до какой степени можно нагреть воду взбалтывая ее
До Какой Температуры Можно Нагреть Воду? — Ответ
💦 Существует мнение, что вода закипает при температуре 100С. Достиг такой температуры, на ее поверхности образовываются пузырьки. Однако стоит отметить, что диапазон в 100С не является ключевым. Обычная вода может закипеть и при более низкой температуре: все зависит от условий. При этом процесс кипения может произойти и при + 75С, и при + 130С.
Почему же так происходит? Все дело в том, что ключевым моментом в закипании воды является давление. Из этого следует, что снизить или повысить температуру можно с помощью изменения атмосферного давления.
Второй момент – критическая температура до которой можно нагреть воду? Распространённый ответ на данный вопрос – это цифра в 350С. При температуре 350С давление пара составляет 20 МПа.
Что происходит с водой при 350С?
Если нагреть воду до такой критической отметки, плотность жидкости и её пара становятся абсолютно одинаковыми. Вот только не каждый сосуд (ёмкость) подойдут для таких экспериментов. Очень важно, чтобы сосуд был очень герметичным и прочным, способным выдержать большое давление.
Максимальная температура кипения воды
С развитием новых технологий открылись и новые границы. Учёным из Германии удалось нагреть воду до рекордных 600С за долю секунд. Такой быстрый и максимальный нагрев произошел за счет специальных импульсов и волн. Единственный момент заключается в том, что нагреть так быстро можно только крошечное количество воды.
Удивительно, но даже при такой температуре, на протяжении короткого нагрева вода сохраняла свою плотность, а потом просто взорвалась облаком пара.
До какой максимальной температуры можно нагреть воду?
Имеется в виду жидкая вода или вода вообще?
Как верно заметил оратор выше, с увеличением давления увеличивается и температура кипения, однако продолжаться бесконечно это не может. Каждое вещество имеет критическую температуру фазового перехода — когда давление настолько большое, что различия между фазой жидкости и газа у вещества исчезают (плотность жидкости и её насыщенного пара уравниваются, а поверхностное натяжение вещества доходит до нуля). У воды это проходит при максимальном давлении в 218,3 атмосфер, тогда температура кипения будет равна 647 по Кельвину или примерно 374 по Цельсию.
Если имеется в виду максимальная температура вещества вообще, то здесь она для всех веществ одинаковая. Для начала, после нагрева молекул воды до температуры в несколько тысяч градусов, с орбит атомов слетят электроны и в целом получится уже не вода, а свободные ядра водорода и кислорода. Далее, на температуре около ста миллиардов градусов и ядра развалятся протоны с нейтронами, позже — протоны разделятся на кварки и глюоны.
Что будет, если нагревать дальше? Существует верхний предел температуры (планковская температура) для всех веществ во Вселенной. Выше планковской температуры энергия частиц становится настолько большой, что гравитационные силы между ними становятся сравнимы с остальными фундаментальными взаимодействиями. Проще говоря, вся материя переходит в энергию, ибо сама по себе температура в термодинамике — это кинетическая энергия молекул. Равна эта величина примерно 1,416808*10^32 (141 680 800 000 000 000 000 000 000 000 000 — сто сорок один нониллион, шестьсот восемьдесят октиллионов, восемьсот септиллионов) градуса Кельвина с погрешностью.
Как выбрать электрический водонагреватель
Электрические водонагреватели, изначально предназначенные для частных домов, сегодня все чаще можно встретить и в городских квартирах. Благодаря оставшейся с советских времен практике летних отключений горячей воды, миллионы городских жителей ежегодно оказываются перед выбором: начать закаливаться холодными душами, мыться по старинке ковшиком, кипятя воду на газовой плите, или не мыться вообще.
Или – купить и установить электрический водонагреватель.
Цены на водонагреватели начинаются со вполне доступных сумм, что многих подталкивает в сторону последнего варианта решения проблемы, но поговорка «скупой платит дважды» верна и в этом случае. Малая мощность и небольшой объем дешевого водонагревателя не позволят не то, что принять душ, но даже умыться с комфортом. А простая его конструкция приведет к быстрому выходу из строя.
Поэтому выбирать водонагреватель нужно по его параметрам, хорошо представляя, для чего и как вы его будете использовать. Неплохо также перед выбором узнать жесткость воды – той, которую вы собираетесь греть.
Характеристики электрических водонагревателей
По видуводонагреватели разделяются на накопительныеи проточные.
Накопительные водонагреватели нагревают до заданной температуры некоторый объем воды, который хранится в бойлере и расходуется по необходимости. При расходе нагретой воды в бойлер поступает холодная, температура в бойлере падает, что приводит к автоматическому включению ТЭНа.
Проточные водонагреватели греют протекающий сквозь них поток воды.
Оба вида имеют свои преимущества и недостатки.
Накопительные водонагреватели занимают много места и имеют ограниченный объем бойлера – как только он израсходуется, вода из крана потечет холодная. Мощность их невысока, и греть протекающий поток воды они неспособны. На повторный нагрев всего объема воды может уходить до нескольких часов.
Зато даже самый маленький накопительный водонагреватель можно приспособить для разбора воды несколькими потребителями – пока не закончится накопленная горячая вода, она будет течь с нужным напором из любого крана в квартире.
Проточные водонагреватели просты в монтаже, компактны и могут быть размещены даже прямо над раковиной. Но для быстрого прогрева требуемого в быту потока воды они должны обладать приличной мощностью, что не всегда допустимо.
Так, для принятия душа требуется поток примерно 10л/мин. Чтобы нагревать на 30 градусов воду, текущую с такой скоростью, нагреватель должен иметь мощность около 20 кВт, что сразу делает невозможным использование подобных нагревателей в большинстве квартир и частных домов. Максимально допустимая мощность в квартирах многоквартирных домов – 7 кВт, и это только в домах с электрическими плитами. В домах с газовыми плитами на квартиру выделяется 3-4 кВт, а в домах старой постройки и того меньше.
Объем бака имеет большое значение для накопительных водонагревателей. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без долгого ожидания прогрева бойлера после предыдущего использования.
Но имейте в виду, что чем больше объем бака, тем больше времени потребуется на его нагрев, так как мощность ТЭНов большинства водонагревателей примерно одинакова и редко превышает 3 кВт.
Внутреннее покрытие бака для горячей воды необходимо для его защиты от коррозии.
Эмалированные баки и баки со стеклокерамическим покрытием сходны по эксплуатационным характеристикам и также обеспечивают неплохую защиту – миф о разрушении защитного слоя под воздействием перепадов температуры – не более чем миф (разумеется, если не наливать в замороженный бак кипящую воду).
Другое дело, что качество покрытия может быть разным и стеклокерамика известного производителя – совсем не то же самое, что стеклокерамика безымянного «китайца».
В остальном же эмаль и стеклокерамика серьезно уступают «нержавейке» только в одном – устойчивости к механическим повреждениям. Сам бак нагревателя, как правило, отделен от корпуса слоем мягкой теплоизоляции, которая может защитить бак от повреждений, но при сильных ударах на покрытии могут появиться микротрещины, в которых впоследствии разовьется коррозия. Поэтому при покупке нагревателя с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь нагреватель от ударов.
Многие производители для защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод, взаимодействующий с кислородом воды и защищающий внутреннюю поверхность бака. Этот элемент защитит бак, даже если покрытие будет повреждено, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года, независимо от состояния защитного покрытия.
Если вы хотите, чтобы нагреватель проработал долго и без лишних хлопот, обязательно обратите внимание на наличие «сухого» ТЭНа. Особенно, если у вас жесткая вода – в этом случае «сухой» ТЭН просто необходим.
В обычных моделях ТЭН находится прямо внутри бойлера и непосредственно контактирует с нагреваемой водой. При этом на нем оседает накипь, что может довольно быстро привести к выходу нагревателя из строя, к протечке ТЭНа и к тому, что вся накопленная вода окажется на полу.
Чтобы избежать этого, можно производить периодическую очистку ТЭНа от накипи (2 раза в год при жесткой воде, раз в 1-2 года – при нормальной).
Либо приобрести нагреватель с «сухим» ТЭНом – конструкция такого нагревателя не предусматривает контакта ТЭНа с водой, он находится в металлической колбе или трубке. Разумеется, накипь при этом никуда не девается, она оседает на наружной поверхности колбы. Но из-за большей толщины металла и большей площади соприкосновения с водой это не ведет к быстрому прогару, поэтому нагреватели с «сухим» ТЭНом могут проработать в десятки раз дольше, чем их аналоги с «мокрым» ТЭНом.
Номинальная мощность определяет, как быстро нагреватель будет греть воду. Для накопительного нагревателя – чем больше мощность, тем быстрее прогреется весь бак и из крана снова потечет горячая вода. И если для нагревателя с небольшим баком (15-30 л) разница во времени нагрева у маломощных и мощных нагревателей составляет 10-30 минут, то у объемных нагревателей (80-100 л) разница во времени прогрева уже может составлять несколько часов. Если позволяют проводка и допустимая мощность, имеет смысл вместо одного большого нагревателя на 3 кВт установить два поменьше такой же мощности – это вдвое сократит время ожидания горячей воды, если она вдруг закончилась.
Некоторые нагреватели оборудованы двумя ТЭНами и имеют режим ускоренного нагрева. При поступлении большого объема холодной воды и резкого падения температуры можно включить оба ТЭНа, увеличивая скорость нагрева воды. А в режиме поддержания температуры работает только один ТЭН. Такой режим работы нагревателя снижает нагрузку на сеть. Нагреватели, снабженные автоматикой, способны самостоятельно подключать/отключать второй ТЭН.
Для проточного нагревателя – чем больше мощность, тем больший напор нагретой воды он сможет обеспечить.
Проточный водонагреватель мощностью 3 кВт сможет нагреть «до теплоты» только тоненькую струйку воды – где-то на 1,5 л/мин. Умыться и почистить зубы еще получится, а вот что-то еще – уже нет.
Проточный водонагреватель мощностью 5-7 кВт можно использовать для мытья посуды, но душ будет не очень комфортен – и вода прохладная, и напор слабоват.
В продаже есть проточные нагреватели большей мощности, но, к сожалению, для их установки потребуется отдельная проводка – а иногда и трехфазная. Впрочем, если вы являетесь счастливым обладателем трехфазного питания с большой допустимой мощностью потребления, то установка проточного водонагревателя мощностью 15-20 кВт обеспечит вам горячую воду с нормальным напором в практически неограниченном количестве.
При покупке нагревателя в городскую квартиру – особенно накопительного нагревателя и особенно на нижних этажах – обратите внимание на максимальное допустимое давление воды у выбранного нагревателя. Несмотря на норматив давления в 4 бара, в городских сетях водоснабжения давление может доходить до 7 бар. Следует либо подбирать нагреватель с максимальным допустимым давлением 8-10 бар, либо предусмотреть редуктор давления на его входе.
На максимальную температуру нагрева воды следует обратить внимание, выбирая накопительный нагреватель. Чем выше температура нагрева, тем меньше горячей воды придется смешивать с холодной для достижения теплой. Но в то же время – тем и выше опасность ожога при полностью открытом кране горячей воды.
Водонагреватель – что проточный, что накопительный – несет в себе множество опасностей. Чтобы избежать затопления, поражения электрическим током или ожога горячей водой, обратите внимание на наличие всех элементов безопасности:
— Регулятор (ограничитель) температуры нагрева позволяет задать максимальную температуру воды и избежать ожога при неосторожном открытии крана.
Если краном могут пользоваться дети, а максимальная температура нагрева выше 80°С, регулятор необходим – температуру следует выставить не выше 75-80°С.
— Защита от перегрева отключает ТЭН при опасности закипания воды. Обычно автоматика нагревателя выключает ТЭН намного раньше, но при её поломке только защита от перегрева спасет проточный нагреватель от повреждения ТЭНа, а накопительный нагреватель – от разрыва бака.
— Устройство защитного отключения защищает от утечки электрического тока в нагреваемую воду. Категорически не рекомендуется пользоваться нагревателем, не оснащенным УЗО.
— Предохранительный клапан выполняет функцию обратного клапана, не позволяя воде вытечь из накопительного нагревателя, а так же стравливает лишнее давление.
Поскольку забор воды в накопительном нагревателе осуществляется сверху, а на место горячей тут же поступает холодная вода, бак всегда остается заполненным. При отсутствии обратного клапан и прекращении подачи воды, бак может остаться без воды, что приведет к выходу ТЭНа из строя.
Предохранительный клапан (с отводом) защищает бак от излишнего давления в водопроводе. Однако это не панацея: если давление в системе значительно превышает требуемое, то по трубке всегда будет течь довольно сильный поток воды с ощутимым шумом. Приятного в этом мало, поэтому рекомендуется добавить на входе редуктор давления.
Варианты выбора электрических водонагревателей
Если вам нужен нагреватель, чтобы обеспечить одну точку горячей водой, а проводка позволяет подключать электроприборы с потреблением 5-7 кВт, выбирайте среди проточных водонагревателей. Если вы хотите, чтобы нагреватель обеспечивал возможность принятия душа, обратите внимание на опцию насадки для душа.
Если вы живете в городской квартире и не хотите зависеть от сезонных отключений воды, выбирайте среди накопительных нагревателей объемом до 50 л – этого вполне хватит переждать отключение.
Если вы живете на одном из нижних этажей и у вас всегда прекрасный напор воды, при выборе накопительного нагревателя ориентируйтесь на модели с максимальным давлением воды в 8 бар и выше – это защитит бак нагревателя от гидроударов, вполне возможных во время профилактических работ.
Если проводка не позволяет подключать мощные приборы, но и возиться с подключением и разводкой накопительного нагревателя у вас нет возможности или желания, выбирайте среди маломощных проточных нагревателей – напор, конечно, будет слабым, но это лучше, чем ничего.
Если вы опасаетесь протечек, выбирайте нагреватель с «сухим» ТЭНом и максимальным давлением воды в 8 бар и выше. Наличие магниевого анода на выбранной модели обеспечит дополнительную защиту, но имейте в виду, что его нужно периодически менять.
Если вы живете за городом и вам нужен водонагреватель для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди накопительных нагревателей объемом 50 – 100 л. Для семьи в 4-5 человек объем бака потребуется побольше – 100 – 150 л.
Если же у вас нет никаких ограничений по проводке и потребляемой мощности, можете установить мощный проточный нагреватель и забыть об отсутствии в кране горячей воды.
Ошибки при использовании накопительных водонагревателей
Содержание
Содержание
Накопительный водонагреватель, он же бойлер, прибор полезный, а иногда и незаменимый. Однако допускаемые при установке и использовании ошибки могут сильно сократить срок работы бойлера, а то и сделать его опасным для здоровья и жизни.
1. Использовать бойлер без УЗО или с неисправной защитой
На некоторых моделях УЗО не закреплено на проводе, а спрятано внутри корпуса. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией перед началом эксплуатации бойлера. Если на вашей модели УЗО нет, его следует немедленно установить, приобретя отдельно. Правда, УЗО, продающиеся в магазинах электрики, обычно ставятся в щиток — не всякий справится с их установкой, возможно, придется пригласить электрика.
Зато в результате у вас будет защищен не только бойлер, но все электроприборы в ванной, что очень даже неплохо: электрика в ванной намного опаснее, чем в «сухих» комнатах.
Если УЗО есть, его следует периодически проверять — для этого на корпусе прибора есть кнопка «тест». При ее нажатии бойлер должен немедленно отключаться. Если бойлер при нажатии кнопки не отключается или отключается с задержкой, УЗО неисправно. Такую проверку рекомендуется проводить не реже, чем раз в три месяца.
2. Не заземлить бойлер
Посмотрите, как выглядит розетка, куда вы подключаете бойлер. Есть ли там металлические контакты сверху и снизу? Нет? Значит, заземления тоже нет.
Впрочем, если контакты есть, это еще не значит, что они заземлены. Пользуясь тем, что проверить его обычному человеку не так-то просто, застройщики часто «халтурят» и просто не делают контур заземления в новых домах. Если у вас есть сомнение, пригласите электрика и попросите его проверить наличие заземления в розетках.
3. Не следить за давлением в бойлере
Бак водонагревателя также выходит из строя довольно часто. Причиной нарушения его герметичности может быть коррозия или избыточное давление. Чаще всего при этом в нем просто образуется течь, но при избыточном давлении он может лопнуть и даже взорваться.
Обратите внимание на максимальное давление бойлера — у многих моделей оно составляет 6 бар. При этом в городских сетях давление может доходить до 7 бар (а кратковременно из-за гидроударов — и до 10). Защититься от этого можно с помощью редуктора давления на входе в бойлер — он поддержит давление на приемлемом уровне и не даст гидроударам повредить бойлер. Также от избыточного давления защищает предохранительный клапан, обычно идущий в комплекте с бойлером.
Если давление в бойлере возрастет выше допустимого, клапан откроется, стравливая излишек воды. Поэтому не следует беспокоиться, если со сбросного отверстия клапана изредка капает вода — это его штатная работа. А вот если вода оттуда идет струйкой, то эксплуатацию бойлера лучше прекратить — такое говорит либо о неисправности клапана, либо о высоком давлении в баке.
Однако избыточное давление может образоваться и из-за поломки терморегулятора самого бойлера. Тогда ТЭН не отключается при достижении температуры 100°С и вода вскипает. Давление при этом возрастает так быстро, что предохранительный клапан не успевает его стравить и бойлер взрывается.
Чтобы избежать подобного, следует выбирать надежную технику проверенных производителей, ну, или хотя бы не располагать бойлер там, где часто и подолгу бывают люди — над унитазом, над ванной и т.п.
4. Работа «на сухую»
Бойлер должен быть включен в сеть только при заполнении. Если включить его при пустом баке, это может привести к быстрому выходу из строя ТЭНа. На некоторых моделях есть защита от сухого включения, но далеко не на всех.
Без воды бойлер иногда включают при первом пуске прибора, но намного чаще эту ошибку совершают при включении бойлера в квартире после долгого перерыва. Дело в том, что долго держать в бойлере воду не рекомендуется, поэтому, когда горячая вода в кране есть, бойлер правильно держать пустым. Главное тут — не забывать его предварительно заполнить, когда горячую воду в очередной раз отключат. Перед тем, как включить бойлер, убедитесь, что холодная вода в него поступает, затем откройте «горячий» кран и дождитесь, пока из него потечет вода (это значит, что бойлер заполнен до верха).
5. Отсутствие предохранительного/обратного клапана
О необходимости защитного клапана уже упоминалось выше. Но этот клапан защищает не только от избыточного давления, но еще и от работы «на сухую» при отключении холодной воды.
Устройство бойлера таково, что при отключении водоснабжения, все его содержимое вытечет самотеком через патрубок холодной воды, если там не будет установлен обратный клапан. Клапан, идущий в комплекте с бойлером, обычно является и обратным, и предохранительным. Если же его в комплекте нет, то его следует обязательно докупить отдельно и установить на вход холодной воды.
6. Не учесть жесткость воды
Жесткая вода — одна из основных причин выхода из строя ТЭНа бойлера. В жесткой воде на нагревательном элементе оседает накипь.
У накипи низкая теплопроводность, поэтому ТЭН начинает медленнее нагревать воду и — что намного хуже — излишне нагреваться сам. Это ведет к скорому прогару корпуса ТЭНа. Способов снижения образования накипи несколько.
7. Развести в баке бактерии
Теплая вода — идеальное место для размножения бактерий и прочих микроорганизмов. Понятно, что ничего хорошего в этом нет.
Попасть микроорганизмы в бак могут вместе с холодной водой (например, из колодца), при замене анода или чистке ТЭНа. Особенно быстро бактерии размножатся, если проток воды в баке небольшой, а температура ниже 60-70. Поэтому, во-первых, при неиспользовании бойлера воду из него надо сливать. Можно воспользоваться для этого предохранительным клапаном (если у него есть флажок для сброса воды). Либо придется снимать обратный клапан — иначе воду из бака не слить.
А, во-вторых, выставляйте температуру выше 70 (да-да, это противоречит совету в предыдущем пункте).
8. Не заменить своевременно магниевый анод
Даже если вода у вас очень мягкая, анод все равно нужен — так как он не только уменьшает образование от накипи, но и связывает растворенный в воде кислород, защищая бак от коррозии. Но при этом он также изнашивается. При износе анода бак проработает намного меньше, именно поэтому многие производители оговаривают прекращение гарантии при несвоевременной замене магниевого анода.