Почти все производители наряду с классическими видами нагревательных устройств, использующих погружной тэн для воды, выпускают электрические накопительные водонагреватели с сухими тэнами. Бойлеры с сухим тэном стоят дороже, но за это изготовители обещают более долгий срок службы, экономию по затратам на электричество и улучшение в удобстве обслуживания.
Нередко гарантийные обязательства на устройства с сухим тэном, превышают почти в два раза аналогичные устройства с погружным нагревателем.
Принцип работы бойлера
Чтоб понимать какую роль играет нагреватель в системе нагрева, необходимо знать устройство бойлера и принцип его работы.
Бойлер — это устройство нагрева, в системе подачи горячей воды. Сам по себе он работает как большой термос, только имеет собственный элемент подогрева. Основные части бойлера следующие:
- бак;
- нагревательное устройство (тэн);
- электронный блок управления;
- регулятор температуры с датчиком;
- магниевый и титановый анод;
- реле включения и выключения.
Бак представляет собой стальную колбу с антикоррозийным покрытием изнутри. С внешней стороны бака проложен теплоизолятор, предназначенный для усиления эффекта термоса. К баку подсоединяется тэн. Способы установки тэна различаются, на постоянно контактирующий с водой и отделённый от неё. В середину бака выведена термопара, фиксирующая изменение температуры. Сигнал с датчика температуры передаётся на блок управления, который сравнивая полученные показания с выставленными терморегулятором, включает или отключает нагрев. Для этого используется реле. Температура обычно регулируется в пределах от 10 до 80 градусов.
Бак имеет два вентиля один для подачи холодной воды, другой для отдачи подогретой, в систему водоснабжения. При открытии крана с холодной водой она начинает заполнять пространство колбы. Включается тэн, нагревая её до заданной температуры. При открытии крана горячей воды, подогретая жидкость начинает выходить из ёмкости бака, а её место заполняет вода с холодного трубопровода. В работе используется принцип, что холодная вода находится всегда ниже, чем подогретая. Забор горячей воды находится выше по уровню, чем подача холодной, поэтому попадая в бак, холодная вода вытесняет из него горячую.
Магниевый или титановый анод предназначен для снижения образования накипи и коррозии на внутренних стенках бака и тэна. Принцип его работы основан на электрохимических свойствах.
Виды тэнов для бака и их устройство
Нагреватель вида тэн был придуман в середине позапрошлого столетия, и успел стать одним из главных элементов в конструкции нагревательных приборов.
Тэн в бойлере предназначен для нагрева воды до высокой температуры. Он состоит из трубчатого вида нагревателя, в виде пустотелой металлической трубы. Внутри трубки проложена нихромовая спираль, способная нагреваться до высокой температуры. Концы спирали имеют выводы, к которым подводится напряжение 220 В. Такая система, работает в почти режиме короткого замыкания. Ток, протекая по проволоке, разогревает её до высоких температур.
Эта температура отводится на корпус трубки, а затем рассевается в окружающее её пространство. Между трубкой и проволокой укладывается специальный диэлектрический наполнитель. Хорошо передавая тепло, он препятствует появлению напряжения на неизолированной части тэна.
Применительно для бойлеров тэны различаю по способу установки:
- сухой тэн;
- погружной в воду.
И также они различаются по мощности, которая может составлять значение от 400 Вт до 3 кВт, в зависимости от формы и объёма бака, а также требуемой скорости нагрева.
Отличия
В классических водонагревателях тэн устанавливается в выполненное отверстие в баке, и напрямую контактирует с водой. Сам прижим тэна осуществляется через резиновую прокладку, для обеспечения герметичности конструкции. Бойлер электрический с сухим тэном устроен по-другому. В нём рабочая (греющая) часть нагревателя вставляется в специальную герметичную колбу, изготовленную из термоустойчивого материала с хорошей теплопроводностью. Прямой контакт с водой у тэна отсутствует, он нагревает колбу, а та передаёт тепло воде.
Различие в конструкциях бака отличается ещё в способе расположения анода. В устройствах с сухим нагревательным элементом он располагается сверху. Поэтому если бак высоко подвешен, перед заменой анода понадобится его снять, хотя воду сливать и необязательно. Но надо учитывать, что бак с водой, намного тяжелее, чем без неё.
Сами тэны отличаются по форме. Для баков с сухим тэном, они выпускаются прямой тонкой формы. В то время как форма погружённых тэнов, имеет самый разнообразный вид.
Достоинства
Основные достоинства можно выделить в следующем:
- простота обслуживания;
- стоимость элементов;
- возможность установить в бак два нагревателя;
- удобство в замене тэна;
- доступность нагревателя.
Таким образом, нагревательные элементы, защищённые колбой, накипью не покрываются, даже если вода очень жёсткая или имеет агрессивные элементы. Соответственно, надёжность их значительно выше, чем погружных. Возможность использования двух нагревателей позволяет быстрее греть воду, а при желании один может быть отключён совсем.
Если потребуется замена тэна, его легко извлечь, и установить обратно, так как не требуется особая герметичность. Из-за одинакового вида, подыскать тэн для замены окажется легче, чем в случаях с нагревателями, контактирующими с водой.
Недостатки
Несмотря на все достоинства бойлера с сухим тэном, устройство имеет и недостатки.
Сухой тэн устанавливается только в бойлеры от 50 литров. Это связано с конструкцией нагревательного элемента, вид которого только прямой. Главным же недостатком считается цена такого бойлер, по сравнению с классическим. Но тут надо учитывать, что за замену негодного погружённого тэна придётся заплатить, а вот выход из строя сухого нагревателя практически исключён. Ещё одним недостатком будет то, что рано или поздно потечёт сама колба (фланец) в который вставлен тэн. Но за это время может потечь и сам бак.
Довольно часто можно услышать о том, что бойлер с сухим нагревателем менее экономичен, так как он теряет тепло на прогреве стенок колбы для тэна, и находящегося между ними воздуха. Но тут необходимо понимать, что диаметр сухого тэна, только на несколько миллиметров меньше внутреннего диаметра трубки. Значит, воздушной прослойки почти нет и потери мизерные. А вот накипь, образованная на погружённом тэне, заставит сам нагреватель работать хуже, так как она обладает плохой теплопроводностью. В результате неправильного отвода тепла сам тэн начнёт перегреваться и в результате перегорит.
