Водонагреватель для квартиры и дачи

Обливаться холодной водой, быть может, модно или даже полезно. Но постоянно обходиться без горячей воды мало кому понравится — все-таки XXI век на дворе. Поэтому организация ГВС в жилище — одна из ключевых задач что в коттедже, что в квартире, да и на даче оно не будет лишним.

Условия для решения этой проблемы могут быть разными. Где-то есть магистральный водопровод ГВС, и единственная неприятность, связанная с водой, это плановые отключения в летний период или внеплановые — из-за аварий и ремонта. Где-то эта услуга не предусмотрена в принципе. Для обеспечения такого жилья горячей водой рынок предлагает широкий спектр оборудования, в том числе водонагреватели. Между собой эти приборы различаются множеством нюансов — принципами работы, особенностями конструкции и эксплуатации, ограничениями. Но это разнообразие в то же время позволяет более гибко подбирать модели для конкретных специфических условий — тех или иных источников энергии, параметров электросети, пространства санузла и т. д.

Водонагреватель Hyundai Ertso

ИЗ ЧЕГО ВЫБИРАТЬ

Подавляющее большинство моделей водонагревателей на рынке относится к одному из двух больших классов — электрические или газовые. Первые, в свою очередь, принято подразделять на проточные (нагревающие воду в реальном времени, пока она протекает через ТЭН прибора) и накопительные (с баком для хранения запаса горячей воды).

Практика показывает, что в странах Европы и в России у пользователей разные предпочтения в их выборе. В Европе весьма популярны проточные модели — как более экономные (они не тратят лишнюю энергию на поддержание температуры в баке) и компактные. В России, где энергосеть дома часто оставляет желать лучшего, пользователям приходится обращаться к моделям небольшой мощности — к накопительным. Водонагреватели этого типа на рынке представлены множеством брендов как европейских, так и отечественных, и азиатских. Среди них AEG, Ariston, Ballu, Bosch, Electrolux, Gorenje, Haier, Timberk, Zanussi и т. д.

Проточные электрические водонагреватели также представлены довольно широко (например, они есть в линейках оборудования всё тех же AEG, Electrolux, Timberk, Thermex, а также Hyundai, «Эван» и ряда других), причём большая их часть — модели с питанием от однофазной электросети и с невысокой мощностью. Долгое время стабильный спрос на них формировала практика летних отключений воды в городах. Хотя специалисты отмечают, что в последние годы потребность в таких моделях снизилась — причиной тому уменьшение сроков отключения воды (от нескольких недель до считаных дней) или их отмена во многих регионах.

Газовые водонагреватели — более специфическое оборудование, их выпускают в основном компании, имеющие опыт в производстве другой газовой техники. В их числе, например, такие известные бренды, как Ariston, Baxi, Bosch, Electrolux, Gorenje, Neva и некоторые другие.

КРИТЕРИИ ПОДБОРА

При подборе модели стоит задаться несколькими вопросами. Для начала нужно определить, какие функции будет выполнять водонагреватель — замещать централизованное горячее водоснабжение в период отключения (несколько недель в году) или готовить воду в постоянном режиме.

В первом случае нет особого смысла тратить место в и без того тесном санузле на установку объёмистого накопительного водонагревателя, чтобы пользоваться им десяток­другой дней. Зачастую достаточно установить недорогой маломощный проточный. Он вполне способен обеспечить тёплой водой душ или кухонную мойку, чтобы жильцы могли пережить пару недель отключения воды. Да и места займёт немного.

А вот если прибор должен служить постоянным источником тёплой воды, возможно множество вариантов. Тут особое значение приобретают источники энергии — наличие или отсутствие газа в доме, характеристики электросети и пр.

В квартирах старого жилого фонда без централизованной системы ГВС и с подведённым газом оптимальным выбором будет газовый водонагреватель — газ дешевле электричества, а производительность водонагревателей достаточно высока для снабжения квартиры горячей водой. К тому же такие модели не создают ощутимой нагрузки на электросеть, что тоже немаловажно. Собственно, чаще всего в таких квартирах изначально применялись примитивные газовые колонки, и потому созданы необходимые условия для интеграции новых моделей (например, предусмотрен дымоход). В частных домах с доступом к газовой магистрали у водонагревателя есть альтернатива — котёл, к которому можно подключить контур с бойлером для ГВС. Но нередко удобнее использовать все же газовую колонку или даже электрический водонагреватель.

Электрический накопительный водонагреватель Bosch Tronic

Если газа нет, то единственно доступный источник энергии очевиден — электричество. Тут выбирать приходится между накопительными и проточными моделями. Исходить нужно из требуемой мощности нагрева и состояния электросети. В условиях, когда сеть способна выдержать нагрузку, создаваемую проточным водонагревателем, имеет смысл установить именно такой прибор — с целью экономии места и энергии. Если с электроснабжением дома или квартиры всё плохо и проводку лучше не нагружать, будут уместны накопительные модели.

При определении мощности проточного водонагревателя необходимо учитывать температурный напор, при котором будет работать модель. Расход энергии на нагрев воды температурой 5 оС (средняя температура воды в системе ХВС зимой) или 15  оС (летняя температура холодной воды) до 50 оС будет разным — очевидно, что в первом случае энергии потребуется больше, так как вода холоднее. Если водонагреватель будет эксплуатироваться круглый год, подбирать мощность стоит по зимним параметрам (а летом можно просто уменьшить мощность модели). Если прибор нужен только летом — на время плановых отключений горячей воды или для работы на даче — достаточно и меньшей мощности, чтобы хватило нагреть воду с температурой 10–15  оС.

Для накопительного водонагревателя важно правильно рассчитать необходимый объём бака — чтобы его было достаточно для нужд всех жильцов квартиры или дома. Если в попытке сэкономить место взять модель со слишком маленьким баком, воды может не хватать на всех и кому-­то из домочадцев придётся ждать, пока нагреется новая порция. Другая крайность — избыточно большой бак — приведёт к тому, что нагреватель и полезного пространства займёт немало, и энергии будет потреблять неоправданно много. Чтобы соблюсти «золотую середину», лучше посчитать примерный расход воды всех членов семьи, при желании прибавить к полученному результату ещё немного «про запас». При расчётах следует учесть, что при пользовании тёплой водой происходит смешивание горячей воды и холодной, то есть расход воды из бака будет меньше, чем общий расход тёплой воды. Выбирать бак с суточным запасом воды не нужно — вода в нём греется хотя и медленнее, чем в проточнике, но всё же её запас постоянно восполняется.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ

Источником тепла в электрических водонагревателях служит ТЭН — трубчатый или спиральный. Во многих водонагревателях ТЭН один, но чаще их устанавливают по два — это позволяет регулировать мощность прибора. Например, в накопительных водонагревателях второй ТЭН может работать не всё время, а только тогда, когда нужно быстрее нагреть воду. В проточных моделях второй ТЭН даёт возможность повысить температуру воды на выходе. Распространена практика использования ТЭНов разной мощности для получения трёх разных ступеней мощности — при работающем первом, втором или обоих ТЭНах сразу.

Проточные водонагреватели по сравнению с накопительными кажутся компактными и лёгкими в установке — у них нет бака, а вода нагревается сразу в приборе и вытекает уже тёплой. Но эта внешняя простота обманчива — у проточных моделей есть несколько «подводных камней» в плане монтажа. И в первую очередь это требования к электропитанию. Чтобы быстро нагревать воду в режиме «реального времени», прибор должен высвобождать сразу очень много тепла. При этом чем больше расход воды, тем выше мощность модели. Даже маломощные экземпляры, которые обеспечивают нагрев 2–3,5 л/мин, потребляют от 3 кВт энергии, что уж говорить о более производительных. Очевидно, что такие приборы создают значительную нагрузку на сеть, и не везде система электроснабжения в состоянии эту нагрузку выдержать.

Проточным водонагревателям малой и средней мощности (в среднем до 6 кВт) обычно достаточно однофазного питания 220 В. Более производительные (а их мощность может составлять 10–30 кВт) потребуют уже подключения к трёхфазной сети 380 В, доступ к которой есть далеко не в каждом доме.

По способу подачи воды проточные водонагреватели подразделяют на безнапорные и напорные. В безнапорных моделях подача воды перекрывается на входе, при этом конструкция допускает удаление избытка жидкости при её расширении. В результате внутри прибора не возникает давление. Безнапорные водонагреватели просты в устройстве и, как правило, это модели небольшой мощности (от 2 до 6,5 кВт). Из-­за невысокой производительности (в среднем 2–6 л/мин) они часто не рассчитаны на снабжение нескольких точек водоразбора. С другой стороны, они дешевле напорных и неприхотливы, поэтому широкое применение находят в дачных домах или в квартирах в период отключения горячей воды. Многие водонагреватели этого типа комплектуются душевым шлангом или даже лейкой и представляют собой готовое решение для временной организации душевой — достаточно подключить прибор к воде.

Напорные водонагреватели рассчитаны на работу с водой под давлением и допускают интеграцию в систему водоснабжения. Они могут обеспечивать несколько точек водоразбора — конечно, при условии, что на это хватит их мощности. Напорные модели дороже безнапорных, но и круг решаемый задач у них шире. Если безнапорные водонагреватели в жилых домах чаще всего играют роль резервных источников тёплой воды (на случай плановых или аварийных отключений централизованной системы ГВС), то напорные послужат и основными генераторами горячей воды в системе. При желании модель напорного типа используют и как безнапорную (с помощью специальной безнапорной арматуры), но в этом случае она будет работать только на одну точку водоразбора.

В проточных электрических водонагревателях применяют два типа регулирования — гидравлическое или электронное. В первом случае используется датчик потока, который при появлении напора в системе включает ТЭН, а при падении напора — выключает. Такие модели дёшевы, но температура воды на выходе зависит от многих параметров (от сезонной температуры холодной воды, расхода и т. п.), регулировать её сложнее — например, при изменении напора вода может стать слишком горячей или прохладной. Часто у моделей с таким типом управления можно с помощью переключателя на корпусе выставлять разные уровни мощности, что позволяет использовать повышенную мощность в зимнее время (для более интенсивного нагрева холодной воды).

Водонагреватели с электронным регулированием готовы поддерживать заданную температуру, так как способны анализировать изменения параметров в системе и регулировать мощность нагрева. Для удобства настройки и контроля таких приборов их часто снабжают дисплеями. Некоторые модели этого типа поддерживают функцию ограничения потока: если мощности прибора недостаточно для нагрева воды до заданной температуры, устройство уменьшит расход, чтобы вода успевала прогреться. В целом водонагреватели с электронным управлением более удобны, но и цена их выше, чем аналогов с гидравлическим управлением.

Накопительные водонагреватели существенно отличаются от своих проточных собратьев — и в плане устройства, и особенностями подбора. Конструкция накопительного водонагревателя предполагает наличие бака, где хранится запас воды. Нагрев происходит постепенно, при этом итоговая температура воды в баке обычно выше, чем на выходе из проточного водонагревателя — порядка 60–70 оС. Поскольку при пользовании водой расходуется уже накопленный запас, а не нагреваемая «в реальном времени» вода, прибору нет необходимости развивать большую мощность. Поэтому такие модели создают меньшую нагрузку на электросеть и могут применяться там, где проточные использовать попросту нельзя. С другой стороны, у накопительных водонагревателей есть и свои недостатки. Из­за встроенного бака корпус получается довольно объёмным, и чем больший запас обеспечивает модель, тем она крупнее. В условиях тесного пространства санузла или кухни изыскать место для такого прибора не всегда легко.

Электрический накопительный водонагреватель Timberk Attendant

Из-­за наличия бака у накопительных водонагревателей есть несколько характерных проблем. Первая связана с особенностями материалов, из которых изготовлены баки. Постоянный контакт с водой, да ещё при высокой температуре среды — это потенциально хорошие условия для коррозии. Поэтому для баков не принято использовать легко корродирующие материалы — здесь применяют в основном нержавеющую сталь, стеклокерамику или эмалированную сталь. Но даже их повышенная стойкость к разрушению не гарантирует долговечности. Так, целостность эмалированного покрытия может нарушиться из­за сколов, трещин (например, вследствие перепадов температур), производственных дефектов и т. д. После образования таких брешей в защите бак протечёт, конечно, не сразу — некоторое время он ещё сможет прослужить, но оголённый металл будет негативно влиять на качество воды. К преимуществам эмалированных баков отнесём ещё тот факт, что дефекты покрытия можно определить визуально — достаточно при осмотре заглянуть внутрь. Так что понять, что срок службы водонагревателя подошёл к концу и пора его менять, в этом случае несложно. Нержавеющая сталь тоже имеет уязвимые места — причём в прямом смысле слова. В данном случае уязвимы сварные швы — при термическом воздействии в ходе сварки материал меняет свои свойства и теряет первоначальную коррозионную стойкость. В результате с течением времени металл в районе шва разрушается, что и грозит протечкой. Поэтому особое значение приобретает качество материала и исполнение швов. Процесс разрушения в нержавеющем баке не так очевиден, как в эмалированном, визуально его не определить. Чтобы уменьшить риск коррозии и протечки бака, стоит ответственно отнестись к выбору марки водонагревателя. Качественные материалы недёшевы, поэтому лучше один раз заплатить чуть больше и приобрести модель марки с хорошей репутацией, чем, польстившись на низкую цену, взять прибор неизвестного производителя и через некоторое время выбросить его из-­за протекающего бака.

Для защиты повреждённых участков бака от коррозии в водонагреватели устанавливают аноды. Обычно применяют пассивный магниевый анод в форме стержня, соединённый со стенкой бака. Магний — более активный металл, чем железо, поэтому содержащийся в воде кислород реагирует в первую очередь с ним, а железо в составе стали не подвергается окислению. Однако по мере использования анод постепенно разрушается и антикоррозийная защита бака снижается. Поэтому магниевые аноды периодически придётся менять. Определить степень износа анода можно при осмотре.

Есть и альтернативное решение — активный анод (обычно титановый), питающийся от внешнего источника и управляемый электроникой. Система измеряет разность потенциалов и генерирует ток такой силы, которая требуется для защиты повреждённого бака. Анод не подвергается разрушению, поэтому его не придётся менять на протяжении всего срока службы водонагревателя. Однако у данной системы есть два недостатка. Первый — это более высокая стоимость по сравнению с магниевыми анодами. Второй — активному аноду требуется постоянное питание от сети, так как при отключении от электричества защита от коррозии попросту исчезнет.

В ряде моделей водонагревателей применяются также баки из меди. Медь не подвержена коррозии, поэтому такие баки не нуждаются в защите. С другой стороны, в силу пластичности меди из неё нельзя делать крупногабаритные изделия, и модели с медными накопительными ёмкостями обычно имеют малый объём. Также бывают модели с баками из пластика, но они тоже невелики.

Вторая проблема накопительных баков — накипь. Содержащиеся в воде соли жёсткости при нагреве воды выпадают в виде известкового налёта на горячих поверхностях — в данном случае на ТЭНе. Чем выше температура воды, тем активнее протекает этот процесс. В накопительных моделях вода нагревается на 60 °С и более (в отличие от низкотемпературных проточных моделей), а ТЭН контактирует с ней постоянно. В таких условиях он может довольно быстро обрасти накипью, что приведёт в лучшем случае к снижению производительности нагревательного элемента, а в худшем — к выходу из строя. «Заросший» известью ТЭН придётся менять, периодичность замены зависит от качества воды и, соответственно, скорости образования накипи.

В некоторых моделях для защиты ТЭНа от накипи и коррозии его помещают в специальную водонепроницаемую колбу (эта технология известна как «сухой» ТЭН). Вода получает тепло от нагретой поверхности колбы, но непосредственного контакта между жидкостью в баке и ТЭНом нет, поэтому «сухой» ТЭН служит дольше, чем обычный погружной. Конструкция колбы позволяет извлекать ТЭН для замены, не сливая воду из бака.

Баки водонагревателей различаются не только объёмом, но и строением: некоторые из них внутри представляют собой не одну ёмкость, а систему из двух ёмкостей, соединенных перемычками или автономных. Такая конструкция облегчает производство водонагревателей с плоским корпусом и, кроме того, уменьшает перемешивание воды внутри прибора. В результате вода на выходе дольше остаётся горячей, так как по мере расходования запаса нагретая вода вытекает из одной ёмкости, а холодная поступает в это время в другую.

Задача накопительного водонагревателя — не только приготовить горячую воду, но и сохранить тепло, чтобы не тратить излишки энергии на её постоянный догрев. Для этих целей баки приборов снабжают теплоизоляцией (из пенополиуретана или других материалов). В результате вода остывает очень медленно — при хорошей теплоизоляции за час снижение температуры составляет меньше градуса.

В условиях высоких тарифов на электричество придутся к месту некоторые функции водонагревателей, экономящие энергию. Так, во многих моделях предусмотрена функция таймера. Таймер позволяет готовить воду к тому моменту, когда она будет нужна, а не греть её всю ночь, пока все пользователи спят. Особенно полезен таймер в домах с установленными двухтарифными или многотарифными счётчиками электроэнергии. Достаточно будет задать время нагрева на период действия дешёвого тарифа — и к моменту смены тарифа вода будет нагрета. Таймеры могут быть с программированием в течение суток или на больший срок (например, на неделю — с разными графиками работы в будни и в выходные).

В некоторых водонагревателях предусмотрена также функция подключения к счётчикам — прибор получает сигнал о переключении тарифа на более дешёвый и автоматически включается. К сожалению, в России применение этой функции ограничено — сами по себе счётчики, поддерживающие такое подключение, встречаются довольно редко.

Накопительные водонагреватели требуют периодического осмотра и обслуживания баков. Желательно хотя бы раз в год проверять состояние анодов и ТЭНов и при необходимости менять их, чистить внутренние поверхности от накипи, оценивать состояние эмалевого покрытия (в эмалированных баках) и т. д. Если бак сильно повреждён, возможно, придётся принимать решение о замене прибора в целом (баки не ремонтопригодны).

Подключение электрических водонагревателей. Большинство водонагревателей на рынке предполагают настенный монтаж (за исключением накопительных моделей особенно больших объёмов, которые нужно ставить на пол). Форма корпуса приборов разнообразна. Если проточные модели в целом компактны и могут выглядеть как угодно, то для накопительных обычно выбирают формы, при которых водонагреватели легче вписать в интерьер. Накопительные обычно имеют круглое, прямоугольное или овальное сечение. Плоские (овальные и прямоугольные) модели позволяют сохранить большой полезный объём при малой монтажной глубине прибора. Водонагреватели с круглым сечением хорошо вписываются в углы и ниши. Ориентация в пространстве тоже имеет значение. Основная доля водонагревателей предполагает какой­то один тип установки — или вертикальный, или горизонтальный, лишь некоторые модели допускают установку в любом положении. От типа установки зависит и расположение патрубков для подводки воды. Чаще всего они располагаются внизу (у большинства электрических и всех газовых моделей). У ряда электрических приборов подводка верхняя, что удобно для монтажа под мойкой.

Поскольку водонагреватели относятся к мощному оборудованию (особенно проточные), рекомендуется запитывать их от отдельных автоматов электрозащиты. В противном случае при одновременном включении водонагревателя и других приборов на той же линии питания возможна перегрузка сети и срабатывание автомата.

ГАЗОВЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ

В газовых водонагревателях источником тепла служит пламя горелки, в которую подаётся газ. У большинства присутствующих на рынке моделей камера сгорания открытого типа, воздух поступает в неё прямо из помещения. В редких случаях (у моделей малой мощности) допускается вывод продуктов сгорания в помещение, но большинство моделей предполагает всё же отведение отработанного дыма через дымоход. Водонагреватели открытого типа работают по принципу естественной тяги, в них не применяются вентиляторы. Модели с закрытой камерой сгорания — более редкое явление. В них камера полностью изолирована от помещения, воздух подаётся в неё по воздуховоду, а продукты сгорания выбрасываются в дымоход. Часто такой водонагреватель оснащают коаксиальным дымоходом, сочетающим сразу и подающий воздуховод, и дымоход. У водонагревателей с закрытой камерой сгорания есть свои преимущества — например, они не требуют увеличения мощности вентиляции в помещении и не влияют на качество воздуха. Также эти модели, будучи оснащены электронным регулированием мощности, отличаются более высокой эффективностью и лучше поддерживают заданную температуру воды. Однако они и дороже, чем модели с открытой камерой сгорания.

Газовая колонка Ariston Fast Evo

Процесс горения газа даёт очень много тепловой энергии, поэтому производительность газовых водонагревателей велика — обычно выше 17 кВт (за редкими исключениями). Соответственно, нет особой необходимости в предварительном нагреве и хранении воды «до востребования». Неудивительно, что подавляющее большинство газовых водонагревателей — проточные (так называемые газовые колонки), а накопительные модели редки и менее востребованы.

Газовая колонка имеет определённое сходство в строении с газовыми котлами (что обусловлено принципами её работы), но при этом её конструкция более простая — водонагревателю не требуется насос и некоторые другие элементы. Любой газовый водонагреватель предполагает регулировку мощности и температуры нагрева. Обычно эти настройки выполняют поворотом механических регуляторов на корпусе приборов. В то же время при изменении давления воды в системе её температура на выходе может падать или расти. Многие водонагреватели оснащены модулируемыми горелками, которые способны изменять мощность нагрева в зависимости от колебаний расхода воды. При этом существуют два типа модулирования мощности у газовых водонагревателей: механическая и электронная. Механическая модуляция реализована за счёт простого физического принципа: при изменении расхода воды меняется давление, воздействующее на шток, и это приводит, в свою очередь, к изменению расхода газа. В моделях с электронной модуляцией горелки применяется электронная плата, которая получает данные от датчика температуры и в соответствии с ними изменяет мощность нагрева. Водонагреватели с электронным регулированием модуляции горелки более точно поддерживают заданную температуру воды на выходе.

В период простоя в газовых водонагревателях нагрев не происходит — прибор включается только когда появляется расход воды в системе. В этот момент газ необходимо поджечь. Для этих целей есть несколько способов — с помощью пьезорозжига, гидротурбины (гидрогенератора) или электрического розжига от батарей или от сети. Пьезорозжиг применяется очень широко, хотя его нельзя назвать самым удобным и экономичный. В модели с таким типом розжига всё время (даже когда водонагревателем не пользуются) горит запальная горелка, которая при пользовании водой поджигает основную горелку. В результате расход газа водонагревателем увеличивается (за счёт подпитки запальной горелки в периоды простоя), к тому же постоянно горящее пламя оказывает дополнительное термическое воздействие на саму колонку.

Гидротурбина, в отличие от пьезорозжига, срабатывает автоматически: при появлении напора вода приводит турбину в действие, а та генерирует энергию для образования искры. Это удобный способ розжига, так как не требует личного участия пользователя, но у него есть некоторые ограничения. В частности, гидротурбина зависима от качества воды (она может забиться шламом) и от давления в системе — если оно недостаточно высокое, вода не раскрутит турбину как следует. Поэтому в домах с плохим напором возможны проблемы с розжигом.

Третий вариант розжига — от батарей — сочетает лучшие черты предыдущих двух. Источником энергии для искры здесь служат батареи, которые автономны и не зависят от давления воды или газа. Розжиг происходит автоматически при открытии смесителя. Единственный недостаток, пожалуй, — необходимость периодической замены батарей. Однако нужно отметить также и то, что ресурс батарей расходуется медленно, поэтому менять их придётся нечасто — один­два раза в год.

Розжиг от сети обычно характерен для водонагревателей, которые в силу своей конструкции (модели с закрытой камерой сгорания) и управления (с электронными контроллерами и электронной модуляцией горелки) и так подключены к энергосети.

Как и в любом современном газовом оборудовании, в водонагревателях предусмотрены защитные функции. Одна из самых распространённых — так называемый газ­контроль: если пламя горелки по какой­либо причине погасло, подача газа автоматически прекратится — во избежание утечки. Реализована эта функция может быть по­разному — с использованием термопары (например, в моделях с пьезорозжигом) или с контролем пламени по току ионизации (в водонагревателях с электронным управлением). Электронный контроль принято считать более точным и безопасным.

Также во многих моделях происходит перекрытие газа при отсутствии воды в системе. Ещё одна из распространённых функций — датчик, который реагирует на отсутствие тяги или возникновение обратной тяги, отключая подачу газа. Функция обеспечивает защиту от выброса продуктов сгорания газа в помещение при нарушениях работы дымохода (например, при его засорении). В некоторых колонках предусмотрен и второй датчик обратной тяги для повышения безопасности эксплуатации.

Ликбез опубликован в объединённом выпуске «Весна 2016»
журналов «GardenTools»+»Инструменты»+»Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»