепад может навредить внутреннему антикоррозионному покрытию От коррозии внутреннюю поверхность накопительных водонагревателей защищают эмалевыми покрытиями допустимыми для применения с питьевой водой, а иногда дополняют устройствами катодной защиты. Наличие магниевого анода существенно продлит срок службы корпуса бака, защитив его от коррозии, но разрушающийся анод периодически придётся заменять. Толщина тепловой изоляции водонагревателя определяет величину тепловых потерь и скорость его остывания, поэтому в системах с потребностью длительного хранения горячей воды — рекомендуется выбирать большую толщину теплоизоляционной конструкции. Тепловую изоляцию, как правило, изготавливают из минеральной ваты или жёсткого пенополиуретана.

Принцип работы накопительного водонагревателя

   Принцип работы накопительного водонагревателя основан на косвенном нагреве водопроводной воды заполняющей бак, горячей технической водой, через трубный теплообменный аппарат, расположенный в нижней части бака. Внутренний объём водонагревателя всё время заполнен водопроводной водой и находится под давлением. С включением источника тепла в спиралевидный теплообменник поступает горячий теплоноситель, который охлаждаясь, нагревает воду заполняющую бак. Нагреваясь в нижней части бака, более лёгкая горячая вода поднимается в верх и создаёт эффект циркуляции внутри водонагревателя. Эффект естественной циркуляции обеспечивает равномерный нагрев всей воды в баке, но заданной температуры вода достигнет лишь через какое-то время, когда нагреется весь объём. Если необходим быстрый нагрев, пусть и незначительного объёма воды до заданной температуры — применяют накопительные водонагреватели с устройством послойного нагрева. В таких баках отсутствует эффект естественной циркуляции, а в процессе нагрева, граница между слоем горячей и холодной воды опускается от верхней части бака к нижней. При этом практически сразу после включения источника тепла, в верхней части бака появится горячая вода пригодная к применению.
   С началом водоразбора водонагреватель не опустошается, а холодная вода из водопроводной сети попадая в нижнюю часть бака вытесняет горячую воду через патрубок в верхней части накопителя. Из-за разности плотностей, интенсивного перемешивания между накопленной горячей и поступающей холодной водой в водонагревателе не происходит.
   Управление нагревом, как правило, возлагают на электронный регулятор, который по сигналу датчика температуры встроенного в бак отключает источник тепла и циркуляционный насос в его контуре. Подробнее о схемах управления нагревом см. схемы подключения водонагревателя.
Источником тепла для накопительного водонагревателя, может служить солнечный коллектор, тепловой насос, тепловая сеть, твердотопливный, газовый или электрический котёл.

Технические характеристики накопительных водонагревателей

NL — показатель мощности — накопительного водонагревателя численно равный количеству стандартных квартир, которые бак может обеспечить горячей водой. Под стандартной квартирой подразумевается квартира из четырёх помещений со стандартной ванной, в которой проживает 3-4 человека.

Тепловые потери (Вт) — величина тепловых потерь с поверхности накопительного водонагревателя, замеренная при определённой разности температур между температурой воды в баке и температурой окружающего воздуха. Тепловые потери тем больше, чем тоньше теплоизоляционный слой и чем больше разница температур между водой и воздухом. Тепловые потери используются для определения количества теплоты потребного для поддержания бака в состоянии готовности и определения времени охлаждения ёмкости при отсутствии теплопотребления.

Длительная мощность теплообменного аппарата (Вт) — равна количеству теплоты переданному через поверхность теплообменного аппарата от греющего теплоносителя к нагреваемому при конкретном температурном напоре. В большинстве случаев указывают длительную мощность при температуре греющего теплоносителя на входе в теплообменный аппарат 80°C, а на выходе 60°C и температурах нагреваемой воды 10°C на входе в аппарат и 45°C на выходе из него. При этом температурный напор определяется по формуле 0,5*(80+60)-0,5*(45+10). Тепловая мощность теплообменного аппарата тем больше, чем больше температурный напор, чем больше площадь поверхности теплообменника и чем больше коэффициент теплопередачи k (Вт/кв. м*°C).

PN номинальное давление бака и теплообменного аппарата — наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация. Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру бака. Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Расчёт накопительных водонагревателей

   Расчёт накопительного водонагревателя в зависимости от поставленной задачи может выполняться двумя путями. В одном случае задаются запасённым объёмом воды и рассчитывают мощность источника и теплообменника, а в другом — объём накопительного водонагревателя рассчитывают для аккумулирования тепла выработанного иcточником определённой мощности за определённое время. Независимо от методик расчёта следует понимать, что аккумулирующую способность воды характеризует её теплоёмкость, которая равна 4,187 кДж кг/°С, это означает что для нагрева одного килограмма воды на 1 градус необходимо подвести количество тепла эквивалентное 4,187 кДж или, что тоже самое = 1 ккал = 1,163 Вт. ч. Например, если у нас есть накопительный водонагреватель объёмом в 1000 литров (далее условно принята масса 1 литра воды равная 1 кг) и мы его нагреем на 50 градусов, то для этого нам потребуется подвести следующее количество тепловой энергии 1000*50 = 50 000 ккал = 0,05 Гкал = 58 кВт.ч. Мощность теплообменного аппарата зависит от коэффициента теплопередачи и разности температур между нагреваемой и греющей водой. Коэффициент теплопередачи индивидуален для каждого теплообменника, поэтому универсальной формулы расчёта нет и рекомендуется выбирать теплообменник по диаграммам представленным в технических характеристиках накопительных водонагревателей.

Подбор накопительного водонагревателя

   Подбор накопительного водонагревателя в зависимости от схемы применения выполняется с использованием различных методик, но в целом при выборе следует учитывать. Чем больше пиковое теплопотребление отличается от среднечасового и чем дольше его продолжительность, тем больше должен быть объём накопительного водонагревателя. Чем больше пиковое теплопоступление и чем меньше его продолжительность, тем больше должна быть мощность теплообменного аппарата независимо внешний он, интегрированный или это электронагреватель. Со временем образовавшаяся на теплообменнике накипь увеличит время нагрева накопительного бака. Скорость образования накипи будет тем выше, чем выше температура греющей и нагреваемой воды. Мощность источника тепла должна быть больше или равна мощности теплообменника установленного в накопительном водонагревателе. Накопительный водонагреватель, подключённый к твердотопливному котлу, должен аккумулировать тепло генерируемое, как минимум разовой загрузкой котла. Для домов с низкой теплопотребностью на отопление, мощность котла определяется по времени разогрева бака которое рекомендуют принимать от 30 до 45 минут. В схемах с использованием одного котла для покрытия отопительной нагрузки и подогрева воды в системе горячего водоснабжения, рекомендуется выбирать площадь поверхности нагревательного элемента накопителя таким образом, чтобы минимизировать тактовость работы котла и перерыв в работе системы отопления.

Схема подключения накопительного Водонагревателя

  Схема подключения накопительного водонагревателя зависит от теплового и гидравлического режима источника тепла, а также от требований к автоматизации процесса нагрева.
 
    Схема с интегрированным теплообменником и одним загрузочным насосом применяется в котельных при подключении к безнапорному коллектору или гидравлическому разделителю. Насос включается и отключается по сигналу датчика температуры установленного в накопительном водонагревателе. Температура включения и отключения задаются программно на управляющем контроллере.
   На подающей линии греющего контура рекомендуется установить обратный клапан предотвращающий охлаждение бака через отопительный контур во время простоя насоса.

 

   Схема с интегрированным теплообменником и регулятором температуры применяется системах нагрева воды подключённых к тепловой сети или напорному коллектору котельной снабжающей теплом несколько потребителей. В качестве регулятора температуры может быть двухходовой регулирующий клапан или регулятор температуры прямого действия. Клапан регулятора температуры может быть установлен как на подающий, так и на обратный трубопровод.
Регулятор поддерживает постоянную температуру в средней части бака, за счёт изменения расхода теплоносителя через теплообменник расположенный в нижней части бака.


   Схема с интегрированным теплообменником, одним загрузочным насосом и смесительным клапаном применяется при подключении накопительного водонагревателя в котельных к гидравлическому разделителю или безнапорному коллектору. Работа насоса может быть непрерывной, либо сигнал включения и отключения может подаваться от управляющего контроллера. В качестве смесительного клапана можно применить трёхходовой регулирующий клапан с электрическим приводом управляемый контроллером, либо смесительный регулятор температуры прямого действия.

 

   Схема с внешним теплообменником и двумя загрузочными насосами применяется при подключении накопительных водонагревателей в котельных к гидравлическому разделителю, безнапорному коллектору с максимальной температурой в подающей линии не более 70°С и в случаях работы котла только на подогрев воды. Возможно подключение к сетям централизованного теплоснабжения по независимой схеме при условии поддержания постоянной температуры греющей воды не более 70°С. Работой насосов управляет программируемый контроллер, который по сигналу датчика температуры в средней части бака включает оба насоса и подаёт сигнал на розжиг котла (если он предусмотрен только для подогрева воды). В нижней части бака расположен датчик отключающий котёл и насосы. Температура воды на выходе из теплообменного аппарата поддерживается переменной работой насоса греющего контура. Реализуя подобную схему управления, следует учесть, что автоматика включения и отключения насосов должна быть налажена таким образом, чтобы исключить попадание в верхнюю часть бака холодной воды из нижней части, в момент разогрева котла или прогрева теплообменного аппарата.

   Схема с внешним теплообменником, одним загрузочным насосом и регулятором температуры применяется при подключении накопительного водонагревателя к сетям централизованного теплоснабжения или напорному коллектору котельной снабжающей теплом несколько потребителей. Температура нагреваемой воды на выходе из теплообменного аппарата поддерживается постоянной. Функцию регулятора температуры может выполнять регулирующий клапан с контроллером и датчиком температуры, либо регулятор температуры прямого действия. Расход греющего теплоносителя – переменный с возможностью полного прекращения циркуляции. Расход нагреваемого теплоносителя может быть как постоянным, так и переменным с включением и отключением насоса по сигналу двух датчиков температуры установленных в средней и нижней частях ёмкости.

   Схема с внешним теплообменником и одним загрузочным насосом применяется при подключении к отопительному котлу, работающему только на нужды горячего водоснабжения, при этом на выходе из котла поддерживается постоянная температура при постоянном расходе греющего теплоносителя. Сигнал включения загрузочного насоса нагреваемого контура подаёт датчик температуры из средней части бака, а сигнал отключения подаётся датчиком температуры из нижней части водонагревателя. Возможна реализация схемы включения и отключения котла по тем же сигналам, что и загрузочный насос, но в таком случае появляется проблема загрузки накопительного водонагревателя не нагревшейся водой из нижней части бака в момент разогрева котла. Решить данную проблему можно установив реле времени на насос вторичного контура подающее сигнал на включения насоса через какое-то время после включения котла.

   Схема с внешним теплообменником, двумя загрузочными насосами и смесительным клапаном применяется в котельных снабжающих теплом несколько систем теплопотребления и работающих по отопительному графику с точкой излома не менее чем на 5-10°С выше температуры нагреваемой воды, при этом подключение накопительных водонагревательной выполняется к гидравлической стрелке или безнапорному коллектору. Температура воды на выходе из теплообменного аппарата поддерживается смесительным клапаном. Насос вторичного, (нагреваемого) контура может работать постоянно или же включаться по сигналу датчика температуры из нижней части бака, а отключаться сигналом датчика температуры, установленному в средней части бака. Насос первичного (греющего) контура может работать постоянно или периодически, включаясь и отключаясь по сигналам тех же датчиков, что и насос нагреваемого контура. В качестве смесительного клапана можно применить трёхходовой регулирующий клапан с электрическим приводом управляемый контроллером, либо смесительный регулятор температуры прямого действия.

   Схема с внешним теплообменником, одним загрузочным насосом и разделительным клапаном применяется в котельных, работающих по отопительному графику с точкой излома не менее чем на 5-10°С выше температуры нагреваемой воды, при этом подключение водонагревательной установки выполняется к напорному коллектору. Температура воды на выходе из теплообменного аппарата поддерживается трёхходовым клапаном разделяющим поток греющего теплоносителя.
   Насос нагреваемого контура может работать постоянно или же включаться по сигналу датчика температуры из нижней части бака, а отключаться сигналом датчика температуры, установленному в средней части бака. В качестве разделительного клапана можно применить трёхходовой регулирующий клапан с электрическим приводом управляемый контроллером, либо разделительный регулятор температуры прямого действия. Независимо от схемы управления нагревом в накопительных водонагревателях, при выборе контроллера рекомендуется отдать предпочтение устройствам позволяющим реализовать защиту от легионелл, путём кратковременного повышения в ночное время температуры воды в баке до 70°С.

Параллельная и последовательная схема подключения

Сборку из нескольких накопительных водонагревателей применяют если:
 — Необходима адаптация к специфическим объёмно планировочным условиям.
 — Массогабаритные характеристики одного бака усложняют транспортировку и монтаж.
 — Мощности самого большого бака недостаточно, для обеспечения требуемого объёма воды.
 — Необходима высокая надёжность системы подогрева воды с возможностью отключения одного из баков без останова системы.
 — Реализуется специфическая схема подогрева воды позволяющая адаптировать процесс нагрева под условия водоразбора и тем самым выбрать минимально необходимый объём водонагревателя.
 — При параллельном подключении накопительных водонагревателей, рекомендуется использовать обвязку с попутным движением теплоносителя (схема Тихельмана), это позволит равномерно прогревать баки и равномерно использовать горячую воду из них.

Особенности параллельного включения накопительных водонагревателей:
 — Высокая мощность установки подогрева воды.
 — Возможно отключение одного из баков для проведения технического обслуживания, без останова системы водоснабжения.

Особенности последовательного включения накопительных водонагревателей:
 — Покрытие значительных пиковых расходов воды.
 — Охлаждение теплоносителя греющего контура большее, по сравнению с параллельно включёнными баками, что позволяет подключать баки к конденсационному котлу и достичь при этом максимального коэффициента полезного действия, а при централизованном теплоснабжении использовать меньший расход теплоносителя.

Термическая дезинфекция систем горячего с накопительными водонагревателями

   Термическая дезинфекция систем горячего водоснабжения отечественными нормами проектирования – не предусмотрена. Европейские нормы проектирования предусматривают обязательную термическую дезинфекцию во всех системах горячего водоснабжения, кроме систем ГВС коттеджей на одну две семьи и систем с объёмом водонагревателя до 400 литров, а объёмом воды в распределительных трубопроводах не более 3 литров.
   Требования европейских норм к системам с обязательной термической дезинфекцией и рекомендуемые для мало ёмких систем:
 — Накопительный водонагреватель должен быть оборудован ревизионным люком.
 — Циркуляционная линия должна доходить до водоразборной арматуры.
 — Не допускается режим работы накопительного водонагревателя, допускающий отключение водонагревательной установки более чем на 8 часов.
 — Трубопроводы горячего водоснабжения должны иметь обязательную тепловую изоляцию, а тепловой и гидравлический режим должны обеспечивать снижение температуры циркуляционной воды на входе в бак не более чем на 5°С.
 — Один раз в сутки, во всём объёме бака, должна подниматься температура до 60°С. Реализовать равномерный нагрев всего объёма бака, можно устройством байпасной лини в контуре нагреваемой воды с периодически включающимся циркуляционным насосом.

Установка и монтаж накопительного водонагревателя

   Установку накопительного водонагревателя следует выполнять в соответствии с индивидуально разработанным проектом и инструкцией по монтажу производителя бака. Ниже приведены общие рекомендации по монтажу водонагревателей всех типов, которые следует выполнять если они не противоречат инструкции производителя.
Требования к монтажу:
 — Корпус водонагревателя должен быть заземлён.
 — Установить запорную арматуру на всех подводящих и отводящих патрубках.
 — На участке трубопровода холодной воды между запорной арматурой и баком следует установить предохранительный клапан. Предохранительный клапан подключить к дренажной системе через воронку с видимым разрывом струи. Давление полного открытия предохранительного клапана должно быть меньше допустимого давления для водонагревателя.
 — На участке трубопровода холодной воды между обратным клапаном и водонагревателем необходимо установить гидроаккумулятор для компенсации температурных расширений нагреваемой воды. Объём гидроаккумулятора выбирается по методике расчёта расширительных баков.
 — На входе и выходе греющей и нагреваемой воды следует установить термометры, а на входе и выходе из теплообменного аппарата — манометры.
 — Если в конструкции водонагревателя не предусмотрен дренажный кран, его необходимо установить на трубопроводе холодной воды в нижней точке бака.
 — Если в конструкции бака не предусмотрен автоматический воздухоотводчик, его необходимо установить на патрубке выхода горячей воды в верхней точке водонагревателя. При нагреве из воды выделяется растворённый кислород, поэтому выпуск воздуха должен быть автоматизирован. Внимание! Отсутствие устройств отвода воздуха является наиболее распространённой причиной выхода из строя накопительных водонагревателей.
 — В системах с высокотемпературными источниками тепла (выше 100°С) рекомендуется устанавливать предохранительный ограничитель температуры для прекращения подачи теплоносителя к накопительному водонагревателю на случай выхода из строя автоматики поддержания температуры нагреваемой воды.
 — В процессе наладки системы горячего водоснабжения, рекомендуется установить расход в циркуляционном кольце на таком уровне, при котором температура воды возвращаемой из системы горячего водоснабжения станет ниже на 5-10°С чем температура воды подаваемой в систему.

Требования к установке
 — Баки водонагреватели объёмом более 500 литров могут не пройти в дверной проём, в таком случае можно применить несколько баков меньшего объёма.
 — Для проведения чистки и технического обслуживания рекомендуется выдержать расстояние от фланца до ближайшей стены не менее 1м, а от верха бака до потолка не менее 300мм.
 — Полы в помещении для установки накопительного водонагревателя должны выдерживать вес бака заполненного водой. Для баков большого объёма, возможно, потребуется устройство фундамента. Полы рекомендуется выполнить с гидроизоляцией.
 — При установке вне помещения защитить водонагреватель от воздействия ветра, воды, влаги.

Обслуживание и ремонт накопительного водонагревателя

   Независимо от конструкции водонагревателя, раз в год следует провести гидравлические испытания на прочность и плотность. Испытательное давление принять в соответствии с комплектной инструкцией по эксплуатации. Накопительные водонагреватели со встроенным теплообменником рекомендуется раз в год очищать от накипи собирающейся в нижней части бака. Для этого в некоторых конструкциях предусматривают ревизионный фланец, а другие ёмкости оборудуются дренажными кранами. Раз в год следует проверить змеевик водонагревателя на наличие накипи препятствующей теплообмену, при необходимости выполнить очистку. Чистку спиралей змеевика можно выполнять ёршиком, после чего собравшуюся накипь собрать пылесосом. Чистку корпуса водонагревателя следует выполнять при отключённом источнике тепла и дренированном баке без использования абразивных, агрессивных и легковоспламеняющихся веществ. Раз в год проверить целостность защитного магниевого анода и заменить в случае его разрушения. Периодически проверять работу автоматического воздухоотводчика. На период длительного простоя рекомендуется слить воду и водонагревателя.

Требования норм, касающиеся баков аккумуляторов горячей воды

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации баков аккумуляторов горячей воды. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к Бакам аккумуляторам горячей воды применяемым в промышленности и технологических установках.

ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 8.1.10 — Раздел 8.1 Подпитка тепловых сетей — Глава 8 Подпитка тепловых сетей сбор и возвращение конденсата

Баки-аккумуляторы, горячей воды непосредственно у потребителей следует предусматривать в системах горячего водоснабжения промышленных предприятий для выравнивания изменяющегося графика потребления воды объектами, которые имеют сосредоточенный кратковременный расход воды на горячее водоснабжение.
Баки-аккумуляторы на объектах промышленных предприятий при соотношении средней тепловой нагрузки на горячее водоснабжение к максимальной тепловой нагрузке на отопление менее 0,2 не устанавливают.

Пункт 16.18 — Глава 16 Тепловые пункты

При установке баков-аккумуляторов для систем горячего водоснабжения в тепловых пунктах с вакуумной деаэрацией следует предусматривать защиту внутренних поверхностей баков от коррозии и воды в них от аэрации. При отсутствии вакуумной деаэрации внутренняя поверхность баков должна быть защищена от коррозии.

Пункт 16.32 — Глава 16 Тепловые пункты

На территории промышленных предприятий допускается располагать баки ёмкостью более 3куб.м за зданием теплового пункта на открытой площадке. При этом следует использовать тепловую изоляцию баков, гидрозатворов, встроенных непосредственно в бак, ограждение баков высотой 1,6м на расстоянии не более 1,5м от поверхности баков.

СНиП 2.04.01 Внутренний водопровод и канализация зданий

Пункт 5.11 — Глава 5 Системы водопровода горячей воды

Установку баков-аккумуляторов в системе централизованного горячего водоснабжения следует предусматривать согласно разд. 13.

Пункт 13. 2 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

Безнапорные баки-аккумуляторы в системах холодного и горячего водоснабжения следует предусматривать для создания запаса воды в банях, прачечных и у других потребителей, имеющих сосредоточенные кратковременные расходы воды.

Пункт 13.3 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

В бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий с числом душевых сеток в групповых установках 10 и более при закрытых системах теплоснабжения, а также при непосредственном разборе горячей воды из тепловой сети в случае невозможности обеспечения подачи необходимого расхода наружными сетями и сооружениями для создания запаса воды следует устраивать безнапорные баки-аккумуляторы. Отказ от устройства баков-аккумуляторов должен быть обоснован.

Пункт 13.10 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10—20 — 2 ч; 21—30 — 3 ч; 31 и более — 4 ч.

Пункт 13.13 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

Высота расположения водонапорного бака (в том числе бака горячей воды) и минимальное давление в гидропневматическом баке должны обеспечивать необходимый напор воды перед водоразборной арматурой, а в системах противопожарного или объединенного водопровода — необходимый напор у внутренних пожарных кранов до полного израсходования противопожарного запаса воды.
Примечание. В системах централизованного горячего водоснабжения баки-аккумуляторы предусматривать не следует, за исключением случаев, когда они необходимы для создания запаса воды (в банях, прачечных, в душевых бытовых зданий производственных предприятий и т. п.).

Пункт 13.14 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

Водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также баки-аккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой; при этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять разрешенные материалы. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету.

Пункт 13.17 — Глава 13 Запасные и регулирующие ёмкости

Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха.
Запас воды в баках-аккумуляторах, устраиваемых в бытовых зданиях и помещениях промышленных предприятий, следует определять в зависимости от времени их заполнения в течение смены, принимаемого при числе душевых сеток: 10—20 — 2 ч; 21—30 — 3 ч; 31 и более — 4 ч.

СНиП II-35 Котельные установки

Пункт 9.25 — Глава 9 Вспомогательное оборудование

В котельных для открытых систем теплоснабжения и в котельных с установками для централизованного горячего водоснабжения, как правило, должны предусматриваться баки-аккумуляторы горячей воды. Выбор баков-аккумуляторов производится в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию тепловых сетей. При технико-экономическом обосновании баки-аккумуляторы могут не предусматриваться.

 

 

 

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua

краткое описание, виды, характеристики и отзывы

Современный рынок бытовой техники богат водонагревателями самых различных видов. Это позволяет каждому владельцу недвижимости подобрать оптимальный вариант для существующих в жилище условий.

Такие приборы различаются по многим параметрам. Они применяют в процессе подогрева воды различные энергоресурсы. Поэтому каждого хозяина при выборе этой техники интересует вопрос стоимости эксплуатации оборудования. Устройство водонагревателя следует изучить перед покупкой. Так будет проще сделать правильный выбор. Оптимальный нагреватель будет долговечным и эффективным.

Источник энергии

Представленные приборы работают при использовании различных видов топлива. Чаще всего это газ или электричество. Гораздо реже встречаются устройства, которые используют жидкое или твердое топливо.

Самым экономным в эксплуатации считается газовое оборудование. Колонки ныне установлены в большинстве «хрущевок» и в других строениях. Устройство газового водонагревателя не менялось уже множество лет. Совершенствуются лишь некоторые детали и внутренние системы. Но далеко не в каждом жилище есть централизованно подведенное газовое снабжение.

Приобретать этот источник энергии в баллонах выходит довольно недешево. Многие хозяева как альтернативу выбирают электрический обогрев воды. Свои функции подобные устройства выполняют благодаря особому элементу. Его называют ТЭНом. Электрические водонагреватели бывают разной мощности. Благодаря этому параметру прибор может выдать различное количество воды.

Накопительный и проточный нагреватель

Электрические водонагреватели бывают проточного или накопительного типа. В первом случае вода проходит по ТЭНу и на выходе получает требуемую температуру. Это очень мощные приборы. Чтобы подключить их в сеть, необходимо обеспечить хорошее качество проводки (достаточное сечение жилы проводника, заземление, УЗО).

Устройство проточного водонагревателя довольно простое. В небольшой емкости размещен ТЭН. Многие производители в схему включают различные дополнительные системы безопасности. Они разрывают цепь при перегреве, а также не позволяют оборудованию работать без заземляющего контура.

Накопительные водонагреватели еще называют бойлерами. Такие приборы обладают емкостью с определенным литражом. ТЭН в таких приборах менее мощный, что позволяет осуществить установку бойлера в любом доме или квартире.

Преимущества и недостатки проточного устройства

Перед приобретением той или иной разновидности оборудования обязательно нужно взвесить все ее достоинства и недостатки. Устройство электрического водонагревателя проточного типа дает ему ряд преимуществ.

Прибор очень компактный, поэтому проблем с установкой не возникает. Устройство сразу выдает нагретую воду. Существует возможность управлять температурой на выходе (не во всех моделях). Также преимуществом проточных разновидностей является отсутствие необходимости частого технического обслуживания.

Но есть и недостатки у представленных разновидностей бытовой техники. Для проточного устройства требуется достаточно мощная проводка. Самый минимальный водонагреватель этого типа потребляет 3 кВт в час. Чтобы принять душ, ванну и направить воду в несколько точек водозабора, требуется мощность до 27 кВт. При низком давлении воды в системе эти устройства не работают. Если не предусмотрен в схеме ограничитель, в таких условиях ТЭН может сгореть.

Виды проточных водонагревателей

Устройство водонагревателя проточного типа может быть напорным и безнапорным. В первом случае прибор устанавливают на входе системы водоснабжения. Он обеспечивает нагретой жидкостью несколько водозаборных точек. Устройство включается, когда через него проходит вода под напором. Это мощные устройства от 8 кВт.

Безнапорные разновидности устанавливаются на одну водозаборную точку. Они выдают гораздо меньше горячей воды. Но зато их мощность будет меньше. Это идеальный вариант для дачного домика. Их конструкция более простая. В комплекте поставки у них есть обычно душ или насадка для крана.

Выбор мощности

Изучая устройство водонагревателя проточного типа, необходимо вникнуть в вопрос выбора его мощности. Чтобы вымыть руки или посуду, потребуется прибор с ТЭНом 3-5 кВт. Желая принимать душ, отдают предпочтение оборудованию мощностью 5-10 кВт. Чтобы обеспечить горячей водой всю квартиру или дом, потребуется прибор мощностью от 10 до 27 кВт.

Чтобы правильно выбрать этот параметр, применяется специальная формула:

М = П(Т1 — Т2) * 0,073, где П – поток воды (л/мин), Т1 – температура на выходе прибора, Т2 – температура на входе.

Например, чтобы полноценно принять душ, требуется поток 5 л/мин. Вода при этом должна нагреться хотя бы до 35 ºС. Зимой в магистрали температура потока составляет 5ºС. Можно произвести расчет:

М = 5(35 -5) * 0,073 = 10,95 кВт

Другими словами, в подобных условиях необходимо устройство 10-11 кВт мощности. Желая применять его для нескольких точек, полученное значение умножают на два.

Отзывы пользователей

Современный рынок предлагает потребителю большое количество представленных приборов зарубежного и отечественного производства. Отзывы пользователей помогут сложить мнение о каждом из популярных брендов.

Устройство водонагревателя «Термекс» (Россия) мощностью 3,5 кВт отмечено как довольно качественное при относительно невысокой стоимости. Из недостатков пользователи называют шум прибора.

Устройство от Electrolux (Швеция) Smartfix (5,5 кВт) подходит для одной водозаборной точки. Пользователи отмечают в некоторых случаях недостаточное качество комплектующих. Но создаваемого количества теплой воды вполне достаточно для удовлетворения хозяйственных нужд.

Stiebel Eltron (Германия) является одним из самых дорогих устройств. Его мощности 8 кВт хватит, чтобы создать автономную систему обогрева воды в летний период. Зимой устройство применяют для душа.

Накопительный водонагреватель

Бойлер, в отличие от предыдущего устройства, обладает габаритной емкостью. Бак изготавливают из стали или нержавейки. Внутренняя поверхность чаще всего обработана различными материалами, продлевающими срок эксплуатации прибора.

Водозаборная трубка, находящаяся внутри емкости, имеет определенную конфигурацию. От этого зависит, можно ли монтировать бойлер вертикально или горизонтально.

Устройство накопительного водонагревателя предполагает наличие специального элемента для смягчения воды. Его называют магниевым анодом. Он требует замены каждые 1-2 года.

ТЭН может быть «сухим» или «мокрым». Последний вариант предполагает непосредственный контакт нагревательного элемента с водой. «Сухой» ТЭН находится в колбе и считается более долговечным.

Преимущества и недостатки

Устройство водонагревателя представленного типа характеризуется рядом преимуществ и недостатков. К положительным качествам относится сравнительно небольшая нагрузка на электропроводку. ТЭН обычно имеет мощность 1,5-2 кВт. Поэтому при работе бойлера вполне можно эксплуатировать и другие электроприборы.

Различные объемы бака дают возможность полностью обеспечить горячей водой даже большую семью. Возможно регулировать температуру нагрева от 35 до 80 ºС. Поэтому бойлер одинаково эффективен летом и зимой.

Из недостатков отзывы выделяют большие габариты, необходимость проведения регулярного техобслуживания (чистка емкости, замена магниевого анода). В процессе бездействия определяются некоторые теплопотери устройства.

Отзывы владельцев

Согласно отзывам пользователей, существует несколько популярных моделей представленной техники. У каждого из бойлеров есть свои особенности.

Устройство водонагревателя «Аристон ABS PRO 80» (Италия) отличается малой мощностью ТЭНа. Благодаря этому бойлер применяют даже в помещении со старой проводкой. Недостатком является незначительный шум при нагреве и потребность в ежегодной чистке.

Отечественный продукт «Термекс Flat Plus 50» обладает внутренним баком из нержавеющей стали. Это «плоский» бойлер. Его дизайн позволяет гармонично вписать водонагреватель в интерьер небольшой ванной комнаты. Эта модель нуждается в обязательном заземлении. Иначе блуждающие токи при нагреве быстро разрушают бак.

Gorenje выпускает устройства, которые обладают экономичностью при эксплуатации. Их класс изоляции один из самых высоких. Поэтому они потребляют меньше электроэнергии при работе.

Газовые колонки

Газовый проточный водонагреватель, устройство которого характеризуется компактностью и безопасностью, подходит далеко не для каждого жилища. Дело в том, что для эксплуатации колонки требуется полноценный дымоход (не стоит путать с вентиляцией).

Дом изначально должен быть построен по соответствующему всем требованиям проекту. Также газовые водонагреватели нельзя устанавливать выше 5 этажа. Поэтому в многоэтажных высотных зданиях применяют исключительно электрическое оборудование.

Но при возможности установить газовую колонку затраты на оплату энергоресурсов будут значительно меньше. Современные устройства этого типа обладают многоуровневой системой защиты. При возникновении непредвиденной поломки колонка самостоятельно выключается. Поэтому их применение безопасно и очень комфортно.

Ознакомившись с основными разновидностями водонагревателей и их устройством, можно выбрать для себя лучший вариант. Отзывы пользователей позволяют сделать вывод о качестве популярных моделей. На основе этой информации можно выбрать лучший водонагреватель, который прослужит максимально длительный срок.

Водонагреватель | Бойлер | Виды водонагревателей (бойлеров)

В этой статье мы расскажем о накопительных водонагревателях косвенного нагрева (иначе: бак-водонагреватель, емкостный водонагреватель, бойлер (не совсем верное название, но, пожалуй, самое распространенное) для обеспечения частного дома, коттеджа горячей водой.

Как мы уже писали в статьях о подборе котла отопления по мощности и о двухконтурных газовых котлах, на практике обычно используются два подхода к построению систем горячего водоснабжения – на основе двухконтурного котла с проточным водонагревателем и на базе накопительного водонагревателя (бойлера). Имеет место также промежуточный вариант на основе газового котла со встроенным бойлером. Эта статья посвящена описанию накопительного водонагревателя. С порядком расчета объема водонагревателя (бойлера), можно ознакомится в статье «Подбор водонагревателя»

Содержание

  1.  Назначение накопительного водонагревателя
  2. Устройство бойлера
  3. Преимущества системы ГВС на водонагревателе косвенного нагрева

 

Назначение водонагревателя накопительного и принцип его работы

Как следует из его названия, основное назначение накопительного водонагревателя косвенного нагрева подготавливать и накапливать запас горячей воды в объеме, достаточном для покрытия потребностей в период пикового водоразбора. Бак-водонагреватель способен нагревать и сохранять достаточное количество горячей воды при относительно небольшой мощности нагрева. Таким образом, вне зависимости от мощности теплогенератора (котла отопления, теплового насоса, гелиоколлектора и т. п.) к установленному времени может быть предоставлен полный запас горячей воды в бойлере без задержки по времени. После израсходования накопленного объема воды, водонагреватель поставляет горячую воду в проточном режиме в количестве, соответствующем мощности теплообменника или теплогенератора.

Косвенный нагрев подразумевает, что вода в таких бойлерах нагревается внешним теплогенератором (котлом отопления, солнечным коллектором, тепловым насосом). Во многих моделях водонагревателей косвенного нагрева предусматривается возможность монтажа в корпус бойлера электрических нагревателей.

Если устройство водонагревателя предполагает использование одного источника тепла, такой водонагреватель называется моновалентным. В настоящее время всё более распространенной становится многовалентная конструкция водонагревателей, предполагающая нагрев  воды в бойлере различными источниками тепла через несколько теплообменников.

Устройство водонагревателя.

Типы теплообменников.

Обычно,  емкостной водонагреватель представляет собой накопительный резервуар со встроенным теплообменником. Теплообменники могут быть следующих типов:

Змеевик

Самым распространенным типом теплообменника для водонагревателя (бойлера) является змеевик, который располагается в нижней части бака и подключается к нагревательному контуру котла отопления (солнечного коллектора или теплового насоса). Теплообменник нагревает воду в нижней части бойлера, которая из-за разности плотностей поднимается к водозаборному патрубку водонагревателя.  Основным преимуществом такой конструкции теплообменника является умеренная цена при достаточной производительности.

 

Бак в баке

Менее распространенным решением, но не менее эффективным, является конструкция водонагревателя, которую называют «бак в баке». Функцию теплообменника выполняет стенка внутреннего бака. Внутренний бак, изготовленный обычно из нержавеющей стали, заполнен водопроводной водой. Горячий теплоноситель, поступающий к водонагревателю от котла или другого теплогенератора, циркулирует в пространстве между внешним и внутренним баками и через стенку внутреннего резервуара нагревает находящуюся в нем воду. Благодаря большой площади поверхности теплопередачи (от 1,5 до 2,5 раз больше, чем у змеевика) скорость нагрева воды в бойлере довольно высока, вследствие чего позволяет снизить объем водонагревателя.

 

Промежуточный теплообменник

Высокую производительность обеспечивает конструкция ёмкостного водонагревателя косвенного нагрева с внешним (промежуточным) теплообменником. В отличие от водонагревателя со встроенным теплообменником, где нагрев воды осуществляется снизу-вверх, в такой системе бойлер заполняется горячей водой с помощью загрузочного насоса через с промежуточный теплообменник сверху-вниз, за счет чего образуются слои воды различной температуры. Важным преимуществом  накопительного бойлера такой конструкции является возможность практически сразу предоставлять горячую воду в количестве, соответствующем мощности теплообменника независимо от температуры воды в баке.  

Высокая производительность водонагревателя с внешним теплообменником обеспечивается за счет того, что разность температур питьевой воды на входе в теплообменник и выходе из него остается практически неизменной на протяжении всего цикла нагрева всего объема воды, вследствие чего теплообменник накопительного водонагревателя практически всегда работает с максимальной производительностью. Ну а за счет того, что нагретая вода подается в непосредственно в верхний слой бойлера, потребитель получает горячую воду практически сразу, независимо от того, какая температура воды была в бойлере до начала нагрева.

Промежуточный теплообменник может монтироваться как на корпусе водонагревателя, так и в виде самостоятельного элемента системы ГВС.

Преимущества системы горячего водоснабжения с накопительным водонагревателем

  • Обеспечение запаса горячей воды для покрытия пикового водоразбоа
  • Сниженные требования по водоподготовке (по сравнению с проточными водонагревателями и двухконтурными котлами
  • Возможность организации рециркуляции горячей воды — не требуется пропускать воду, повышается экономия воды
  • Уменьшение гидравлических сопротивлений
  • Низкая зависимость от давления воды в подающем трубопроводе
  • Снижение количества кратковременных пусков котла

В нашем интернет-магазине выможете подобрать и купить водонагреватель косвенного нагрева, который будет полностью отвечать Вашим потребностям.

Водонагреватель 1000 литров. Устройство и особенности конструкции

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ

Нашим клиентам, занимающимся проектированием, строительством или снабжением объектов, на которых бесперебойное ГВС является важным фактором, мы рекомендуем накопительные водонагреватели. Например, гостиницам, стационарным госпиталям, санаториям, торговым центрам, гипермаркетам, а также многим производственным предприятиям важна независимость от централизованного горячего водоснабжения. В этой связи одним из наиболее популярных решений является водонагреватель 1000 литров. Такое оборудование достаточно универсально и подходит для многих типов объектов.

Бойлеры с объемом внутреннего бака 1000 литров получили широкое применение благодаря ряду технических характеристик:

  • накопительный принцип обеспечивает постоянный запас горячей воды, требуемой для различных бытовых и санитарных нужд;
  • оптимальное соотношение показателей производительности и энергопотребления. Типовые модели электрических бойлеров объемом 1 м2 выпускаются с мощностью от 12 до 60 кВт, что позволяет подобрать оптимальное решение под конкретную задачу;
  • энергоэффективность обеспечивается за счет теплоизоляции, которая бывает двух типов: из пенополиуретана и полиэстера, в мягком и жестком кожухе соответственно;
  • безопасность: тэны выполнены из жаропрочной стали и оснащены аварийными термодатчиками, которые защищают агрегат от перегревания;
  • гибкость производства: в зависимости от целей эксплуатации, внутренний бак может быть изготовлен из конструкционной или нержавеющей стали;
  • долговечность: высокое качественно сварных соединений и других технологических операций при изготовлении бойлеров обеспечивает длительный срок эксплуатации.

Кроме того, возможна разработка специальной конфигурации оборудования данного объема, например, врезка дополнительных патрубков, точек подключения КИПиА, изменение габаритов, увеличение давления и т. д. Информация об изготовлении бойлеров под заказ, приведена здесь.

ВАРИАНТЫ КОНФИГУРАЦИИ УСТРОЙСТВА

Водонагреватель на 1000 литров способен полностью покрыть потребность в горячем водоснабжении на самых разных предприятиях, от общепита и гостиниц, до заводов и складских терминалов. Основной частью данного оборудования является внутренний бак, от качества его изготовления зависит надежность и долговечность бойлера. Мы можем предложить следующие варианты исполнения:

  • из высокопрочной конструкционной стали с покрытием, состоящим из керамики со специальными компонентами. Такое покрытие обеспечивает максимальную защиту от коррозии;
  • из высокопрочной конструкционной стали без покрытия — такой вариант используется в замкнутых системах отопления;
  • из нержавеющей высококачественной стали с повышенным содержанием легирующих добавок.

Вообще, есть мнение, что самые долговечные баки изготавливаются из нержавеющей стали. Но, изделиям Electrotherm характерна высокая надежность независимо от материала. Так баки, изготавливаемые из конструкционной стали, мы покрываем изнутри специальной керамикой особого состава, которая устойчива к повреждениям. Поэтому, даже если в процессе эксплуатации или обслуживания бойлер периодически подвергается незначительным деформирующим воздействиям, покрытие не откалывается и коррозии не возникает. При этом стоимость агрегата из стали с покрытием значительно ниже аналогов, изготовленных из нержавейки.

Для защиты бака от внешних повреждений, снаружи он также покрывается специальной краской, которая эффективно противостоит воздействию агрессивной среды.

Непосредственно нагрев воды осуществляется электрическими тэнами, а если модель косвенного типа, то при помощи теплообменников. Остановимся на этом подробнее. В моделях электрического типа устанавливаются один или несколько нагревательных элементов – ТЭНов. Они оснащены термостатами для регулировки температуры нагрева, а также термодатчиками для защиты от перегревания. В устройства косвенного типа встраивается теплообменник, который подключается к тепловой сети, котлу, коллектору или другому источнику. Таким образом задействуется невостребованный на предприятии энергоресурс.

Все водонагреватели 1000 литров, независимо от принципа работы и используемого материала, укомплектовываются теплоизоляцией для повышения энергоэффективности. Её главная функция – как можно дольше удерживать тепло внутри емкости, снижая таким образом расход электрической энергии на поддержание нужной температуры воды. На выбор заказчика Electrotherm предлагает два вида теплоизоляции:

  • полиэстер с коэффициентом теплопроводности 0,033 Вт/м*К, который помещен в кожух из жёсткого ABS пластика. Толщина теплоизоляции – 90 мм. Данное решение рекомендуется использовать в помещении с повышенной влажностью.
  • пенополиуретан, имеющий коэффициент теплопроводности 0,039 Вт/м*К, помещенный в мягкий кожух из ПВХ ткани. Толщина – 50 мм, сам кожух застегивается на хомуты, легко демонтируется и собирается обратно.

Если вам необходима специальная конфигурации водонагревателя, мы можем изменить расположение патрубков или осуществить врезку дополнительных. Это актуально, когда коммуникации на вашем объекте не позволяют нормально разместить бойлер в стандартном исполнении. Отметим, что в большинстве случаев, выполнение этих работ не приведет к удорожанию изделия, если вы заказываете его в Electrotherm. Кстати, при производстве мы используем толстостенные бесшовные патрубки, конструкция которых позволяет выдерживать давление, намного превышающее рабочее. Это свидетельствует об их надежности, наряду с другими элементами агрегата.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Установку и запуск водонагревателя в эксплуатацию рекомендуется производить в следующей последовательности:

  • установить изделие на плоскую горизонтальную площадку;
  • подключить тэны, термометр и манометр;
  • установить воздушный клапан;
  • смонтировать модуль теплоизоляции и защитный наружный кожух;
  • выполнить подключение по воде;
  • произвести подключение циркуляционных трубопроводов и циркуляционного насоса (если
  • необходимо) либо установить заглушки;
  • заполнить резервуар и систему водой, и проверить герметичность соединений, при заполнении «стравить» воздух при помощи воздушного клапана;
  • произвести заземление бака;
  • выполнить подключение нагревательных элементов через силовой пускатель

Работы по подключению должны выполняться компетентными специалистами и согласовываться с предписаниями местных организаций, отвечающих за водоснабжение. Схема подключения приведена ниже:

Обозначения: 1 – внутренний бак, 2 – обратный клапан, 3 – циркуляционный насос, 4 – точки водоразбора, 5 – предохранительный клапан, 6 – редуктор, 7 – входной вентиль.

Для получения бесплатной консультации по условиям эксплуатации и монтажу оборудования, заполните форму ниже.

Накопительный водонагреватель — как работает, как выбрать

Основное назначение накопительных водонагревателей — независимость от централизованного горячего водоснабжения. Электроприбор долгое время сохраняет высокую температуру воды. Смонтированное в квартире устройство поможет комфортно пережить профилактические ремонты городского водопровода. Установленный на дачном участке нагреватель создаст бытовые условия, приближенные к городским. Мытье посуды, влажная уборка и душевая кабина станут реальностью садового участка.

Основные части и принцип работы

Принцип работы электронагревателя прост. В резервуар поступает холодная вода, где нагревается до необходимой температуры. Из нагревателя вода поступает в смеситель, смешиваясь там с холодной. Освободившийся объем резервуара занимает холодная вода и цикл повторяется. После нагревания прибор перестает работать. За своевременное отключение отвечает термостат.

Основные конструктивные составляющие:

  • Корпус;
  • Теплоизолированный резервуар;
  • Нагревательный элемент;
  • Термостат;
  • Блок управления с информационной панелью;
  • Система питания.

Корпус изготовлен из высокопрочного пластика. Он надежно защищает электрическую часть от проникновения влаги. По форме нагреватели делятся на:

  • Цилиндрические. Простые дешевые в изготовлении модели неэффективно используют свободное пространство;
  • Овальные. Чуть дороже, выглядят эстетичнее, рационально используют пространство;
  • Прямоугольные. Хорошо монтируются в углах, нишах, шкафах, тумбочках. Бак производится из эмалированной стали, нержавеющей стали либо АБС пластика.

Эмалированный резервуар устойчив к коррозии, невосприимчив к перепадам температур, не оказывает химического воздействия. Однако при механическом повреждении эмали на поверхности металла образуются микротрещины, провоцирующие коррозию;

Баки из нержавейки устойчивы к коррозии, долговечны, требуют редкого технического осмотра. К минусам относятся микротрещины в некачественных сварных швах, воздействие на вкусовые качества воды;

Пластиковый бак, в отличие от металлического, лучше сохраняет тепло, способствует быстрому нагреву. 

Нагревательные элементы делятся на три категории:

  1. ТЭНы прямого контакта изготовлены из меди;
  2. Изолированный ТЭН выглядит также как ТЭН прямого контакта. Разница только в наличии изолирующей кобуры спирали;
  3. Керамические ТЭНы не подвержены образованию накипи, а следовательно более надежны.Термостат отключает питание в случае достижения предельной температуры 75-800С. В целях безопасности современные модели оснащаются двумя термостатами. Один подстраховывает другой на случай неисправности.

На блоке управления расположены кнопки включения/отключения прибора, указатель температуры.

В качестве системы питания выступает бытовая электросеть напряжением 220В. Но существуют модели, в которых вода нагревается при помощи газа или твердого топлива. 

Энергопотребление — главный критерий

Мощность электроприбора зависит от емкости резервуара и установленного ТЭНа. Приборам объемом 10-30 л хватает нагревательного элемента мощностью до 2,5 кВт. А для устройств от 100 л необходим ТЭН мощностью не менее 4 кВт. Современные модели оснащаются двумя нагревательными элементами, которые могут работать независимо друг от друга. Это позволяет снизить потребление энергии.

Расход электроэнергии один из ключевых критериев выбора бытового водонагревателя. Зная основные параметры можно рассчитать конечную сумму в квитанции.

Расчет производится исходя из:

  • Емкости бака;
  • Мощности;
  • Полного времени нагрева;
  • Ежедневного расхода горячей воды;
  • Общего времени пользования устройством.

Для каждой семьи цифры будут отличаться. Стоит отметить, что прибор в режиме поддержания потребляет 300 Вт/час.

Проточные и бойлеры

Альтернативой накопительным водонагревателям служат проточные. Они компактнее, проще в обслуживании и всегда поддерживают стабильную температуру. Нагрев воды происходит во время ее прохождения по горячему контуру. В быту электрические проточные и накопительные водонагреватели часто именуют бойлерами. С профессиональной точки зрения определение неверно.

Классический бойлер представляет устройство нагрева жидкости, работающей под давлением выше атмосферного. Такие установки размещаются в котельных и обладают повышенными техническими характеристиками.

Как выбрать

Выбирать накопительный водонагреватель стоит исходя из личных потребностей, финансовых возможностей и технических данных помещения, где он будет монтироваться. Например, установить тяжелый прибор на 150л в старом садовом домике невозможно.

Усредненные данные:

  • Для ежедневного мытья посуды достаточно устройства емкостью 15 л;
  • Семье из 3 человек подойдет нагреватель в 50-80 л. Этого объема хватит, чтобы помыть посуду и каждому принять душ;
  • Для 4 человек хватит 80-100 л. Можно принять ванну, но придется ожидать повторный нагрев;
  • 100-150 л хватит пятерым даже с учетом ванных процедур.

Подбирать устройство стоит, учитывая состояние домашней электропроводки. Основной проблемой мощных нагревателей в старых домах являются выбитые пробки. Каким бы не был электронагреватель главное, чтобы его работа приносила радость и комфорт долгие годы.

Как водонагреватели превратились в энергоаккумуляторы сетевого масштаба

Водонагреватели

Grid-interactive ( GIWH ) добавляют двунаправленное управление к электрическим водонагревателям сопротивления, позволяя утилите или стороннему агрегатору быстро включать и выключать их. Эта функциональность превращает парк водонагревателей в гибкий накопитель энергии — своего рода батарею, способную увеличивать и уменьшать нагрузку на сеть каждую секунду. И GIWH в настоящее время являются наименее дорогой формой хранения энергии.Коммунальные предприятия могут использовать парки водонагревателей, подключенных к сети, для переключения нагрузки, реагирования на спрос, арбитража, вспомогательных услуг или для реагирования на непредвиденные события стабилизации сети.

Традиционное распространение новой технологии водонагревателей было кропотливо медленным процессом, но программы аренды водонагревателей могут значительно ускорить этот процесс. Самым большим препятствием, с которым в настоящее время сталкивается этот рынок, является постановление Министерства энергетики США ( DOE ), которое запрещает водонагреватели с электрическим сопротивлением объемом более 55 галлонов.Была предложена система отказа, но она еще не включена в кодекс, и отрасль ожидает решения DOE .

Что такое сетевой нагрев воды?

Большинство людей думают о водонагревателе как об устройстве, предназначенном исключительно для нагрева воды в ванне или для мытья раковины, полной посуды. Но электрические водонагреватели могут обеспечить одни из самых быстро реагирующих, гибких, масштабируемых и экономичных накопителей энергии.

Добавляя двунаправленное управление к электрическим водонагревателям сопротивления, GIWH позволяют утилите или стороннему агрегатору быстро и неоднократно включать и выключать устройства. Двунаправленное управление является гораздо более мощным инструментом, чем стандартное прямое управление нагрузкой, которое позволяет только отключать устройства, поскольку эффективно превращает водонагреватель в аккумулятор. Традиционные батареи обеспечивают питание, когда генерация низкая, и поглощают энергию, когда генерация высокая. Таким образом, они помогают регулировать подачу электроэнергии в соответствии с нагрузкой. GIWH не могут поставлять электроэнергию, но они обеспечивают точно такую ​​же функциональность, обращая это уравнение: они могут модулировать нагрузку, чтобы следовать за генерацией.Во время избыточной выработки можно включать парки водонагревателей для поглощения избыточной мощности, а во время недостаточной выработки их можно выключать, чтобы сбросить нагрузку и перераспределить существующую электроэнергию в сети. Таким образом, агрегированные GIWH могут действовать как виртуальные электростанции для быстрого и эффективного управления объемом электроэнергии в сети. Более того, эти парки полностью масштабируемы и могут выполнять эту функцию за считанные секунды.

Преимущества для коммунального предприятия

GIWH позволяют коммунальному предприятию или агрегатору перемещать нагрузки, реагировать на спрос, сохранять доход за счет арбитража оптовой электроэнергии, получать доход за счет вспомогательных услуг и обеспечивать стабилизацию сети во время непредвиденных событий.

Переключение нагрузки и традиционное реагирование на спрос. В дополнение к традиционному реагированию на спрос, который отключает нагрузку в периоды пиковой нагрузки, GIWH могут использоваться для переключения нагрузок и выполнения интеллектуального управления нагрузкой. Предварительная или последующая зарядка GIWH в часы пик и небольшие пики в течение дня могут сгладить кривую нагрузки, сохраняя при этом снабжение клиентов горячей водой. Вместо того, чтобы просто сбрасывать пиковую нагрузку, потребление энергии перераспределяется в периоды меньшего спроса ( Рисунок 1 ).

РИСУНОК 1: Стандартное прямое управление нагрузкой и интеллектуальное управление нагрузкой

Стандартное прямое управление нагрузкой может не заряжать водонагреватель до или после пиковой нагрузки, что может привести к тому, что потребитель останется без горячей воды (A). Интеллектуальное управление нагрузкой, с другой стороны, позволяет коммунальному предприятию смещать пиковые нагрузки на периоды меньшего спроса (B). Эта корректировка позволяет потребителю получать все удобства от энергоуслуг, но с потреблением, которое не совпадает с пиковым спросом.

Арбитраж оптовой торговли электроэнергией. Поставщики электроэнергии могут заряжать GIWH , когда цена на энергию низкая, и разряжать их, когда цена высока, экономя деньги коммунальных служб и их клиентов. Эта стратегия может быть особенно полезна для кооперативов и муниципальных коммунальных служб, где сэкономленные средства можно легко передать непосредственно потребителям.

Доходы от вспомогательных услуг. Коммунальные предприятия также могут использовать GIWH для регулирования частоты или других услуг.Регулирование частоты — или просто регулирование — это посекундное согласование генерации с нагрузкой. В зависимости от рынка, может быть значительный потенциал дохода от регулирования. Кроме того, потребность в регулировании будет только возрастать по мере того, как в сеть будет добавляться больше прерывистых возобновляемых источников энергии. Солнечная и ветровая энергия, например, по своей природе колеблются в зависимости от наличия солнца и ветра, что приводит к неожиданным скачкам и спадам генерации. Регулирование необходимо для сглаживания этих колебаний и обеспечения согласованности выработки с нагрузкой.Не многие ресурсы достаточно гибки, чтобы предоставлять эту услугу, но накопители энергии могут делать это очень хорошо.

Денежная стоимость регулирования частоты зависит от передающей организации, которая отслеживает и контролирует подачу высоковольтной электроэнергии в сеть. Региональные передающие организации (RTO) охватывают большие территории между штатами, а независимые системные операторы (ISO) охватывают меньшие географические области. RTO PJM Interconnection устанавливает гораздо более высокую цену за регулирование частоты, чем большинство других RTO или ISO, что делает финансовые стимулы для GIWH намного выше на территории этой организации.Для PJM один водонагреватель, обеспечивающий регулирование частоты в ночное время (восемь часов в день), может приносить примерно 140 долларов в год дохода. Поставщики утверждают, что использование GIWH на территории PJM может привести к отрицательной годовой стоимости энергии для клиента; то есть клиенты потенциально могут зарабатывать деньги, предоставляя эту услугу, согласно официальному документу Steffes Corp. 2012 г. Grid-Interactive Electric Thermal Storage (GETS) Water Heating ( PDF ). Однако подтверждения этим цифрам мы не видели.

Водонагреватели с тепловым насосом (HPWH) не могут обеспечить частотное регулирование почти так же хорошо, как водонагреватели с электрическим сопротивлением. Хотя они являются отличной энергоэффективной технологией и завоевывают долю рынка благодаря усилиям DOE и Energy Star, HPWH не могут включаться и выключаться почти так же быстро, как водонагреватели с электрическим сопротивлением. Они также не потребляют столько энергии, сколько электрические водонагреватели сопротивления. Таким образом, потенциальный доход от регулирования HPWH составляет лишь одну восьмую дохода от электрических водонагревателей сопротивления.

Стабилизация сетки. Возможно, одна из самых ценных услуг, предоставляемых GIWH , — это способность реагировать на события стабилизации сети в течение нескольких секунд. В случае отключения трансформатора или другого непредвиденного события GIWH позволяют утилите или агрегатору снизить или увеличить нагрузку в течение нескольких секунд.

Дополнительные преимущества и последствия. Не все местоположения в сетке одинаковы. GIWH более ценны для областей с ограниченным распределением, чем для областей с избыточными ресурсами распределения, поскольку они могут снизить пиковый спрос, потенциально позволяя коммунальному предприятию отложить обновление распределения.

Для территорий с большим количеством возобновляемых источников энергии коммунальные службы или агрегаторы могут рассмотреть возможность использования возобновляемых накопительных водонагревателей (БВВ). В системах RSWH используется специальный вспомогательный резервуар (или резервуары) для хранения тепла для сбора недорогой или бесплатной избыточной возобновляемой электроэнергии. Вспомогательный резервуар находится рядом с исходным резервуаром для горячей воды и поставляет горячую воду из возобновляемых источников, когда она доступна. В баке используется смесительный клапан для разбавления горячей воды для снижения температуры до стандартных уровней горячей воды для бытовых нужд (ГВС) перед подачей воды потребителю.

Самый дешевый накопитель энергии

В письме DOE ( PDF ) от апреля 2014 года Терри Бостон, генеральный директор PJM, заявил: «Накопитель с электрическим водонагревателем является наиболее рентабельной формой хранения энергии». Фактически, GIWH примерно на порядок дешевле, чем большинство других технологий. Сравнение стоимости различных технологий хранения энергии, экспортированных из инструмента ES-Select Tool от Sandia National Laboratories, показывает относительную стоимость хранения воды в водонагревателе по сравнению с другими формами хранения (, рис. 2, ).

РИСУНОК 2. Стоимость хранения электрического водонагревателя ниже стоимости любого другого носителя

Аккумулирование электрического водонагревателя на рисунке относится к категории «Теплоаккумулирование — горячее». Данные, собранные с помощью инструмента ES-Select от Sandia National Laboratories, показывают минимальную и максимальную стоимость различных носителей данных с использованием технологии переменного тока.

Новые технологии управления

На рынок были представлены два новых элемента управления водонагревателями, которые специально разработаны для взаимодействия с сетью.

Первое решение разработано компанией Steffes Corp. и использует хорошо изолированный резервуар и внешний блок управления. В настоящее время компания работает над интеграцией блока управления в водонагреватель в качестве решения производителя оригинального оборудования (OEM), устанавливаемого на заводе. Алгоритм Штеффеса может управлять водонагревателями как есть, без модификаций, или он может допускать перегрев воды в баке, по существу удваивая емкость аккумулирования энергии. Затем можно использовать смесительный клапан для разбавления воды, снижения температуры до стандартных уровней ГВС перед доставкой потребителю.В полевых испытаниях Hawaiian Electric Co., которые были задокументированы в годовом отчете об изменении и оценке программ управления спросом, протокол № 2007-0341 ( PDF ), перегрев воды в баке не снизил эффективность. водонагревателя. Это связано с тем, что водонагреватель провел практически столько же времени при температурах ниже нормы, сколько он провел при температурах выше нормы, что привело к изменению эффективности стирки.

Второе решение предлагает компания Sequentric, которая разработала OEM-блок управления, который можно встроить в водонагреватель для повышения совместимости с сетью.Подход Sequentric заключается в добавлении резистивного нагревательного элемента с дистанционным управлением на дно резервуара для воды. В отличие от технологии Steffes, смесительный клапан не требуется, поскольку температура никогда не превышает стандартные уровни ГВС. Так как вода в баке будет естественным образом расслаиваться, коммунальное предприятие или агрегатор будет контролировать изначально холодную воду на дне бака. Дистанционно управляемый резистивный элемент используется для предварительного нагрева этой холодной «подпиточной» воды по мере необходимости до любой температуры до стандартных температур ГВС.Таким образом, на выходе поддерживается постоянная температура ГВС. Кроме того, если нагревательный элемент, управляемый сетью, выйдет из строя или потеряется двунаправленное управление водонагревателем, покупателю просто остается стандартный, работающий электрический водонагреватель ( Рисунок 3 ).

РИСУНОК 3: Органы управления водонагревателем

Технологии Steffes Corp. и Sequentric отличаются подходом к контролю температуры воды. Решение Steffes нагревает воду в баке до температуры, превышающей стандартный уровень горячей воды для бытовых нужд (ГВС) (A).Затем он использует смесительный клапан на выходе для разбавления воды, снижая температуру до уровня ГВС. Технология Sequentric предварительно нагревает холодную «добавочную» воду на дне бака, чтобы довести ее до стандартной температуры ГВС (B). Внутренние термостаты водонагревателя обеспечивают предохранительный ограничитель, никогда не позволяя температуре превышать заданное значение водонагревателя.

В дополнение к элементам управления отдельными водонагревателями коммунальному предприятию или агрегатору потребуется программная служба для объединения GIWH в управляемые парки.Это программное обеспечение должно отслеживать уровень заряда (температуру) отдельных водонагревателей, чтобы убедиться, что каждый GIWH не перегружен (что приводит к более высокой температуре, чем предполагалось) или недозаряжен (что приводит к нехватке горячей воды, доступной для клиент).

И Steffes Corp., и Sequentric имеют собственное программное обеспечение и могут использовать соответствующие средства управления для обеспечения управляемости парка GIWH . Конкурирующая служба агрегации автопарка была разработана Service Logic совместно с Battelle Memorial Institute.Это предложение позволяет управлять любым типом водонагревателя, даже стандартными моделями электрического сопротивления, не предназначенными для взаимодействия с сетью.

Конечно, первостепенное значение имеет обеспечение удовлетворенности потребителя достаточной подачей горячей воды. До сих пор все тесты, о которых нам известно, показали успех в этой области.

Пока не оказывает негативного влияния на клиентов

В случае с водонагревателями Steffes, управляемыми с помощью программного обеспечения Steffes, пилотные испытания не показали какого-либо отрицательного воздействия на доступность горячей воды для потребителей.Главный вывод полевых испытаний, проведенных Hawaiian Electric, заключался в том, что «горячая вода всегда была доступна для конечного пользователя».

В ходе испытаний стандартных водонагревателей электрического сопротивления с использованием программного обеспечения Service Logic и Battelle Memorial Institute температура подаваемой воды в верхней части бака оставалась неизменной, несмотря на колебания температуры в нижней части бака ( Рисунок). 4 ). Однако мы не видели независимых подтверждений этих данных.

РИСУНОК 4: Результаты тестов Service Logic и Battelle Memorial Institute

В тестах, проведенных компанией Service Logic, температура воды в верхней части бака (синяя линия) соответствует стандартной температуре горячей воды для бытовых нужд. Температура воды на дне бака (оранжевая линия) колеблется в зависимости от включения/выключения резистивных элементов в баке для воды (зеленая линия).

Технология Sequentric была протестирована Исследовательским институтом электроэнергетики и в настоящее время внедряется Hawaiian Electric, но нам еще предстоит увидеть результаты этих исследований.

Размещение

GIWH в домах клиентов

Альтернативные бизнес-модели, такие как коммунальное предприятие или третья сторона, предоставляющая услугу, а не товар, могут оказаться полезными. В Канаде примерно 15 процентов всех водонагревателей в жилых помещениях принадлежат коммунальным предприятиям или сторонним арендным компаниям и сдаются в аренду покупателю. Если коммунальное предприятие или третья сторона решат принять эту модель, они могут заменить существующий водонагреватель клиента на GIWH в момент отказа.При частоте отказов стандартных водонагревателей от 8 до 10 процентов в год это приведет к распространению 90 003 GIWH 90 004 темпами, намного более быстрыми, чем это было предусмотрено рынком для предыдущих технологий (например, водонагревателей без бака). Аренда водонагревателя имеет много преимуществ:

  • Вышедший из строя водонагреватель часто можно заменить менее чем за 24 часа без каких-либо предварительных затрат для клиента. Низкая ежемесячная плата (примерно 15 долларов США) за аренду водонагревателя часто более привлекательна для клиента, чем высокие единовременные расходы на замену водонагревателя, установленного сантехником.
  • Сменный водонагреватель часто имеет накопительный бак большего размера, что обеспечивает покупателю более продолжительное время подачи горячей воды, чем раньше.
  • В случае протечки водонагревателя любой ущерб может быть покрыт страховым полисом коммунального предприятия или третьего лица, а не домовладельца.

Также был разработан новый технологический стандарт, который может упростить процесс распространения. Стандарт Consumer Electronics Association 2045 — это, по сути, блок управления, который подключается к совместимому стандартному водонагревателю и обеспечивает взаимодействие с сетью (, рис. 5, ).Ценность этого стандарта двояка: он может поддерживать любую технологию связи (включая Wi-Fi, сотовую связь и радиочастоту), что делает интерфейс независимым от сетевой инфраструктуры утилиты или агрегатора. Это может снизить потребность в выездах специалистов по обслуживанию на дом клиентов, позволяя клиентам самостоятельно устанавливать надстройку, как только коммунальное предприятие или агрегатор и клиент будут готовы добавить сетевую совместимость.

РИСУНОК 5: Модульное управление связью

Стандарт Consumer Electronics Association 2045 предлагает коммунальным службам или агрегаторам устройство, не зависящее от связи, и потенциально может устранить необходимость в дорогостоящем подъезде грузовика к дому клиента.

Что сейчас происходит с

GIWH ?

Great River Energy, генерирующая и передающая компания в Миннесоте, в настоящее время контролирует около 70 000 водонагревателей большой мощности для получения арбитражных выгод для своих клиентов. Кооператив взимает плату с GIWH ночью, когда оптовая рыночная цена на электроэнергию низка, экономя деньги своих клиентов и предоставляя те же удобства. Dairyland Power Cooperative, еще одна генерирующая и передающая компания в Висконсине, также имеет большой парк водонагревателей, которые он использует для арбитража. Нам неизвестны какие-либо коммунальные службы или агрегаторы, которые в настоящее время контролируют GIWH для регулирования частоты, хотя PJM протестировала эту стратегию и обнаружила, что GIWH смогли успешно следовать сигналу регулирования.

Самым большим препятствием, с которым в настоящее время сталкивается рынок GIWH , является постановление Министерства энергетики США от 2012 года, которое предписывает поэтапный отказ от электрических водонагревателей большой емкости (более 55 галлонов) к 2015 году и замену HPWH.К сожалению, как упоминалось ранее, потенциальный доход от частотного регулирования HPWH составляет лишь одну восьмую от дохода от стандартных электрических водонагревателей. Многие партии выступили против этого постановления DOE . В ответ DOE предложила систему отказа, позволяющую производителям производить GIWH объемом более 55 галлонов. Однако предложенный отказ еще не принят. В письме PJM Interconnection от апреля 2014 г. в DOE , на которое ссылались ранее, RTO призывает правительственное агентство ускорить процесс принятия решений и включить систему отказа в кодекс.Статус процесса принятия решения доступен на сайте федеральных нормативных актов.

Глоссарий общих терминов газовых водонагревателей

Американский национальный институт стандартов (ANSI)
Агентство, устанавливающее стандарты безопасности газовых водонагревателей.
Анод или анодный стержень
Жертвенный компонент из алюминия, магния или других сплавов, который подвергается коррозии под действием электрического тока для защиты внутренней части резервуара.
Британская тепловая единица (БТЕ) ​​
Количество энергии, необходимое для нагревания одного фунта воды на 1°F.
Угарный газ
Ядовитый газ, являющийся побочным продуктом неполного сгорания. Угарный газ вреден или смертелен для дыхания и должен выбрасываться наружу. Избыток угарного газа свидетельствует о плохом сгорании. Причина должна быть выяснена и немедленно устранена.
Камера сгорания
Часть газового водонагревателя, расположенная в узле основания кожуха, где расположена горелка и происходит горение.
Цепь управления
Детали, которые измеряют температуру бака, направляют агрегат на начало нагрева и обеспечивают безопасность для предотвращения перегрева или других небезопасных условий эксплуатации.
Диэлектрические соединения
Водяные соединители, которые уменьшают поток электричества, связанный с гальванической коррозией, от трубопровода дома к водонагревателю.
Министерство энергетики (DOE)
Государственное учреждение, которое регулирует эффективность водонагревателей.
Выключатель питания (ECO)
Предохранительное устройство газового водонагревателя, перекрывающее подачу газа в агрегат, если температура воды превышает 190°F. ECO является одноразовым переключателем и требует полной замены всего термостата, если он активирован.
Унифицированный энергетический коэффициент (UEF)
Общий КПД водонагревателя, рассчитанный путем тестирования эффективности протяжки бака, эффективности рекуперации и эффективности в режиме ожидания с использованием протокола DOE.
Этикетка с указанием энергопотребления
Желтая этикетка на каждом водонагревателе, которая сравнивает энергопотребление этой модели с аналогичными моделями.
Расширительный бак
Бак, установленный на линии подачи воды, который поглощает расширяющуюся воду и предотвращает повышение давления внутри водонагревателя.
Дымоход
Вертикальная труба в центре газового водонагревателя, предназначенная для отвода восходящего тепла в воду и отвода побочных продуктов сгорания через вентиляционное отверстие.
Дефлектор дымохода
Устройство, расположенное в центре дымохода, которое замедляет подъем тепла и газов, образующихся в процессе горения, позволяя воде поглощать больше тепла.
галлонов в час (GPH) восстановление
Количество воды в галлонах в час, которое водонагреватель может поднять при повышении температуры на 90°.
Ниппель
Резьбовые фитинги, предусмотренные на некоторых моделях для подсоединения входных и выходных водопроводных труб. В большинстве моделей используются водяные патрубки 3/4 дюйма.
Оксид азота
Газ, побочный продукт сгорания, вредный для земной атмосферы.
Сигнальная лампа
Маленькое пламя, которое постоянно горит и поджигает пламя горелки.
Питьевая вода
Вода, пригодная для питья, поскольку не содержит вредных веществ.
Весы
Соли, образовавшиеся и отложившиеся внутри водонагревателя или на арматуре. Иногда их называют известковыми отложениями.
Штабелирование
Очень высокая температура в верхней части бака водонагревателя, вызванная частым включением горелки или нагревательных элементов при кратковременном заборе воды.
Предохранительный клапан температуры и давления (клапан T&P)
Предохранительное устройство, которое выпускает горячую воду, когда температура внутри резервуара достигает 210°F или когда давление превышает 150 фунтов на квадратный дюйм.
Тепловое расширение
Расширение воды при нагревании.
Термопара
Предохранительное устройство, генерирующее слабый электрический ток и используемое для питания предохранительного магнита внутри газового клапана.
Термостат
Электронное устройство, используемое вместо механического термостата для измерения температуры воды.

Все, что вам нужно знать о замене водонагревателя

Водонагреватели являются важной частью каждого дома.Они дают вам теплую и горячую воду, когда вы хотите. Но что произойдет, если что-то пойдет не так, и вам понадобится замена? Продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о замене водонагревателя.

Как долго служат водонагреватели?

Традиционные водонагреватели с баком должны служить до 8-12 лет, а водонагреватели без бака могут служить более 20 лет. Производители обычно предлагают замену водонагревателя каждые 12 лет для традиционных водонагревателей и каждые 20 лет для безбаковых водонагревателей.

Однако эти оценки не гарантируются. Водонагреватели могут прослужить чуть дольше рекомендованного времени или перестать работать задолго до среднего. Вот почему для вас крайне важно искать признаки того, что ваш водонагреватель нуждается в замене.

Знаки, указывающие на необходимость замены водонагревателя

Водонагреватели даже самых лучших марок не могут гарантировать пожизненную эксплуатацию. В какой-то момент вам нужно будет заменить нагреватель.Однако стоит ли слепо следовать рекомендациям бренда? Точно нет.

Обычно, когда приходит время заменить водонагреватель, он показывает несколько признаков. Вот несколько предупреждающих знаков:

  1. Ржавчина
  2. Шум
  3. Утечка
  4. Медленный/нет нагрева

Давайте проверим каждый из этих симптомов по отдельности.

a) Ржавчина

Баки водонагревателей могут ржаветь. Эта ржавчина может образоваться от самого водонагревателя или от впускных труб.Коррозия может начать распространяться по стальной поверхности и разъедать металл. Ржавчина может появиться в воде, вытекающей из кранов, а также на трубах, входных и напорных клапанах.

б) Шум

Верным признаком того, что ваш водонагреватель находится на грани поломки, является грохочущий звук. Эти шумы обычно начинаются, если на дне резервуара есть отложения. Это может привести к износу нагревателя, и устройство может быть очень близко к растрескиванию. Шумный водонагреватель также может начать протекать.

c) Утечка

Утечки в резервуаре обычно являются результатом расширения и трещины в металле. Они также могут возникать из-за проблем с фитингами, соединениями или переливными трубами. Вы не должны игнорировать утечки и устранять проблему немедленно. В противном случае протечка может размочить и испортить вещи или даже привести к плесени, когда стены впитают воду.

d) Медленный/Нет нагрева

Вы можете заметить, что даже после включения водонагревателя вода недостаточно горячая или просто холодная.Также возможно, что горячая вода заканчивается слишком быстро. Это может быть связано с тем, что небольшой резервуар недостаточно велик для удовлетворения потребностей в горячей воде в вашем доме. Неисправный термостат или сломанный нагревательный элемент также могут быть причиной этой проблемы.

Возможно, эти проблемы вызваны незначительными проблемами. Обращение к профессионалу поможет внести небольшие коррективы и устранить проблемы с отоплением. Однако при наличии необратимых повреждений придется заменить водонагреватель и установить новый.

Время, необходимое для замены водонагревателя   

Хотите заменить старый водонагреватель на новый? Нагреватель может показывать признаки того, что он работает неправильно, или, возможно, он уже сломался. В любом случае, нельзя терять время. Лучше сразу обратиться к профессионалам для замены нагревателя.

Сертифицированный сантехник сможет демонтировать старый обогреватель и установить новый максимум за 3 часа. Однако время может увеличиться, если в процессе удаления и установки возникнут непредвиденные осложнения.Вот краткое описание времени, которое в идеале должно занимать каждый шаг –

  1. Демонтаж старого водонагревателя – 45-60 мин
  2. Подготовка и установка нового водонагревателя – 30 мин
  3. Установка подключения к системе – 45-60 мин.

Вы разбираетесь в сантехнических и электрических системах? Тогда, возможно, вы сможете справиться с этим самостоятельно. Однако это может занять больше времени. Когда дело доходит до водонагревателя, вы не можете рисковать. Вместо этого вы можете положиться на известного и лицензированного сантехника для самой быстрой замены водонагревателя, например, на наших профессионалов в Burton.

Замена водонагревателя своими руками

Мы рекомендуем нанять профессионального сантехника для замены водонагревателя. Однако, если вы хотите заняться этим в одиночку, у нас есть несколько полезных советов.

Замена водонагревателя осуществляется в два этапа: снятие старого устройства и установка нового.

a) Снятие старого водонагревателя

При снятии водонагревателя первоочередной задачей является безопасность. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

  • Начните с отключения источника питания.Если это газовый обогреватель, закройте вентиль.
  • Затем отсоедините все линии электропитания.
  • Включите краны, чтобы слить всю горячую воду.
  • С помощью садового шланга полностью слейте воду из бака.
  • Разрежьте линии труб или отвинтите соединительные шланги.
  • Будьте осторожны с весом обогревателя и снимите его.

b) Установка нового водонагревателя

Теперь, когда вы сняли старый водонагреватель, пришло время установить новый.Для этого вам нужно сначала подготовить машину и правильно разместить ее.

  • Начните с извлечения нового обогревателя из коробки.
  • Переместите его в правильное положение.
  • Далее подсоедините нагреватель к трубам и добавьте необходимые соединительные шланги.
  • Не закрывая краны горячей воды, включите подачу воды.
  • Дайте воде стечь из кранов на минуту и ​​выключите их все.
  • Подсоедините все провода и включите питание.
  • Подождите немного и дайте воде нагреться.

Как избавиться от старого водонагревателя

Когда вы покупаете новый водонагреватель, компания, скорее всего, поможет вывезти старую машину, если вы выберете предложение об обмене. Сантехника также может помочь вам, вытащив устройство. Они могут взимать дополнительную плату за это. Вы также можете обратиться в центр утилизации, который безопасно утилизирует водонагреватель.

Final Words

Для замены водонагревателя лучше всего обратиться за помощью к профессионалам.Они смогут проконсультировать вас по вопросам основного обслуживания вашей машины. Вы также можете научиться вносить простые коррективы и следовать плановому обслуживанию, чтобы максимально продлить срок службы.

 

Контроль нагрузки водонагревателя и поощрения устройств

Подключите водонагреватель и сэкономьте еще больше!

Большинство потребителей не задумываются о своем водонагревателе. Как правило, это вне поля зрения и вне разума устройства. Но в среднем доме на подогрев воды приходится примерно 13% — 14% ежемесячного счета за коммунальные услуги.

Connect to Save установит интеллектуальный переключатель, который будет контролировать водонагреватель вашего дома вместо вас. Когда спрос на энергию высок, а оптовые цены на электроэнергию самые высокие, ваш кооператив автоматически снизит энергопотребление вашего водонагревателя, связавшись с системой управления водонагревателем. В течение этого времени горячая вода, уже находящаяся в вашем баке, все еще будет доступна для вашего использования, поэтому вы не заметите никаких различий. Кроме того, система управления водонагревателем нагреет дополнительную воду, когда датчики на приборе укажут на дополнительную потребность.Это помогает обеспечить вас горячей водой, когда вам это нужно. Вам не нужно будет контролировать или изменять что-либо на устройстве или водонагревателе, чтобы инициировать такие изменения.

Преимущество заключается в экономии средств для всего членства в кооперативе. Участвуя в Connect to Save, вы помогаете кооперативу сэкономить на оптовых счетах за электроэнергию, что в конечном итоге помогает каждому участнику экономить деньги за счет более эффективного использования электроэнергии.

Это интеллектуальное устройство на вашем водонагревателе:

  • Не требует неудобств или изменения поведения.Он работает в «фоновом режиме».
  • Смещает использование энергии в периоды высокой нагрузки на непиковый период.
  • Помогает снизить оптовую стоимость электроэнергии для вашего кооператива.
  • Делает ваш водонагреватель «умным» и позволяет взаимодействовать со встроенным приложением для телефона (Android или OIS). Приложение для телефона:
    • Заблаговременно уведомляет пользователя о потенциальных проблемах, таких как утечки или неисправные элементы.
    • Предоставляет сведения об использовании энергии и долларов за выбранные интервалы времени.
    • Позволяет удаленно установить параметр «Отсутствует или в отпуске».

 

Умный способ получить статистику нагрева воды для дома.

С помощью приложения для iOS вы можете получить представление о системе Carina Water Heater Control. С помощью этого приложения вы сможете просматривать текущую температуру вашего резервуара и знать, сколько горячей воды осталось, отслеживать предполагаемое потребление энергии с течением времени и удаленно переводить водонагреватель в режим отпуска, чтобы сэкономить еще больше.


Получите карту Prepaid Mastercard на 50 долларов США, чтобы сэкономить

®

В дополнение к умным термостатам участники Connect to Save могут увеличить свои сбережения, включив в программу свой электрический водонагреватель. Эта опция программы бесплатна для членов кооператива, и вы также получаете предоплаченную карту Mastercard* на 50 долларов США за подключение водонагревателя.

Умный водонагреватель в умном доме

Умный водонагреватель? Что это такое?

Вы когда-нибудь приходили домой, хотели принять горячую ванну, а горячей воды не было?

Вы когда-нибудь уезжали в отпуск и оставляли водонагреватель все время включенным?

Вы когда-нибудь задумывались, сколько на самом деле стоит поддержание горячей воды?

У нас есть решение всех этих проблем, и оно называется умные водонагреватели.В этой статье мы объясним все, что вам нужно знать о них и как превратить ваш обычный водонагреватель в умный.

Умный водонагреватель? Что это такое?

Водонагреватель, такой же, как и любой другой, но умнее.

Шучу — мы дадим вам фактическое объяснение.

Все водонагреватели имеют возможность контролировать температуру воды в баке. Главное, что отличает умные водонагреватели от обычных, — это возможность дальнейшего использования этих данных.Обычные водонагреватели оснащены термостатом, который поддерживает температуру воды на заданном уровне. Это устройство просто включает нагреватель, когда вода слишком холодная, и снова выключает, когда вода достигает заданной температуры.

С другой стороны, умные водонагреватели

могут гораздо больше. Они используют измерения температуры воды вместе с вашими моделями потребления воды или предустановленными инструкциями. Это позволяет им давать вам горячую воду только тогда, когда она вам нужна, и оставаться выключенной, когда вы этого не делаете.

Но подождите, у умных водонагревателей есть еще одна хитрость в рукаве. Как и другие интеллектуальные устройства, они подключены к шлюзу, что делает их доступными через ваш смартфон. Это означает, что вы можете управлять ими по своему желанию и отслеживать их в режиме реального времени. Кроме того, вы можете контролировать потребление энергии.

Теперь вы, должно быть, задаетесь вопросом: «Как я могу обновить свой старый обогреватель, чтобы он стал умным?» Не беспокойтесь, вы узнаете об этом вместе с другими полезными советами ниже.

Знакомство с водонагревателями

На протяжении большей части истории человечества воду для бытовых нужд нагревали в основном в кастрюлях и чайниках.Хотя это выполнило свою работу, оно не обеспечивало непрерывную подачу воды нужной температуры, что делало его немного неудобным. В качестве решения этой проблемы были введены водонагреватели. Это изобретение само по себе устранило необходимость приносить чайник каждый раз, когда нам нужна была горячая вода, предварительно нагревая его и поддерживая в тепле. Они были действительно важным нововведением и до сих пор широко используются.

Но и они пришли со своей проблемой — они неэффективны.Несмотря на то, что они хорошо изолированы, некоторое количество тепла все же выходит из обогревателя. Поэтому, чтобы обеспечить горячую воду по требованию, они время от времени включаются для восполнения потерянного тепла.

Хотя это удовлетворяет наши потребности в горячей воде, на это уходит много драгоценной энергии. Именно эта трата энергии вызвала желание создать более эффективную, но столь же удобную систему.

Какие водонагреватели вообще существуют?

Прежде чем погрузиться в мир интеллектуальных обогревателей, вам следует кое-что узнать об обычных обогревателях.В конце концов, умная система отопления часто представляет собой обычную систему отопления в паре с умным контроллером.

Накопительные водонагреватели являются наиболее распространенными. Они используют природный газ, пропан, мазут, электричество или дрова для нагрева воды и хранения ее в резервуаре. Таким образом, у вас есть запас горячей воды, когда вам это нужно, но, как было сказано выше, такие системы имеют большие потери энергии.

Проточные водонагреватели уже представляют собой существенную модернизацию по сравнению с обычными накопительными водонагревателями.Их также называют нагревателями по требованию, потому что они нагревают только воду, которую вы собираетесь использовать, и прямо перед тем, как вы ее используете. На первый взгляд они могут показаться идеальными, но у них есть свои недостатки. Такие устройства, как правило, более дорогие, и поскольку воду необходимо нагревать, прежде чем она попадет в кран, их производительность может быть ниже, чем обычно.

Гибридные водонагреватели или тепловые насосы аналогичны обычным водонагревателям, но являются более новым и эффективным решением.Они по-прежнему предварительно нагревают воду и хранят ее в резервуаре, но способ нагрева воды отличается. Вместо непосредственного сжигания ресурсов они поглощают остаточное тепло из окружающей среды.

Существует множество других способов нагрева воды для бытовых нужд, например, нагреватели на солнечных батареях, но они менее актуальны для данной темы. Они не так подходят для апгрейда, вынося их в отдельную категорию.

Сделайте свой водонагреватель умным

Три упомянутых типа водонагревателей составляют более 80% всех бытовых водонагревателей, и, хорошая новость, все они могут быть модернизированы до интеллектуальных водонагревателей. Все, что вам нужно сделать, это установить подходящий интеллектуальный модуль, и все готово. Но, как и в случае с нагревателями, существует также несколько различных типов интеллектуальных модулей водонагревателя. Выбор правильного устройства зависит в основном от типа водонагревателя, который вы используете. Другим критерием являются ваши предпочтения, или, другими словами, что вы хотите отслеживать и контролировать.

Ваш самый простой модуль, который делает ваш нынешний водонагреватель умным, — это, по сути, просто умный термостат, который подключается к Wi-Fi. Конечно, вам не нужно довольствоваться самым простым решением, большинство интеллектуальных контроллеров уже имеют расширенные функции.

>Но не обязательно останавливаться на достигнутом. На рынке доступно множество различных смарт-устройств с множеством различных функций. Это может немного усложнить ваше решение, но также позволит вам настроить систему отопления именно так, как вы хотите. Вы можете найти отдельные устройства или целые модули с такими функциями, как:

    • Контроль энергопотребления
    • Контроль расхода воды
    • Защита от утечки
    • Интеллектуальные выключатели
    • Регулировка циркуляционного насоса горячей воды

Но хватит болтовни о технике. Позвольте нам объяснить, как улучшение ваших водонагревателей может помочь сделать вашу жизнь проще и удобнее.

Если описания и технические термины вас не убедили, то этот сегмент наверняка вас убедит.

5 причин обновить старый водонагреватель

1. Контролируйте свою систему водяного отопления

Умный водонагреватель позволяет полностью контролировать его функции и данные, которые он собирает. Вы можете включать и выключать обогреватели или заставлять их делать это автоматически.Вы можете заставить их готовить вам воду для горячей ванны каждый день ровно в 17:47 и попросить отложить купание на случай, если вы застряли в пробке. А пока вы ждете, когда машины разъедутся, вы можете проверить свой расход электроэнергии и воды за последнюю неделю.

Эта технология эффективно переносит вашу печь из подвала прямо в ваши руки.

2. Умные технологии обеспечивают безопасность

Ваша интеллектуальная система отопления может использовать свои данные не только для того, чтобы сделать отопление более удобным, но и более безопасным. Их датчики включены все время, даже когда вас нет дома, и могут предупредить вас, если что-то не так. Контроллер можно запрограммировать так, чтобы он сообщал вам о любых нарушениях, таких как утечки или неконтролируемое энергопотребление.

Вы даже можете пойти еще дальше и соединить свою систему с интеллектуальным клапаном или электрическим переключателем. Таким образом, ваша интеллектуальная система отопления может действовать самостоятельно в случае чрезвычайной ситуации, что избавит вас от одной проблемы, о которой нужно беспокоиться.

3. Пусть ваш умный обогреватель сам думает

Умные водонагреватели даже умнее, чем вы думаете.Самые умные в своем роде способны изучить ваши модели использования горячей воды. Как только они узнают, когда вам больше всего нужна горячая вода, они будут включаться и выключаться самостоятельно и удовлетворять ваши потребности.

4. Будьте экологичны

Подсчитано, что более 15% всей электроэнергии среднего домохозяйства расходуется на нагрев воды. Во многом это связано с тем, как работают обычные обогреватели. Постоянно включаясь и выключаясь, они сохраняют воду горячей, но они также продолжают напрасно сжигать электроэнергию или другие ресурсы.Таким образом, создание умного водонагревателя устранит эти ненужные затраты энергии.

5. Контролируйте свой счет за отопление

То, что экономит энергию, экономит и деньги. Хотя умные водонагреватели дороже обычных, они позволяют значительно сэкономить. А кроме того, эта технология, как и многие другие, с каждым днем ​​становится все доступнее. Выбор правильного интеллектуального контроллера для вашего обогревателя окупается всего за один год.

Подводя итог, можно сказать, что умные водонагреватели — приятное дополнение практически к любому дому.Независимо от того, ищете ли вы просто небольшую модернизацию или полностью модернизируете свою систему водяного отопления, это технология, которую вы ищете. Они будут поддерживать вашу воду горячей, когда она вам понадобится, и помогут вам сэкономить деньги, когда она вам не нужна.

 

Следующая большая возможность домашней автоматизации: управление водонагревателем

Три года назад большинство людей даже не задумывались о своем кондиционере, пока он не заработал. Затем появился NEST, интеллектуальный термостат, который открыл совершенно новый мир управления домом и, самое главное, экономии денег.Внезапно состояние вашего внутреннего климата превратилось в разговор за обеденным столом. Будьте готовы начать говорить о вашем водонагревателе.

Компания Rheem, один из ведущих производителей водонагревателей в США, только что выпустила модуль Wi-Fi для электрических и газовых водонагревателей, который позволяет отслеживать производительность устройства, контролировать его энергопотребление и получать предупреждения об утечках или другие потенциально дорогостоящие неисправности. Часть новой технологии EcoNet Home Comfort, которая будет управлять всеми устройствами Rheem HVAC и водонагревателями, модуль Wi-Fi для водонагревателей является хорошим примером объединения экологически чистых технологий и отраслей домашней автоматизации.

Рост этих двух полей является результатом удачного выбора времени. Обе отрасли до рецессии находились в упадке. Домашняя автоматизация была слишком сложной и буквально отягощенной бесконечными проводами. Экономический бум начала 2000-х годов сильно ударил по «зеленым» технологиям: «Хаммеры» были гораздо круче, чем солнечные батареи. Но когда экономика пошатнулась, экономия денег, предлагаемая зелеными технологиями, стала привлекать потребителей, а не только эковоинов, а домашняя автоматизация была упрощена и стала более рентабельной благодаря развитию и внедрению Wi-Fi.

Если подумать, термостат за 250 долларов стоит столько же, сколько компьютер, что относит его к нишевому продукту, но регулятор за 99 долларов для водонагревателя в вашем подвале — второго по величине потребителя энергии в вашем доме. домой после HVAC — должно быть легко продать. Загвоздка в том, что водяной модуль Wi-Fi от Rheem работает только с водонагревателями Rheem и только с некоторыми моделями.

Но управление, возможное с помощью бесплатного приложения Rheem EcoNet, является на сегодняшний день лучшим примером пересечения энергосбережения с домашней автоматизацией. Отвечая за 18% потребления энергии в доме, водонагреватель просто стоит там 24/7, нагревая и повторно нагревая воду до заданной температуры. Теперь с подключенным водным модулем Wi-Fi его можно запрограммировать со смартфона.

Использование приложения Rheem для установки расписаний в зависимости от вашего образа жизни и потребностей в использовании, а также возможность быстро менять вещи на лету — модуль позволяет экономить энергию, не причиняя вам неудобств. Поэтому, если вы запрограммировали его на охлаждение в течение дня, пока вы на работе, а затем неожиданно получаете выходной, вы можете мгновенно изменить свой обычный график.Собираетесь за город? Удаленно переведите водонагреватель в режим отпуска, чтобы он не нагревал и не нагревал воду, которая не будет использоваться.

Устройство также может сэкономить деньги и воду, помогая избежать или, по крайней мере, смягчить последствия стихийных бедствий. Такие функции, как обнаружение утечек, сервисная диагностика и статус системы, предупредят вас о проблемах до того, как вода заполнит ваш подвал. Кроме того, он вооружит вас кодом ошибки, который вы можете сообщить техническим специалистам до их прибытия. Кроме того, Рим говорит, что страховые компании заинтересовались элементом обнаружения утечек в модуле, что дает возможность сэкономить на страховании жилья.

Водонагреватели в значительной степени упускались из виду в домашней автоматизации, возможно, потому, что те, кто ищет экономии энергии, обращают внимание на безбаковые водонагреватели. Тем не менее, безрезервуарные устройства не работают так хорошо для больших домашних хозяйств. Один блок может с трудом обеспечить достаточно горячей воды для одновременного питания двух душей и посудомоечной машины. По словам Рима, 98% домов в США по-прежнему работают от традиционных водонагревателей, поэтому эти модели необходимо использовать более эффективно.

Rheem планирует выпустить дополнительные продукты с поддержкой EcoNet в конце этого года, в том числе новую платформу HVAC с контроллером EcoNet, который объединяет мониторинг и контроль воздуха и воды. Системе EcoNet не требуется собственный концентратор, и благодаря открытому API она совместима с контроллерами умного дома, такими как Wink.

По мере того, как потребители становятся все более технически подкованными и заботящимися об энергопотреблении, будущее дома, несомненно, связано с подключением к сети. И хотя мы никогда не знали, насколько важно контролировать точную температуру воды в душе, потребность в таком точном контроле будет только расти.

Туохи пишет о сетевых технологиях для дома и бизнеса для Home Depot.Ассортимент бытовых водонагревателей, включая сетевые модели, которые Дженнифер обсуждает в своей статье, можно найти на веб-сайте Home Depot .

Присоединяйтесь к сообществам Network World на Facebook и LinkedIn, чтобы комментировать самые важные темы.

Copyright © 2014 IDG Communications, Inc.

Более пристальный взгляд на водонагреватели для гостиниц

Время чтения: 10 минут

Готовы ли вы к зиме?

Гостиницы все чаще отказываются от ванн в пользу душевых кабин. Это изменение означает, что каждый гость ожидает горячий душ — и быстро. А с наступлением зимы этот спрос только возрастет.

Итак, сегодня я расскажу о водонагревателях и отвечу на ваши вопросы о выборе наиболее эффективного водонагревателя для вашего проекта.

Комплектация:

Какие у вас есть варианты?

  • Существует четыре основных типа промышленных водонагревателей: баковые, гибридные, без бака и для точек использования.
  • Водонагреватели с резервуаром на сегодняшний день являются наиболее популярным типом, но водонагреватели без резервуара растут в геометрической прогрессии с каждым годом.
  • Гибридные модели
  • относительно новые, но их стоит рассмотреть, если вы стремитесь к максимальной энергоэффективности.
  • Местные водонагреватели идеально подходят для быстрой подачи горячей воды к кранам и приборам, расположенным далеко от основного водонагревателя отеля.

Водонагреватели и бойлеры

Многие используют термин «бойлер» для любого большого устройства, которое нагревает воду. Однако котел не является водонагревателем, и наоборот.

На самом базовом уровне водонагреватель предназначен для нагрева воды в вашем отеле. Вода начинает свое путешествие в верхней части водонагревателя, а затем направляется к нижней части водонагревателя, чтобы ее можно было, как вы уже догадались, нагреть! а затем подается, где требуется, через подводящие трубы.

Бойлер, с другой стороны, не только нагревает воду; он фактически кипятит воду, а затем превращает ее в пар. Как только вода нагревается и превращается в пар, она выходит из котла и может использоваться различными способами, включая центральное отопление посредством лучистого отопления, нагрев воды, чистку ковров, приготовление пищи, уборку и санитарию.

Ключевым выводом здесь является то, что водонагреватель хранит воду до тех пор, пока она не понадобится в определенной части отеля, в то время как бойлер не хранит воду — он просто нагревает воду, когда вода проходит по трубам.

В Едином санитарно-техническом кодексе водонагреватели — работающие на топливном газе, жидком топливе и электрические, все из которых нагревают питьевую воду, регулируются положениями главы 5. Эти приборы не следует путать с котлами, которые регулируются по Единому механическому кодексу .

Водогрейный котел считается «сосудом под давлением» и должен быть сконструирован в соответствии со стандартами Американского общества инженеров-механиков и Национального совета, , которые значительно более строгие, чем те, которые применяются к водонагревателям.

Водонагревательное устройство, которое превосходит любой из следующих параметров, должно быть классифицировано как водогрейный котел, который соответствует новому набору стандартов проектирования и строительства:

  • Номинальная емкость для хранения воды 120 галлонов (454,2 литра);
  • рабочее давление 160 фунтов на кв. дюйм (1103,2 кПа);
  • Рабочая температура 210 градусов по Фаренгейту (99 градусов по Цельсию); или
  • 200 000 БТЕ/ч. (58 620 кВт) подводимой теплоты.

Резервуарные и безрезервуарные водонагреватели

Подавляющее большинство гостиниц имеют обычные водонагреватели с накопительным баком, работающие на газе.

Водонагреватель бак-накопитель

Как следует из названия, накопительный нагреватель имеет большой изолированный накопительный бак, в котором хранится горячая вода до тех пор, пока она не понадобится.

  • Плюсы
    • Дешевле, чем безбаковые системы
    • Может быть дешевле в ремонте и обслуживании

  • Минусы
    • Потребляет больше энергии, что приводит к увеличению счетов за электроэнергию
    • Больше, чем его аналоги, требует больше места
    • Для резервуаров требуется термостатический смесительный клапан
    • .
    • Имеет ограниченную емкость хранилища, что затрудняет удовлетворение высокого спроса

Проточный водонагреватель

  • Это компактная настенная система, которая может обеспечить горячей водой весь отель. Его часто называют проточным водонагревателем или водонагревателем по требованию.
  • Вода мгновенно нагревается, когда требуется открыть кран с горячей водой или активировать прибор, которому требуется горячая вода. И, как вы уже догадались, этот тип водонагревателя не имеет громоздкого накопительного бака.

  • Плюсы
    • Потребляет меньше энергии, так как нагревает воду только тогда, когда этого требует прибор
    • Более компактен, чем система накопительных баков
    • Эффективно предотвращает риск вспышки легионеллеза
    • Поставляется с увеличенным сроком службы более 20 лет 1
    • Удовлетворяет пиковый спрос, экономит энергию и снижает углеродный след отеля
    • Не требует термостатического смесительного клапана
  • Минусы
    • Версии большего размера, которыми можно снабжать всю гостиницу, стоят дороже, чем баковый водонагреватель
    • Установка требует профессиональных навыков

Дело о легионелле

  • Угроза угрожает тем, кто использует как бытовые, так и коммерческие резервуарные обогреватели: болезнь легионеров.
    Болезнь легионеров — это совокупность заболеваний, вызываемых одними и теми же бактериями, называемыми легионеллами. Этот возбудитель растет в еще теплой воде. При вдыхании через водяной пар эти бактерии могут вызвать лихорадку, пневмонию, кому и даже смерть.
  • Изменение температуры бака горячей воды для повышения энергоэффективности может вызвать цепную реакцию, приводящую к образованию легионеллы.
  • Многие эксперты по энергетике, в том числе Министерство энергетики США , рекомендуют устанавливать в баках горячей воды температуру 120 градусов по Фаренгейту, чтобы сэкономить несколько долларов на счете за газ.
  • К сожалению, Legionella может выжить при такой температуре и процветать. OSHA рекомендует хранить резервуары при температуре 140 градусов, что эффективно нейтрализует зараженную легионеллой воду, но горячая вода при такой температуре может легко обжечь детей или пожилых людей с чувствительной кожей.

  • Легионелла также размножается в трубах, где стоячая горячая вода охлаждается ниже отметки в 120 градусов. По мере того, как горячая вода, попавшая между резервуаром для воды и краном, остывает, она становится все более и более восприимчивой к инфекции.
  • Проточные водонагреватели мгновенно нагревают воду, используя усовершенствованное управление потоком. Это поддерживает постоянный поток воды (движущаяся вода, а не хранимая), что резко снижает риск роста бактерий. 2
  • Терморегулирующий или смесительный клапан в системах резервуарного хранения помогает установить допустимые диапазоны температуры воды. Эти клапаны смешивают холодную воду с горячей водой (с достаточно высокой температурой, чтобы убить бактерии), что сводит к минимуму риск ошпаривания и заражения легионеллой. 2
  • Безбаковые водонагреватели для точек использования не только отказываются от большого цилиндрического резервуара, в котором могут размножаться легионеллы, но и сокращают количество труб, необходимых для подачи воды из водопровода в кран, тем самым устраняя еще одну угрозу. Вода поступает прямо из системы общего пользования в отель и прямо в кран, где нагревается по требованию.
  • Другие попытки минимизировать риск легионеллеза привели к чрезмерно сложным и дорогим решениям, основанным на регулярной очистке воды или дополнительном нагреве, что увеличивает эксплуатационные расходы. Устраняя аспект хранения, водонагреватели без бака уменьшают потребность в обслуживании и других дорогостоящих вмешательствах.

Популярные бренды

Различные гостиничные бренды предпочитают разные типы водонагревателей, соответствующие их дизайну и требованиям проекта.Водонагреватели с резервуаром и безрезервуарные водонагреватели являются наиболее популярными вариантами, которые используют застройщики отелей.

Это одни из ведущих брендов водонагревателей, доступных сегодня на рынке.

  • Marriott предпочитает проточные водонагреватели в качестве стандарта бренда. У Hilton, IHG и Hyatt нет особых предпочтений.

Когда ремонтировать/заменять?

В типичной ситуации вы должны ожидать, что ваш водонагреватель прослужит около десяти лет.Тип водонагревателя не является лучшим показателем его срока службы. Вместо этого ваше использование и обслуживание расскажут гораздо лучшую историю.

Неисправный водонагреватель — это больше, чем просто сбой; иногда это может привести к серьезному повреждению вашего имущества. Хорошей новостью является то, что большинство водонагревателей начнут сообщать вам, что пришло время для обслуживания, прежде чем произойдет катастрофа.

Враг номер один любого водонагревателя – жесткая и/или агрессивная вода. Качество воды по стране сильно различается, но чем хуже качество воды в том или ином районе, тем короче срок службы водонагревателя.

Умягчители воды необходимы почти в 80% отелей для очистки жесткой воды. Жесткая вода, если ее не обрабатывать, может засорить водопроводные системы известковым налетом и сократить срок службы сантехнического оборудования и арматуры. Погрузитесь в его основы здесь.

Эти признаки указывают на то, что пора заменить или отремонтировать систему водяного отопления:

  • Возраст: В большинстве случаев, когда ваш водонагреватель достигает преклонного возраста десяти лет, пора начать внимательно следить за ним. Если вы не уверены, сколько лет вашему устройству, проверьте паспортную табличку или большую наклейку с подробной информацией о вашем устройстве.
  • Ржавая вода: Если горячая вода из ваших кранов ржавая, это может быть проблемой с баком водонагревателя. Если ржавчина также появляется в холодной воде, то, скорее всего, она исходит из ваших труб.
  • Шум: Громкий грохот, удары или стук являются признаками того, что водонагреватель нуждается в ремонте или замене. Имейте в виду, что тихое тиканье и другие небольшие шумы — это нормально — вы слушаете что-то новое и громкое.

Заключение

В конечном счете, все сводится к индивидуальным обстоятельствам и выбору. Некоторые важные факторы, которые следует учитывать при выборе бойлера или водонагревателя:

  • Как климат?
  • Сколько места у вас есть для его хранения?
  • Сколько человек будет пользоваться системой водоснабжения вашей системы?
  • Вам нужен доступ к горячей воде по требованию?

Неизменным является то, что при надлежащем уходе и обслуживании любая выбранная вами система водяного отопления может прослужить от 10 до 20 лет.

Водонагреватели могут стать дорогостоящей инвестицией для владельцев отелей, с которыми вам придется иметь дело более десяти лет.Вот почему, когда пришло время оборудовать ваш новый отель или заменить старый водонагреватель, важно учитывать стоимость, эффективность и долговечность вашего нового водонагревателя.

Если у вас есть вопросы по проектированию системы горячего водоснабжения в вашем отеле, обращайтесь!

 

 

Спасибо,

Хоанг Ле
Директор инженерного отдела МООС
[email защищен]

 

 

Источники:

  1. https://www.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.