Hibon нагрев воды: Теплогенератор кавитационный для отопления помещения

Вихревой теплогенератор: современный источник тепла

Цена отопления и горячего водоснабжения постоянно растет. Поэтому в последнее время многие задумались о том, как решить проблему дорогих энергоресурсов. Многие специалисты утверждают, что решить проблему позволяет вихревой теплогенератор.

Конструкция вихревого теплогенератора

В этой статье вы узнаете, как устроен вихревой теплогенератор и каков принцип его работы. Также вы узнаете можно ли самостоятельно изготовить вихревой теплогенератор.

История возникновения

Вихревой тепловой генератор является перспективной и инновационной разработкой. Однако, технология не является новой, так как ей уже почти 100 лет. Еще тогда ученые задумались, как применять явление кавитации.

Газообразная среда попадая в трубу Ранка делиться на горячий и холодный воздух

Первая «вихревая труба» была изготовлена и запатентована французским инженером Джозефом Ранком в 1934 году. Ранк первый заметил, что температура на входе в циклон отличается от температуры воздушной струи на выходе. На начальных этапах стендовых испытаний, вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а наоборот на эффективность охлаждения воздушной струи.

Принцип работы вихревой трубы достаточно прост

Подобная технология получила новую ветку развития в 60-х годах 20 века. Именно в этот период советские ученые нашли способ, как улучшить трубу Ранка, запустив по трубам вместо воздуха жидкость. В сравнении с воздухом температура жидкости меняется более интенсивно. Опытным путем было установлено, что жидкая среда, которая протекает через трубу Ранка аномально быстро разогревается с коэффициентом преобразования энергии в 100%.

В тот период не было никакой необходимости в дешевых источниках тепловой энергии. Поэтому технология не нашла никакого применения. Первые кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились только в середине 90-х годов двадцатого века.

В вихревом генераторе вода циркулирует в замкнутом контуре

Энергетические кризисы привели к тому, что интерес к альтернативным источникам электроэнергии значительно вырос. На сегодняшний день практически каждый может купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве отопительных систем.

Принцип действия

Длительное время многие думали, что кавитация – это паразитное явление, характеризующееся образованием пузырьков, которые в процессе схлопывания провоцируют разрушение окружающих предметов. Теплогенератор вихревого типа – это прибор, в котором паразитное явление приносит пользу.

Теплогенератор Потапова подключенный к отопительному радиатору

Кавитация в дальнейшем позволяет не давать воде тепло, а извлекать его из движущейся воды, нагревая ее до значительных температур. Кавитация – это паразитное явление, но несмотря на это конструкционные элементы современных теплогенераторов не страдают. В этом случае кавитационные процессы протекают не вокруг дискового активатора, а за ним.

Принцип действия кавитационного преобразователя

Описание процесса:

1. В преобразователь подается основной поток жидкой среды обычной температуры.
2. Навстречу основному потоку подают дополнительные потоки жидкой среды.
3. Разнонаправленные потоки сталкиваясь создают эффект кавитации. Благодаря этому жидкая среда на выходе из преобразователя нагревается.

Устройство и функционирование

Если рассмотреть устройство действующих образцов вихревых теплогенераторов тогда можно заметить, что оно несложное. Они представляют собою массивный двигатель, к которому подключают цилиндрическое приспособление «улитка».

«Улитка» считается доработанной версией трубы Ранка. Она имеет характерную форму, поэтому интенсивность кавитационных процессов значительно выше в сравнении с вихревой трубой. В полости «улитки» присутствует дисковый активатор – это диск с особой перфорацией. При вращении диска жидкая среда приводится в действие за счет чего будут происходить кавитационные процессы:

1. Электродвигатель крутит дисковый активатор. По мнению специалистов, дисковый активатор является самым главным элементом в установке, и он посредством прямого вала присоединяется к электродвигателю. При включении устройства в рабочий режим двигатель передает крутящий момент на активатор.
2. Активатор раскручивает жидкую среду. Конструкция активатора была разработана таким образом, чтобы, попадая на полость диска жидкая среда приобретала кинетическую энергию.
3. Процесс преобразования механической энергии в тепловую. Выходя из активатора жидкая, среда будет терять ускорение и в результате резкого торможения возникает эффект кавитации. В результате подобных манипуляций кинетическая энергия нагревает жидкую среду до +95 градусов, и механическая энергия становится тепловой.

Сфера использования

На сегодняшний день использовать подобные установки можно в следующих сферах:

• Отопление. Оборудование позволяет преобразовать механическое движение воды в тепло. Поэтому технологию активно можно использовать для обогрева различных зданий и сооружений. На территории России сравнительно недавно появилось около 10 населенных пунктов, где вместо традиционного способа обогрева используют гравитационные генераторы.
• Нагрев воды для бытового использования. Теплогенератор при включении в сеть достаточно быстро нагревает воду. Поэтому оборудование можно использовать для разогрева воды в автономном водопроводе, бассейнах, банях или прачечных.
• Смешивание несмешиваемых жидкостей. В лабораторных условиях по мнению специалистов подобные установки можно использовать для смешивания жидкостей с разной плотностью.

Интеграция в отопительную систему

Перед тем, как использовать теплогенератор в отопительной системе его сначала необходимо внедрить. Ознакомиться с процессом более детально вы сможете на фото ниже:

Схема внедрения вихревого теплогенератора в отопительную систему загородного дома

Перед генератором, который обозначен цифрой (2) устанавливается центробежный насос (1). Он отвечает за подачу воды под давлением в 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (6) и запорная арматура.

Преимущества использования кавитационных генераторов

1. Экономичность. Благодаря достаточно эффективному расходу электричества и высокому КПД, теплогенератор будет намного выгоднее, чем другие виды отопительного оборудования.
2. Небольшие габариты. Стационарный генератор отлично подойдет для небольшого дома. Если установить его в обычную котельную тогда останется много свободного места.
3. Небольшой вес. Благодаря этому, даже крупные установки можно расположить на полу котельной, не строя специальный фундамент. С расположением компактных модификаций проблем не существует. При монтаже прибора в отопительную систему будет присутствовать повышенный уровень шума. Поэтому осуществлять установку можно только в нежилом помещении.
4. Простота конструкции. Теплогенератор является простым устройством. Из-за небольшого количества деталей он редко выходит из строя.
5. При необходимости теплогенератор можно интегрировать уже в готовую систему.
6. Нет необходимости в водоподготовке. Для нормальной работы газового котла нужен фильтр проточной, то после установки кавитационного нагревателя можно не бояться засоров.
7. Экологичность. Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, так как единственным энергопотребляющим компонентом является электродвигатель.
8. Работа оборудования не требует постоянного контроля. Кавитационный обогреватель работает в автономном режиме. Инструкция использования является простой и вам достаточно будет просто включить двигатель в сеть.

Выводы

Чтобы сделать прибор своими руками нужно изучить соответствующие чертежи и схемы. Приступить к изучению действующих устройств можно в интернете на специализирующих форумах.

Теперь вы знаете, что представляет собою инновационный источник альтернативной энергии. Подходит вам такое оборудование или нет решаете только вы. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Читайте также: vse-elektrichestvo.ru/novosti/led-lampy-filament-wolta-nazad-v-budushhee.html.

способ электрокавитационного нагрева жидкости и проточный электрокавитационный нагреватель на его основе — патент РФ 2460019

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплогенераторам кавитационного типа, и может быть использовано в системах горячего водоснабжения, отопления и устройствах нагрева жидкости различного назначения. Согласно изобретению электрокавитационный нагрев жидкости осуществляют путем подачи жидкости в рабочую камеру, формирования в ней вихревого потока жидкости и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке механических колебаний с последующим отводом нагретой жидкости потребителю, причем при подаче жидкости в рабочую камеру создают скоростную расширяющуюся жидкостную струю, в рабочей камере обеспечивают одновременное широкополосное резонансное усиление всех собственных частот вихревого потока жидкости, включая меняющие свою частоту вихревые колебания жидкости и ультразвуковые волны кавитационного шума охлопывающихся пузырьков, а внутренний объем рабочей камеры пронизывают постоянным и/или переменным электрическим полем. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности технологии нагрева жидкости, упрощение устройства и снижение эксплуатационных затрат при соблюдении экологических и других требований безопасности. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения

1. Способ электрокавитационного нагрева жидкости путем подачи жидкости в рабочую камеру, формирования в ней вихревого потока жидкости и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке механических колебаний, с последующим отводом нагретой жидкости потребителю, отличающийся тем, что при подаче жидкости в рабочую камеру создают скоростную расширяющуюся жидкостную струю, в рабочей камере обеспечивают одновременное широкополосное резонансное усиление всех собственных частот вихревого потока жидкости, включая меняющие свою частоту вихревые колебания жидкости и ультразвуковые волны кавитационного шума схлопывающихся пузырьков, а внутренний объем рабочей камеры пронизывают постоянным и/или переменным электрическим полем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают кавитационный режим течения вихревого потока в рабочей камере регулированием расхода выходного потока нагретой жидкости.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру нагрева жидкости регулируют изменением напряженности и/или частоты электрического поля.

4. Проточный электрокавитационный нагреватель, содержащий рабочую камеру с входным и выходным патрубками, отличающийся тем, что входной патрубок снабжен, по меньшей мере, одним кавитационным элементом для создания скоростной расширяющейся жидкостной струи, например, проходной канал патрубка выполнен в форме конфузорно-диффузорного сопла, рабочая камера выполнена из диэлектрического материала, с возможностью широкополосного резонансного усиления механических колебаний вихревого потока жидкости, например, в форме сферы, а на ее внешней поверхности оппозитно размещены пронизывающие внутренний объем рабочей камеры электрическим полем, по меньшей мере, два электрода, подключенные к разным полюсам источника постоянного и/или переменного электрического напряжения.

5. Нагреватель по п.4, отличающийся тем, что в выходном патрубке установлена, по меньшей мере, одна вставка, выполненная с возможностью изменения площади проходного сечения, например, в виде регулируемой диафрагмы.

6. Нагреватель по п.4 или 5, отличающийся тем, что источник электрического напряжения имеет возможность регулирования величины и/или частоты выходного напряжения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплогенераторам кавитационного типа, и может быть использовано в системах горячего водоснабжения, отопления и устройствах нагрева жидкости различного назначения. Оно может быть также применено в качестве диспергатора, кавитационного смесителя, гомогенизатора, кавитационного стерилизатора жидких сред, химического реактора и т.п. аппаратов.

Широко известны различные способы нагрева жидкости: электронагревателями, со сжиганием углеводородных типов топлива, с использованием ядерной энергии и энергии солнца, трением, гидромеханическим воздействием и другие. При этом многие технологические процессы требуют прямого нагрева химических реагентов — кислотных, солевых, щелочных растворов и прочих агрессивных сред, для чего обычные способы нагрева (ТЭНы, парогенераторы) дороги, громоздки, недолговечны или недопустимы.

Общими для них проблемами являются низкий КПД преобразования исходной энергии в тепловую, а также экологическое загрязнение окружающей среды при утилизации используемых природных ресурсов. При этом, например, для обеспечения и поддержания работы котельных установок, используемых в качестве источников тепла, требуется потребление значительных объемов энергоносителей. Солнечные генераторы, преобразующие энергию солнечного излучения, эффективно могут быть использованы только в районах с большим числом солнечных дней в году. Кроме того, ряд источников теплоэнергии (например, атомные и тепловые станции) в процессе функционирования наносит существенный вред окружающей природе (см. Кормилицын В.И. Экологические аспекты сжигания топлива в паровых котлах. — М.: Издательство МЭИ, 1998, с.7-16).

Так, известны способ нагрева воды и электроводонагреватель, в которых тепловую энергию получают электронагревом воды в последовательно соединенных секциях водонагревателя с пластинчатыми электродами, а регулировку температуры воды осуществляют на выходе путем изменения количества секций, на каждую из которых подают фиксированную электрическую мощность, соответствующую удельному электрическому сопротивлению воды (см. «Способ нагрева воды и электроводонагреватель (варианты)», патент РФ № 2059165, МПК⁶ F24H 1/20, 1993 г.). Также известны энергопреобразователи, преобразующие электрическую энергию в тепловую посредством ТЭНового электронагрева потока воды, например, типа «Галан».

Эти устройства достаточно просты, но требуют больших энергетических затрат, циркуляционного насоса и надежно работающей автоматики, поскольку при аварийном прекращении течения воды возможно перегорание ТЭНов или резкое повышение давления в системе, могущее привести к аварийному разрушению электронагревательной установки. При их работе в системах образуется накипь, возможен электролиз воды с образованием взрывчатых смесей и, как правило, их нельзя использовать в химических реакторах.

Известны устройства, использующие для получения тепловой энергии изменения физико-механических параметров нагреваемой в жидкости, в частности давления, объема и скорости, путем организации кавитационных процессов. Например, устройство для нагрева жидкости, состоящее из теплогенератора, включающего ускорители движения жидкости — перепускной патрубок и циклон, тормозные устройства, и сетевого насоса с инжекционным патрубком (см. «Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости», патент РФ № 2045715, МПК F25B 29/00, 1993 г.). От существующих электронагревателей подобные кавитационные нагреватели жидкости отличаются значительно более высокой эффективностью — отношением производимой теплоты к потребляемой на их привод энергии. Так, по заключению РКК «Энергия» № 77-6/33 от 01.12.1994 г., нагреватель типа «ЮСМАР» имеет средний условный коэффициент преобразования энергии на 23% выше по сравнению с электродными теплогенераторами и на 42% выше по сравнению с ТЭНовыми (см. Потапов Ю.С., Фоминский Л.П. Вихревая энергетика и холодный синтез с позиций теории движения. — Киев — Черкассы: Око-Плюс, 2000. 387 с.).

Недостатком устройства является его сложность, необходимость в использовании дополнительного насоса для организации кавитационного режима течения жидкости, а следовательно, недостаточно высокий КПД. Кроме того, в вихревой трубе теплогенератора, вследствие больших перепадов давления, идут экологически опасные реакции ядерного синтеза, дающие дополнительное тепло, с образованием радиоактивных изотопов, гамма-излучением, и выходом нейтронов.

Известны устройства, использующие комплекс физических факторов, воздействующих на нагреваемую жидкость. Например, в кавитационном энергопреобразователе, представляющем собой расположенный вокруг рабочего колеса торообразный вихреобразующий канал с кавитирующей жидкостью, для обеспечения непосредственного преобразования электрической энергии в тепловую, расширения функциональных возможностей и диапазона регулирования преобразуемой энергии, на кавитирующую жидкость воздействуют постоянным или переменным магнитным полем и пропусканием электрического тока (см. «Кавитационный энергопреобразователь», патент РФ № 2224957, МПК⁷ F24J 3/00, 2001 г.).

Недостатками данного технического решения являются: сложность конструкции, существенный кавитационный износ рабочих органов, значительные затраты механической энергии, непосредственно подводимой к рабочему колесу, неэффективное облучение кавитационной зоны магнитным полем в предложенной схеме, поскольку большая часть магнитного потока циркулирует вне устройства, и все недостатки прямого пропускания электрического тока, отмеченные выше.

Задача изобретения «Теплогенератор» — обеспечение эффективного нагрева воды и производства пара теплогенератором упрощенной конструкции без применения традиционных теплоносителей и без затрат электроэнергии с обеспечением высокого коэффициента полезного действия. Поставленная задача достигается тем, что теплогенератор содержит наружный конус, на внутренней стороне которого имеются винтовые каналы для протока воды, и внутренний конус, имеющий продольные сквозные расположенные по касательной к внутренней поверхности щелевые отверстия, совпадающие ориентацией в поперечном сечении (вход — выход) с направлением движения воды. При прохождении воды через винтовые каналы при давлении на входе от 2 до 6 атм происходит нагрев воды с температурой на выходе от 95°C и выше с образованием пара (см. «Теплогенератор», патент РФ № 2241917, МПК⁷ F24J 3/00, 2003 г.).

Преимуществами данного нагревателя жидкости является: простота конструкции, исключающая необходимость как в насосе, создающем давление рабочей среды, так как достаточно давление воды водопроводной сети от 2 до 6 атм, так и в высокооборотном электродвигателе, поскольку условия для разогрева воды создаются находящейся в статическом положении конструкцией теплогенератора. Эти обстоятельства, исключающие необходимость в электродвигателях, приводят к повышению КПД устройства и экономии электроэнергии.

Недостатком устройства является низкая производительность.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ получения тепла путем подачи воды в вихревой теплогенератор, формирования вихревого потока воды в нем и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке звуковых колебаний с последующим отводом получаемого в вихревом теплогенераторе тепла от выходящего потока воды к потребителю. Обеспечение кавитационного режима течения вихревого потока в вихревом генераторе при резонансном усилении возникающих в этом потоке звуковых колебаний достигается путем подбора скорости вращения насоса или длиной столба воды перед фильерой или напором воды, подаваемой в теплогенератор, или длиной столба воды в вихревой трубе вихревого теплогенератора. Рождаемые ею звуковые колебания воды усиливаются на резонансной частоте 1,9 кГц, соответствующей частоте собственных звуковых колебаний столба воды в вихревой трубе, работающей как резонатор (см. «Способ получения тепла», патент РФ № 2165054, МПК⁷ F24J 3/00, 2000 г.).

Недостатком этого способа является его сложность, требующая индивидуальной настройки для каждого конкретного случая применения. Реализация его возможна путем согласования многочисленных прецизионных узлов, и поэтому установки, изготавливаемые по этому способу, будут дороги для потребителя.

Прототипом технического устройства для предлагаемого нагревателя выбран теплогенератор струйного действия по патенту RU 2096694. Теплогенератор содержит соосно установленные входное сопло и выходной патрубок, камеру смешения горячего и холодного потоков и торообразный резонатор — камеру нагрева (см. «Теплогенератор струйного действия «Тор», патент РФ № 2096694, МПК⁶ F24J 3/00, 1995 г.).

Недостатком данной конструкции является низкая эффективность преобразования кинетической энергии струи жидкости в тепло, т.к. часть потока поступающей жидкости проходит транзитом, минуя резонансную камеру нагрева, другая ее часть, менее 50%, поступает в нагревательную камеру, где после нагрева смешивается с прямым потоком исходной воды и поступает к потребителю, отсутствует регулирование температуры нагреваемой жидкости

Задачей изобретения является повышение эффективности технологии нагрева жидкости, упрощение устройства и снижение эксплуатационных затрат при соблюдении экологических и других требований безопасности.

Поставленная задача достигается тем, что нагрев жидкости осуществляют путем подачи ее в рабочую камеру, формирования в ней вихревого потока жидкости и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке механических колебаний с последующим отводом нагретой жидкости потребителю, причем при подаче жидкости в рабочую камеру создают скоростную расширяющуюся жидкостную струю, в рабочей камере обеспечивают одновременное широкополосное резонансное усиление всех собственных частот вихревого потока жидкости, включая меняющие свою частоту волны вихревых колебаний жидкости и ультразвуковые волны кавитационного шума схлопывающихся пузырьков, а внутренний объем рабочей камеры пронизывают постоянным и/или переменным электрическим полем.

При этом обеспечивают кавитационный режим течения вихревого потока в рабочей камере регулированием расхода выходного потока нагретой жидкости, а температуру нагрева жидкости регулируют изменением напряженности и/или частоты электрического поля.

Поставленная задача достигается в проточном электрокавитационном нагревателе, содержащем рабочую камеру с входным и выходным патрубками, при этом входной патрубок снабжен, по меньшей мере, одним кавитационным элементом для создания скоростной расширяющейся жидкостной струи, например, проходной канал патрубка выполнен в форме конфузорно-диффузорного сопла, рабочая камера выполнена из диэлектрического материала, с возможностью широкополосного резонансного усиления механических колебаний вихревого потока жидкости, например, в форме сферы, а на ее внешней поверхности оппозитно размещены пронизывающие внутренний объем рабочей камеры электрическим полем, по меньшей мере, два электрода, подключенные к разным полюсам источника постоянного и/или переменного электрического напряжения.

Кроме того, в выходном патрубке может быть установлена, по меньшей мере, одна вставка, выполненная с возможностью изменения площади проходного сечения, например, в виде регулируемой диафрагмы, а источник электрического напряжения имеет возможность регулирования величины и/или частоты выходного напряжения.

Сущность изобретения состоит в том, что для нагрева жидкости совместно используют два давно известных эффекта (приема). Первый — вихревое течение жидкости с кавитационным процессом схлопывания пузырьков (см. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. — Киев: Вища школа, 1984, с.12-13, 32). Второй — явление электростатической индукции под действием электрического поля, вызывающей поляризацию в диэлектриках и разделение (индуцирование) зарядов в проводниках (см. Ландсберг Г.С. (ред.) Элементарный учебник физики. Т2. — 13-е изд. — М.: Физматлит, 2008, с.24-27, 40-41, 85-93; Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. — М.: Высшая школа, 1967, с.732.).

Известно, что температура жидкости характеризует уровень ее термодинамического состояния и внутренней энергии, которая включает кинетическую энергию хаотического (теплового) движения составляющих его частиц (молекул, атомов, ионов и др.), энергию взаимодействия этих частиц, энергию их электронных оболочек, внутриядерную энергию и т.д. (см. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. — М.: Наука, 1974, с.153-154).

При кавитации в схлопывающихся пузырьках образуется высокая температура (до тысяч градусов) и давление (до десятков тысяч атмосфер), вызывающие нагрев жидкости и сопровождаемые излучением ультразвука на собственных частотах пузырьков и соннолюминесценцией (см. Розенберг Л.Д. (ред.) Физика и техника мощного ультразвука. Т2. — М: Наука, 1968, с.154-160).

Для интенсификации кавитации и образования развитого кавитационного процесса необходимо резонансно усиливать ее колебания на всех собственных частотах потока кавитирующей жидкости. Среди этих волн можно выделить волны сжатия-разрежения, определяемые динамикой потока жидкости в рабочей камере, которые существенно изменяются по мере насыщения потока пузырьками, собственные частоты кавитирующих пузырьков (составляющие более 300 кГц для типичных пузырьков размером менее 10^-3 см) и собственные молекулярные частоты. Например, для некоторых жидкостей эти частоты имеют следующее значения (см. «Способ нагрева жидких и газовых сред», патент РФ № 2231002, МПК⁷ F24J 3/00, 2002 г.):

Таблица 1
Характеристические частоты колебании некоторых молекул (веществ)
Связь межатомн.	Вещество	Частота колебаний f, Гц
O-H	Вода	3650-3750
C-C	Этан	992
C=C	Этилен	1621
C=O	Ацетон	1700

Как известно, лучшим резонатором является сфера, поэтому она и использована в изобретении в качестве основной. Причем поскольку перечисленные частоты преимущественно ультразвуковые, то сфера не будет иметь большие размеры.

Кроме того, кавитация сопровождается электризацией жидкости с распадением молекул на заряженные ионы, в частности, вода, в основном, диссоциирует на радикалы Н и ОН. Согласно гипотезе Ф.Купера, в вихревом потоке жидкости возникает ток (электризация), зависящий от турбулентности и других параметров потока жидкости (см. Тэнэсеску Ф., Крамарюк Р. Электростатика в технике. — М.: Энергия, 1980, с.120):

где:

Re — число Рейнольдса,

C_x — коэффициент сопротивления Рейнольдса,

_r — диэлектрическая проницаемость жидкости,

_o — электрическая постоянная,

— поверхностная плотность электрических зарядов,

x — толщина двойного слоя,

v — средняя скорость течения жидкости.

Эти обстоятельства, в дополнение к кавитационному нагреву, позволяют использовать прямые способы нагрева электризованной жидкости электрическим полем, без задействования электроприводов для механоактивации жидкости и без нагрева промежуточных агентов — теплоносителей, ТЭНов, трубопроводов и т.п.

При этом, во-первых, действие электрического поля, вероятно ослабляя межмолекулярные связи жидкости, усиливает кавитационный процесс. В ходе лабораторных исследований, было экспериментально установлено лавинообразное усиление кавитации под действием ультразвука при наложении на жидкие диэлектрики электрического поля с напряженностью до 24 кВ/см (см. Маргулис М.А. Звукохимические реакции и соннолюминесценция. — М.: Химия, 1986, с.98).

Во-вторых, воздействуя на диэлектрик (жидкостной) переменным электрическим полем, образуемым электродами, между которыми по схеме конденсатора заключают диэлектрик, получают его диэлектрический (конденсаторный) нагрев. Количество энергии (Р), поглощаемой при этом диэлектриком определяются следующим выражением (см. Меркулов В.И. Основы конденсаторостроения. — Томск: Томский политехнический университет, 2001, с.29-31):

где:

f — частота электрического поля,

U — напряжение электрического поля,

C — емкость конденсатора,

tg — тангенс угла диэлектрических потерь.

Потери (затраты) энергии на нагрев диэлектрика при этом обусловлены рассеиванием энергии при движении ионов в процессе электропроводности, смещением ионов при междуслойной и ионно-релаксационной поляризации, при ориентации диполей или полярных групп-радикалов в ходе дипольно-релаксационной и дипольно-радикальной поляризации, в результате ионизационных процессов в газовых (воздушных) включениях диэлектрика. Определяющими процессами потерь в диэлектрике являются его электропроводность и релаксационная поляризация.

Изменением частоты и напряжения электрического поля при этом легко регулировать температуру нагрева жидкого диэлектрика (нагреваемой жидкости).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ и устройство нагрева жидкости отличаются иной, более простой и более экономичной технологией преобразования энергии входного напора жидкости и энергии электрического поля в термодинамическую энергию жидкости. В отличие от известных технологий, в них нет подвижных механизмов, прецизионных деталей, прямого контакта электродов с нагреваемой жидкостью, нет сверхвысоких давлений, создающих предпосылки для ядерных реакций, радиационного излучения и иных экологически опасных сопутствующих факторов, причем при отсутствии жидкости в рабочей камере опасность взрыва и пожара исключена. При этом, в отличие от прототипа, вся жидкость подвергается кавитационной обработке и нагреву электрическим полем. В отличие от аналога по патенту RU 2224957, воздействующий физический фактор (поле), не распределен в окружающем пространстве, а сосредоточен в нагреваемой жидкости.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

На рисунке показан пример (вариант) работы устройства, реализующего предлагаемый способ нагрева жидкости, которая заключается в следующем.

Проточный электрокавитационный нагреватель содержит рабочую камеру 1 с входным патрубком 2 для подачи нагреваемой жидкости и выходным патрубком 3 для отвода нагретой жидкости потребителю. При этом проходной канал входного патрубка 2, для создания скоростной расширяющейся жидкостной струи, выполнен в форме конфузорно-диффузорного сопла, рабочая камера 1 выполнена из диэлектрического материала в виде широкополосного резонатора механических колебаний вихревого потока жидкости — в форме сферы, а на ее внешней поверхности оппозитно размещены, пронизывающие внутренний объем рабочей камеры 1 электрическим полем два электрода 4, подключенные к разным полюсам источника постоянного и/или переменного электрического напряжения 5. В выходном патрубке 3 возможно размещение вставки 6, сконструированной с возможностью изменения площади проходного сечения, например, в виде регулируемой диафрагмы.

При подаче в рабочую камеру жидкости, например, воды из стандартной водопроводной системы с давлением 2-6 атм, во входном патрубке создается скоростная расширяющаяся жидкостная струя, которая далее, как указано стрелками, вихреобразно закручивается в камере с образованием зоны H низкого и зоны B высокого давления. В рабочей камере, за счет ее свойств широкополосного резонатора, обеспечивается резонансное усиление всех рабочих (полезных) механических волн потока, включая не только меняющие частоту вихревые колебания жидкости, но и ультразвуковые волны кавитационного шума схлопывающихся пузырьков. Зона кавитации при этом, в основном, сосредоточена в центральной части камеры. Поток жидкости в камере пронизывается образуемым между электродами электрическим полем, которое усиливает кавитацию и одновременно осуществляет диэлектрический нагрев жидкости. Величиной или частотой напряжения источника электрического напряжения легко и удобно регулируется температура нагрева жидкости. При необходимости подстройки кавитационного режима в рабочей камере при значительных вариациях входного давления жидкости, поступающей из магистральной системы, используется регулируемая диафрагма, изменяющая расход нагретой жидкости, поступающей потребителю, и, соответственно, давление в рабочей камере.

Изобретение может быть также применено в качестве диспергатора, кавитационного смесителя, гомогенизатора, кавитационного стерилизатора жидких сред, химического реактора и т.п. аппаратов.

Использование предлагаемого способа и устройства нагрева жидкости дает, по сравнению с существующими способами, следующий технический результат:

позволяет упростить конструкцию нагревателей, которая, кроме того, статична, поэтому более надежна, долговечна, дешева и имеет повышенный ресурс в условиях действия кавитации, а также требует меньших эксплуатационных затрат;

предложенная технология более эффективна и экономична по сравнению с существующими, дает высокую производительность, имеет удобное регулирование температуры нагреваемой жидкости, использует прямое преобразование электроэнергии в тепло, позволяя тем самым экономить электроэнергии и обеспечивая более высокий коэффициент полезного действия;

является экологически чистым способом, работающим без выброса радиоактивного излучения и загрязнения окружающей среды;

имеет широкие функциональные возможности для применения в смежных областях.

Перспективы промышленного применения изобретения не вызывают трудностей, поскольку предлагаемый способ состоит из совместного действия двух, давно известных и широко применяемых в гидродинамике и электротехнике эффектов кавитации в вихревом потоке жидкости и электростатической индукции под воздействием электрического поля, а также не требует использования каких-либо, неизвестных современной промышленности, средств, материалов или элементов. Так, корпус устройства состоит из одной детали и легко отливается, например, из пластика на используемых в производстве пластмассовых изделий станках. Источники напряжения высокой частоты широко применяются в радиотехнике, технологиях высокочастотного и индукционного нагрева и других направлениях.

способ гидродинамического нагрева воды и установка для нагрева воды — патент РФ 2480682

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тепловых установок и нагрева жидкости в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве. Задачей изобретения является получение более энергоэффективного способа и экономичной установки для нагрева воды. Технический результат достигается в теплогенераторе, установленном в замкнутом контуре, при котором формируют вихревой поток воды, за счет преобразования создаваемого насосом напора, и ускоряют полученный поток в ускорителе движения воды, с последующим отводом получаемого в теплогенераторе тепла от выходящего потока воды к потребителю. При этом на входе в теплогенератор поток воды разрывают воздушной полостью в зоне ее фазового перехода, в которой обеспечивают соударение капель воды при ее выходе в конусах распыления. На входе корпуса теплогенератора образована воздушная полость, а улитка имеет форму логарифмической спирали, причем истечение жидкости из улитки в вихревую трубу осуществляется через полюс логарифмической спирали, а между всасывающим и напорным трубопроводами установлен центробежный насос и запорный вентиль. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения

1. Способ гидродинамического нагрева воды в теплогенераторе, установленном в замкнутом контуре, при котором в контуре формируют вихревой поток воды, за счет преобразования создаваемого насосом напора и ускоряют полученный поток в ускорителе движения воды, с последующим отводом получаемого в теплогенераторе тепла от выходящего потока воды к потребителю, отличающийся тем, что на входе в теплогенератор разрывают поток воды воздушной полостью.

2. Способ гидродинамического нагрева воды по п.1, отличающийся тем, что в воздушной полости обеспечивают соударение капель воды при ее входе в корпус через два конуса распыления.

3. Установка для нагрева воды, выполненная в виде замкнутого контура, содержащем теплогенератор, в нижнем торце корпуса которого имеется выходное отверстие, соединенное с трубопроводом всасывания, а также напорный трубопровод, соединенный с ускорителем движения воды, выполненным в виде улитки, соединенной с вихревой трубой и подсоединенной к верхнему торцу корпуса, отличающаяся тем, что на входе в корпус в потоке воды образована воздушная полость, улитка имеет форму логарифмической спирали, причем истечение жидкости из улитки в вихревую трубу осуществляется через полюс логарифмической спирали, а между всасывающим и напорным трубопроводами установлен центробежный насос и запорный вентиль.

4. Установка для нагрева воды по п.3, отличающаяся тем, что на напорном трубопроводе установлен снабженный запорным вентилем с ограничителем отвод на тепловые батареи, которые соединены через сливной трубопровод и второй ускоритель движения воды с верхним торцом корпуса теплогенератора на расстоянии от первой вихревой трубы не более диаметра трубы.

5. Установка для нагрева жидкости по п.4, отличающаяся тем, что ограничитель запорного вентиля, идущий к тепловым батареям, устанавливает следующее соотношение между расходом воды через насос и через тепловые батареи: R_бат/R_нас 1/100,
где R_бат — расход воды через тепловые батареи,
R_нас — расход воды через насос.

6. Установка для нагрева воды по пп.4 и 5, отличающаяся тем, что соотношение объема воды в тепловых батареях и в корпусе теплогенератора должно быть в следующих пределах:
С _бат/С_тп 4.

7. Установка для нагрева воды по п.3, отличающаяся тем, что корпус теплогенератора снабжен вакуумным насосом и установлен дополнительный трубопровод, идущий от воздушной полости в корпусе к трубопроводу всасывания.

8. Установка для нагрева воды по п.7, отличающаяся тем, что диаметр дополнительного трубопровода равен диаметру трубопровода всасывания.

9. Установка для нагрева воды по п.3, отличающаяся тем, что корпус теплогенератора выполнен из внешнего и внутреннего полых цилиндров с теплоизоляцией между ними.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для тепловых установок и нагрева воды в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве, строительстве, в частности в системах отопления зданий и сооружений, подогрева воды для производственных и бытовых нужд, сушки сельхозпродуктов.

Известны различные способы гидродинамического нагрева воды и созданные на их основе конструкции различных устройств и теплогенераторов, использующих для получения тепловой энергии изменения физико-механических параметров среды, например, давления и объема в движущемся потоке воды.

Например, известен способ гидродинамического нагрева жидкости по патенту РФ № 2156412, по которому нагрев достигается повышением аномальной генерации тепла за счет ударного гидродинамического торможения на встречных струях кавитирующей жидкости, вытекающей с большой скоростью из встречно-направленных соосных сопел.

Известен способ получения тепла по патенту РФ № 2165054, принятый за прототип, в котором тепло, нагревающее воду, получают путем формирования вихревого потока воды и обеспечения кавитационного режима его течения при резонансном усилении возникающих звуковых колебаний в этом потоке и подаче воды в поток при температуре 63-90°С.

Однако указанные известные способы недостаточно энергоэффективны.

Известен теплогенератор «Рязань» по авт. св. № 17039240, используемый для нагрева жидкости путем превращения механической энергии вращения рабочего колеса сначала в гидравлическую, а затем в тепловую. Из нагнетателя через напорный патрубок жидкость поступает в трубопровод. Затем часть ее направляется в струйный аппарат и через сопло и всасывающий патрубок возвращается в нагреватель. Другая часть жидкости направляется в теплообменник, где отдает часть тепла потребителю, затем отсасывается струйным аппаратом и с повышенным давлением, предотвращающим кавитацию, подается к нагнетателю. Нагревание происходит за счет потерь гидравлической энергии на вихреобразование и трение в потоке оборотной жидкости. Недостатками данной конструкции являются низкий КПД установки и повышенный уровень шума.

Наиболее близкое техническое решение к заявленной установке и принятое за прототип, это изобретение по патенту РФ № 2132517 «Теплогенератор и устройство для нагрева жидкости». Согласно этому изобретению устройство для нагрева жидкости содержит теплогенератор, насос, подающий и обратный трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, имеющим блок ускорителей движения жидкости в виде улиток, а к насосу присоединен напорный трубопровод. Судя из описания этого изобретения, в нем реализуются следующие источники тепла для нагрева воды:

— гашение волн воды от лопаток рабочего колеса насоса;

— гидродинамические турбулентные течения в параллельных вихревых трубах;

— акустическая кавитация;

— ударное воздействие вихревого потока воды на тормозное устройство.

Однако данное техническое решение слишком сложно по конструкции и в то же время недостаточно эффективно.

Задачей заявленного технического решения является получение более энергоэффективного способа гидродинамического нагрева воды и экономичной установки для нагрева воды, использующей предложенный способ.

Решение поставленной задачи обеспечивается получением такого технического результата как уменьшение теплоемкости воды при ее фазовом переходе в воздушной полости корпуса теплогенератора, т.е. при переходе из фазы с теплоемкостью 4200 Дж/кг°С в фазу с теплоемкостью 2100 Дж/кг°С. Кроме этого, дополнительными источниками тепла в заявленном способе и установке будут:

— центробежный насос;

— гидродинамические турбулентные течения в вихревых трубах;

— частичное использование эффекта Ранке в вихревых трубах в фазе с теплоемкостью 2100 Дж/кг°С;

— соударение капель при выходе воды в конусах распыления при выходе воды из вихревых труб напорной и сливной магистралей.

Таким образом, суммарная энергия (теплоемкость) заявленной установки будет составлять:

Q_акк=Q _н+Q_в.т.+Q_изб.+Q_р+Q _с,

где Q_н — тепловая энергия центробежного насоса;

Q_в.т. — тепловая энергия диссипации в вихревых трубах;

Q_изб. — избыточная тепловая энергия, связанная с переходом воды из фазы с C₁=4200 Дж/кг°С в фазу C₂=2100 Дж/кг°С;

Q_p — тепловая энергия эффекта Ранке в фазе C₂;

Q_c — тепловая энергия от соударения капель в корпусах распыления воды.

Указанная суммарная энергия (теплоемкость) достигается в способе гидродинамического нагрева воды, при котором в теплогенераторе, установленном в замкнутом контуре (магистрали), формируют (скоростной) вихревой поток воды за счет преобразования создаваемого насосом напора и ускоряют полученный поток в ускорителе движения воды, с последующим отводом получаемого в теплогенераторе тепла от выходящего потока воды к потребителю. При этом на входе в теплогенератор в потоке воды обеспечивают образование воздушной полости.

В частном случае заявленного способа в воздушной полости обеспечивают соударение капель воды при ее выходе через два конуса распыления.

Заявленный технический результат достигается в техническом решении установки для нагрева воды, выполненной в виде замкнутого контура (магистрали), содержащем теплогенератор, в дне (нижнем торце) корпуса которого имеется выходное отверстие, соединенное с трубопроводом всасывания, напорный трубопровод, соединенный с ускорителем движения воды, выполненным в виде улитки, соединенной с вихревой трубой и подсоединенной к верхнему торцу корпуса. Кроме того, на входе в корпус теплогенератора в потоке воды образована воздушная полость, улитка имеет форму логарифмической спирали, причем истечение жидкости из улитки в вихревую трубу осуществляется через полюс логарифмической спирали, а между всасывающим и напорным трубопроводами установлен центробежный насос и запорный вентиль.

В частном случае заявленного решения установки на напорном трубопроводе установлен снабженный запорным вентилем с ограничителем отвод на тепловые батареи, соединенные через сливной трубопровод и второй ускоритель движения воды с верхним торцом корпуса теплогенератора на расстоянии от первой вихревой трубы не более диаметра трубы.

В другом частном случае заявленной установки ограничитель запорного вентиля, идущий к тепловым батареям, устанавливает следующее соотношение между расходом воды через насос и через тепловые батареи:

R_бат/R_нас 1/100,

где R_бат — расход воды через тепловые батареи,

R_нас — расход воды через насос.

В третьем частном случае заявленной установки соотношение объема воды в тепловых батареях и в корпусе теплогенератора должно быть в следующих пределах: С_бат /С_тп 4.

В четвертом частном случае корпус теплогенератора снабжен вакуумным насосом и установлен дополнительный трубопровод, идущий от воздушной полости корпуса к трубопроводу всасывания.

В пятом частном случае — диаметр дополнительного трубопровода равен диаметру трубопровода всасывания.

В шестом частном случае — корпус теплогенератора выполнен из внешнего и внутреннего полых цилиндров с теплоизоляцией между ними.

Для пояснения сущности предлагаемого технического решения установки для нагрева воды прилагается ее принципиальная схема, изображенная на одном листе (фигура).

Установка для нагрева воды, показанная на фигуре, выполнена в виде замкнутого контура, в котором имеются теплогенератор, корпус 1 которого состоит из внешнего и внутреннего полых цилиндров с теплоизоляцией между ними, в корпусе образованы воздушная 2 и водяная 3 полости. На верхней крышке корпуса установлен вакуумный насос 4 и клапан 5 сброса избыточного давления, а также подведены две вихревые трубы 6, идущие от логарифмических улиток 8. На первой вихревой трубе 6 установлен термоманометр 7. Поток воды в улитки поступает от напорного 9 и сливного 10 трубопровода, идущей от тепловых батарей 11, на входе которых установлен запорно-регулирующий вентиль 12. Второй запорно-регулирующий вентиль 13 установлен на напорном трубопроводе 9 после выхода из центробежного насоса 14, в который вода поступает по трубопроводу всасывания 16, идущего от корпуса теплогенератора 1. Воздушная полость 2 теплогенератора соединена с трубопроводом всасывания 16 дополнительным трубопроводом 15. Теплогенератор оборудован уровнемером 17.

Перед началом работы вся замкнутая магистраль, включая корпус теплогенератора, заполняется водой. Затем производится слив воды из корпуса 1 до определенной отметки на уровнемере 17 для образования воздушной полости 2, вихревых трубах 6 и логарифмических улитках 8, закрывается запорно-регулирующий вентиль 12, а вентиль 13 открыт до ограничителя. Эта степень открытия вентиля соответствует заданной точке расходно-напорной характеристики центробежного насоса 14.

После включения насоса 14 начинается циркуляция и нагрев потока воды по замкнутому контуру: вода из корпуса 1 теплогенератора по трубопроводу всасывания 16 поступает к насосу 14 и по напорному трубопроводу 9 через логарифмические улитки 8 и вихревые трубы 6 распыляется в воздушной полости 2 теплогенератора. При достижении в первой вихревой трубе 6 температуры кипения после некоторой выдержки открывается до ограничителя вентиль 12, ведущий к тепловым батареям 11, и начинается функционирование установки для нагрева воды в штатном режиме. При этом степень открытия вентиля 12 будет соответствовать заданному расходу через тепловые батареи. Энергоэффективность работы установки можно определить по формуле:

=Q_акк/N_н,

где — энергоэффективность,

Q_акк — полученная тепловая энергия,

N_H — энергия, потребляемая насосом.

Опытные образцы установки для нагрева воды успешно прошли испытания совместно с тепловыми батареями водяного отопления.

полная классификация и сравнительный обзор всех типов водогреев

Если жилье не подключено к централизованной системе горячего водоснабжения, то без водогрея не обойтись. Отсутствие ГВС многие из нас воспринимают как катастрофу. Не зря нагреватели воды так востребованы на отечественном рынке. Их устанавливают и в коттеджах, и в квартирах. Нужно лишь выбрать наиболее подходящий под конкретные нужды прибор.

В этой статье рассмотрим существующие виды водогреев, их основные характеристики, преимущества и недостатки. Также проведем сравнительный анализ водонагревателей, чтобы выяснить, какому варианту отдать предпочтение, учитывая условия проживания и свои потребности.

Содержание статьи:

Виды водонагревателей по источнику энергии

Прежде чем выбирать нагреватель для горячей воды, необходимо определиться с источником тепла для нагрева. Чаще всего это газ либо электричество.

Но возможны и агрегаты, работающие на жидком или твердом топливе. Только обойдутся такие нагревательные устройства дороже первых двух вариантов.

Газ дешевле электричества, однако газовое водонагревательное оборудование дороже электрического в монтаже и эксплуатации – выбирать подобную технику следует вдумчиво

По типу используемого энергоносителя водогреи делятся на:

• газовые;
• электрические;
• .

В первых двух случаях вода нагревается в результате сжигания газа либо работы ТЭНа. Третий вариант – это система из котла и подключаемого к нему через змеевик бойлера-накопителя. При этом основное котельное оборудование в такой связке может быть газовым, твердотопливным, электрическим и т.д.

Среди достоинств использования газа числятся:

• дешевизна топлива;
• срок службы оборудования в 10–15 лет;
• высокая производительность и экономичность техники.

Но за эти плюсы приходится платить необходимостью приглашать мастера для подключения газового оборудования и обязательностью обустройства дымохода. Плюс потребуется наличие подсоединения к трубе с газом. Подключать водонагреватель от баллона не рекомендуется. Баллонное топливо заведомо дороже трубопроводного аналога.

Газовые водонагреватели бывают с открытой атмосферной и надувной горелкой. У первых тяга естественная, а у вторых – принудительная. Любой из этих вариантов требует больших первоначальных затрат на оборудование и монтаж, но потом быстро окупается за счет дешевизны природного газа.

Из преимуществ электрического водонагревателя следует выделить:

• сравнительно низкую стоимость оборудования;
• малый вес и небольшие габариты водогрея;
• минимальный риск пожаров и взрывов;
• возможность самостоятельной установки нагревателя.

Основной минус водогрея на электроэнергии – ограничение по мощности. Если нагреватель воды требуется для семьи из 4–5 и более человек, то лучше предпочесть газовую технику.

Если выбирается газовый нагреватель воды, то следует максимум внимания уделить имеющимся в нем автоматическим системам безопасности. Газ взрывоопасен – чем больше в таком оборудовании элементов защиты, тем лучше

Типы водогреев по способу нагрева

Все бытовые водонагреватели подразделяются на два типа – проточные либо накопительные. Первые позволяют быстрее получить горячую воду, а вторые более экономичны.

Накопительные водогреи имеют бак объемом до 400 литров, в котором вода сначала подогревается до требуемой температуры, а уже потом подается в систему ГВС

Проточные обогреватели отличаются простотой конструкции. Если они работают от электросети, то достаточно подать на такой нагреватель напряжение и холодную воду – и из крана сразу бежит теплая вода для умывания и мытья посуды.

Вариант #1 — проточный вид водонагревателя

Чаще всего проточные нагреватели встречаются в . Внутри них установлен ТЭН с большой площадью теплообмена.

Достоинства проточный водонагреватель имеет следующие:

1. Компактность прибора.
2. Нагрев воды только в момент ее потребления.
3. Простота схемы подключения труб ГВС и ХВС.
4. Отсутствие ограничений по месту монтажа водогрея.
5. Отсутствие шумов при работе.
6. Моментальный нагрев используемой воды.

Но в продаже есть также и подобного типа.

Среди минусов проточных водонагревателей следует упомянуть:

• прямую зависимость от наличия и бесперебойности источника тепла;
• отсутствие аккумулирующей способности;
• высокую вероятность образования накипи на теплообменнике.

Если газ либо электричество перестанут поступать на такой нагреватель, то горячей воды не будет. В накопительном бойлере она нагревается заранее и при отключении питания остается в течение некоторого времени теплой внутри. В проточном приборе она нигде не накапливается.

Главная особенность проточных водогреев – необходимость их подключения к централизованному холодному водоснабжению, брать такие модели на дачу не стоит

Вариант #2 — накопительный тип водогрея

Нагреватели накопительного типа могут работать как от централизованного ХВС, так и от автономного источника холодной воды. По устройству они напоминают термос с подогревом. Накопитель этот имеет теплоизоляцию, что позволяет ему сохранять тепло в течение нескольких часов, не тратя энергию на подогрев.

Чем больше объем бака, тем дольше нагревается в нем вода. Например, для нагрева емкости в 100 литров до 60–70 градусов потребуется 2–3 часа

Среди достоинств накопительных нагревателей:

• экономичность и меньшее энергопотребление;
• стабильность горячего водоснабжения;
• большой объем запасенной и нагретой воды.

Электрический накопительный водогрей емкостью в 100–150 литров потребляет порядка 1,5 кВт. Нагрев воды в нем происходит постепенно, поэтому больших мощностей ему не требуется. Трехфазные сети здесь обычно не нужны. Достаточно будет подключения к обычной бытовой розетке.

Накопительные водонагреватели подразделяются на:

• безнапорные;
• напорные.

Первые имеют небольшой бак в 10–50 л и предназначены для водоснабжения одной или двух водоразборных точек. Вторые более вместительны, рассчитаны только на подключение к централизованному ХВС и предусматривают установку насоса на подачу ГВС к нескольким сантехническим приборам в доме.

Бойлер устроен так, что холодная вода в него поступает снизу, а отбор горячей производится сверху – это дополнительно снижает расход энергии на нагрев

Бак водонагревателя изготавливается из нержавейки, покрываемой:

1. Стеклокерамикой (стеклофарфором).
2. Титановой эмалью.
3. Обычной эмалью или глазурью.

Наиболее долговечен бак с титановой эмалью. Однако и стоит он дороже остальных аналогов. Стеклокерамика не подвержена коррозии, но при высокой температуре имеет тенденцию к растрескиванию, что приводит к выходу накопителя из строя.

Сама нержавейка спокойно переносит тепловое расширение, но рано или поздно начинает ржаветь. Если защитный слой на ней потрескался, то бак можно смело менять. Долго он после этого не прослужит.

Детальные рекомендации по выбору накопительного водонагревателя мы привели в другой .

Еще один обязательный элемент бойлера – магниевый анод. Он защищает корпус бака изнутри от коррозии и накипи. Это расходный материал, который требуется менять минимум раз в год. Однако экономить на нем не рекомендуется. Производить замену из-за неисправности нагревательного элемента внутри или полностью бойлера выйдет заведомо дороже.

Производители дают гарантию на подобный бак 4–5 лет. Но если магниевый анод неисправен или его нет, то накопитель прослужит от силы год. Высокие температуры и жесткая вода сделают свое “ржавое” дело.

Чтобы узнать больше информации о поломках водонагревателя и способах их устранения переходите, пожалуйста, по этой .

Сравнение нагревателей для ГВС

При выборе водонагревателя следует сравнивать в техпаспорте следующие параметры моделей:

1. Тип источника энергии – электричество либо газ.
2. Время нагрева воды.
3. Объем бака (для накопительных бойлеров).
4. Характеристики электропитания (для электрических водонагревателей).
5. Производительность в литрах/минуту (для проточных устройств).
6. Максимальная температура нагрева – от 50 до 80 °С.
7. Тип прибора по расположению.
8. Особенности подключения.

Проще всего самостоятельно электрический проточный нагреватель мощностью до 4–5 кВт. К нему надо лишь подсоединить пару шлангов на вход ГВС и выход ГВС, а после включить прибор в электросеть.

Чтобы подключить газовый водонагреватель, придется приглашать специалиста снабжающей организации – самостоятельно подключать подобное оборудование запрещено

По способу расположения водогреи бывают:

• горизонтальными;
• вертикальными;
• комбинированными.

Их крепят на стене, ставят на полу либо встраивают в шкафы. При этом бойлеры-накопители с большим баком выпускаются только в напольном исполнении. Не каждая стена способна выдержать значительный вес такого водогрейного оборудования и воды в нем. Подробнее об установке и подключении накопительной модели мы говорили в .

Для каждого конкретного случая можно сейчас найти свой оптимальный вариант. Модельный ряд современных водогреев огромен.

Если водонагреватель нужен в качестве подстраховки на случай отключения горячей воды, то стоит взять недорогую и компактную модель проточного типа. Иные вариации в такой ситуации будут избыточными.

Для дачи рекомендуется брать небольшой накопительный бойлер с баком в 30–50 л – его вполне хватит для умывания по утрам, принятия душа и мытья посуды в кухонной раковине

Если семья состоит из трех человек, то ей потребуется накопитель объемом 100–120 л. Устанавливать в таком случае проточный прибор не стоит из-за большого расхода воды и потребления электроэнергии. При этом если водонагреватель необходим в крупный коттедж и есть газовая магистраль, то оборудование на газу будет вне конкуренции.

Для большой семьи также можно взять бойлер совмещенного типа – накопитель плюс проточный теплообменник. Если первый в какой-то момент полностью опустошается, то в работу в нем включается второй. Это позволяет избежать ожидания пока бак наполнится и нагреется. При этом расход электроэнергии снижается за счет наличия и регулярного использования как раз накопительного бойлера.

Чем мощнее водонагреватель, тем он производительней и быстрее дает воду требуемой температуры. Однако вместе с тем растет его потребление электроэнергии и газа. Особенно это актуально для электрических нагревателей. Одно дело подключать подобный прибор к имеющейся в ванной комнате или на кухне розетке 220 Вольт, а совершенно другое – тянуть для него отдельный трехфазный кабель.

Выводы и полезное видео по теме

Плюсы и минусы различных водогреев:

Советы по выбору и монтажу нагревателя воды:

Выбирая водонагреватель, следует ориентироваться на объемы потребляемой воды и доступность того или иного источника энергии для работы такого прибора.

При небольшом водопотреблении достаточно будет проточного электронагревателя. Но для большой семьи в коттедж лучше всего ставить накопительный аналог на газу.

А какой вид водонагревателя используете вы? Довольны ли вы его характеристиками или задумываетесь о замене?

Если вы только подбираете себе подходящий вариант водогрея и хотите уточнить ряд нюансов, задавайте вопросы нашим экспертам и другим посетителям сайта в блоке комментариев под этой статьей.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019) | Другая бытовая техника | Блог

Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.

Бойлеры косвенного нагрева дороже электрических и газовых аналогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:

— Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.

— Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.

— Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.

Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева.

— Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.

Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.

Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.

Устройство бойлеров косвенного нагрева

Устроен бойлер косвенного нагрева весьма просто – внутри бака проходит спиральный теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель от источника тепла (обычно – газового котла). Теплоносителем может быть как дистилированная вода, так и специальные жидкости (этиленгликоль, пропиленгликоль, антифриз и т.д.). Задача теплоносителя — эффективно перенести тепло от его источника (котла) до бойлера.

Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.

Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.

Горячее водоснабжение с рециркуляцией

Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.

При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.

Характеристики бойлеров косвенного нагрева

Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для «обратки». Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.

Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.

С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.

где Т – время прогрева в часах, V-объем бака в м³, Δt – перепад температур, W- тепловая мощность бойлера в кВт, 0,00117 – коэффициент для согласования единиц измерения. Однако имейте в виду, что приводимая в параметрах тепловая мощность бойлера зависит от температуры теплоносителя и горячей воды – для расчета паспортной мощности чаще всего берутся значения 80°С и 45°С соответственно. Но могут быть и другие величины и при сомнениях следует обратиться к документации на бойлер. При изменении любой из температур значение тепловой мощности бойлера также меняется. Некоторые производители приводят таблицы со значениями тепловой мощности для различных температур теплоносителя и горячей воды.

Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux.

Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.

Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.

ТЭН может быть полезен в следующих случаях:

— Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.

— Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.

— При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:

где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.

Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.

Максимальная температура нагрева определяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.

Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.

Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.

Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.

Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.

При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5…2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.

А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.

Варианты выбора бойлеров косвенного нагрева

Для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди бойлеров с полезным объемом 80 – 150 л.

Для семьи в 4-6 человек объем бака потребуется побольше – 200 – 300 л.

Если вы хотите, чтобы вода в кране была горячей сразу после того, как вы его открыли – вам нужна система ГВС с рециркуляцией и бойлер косвенного нагрева с соответствующей опцией.

Наличие ТЭНа в бойлере косвенного нагрева гарантирует наличие горячей воды, даже если основной источник тепла по каким-то причинам будет отключен или окажется неспособен нагреть воду до нужной температуры.

Бойлер с магниевым анодом проработает дольше за счет дополнительной защиты от коррозии – только не забывайте его периодически менять.

Как выбрать электронагреватель для воды: помогаем определиться с критериями

Плановое отключение горячей воды нередко застает нас врасплох. Чего уж говорить о внеплановом отключении — когда внезапно выясняется, что горячей воды нет в самый неподходящий момент (а «подходящих» моментов для таких событий, как мы знаем, не бывает в принципе).

Застраховаться от подобной неприятности можно, установив электрический нагреватель для воды. Также электрические нагреватели нередко используются в случае, если качество горячей воды оставляет желать лучшего (например, не устраивает напор воды или, скажем, у кого-то из домашних появилось раздражение кожи в ответ на состав воды).

Ну и, конечно, без электрических нагревателей не обойтись там, где горячей воды нет в принципе — например, на даче, где источником воды является колодец.

Электрический водонагреватель Bosch Tronic 1000T ES 100

Давайте взглянем на наиболее распространенные типы электрических водонагревателей и определимся, как подобрать наиболее подходящую модель в зависимости от поставленных задач.

Проточные нагреватели и накопительные (бойлеры)

Основное отличие между проточными водонагревателями и накопительными (бойлерами) можно выделить уже из самого названия: проточный нагреватель нагревает воду «в режиме реального времени» — пока она проходит сквозь нагревательную систему. Накопительный — накапливает воду, нагревает ее, после чего отдает потребителю по мере необходимости.

Конструктивно накопительный водонагреватель представляет собой герметичный бак, в который автоматически подается вода из водопровода. Внутри бака находится тэн (нагревательный элемент), который доводит холодную воду до температуры, установленной с помощью панели управления, и поддерживает ее на одном уровне. Когда вода расходуется, на ее место доливается новая из водопровода.

Проточные водонагреватели выглядят куда более компактно: они представляют собой короб, под крышкой которого прячется электронагреватель. В таком нагревателе нет специального бака для хранения воды, вода нагревается непосредственно в процессе прохождения через нагревательный элемент. Такие водонагреватели часто используются в малогабаритных квартирах, где нет места для размещения бойлера, либо там, где установка бойлера нецелесообразна.

Плюсы и минусы каждого типа нагревателей

У каждого из типов водонагревателей есть свои особенности, свои плюсы и минусы. Давайте назовем наиболее важные из них.

Бойлеры

• Плюсы:
  • бойлер не создает повышенной нагрузки на электросеть, поскольку его мощность в среднем существенно ниже, чем мощность проточных водонагревателей
  • накопительный нагреватель способен «раздавать» горячую воду на всю квартиру (т. е. на несколько источников потребления воды — несколько кранов)
  • нагретая вода будет сохранять температуру в течение некоторого времени, и воспользоваться ею можно будет даже в случае, если электричество вдруг отключили
• Минусы:
  • нагрев воды не происходит мгновенно: после расхода значительной части нагретой воды (или полного опустошения бойлера) придется подождать от несколько десятков минут до 1-2 часов, пока поступившая из водопровода вода снова нагреется
  • бойлер занимает немало места и весит тоже немало, поэтому для него не только нужно выделить место, но также потребуется специальный монтаж (надежное крепление и надежная стена)
  • нагревательный элемент бойлера страдает от образования накипи и может потребовать очистки

Проточные нагреватели

• Плюсы:
  • проточный нагреватель окажется более прост в монтаже и установке
  • также он не будет занимать много места: его можно установить буквально в любом помещении
  • нагрев воды окажется быстрым: достаточно открыть кран
  • вода не будет застаиваться (всегда окажется свежей), ее не придется сливать в случае, если нагреватель не предполагается использовать в течение длительного времени
• Минусы:
  • температура «горячей» воды оказывается ограничена мощностью прибора и зависит от температуры воды в водопроводной системе — то есть чем холоднее вода на входе, тем она холоднее и на выходе
  • мощность проточного водонагревателя довольно высока, так что для его подключения в доме потребуется не только выделенная электрическая линия, но и наличие определенного запаса по мощности
  • один прибор способен обслужить только одну точку набора воды, не получится использовать прибор для подачи воды на несколько кранов

Основные характеристики накопительных нагревателей (бойлеров)

Как мы уже упомянули выше, бойлер удобен в случае, если есть необходимость запасти большое количество горячей воды. К тому же, такой нагреватель станет единственным решением в случае, когда установить проточный бойлер не представляется возможным (например, из-за того, что электропроводка не справится с нагрузкой).

Одна из ключевых характеристик бойлеров — это объем. Вторая по важности — мощность, и, как следствие — время, за которое прибор сможет нагреть воду до заданной температуры. Все эти параметры можно узнать в технической документации на прибор, поэтому выбирать бойлер исключительно по внешнему виду — не лучшая идея.

Для одного человека, экономно расходующего воду, будет достаточно бойлера объемом 30 литров. Для двух человек рекомендуется обратить внимание на модели от 50 литров, для трех — от 80 литров и т. д.

Thermex ERS 80 H Silverheat объемом 80 литров

Накопительный бойлер не оказывает большой нагрузки на сеть, потребляет меньше электроэнергии, а главное — не нуждается в специальном подключении, если его мощность составляет менее 3 кВт. Во многих случаях его можно включить в обычную розетку, не затрудняя себя проведением отдельной электрической линии (хотя, конечно, если установка бойлера запланирована на этапе ремонта, лучше предусмотреть возможность безопасного подключения заранее).

Установка бойлера также незамысловата: необходимо обеспечить заземление, в некоторых случаях — редуктор для компенсации повышенного давления в водопроводной магистрали, а также установить предохранительный клапан для защиты водонагревателя от излишнего давления в баке и для слива воды. Отметим, что все эти элементы, скорее всего, придется приобретать отдельно. В случае, если бойлер долго не используется, воду из него рекомендуется слить.

Бойлер устроен так, что холодная вода поступает через трубу внизу, после чего она нагревается в тэне до заданной температуры и «отдается» сверху. Температура воды, поступающей из бака, оказывается стабильной. Нагреватель такого типа самостоятельно выключается при нагревании воды до нужной температуры, и включается снова при ее остывании.

Большую роль играет теплоизоляция прибора — от этого зависит, как скоро потребуется подогревать остывшую воду.

Современные бойлеры могут управляться механическим способом (такое решение наиболее простое) либо электронным — с возможностью «умного» регулирования управления нагревом, автоматического включения и отключения и т. п.

Водонагреватель накопительный Ariston Velis PW 50 литров

Долговечность работы бойлера зависит от ряда конструктивных особенностей. В первую очередь это, конечно, материал, из которого сделана внутренняя емкость нагревателя. Наиболее простые бойлеры сделаны из металла, другие могут иметь защитное эмалированное покрытие. Для защиты применяется и стеклокерамика. «Слабым» местом у многих бойлеров является сварной шов — именно в этом месте нередко случаются протечки. Увы, но сделать прогнозы относительно надежности этого элемента соединения вряд ли возможно: при выборе той или иной модели приходится руководствоваться личным опытом либо отзывами пользователей, которые уже приобрели такой бойлер ранее.

Нагреватель у бойлера состоит из, собственно, тэна и термостата, отвечающего за контроль температуры. Тэн может быть как открытым (и непосредственно контактировать с водой), так и закрытым (защищенным от контакта с водой). Их также иногда называют «мокрым» и «сухим».

Открытый тэн обеспечит высокую скорость нагрева воды, окажется доступным по цене, а также зачастую является универсальным и подойдет для разных моделей бойлеров. Зато на нем образуется накипь, а следовательно — он потребует периодической чистки или замены.

Закрытый тэн обеспечит более долгий срок работы и является более безопасным в том, что касается потенциальной опасности поражения током (например, в случае, если бойлер потек). Такой тэн оказывается помещен в специальную колбу, заполненную кварцевым песком или маслом. Закрытый тэн имеет больший эксплуатационный срок, но и существенно повышает стоимость водонагревателя.

Термостат позволяет бойлеру автоматически включаться и отключаться. На передней панели иногда можно увидеть датчик нагрева воды. Он бывает электронный или механический (в виде стрелки). Таким образом всегда можно узнать, какова температура воды внутри бойлера.

Важным элементом бойлера является магниевый анод — штырь из металла с нанесенным сплавом магния. Этот элемент защищает другие детали бойлера, беря на себя основной «удар» при борьбе с некачественной водой — он нейтрализует воду, забирая в себя соли и преобразует налет в мягкую накипь. В противном случае накипь оседала бы на тэне.

Магниевый анод

При эксплуатации бойлера от 15 месяцев следует извлечь анод и проверить его на износ. После этого срока эксплуатации анод, вероятно, будет достаточно сильно изношен и его следует заменить. Отметим, что, как правило, аноды выпущенные для одной модели бойлера не подойдут для другой модели. «Мокрый» медный тэн — это что-то наподобие кипятильника, он быстро покрывается накипью, понижающей его теплопроводность.

Нагревательный элемент в комплекте с анодом

Наконец, упомянем о существовании компактных безнапорных бойлеров небольшого объема (например, 5 литров). Такие накопительные водонагреватели в большинстве случаев нужны для систем, где вода подается с помощью насосов по мере включения (например, в дачном доме). То есть давление воды внутри бака не превышает внешнего атмосферного давления. Такой бойлер монтируется непосредственно под раковиной и без труда способен обеспечить теплой водой одну точку.

Основные характеристики проточных нагревателей

Как мы уже говорили, проточные электрические нагреватели гораздо компактнее бойлеров, однако их мощность окажется существенно выше. А следовательно — для их установки нужно провести отдельную электрическую линию, а также установить отдельный автомат. Ну а во многих домах и квартирах (там, где нет достаточного запаса по входной мощности) установить подобный нагреватель и вовсе не представляется целесообразным: в худшем случае он будет «выбивать пробки», в лучшем — сможет работать лишь при отсутствии другой нагрузки (т. е. при выключенных чайниках и прочих мощных электроприборах).

Электрический проточный водонагреватель Eldom Betta 6,5 кВт

Принцип эксплуатации проточных водонагревателей сводится к омыванию тэна тонкими струями, которые успевают нагреться до требуемой температуры. Электрические проточные водонагреватели производят горячую воду в неограниченном объеме и доводят её до горячего состояния практически сразу после включения. Реальный опыт эксплуатации показывает, что для обеспечения горячей водой не более двух точек (к примеру, кухня и душ) вариант проточного типа окажется наиболее простым решением (конечно, если нет цели сэкономить на расходе электричества). Однако для нормальной работы необходим достаточный напор — не менее 0,4 атм. Для бытовых нужд на кухне достаточно 3—6 кВт мощности, а для душа и ванн лучше ориентироваться на 8—11 кВт.

В отличии от накопительных нагревателей (бойлеров), которые работают от обычной однофазной электросети в 220 В и 230 В, многие проточные водонагреватели (особенно модели, мощность которых превышает 8 кВт), допускают подключение к сетям 220/380 В. При возможности более благоприятным будет выбор трехфазного напряжения, в котором нагрузка равномерно распределяется на три фазы.

Основные характеристики проточных нагревателей, таким образом, это мощность и объем воды, который прибор способен прогреть за единицу времени. Этот параметр указывается в документации и выглядит как параметр типа «4 литра в минуту». Второй важный параметр — максимальная температура воды, которую может выдать прибор. Этот параметр также указан в инструкции (как правило, он не превышает 60 градусов).

Многие нагреватели при этом оснащены ограничителем потока, не позволяющего подать слишком много воды (чтобы прибор успевал нагревать воду). Но при слабом напоре такой ограничитель может стать причиной несрабатывания датчика потока, активирующего нагрев. А следовательно — при покупке такого устройства будет нелишним проверить, соответствует ли напор воды в водопроводе установленным нормам. Возможно, придется установить дополнительный насос.

Электрический проточный водонагреватель Atlantic Ivory IV202 5,5 кВт

Наконец, упомянем, что проточные нагреватели, как и бойлеры, могут быть оснащены электронной системой управления, существенно повышающей комфорт от эксплуатации устройства и позволяющей гораздо более точно регулировать параметры работы прибора.

Выводы

В целом выбрать электрический нагреватель для дома или дачи довольно легко. Дело в том, что выбор во многом оказывается ограничен такими параметрами, как способ подачи воды (центральное водоснабжение или насос), давление (напор) воды в трубах и возможности электрической сети. Многие приборы автоматически не подойдут по тем или иным параметрам (окажутся слишком мощными либо потребуют проведения трудоемких подготовительных работ).

Не удивительно, что многие останавливают свой выбор на самом простом решении, требующем минимум усилий при подключении — установке обычного накопительного нагревателя-бойлера подходящего объема. Проточные нагреватели пользуются куда меньшей популярностью (во многом из-за повышенной нагрузки на электрическую сеть). Однако в случае, когда установка нагревателя планируется на стадии ремонта, именно они могут оказаться оптимальным решением, поскольку позволяют получить горячую воду сразу же, без предварительного ожидания.

Как выбрать электрический водонагреватель (2018) | Другая бытовая техника | Блог

Электрические водонагреватели, изначально предназначенные для частных домов, сегодня все чаще можно встретить и в городских квартирах. Благодаря оставшейся с советских времен практике летних отключений горячей воды, миллионы городских жителей ежегодно оказываются перед выбором: начать закаливаться холодными душами, мыться по старинке ковшиком, кипятя воду на газовой плите, или не мыться вообще.

Или – купить и установить электрический водонагреватель.

Цены на водонагреватели начинаются со вполне доступных сумм, что многих подталкивает в сторону последнего варианта решения проблемы, но поговорка «скупой платит дважды» верна и в этом случае. Малая мощность и небольшой объем дешевого водонагревателя не позволят не то, что принять душ, но даже умыться с комфортом. А простая его конструкция приведет к быстрому выходу из строя.

Поэтому выбирать водонагреватель нужно по его параметрам, хорошо представляя, для чего и как вы его будете использовать. Неплохо также перед выбором узнать жесткость воды – той, которую вы собираетесь греть.

Характеристики электрических водонагревателей

По видуводонагреватели разделяются на накопительныеи проточные.

Накопительные водонагреватели нагревают до заданной температуры некоторый объем воды, который хранится в бойлере и расходуется по необходимости. При расходе нагретой воды в бойлер поступает холодная, температура в бойлере падает, что приводит к автоматическому включению ТЭНа.

Проточные водонагреватели греют протекающий сквозь них поток воды.

Оба вида имеют свои преимущества и недостатки.

Накопительные водонагреватели занимают много места и имеют ограниченный объем бойлера – как только он израсходуется, вода из крана потечет холодная. Мощность их невысока, и греть протекающий поток воды они неспособны. На повторный нагрев всего объема воды может уходить до нескольких часов.

Зато даже самый маленький накопительный водонагреватель можно приспособить для разбора воды несколькими потребителями – пока не закончится накопленная горячая вода, она будет течь с нужным напором из любого крана в квартире.

Проточные водонагреватели просты в монтаже, компактны и могут быть размещены даже прямо над раковиной. Но для быстрого прогрева требуемого в быту потока воды они должны обладать приличной мощностью, что не всегда допустимо.

Так, для принятия душа требуется поток примерно 10л/мин. Чтобы нагревать на 30 градусов воду, текущую с такой скоростью, нагреватель должен иметь мощность около 20 кВт, что сразу делает невозможным использование подобных нагревателей в большинстве квартир и частных домов. Максимально допустимая мощность в квартирах многоквартирных домов – 7 кВт, и это только в домах с электрическими плитами. В домах с газовыми плитами на квартиру выделяется 3-4 кВт, а в домах старой постройки и того меньше.

Кроме того, если в вашей сети водоснабжения давление непостоянно, то температура на выходе проточного водонагревателя будет все время меняться. Давление увеличилось, напор возрос, вода течет холодная. Давление упало — вода обжигающе-горячая. Точно регулировать температуру на выходе умеют немногие модели, поэтому придется часто подкручивать вентиль смесителя.

Объем бака имеет большое значение для накопительных водонагревателей. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без долгого ожидания прогрева бойлера после предыдущего использования.

Но имейте в виду, что чем больше объем бака, тем больше времени потребуется на его нагрев, так как мощность ТЭНов большинства водонагревателей примерно одинакова и редко превышает 3 кВт.

Внутреннее покрытие бака для горячей воды необходимо для его защиты от коррозии.

Наилучшую защиту обеспечивают баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место баков из «нержавейки» — сварной шов, который чаще всего выполняется металлом, подверженным коррозии.

Эмалированные баки и баки со стеклокерамическим покрытием сходны по эксплуатационным характеристикам и также обеспечивают неплохую защиту – миф о разрушении защитного слоя под воздействием перепадов температуры – не более чем миф (разумеется, если не наливать в замороженный бак кипящую воду).

Другое дело, что качество покрытия может быть разным и стеклокерамика известного производителя – совсем не то же самое, что стеклокерамика безымянного «китайца».

В остальном же эмаль и стеклокерамика серьезно уступают «нержавейке» только в одном – устойчивости к механическим повреждениям. Сам бак нагревателя, как правило, отделен от корпуса слоем мягкой теплоизоляции, которая может защитить бак от повреждений, но при сильных ударах на покрытии могут появиться микротрещины, в которых впоследствии разовьется коррозия. Поэтому при покупке нагревателя с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь нагреватель от ударов.

Многие производители для защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод, взаимодействующий с кислородом воды и защищающий внутреннюю поверхность бака. Этот элемент защитит бак, даже если покрытие будет повреждено, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года, независимо от состояния защитного покрытия.

Если вы хотите, чтобы нагреватель проработал долго и без лишних хлопот, обязательно обратите внимание на наличие «сухого» ТЭНа. Особенно, если у вас жесткая вода – в этом случае «сухой» ТЭН просто необходим.

В обычных моделях ТЭН находится прямо внутри бойлера и непосредственно контактирует с нагреваемой водой. При этом на нем оседает накипь, что может довольно быстро привести к выходу нагревателя из строя, к протечке ТЭНа и к тому, что вся накопленная вода окажется на полу.

Чтобы избежать этого, можно производить периодическую очистку ТЭНа от накипи (2 раза в год при жесткой воде, раз в 1-2 года – при нормальной).

Либо приобрести нагреватель с «сухим» ТЭНом – конструкция такого нагревателя не предусматривает контакта ТЭНа с водой, он находится в металлической колбе или трубке. Разумеется, накипь при этом никуда не девается, она оседает на наружной поверхности колбы. Но из-за большей толщины металла и большей площади соприкосновения с водой это не ведет к быстрому прогару, поэтому нагреватели с «сухим» ТЭНом могут проработать в десятки раз дольше, чем их аналоги с «мокрым» ТЭНом.

Номинальная мощность определяет, как быстро нагреватель будет греть воду. Для накопительного нагревателя – чем больше мощность, тем быстрее прогреется весь бак и из крана снова потечет горячая вода. И если для нагревателя с небольшим баком (15-30 л) разница во времени нагрева у маломощных и мощных нагревателей составляет 10-30 минут, то у объемных нагревателей (80-100 л) разница во времени прогрева уже может составлять несколько часов. Если позволяют проводка и допустимая мощность, имеет смысл вместо одного большого нагревателя на 3 кВт установить два поменьше такой же мощности – это вдвое сократит время ожидания горячей воды, если она вдруг закончилась.

Некоторые нагреватели оборудованы двумя ТЭНами и имеют режим ускоренного нагрева. При поступлении большого объема холодной воды и резкого падения температуры можно включить оба ТЭНа, увеличивая скорость нагрева воды. А в режиме поддержания температуры работает только один ТЭН. Такой режим работы нагревателя снижает нагрузку на сеть. Нагреватели, снабженные автоматикой, способны самостоятельно подключать/отключать второй ТЭН.

Для проточного нагревателя – чем больше мощность, тем больший напор нагретой воды он сможет обеспечить.

Проточный водонагреватель мощностью 3 кВт сможет нагреть «до теплоты» только тоненькую струйку воды – где-то на 1,5 л/мин. Умыться и почистить зубы еще получится, а вот что-то еще – уже нет.

Проточный водонагреватель мощностью 5-7 кВт можно использовать для мытья посуды, но душ будет не очень комфортен – и вода прохладная, и напор слабоват.

В продаже есть проточные нагреватели большей мощности, но, к сожалению, для их установки потребуется отдельная проводка – а иногда и трехфазная. Впрочем, если вы являетесь счастливым обладателем трехфазного питания с большой допустимой мощностью потребления, то установка проточного водонагревателя мощностью 15-20 кВт обеспечит вам горячую воду с нормальным напором в практически неограниченном количестве.

При покупке нагревателя в городскую квартиру – особенно накопительного нагревателя и особенно на нижних этажах – обратите внимание на максимальное допустимое давление воды у выбранного нагревателя. Несмотря на норматив давления в 4 бара, в городских сетях водоснабжения давление может доходить до 7 бар. Следует либо подбирать нагреватель с максимальным допустимым давлением 8-10 бар, либо предусмотреть редуктор давления на его входе.

На максимальную температуру нагрева воды следует обратить внимание, выбирая накопительный нагреватель. Чем выше температура нагрева, тем меньше горячей воды придется смешивать с холодной для достижения теплой. Но в то же время – тем и выше опасность ожога при полностью открытом кране горячей воды.

Водонагреватель – что проточный, что накопительный – несет в себе множество опасностей. Чтобы избежать затопления, поражения электрическим током или ожога горячей водой, обратите внимание на наличие всех элементов безопасности:

— Регулятор (ограничитель) температуры нагрева позволяет задать максимальную температуру воды и избежать ожога при неосторожном открытии крана.

Если краном могут пользоваться дети, а максимальная температура нагрева выше 80°С, регулятор необходим – температуру следует выставить не выше 75-80°С.

— Защита от перегрева отключает ТЭН при опасности закипания воды. Обычно автоматика нагревателя выключает ТЭН намного раньше, но при её поломке только защита от перегрева спасет проточный нагреватель от повреждения ТЭНа, а накопительный нагреватель – от разрыва бака.

— Устройство защитного отключения защищает от утечки электрического тока в нагреваемую воду. Категорически не рекомендуется пользоваться нагревателем, не оснащенным УЗО.

— Предохранительный клапан выполняет функцию обратного клапана, не позволяя воде вытечь из накопительного нагревателя, а так же стравливает лишнее давление.

Поскольку забор воды в накопительном нагревателе осуществляется сверху, а на место горячей тут же поступает холодная вода, бак всегда остается заполненным. При отсутствии обратного клапан и прекращении подачи воды, бак может остаться без воды, что приведет к выходу ТЭНа из строя.

Предохранительный клапан (с отводом) защищает бак от излишнего давления в водопроводе. Однако это не панацея: если давление в системе значительно превышает требуемое, то по трубке всегда будет течь довольно сильный поток воды с ощутимым шумом. Приятного в этом мало, поэтому рекомендуется добавить на входе редуктор давления.

Варианты выбора электрических водонагревателей

Если вам нужен нагреватель, чтобы обеспечить одну точку горячей водой, а проводка позволяет подключать электроприборы с потреблением 5-7 кВт, выбирайте среди проточных водонагревателей. Если вы хотите, чтобы нагреватель обеспечивал возможность принятия душа, обратите внимание на опцию насадки для душа.

Если вы живете в городской квартире и не хотите зависеть от сезонных отключений воды, выбирайте среди накопительных нагревателей объемом до 50 л – этого вполне хватит переждать отключение.

Если вы живете на одном из нижних этажей и у вас всегда прекрасный напор воды, при выборе накопительного нагревателя ориентируйтесь на модели с максимальным давлением воды в 8 бар и выше – это защитит бак нагревателя от гидроударов, вполне возможных во время профилактических работ.

Если проводка не позволяет подключать мощные приборы, но и возиться с подключением и разводкой накопительного нагревателя у вас нет возможности или желания, выбирайте среди маломощных проточных нагревателей – напор, конечно, будет слабым, но это лучше, чем ничего.

Если вы опасаетесь протечек, выбирайте нагреватель с «сухим» ТЭНом и максимальным давлением воды в 8 бар и выше. Наличие магниевого анода на выбранной модели обеспечит дополнительную защиту, но имейте в виду, что его нужно периодически менять.

Если вы живете за городом и вам нужен водонагреватель для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди накопительных нагревателей объемом 50 – 100 л. Для семьи в 4-5 человек объем бака потребуется побольше – 100 – 150 л.

Если же у вас нет никаких ограничений по проводке и потребляемой мощности, можете установить мощный проточный нагреватель и забыть об отсутствии в кране горячей воды.

Hibon Здоровая Водородная Ионизированная Вода Генератор Hb-h04 / чайник Водородная Питьевая Вода

Краткая информация

Послепродажное обслуживание:

Бесплатных запасных частей

Гарантированность:

1 год

Применение:

Автомобиль, На открытом воздухе, Домашнее хозяйство, Сделайте водной воды

Источник питания:

USB

Тип:

Водорода воды

Сертификация:

CE, EMC, ROHS, LVD растущий свет

Мощность (Вт):

10

Напряжение (В):

5, 5

Происхождение товара:

Гуандун, Китай

Наименование:

Хайбона

Модели:

HB-H04

Название:

Водорода воды

Максимальный объем:

400 мл

Мощность:

USB 5 В / 2 А

Концентрация водорода:

.

Hibon HB-05 350 мл генератор водорода с канюлей для дыхания

Нажмите, чтобы увеличить

Качественный и долговечный генератор водородной воды.

Подходит для использования 1-2 пользователями. Рассчитан на 5 лет работы.

Высокая концентрация водорода: 5 мин — 1–1,4 частей на миллион, 7 мин. — 1,4-1,6 ppm

Стакан из двойного стекла.

Регулярное употребление не менее 1,5- 2 литров водородной воды в день укрепить здоровье, иммунитет, стать более энергичными, увеличить выносливость, стать полными сил, снизить вес, улучшить состояние кожи, предотвратить старение тела и даже повернуть некоторые процессы старения вспять.

Одна из лучших инвестиций в здоровье на сегодняшний день!

Спецификация прибора

Модель	H05
Назначение	Производство воды, богатой водородом.
Мощность	AC 100-240 В USB 5V / 2.0A Заряжаемая литиевая батарея
Объем стакана	450ML
Используемая вода	Вода обратного осмоса, дистиллированная вода, вода из бутылок, очищенная вода
Материалы	Стекло, пластик, титан, платина.
Цвет	Белый
Сертификаты	CE FDA EU RoHS
OEM	Возможно производство под собственным брендом
Гарантия	1 год

• Производитель: Hibon
• Модель: HB-05 350мл
• Наличие: Есть в наличии

Аквабулет, Хибон Пайно, Ионполис, гелоба Геба, ГИДРОЛИФ, h3day, h3magic

.