Любая техника, способная обращаться с теплом, вызывает у меня профессиональный интерес. Десять лет я проектирую радиаторы турбодизелей, поэтому бойлеры рассматриваю через призму автомобильной термодинамики. Решение приобрести модель с баком из нержавеющей стали выглядит логичным: металл, привычный в выпускных коллекторах, презрительно относится к коррозионной среде и не сдаётся на кислотных фронтах.
От движка к бойлеру
Двигатель обращается с теплом через замкнутый контур, где антифриз циркулирует под давлением. Бак водонагревателя ведёт себя похожим образом: жидкость нагревается, расширяется, создаёт гидростатический напор. При проектировании радиатора я всегда помню о точках концентрации напряжений, сварной шов бака испытывает аналогичную нагрузку. Марка AISI 304, под воздействием хлоридов перешлифованная до зеркала, противостоит питтингу дольше, чем эмалированная сталь, покрытая стекловидным слоем.
При TIG-сварке корень шва зачищается аргоновым куполом, иначе хром карбиды обеднят пассивную плёнку. Производитель, заслуживающий доверия, указывает тепловложение, проходя 1,1-1,3 кДж/мм, что исключает лезвийную коррозию. Те же цифры я закладываю, когда рассчитываю пайку алюминиевых сот.
Тепло без накипи
Городская вода приносит 3–4 мэкв/л жёсткости, а никелированная тэн-спираль при 85 °C превращает карбонаты в каменную корку. Решение вижу в сухом нагревателе, отделённом гильзой из нержавеющей стали. Тепло проходит через стенку, однако тен остаётся чистым. Магниевый анод, закрученный в верхней крышке, берёт на себя электрохимический удар, после 12–14 месяцев масса стержня снижается до половины, дальше ресурс падает лавинообразно. Я меняю анод во время сезонной замены охлаждающей жидкости в автомобилях клиентов — совмещаю процедуры.
Полиуретан высокой плотности заполняет межстенный зазор, формируя тепловое сопротивление 0,6 м2·°C/В. Потери составляют 0,8 °C за два часа — показателю позавидует даже автономный подогреватель салона. При походной нагрузке сетью 2 кВт бак объёмом 80 л выходит на 65 °C за 138 минут — расчёт через q=m·c·ΔT.
Баланс мощности
Подбирая модель, исхожу из привычек домочадцев и допустимого лимита электропроводки. Медная шина 2,5 мм² спокойно отдаёт 16 А. Значит, тэн я выбираю 3,5 кВт максимум. Формула P=ρ·Q·g·H знакома каждому, кто тестировал топливный насос, при бытовом давлении запрос воды для душа держится в пределах 6 л/мин. Перекрестный анализ показывает, что бак 100 л укладывается в компромисс между временем нагрева и массой прибора.
Шаровые краны беру с полнопроходным диаметром: турбулентность, знакомая по сливному коллектору картера, чужда системе с горячей водой. На выходе ставлю гидроаккумулятор 5 л, мембрана EPDM гасит гидроудар, продлевая жизнь сварных швов. Группа безопасности держит 0,7 МПа, перекрывая температуру 99 °C перепуском в дренаж.
Раз в год откручиваю фланец, промываю бак струёй, которая вымывает кальций словно скарификатор удаляет лак с кузова. Швы смотрю эндоскопом 5,5 мм: радужная пассивация зелёной каймой подсказывает начало питтинга. При первом намёке на коррозионную розетку меняю прокладку на FKM, плотник использует тот же материал в выхлопных трубах турботехники.
Выбор модели заканчиваютместом гидростатики на 1,5 номинального давления, аналогично опрессовке интеркулера. Изделие, прошедшее цикл пять раз без пластической деформации, в моём списке остаётся. Так я подхожу к бытовому оборудованию с тем же перфекционизмом, который проявляю при настройке клапанного зазора 4G63T. — горячая вода зимой, без ржавчины, без сомнений.
