3. Водонагреватели

Все выпускаемые водонагреватели отечественного и зарубежного производства подразделяются на периодического (емкостные) и непрерывного (проточные) действия. По виду используемого энергоносителя водонагреватели быва­ют электрические, газовые и твердотопливные [4].

Для оценки работы водонагревателей непрерывного действия введено понятие «стандартная производительность», под которой принимают количество воды, нагреваемой от 10 до 90 °С и определяют по формуле

D_ст=D_Д (8)

где D_Д – действительная производительность водонагревателя, кг/ч;

t₂, t₁ – температура воды соответственно на выходе и входе в водонагреватель, °С.

Кроме того, работу водонагревателя характеризуют первона­чальная продолжительность разогрева воды до заданного значе­ния и расход электроэнергии на его разогрев.

Расход электроэнергии q (кВт * ч/кг) на нагревание 1 кг воды определяют по формуле

q=P/D_ст (9)

где Р — мощность водонагревателя, кВт.

Полезная теплота Q_пол (кДж) может быть определена исходя из действительной или стандартной производительности водонагревателя:

Q_пол=с_вD_Д(t₂-t₁) ; (10)

Q_пол=с_вD_ст80τ, (11)

где с_в — теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг°С);

t_u ,t₂ — температура воды соответственно на входе и выход из водонагревателя, °С;

— продолжительность работы водонагревателя, равная 1 ч.

Затраченную теплоту (кДж) определяют по формуле

Q_затр = Рτ (12)

где Р — мощность водонагревателя, кВт;

τ— продолжительность работы водонагревателя, равная 1 ч (3 600 с).

КПД водонагревателя (%), при стационарном режиме работы аппарата определяется по формуле

η= 100% (13)

Электрические водонагреватели периодического действия (наливные) вода, подвергаемая нагреву до состояния горячей или кипятка. Та­кие устройства обычно называют водонагревателями-кипятиль­никами, которые используются на линии раздачи для приготов­ления и хранения горячих напитков (чая, растворимого кофе, какао и др.) при заданной температуре реализации.

Водонагреватель-кипятильник ВКНЭ-25 (Россия) рисунок 8 имеет прямоугольную форму и изготов­лен из нержавеющей стали.

1-подставка под стаканы (каплесборник); 2-ручка терморегулятора; 3-терморегулятор; 4-сливной кран; 5-корпус; 6-водогрейная емкость; 7-крышка; 8-ручка; 9-ТЭН; 10-термоограничитель; 11-кнопка повторного включения термоограничителя; 12- регулируемая ножка

Рисунок 8 - Водонагреватель-кипятильник ВКНЭ-25

На лицевой стороне корпуса водонагревателя установлен слив­ной кран.

В нижней части корпуса находится панель управления, которая обеспечивает регулирование тем­пературы воды в водогрейной емкости. Там же размещены сиг­нальные лампы: красная (перегрев) и зеленая (нагрев). На задней стенке панели расположен датчик термоограничителя. Под панелью управления расположена стенка с закрепленными на ней регулируемы­ми по высоте ножками.

В основании (дне) водогрейной емкости установлены датчики (термобаллоны) терморегулятора и термоограничителя.

Перед включением водонагревателя необходимо снять крышку и заполнить водогрейную емкость водопроводной водой в преде­лах нижней и верхней рисок, расположенных на внутренней стенке емкости [5].

Э лектрические водонагреватели непрерывного действия НЭ-1А и НЭ-1 Б (Россия) рисунок 9 отличается друг от друга конструктивными размерами, производительностьб и потребляемой мощностью. Водонагреватели ис­пользуются в посудомоечных машинах или как самостоятельные

1-кожух;2-тепловая изоляция;3-водогрейный резервуар;4-ТЭН;5-съемная крышка;6-датчик термосигнализатора;7-патрубок отвода горячей воды;8-патрубок для присоединения к трубопроводу.

Рисунок 9 - Водонагреватели НЭ-1А и НЭ-1Б

Водонагреватели пред­ставляют собой цилиндрический стальной водогрейный резерву­ар, герметично закрывающийся крышкой. Внутри резервуара под крышкой смонтированы ТЭНы.

Автоматическое регулирование температуры воды осуществля­ется термосигнализатором ТС-100 и магнитным пускателем.

Водонагреватель имеет защиту ТЭНов от «сухого хода». При разборе горячей воды температура в резервуаре сни­жается и по достижении температуры нижнего заданного предела ТЭНы включаются.

Известны водонагреватели с электродным нагревом воды, в которых вода, проходя между электродами, включается в элект­рическую цепь и, являясь электролитом (резистивным элемен­том), нагревается.

Существенным недостатком электродного нагрева является возможность появления опасного потенциала на корпусе аппа­рата. Мощность водонагревателя с электродны­ми нагревателями будет изменяться в зависимости от температу­ры и общей жесткости воды.

Газовые водонагреватели непрерывного действия АГВ-80 и АГВ-120 (Россия) по конструкции и принципу действия аналогичны, но отличается производитель­ностью, размерами и массой.

Водонагреватели устанавливаются на полу и подсоединяется к водопроводной сети, газопроводу и дымоходу. На подводящей водопроводной трубе устанавливается вентиль для отключения водонагревателя от сети.

Водонагреватель автономный универсальный непрерыв­ного действия ВАУ (Россия) используется на предприятиях общественного питания, не имеющих централизо­ванной системы горячего водоснабжения. Работает на твердом и газообразном топливе [6].

Водонагреватель состоит из трех основных частей: экранированной топки с зольником, пакета панелей с коллекто­рами и сборного короба для отвода продуктов сгорания. В топке расположена съемная колосниковая решетка. Топка и зольник снабжены дверцами.

При работе водонагревателя на газе колосниковая решетка сни­мается, а в камере сгорания монтируется горелка с колосниковой насадкой и многосопловым смесительным устройством с пери­ферийной подачей газа. Основные технические характеристики водонагревателей пред­ставлены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики водонагревателей

Показатель	Тип водонагревателя
	АГВ-80	АГВ-120	ВАУ
Мощность, кВт	—	—	26...28
КПД, %	80	80	75
Габаритные размеры, мм:
длина	—	—	360
ширина (диаметр)	(400)	(460)	440
высота	1 550	1600	1 300
Масса, кг Производительность при температуре по­ступающей воды 7°С, кг/ч Вместимость резервуара, дм3 Продолжительность разогрева, мин Температура нагретой воды, °С Расход газа, м3/ч	100 — 80 45 80... 90 0,75	190 — 120 85 80... 90 1,4	56 230 — — 80... 90 —