В преддверии начала летнего сезона предлагаем вниманию читателей обзор российского рынка трехфазных проточных водонагревателей.
Газификация сельских районов, активно осваиваемых под индивидуальную застройку, в последние годы ощутимо замедлилась, а в некоторых регионах так и попросту остановилась. Одновременно с этим электрификация продолжается ударными темпами, поскольку кабели достаточной мощности к поселкам подводятся еще на этапе застройки. Эти обстоятельства делают электричество наиболее доступным энергоносителем, даже несмотря на его относительную дороговизну по сравнению с углеводородным топливом.
Единственным неудобством интенсивного использования электричества в индивидуальном строительстве является дисбаланс между изначально выделяемыми мощностями и реальной потребностью здания в случае организации в нем электрического отопления, водонагрева, кондиционирования и прочих климатических мероприятий и бытовых нужд.
Случаи, когда в дом изначально входят все три фазы, конечно, встречаются, но не так часто. Как правило, для получения напряжения ~380 В необходимо подключаться к общепоселковой электросети через индивидуальный понижающий трансформатор. Точка подключения предоставляется Мосэнерго. Трансформаторная подстанция может быть установлена, в зависимости от мощности и местных условий, в отдельно стоящих строениях, на столбах, опорах или мачтах. Столбовые трансформаторы – наиболее распространенный вариант для небольшого количества пользователей.
Комплектная трансформаторная подстанция столбового типа состоит из высоковольтного шкафа ввода, низковольтного шкафа и платформы с трансформатором, и имеет мощность от 25 до 250 кВА и представляет собой одно-трансформаторную подстанцию тупикового типа наружной установки, которая служит для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 6 или 10 кВ (наибольшее напряжение 7,2 или 12 В, соответственно) и преобразования ее в электроэнергию напряжением 0,4 кВ (т.е. 380 В) с целью последующего энергоснабжения отдельных зданий или групп зданий, промышленных объектов.
Вернемся к водонагревателям. По сравнению с однофазными моделями выбор проточников, работающих от сети 380 В, не так уж велик. Сказывается небольшая распространенность трехфазной сети в жилом секторе, нежелание жителей связываться с предполагаемыми бюрократическими проволочками, а также банальное незнание самой возможности установки трехфазной трансформаторной подстанции.
На рынке продаются трехфазные водонагреватели мощностью до 27 кВт (исключение составляют «ЭВАН» с проточниками промышленной мощности аж до 120 кВт и Kospel ЕРР мощностью 36 кВт). Они позволяют без проблем нагревать воду одновременно для двух-трех водоразборных точек с любой температурой входящей воды. Если точек запланировано больше, то рекомендуется использовать несколько приборов.
Поскольку более двух точек водоразбора в одном месте встречаются крайне редко, установка своего проточника вблизи каждой группы смесителей предпочтительнее с точки зрения минимизации теплопотерь в трубах.
Конструктивно все представленные на рынке приборы выполнены следующим образом. Через резьбовой патрубок, расположенный, как правило, снизу справа, внутрь водонагревателя поступает холодная, точнее, предназначенная для нагрева вода. Некоторые модели, например, AEG DDLE LCD, AEG DDLE OKO ThermoDrive, Kospel EPPV Bonus, Kospel EPVE, Kospel ЕРР, Technotherm GDE, Stiebel Eltron DEL SLi позволяют догревать уже теплую воду с изначальной температурой до 60 °C.
На входном патрубке обычно расположены фильтр тонкой механической очистки, механический ограничитель протока, обратный клапан. Фильтрация поступающей в прибор воды чрезвычайно важна, особенно если вода идет из местного источника водозабора (колодец, скважина).
Ограничитель протока необходим, поскольку физическая пропускная способность водонагревателя превышает его возможности эффективного нагрева, что приводит к снижению температуры нагретой воды при значительных объемах водоразбора. Это касается, в первую очередь, моделей с гидравлическим управлением, в электронных приборах адаптация протока к имеющейся мощности входит обычно в базовый функционал автоматических регулировок.
Наличие обратного клапана призвано в первую очередь защитить электронику, получающую сигналы от датчика протока, от ложной информации, а также, в некоторых случаях, и сам датчик протока от поломки (некоторые устройства могут выйти из строя при долговременном или регулярном обратном ходе воды). Помимо этого, клапан предотвращает возврат воды из местной системы водоснабжения к источнику водозабора или в водопровод что неизбежно привело бы к опорожнению колбы с нагревательными элементами и их вероятному перегоранию. Ряд производителей предлагают защиту от так называемого «сухого хода» (AEG, Dimplex, Electrolux, Kospel, Stiebel Eltron, «ЭВАН», некоторые модели Siemens и др.), но ее следует рассматривать как аварийный вариант, а не как рекомендацию для штатных ситуаций.
В корпусе водонагревателя под пластиковой крышкой размещены главные элементы, обеспечивающие правильную и бесперебойную работу – датчик протока (гидрореле), блок управления и сами нагревательные элементы, а также аварийно-защитные элементы.
Гидрореле отвечает за минимальный проток, при котором происходит замыкание контактов для активации нагрева. В одноступенчатых гидравлических моделях (которых, к слову, среди присутствующих в обзоре трехфазных проточников не наблюдается) датчик протока замыкает сразу всю цепь, и нагрев включается на полную мощность. В трехфазных проточных водонагревателях ввиду значительной начальной мощности (не менее 11 кВт, исключение составляет лишь «ЭВАН» и Kospel EPV Luxus с проточниками мощностью 8-9 кВт / 380 В) включается изначально лишь частичных нагрев, т.е. один из нескольких нагревательных элементов (ступени мощности) либо более сложная схема с реостатом, для которого электронная плата подбирает требуемую мощность в зависимости от протока. В тех же электронных моделях установлен обычно также интеллектуальный ограничитель расхода, автоматически снижающий проток при невозможности достижения заданной пользователем температуры.
Стандартная схема включения нагревательного элемента для приборов с гидравлическим управлением – активация половинной мощности с последующим переключением на полную, если расход превышает определенный лимит. При этом на передней панели водонагревателя часто присутствует ручка, позволяющая вручную переключать максимальную мощность. Доступные варианты – 100 % или 2/3. Есть также версии с тремя и более ручными ступенями. Такие гидравлические серии экономкласса присутствуют в ассортименте практически всех представленных в обзоре производителей. Это AEG DDLT PinControl, Clage DB, Kospel EPV Luxus, Siemens DH 100 и DH 400, Stiebel Eltron, DHF...C, Technotherm GDH, Unitherm UDH, Vaillant VED и др.
Электронные модели отличаются от гидравлических наличием, в первую очередь, системы управления темпера-турой нагрева. Пользователь может задавать желаемые параметры с помощью поворотной ручки (приблизительная настройка – AEG DDLE basis, Biawar K-2 electronic, Bosch Tronic 3000C, Dimplex DEE ecotronic, Electrolux Elitec, Siemens DE 400) или кнопками на электронном табло с возможностью настройки с точностью до 1 °C или даже до 0,5 °C (AEG DDLE LCD, Siemens DE 300, DE 505).
На дисплей также может выводиться другая информация, например, количество потребленной воды и текущая мощность, а также результаты диагностики. Некоторые водонагреватели способны также помнить несколько заранее заданных температурных программ, иные даже позволяют запрограммировать пару своих. Самые продвинутые модели оснащены пультом дистанционного управления (AEG DDLE OKO ThermoDrive, Dimplex DEC comfortronic, Electrolux High Line и Multytronic, Stiebel Eltron DEL SLi, DHE SLi). Из других полезных функций, которыми производители порой наделяют свои водогрейные творения, следует отметить возможность совместной работы с другим электрическим прибором большой мощности по принципу приоритета (Kospel).
Подавляющее большинство трехфазных проточных водонагревателей оснащены спиральным нагревательным элементом, представляющим собой открытую спираль из никель-хромового, медно-никелевого или других сплавов, уложенную змейкой в пластиковую трубку, по которой протекает вода. Водонагреватели с нагревательным элементом этого типа могут использоваться при любой жесткости воды: при нагревании и остывании проволока деформируется, слои накипи на ней дают трещины, отваливаются и смываются. Важную роль играет другой параметр – общая минерализация воды. Растворенные в воде ионы, являясь заряженными частицами, могут проводить электричество: чем больше в воде ионов, тем выше в ней содержание растворимых веществ и тем выше ее электропроводность и, соответственно, ниже сопротивление. Так как у материала спирали тоже есть сопротивление, очевидно, что ток пойдет по тому пути, где сопротивление будет меньше. Поэтому для того, чтобы исключить пробой между витками спирали с последующим ее перегоранием, а также предотвратить утечку тока по воде, необходимо, чтобы сопротивление воды было больше, чем сопротивление материала спирали. А электропроводность воды (величина, обратная сопротивлению), соответственно, меньше, чем электропроводность спирали.
Исходя из этого, производители спиральных проточников всегда указывают допустимые величины удельного сопротивления воды r [Ом-м] (нем. – spez. Wasserwiderstand, англ. – spec. water resistance) при определенной температуре и удельной электропроводности ~к [См/м] (нем. – spez. elektrische Leitfa higkeit, англ. – spec. electrical conductivity). [См/м] означает «сименс» (единица измерения электропроводности) на один метр слоя воды. Указываемые в инструкции значения зависят, естественно, от материала спирали. Это следует иметь ввиду при замене проточника на аналогичный прибор другого производителя или другого модельного ряда. Есть вероятность, что значения могут не совпасть.
Некоторые трехфазные проточники вместо спирали оснащены ТЭНом. Такие модели имеют преимущества, выражающиеся в меньшей чувствительности к воздушным пробкам – пузырькам воздуха, нередко попадающимся в системах централизованной и индивидуальной подачи воды. Это проточники Kospel, оснащенные медными нагревательными элементами, водонагреватели Stiebel Eltron DHF. C с медным ТЭНом, «ЭВАН» с блочными ТЭНами из нержавеющей стали и необычным внешним видом. Интересный вариант нагревательного элемента разработал Siemens и реализовал его в серии DH 100. Изолированные нагреватели в тонких медных трубках впаяны снаружи между витками спирали из медной трубы для протока нагреваемой воды. Такая конструкция исключает прямой контакт нагревательного элемента с водой, что значительно снижает требования к ее качеству и общей минерализации.
