Ремонт проточного електричного водонагрівача своїми руками частину 1

1. Загальний принцип роботи проточних водонагрівачів
2. Тени для проточних водонагрівачів
3. Різновиди ТЕНів для проточних водонагрівачів
4. Розбір електричної схеми проточного водонагрівача Термекс
5. Контроль протоку води в проточному водонагрівачі

Наши партнеры ArtmMisto

Проточні водонагрівачі впевнено і по праву завоювали свою нішу на ринку нагрівачів води.

Детально про переваги проточних водонагрівачів написано в попередній статті, тому немає потреби повторюватися.

Як і будь-яке обладнання, проточні нагрівачі води також схильні до поломок і несправностей, і нижче піде мова про ремонт проточних водонагрівачів та усунення неполадок.

Для результативного ремонту потрібно знати як принцип роботи проточного нагрівача, так і необхідно розібратися в самому пристрої.

Оскільки моделей даних електронагрівачів дуже багато на ринку, то докладний опис ремонту проточного водонагрівача в кожному конкретному випадку не представляється можливим. Тому будуть описані основні вузли, що зустрічаються практично у всіх моделей, і відповідають за безпечну роботу електричного струму в обладнанні.

Різноманітність конструкцій проточних водонагрівачів

Загальний принцип роботи проточних водонагрівачів

Як говорилося в попередній статті, в проточних нагрівачах вода протікає, рухається в процесі нагрівання. Чим менше об'єм і швидкість рідини, тим більше вона нагріється. Кількість переданої теплоти залежить від ефективної площі теплообмінника, яка повинна бути максимально великою при компактних розмірах самого нагрівача. Для простоти розуміння процесу нагріву проточної води, і для спрощення майбутнього ремонту проточного нагрівача води потрібно спочатку уявити собі класичний бойлер накопичувального типу з Теном всередині.

Класичний бойлер з Теном всередині

При використанні гарячої води для бойлера вода теж протікає, але площа гарячого Тена занадто мала (щодо загальної площі стінок ємності) для ефективного обмивання, що вимагається для інтенсивного теплообміну. До того ж, сама потужність електронагрівача в накопичувальному бойлері недостатня для швидкого нагріву потрібного обсягу води. З даних умовиводів логічно виходить наступне - для еволюції накопичувального бойлера в проточний нагрівач необхідно:

• Збільшити співвідношення площі нагрівання до «квадратуру» стінок ємності (в ідеалі вся внутрішня поверхня судини повинна нагрівати проточну воду, плюс додаткові ребра для збільшення теплообміну);
• Підвищити потужність Тена для збільшення кількості теплоти, переданої за одиницю часу (цей параметр обмежується пропускною здатністю побутової електропроводки).

Найочевидніше напрямок, в якому просунулися багато виробників проточних водонагрівачів - це зменшення ємності накопичувального судини з одночасним збільшенням потужності і площі контакту електрообігрівача. Тому існують водонагрівачі проміжного типу - проточно-накопичувальні, в яких тепла вода буде текти відразу ж і в необмеженій кількості, але гарячої доведеться почекати і її об'єм лімітовано.

Приклад конструкцій проточно-накопичувальних водонагрівачів

Тени для проточних водонагрівачів

Для збільшення площі контакту теплообмінника Тена при обмежених габаритах всього пристрою трубчастий електронагрівач найчастіше скручують у вигляді спіралі, як в класичних кип'ятильниках. Але, на відміну від кип'ятильника, потужність таких ТЕНів значно вище, і використовувати для «стоячій» води їх не можна - скупчення пухирців погіршать теплообмін і нагрівач перегріється.

ТЕН для проточного водонагрівача виконаний у вигляді спіралі

Робочий діапазон допустимих температур поверхні Тена досягається безперервним обмиванням потоком охолоджуючої (нагрівається) рідини. Таким же чином запобігає скупчення на поверхні Тена бульбашок вивільняється з води повітря і пара при нагріванні рідини.

Перегорання електронагрівального елемента - це найпоширеніша причина поломки будь-якого електрообігрівача, тому застосовуються різні запобіжні пристрої і алгоритми

Відносно проточного водонагрівача, в якому працюють ТЕНи збільшеної потужності контроль наявності охолоджувача з необхідною температурою має критично важливе значення. Сам охолоджувач (вода) повинен постійно оновлюватися в малому обсязі проточного водонагрівача, інакше він швидко перегріється і не зможе охолодити ТЕН для запобігання виходу його з ладу. Таким чином, умоглядно «конструюючи» проточний водонагрівач, приходимо до логічного висновку, що необхідний вузол контролю наявності води (охолоджувача) і датчик максимально допустимої температури.

В обмеженому обсязі проточного водонагрівача вода повинна інтенсивно охолоджувати ТЕН

Різновиди ТЕНів для проточних водонагрівачів

Класична схема водонагрівача, видозмінена для проточного нагрівача води не є оптимальною, тому існують пристрої інших типів, в яких процес теплообміну відбувається по-іншому. Наприклад, водонагрівач може бути виконаний у вигляді нагрівається труби, крізь яку протікає вода. Такий тип проточного водонагрівача використовується в посудомийних машинах та інших подібних пристроях.

Малопотужний проточний водонагрівач від посудомийної машини

Слід пам'ятати, що з-за неякісної води поверхню Тена буде покриватися наростом відкладень. Проточні водонагрівачі менш схильні до даного негативного впливу, але при зниженні температури нагріву слід перевірити якість води і промити внутрішні поверхні проточного водонагрівача за допомогою спеціальних розчинів для очищення.

Через а поганої якості води поверхню Тена може покритися відкладеннями, що значно погіршить теплообмін

Також проточний водонагрівач може бути виконаний у вигляді прямої або вигнутої труби з поміщеним усередину електронагрівачем. Таким чином збільшується довжина проходження потоку води, обмивають ТЕН, і він встигає прогріти воду до необхідної температури. Нижче на фото показана модель проточного нагрівача відомої фірми «Термекс» (Thermex) зі знятим захисним корпусом.

Пристрій проточного водонагрівача Термекс

Тут труба, по якій проходить вода, зігнута у вигляді змійовика. Усередині труби розташовані ТЕНи для нагріву води. Для досвідченого майстра не важко зрозуміти схему роботи і підключення даного обладнання з одного погляду на з'єднання проводів і вузлів. Але для новачка, щоб зрозуміти взаємодію компонентів в пристрої буде потрібно електрична принципова схема, наведена нижче.

Приклад електричної схеми проточного водонагрівача (Thermex)

Розбір електричної схеми проточного водонагрівача Термекс

Розглянемо спочатку силову гілку - струм від фазної клеми «L» проходить через датчик «Т1» (розглянемо пізніше), розгалужується і слід двома паралельними ланцюгами розмикаючих пристрій «Т2», після чого надходить на комутаційну групу контактів реле «Р». Дані контакти керують включенням-виключенням електронагрівачів «ТЕН1» і «ТЕН2» які з'єднані з робочим нулем «N» водонагрівача. Після аналізу силового ланцюга стає очевидним призначення «Т1» і «Т2» - це пристрої, що реагують на температуру і тиск і розривають ланцюг у разі виходу параметрів за штатні межі. Більш докладно про ці датчиках буде розказано в наступній статті.

Силове реле водонагрівача Термекс

Тепер варто розглянути систему управління контактною групою реле Р, яке управляється струмом котушки. На схемі не видно звичної кнопки включення, але зрозуміло, що струм в котушці включається завдяки елементу «М», який називається датчиком протоку. Тобто, якщо вода через даний датчик протікає - контакти замикаються і котушка силового реле комутує струм навантаження. Тригером (спусковим гачком) в даному випадку є що відкривається водопровідний кран, який відкриває або блокує потік води.

Датчик протоку «М» приховано під жовтою оболонкою

Очевидно, що датчик протоки є одним з найбільш відповідальних вузлів - якщо його замкне (заклинить), то Тени працюватимуть в будь-якому випадку - і тут повинні спрацювати датчики перегріву, які розімкнути ланцюг і допоможуть запобігти вихід з ладу ТЕНів і фізичне руйнування водонагрівача. Датчик Т1 відновлюється автоматично після падіння температури, а термореле Т2 після усунення поломки необхідно вручну натиснути, щоб водонагрівач знову запрацював.

Кнопка «скинути» для повернення термодатчика Т2 в робочий включений режим

Неонова лампочка «Н» служить для індикації наявності напруги на клеми Тена в робочому режимі проточного водонагрівача. Потрібно пам'ятати, що в цьому випадку лампочка не відображає роботу Тена - в разі його перегорання вона також буде світитися, але нагрів відбуватися не буде. При виникненні такої ситуації з великою ймовірністю можна діагностувати вихід з ладу Тена.

Індикатор нагріву, що кріпиться до захисної кришки водонагрівача

Контроль протоку води в проточному водонагрівачі

Тепер необхідно детальніше розглянути роботу вузлів управління і захисту, тобто датчик протоки М і захисні датчики Т1 і Т2. У даній моделі, потужністю 6 кВт мінімально допустима швидкість потоку води - 1,8 л / хв. Очевидно, що при такій швидкості вода буде нагріватися до максимально допустимого рівня - в даному випадку до 60ºС. При збільшенні швидкості потоку, регульованого водопровідних краном вручну, температура буде знижуватися. Нижче показана залежність температури води від швидкості потоку у однотипних моделей різної потужності.

Залежність температури нагріву води від швидкості її протоки через водонагрівачі різної потужності

Очевидно, що для моделі потужністю 6 кВт оптимальна швидкість (продуктивність гарячої води) буде в діапазоні 1,8 - 3 л / хв. При збільшенні швидкості нагрівання стане незначним - з крана буде текти просто злегка тепла вода. При самостійному ремонті подібних пристроїв слід переконатися, що швидкість відповідає робочому діапазону - адже в разі засмічення, освіти вапнякових нашарувань всередині труб і нагрівача швидкість може знизитися нижче допустимої, і датчик протоки просто не спрацює.

Наочна демонстрація можливого засмічення водопровідної труби через скупчення відкладень на внутрішніх стінках

Можливий і зворотний варіант - внаслідок збільшення тиску в водопроводі, або протікання десь після водонагрівача проток води істотно збільшився. В цьому випадку Тени працюють, електролічильник вважає, а нагрів води без термометра визначити практично неможливо, і може здатися, що водонагрівач вийшов з ладу, хоча він справно працює, просто при великому обсязі проточної води її температура зміниться непомітно.

Перш, ніж приступати до розтину корпусу і самостійного ремонту, слід перевірити умови експлуатації обладнання на відповідність паспортним вимогам по тиску, швидкості потоку води і напруги живлення

Датчик протоку влаштований у вигляді реагує на протоку поплавка з магнітом, який замикає контакти геркона. Перевірити працездатність контактів можна, якщо доторкнутися до датчика потужним магнітом - якщо вони замкнуться і спрацює силове реле - значить через важку, неякісної води утворився вапняковий наріст усередині, блокуючий зміна положення поплавця з магнітом.

Продовження статті про ремонт проточних водонагрівачів - частина 2