В бытовых накопительных бойлерах в качестве термодатчика используется капиллярный терморегулятор – устройство достаточно неприхотливое, однако, в моем случае, после трехлетней эксплуатации, приказало долго жить. Поиск аналогичного в наших краях успехом не увенчался, посему встал вопрос об электронном регуляторе - в меру простом и, по возможности, надежном. Начались брожения по Интернету, одной из первых мне попалась всем известная схема:

В ходе подготовки к ее практической реализации, я обнаружил в Сети статью: «Простой терморегулятор на регулируемом стабилитроне TL431», которая и была принята к исполнению.

Мой доработанный вариант:

Отличия от оригинальной схемы:

• Термистор – номиналом 22кОм.
• Переменный резистор – 33кОм. Поскольку мне не нужен широкий диапазон регулятора, я сознательно сдвинул его в сторону более высокой температуры, получив взамен плавность регулировки.
• Вместо стабилизатора 7805 применен его российский аналог КР142ЕН5А.
• Тумблер ручного режима заменен на кнопку КМ1-1.
• В качестве коммутатора нагрузки используется комплектный пусковой блок
• IEK КМИ-22560, в корпусе которого и был смонтирована схема.
• Блок питания 220/12В - переделанный из БП от «Сеги». Стабилизацию 12-вольтового напряжения я делал, так сказать, с запасом, теоретически, можно обойтись и без нее. Если решите оставить, то вместо транзистора и стабилитрона можно применить КР142ЕН8Б. Увы, у меня под рукой не оказалось.

На месте кнопки «стоп» установлен неоновый индикатор, подключенный параллельно контактам промежуточного реле, сигнализируя режим Standby. На лицевой стороне через отверстие виден светодиод КЛ102 – индикатор подачи питания на плату управления. Разъем СГ-5 используется для подключения 12-вольтового напряжения и термодатчика.

Вид изнутри:

Переменный резистор, установленный со стороны печатных проводников, одновременно играет роль держателя печатной платы.

Теперь – о самом термодатчике. Дело в том, что в накопительных бойлерах с нижней стороны имеется специальная герметичная трубка, высотой приметно вполовину бака (фактическая длина трубки зависит от емкости бойлера). Именно в нее вставляется капиллярный стержень штатного регулятора. Я поступил следующим образом: взял отрезок провода ПУНП 2х1,5 длиной 60 см. Удалив наружную изоляцию на расстоянии 45 см, я обмотал одну из жил тонкой полоской ФУМ, что используется в сантехнике. Далее, припаяв выводы термистора к проводникам и изолировав места пайки, я обмотал ФУМом всю конструкцию – от термистора до остатка изоляции. Один край обработал цапон-лаком, на второй прикрепил клеммник:

Вставив получившийся термодатчик в трубку, зафиксировал его на выходе изолентой:

Термодатчик подключил к схеме экранированным проводом – для исключения возможных помех. Не забудьте также замкнуть контакты, которые подключались к старому датчику, иначе цепь обогревателей останется разомкнутой

Вид в сборе:

Возможно, не совсем эстетично, зато вполне работоспособно. Двухмесячная эксплуатация показала – схема работает в штатном режиме, триггерного эффекта не наблюдается, точность срабатывания – заметно выше, чем у механического собрата.

При внедрении схемы я руководствовался принципом «минимального вмешательства» - т.е. при необходимости, все можно быстро вернуть на круги своя. Но, думаю, что мне это не понадобится.

Максим Таранец г.Карталы 2016г.

Термостат для водонагревателя играет такую же важную роль, как и предохранитель в любой электрической сети. Пользователь задает необходимую температуру воды в водонагревателе, а термостат ее поддерживает. То есть позволяет нагревательному элементу работать до тех пор, пока температура воды не достигнет заданной величины.

Так выглядит устройство для регулировки температуры нагрева воды и для аварийного отключения

Потом нагревательный элемент прекращает свою работу. Температура воды понижается (принудительно или естественным путем) и термостат вновь дает сигнал нагревательному элементу приступить к своим прямым обязанностям.

Отдельные, специально разработанные, виды термостатов имеют дополнительную функцию – отключать подачу электропитания к отопительному элементу в случае поломки последнего. Это позволяет избежать возможности поражения электричеством, что часто бывает при незаземленных бойлерах.

Виды термостатов

На сегодняшний день разработано множество видов термостатов, но если говорить о приборах именно для бойлеров, то наиболее успешными являются три:

1. Стержневой. Такой термостат представлен трубкой небольшого диаметра (обычно до 10 мм) и небольшой длины (не больше 35 см). Принцип работы построен на элементарных законах физики: нагреваясь, трубка расширяется линейно, что позволяет надавить на выключатель. Такие термостаты долгое время были самыми распространенными в бойлерах. Однако их точность оставляла желать лучшего – при выходе из водонагревателя горячей воды. поступающая холодная вода мгновенно охлаждала термостат из-за близкого расположения последнего к подводу холодной воды. Таким образом, бойлера могли работать сверх положенного времени, а это существенно сказывалось на финансовых затратах.
2. Капиллярный. Более прогрессивный вид термостатов, также работающий по законам физики. Трубка, в которой находится термочувствительный баллон с жидкостью, обычно выполнена из материала, не поддающемуся окислению в течении длительного времени. Внутри баллона находится жидкость, имеющая отличающуюся плотность от воды. При нагревании плотность жидкости меняется, соответственно меняется объем, и жидкость давит на специальную мембрану, которая отключает питание. Такие термостаты более точные, если сравнивать их со стержневыми. Отклонение в температуре составляет примерно 3°С.
3. Электронный. Более современный тип и, соответственно, более точный. Обычно работает в тандеме с защитным реле – если бойлер будет пуст при поступлении напряжения к нагревательному элементу, то сработает защита, которая отключит питание.

По иной классификации все термостаты можно поделить на:

1. Электромеханические и электронные. Первый тип работает из-за биметаллических элементов, второй – благодаря электронным специальным датчикам.
2. Простые и программируемые. При первом типе температура задается вручную механическим путем. Второй тип более точен в своей работе.
3. Накладные и врезные. Для бойлеров чаще всего применяют накладной тип, если управление электронное, и врезные, если управление механическое.

Еще один интересный вариант – термостаты, которые предназначенные для бойлеров косвенного нагрева. Такие бойлеры позволяют нагревать воду используя только питание для отопительного прибора, а значит налицо существенная экономия. Но циркулирующая в отопительной системе жидкость не может нагреваться выше заданной отметки, тогда как для бойлера потребителю может понадобиться иная температура (а чаще всего так и бывает). В таком случае следует купить специально для этого разработанный термостат.

Внимательно изучив статьи по самостоятельному изготовлению, можно попробовать выполнить термостат своими силами.

Неисправности и их способы устранения

Термостат для водонагревателя может выйти из строя. К сожалению, такие явления не редкость, но и ничего смертельного здесь нет. Во-первых, ремонт, как правило, отсутствует – термостат, отработавший верой и правдой, выбрасывают и покупают новый. Купить такой же или с другим сопротивлением – выбор за потребителем. Во-вторых, при правильной эксплуатации водонагревателя поломки термостата можно избежать или, на крайний случай, существенно продлить ему жизнь.

Как потребитель замечает поломку термостата? Как правило, это самый распространенный способ – вода не нагревается в бойлере. В таком случае может иметь место либо неисправность нагревательного элемента, либо неисправность самого термостата, либо (что реже) неисправность обеих элементов. Для проверки последнего следует измерять его сопротивление.

Если при проверки картина на дисплее тестового прибора не поменялась – нужно купить новый термостат. Это не такие большие деньги, так что горевать незачем. Возможен еще один вариант испытания термостата: измерение сопротивления при нагреве самого термостата. Если и тогда тестовый прибор не покажет изменений – все, теперь точно в магазин.

Как выбрать

Обычно неисправный термостат можно заменить на аналогичный по форме и принципу срабатывания. Однако, если есть возможность купить и установить другой термостат и в этом есть острая нужда, то почему бы и нет. Главное, уметь правильно выбрать нужный прибор и установить его. Хотя и здесь потребителю смогут помочь интернет или консультант в точке продажи.

Но следует не забывать: любые самостоятельные действия без наличия определенных знаний и четкого соблюдения правил по технике безопасности могут привести к очень неприятному исходу.

Казалось бы, что в бойлере важным должен быть ТЭН или объем, но, как оказалось, термостатом и его ролью нельзя пренебрегать. Задавая нужную температуру и защищая бойлер от перегрева, термостат крайне важен в работе нагревательного прибора.

Назначение термостата для водонагревателя

Термостат для водонагревателя является одним из элементов любого бойлера. Если бы не его присутствие в конструкции водонагревателя, то назвать такой прибор автоматическим было большим преувеличением.

Электроводонагреватель накопительный состоит из следующих элементов:

• бак или корпус;
• теплоизоляция из полиуретана;
• внутренний бак – емкость, контактирующая с водой, покрытая стеклофарфором, эмалью или нержавеющей сталью;
• магниевый анод, защищающий от коррозии;
• нагревательные элементы (ТЭН);
• термостат для регулировки температуры;
• предохранительный клапан для сброса избыточного давления в баке.

Термостат, как и ТЭН, – важные составляющие электрических водонагревателей. ТЭН нагревает воду, а термостат отвечает за поддержание, регулировку и нагрев воды до необходимой температуры. Кроме того, он еще и отвечает за безопасность прибора, поскольку отключает ТЭН, когда температура воды становится критической и начинает образовываться пар.

Виды термостатов (терморегуляторов) и принцип работы

Обычно в водонагревателях используются следующие виды терморегуляторов:

• стержневой (биметаллический);
• капиллярный;
• электронный.

стержневого типа работает по принципу разницы коэффициентов теплового расширения двух металлов.

Принцип работы капиллярного термостата – пневматический. Давление внутри колбы с газом, в которую заключен терморегулятор, изменяется в зависимости от температуры. Изменение давления передается на электрические контакты через пневмореле по капилляру.

Электронный термостат безопасности и регулировочный – это более дорогой терморегулятор для водонагревателя. Температура воды в бойлере обратно пропорциональна сопротивлению электронного датчика. Именно по такому принципу производится контроль и регулировка температуры водонагревателя.

Коротко принцип работы любого термостата можно сформулировать так:

1. Выставляется необходимый уровень температуры (рычаг, кнопка, переключатель).
2. Терморегулятор измеряет температуру воды и включает нагрев (ТЭН), если это необходимо.
3. После того, как нужное значение температуры достигнуто, термостат разрывает цепь и выключает ТЭН.
4. Как только вода остывает, снова срабатывает терморегулятор для водонагревателя, цепь замыкается и идет нагрев воды.

Погружной нагревательный элемент – ТЭН

Такие элементы представляют собой тонкую трубку из меди или стали с металлическим проводом высокого сопротивления и окисью магния внутри для электроизоляции. Монтируется в том же фланце, где и терморегулятор для водонагревателя, и анод (магниевый). Элементы погружного типа надежно защищены от попадания воды , а их рабочая температура достигает 300-400 градусов. Различают ТЭНы по форме, мощности, размеру. Подключение элементов осуществляют к одной или трем фазам.

Достоинства погружных элементов:

• оптимальное сочетание цены и качества;
• высокие эффективность и надежность.

Конструкция элемента схожа с погружным типом, с одной лишь разницей, что корпус такого ТЭНа выполнен из тугоплавких керамических трубок. Монтируются керамические ТЭНы в эмалированном корпусе с термостатом и анодом.

Плюсы таких элементов:

• быстрая и удобная замена элементов в случае поломки, не требующая слива воды;
• эмалированное покрытие корпуса полностью защищает от коррозии;
• стойкость к образованию накипи, поскольку большая площадь элементов не дает им перегреваться.

Одна из самый важных частей для водонагревателя – это термостат. Именно термостат для водонагревателя поддерживает постоянную температуру воды, защищает от перегрева, при необходимости совершает операции по отключению и включению водонагревателя. Именно термостат предоставляет возможность устанавливать температурные, и поддерживать автоматические режимы.

Основные принципы работы термостата

Каждый термостат для водонагревателя работает по одному и тому же принципу, вне зависимости от завода-изготовителя. Терморегулятор оснащен винтовой конструкцией , на которой устанавливается необходимая пользователю температура. После закрутки клапана отсекания в водонагреватель начинает поступать холодная и горячая, после начинают работать процессы регулировки.

Для получения нужной температуры в водонагревателе преимуществом владеет горячая вода. Она поступает до тех пор, пока не достигнет заданных параметров, только при этом условии начинается смешивание с холодной. В зависимости от вида водонагревателя – проточного или накопительного, выбирается мощность тэна. Чаще всего, именно в проточных нагревателях он имеет большую мощность.

Как правильно подобрать термостат

При выборе нагревателя или дополнительной установки термостата, следует помнить, что на нагревательный бак и на сам термостат даются разные гарантийные условия. Это связано с тем, что многие умелые владельцы водонагревателя, при разного вида поломках берутся за самостоятельный ремонт. Наиболее частые поломки термостата:

• медная капиллярная трубка очень чувствительна к механическим повреждениям; после того, как она вышла из строя, ее невозможно отремонтировать, следует только заменить на новую;
• плохое сцепление электрических разъемов термостата и тэна;
• недостаточное количество горячей воды относительно общей мощности водонагревателя может быть обусловлено неправильной регулировкой тэна ;
• слишком горячая вода говорит о выходе из строя регулирующей конструкции термостата;
• если образовалась накипь и ее количество превышает допустимую норму, термостат будет очень часто включаться и выключаться;
• выход из строя электрических составляющих водонагревателя чаще всего обусловлен постоянными перепадами напряжения в сети; для обеспечения безопасности работы необходимо установить источник бесперебойного питания или стабилизатор напряжения.

При необходимости заменить термостат для водонагревателя нужно знать, какие виды существуют:

• Термостат стержневой – состоит из стального стержня, который предназначен для помещения в трубку тэна. В зависимости от мощности и объема водонагревателя, определяется длина стержневого термостата. Она колеблется от 25 до 45 сантиметров.
• Термостат, который состоит полиэстерового корпуса. В него встроено переключающее устройство (термический регулятор). Такое устройство называется капиллярным. Принцип его работы устроен на основе объема расширительной жидкости в капиллярной трубке. Расширительная жидкость действует на установленную в термостате мембрану и переключает электроконтакт.
• Электронные термостаты бывают двух видов: регулировочный и термостат безопасности. Их работа устроена так же, как и работа предохранителей, которые имеют определенное сопротивление.

Термостат для водонагревателя – это именно та деталь, которая является основой всего функционирования бойлера. При правильно подобранных технических характеристиках и выполнении всех условий эксплуатации водонагреватель прослужит долгое время без чисток и поломок.

В бытовых бойлерах термодатчиком служит неприхотливый терморегулятор капиллярного типа. В большинстве случаев срок его эксплуатации довольно высок. У меня же через три года работы вышел из строя. В городе его не найти. Подскажите, как изготовить простейший терморегулятор для водонагревателя своими руками?

На вопрос отвечает наш эксперт:

Термодатчик в бытовых бойлерах вполне можно заменить электронным регулятором температуры. Схему несложно найти. Чаще всего используется схема – терморегулятор на стабилитроне tl 431.

Основные составляющие терморегулятора

Существует несколько вариантов ее разновидностей. Небольшие изменения в оригинальную схему позволяют добиться плавного регулирования температуры:

• переменный резистор (33 кОм) сдвигают в сторону большей температуры, чтобы получить плавность регулировки;
• функции стабилизатора 7805 на себя может взять такой же отечественного производства КР142ЕН5А;
• выключатель меняют на кнопку КМ1-1;
• можно сделать стабилизацию 12В, заменив стабилитрон и транзистор на КР142ЕН8Б.
• можно подключить цветной индикатор, который будет сигнализировать режим ожидания для последующего включения;
• на корпус монтируют светодиодный индикатор питания платы КЛ102.

Сам термодатчик монтируется в нижней части накопительного водонагревателя через герметичную трубку. Длина ее зависит от вместимости водонагревателя и составляет половину длины бака. В эту трубку и ставится капиллярный датчик терморегулятора.

Последовательность действий

Вышедший из строя датчик можно заменить следующим образом:

• подготовить провод ПУНЛ 2х1,5 длиной 50–60 сантиметров;
• снять изоляцию с провода по длине 40 сантиметров и одну жилу обмотать лентой ФУМ;
• берут термистор и припаивают к жилам провода;
• обматывают ФУМкой всю конструкцию по всей длине;
• один край обрабатывают цапон-лаком, на второй устанавливают клемы.

Полученное устройство ставится в трубку и фиксируется простой изолентой. Это делается для быстрого извлечения терморегулятора при необходимости.

Подготовленная электронная схема подключается к термодатчику экранированным проводом, способствующий уменьшению помех. Замыкают контакты, которыми подключался предыдущий датчик, в противном случае цепь останется разомкнутой.

Конструкция готова к работе, правда, выглядит не очень красиво. Принцип «минимального вмешательства» позволяет вернуть все в исходное положение.

Видео: Ремонт терморегулятора на водонагревателе

Загрузить видео .

Устройство и принцип работы накопительных водонагревателей.

Электрический накопительный (ёмкостной) водонагреватель, или бойлер (от англ. boiler) представляет собой сравнительно большую ёмкость с размещенным в ней источником тепла. В роли источника тепла выступает трубчатый электрический нагреватель (ТЭН).

Внутренний объём водонагревателя всё время заполнен водопроводной водой и находится под давлением. Для того, чтобы избежать повреждения ёмкости из-за повышения давления, возникающего в результате расширения воды при нагреве, вместе с бойлером может применяеться группа безопасности, состоящая из предохранительного, сбросного и обратного клапанов. Группа безопасности размещается на подающем патрубке непосредственно на входе в бойлер. Материалом для изготовления водонагревательной ёмкости могут служить: сталь, покрытая эмалью; нержавеющая сталь; в редких случаях медь и другие металлы. В стальных баках для предотвращения коррозии применяется, помимо эмалирования, катодная защита на основании жертвенного анода, как правило, из магния или анода с внешним питанием. Теплоизоляцию традиционно изготавливают из вспененного полиуретана или поролона.

Через входной патрубок в бак поступает холодная вода, которая нагревается от ТЭНа. Горячая вода, как менее плотная, поднимается в верхнюю часть бака. Происходит послойный нагрев воды. Для предотвращения смешивания на входе стоит рассекатель, направляющий холодную воду по низу бака. При расходе горячей воды поршень холодной воды выдавливает горячую воду наверх. Отбор горячей воды происходит через установленную трубку отбора. Температура горячей воды остаётся постоянной при расходе воды до 80%. При расходе воды свыше 80% температура резко падает.

Подключение циркуляционных насосов с целью возврата воды или обогрева полотенцесушителя недопустимо. В этом случае происходит постоянное перемешивание холодной и нагретой воды, отсутствие послойного нагрева, падение температуры нагрева воды, в случае малого расхода воды и постоянная работа ТЭНа.

Калькулятор определения времени нагрева воды в накопительных водонагревателях в зависимости от ёмкости бака, мощности ТЭНов, температуры нагрева и температуры входящей воды.

Какой бак лучше? Бак эмалированный из углеродистой стали. Бак из нержавеющей стали. Бак из меди.

В Европе выпускают водонагреватели из черной стали с эмалевым покрытием. В Азии чаще из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь имеет очень высокую стойкость к воздействию коррозии и нагрева. Благодаря высокому качеству компонентов, используемых при производстве нержавеющей стали (железо, хром, никель), баки, изготовленные из нее, достаточно стойки к воздействию коррозии.

Ржавеет ли нержавеющий водонагреватель

Считается, что водонагреватели с внутренним баком из нержавеющей стали надежны, долговечны, не подвержены коррозии и не требуют обслуживания. Стоимость у них всех разная, разные сроки гарантии, а интернет пестрит негативными отзывами о сломавшихся водонагревателях.

Что такое нержавейка.

Нержавеющая сталь - это легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов. Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % - коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах. Существует несколько классов и сотни марок нержавеющей стали с различными свойствами.

Нержавейка для производства водонагревателей.

В накопительных водонагревателях на сегодняшний день используются такие нержавеющие стали SUS 304, SUS 316, SUS 316L и AISI 444. Стали SUS 304 и SUS 316 это стали аустенитного класса, включают железо, хром и никель, немагнитные. Сталь AISI 444 это нержавеющая сталь ферритного класса, содержит железо и хром, магнитная.

Таблица соответствия марок стали разным стандартам:

ГОСТ	США AISI, ASTM, ASME	Азия JIS, SUS	Германия DIN	Европа
08Х18Н10	304	304	1.4301	X5CrNI18-10
08Х17Н13М2	316	316	1.4401	X5CrNiMo17-12-2
03Х17Н14М2	316L	316L	1.4404	X2CrNiMo17-12-2
02Х18М2БТ	444	444	1.4521	X2CrMoTi18-2

Марка 304 - сталь с низким содержанием углерода, незакаливаемая, устойчивая к воздействию коррозии, немагнитная, легко поддается сварке, с высокой прочностью при низких температурах, поддается полировке. Наиболее часто применяется при производстве ёмкостей и баков для установок пищевой, химической, текстильной, фармацевтической, бумажной, ядерной и холодильной промышленности. Для защиты сварных соединений возможна электрохимическая пассивация. Водонагреватели из стали SUS 304 - это оптимальное соотношение «цена/качество»! Сталь марки 304 используется в подавляющем большинстве водонагревателей (Термекс, Тимберк и т.д.)

Марка 316 - улучшенная версия 304, с дополнением молибдена и немного более высоким никелевым содержанием. Данная композиция в 316 значительно повышает коррозионное сопротивление в большинстве агрессивных сред. Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде, морской воде и в парах уксусной кислоты. 316-я обладает более высокой прочностью и имеет лучшее сопротивление ползучести в более высоких температурах, чем 304. Когда есть опасность коррозии в околошовных сварных зонах, должна использоваться низкоуглеродная марка - 316L. Используется при производстве ёмкостей и баков химического оборудования, подвергающегося особенно сильным химическим воздействиям. Для защиты сварных соединений возможна электрохимическая пассивация. Сталь марки 316 применялась в некоторых моделях фирмы Аристон.

Марка 444 – магнитная низкоуглеродистая сталь, в состав которой не входит никель, но входит молибден и титан. Отсутствие никеля ухудшает механические свойства и свариваемость этой стали (невозможно использовать газовую сварку TIG). Сталь марки 444 - это более дешевый аналог марки 316L, однако коррозионная стойкость у этой стали приблизительно такая же, как у стали 316L. Поэтому эта сталь используется в водонагревательном оборудовании с повышенными требованиями к защите от коррозии (в том числе в воде со сравнительно высоким содержанием хлора). Эту марку стали используют производители: Oso, Аристон серия Industrial.

Несколько слов о сварке нержавеющей стали.

Неправильно подобранный способ сварки и плохо выполненные сварные швы могут стать причиной межкристаллитной коррозии.

Существует несколько способов сварки нержавеющей стали в водогреях. Это:

TIG (Tungsten Insert Gas) - ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа.

Электронно-лучевая сварка. Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Для уменьшения потери кинетической энергии электронов за счет соударения с молекулами газов воздуха, а также для химической и тепловой защиты катода в электронной пушке создают вакуум.

Лазерная сварка. Лазерный луч обеспечивает высокую концентрацию энергии (до 10^8 Вт/см²), благодаря возможности его фокусировки в точку диаметром в несколько микрометров. Такая концентрация значительно выше чем, к примеру, у дуги. Процесс лазерной сварки осуществляется либо на воздухе, либо в среде защитных газов.

Сарка способом TIG требует последующей обработки сварного шва: травления с последующей пассивацией. Электронно-лучевая и лазерная сварки создают швы высокого качества со свойствами исходного материала или даже превосходящими.

Проблемы водонагревателей с внутренним баком из нержавеющей стали.

Основными проблемами водонагревателей с внутренним баком из нержавеющей стали являются опасность так называемой питтинговой коррозии внутреннего бака и гальванической коррозии нагревательного элемента.

Питтинговая коррозия нержавеющей стали может быть спровоцирована частицами других металлов или ржавчиной, попадающими на поверхность внутреннего бака и ионами хлора. Активно протекает питтинговая коррозия при изменениях температуры и давления, особенно, если жидкость насыщена солями. Рыжий осадок, который можно увидеть при промывке или ремонте водонагревателя – это, как правило, последствия питтинговой коррозии.

Хлор – злейший враг нержавейки. При повышенном содержании хлора в воде озаботьтесь его удалением. Для подавляющего большинства водонагревателей с внутренним баком из нержавеющей стали содержание хлора в воде не может превышать 50 мг/л. Бром, к примеру, тоже очень вреден для нержавейки, просто встречается он значительно реже.

Жаль, что производители не сообщают точную марку использованной нержавеющей стали и способ сварки. У покупателя нет возможности объективно оценить качество внутреннего бака водонагревателя. Покупателю просто необходимо орентироваться на гарантийный срок эксплуатации внутреннего бака (у Electrolux составляет 7 лет) .

Гальваническая и электролитическая коррозия нагревательного элемента (ТЭНа) в водонагревателе с внутренним баком из нержавейки неизбежна, если нагревательный элемент изготовлен из другого материала, чем материал внутреннего бака. Дело в том, что если разнородные металлы находятся в одной емкости с водой, возникает электролитическая коррозия, даже если металлы не контактируют друг с другом, так как вода – электролит и ионы металла передаются в раствор электролита. В этом случае металл, имеющий больший отрицательный потенциал, становится анодом (это материал ТЭНа); металл, имеющий меньший отрицательный потенциал, выступает в роли катода. В процессе коррозии анод имеет большую тенденцию к переходу в раствор электролита, чем катод. Поэтому ТЭН разрушается.

Баки из черной стали выполнены толстостенные 2 мм и более, и покрыты очень прочной эмалью. Но коэффициент теплового расширения у эмали и железа разный, соответственно сколы и микротрещины эмали неизбежны, дальше коррозия и дырки в баке. Баки из обычной стали нуждаются в диэлектрической изоляции между входной и выходной трубками и баком, чтобы избежать электрохимического взаимодействия между разными металлами.

Баки из меди обладают высокой коррозионной стойкостью: внутренняя поверхность бака при взаимодействии с растворенным в горячей воде кислородом покрывается защитной окисной пленкой. Из за высокой стоимости, выпускаются объёмом не более 20 литров.

Для чего нужен магниевый анод.

Накопительный водонагреватель изготовлен из различных металлов и сплавов с разной электрохимической активностью. Взаимодействуя между собой и водой, все детали корродируют. При установке магниевого анода он будет самым активным металлом. Разрушаясь, он спасает от коррозии все остальные детали. Аналогично раньше оцинковывали кузовные детали автомобиля. Получается функция анода жертвенная. Рекомендуется периодически проверять состояние анода. Electrolux рекомендует производить проверку раз в год.

Назначение группы безопасности (предохранительного клапана).

Подкапывает обратный клапан! Что это? Нормальная работа? Неисправность водонагревателя? Чтобы понять это, разберёмся в работе клапана. Группа безопасности - включает в себя обратный и сбросной клапан. Обратный клапан, который не выпустит воду обратно в магистраль холодной воды при её отключении, а сбросной клапан стравливает избыток воды, возникающий в процессе ее нагрева, и соответственно, расширения, и таким образом препятствует превышению максимального рабочего давления.

Если вода из водонагревателя уйдёт обратно в магистраль, то ТЭНы останутся без воды и перегорят, но это не все неприятности. Если водонагреватель установлен на третьем или пятом этаже здания, и отключили холодную воду, то столб воды высотой 10-15 метров создаст разряжение. Падение давления внутри бака бойлера при отключении водоснабжения и сбросе воды со стояка может достигать максимально возможного, то есть минус одну атмосферу. Это может привести сжатию внутреннего бака внешним давлением атмосферы. Использование просто обратного клапана недопустимо.

Сбросной клапан - оттарирован на 6-8.5 Атм при производстве. Он начинает стравливать воду из бака при превышении давления его настройки. При нагреве вода расширяется от изначального объёма, не вдаваясь в подробности, на практике при нагреве 100 литрового бойлера объём воды увеличится почти на 4 литра, выдавит прокладки, фланцы ТЭНов, разорвёт сварные швы бака.

При установке предохранительного клапана он стравит эти 4 литра воды и бак будет спасён от заброса давления. Предохранительный клапан должен подкапывать всегда. Исключения бывают, если водопровод из пластиковой (металлической гофрированной) трубы, солидная суммарная длина водопровода и низкое давление воды на входе то клапан может не подкапывать. Если давление на входе больше 8 Атм., то клапан просто открывается и льёт воду непрерывно. В таком случае, необходимо устанавливать редуктор, понижающий давление до 2-3 Атм. Под предохранительным клапаном обязательно нужно установить воронку для сбора воды и дренажем в канализацию. Предохранительный клапан может подкапывать не только из сливного отверстия, но и из-под флажка открытия клапана. Для слива воды предохранительный клапан не предназначен. Выпускаются для бойлеров до 100 литров, 100-200 литров, и боле 200 литров. Наиболее конструктивно удачно выполнены клапаны Stiebel Eltron.

На фотографии гидравлическое повреждение водонагревателя EWH 50 Centurio. Причина разрыва корпуса водонагревателя - не расфиксирован флажок защитного клапана, вследствие этого заброс давления внутри бака.

***********************************

Тег video не поддерживается вашим браузером.Загрузить видео .

P.S. После окончания использования водонагревателя (переходе на горячее водоснабжение) используйте до конца нагретую воду. Перекройте только кран горячей воды, а затем откройте магистральный кран. Кран холодной воды не закрывайте, дайте возможность воде в баке остыть полностью, потом можете перекрыть. Если в баке оставить горячую воду и перекрыть краны - вода будет остывать, в баке появится разряжение, и бак будет смят наружным давлением.

Как проверить работоспособность предохранительного клапана?

Сначала проверяем на засор предохранительный клапан. Для этого приподнимаем флажок на предохранительном клапане, и из носика должна политься вода, опускаем флажок в закрытое положение. Далее устанавливаем тройник с манометром (проще это сделать на выходе с бойлера) и меряем давление. Включаем бойлер на нагрев и смотрим. С прогревом давление возрастает и когда достигает 8 Атм. из носика начнёт капать вода. Если это будет происходить при меньшем давлении, значит клапан неисправен. Необходимо еще уточнить расчетное давление, т.к. бывают клапаны и на 6 Атм. (например, для водонагревателей Термекс).

Можно ли обойтись без предохранительного клапана?

Можно предотвратить каплеобразование и подтекание воды из предохранительного клапана, если в ветку холодной воды между предохранительным клапаном и водонагревателем врезать расширительный (компенсационный) бак объемом 8-10 литров. Бак компенсирует расширение воды при нагреве. Совсем исключать предохранительный клапан нельзя, он сработает в случае неисправности расширительного бака.

Основное отличие расширительных мембранных баков для водоснабжения заключается в том, что вода в них не должна соприкасаться со стенками корпуса, как это допускается в системах отопления. Поэтому в них всегда применяется мембрана камерного типа (в виде мешка).

Сливать или не сливать воду.

Если предполагается перерыв в эксплуатации водонагревателя и остаётся в неотапливаемом помещении при минусовой температуре - сливать воду однозначно! Если при плюсовой температуре, здесь вопрос сложнее. При наличии воды в бойлере коррозия должна быть меньше. А если вода плохого качества и жесткая?

Какие ТЭНы бывают.

Мокрые - это которые работают непосредственно в воде, и сухие - которые греют воду через стенку трубы или колбы. Бывают, типа шпилька, и керамический картридж со спиралью.

Мокрые ТЭНы быстрее греют воду их КПД выше. Сухие ТЭНы дольше работают. Долговечность сухих ТЭНов зависит насколько плотно они входят во фланец. Чем лучше теплосъём, тем дольше они служат. Долговечность мокрых ТЭНов напрямую зависит от качества воды. Чем быстрее они обрастут известью, тем быстрее сгорят.

Какие ТЭНы лучше сухие или мокрые.

Сухие ТЭНы работают во фланце и если вода жесткая, фланец обрастает известью, ухудшается теплосъём, начинает включаться аварийная термозащита, перегорают ТЭНы. Если вода хорошая всё работает очень долго. Мокрые ТЭНы работают непосредственно в воде. Если вода жесткая, быстро образуется накипь на самом ТЭНе, возникают локальные перегревы, трещины во внешней оболочке и ТЭН сгорает. Если вода хорошая всё работает долго. При постоянной работе водонагревателя и плохой воде его придётся часто вскрывать для очистки от извести и замены анода. Иногда приходится менять и сам фланец, в этом случае дешевле поменять мокрый ТЭН с анодом. При режиме работы 10 дней в году, однозначно, лучше сухие ТЭНы. Пример: ровно за один год в ближайшем Подмосковье без эксплуатации растворился анод и внешняя медная трубка мокрого ТЭНа.

Какие мокрые ТЭНы лучше - медь или нержавеющая сталь.

У медной рубашки ТЭНа лучше теплопроводность, а из нержавеющей стали лучшая стойкость к внешней агрессивной среде.

Медные ТЭНы чаще выходят из строя из-за нарушения герметичности, а из нержавеющей стали из-за обрыва внутренней спирали (при приемлемом качестве воды). При очень жесткой воде любой ТЭН служит не долго. На ТЭНе образуется накипь, и он быстро выходит из строя.

Как проверить ТЭН.

Первым производится визуальный осмотр. На ТЭНе не должно быть видимых повреждений, электрических пробоев, электрохимической коррозии, трещин, деформаций, нарушений герметичности.

После визуального осмотра необходимо проверить электрические параметры. Проверяется электрическое сопротивление которое должно составлять 15-100 Ом, в зависимости от мощности нагревательного элемента. Затем проверяется сопротивление между питающими контактами и корпусом. Должен быть разрыв цепи, при наличии какого либо сопротивления, даже более 1 мОм, ТЭН бракуется. При наличии нескольких ТЭНов на одном корпусе (фланце) проверяется каждый. При неисправности одного из ТЭНов в блоке, блок ТЭНов бракуется.

Термостат регулируемый (Терморегулятор).

Обеспечивает задание и поддержание необходимой температуры воды в бойлере. Бывает стержневой, капиллярный и электронный. Необходим для включения и отключения нагревательного элемента по достижении заданной температуры.

Стержневой термостат представлен трубкой небольшого диаметра (8 - 10 мм) и длиной 25 - 45см. Внутри трубки расположен стержень. Принцип работы основан на разности линейного расширения наружной трубки и внутреннего стержня при изменении температуры, что позволяет включить или отключить коммутирующие контакты. Как правило, в стержневом термостате совмещены регулируемый и защитный термостаты.

У капиллярного термостата внутри баллона находится жидкость. При изменении температуры меняется объём жидкости, которая через капилляр сообщается с сильфоном и передаёт усилие на коммутирующие контакты. С противоположной стороны к сильфону находится винт регулятор усилия. Разность усилий сильфона и регулятора определяет температуру срабатывания термостата.

Неисправности термостатов обусловлены механическими компонентами конструкции. Прежде всего это подгорание контактов. В этом случае, термостат не подаст питание на ТЭН (нет нагрева). В случае разгерметизации капиллярного термостата, контакты не разомкнутся и водонагреватель будет работать до срабатывания защитного термостата (перегрев). Проверить термостат не сложно. Достаточно иметь ёмкость для горячей воды, термометр и тестер, и проконтролировать включение и отключение термостата.

Есть комбинированные капиллярные термостаты (регулируемый и защитный).

Защитный (предохранительный) термостат (термостат безопасности).

Необходим для обеспечения безопасности эксплуатации накопительного водонагревателя. Напряжение питания поступает непосредственно на защитный термостат (фаза и ноль) и дальше на остальную электросхему. В случае срабатывания снимается напряжение питания со всех элементов водонагревателя.

По принципу работы бывают капиллярные и биметаллические. Снабжены двухполюсным размыкателем, который после срабатывания необходимо включать принудительно. Температура срабатывания близка к 100 °C.

Происходит нагрев пластины, один из слоев которой удлиняется быстрее, происходит мгновенный изгиб пластины. Усилие биметаллической пластины через толкатели разомкнут коммутирующие контакты ~ 100°C.

Капиллярные термостаты. У капиллярного термостата внутри находится жидкость. При изменении температуры меняется объём жидкости, которая через капилляр сообщается с сильфоном и передаёт усилие на коммутирующие контакты, которые разомкнутся по достижении температуры ~ 100°C.

У стержневого термостата кнопка возврата и механизм регулирования температуры совмещены в одном корпусе.

Расположен, как правило, под нижней крышкой в доступном месте. В случае размыкания защитного термостата кнопочка возврата нажимается с незначительным усилием и слышимым щелчком.

Основные причины срабатывания защитного термостата:

• Включение водонагревателя без воды. В этом случае, если в водонагревателе применяется мокрый ТЭН, потребуется его замена.
• Неисправность (разгерметизация) регулируемого термостата. Регулируемый термостат не отключился при заданной температуре, бойлер пошел в перегрев. Естественно в этом случае необходимо его замена.
• Водонагреватель заизвестковался и на дне много шлама. В этом случае отсутствует теплосъём с нагревательных элементов и фланец водонагревателя перегревается. Устраняется проблема очисткой от шлама и накипи ёмкости водонагревателя.

Отключать защитный термостат категорически запрещается. При срабатывании необходимо устранять причину срабатывания. При отключении защитного термостата можно получить паровую бомбу.

Взрыв водонагревателя.

Тег video не поддерживается вашим браузером.Загрузить видео .

Может ли взорваться накопительный водонагреватель?

25.10.2010 30-литровый электроводонагревательный прибор стал причиной взрыва, повредившего сегодня ночью сельскую школу номер 1 в селении Зарагиж Черекского района Кабардино-Балкарии. Взрывом выбило окна и двери, повредило внутренние перегородки пристройки, в которой расположена столовая. «Достоверно установлено, что имел место взрыв 30-литрового электроводонагревательного прибора. Пострадавших нет», - сообщили www.sk-news.ru в пресс-службе президента и правительства КБР. http://www.sk-news.ru/news/accident/5632/?month=11&year=2011

Последствия взрыва водонагревателя. Республика САХА (Якутия) г. Алдан. 17-е июля 2013 года. Водонагреватель взорвался в 5:45 когда люди спали. К счастью никто не пострадал, чего не скажешь о квартире. Оставшиеся руины напоминают взрыв гранаты или газового баллона но никак не ассоциируются с водонагревателем.

Тег video не поддерживается вашим браузером.Загрузить видео .

Теперь причина произошедших случаев. Завышенная мощность автомата вредна всегда, мощный автомат вряд-ли сработает в нужный момент. Рано или поздно в каждом водонагревателе появляется неисправность, - сгорает ТЭН. При этом корпус ТЭНа как правило лопается и вода попадает на контакты под напряжением. Происходит резкий кратковременный скачок потребляемой мощности, но если ток отсечки автомата водонагревателя значительно больше оптимального, то он в этот момент может не сработать. Внешне бойлер при этом кажется вполне исправным, - индикация работает в режиме обычного нагрева. Электроэнергия потребляется (и зачастую больше обычного). Вода вроде даже немного подогревается (часть электрической энергии в процессе электролиза воды выделяется в виде тепла). Однако большая часть потребляемой мощности расходуется на разложение воды, в процессе которого выделяются свободные водород и кислород. А смесь этих газов исключительно взрывоопасна и при некоторых условиях (например практически полное вытеснение воды газом и искра на пробитом ТЭНе) может превратить ваш ЭВН в бомбу замедленного действия. Один из признаков пробоя ТЭНа - вода из крана начинает бить током.

Для того, чтобы избежать подобной ситуации категорически запрещено отключать УЗО со шнура электропитания . Очень важен правильный подбор автомата защиты с оптимальным током отсечки, который для водонагревателей должен быть в пределах 10 - 16А

УЗО шнура электропитания.

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для защиты людей от поражения электрическим током и отключения напряжения при появлении неисправности в водонагревателе и появлении малейшего потенциала на корпусе.

В основе принципа работы УЗО лежит реакция датчика тока на на разность входящего и исходящего тока в проводниках. При возникновении разницы токов в проводниках более 0,03 А (30 мА) (50 мА считается опасным для здоровья) во вторичной обмотке возникает наприжение и электронная схема подаёт напряжение на катушку электромагнитного реле для отключения тока нагрузки. При нормальной работе водонагревателя входящий и исходящий токи равны. Разница появляется при утечке тока на корпус, как правило через изоляцию ТЭНа. В случае отсутствия защитного заземления УЗО работает не корректно, может не отключить нагрузку в случае возникновения тока утечки на корпус.

Запах от воды из бойлера.

Запах горячей воды после бойлера. Иногда горячая вода в доме приобретает резкий неприятный запах. После промывки большим количеством воды "на проток" запах ослабевает, но стоит только закрыть краны и немного подождать, как он появляется вновь. Такое явление вызывается так называемыми термотолерантными бактериями, способными жить и размножаться в горячей воде. Такие организмы получили название облигатных анаэробов. Для их метаболизма кислород не нужен, т. е. энергетические и конструктивные процессы у них происходят без участия молекулярного кислорода. К облигатным термофилам относят виды, обнаруживающие способность расти при температурах около 70° и не растущие ниже 40°. Для образования в воде сероводорода, который дает запах тухлых яиц, необходимо наличие трех компонентов: серы, водорода и бактерий. При отсутствии любого из этих компонентов запах не возникает. Крайне сложно устранить из воды примеси серы. Водород образуется при разрушении (коррозии) магниевого анода. Бактерии, питающиеся серой, живут как в воздухе, так и в воде при температуре до 110 C. В воде, особенно весной и летом, чаще в колодезной, реже в воде из скважин, можно обнаружить различные микроорганизмы. В городах существуют мощные устройства, хлорирующие воду. Все бактерии при этом уничтожаются. Собственная скважина может оказаться зараженной бактериями. Часть микроорганизмов домашние фильтры задерживают, и становятся накопителями разных микроорганизмов, которые образуют в фильтрах свои колонии, обволакивая его элементы слизью. Дальше часть микроорганизмов проходит на выход системы очистки, затем на вход к потребителю, в кран холодной воды и в бойлер. В бойлере эти микроорганизмы активно размножаются большими колониями, как правило на аноде и появляется запах тухлой воды. После замены анода и проромвывки бойлера хлоркой через некоторое время запах появится вновь. Анод можно убрать, свободного водорода в воде бойлера не будет, исчезнет и запах сероводорода, но бак бойлера быстро придёт в негодность из за коррозии. Наиболее действенный способ - это дозирование специального реагента для уничтожения бактерий и удаление остаточного хлора из горячей воды. Устанавливаются такие системы на контур горячей воды.