Условия работы любого водонагревателя довольно жесткие. Внутри бака температура меняется от +4 градусов до +90. Водонагреватели работают от водопроводной сети, а как мы знает в водопроводных сетях бывают перепады давления, к тому же необходимо добавить что при нагреве воды давление увеличивается. В процессе работы бак постоянно деформируются, то есть при нагреве расширяются, а при охлаждении сжимаются.Попробуем разобраться из чего-же делают баки водонагревателей, зачем нужен анод, как ухаживать и чистить водонагреватель.
Чаще всего материал для изготовления внутреннего бака - сталь с эмалевым (или стеклокерамическим) покрытием Эмаль защищает внутренний стальной резервуар от коррозии. Поскольку баки работают в условиях высоких тепловых нагрузок, эмаль должна быть достаточно эластичной и иметь близкий (в идеале - одинаковый) коэффициент теплового расширения с материалом бака, чтобы исключить возможность возникновения трещин.
Производители могут использовать различные по составу эмали и наносить их разными методами. Несколько реже баки делают из нержавеющей стали, иногда тоже с дополнительным защитным покрытием. Ещё реже, в водонагревателях небольшого объёма, используют медь или пластик. Разумеется, материал бака должен быть химически инертен, чтобы не <портить воду>. И эмалевое покрытие, и пищевая нержавеющая сталь удовлетворяют этим требованиям, но тут есть нюансы. У приборов с эмалированным резервуаром со временем возможно появление изъянов и дефектов эмалевого покрытия. Но, несмотря на это, водонагреватель способен служить ещё очень долгое время. Однако для этого необходимо проверять и своевременно менять защитный магниевый анод, который есть в каждом эмалированном водонагревателе и который нейтрализует процесс коррозии (окисления), путем наложения противоположного тока.
Возникающий из-за этого избыток электронов (катодное напряжение) на повреждённом участке смещает разницу потенциалов межу анодом и катодом (баком) и останавливает коррозию. Анод, отдающий электроны, соединён со стальным внутренним баком. От анода исходит ток к возможным повреждённым участкам Этот анодный ток, возникающий вследствие разрушения более активною материала (Mg), предотвращает коррозию на повреждённом участке.
У нержавеющей стали протечки обычно происходят в местах сварных швов. При сварке состав нержавеющей стали в местах сварных швов изменяется и коррозионная стойкость уменьшается. Причём визуально оценить состояние бака из нержавейки вряд ли удастся. Как не удастся без специального анализа выяснить качество нержавеющей стали, используемой в баке. В дешёвых моделях экономия может быть за счёт удешевления материала, нарушения и упрощения технологий сварки. Бак всё равно не видно, так что недобросовестный производитель готов сэкономить именно на этом.
Между тем от качества нержавеющей стали зависит срок службы всего водонагревателя: ремонтировать его в случае протечки бессмысленно. Многие ведущие производители предоставляют гарантию на баки сроком 5-10 лет (на остальные компоненты водонагревателей гарантия меньше). В качестве нагревательных элементов обычно используют ТЭНы различной формы, иногда помещаемые в специальную эмалированную колбу для снижения накипи. Обычное их количество - один-два. Для обычного (экономичного) режима включается один ТЭН, если требуется ускоренный нагрев - подключается и второй. Если используются два разной мощности, можно получить и три ступени нагрева. Также внутри бака располагают выше-упомянутый анод. Чтобы предотвратить прохождение анодного тока на такие узлы бака, как нагревательный элемент и теплообменник, последние устанавливаются через изоляторы.
Так же, чтобы анод не расходовался зря, применяется техническое решение, которое позволяет уравновесить эту защиту: компенсационное сопротивление. Это сопротивление уравновешивает потенциалы и позволяет магниевому аноду защищать только внутреннюю поверхность резервуара Анод время от времени следует менять. Насколько часто - зависит от размера (массы) анода, содержания в воде солей жёсткости и интенсивности использования. Чаще всего ревизовать состояние анода, а заодно и стенок бака рекомендуют раз в год. Активный анод, требующий электропитания, но не расходуемый, для бытовых моделей применяется довольно редко.
ТЭНы, анод, датчик термостата обычно монтируются на общем фланце, который крепится в нижней части бака (при вертикальном исполнении). По-дающая трубка - короткая. Приёмная забирает нагретую воду сверху. При горизонтальном исполнении приёмную трубку изгибают так, чтобы её конец располагался у верхней части бака. Если допускаются оба варианта монтажа, конец трубки выводят в угол. Плоские нагреватели имеют два резервуара, соединённые несколькими горизонтальными трубками-переливами. Вода подаётся вниз первого резервуара, а забирается из второго, сверху. При большом расходе, сравнимом с объёмом бака, поступающая холодная вода смешивается с оставшейся горячей более равномерно.
Между внутренним баком и корпусом находится слой теплоизоляции - пенополиуретана, которым заполняют всё свободное пространство между внутренним резервуаром и внешним корпусом водонагревателя. Слоя толщиной в несколько сантиметров в принципе достаточно, чтобы сохранять тепло продолжительное время. Корпус водонагревателя чаще всего делают из стали с порошковым покрытием Также встречаются корпуса из пластика. Изредка, для красоты, корпус изготавливают из нержавейки. Сечение формы корпуса может быть квадратным, прямоугольным, круглым.
В состав любого водонагревателя входят термостат, датчик перегрева (термоограничитель), а также внешний очень важный узел - группа безопасности, иногда - дополнительный стрелочный термометр (его цель - скорее эстетическая, чем практическая) и, конечно, панель управления. В простых моделях на панели находятся кнопка включения и регулятор температуры - для работы достаточно и этого. Более сложные модели имеют сенсорную панель управления с жидкокристаллическим или светодиодным дисплеем, позволяющим контролировать все режимы работы прибора. Перечислим лишь некоторые из них:
- задание требуемой температуры. В некоторых моделях - с точностью до 1 °С;
- быстрый нагрев на полной мощности одним нажатием;
- задание различных программ нагрева, в том числе по таймеру, дневному или недельному;
- снижение температуры воды при длительном неиспользовании в целях экономии энергии и ресурса;
- периодическое включение нагрева до высокой температуры с целью дезинфекции;
- режим ограничения температуры нагрева в диапазоне 40-60 °С
- режим блокировки от детей
У разных производителей встречаются и другие различные режимы. Некоторые нагреватели способны работать с устройствами дистанционного и даже удалённого управления. Каждая из этих функций прямо или косвенно способна увеличить комфорт при эксплуатации, большинство из них позволяют также снизить энергопотребление (к режиму включения максимального нагрева это, само собой, не относится). В настоящее время эволюция водонагревателей идёт в основном в этом направлении: принципиально новых конкурентоспособных технических решений по механической части изобрести не удаётся, зато у электроники потенциал достаточно велик.
