Датчик температуры для водонагревателя аристон своими руками. Электронный терморегулятор для бойлера. Рассмотрим, из чего состоит водонагреватель
Термостат водонагревателя - автоматический регулятор нагрева бойлера, контролирующий предел нагревания и минимальную температуру, при которой вода снова должна нагреваться. Формально, это условный предохранитель, который срабатывает на отключение, когда вода достигла предельно допустимой температуры нагревания, и на включение, когда остыла. Если такого предохранителя нет, водонагреватель - это герметичная емкость с кипятильником, который будет греть воду, пока не взорвется или не выйдет из строя.
Наличие термостата позволяет не только всегда поддерживать бойлер в готовности к эксплуатации, но и сокращает расходы на электричество.
Принцип работы
Энергоемкость и безопасность любого накопительного бойлера зависят от терморегулятора, который автоматизирует процесс его работы.
Основа его работы заключается в размыкании контактов ТЭНа при достижении водой заданной температуры, а при охлаждении последней происходит включение трубчатого электронагревателя. Реле срабатывает также на отсутствие воды.
Основная задача термостата заключается в контроле нагревания/остывания. С одной стороны, он не дает кипеть воде слишком долго, увеличивая пропорционально времени внутреннее давление в баке. С другой - поддерживает бойлер в постоянной готовности, благодаря чему нет необходимости ждать, когда вода нагреется и можно приступить к ванным процедурам.
Усовершенствованные термостаты могут подавать дополнительные сигналы. Например, при поломке ТЭНа или другого элемента происходит принудительное отключение прибора от электропитания. То же самое происходит, если ТЭН не справляется со своими функциями из-за накипи. В последних моделях на табло указывается код ошибки, в связи с чем легко определить причину поломки.
Виды
В настоящее время существует несколько видов термостатов, среди которых можно выделить 3 основных:
- Стержневой
Самый популярный и самый устаревший из всех представленных сегодня на рынке. Это трубка минимального диаметра, которая работает по законам физики - при нагревании она линейно расширяется и надавливает на выключатель, при охлаждении, соответственно, сжимается, а ТЭН включается.
Недостаток такой конструкции заключается в неточности работы, связанной с близким к подводу воды расположением.
Накопительный бойлер сконструирован таким образом, что когда горячая вода выходит, тут же начинает поступать в бак холодная, чтобы уровень воды все время был одинаковым. Учитывая то, что стержневой термостат располагался вблизи подвода холодной воды, он даже не успевал расширяться до нужного размера. Холодная вода мгновенно его остужала, и бойлер во время его использования работал практически без остановки.
- Капиллярный
Более современный и оттого продуманный способ терморегуляции. В основе все та же трубка небольшого диаметра, в которой располагалась капсула с контрастной жидкостью. При нагревании воды до определенной температуры менялась структура жидкости и ее объем, в результате чего срабатывало реле на отключении. При охлаждении воды ниже заданного уровня, все происходило наоборот - жидкость уменьшалась в объеме, и реле срабатывало уже на включение. Допустимое отклонение по температуре воды составляет +- 3-4 градуса.
- Электронный
Самый удобный и точный тип терморегуляторов, который срабатывает на конкретную температуру воды. Более того, здесь предусмотрено защитное реле, которое размыкает цепь электропитания при отсутствии в баке воды.
По техническим характеристикам термостаты подразделяют на:
- электронные и механические - в первом варианте срабатывают биметаллические элементы, в другом - электронный датчик контроля температуры
- программируемые и механические - в первом варианте задается конкретная температура, во втором срабатывает либо на кипячение, либо устанавливается вручную максимальная планка;
- накладные и встроенные - при электронном управлении применяется первый вариант, при механическом - второй.
Примечательно, что термостаты разработаны не только для отдельных накопительных водонагревателей, но и для косвенного нагрева. Это не совсем удобно, хотя и очень экономно Вода в данном случае нагревается от определенного отопительного элемента, не препятствуя основным его функциям. Из минусов - теплоноситель также нагревается до определенной отметки, соответственно, горячей вода при косвенном нагреве не будет никогда. Если вам по душе принимать прохладный душ и есть желание сэкономить, это будет лучший вариант.
Неисправности и как их устранить
К сожалению, любая конструкция имеет свойство ломаться, и термостат не исключение. Как правило, такие приборы не ремонтируют, предпочитая купить новый аналогичный или с увеличенным сопротивлением. Но если правильно им пользоваться и соблюдать элементарные правила, срок его служба будет гораздо дольше гарантийного.
Основная неисправность - перестает нагреваться вода. В этом случае 2 варианта - вышел из строя нагревательный элемент (как почистить ТЭН и заменить магниевый анод узнаете в статье ). Второй вариант - поломка термостата. Для того, чтобы это проверить, измерьте его сопротивление. Если на тестовом приборе отсутствуют изменения, пора отправляться в магазин за новым терморегулятором.
Как правильно выбрать терморегулятор
Смысла в ремонте термостата нет, более того, для этого нужны специальные знания. Гораздо проще, быстрее и дешевле купить новый и поставить.
- приобретая новый, обязательно покажите продавцу техпаспорт на водонагреватель - вам подберут ту модель, которая подходит именно под него;
- не стоит сперва выбрасывать реле, а потом покупать. На каждой единице есть специальная маркировка, которая позволит выбрать если не идентичный, то точно подходящий под конкретную модель;
- при самостоятельном выборе прибора учитывайте габариты, силу тока и сопротивления, функциональные характеристики.
Как произвести замену
В идеале, если производитель предложил более выгодные условия сотрудничества, например, увеличил гарантийный срок, и тогда процесс замены стоит доверить профессионалам.
По известному закону поломки бытовых приборов и электроники в 99,99% случаев происходят в тот момент, когда закончилась гарантия.
Если и у вас закончились гарантийный срок и время бесплатного сервиса, можно сделать следующее:
- Полностью обесточить водонагреватель, вытащив вилку из розетки.
- Перекрыть трубу с холодной водой (для этого предусмотрен подводящий кран).
- Слить всю воду, для чего сперва открыть горячий кран, после открутить снизу открутить и снять защитный кожух и дать стечь остатку.
- Откручиваете гайки, снимаете фланец и прижимное кольцо ТЭНа. Напоминаем о необходимости чаши под сбор воды, она будет продолжать течь.
- Вытащить датчик терморегулятора и отсоединить регулирующее реле.
- Установить новый термостат на бойлер, вернуть прижимное кольцо и прикрутить крестовой отверткой кожух. Желательно весь процесс фотографировать, чтобы не допустить ошибок.
- Включить подачу воды и контролировать бойлер в течение 2-3 часов на герметичность крышки и бака в целом, после чего эксплуатировать его в обычном режиме.
Как заменить термостат - на видео
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.
Терморегулятор для водонагревателя – один из составляющих системы защиты бойлера (вторая – это предохранительный клапан). Он нужен для удобной эксплуатации – благодаря нему вы всегда сможете узнать, какой запас на данный момент в ёмкости.
Термостат также контролирует процесс подогрева и предупреждает перегрев. Если он вышел из строя, требуется его смена. Можно сказать, что это элемент, который прекращает действие нагревающей детали (ТЭНа) тогда, когда температура подошла к установленным ограничениям. В случае поломки, температура начнёт подниматься и в нём образуется огромное давление. Через некоторое время это может привести к взрыву.
Поэтому правильная эксплуатация в целом, а также отдельных частей, сэкономит ваши средства и обезопасит использование. Именно с этой целью данная статья раскроет принцип действия, виды, технические неполадки, способы диагностики и советы по эффективной эксплуатации.
Принцип работы
Внешне они могут очень сильно отличаться, но в основном их принцип функционирования меняется не сильно. Главная деталь – это теплопроводящий стержень. Он расширяется при нагревании, приводит в движение систему контактов, которые в свою очередь отключают от сети ТЭН. При остывании стержня его длина постепенно уменьшается. Тогда термостат передаёт сигнал нагревательному элементу, что вскоре приведёт ТЭН снова в действие. Температуру, которую должен поддерживать регулятор, устанавливает сам пользователь в соответствии со своими потребностями.
Короче это можно описать так:
- Установка нужного уровня температуры при помощи рычага, кнопки или переключателя
- Измерение температуры и включение ТЭНа при надобности
- При достижении нужного значения деления выключается ТЭН
- после охлаждения снова начинает срабатывать терморегулятор, и нагревание начинается заново
На сегодняшний день существуют такие устройства, которые имеют дополнительную функцию – отключение подачи электричества к ТЭНу при поломке. Благодаря этому безопасность использования становится выше и предотвращается вероятность поражения электрическим током.
Основные виды
ТЭНы бывают разной мощности. Чем он мощнее, тем интенсивнее греется жидкость внутри. Более того, терморегулятор – это как раз та деталь, которая является основой. Если вы правильно выбрали все технические характеристики и добросовестно выполняете все правила его эксплуатации, водонагреватель будет служить долгое время без внеплановых чисток. Итак, какими они бывают.
Стержневой
Он состоит из стальной трубки небольшого диаметра (приблизительно до 10 мм) и длины (около от 25 до 45 см), которая зависит от объёма и мощности нагревателя. Этот термостат помещается в трубку ТЭНа и работает он по элементарным законам физики. Когда трубка нагревается, она расширяется линейно, и это позволяет надавить на выключатель. Однако их главный недостаток – неточность и дороговизна использования. Когда горячая вода выходит из бака, поступающая холодная очень быстро охлаждает термостат. По этой причине бойлер по времени греется больше, чем на самом деле надо, а это повышает затраты на электричество и сокращает срок эксплуатации и его деталей.
Стержневой аппарат
Капиллярный
Этот тип считается более прогрессивным. Он состоит из полиэстерового корпуса, который не поддаётся окислению достаточно длинный срок. В него встроено переключающее устройство (термический регулятор). Его работа происходит по принципу объёма расширительной жидкости в капиллярной трубке (тот же физический закон, что и в предыдущем) Расширительная жидкость внутри баллона, которая по плотности отличается, при нагревании меняет свою плотность, после чего действует на установленную мембрану и отключает подачу электропитания. По сравнению со стержневыми, такие приборы точнее в своих показаниях и, как результат, экономнее.
Электронный
Электронный – наиболее современный тип, а значит самый точный и безопасный.
В свою очередь они бывают двух видов: термостат безопасности и регулировочный. Если он будет пуст в тот момент, когда напряжение поступает к нагревательному элементу, тогда включится защита, которая отключит питание.
Другие виды
- Электронные и электромеханические.Первый работает благодаря специальным электронным датчикам. Второй – благодаря биметаллическим элементам.
- Простые (нужные градусы устанавливаются вручную) и программируемые (отличается более высокой точностью).
- Накладные (при электронном управлении используются наиболее часто) и врезные (больше предназначены для механического управления).
- Предназначенные для бойлеров с косвенным (непрямым) нагревом. Они значительно сэкономят ваши средства, потому что нагревают воду, при этом используя только питание для отопительного прибора. Но жидкость, которая циркулирует в отопительной системе не может нагреваться выше отметки, которая задана изначально.
Самые распространённые поломки
Каким образом обнаружить и устранить:
- Вода слишком горячая (это может возникнуть из-за выхода из строя конструкции, которая выполняет регулирующую функцию)
- Авария в медной капиллярной трубке. Сама по себе эта деталь очень чувствительна к разного рода механическим повреждениям. К сожалению, её невозможно отремонтировать, а только установить новую.
- Сцепление ТЭНа и электрических разъёмов недостаточное.
- Термостат очень часто включается и выключается (причина в чрезмерном образовании накипи, которое превышает допустимую норму).
- Вода недостаточно нагрета, хотя мощность ТЭНа очень высокая (это возникает при неправильной регулировке)
- Неисправность электрических составляющих (чаще всего это из-за перепадов напряжения в электросети; нужно установить средство, которое обеспечит бесперебойное электропитание или же стабилизатор напряжения)
Диагностика поломки и выбор нового прибора
Обнаружить повреждение своевременно, чтобы избежать лишних трат и сохранить своё здоровье довольно просто. То, что можно обнаружить даже невооруженным глазом, – вода перестала нагреваться. Для проверки дееспособности и исправности снимите его с самого теплообменника, после чего поставьте на измерение сопротивления (Ом). Для этого используется специальный тестер. Если тестер не покажет никакой реакции (на экране прибора при проверке не произошло изменений), то можно заключить, что прибор неисправен и его нужно заменить на новый. Термостаты ремонту не подлежат.
Хотелось бы обратить внимание, что какие-либо самостоятельные действия с целью проверки или ремонта без соответствующих знаний, навыков и соблюдения правил безопасности могут стать причиной травм. Лучше обратиться за помощью к специалисту.
Лучше всего выбирать новый, такой же фирмы. Таким образом, все их параметры будут совпадать и слаженно функционировать. Форма и принцип должны быть аналогичны предыдущему. Она определяется температурами, которые нужно регулировать, качеством материалов, из которых изготовлено устройство, маркой, производителем и т.д.
На первый взгляд может сложиться впечатление, что ключевую роль играет ТЭН. Кто-то думает, что самым важным является объём устройства. Но специалисты говорят, что про качество и правила обслуживания не стоит забывать. Устанавливайте адекватные градусы нагрева, мощность ТЭНа, проводите регулярную проверку, а также будьте внимательны к основным «симптомам». Таким образом, вы защитите полноценное функционирование, сделаете его более безопасным для вас и вашей семьи. Более того, срок службы бытовой техники будет продлён, а финансы сэкономлены.
Термостат для водонагревателя – это особый регулятор, автоматизирующий работу бойлера. До какой температуры греть воду и когда выключить бойлер из сети – «знает» только этот узел. Поэтому термостат не только контролирует, но и автоматизирует работу водонагревателя.
Кроме того, этот блок является своеобразным «предохранителем», сберегающим не только кошелек владельца, но и целостность самого водонагревателя и обслуживаемого строения. Ведь лишние «градусы» — это не только лишние «киловатты», утяжеляющие счет за электричество. От перегрева может «сгореть» не только водонагреватель, но и само строение, где он был установлен.
Словом, терморегулятор для водонагревателя – это общеобязательный узел, который должен присутствовать в каждом бойлере. Ведь без подобного устройства любой бойлер – это всего лишь огромный «кипятильник», вмонтированный в бак-накопитель. А подобное сочетание не гарантирует ни эффективную работу устройства, ни безопасность владельца.
Поэтому в данной статье мы рассмотрим принцип работы, типовой сортамент и способы замены термостатов для бойлеров.
Как работает термостат?
Трубчатый электронагреватель – ТЭН – с терморегулятором для водонагревателя накопительного типа снижает энергоемкость подобного устройства, обеспечивает безопасное функционирование емкости под давлением и автоматизирует весь процесс эксплуатации бойлера.
Подобные результаты объясняются работой только одного узла конструкции бойлера – термостата.
Ведь этот элемент функционирует следующим образом:
- При нагреве воды до «нужного градуса» реле температуры регулятора размыкает контакты трубчатого электронагревателя.
- После снижения температуры в накопителе реле «включает» контакты и ТЭН начинает разогревать воду.
В итоге в бойлере хранится «запас» воды, нагретой до нужной температуры. Причем в пустом баке бойлера реле должно отключить питание нагревательного элемента, сработав от температуры ТЭН. Поэтому этот элемент монтируют на одну консоль с электронагревателем.
Кроме того, термостат не дает воде кипеть очень долгое время, повышая давление в баке. То есть этот регулятор работает еще и как предохранитель, сберегая целостность водонагревателя и жизнь владельца бойлера. Ведь образовавшийся после кипения жидкости пар может разорвать корпус бойлера, превратив мирный водонагреватель в практически боевое взрывное устройство.
Типовые разновидности термостатов?
В современных бойлерах используется три типовых разновидности регуляторов, а именно:
Это самый дешевый и, до недавнего времени, самый распространенный вид регуляторов. Такой термостат работает на основе теплового расширения 40-сантиметрового стержня, габариты которого увеличивались по мере повышения температуры воды и снижались по мере охлаждения жидкости. Причем «увеличенный» стержень выключал питание ТЭН, а «уменьшенный» — включал нагрев воды. Первым регулятором подобного типа был термостат для водонагревателя Термекс. Однако подобное устройство служило эталоном термостатов не очень долго. Довольно быстро выяснилось, что при подаче холодной воды в бак бойлера стержень реостата уменьшается в размерах, активируя ТЭН для кипячения уже прилично разогретой воды.
Поэтому стрежневые реостаты постепенно выходят из обихода, оставаясь на рынке лишь в роли запасной части к старым моделям бойлеров.
Стоимость такого термостата – 400-1500 рублей.
для водонагревателя накопительного типа это более совершенная разновидность стрежневого детектора. Этот регулятор работает на основе все того же теплового расширения. Только в данном случае в объеме меняется не стержень, а запаянная в трубке жидкость, «давящая» на включатель/выключатель ТЭН.
С помощью подобного конструкционного решения можно нивелировать проблему «обнуления» сигнала от датчика термостата в случае подачи холодной воды в бак. Поэтому подобными устройствами до сих пор оснащаются все бюджетные модели бойлеров.
Стоимость капиллярного регулятора – до 3000 рублей.
это наиболее продвинутая модель регулятора, комплектуемая двумя датчиками, которые контролируют температуру воды и отслеживают факт перегрева ТЭН. Электронный регулятор работает на основе изменения сопротивления датчика под действием возрастающей температуры.
Причем контролируя диэлектрические свойства активного элемента датчика можно управлять работой бойлера, «программируя» нагрев и охлаждение с точностью до пары-тройки градусов. В итоге электронные версии термостата обеспечивают максимальную энергоэффективность бойлера.
Купив водонагреватель с электронным термостатом, вы сэкономите на оплате счетов за электроэнергию. Однако побочный регулятор стоит не дешево.
Например, за электронные терморегуляторы для Аристона придется заплатить до 9000 рублей.
Замена термостата водонагревателя
Если водонагреватель находится на гарантии или ваш производитель предложил достаточно длительный период бесплатного сервиса, то замену термостата лучше переложить на плечи профессионалов.
Если гарантия и период бесплатного сервиса уже закончились, то вы можете попробовать заменить термостат своими силами.
Для этого нужно сделать следующее:
- Отключить бойлер от сети.
- Перекрыть «холодный» трубопровод, остановив подачу воды в емкость нагревателя.
- Слить воду из бойлера, открыв «горячий» вентиль ближайшего крана.
- Снимают нижнюю крышку корпуса, обнажая монтажный патрубок ТЭН.
- Демонтируют прижимное кольцо ТЭН.
- Извлекают датчики термостата и снимают регулирующий блок.
- Монтируют на место «свежий» термостат, подобранный по паспорту бойлера или рекомендациям производителя.
- Устанавливают на место прижимное кольцо и крышку.
В финале закрывают кран, включают подачу холодной воды, проверяют герметичность стыков и включают бойлер в розетку.
Терморегулятор для водонагревателя представляет собой достаточно важную часть. Именно на него возлагается ответственность за поддержание определенной температуры на постоянном уровне. Терморегулятор для водонагревателя способен осуществлять медленную регулировку температуры, а также он оснащен устройством, защищающим его от охлаждения и перегрева. При возникновении необходимости он производит включение и отключение типа, то есть тэна.
Данное устройство дает пользователю возможность задавать определенный режим работы, а также поддерживает температурный уровень в автоматическом режиме. Если температура воды снижается, он производит включение тэна, благодаря чему происходит повышение температуры до какого-то определенного заданного уровня.
Терморегулятор для водонагревателя имеет определенный принцип работы. Стоит сказать, что у всех видов водонагревателей он схож. На винте, которым оснащен каждый терморегулятор, выставляется определенная требуемая температура воды. Когда отекающий клапан закручивается, в систему смесителя начинает поступать горячая и холодная вода, тогда и запускается процесс регулировки. В камере измеряется температура воды, после чего теплая вода смешивается с холодной в необходимых пропорциях. При подаче воды для смешивания преимущество имеется у горячей, поэтому она будет поступать до тех пор, пока ее температура не будет выше установленного показателя. После этого будет запущен процесс ее смешивания с холодной водой. Благодаря этому факту можно объяснить то, что терморегулятор для водонагревателя не так уж быстро реагирует. Однако особого неудобства пользователь обычно не испытывает.
Если терморегулятор для водонагревателя смонтирован в системе, где отсутствует циркуляция теплой воды, то не исключено попадание холодной воды в поступающую струю на начальном этапе. В системах, где имеется циркуляция теплой воды, термостат осуществляет регулировку требуемой температуры в мгновение.
Накопительные и проточные агрегаты обычно снабжаются разными нагревательными элементами. Обычно тэны у проточных моделей обладают более высокой мощностью. Именно поэтому выбор стоит осуществлять только после того, как вы определитесь с его назначением.
У электрического термостата может быть нормально закрытый или нормально открытый бакелит. Часто владельцы водонагревателей решаются на самостоятельный ремонт. Терморегулятор для водонагревателя "Аристон" и других фирм представляет собой электрическую часть, поэтому стоит помнить, что на сам бак и на него гарантии даются разные. Если требуется заменить какой-то элемент водонагревателя или произвести его ремонт, стоит обратиться в сервисный центр или непосредственно к производителю, где можно узнать, подлежит ли он гарантийному ремонту. Важно, чтобы в наличии имелась соответствующая модель терморегулятора.
Если вас интересует, где можно приобрести данное устройство, когда ваше вышло из строя, то стоит отметить, что большинство компаний, занятых производством подобной техники, обеспечивает доставку по всей стране. К примеру, терморегулятор для водонагревателя "Термекс" вы вполне можете заказать на дом. Его легко заменить самостоятельно, воспользовавшись несложными рекомендациями.
