Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.7: Водяне опалення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    99963

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Звичайні системи водяного опалення

    Найпоширеніший житловий водонагрівач має ємність накопичувального бака на 40 або 50 галонів. Вони доступні в електричних, природному газі та пропані (LPG) моделями. Висота і діаметр водонагрівача варіюється в залежності від ємності галонів. При виборі водонагрівачів важливо знати виміри простору, яке буде займати прилад, а також перевірити специфікації виробника водонагрівача і коди вимог до простору для вентиляції, зазорів та інших вимог до монтажу. Укорочені версії водонагрівачів відомі як «низький хлопчик». який може поміститися в приміщеннях шафи або під сходами, або як «приземкуватий» водонагрівач, який може поміститися під стільниці. Приземкуваті водонагрівачі, як правило, пропонуються в електричних конфігураціях від 5 до 40 галонів, а газ не використовується через вентиляцію та проблеми з чадним газом.

    Всі водонагрівачі повинні бути встановлені відповідно до місцевих кодів і інструкції виробника:

    • На трубопроводі холодної води біля вхідного отвору повинен бути встановлений запірний клапан.
    • Типовий житловий водонагрівач має 3/4» чоловічі або внутрішні різьбові з'єднання для подачі води.
    • Більшість кодів диктують, що будь-який водонагрівач, розташований над готовою площею, повинен бути встановлений в страхувальному піддоні.
    • Більшість з'єднань запобіжних клапанів житлового водонагрівача є 3/4 «жіночим і вимагають від сантехніка встановити 3/4» чоловічий адаптер.

    Електричні водонагрівачі

    Електричний водонагрівач вимагає лише сантехніка для підключення трубопроводів гарячої та холодної води від чорнових заглушок до призначеного вхідного та вихідного з'єднання. Вони не вимагають вентиляції або газопроводу і коштують дешевше в покупці. Більшість кодів дозволяють запобіжний піддон для електричного водонагрівача бути пластиковим через відсутність тепла, що виділяється зовні від водонагрівача в порівнянні з моделями, що працюють на газі.

    Стандартний житловий електричний водонагрівач класифікується як 240-вольтовий, 4500-ватний, неодночасний водонагрівач. Моделі з більш швидкими показниками відновлення можуть мати більш високі елементи потужності. Чим вище показник потужності, тим швидше водонагрівач зможе нагріти воду. Хоча більшість електричних водонагрівачів мають два елементи, кожен з яких розрахований на 4500 Вт, неодночасний цикл нагріву має тільки один з елементів, що працюють одночасно. Кожен провід, що забезпечує електрику водонагрівача, відомий як ніжка. Два різних дроти (ніжки), які підключаються до пристрою високої межі, ідентифікуються як лінійна напруга один і два. Один провід врешті-решт забезпечує 120 вольт електроенергії на одну сторону нагрівального елементу, а другий провід врешті-решт завершує ланцюг, забезпечуючи додаткові 120 вольт до того ж елементу. Гвинти, які закріплюють з'єднання проводів до електричних пристроїв, відомі як закінчення, полюси або стовпи.

    Жоден водонагрівач ніколи не повинен мати запалений газ або електрику під напругою перед заповненням системи водою та видаленням всього захопленого повітря з системи.

    Компоненти електричного водонагрівача та їх функції

    Запобіжний клапан температури та тиску (T & P) - Електричні, газові та сонячні додатки, скидає при 150 фунтів на квадратний дюйм та/або 210° F. (Температурні (тільки) запобіжні клапани використовуються на колекторних панелах даху сонячних систем водопостачання).

     

    руйнівники міфів - водонагрівач

    Запит\(\PageIndex{1}\)

    Activity

    Dip Tube- Коли тепло піднімається, а вихідна подача гарячої води до світильників подається з найгарячішої точки у верхній частині водонагрівача, виробник встановлює пристрій, відомий як занурювальна трубка, у підключення холодної води верхнього водонагрівача, щоб направляти вхідну холодну воду до нижньої частини обігрівач. Якщо занурювальна трубка не використовувалася, вхідна холодна вода змішувалася б з гарячою водою, розташованої у верхній частині водонагрівача, охолоджуючи воду, що виходить під час використання.

    Злив- Використовується для промивання накопичувального бака водонагрівача під час технічного обслуговування.

    кульовий кран- використовується для перекриття подачі води в бак.

    Змішувальний клапан - Дозволяє холодній воді надходити в потік гарячої води, щоб загартувати надмірну температуру води, щоб запобігти ошпаренню. Змішувальні клапани, як правило, потрібно встановлювати на сонячних системах водяного опалення, оскільки температура потенційно може перевищувати 160°.

    Танковий анодний стрижень- Житловий резервуар для зберігання водонагрівача виготовлений з вуглецевої сталі, з найбільш поширеними побутовими водонагрівачами, що містять дуже тонкий шар фарфорової емалі, що називається «скляною» підкладкою, призначеною для заповнення кожної внутрішньої щілини, створеної в процесі виготовлення бака, щоб запобігти корозії резервуара з вуглецевої сталі. Однак з часом ця облицювання виходить з ладу і сталевий бак починає піддаватися корозії. Анодний стрижень - це жертовний пристрій, який розчиняється (роз'їдає) протягом певного періоду часу. Анодний стрижень встановлюється виробником для запобігання іржі та корозії внутрішньої частини резервуара через недоліки скляної накладки або незначні пошкодження під час транспортування та обробки. Магнієві та алюмінієві стрижні більш вразливі до іржі та мінералів, які зазвичай атакують сталеві стінки резервуара та залучають корозійні речовини, щоб атакувати анодний стрижень замість резервуара.

    Новий проти витраченого анодного стрижня від Cory Early ліцензується відповідно до CC BY 4.0

     

    Верхня кришка доступу- Термостат та червона кнопка розташовані тут. Верхній нагрівальний елемент також зустрічається тут.

    Нижня кришка доступу- Нижній термостат і нагрівальний елемент розташовані тут.

    Верхній термостат- Обмежує температуру, до якої елемент буде нагрівати воду. Як верхній, так і нижній, термостати закріплюються на місці і утримуються до поверхні бака фіксатором кліпсою, утримуючи термостат в контакті з зовнішньою частиною накопичувального бака. Більшість стандартів безпеки не дозволяють сантехніку встановлювати температуру вище 120 градусів за Фаренгейтом, щоб запобігти ошпарення. Верхній термостат семиполюсной конструкції має всього три стійки. Ця конструкція з трьома стійками в поєднанні з чотирма стійками високого кінцевого вимикача - це те, як визнається семиполюсна конструкція. Верхній термостат має функцію налаштування температури, яка зазвичай або ідентифікується за алфавітом від А до D, або позначається як теплий, гарячий і дуже гарячий.

     

    Заміна верхнього термостата

    Запит\(\PageIndex{2}\)

    Activity

    Нижній термостат- нижній термостат має лише два стовпи і пронумеровані 1 і 2. Він також має функцію налаштування температури, яка є тією ж конструкцією, що і верхній термостат. Як і верхній термостат, нижні термостати можуть регулюватися і мати аналогічно позначені точки регулювання.

    Привіт-лімітний пристрій (термостат з червоною кнопкою над температурою) - Пристрій високої межі зупиняє електричний струм на термостатах та елементах, якщо присутня небезпечна температура води. Більшість високолімітних пристроїв мають кнопку скидання, призначену для вискакування, якщо температура досягає 190°. Ці пристрої можна скинути, як тільки температура бака охолоне нижче температури «спливаючого».

    Нагрівальний елемент- Елементи перетворюють електричну енергію в теплову енергію та передають тепло воді в резервуарі. Вони оцінюються у ватах і вибираються для резервуарів відповідно до розміру резервуара та швидкості відновлення. Житлові електричні водонагрівальні елементи зазвичай бувають гвинтового типу, але для певних моделей водонагрівачів застосовуються болтові типи. Елементи можуть варіюватися по довжині, при цьому 12» є типовою довжиною, передбаченою виробником у більшості водонагрівачів. Номінальні показники електричної напруги та потужності елемента вказуються виробником на елементі, тому його ідентифікація специфікацій запасних частин доступна на зовнішній стороні.

    Підкладкові та діелектричні трубні ніпелі- Багато водонагрівачів виготовляються з трубними ніпелями, які облицьовані корозійно-стійким матеріалом, таким як PEX. Ці трубні ніпелі виготовляються для протистояння корозії внаслідок електролізу від приєднання різнорідних металів до залізного резервуара (мідь до заліза = іржа). Латунні фітинги для труб також можуть використовуватися між фітингами залізних труб та міддю, щоб протистояти електролізу. Сантехнік повинен вживати запобіжних заходів при підключенні мідної трубки до футерованого ніпеля, оскільки нагрівання футеровки трубного ніпеля безпосередньо за допомогою пальника або шляхом підключення штуцера, який був припаяний і не дозволений охолонути, може розплавити внутрішню підкладку ніпеля. Латунь до мідних з'єднань забезпечують таку ж перевагу в неприхованих додатках.

    Розширювальний бак- Кожна система водяного опалення повинна бути захищена від небезпечних явищ, які існують при нагріванні води. Коли відбувається цикл нагрівання, вода розширюється і може призвести до того, що клапан скидання тиску почне капати. Розширювальні баки встановлюються, головним чином, в сонячних системах водопостачання, для поглинання розширення системи. Розширювальний бак, що використовується для системи гарячого водопостачання, має внутрішню гумову мембрану, відому як сечовий міхур. Більшість кодів вимагають, щоб біля водонагрівача був встановлений розширювальний бак для захисту системи трубопроводів від високого тиску, викликаного циклом опалення.

     

    Газові водонагрівачі

    Природний газ і пропан (LPG) - це два типи газу, що використовуються для нагріву води. Водонагрівач, призначений для природного газу, не можна використовувати з пропаном, якщо конкретний водонагрівач не може бути перетворений. Внутрішній газовий регулюючий отвір різний для кожного типу газу. Вимоги до вентиляції газового водонагрівача продиктовані кодом. Вихлопні гази від газового водонагрівача містять чадний газ. Випари чадного газу не мають запаху і можуть вбити мешканців будинку або будівлі. Звичайні газові водонагрівачі вентилюються атмосферно, тобто до зовнішньої частини будівлі. Вентиляція атмосферного водонагрівача повинна закінчуватися в певних місцях наскрізь, і висотах над дахом. Газові водонагрівачі повинні мати достатній простір навколо водонагрівача та повітря для заміни, щоб створити належні умови тяги, які дозволяють випаровуватися на зовнішню частину будівлі. Якщо в приміщенні, де розташований водонагрівач з атмосферним вентильованим, не забезпечується достатня кількість повітря, то витяжні пари можуть потрапити в займане простір.

    Вибір газового водонагрівача виходячи з його можливостей вимагає специфікації виробника на конкретний прилад і знання попиту навантаження. Швидкість відновлення - найважливіший аспект визначення того, чи здатний певний газовий водонагрівач бути встановлений для конкретного будинку або використання. Газові водонагрівачі оцінюються галонами гарячої води, яку вони можуть виробляти. Один британський тепловий блок (BTU) - це кількість тепла, необхідного для підняття одного фунта води на один градус за Фаренгейтом. Один галон води важить 8,33 фунтів, а 8.33 btus потрібно для підвищення температури одного галона води на один градус за Фаренгейтом. Підвищення температури - це різниця між вхідною холодною водою і бажаною температурою, очікуваною від водонагрівача. Підвищення температури визначає можливості певного номіналу БТЕ газового водонагрівача. Відрізок часу використовується для уточнення можливостей відновлення газового водонагрівача, а галони на годину (gph) - найпоширеніший метод, який використовується в рейтингу водонагрівача.

    • Коди різняться, що стосуються підключень газопостачання та правил вентиляції.
    • Газовий водонагрівач використовує металевий запобіжний піддон.
    • Конфігурація газопостачання досить відповідає більшості житлових водонагрівачів: чорна залізна труба або затверджена поліуретанова трубка, латунна арматура, газовий кран, гнучка лінія подачі та регулятор

    Газові регулятори

    Газовий регулятор - це автоматизований пристрій, що управляє надходженням газу до пальникового вузла. Труба подачі газу підключена до газового регулятора, який регулює надходження газу до пальника. Термопара повинна відчувати пілотне полум'я, щоб дозволити газу протікати через газовий регулятор. Конструкція газового регулятора заснована на безпеці, і більшість кодів не дозволяють нікому не сертифікованим ремонтувати газовий регулятор розібрати один для ремонту. Ще одна особливість регулятора полягає в регулюванні надходження газу до пілотного полум'я. Газовий регулятор для житлового газового водонагрівача зазвичай має внутрішнє різьбове з'єднання 1/2».

     

    Як переосвітлити пілотне світло газового водонагрівача

    Запит\(\PageIndex{3}\)

    Activity

    Безрезервуарні водонагрівачі

    Конструкція нагрівача без бака може бути придатною для багатьох житлових приміщень. Витрата води регулюється для того, щоб з обігрівача вийшла потрібна температура. Вони стають все більш бажаними і вважаються екологічно чистими. Безрезервуарні моделі також відомі як проточні водонагрівачі.

    Два основних типи безрезервуарних водонагрівачів - це внутрішні або зовнішні, визначаючи, чи знаходиться місце установки всередині або зовні будівельної конструкції. Безрезервуарні водонагрівачі випускаються в електричних моделям для внутрішнього застосування. Безрезервуарні водонагрівачі можуть бути встановлені всередині або зовні будівлі, але агрегати, встановлені зовні, повинні бути газовими. Агрегати не є взаємозамінними. Внутрішні блоки вимагають вентиляції димових газів, а зовнішні блоки можуть вимагати захисту від замерзання в певних кліматичних умовах.

    Сонячні водонагрівачі

    Хоча сонячна теплова система водяного опалення може заощадити проживання до 40% економії на комунальних платежах, початкові інвестиції в встановлення сонячної системи водяного опалення можуть стримувати багатьох власників будинків. Федеральні, а іноді і державні податкові кредити доступні для встановлення альтернативних енергетичних систем, а економія комунальних послуг з часом є хорошою рентабельністю інвестицій (ROI).

    Сонячні системи водопостачання використовують сонячні колекторні панелі, зазвичай монтуються на даху для нагріву системи води. Коли температура води в колекторі досягає певної більш високої температури, ніж вода в резервуарі, насос циркулює більш прохолодну воду з бака, який штовхає більш гарячу воду в панелі даху назад в бак, поки температура панелі і температура в баку не будуть рівні.

    Розташування і кут нахилу сонячної панелі (орієнтація і нахил для оптимального перебування на сонці) має вирішальне значення для отримання оптимальної ефективності всієї системи. Більшість сонячних систем безпосередньо підключені до газу або одного електричного нагрівального елементу для забезпечення достатньої кількості гарячої води в несонячні періоди опалення.

    Діагностика загальних проблем водонагрівача

    Водонагрівачі слід щорічно промивати, щоб видалити забруднення і накип з бака. Анодний стрижень слід оглядати кожні 2 роки і замінювати приблизно кожні 5 років, або раніше, якщо умови показують значну корозію стрижня. Усунення несправностей газових і електричних водонагрівачів повинні виконуватися кваліфікованими фахівцями. Базові електричні знання повинні бути відомі для безпечного усунення несправностей електричного водонагрівача, а сантехнік повинен мати лічильник електричної напруги/сили струму для діагностики та обслуговування електричного водонагрівача. Завжди пам'ятайте, що водонагрівач повинен бути завжди заповнений водою до розпалювання подачі газу або електричного живлення системи і ремонтувати газові регулятори може тільки сертифікований фахівець.

    Діагностика електричного водонагрівача

    СИМПТОМ МОЖЛИВА ПРИЧИНА МОЖЛИВЕ РІШЕННЯ
    Немає гарячої води Відсутність електрики від
    джерела    		 Перевірте вимикач
    Немає гарячої води Електричні проблеми з
    термостатами    		 Перевірте та замініть відповідний термостат/с
    Немає гарячої води Вийшов з ладу нагрівальний
    елемент (и)    		 Перевірте та замініть відповідний елемент/с
    Трохи гарячої води Поломка зануреної трубки Огляньте занурну трубку і при необхідності замініть
    Трохи гарячої води Нижній термостат або вихід з ладу елемента Замініть нижній термостат і/або елемент
    Трохи гарячої води Вихід з ладу термостата/с Перевірте та замініть відповідний термостат/с
    Вода занадто гаряча Вихід з ладу термостата/с Перевірте та замініть відповідний термостат/с
    Кнопка відпочинку споткнулася Вода занадто гаряча Перевірте та замініть відповідний термостат/с
    Тухле яйце запах
    води    		 Витрачений анодний стрижень Огляньте та замініть
    Вискакує шум при
    нагріванні    		 Масштаб нарощування на
    елементі (ах)    		 Замінити елемент (и)
    Водонагрівач не нагрівається? Тестування термостата

    Запит\(\PageIndex{4}\)

    Activity

    Процедура діагностики нагрівальних елементів

    1. Вимкніть живлення водонагрівача на головному електричному щитку.
    2. Знайдіть електричні панелі доступу, один біля основи резервуара і один ближче до верху (сонячні системи водопостачання мають лише один резервний елемент і термостат, розташований у верхньому доступі). Починаючи з верхнього елемента, викруткою зніміть шурупи панелі. Зніміть панель і зніміть ізоляцію за нею, щоб розкрити нагрівальний елемент.
    3. Від'єднайте будь-який з двох електричних проводів, вкручених в клеми елемента. Для перевірки елемента необов'язково від'єднувати обидва дроти.
    4. Встановіть мультиметр або Омметр для читання Ом, і встановіть шкалу на RX1. Доторкніться одного щупа до кожного з двох клемних гвинтів. Якщо голка взагалі рухається, або якщо є якесь читання крім «нескінченності» на цифровому зчитуванні, елемент хороший. Якщо він не рухається або відображає «нескінченність», через елемент не протікає електрика, і його слід замінити.
    5. Повна заміна або ремонт в міру необхідності. Знову під'єднайте провід до клеми елемента. Замініть ізоляцію і заново встановити панель доступу.
    6. Повторіть процес на нижньому елементі. Відновити харчування водонагрівача від основного електричного щитка.

     

    Як замінити нагрівальний елемент електричного водонагрівача

    Запит\(\PageIndex{5}\)

    Activity

    Діагностика газового водонагрівача

    СИМПТОМ МОЖЛИВА ПРИЧИНА МОЖЛИВЕ РІШЕННЯ
    Немає газу для пілоту Немає газу від лічильника або газового крана Вимкнено на лічильнику або газовому крані
    Немає газу для пілоту Немає газу від регулятора Сміття в регуляторі. Очистіть або замініть несправний регулятор
    Немає газу для пілоту несправний регулятор Замінити регулятор
    Немає газу для пілоту Гофрована пілотна трубка Ремонт або заміна трубки
    Немає газу для пілоту Витік в пілотної трубці Замінити трубку
    Немає пілотного полум'я Відсутність витрати газу від регулятора Сміття в регуляторі. Очистіть або замініть несправний регулятор
    Немає пілотного полум'я Несправна термопара Замініть термопару
    Немає пілотного полум'я Повітря в газових трубопроводах Продування повітря з трубопроводів
    Немає газу до пальника Несправний регулятор Замінити регулятор
    Немає газу до пальника Гофрована трубка пальника Ремонт або заміна трубки пальника
    Немає газу до пальника Засмічення в трубці пальника Зніміть трубку і очистіть
    Немає газу до пальника Вийміть і почистіть Запустіть воду для охолодження бака
    Немає газу до пальника Несправний високолімітний пристрій Замінити пристрій або регулятор
    Витік запобіжного клапана температури та тиску (T & P) Вода занадто гаряча Запустіть воду для охолодження бака
    Витік запобіжного клапана температури та тиску (T & P) Несправний запобіжний клапан Замініть запобіжний клапан
    Витік запобіжного клапана температури та тиску (T & P) Надмірний тиск Встановлюємо розширювальний бак
    Витік запобіжного клапана температури та тиску (T & P) Надмірний тиск Перевірте клапан регулятора тиску на систему подачі
    Низька температура води Термостат встановлений занадто низько Відрегулюйте налаштування температури на термостаті
    Низька температура води Поломка зануреної трубки Огляньте і замініть при необхідності
    Низька температура води Несправний термостат Перевірте та замініть відповідний термостат/с
    Повільний час відновлення Осад в резервуарі Зливний і зливний бачок
    Повільний час відновлення Брудний пальник в зборі Чистий пальник в зборі
    Повільний час відновлення Поганий полум'я Відрегулюйте подачу повітря пальника
    Повільний час відновлення Поганий полум'я Подавати більше повітря для горіння
    Недостатньо гарячої води Недостатній розмір обігрівача Розрахуйте навантаження на вимогу та замініть на систему водяного опалення відповідного розміру
    Недостатньо гарячої води Дивіться низьку температуру води та симптоми повільного відновлення Дивіться низьку температуру води та симптоми повільного відновлення
    Вискакуючі/стукають шуми Нарощування кальцію або осаду Зливний і зливний бачок
    Шум стуку Зворотний клапан грюкає при відкритті або закритті крана або клапана Встановіть амортизуючий пристрій
    запах диму Погана тяга на димохідній системі Вивчіть установку димохідної труби та переконайтеся, що місце закінчення забезпечує достатню тягу
    Газовий запах Витік на трубопровідній системі Випробування милом всіх з'єднань трубопроводів та ліній подачі на герметичність та ремонт за потребою
    Нарощування сажі Погана тяга на димохідній системі Побачити запах диму, встановити витяжний вентилятор витяжки
    Нарощування сажі Недостатнє повітря для горіння Встановіть повітроводи або вентиляційні отвори
    Нарощування сажі Погане полум'я пальника Очистіть і відрегулюйте пальник
    Полум'я назад спалах Негативний тиск повітря Ізолювати нагрівач повітря