Водонагреватель накопительный – как работает, как выбрать. Как устроен электрический бойлер

Жить без горячей воды плохо. Поэтому если дом не обеспечивается централизованно горячим водоснабжением, приходится устанавливать водонагреватель. Если жилье не оборудовано отоплением от котельной, ТЭЦ или подключение к сетям аппарата для подогрева воды невозможно по различным причинам используют бойлеры электрические (хотя такое название не вполне корректно оно уже прижилось, по правилам это просто водонагреватели). Рассмотрим подробнее принципы работы бойлеров, и их разновидности.

Как работает электрический бойлер для нагрева воды?

При прохождении тока через проводник обладающий сопротивлением, согласно закону Джоуля – Ленца он нагревается (вот формула определяющая соотношение параметров значений тепловой энергии и электрического тока согласно ему - Q=R*I 2 , здесь Q - тепловая энергия, R – сопротивление, I – ток). Располагая проводник в воде, выделяющееся тепло передается ей.

Хотя, надо отметить, на сегодня анонсированы водонагреватели, которые работают по принципу прямой передачи энергии (через микроволновое излучение) молекулам воды, но пройдет время пока они широко распространяться.

Следует отметить, все электрические бойлеры оборудуются системами контроля над температурой, они могут быть собраны как по простейшей схеме с помощью биметаллических выключателей, или быть более сложными вплоть до применения микропроцессоров.

Также почти все нагреватели, а особенно накопительные имеют системы защиты от чрезмерного давления, чаще всего это предохранительные клапана.

Классификация

Различают две разновидности электрических бойлеров для нагрева воды:

Прямоточный бойлер, вода нагревается, проходя через теплообменники, обладающие большой площадью. Такие аппараты более компактны и подают тепло сразу после включения в сеть. Однако они имеют большую удельную электрическую мощность и во многих случаях требовательны к подходящей к ним проводке и защитным устройствам.
Накопительный - здесь используются нагреватели меньшей мощности (следовательно, потребляющие меньший ток). Нагрев воды происходит не в проходящем потоке, а в емкости (которая обязательно снабжается теплоизоляцией). Преимущество такого устройства не только в меньшем токе который проходит через электронагреватели, но и в том что они легко справляются с пиковыми (например утром когда вся семья принимает душ и умывается) расходами воды. Также при широко внедряющейся дифференцированной оплате за электроэнергию (в ночные часы киловатт стоит меньше), использование их оправдано по экономическим причинам - вода может нагреваться, когда электросчетчик считает по минимальному тарифу (в ночное время). К минусам можно отнести их значительные габариты. Если вам нужен такой нагреватель, обязательно разберитесь с логикой работы его систем управления. От этого, а также от качества тепловой изоляции его корпуса зависит - сколько потребляет электроэнергии бойлер.

Что такое ТЭНы

Для того чтобы окончательно понять, принцип работы электрического бойлера нужно понять, как устроен ТЭН (это более правильная аббревиатура, хотя часто используется более подходящая для произношения в славянских языках ТЕН).

Расшифровка сокращения ТЭН - трубчатый электрический нагреватель. Он представляет собой трубу (металлическую, фарфоровую, стеклянную и т.п.) в которой расположен нагревательный элемент окруженный слоем термостойкого диэлектрика.

Их геометрические размеры и форма могут быть самой разнообразной - прямые, «U» - образные, согнутые в спираль. Разъемы или резьба для подключения электрического тока могут располагаться тоже по-разному либо на одном конце трубы либо на обоих. Стоит отметить, что этот прибор был изобретен и запатентован еще в середине позапрошлого века.

Принцип работы

Кроме того, что мы рассмотрели общий принцип работы электрических бойлеров, рассмотрим их отдельные разновидности. Причем оговоримся, различие это относится не столько к типу электронагревателей, классификацию которых мы уже разобрали, а больше к особенностям конструкции. Поэтому рассмотрим, отдельные особые виды электрических бойлеров, и то, как они работают, уделим каждому небольшой абзац. Хотя эти нагреватели от стандартных типов отличаются и не сильно, для того чтобы владеть ситуацией, с ними обязательно нужно ознакомиться.

Бойлеры электрические с сухим ТЭНом

Обычно ТЕН находится непосредственно в воде, а его соединение с корпусом отделяется герметизирующими прокладками. Однако есть разновидность называемая , в них нагревательные элементы находятся в полостях и изолированы от контакта с водой. Эти нагреватели более безопасны (есть двойная защита от проникновения потенциала, опасного для жизни в воду, которая все-таки является проводником) и в них могут применяться более дешевые тепловыделяющие элементы.

Еще один плюс таких аппаратов - простая замена самих греющих элементов, не требуются дополнительные прокладки можно просто снять вышедший из строя ТЭН и установить новый. Причем, нет разности какая это разновидность, такие водонагреватели гораздо проще в обслуживании.

Бойлер двухконтурный электрический

Этот аппарат предназначен для нагревания воды, как с помощью электрического тока, так и с помощью систем теплоснабжения. Главная особенность которую имеет, бойлер двухконтурный электрический - это то, что в нем кроме ТЭНов располагаются еще и теплообменники для горячего водоснабжения, работающие от отопления. Такой подход позволяет обеспечить жилье горячей водой, даже в период, когда не работают котельные или теплоэлектроцентрали.

Преимущество данной системы еще и в том, что нагрев воды электричеством всегда более дорог, чем использование тепловых сетей.
Чаще всего эти устройства снабжаются системой автоматики, которая позволяет не только переключать нагревательные элементы, но и при необходимости. Причем это может быть как бойлер , так и аппарат, работающий по накопительному принципу. Даже из-за того, что требуются для размещения двух типов большие размеры устройства, двухконтурные бойлеры чаще бывают накопительными.

Вкратце это все что можно рассказать о бойлерах греющих воду с помощью электроэнергии в небольшой статье. Хотя чтобы иметь исчерпывающую информацию об этой теме нужно постоянно следить за новинками, как в теплотехнике, так и в последних разработках электротехнических компаний. Но это уже тема для книги, а не статьи.

Видео: как правильно выбрать бойлер

В летнее время, когда начинаются плановые отключения горячей воды, от многих проблем может спасти электрический или газовый водонагреватель, обеспечив человеку дополнительные удобства. Чтобы подобрать оптимальный вариант, для начала необходимо ознакомиться с разновидностями такого оборудования, узнать устройство бойлера и понять, как он действует.

Перед покупкой бойлера требуется узнать, какие они бывают

Краткая историческая справка

В 1760 году швейцарец Соссюр придумал солнечный водный обогреватель. Он взял две емкости с водой и поместил их в сосновую изолированную коробку, сверху закрытую стеклом. Солнечный свет, преодолевая стекло, попадал на черную подкладку коробки, которая при поглощении солнца превращала его в тепло, в результате чего вода нагревалась. Но это был только опыт. В 1891 году в США выпустили первый солнечный водонагреватель для продажи.

В 1868 году английским художником Моэном изобретен первый домашний водонагреватель , работающий на твердом топливе. Изобретение было названо гейзером в честь горячего источника в Исландии. Прибор нагревал протекающую через трубы воду горячими газами от горелки, которая располагалась внизу, и вода стекала в ванну или подставленный сосуд. Изобретение осталось без будущего, так как не имело дымохода и представляло опасность для человека.

В этом видео вы узнаете схему подключения бойлера к водопроводу:

Серии опытов по изобретению водонагревателя были предприняты в Европе и США. В конце XIX века американцы уже продавали свои первые газовые водонагреватели, а позднее норвежский инженер Эдвин Руд, эмигрировав в США, создал газовый накопительный водонагреватель, который и сейчас активно используется в Америке. В 1905 году одна из европейских компаний выпустила первый в мире газовый водонагреватель, изобретателем которого был немецкий инженер Йоханн Вайплант.

С тех пор газовые колонки почти не изменились, однако усовершенствовалась их система безопасности. В 1987 году в Берлине в продажу поступил первый электрический водонагреватель с электронным управлением.

Упоминания о накопительных электрических нагревателях появлялись еще в 30-х годах. Но только в середине 90-х годов французской компанией Atlantic была разработана и усовершенствована система сухого тэна.

В России в 40-х годах начался выпуск газовых проточных водонагревателей. В 90-е годы из-за рубежа стали завозить электрические, которые и в настоящее время пользуются популярностью.

Устройство электрических приборов

В квартирах и частных домах чаще всего применяются . Этому есть несколько объяснений. Во-первых, невысокая цена, не нужны никакие разрешения, а во-вторых, приборы являются надежными, если установлены по всем правилам техники безопасности. Конструкция их простая и сосредоточена на двух главных элементах - баке и нагревательном приборе.

Основной частью любого водонагревателя является бак. Принцип действия бойлера можно сравнить с термосом. Баки изготавливаются из самой устойчивой к коррозиям стабилизированной стали, изнутри покрываются стеклофарфором, который из-за своей химической нейтральности и особой кристаллической структуры обладает многими полезными свойствами. Именно благодаря такому покрытию вода даже при интенсивной работе системы остается чистой.

Внутри прибора находятся трубки, которые отвечают за подачу и забор воды. Вода, поступая снизу, распределяется по баку с помощью рассекателя струи по принципу несмешивания разных слоев жидкости. Нагретая вода идет вверх, где происходит ее забор. Во фланце, который является съемным, собраны следующие элементы:

ТЭН - нагреватель, состоящий из нихромовой спирали;
термостат по контролю за температурами;
магниевый анод , уменьшающий коррозию.

Данные котлы чаще применяются в жизни

При покупке нужно учитывать, из чего состоит внутреннее покрытие резервуара: это должны быть нержавеющая сталь, титан и стеклофарфор. Гарантийный срок таких изделий будет 7-10 лет. Принцип работы водонагревателя связан с его типом. Имеется три типа таких агрегатов: накопительный, проточный и наливной. Особенность работы накопительного варианта состоит в постепенном нагревании воды до нужной температуры после установки программы. После нагревания прибор автоматически отключается, а после остывания - включается. Суть проточного водонагревателя заключается в запуске ТЭНов после открытия холодной воды.

Косвенные водонагреватели

Эти приборы в обычном режиме не производят горячую воду, а подают ее из парового котла. Внешне такой нагреватель похож на бочку. Сейчас стали выпускать и прямоугольные модели, которые обычно изготавливаются в одном стиле с котлом и ставятся под ним для экономии места в котельной. Внутренняя поверхность бойлера выполнена из стали или пластика, а емкость для нагрева воды изготовляется из теплоизолирующего материала.

В середине находится латунный или стальной теплообменник, по которому идет теплоноситель в форме змеевика. Холодная вода подается в низ бака, горячая - сверху. При желании получить воду с температурой 55 градусов теплоноситель должен нагреться до 80 градусов - это один из минусов бойлера. Второй состоит в том, что очень долго загружается бак. Если в семье более трёх человек, то кому-то придется ждать.

Как и электрические, косвенные водонагреватели имеют магниевую защиту от коррозии. Есть усложненные модели, оборудованные двумя змеевиками: тогда второй можно присоединить к другому котлу и вода будет греться быстрее. При покупке нужно правильно рассчитать объем воды на семью, чтобы выбрать размер бака. На одного человека необходимо около 100 литров воды.

Преимущества косвенного нагревателя:

Не перегружается электропроводка во время отопительного сезона, так как бойлер работает от центрального отопления и электричество ему не нужно.
Бойлер не взаимодействует с проточной водой, поэтому безопасная и долгая жизнь ему обеспечена.
Благодаря циркуляции горячая вода поступает сразу при открытии крана.
Косвенный водонагреватель в любой момент можно переключить на другой источник тепла или применить сразу несколько.

Имеются и негативные стороны работы этой системы. Главной из них является то, что для переоборудования потребуются серьёзные финансовые затраты. К другим недостаткам косвенных нагревателей относятся:

Высокая цена, по сравнению с электрическими и газовыми водонагревателями.
В начале подключения вода греется до двух часов, а это негативно сказывается на отопительной системе дома.
Для бойлера с большим объемом необходимо специальное помещение.

Первая ошибка, с которой сталкиваются покупатели, - это неправильное место бойлера. Он должен устанавливаться как можно ближе к котлу или выходу центрального отопления. Вторая ошибка заключается в том, что неправильно подключается подача холодной воды: оптимально теплоноситель входит в нагреватель сверху и выходит снизу.

Не забываем выбрать правильно место для бойлера

Газовые накопительные системы

Такие приборы по своей конструкции напоминают электрические. Единственное, что их отличает, - это установленная внизу газовая горелка, в то время как дымоход находится вверху. Принцип работы бойлера такой же, но источником тепла здесь является горелка, которая нагревает водяной бачок.

Состоит из следующих элементов:

корпус из стали;
термоизоляция;
вытяжка;
теплообменник;
датчик по расходу топлива;
горелка;
защитная система;
блок управления.

Схема работы бойлера следующая: вода под давлением, которое создает сам пользователь, течет в бак и нагревается. Как видно на рисунке, вода становится горячей не только от горелки, но и от тепла продуктов горения. Это происходит с помощью стального газохода, который проходит сквозь бачок и делится своим теплом с водой. Горелка управляется при помощи электронного блока, задача которого - поджечь ее или затушить при достижении определенной температуры.

Корпус защищен магниевым анодом. К сожалению, при всей простоте использования этот вид водонагревателей особой популярностью не пользуется из-за некоторых сложностей оформления и подключения газовых установок. Есть еще один минус - чтобы пользоваться газовым бойлером, нужно приобрести хороший кондиционер, а это доступно не каждому.

Содержание:

Постоянно доступная горячая вода - это одно из главных удобств. Отключение централизованного горячего водоснабжения обычно становится главным событием сезона для многих жильцов многоквартирных домов. Но и при наличии воды в «горячем» кране далеко не всегда она действительно радует потребителей своей температурой. Чем дальше от входной трубы расположена квартира, тем сильнее остывает вода. Одним из вариантов независимого горячего водоснабжения может стать бойлер. Далее расскажем, из чего состоит этот агрегат, и предоставим дополнительную информацию о нем.

Бак, в котором греют воду

Если читатель где-то встретит название «электрический накопительный водонагреватель», пусть знает, что оно раскрывает техническую суть бойлера. Только и всего. Рассказать о том, как работает бойлер - это значит помочь кому-то узнать, как работает водонагреватель. Но, как говорится, краткость - сестра таланта. Поэтому лучше использовать более короткие словосочетания.

Но, в силу определенных причин, приходится действовать в ущерб краткости. Поэтому далее мы расскажем не только о том, как устроен бойлер, но и о принципе работы накопительного водонагревателя. Бойлером обычно называют бак с водой, который нагревается электричеством. При этом вода в нем содержится для бытовых целей, но не для обогрева жилища. Если источником тепла является газ, такую установку чаще называют котлом. Хотя котлы бывают и с электрическим подогревом.

Суть подогрева - теплообмен

Если в доме есть котел, обеспечивающий отопительный контур, бойлер делается его частью. Но говоря о том, как работает накопительный водонагреватель, мы тем самым не акцентируем внимание на источнике тепла. В любом из вариантов конструкции принцип работы водонагревателя основан на теплообмене. В бойлере косвенного нагрева теплообменником является труба - змеевик. Это часть контура отопления, и благодаря большой площади поверхности она хорошо нагревает воду.

При этом ее температура ниже 100 градусов Цельсия. И поэтому на ее поверхности откладывается значительно меньше накипи, чем на ТЭНах электрических водонагревателей. Сейчас можно купить также и водонагреватель, принцип работы которого основан на нагреве ТЭНом проточной холодной воды. При таком режиме теплообмена накипь откладывается наиболее интенсивно. Этот процесс хорошо знаком владельцам газовых колонок для нагрева воды.

Запас горячей воды - это хорошо

Теплообменник в них при жесткой воде может настолько заполниться накипью, что вода будет еле течь. В бойлере такого не происходит. Большой объем воды нагревается относительно медленно. Столитровый водонагреватель с ТЭНом 1,5 кВт нагреет воду до 60–70 градусов Цельсия примерно за 3 часа. Зато и остывает долго. И в этом главное преимущество накопительных водонагревателей - у пользователей в наличии запас горячей воды с постоянным хорошим напором.

Бойлер - это бак на несколько десятков литров или больше. Причем, весьма прочный, поскольку подсоединен к водопроводу. А в нем, как известно, давление в несколько атмосфер и гидравлические удары плюс к этому. Если такая емкость даст течь, да еще и в отсутствие жильцов, последствия будут весьма неприятными. По этой причине гарантия целостности корпуса важнейшая задача, которую решает изготовитель бойлера. Хотя корпус его похож на термос, наружная часть выполняет декоративные задачи и конструктивные функции применительно к теплоизоляции.

Почти как термос

В термосе колба есть стеклянная колба, сдвоенная, с вакуумом - теплоизолятором. В бойлере емкость для воды изготовлена с учетом коррозии металла и работы под давлением. Наилучшим материалом является нержавеющая сталь. Но такой бак получается наиболее дорогим даже в сравнении с конструкцией из обычной стали, покрытой супер-антикоррозионным составом. Теплоизолятором служит какой-либо современный материал с необходимыми свойствами, размещенный между внутренней и наружной частью. Если из внутреннего бака через его стенку с коррозионным повреждением потечет вода, наружная часть от потопа не спасет.

Поэтому для накопительных водонагревателей защита от коррозии - это важнейшая задача. Она решается расположением внутри вблизи ТЭНа специального стержня со слоем магния. Он называется магниевым анодом и предназначен для защиты корпуса от коррозии. Магний химически более активен, чем железо в составе материала корпуса. По этой причине отрицательные ионы в составе воды взаимодействуют с этим анодом, а не со стенкой, в которой может быть микротрещина в защитном слое. Анод является расходной деталью, которую рекомендуется ежегодно заменять.

В бойлере прямого нагрева ТЭН может греть воду до температуры даже выше 100 градусов Цельсия. При этом из-за увеличения давления она не будет закипать внутри бака. Это в принципе опасно для пользователей. Вода закипит сразу на выходе из крана, и брызги кипятка разлетятся во все стороны. Поэтому в бойлере обязателен надежный автоматический терморегулятор с термометром и термостатом. Заводская установка срабатывания термостата исключит человеческий фактор, обеспечив своевременное отключение ТЭНа в любом случае.

Какой подогрев лучше

Как уже понятно из статьи, бойлеры бывают двух типов - прямого и косвенного нагрева. Разобраться в том, какой выбрать, не составит труда. Для косвенного нагрева необходим источник горячей воды. Поэтому этот бойлер имеет ограниченные возможности регулировки температуры. В такой системе нагрева невозможно получить температуру выше, чем у внутреннего змеевика - нагревателя. Но зато при наличии горячего водоснабжения и централизованного отопления можно получить косвенный нагрев от соответствующей горячей трубы.

Для многоквартирного дома это самый экономичный вариант. Для него не требуется расходовать электроэнергию или газ. В большинстве домов в ванной и так установлен змеевик, к которому можно подключиться. Но, тем не менее, перед монтажом бойлера косвенного обогрева рекомендуется проконсультироваться с поставщиком услуг централизованного отопления и горячего водоснабжения. Поскольку из системы будет отбираться дополнительное тепло, неоплата за него может стать поводом для штрафных санкций пользователю.

Иногда случаются перебои с поступлением горячей воды. Чтобы обезопасить себя от этого, а также сэкономить на ее оплате приходится покупать бойлеры. Сейчас вы узнаете какие бывают типы водонагревателей, их конструктивные отличия, принцип работы, недостатки и преимущества. Также мы рассмотрим устройство бойлера.

Виды бойлеров

Бойлеры могут работать на газу, от электричества, от нескольких видов топлива (комбинированные), также существуют агрегаты косвенного типа. Различаются модели нагревателей по тому, каким образом они нагревают воду, по месту расположения в комнате, по способу устройства камеры сгорания.

Тип топлива

Электрические агрегаты отличаются от газовых тем, что вода в них нагревается установленным внутри ТЭНом, в то время как у вторых для этой цели служит горелка.

Наибольшее распространение в быту получило электрическое оборудование, несмотря на то, что имеет ряд минусов:

меньшую мощность;
большую продолжительность нагрева воды;
более высокую стоимость источника энергии.

Распространение водонагревателей электрического типа в первую очередь связано с тем, что для монтажа газовых бойлеров нужно получать дополнительные разрешения, собирать пакет документов, монтировать дымоход и т.п.

Еще один вид нагревателей – устройство с косвенным нагревом, имеет свои отличия по сравнению с описанными выше моделями. Для подготовки воды в нем берется тепловая энергия от внешних источников, например, котлов или централизованной системы отопления. Поэтому установка бойлера косвенного нагрева желательна рядом с этими системами.

Комбинированные котлы прекрасно функционируют на нескольких видах топлива – электричестве, газу, брикетах. Отличие их от предыдущих в наличии собственного нагревательного элемента.

Способ нагрева

По способу нагрева бойлеры делятся на проточные и накопительные. В первом случае вода не скапливается внутри агрегата, а, значит, в нем отсутствует накопительный бачок. Она сразу нагревается и поступает в кран.

Во втором случае вода из системы водоснабжения всегда закачивается в одну из секций бака в тот момент, когда расходуется из другой. Объем резервуара накопительных бойлеров бывает и 80, и 240 и 320 литров. А это значит, что их актуально устанавливать в том случае, когда требуются большие объемы воды и наблюдаются периодические перепады с ее поступлением.

Место установки

В продаже есть бойлеры настенного или напольного исполнения.

Настенные модели имеют:

компактные размеры;
меньший объем бака (накопительные устройства);
они дешевле.

Когда же вам требуется много воды (от 50 литров в сутки), лучше осуществить действия по монтажу напольного агрегата.

Они имеют:

баки, объемом до 1000 литров;
удобны в эксплуатации;
бывают горизонтального или вертикального расположения.

Тип камеры

Газовый или комбинированный бойлер может иметь одну из двух камер сгорания – открытую или закрытую. В первом случае воздух для горения топлива поступает естественным образом из комнаты. Отработанные продукты при этом выбрасываются в дымоход на улицу.

Бойлеры с закрытой камерой сгорания во многом предпочтительнее. Воздух для горения поступает принудительно из улицы по коаксиальному дымоходу и также принудительно удаляются продукты горения.

Плюсы системы в том, что микроклимат в помещении остается нетронутым, в то время как в случае с открытой камерой сгорания зачастую ощущается нехватка кислорода в квартире и присутствует состояние удушья у некоторых жильцов.

Принцип работы и схема бойлеров

Устройство бойлера для нагрева воды не представляет ничего сложного. В зависимости от типа агрегата оно немного отличается.

Газовый бойлер

Основными элементами являются:

корпус стальной с различными видами покрытия;
слой термоизоляции, предотвращающий потери тепла;
вытяжной колпак, который блокирует обратный поток продуктов сгорания;
теплообменник;
датчик расхода топлива;
газовая горелка;
система защиты для предотвращения поступления газа при неисправности;
блок управления.

Принцип работы:

Бак имеет выходное и входное отверстие для горячей и холодной воды.
Под давлением, созданным в системе водоснабжения, вода поступает в бак бойлера и нагревается.
При заборе горячей воды, снизу в бак тут же поступает холодная и вновь нагревается до заданной температуры.

Электрический бойлер

Принцип работы и устройство водонагревателя электрического типа не сильно отличаются от газового.

Его основными элементами являются:

корпус;
трубки подачи горячей и холодной воды;
слой теплоизоляции;
регулируемый термостат;
бак для воды;
термометр;
нагревательный элемент – ТЭН;
клапаны – обратный и предохранительный.

Схема работы бойлера накопительного электрического типа

Аналогична той, что используется в газовом. Разница в том, что вода, поступающая внутрь бака, нагревается теном, который становится раскаленным, когда на него подается электрическая энергия. Если бака нет, теплоноситель нагревается моментально и сразу расходуется на нужды.

В целом устройство накопительного водонагревателя и устройство проточного водонагревателя отличается лишь наличием емкости.

Водонагреватель косвенного типа

Устройство бойлера косвенного нагрева выглядит следующим образом:

корпус;
накопительный бак;
термометр;
теплообменник;
вход и выход для воды;
нагревательный элемент;
датчики контроля;
насос;
система автоматики;
клапаны.

Бойлер косвенного нагрева работает следующим образом:

Из внешнего источника в теплообменник поступает теплоноситель.
Проходя по нему, он отдает тепло воде, которая находится в бойлере.
За циркуляцию отвечает насос, который автоматически приводится в действие системой.
Нагретая вода поступает на бытовые нужны при открытии крана.

Электрический бойлер комбинированный

Устройство термостата комбинированного типа отличается от косвенного тем, что дополнительно внутри него установлен ТЭН. Таким образом, теплоноситель внутри бака может нагреваться как собственным нагревательным элементом, так и от внешнего теплоносителя.

Принцип работы бойлера не отличается от представленного ранее.

Знание устройства бойлера помогут правильно и без проблем почистить любой водонагреватель самостоятельно .

Устройство электрического бойлера (видео)

Из каких деталей состоит устройство и что они из себя представляют можно увидеть после просмотра видео-ролика. Вам точно станет понятна внутренняя «начинка» всех водонагревателей.

Как уже стало понятно, существенных различий в устройстве и принципах работы водонагревателей не обнаружено. Отличаются они лишь по используемому топливу и исходя из этого, способу нагрева.

Вконтакте

Автономное горячее водоснабжение частного дома и квартиры - один из самых актуальных бытовых вопросов современности. В зависимости от принципа работы водонагревателя они подразделяются на несколько типов. Среди них электрические агрегаты накопительного типа, аппараты косвенного нагрева, газовые модели, проточные варианты. Наиболее популярной модификацией считается накопительный бойлер. Рассмотрим его устройство, особенности функционирования, а также существующие аналоги и отзывы потребителей.

Устройство

Чтобы понять принцип работы водонагревателя, изучим его устройство. Оно довольно простое и понятное. При этом они считаются экономичными и надежными агрегатами. Функционал бойлера основывается на двух основных элементах: баке и нагревательном элементе (ТЭНе).

Особое внимание при производстве рассматриваемых приспособлений для нагрева воды уделяется внутреннему покрытию. Материалом изготовления баков преимущественно служит специальная стабилизированная сталь. Она отличается прочностью и устойчивостью к коррозии. Внутренняя часть резервуаров покрывается стеклофарфором, который отличается широким рядом преимуществ и относится к группе элементов с максимальной химической нейтральностью. Это обусловлено особой кристаллической структурой материала. В баках с такой конструкцией вода даже после длительной эксплуатации остается чистой и прозрачной.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Во внутренней части бойлера имеются специальные трубки, которые отвечают за поступление холодной и отбор горячей воды. Жидкость в резервуар подается снизу. Затем она равномерно распределяется по всему объему при помощи предусмотренного струйного рассекателя. Такая конструкция обуславливает постепенное вытеснение нагретой воды в верхнюю часть, откуда происходит ее забор.

Принцип работы водонагревателя близок к функционированию термоса с подогревом, при этом слои жидкости разной температуры не смешиваются, что позволяет получить однородно нагретую воду. В работе бойлера также участвуют следующие элементы, размещенные на стальном фланце:

нагревательный элемент из нихромового сплава в виде спирали с медным корпусом;
(термостат);
анод из снижающий воздействие коррозии на внутреннее покрытие резервуара.

Фланец является съемным, фиксируется на корпусе индивидуально.

Безопасность

Основные моменты принципа работы водонагревателя связаны с его безопасностью, поскольку он агрегируется с электрической сетью. За этот аспект отвечает двойной термостат. Он позволяет плавно корректировать температурные показатели, а также выполняет защитную функцию, отключая прибор при наличии критического перегрева. Если температура в баке доходит до предела, срабатывает защитный прибор, который деактивирует ТЭНы моментально. В нормальном режиме, при снижении температуры воды на 2-3 градуса, встроенные элементы нагревают жидкость до заданного показателя. Еще одним защитным элементом является обратный клапан, предотвращающий создание избыточного давления в резервуаре.

Агрегаты косвенного нагрева

Данные нагревательные аппараты не предназначены для производства автономной тепловой энергии. Некоторые модификации могут оснащаться встроенным ТЭНом, отвечающим за поддержание определенной температуры жидкости. В штатном режиме агрегат подогревает воду при помощи змеевика, оснащенного внутренним жидким теплоносителем. Ниже приведены схема и принцип работы бойлера косвенного нагрева.

В утепленный цилиндрический резервуар большого объема встроен змеевик, к которому подведен теплоноситель от котла. Подача холодной воды производится, как и в электрическом варианте, снизу, поступление горячей жидкости - сверху. Как правило, такой водонагреватель применяется в домах с большим количеством потребителей, поскольку способен предоставить горячую воду в существенном объеме.

Особенности нагревателей косвенного типа

Принцип работы водонагревателя косвенного типа заключается в обмене между отсеками с разными температурами. Стоит учитывать, что для получения воды из крана 50 градусов температура теплоносителя должна быть не менее 75°. Это является определенным недостатком бойлера. Еще один минус - на полную загрузку большого резервуара требуется длительное время, что не очень удобно при интенсивном расходовании горячей воды.

Нагреватели косвенного действия в конструкции имеют магниевый анод, а более сложные и дорогие модификации оснащены парой змеевиков, один из которых можно использовать по стандартной схеме, а второй подсоединить к резервному источнику. Это может быть солнечный коллектор, дополнительный ТЭН или второй котел.

Устройство и принцип работы типа позволяют производить их в настенном и напольном виде, агрегировать с любыми источниками энергии. Часто данные агрегаты идут вместе с двухконтурными котлами. Это позволяет при помощи теплового генератора поддерживать заданную температуру, переключаясь между системами при необходимости загрузки бака.

Газовые модели

Данные приборы внешне и по конструкции напоминают электрические накопительные аналоги. В систему входит металлический бак с утеплителем, подвешиваемый на стену. Вместо ТЭНов нагрев производится от горелки, установленной в нижней части, а вверху предусмотрен вывод дымохода. Принцип работы накопительного водонагревателя заключается в нагреве воды после разжигания горелки. Остальной процесс идентичен тому, который происходит в электрическом образце.

Дополнительный нагрев жидкости происходит посредством отбора тепла от элементов горения. Способствуют этому рассекатели в стальном газоходе, которые проходят сквозь резервуар и отдают тепло воде. За работу горелки отвечает электронный блок, регулирующий пламя в зависимости от требуемой температуры. Для защиты внутренней части корпуса предусмотрен магниевый анод. Подобные агрегаты не пользуются большим спросом, поскольку требуют оформления специального разрешения у соответствующих служб и оборудования отдельного дымохода.

Проточные модификации

Устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды проточного типа кардинально отличаются от накопительных моделей. Агрегат предназначен для быстрого прогрева проточной воды по мере надобности.

Имеется два источника питания для такого оборудования. К первому варианту относятся газовые горелки, включение которых происходит синхронно с открытием крана подачи воды. Второй тип - электрические типа. В качестве рабочих элементов используются ТЭНы, активирующиеся также с включением крана.

Стоит отметить, что газовая колонка имеет сложную конструкцию и требует при подключении участия опытного специалиста. В электрическом аналоге нагревается при помощи мощного ТЭНа, который передает тепловую энергию воде. Он потребляет довольно много энергии, вследствие чего имеет ограниченную сферу применения. Преимущество такого агрегата - компактные габариты и простота монтажа.

Существует пластинчатый бойлер по типу водяного теплообменника. Для подачи горячего водоснабжения он действует по принципу бойлера с косвенным нагревом, только передает тепло жидкости в проточном режиме.

Критерии выбора

Выбирая ту или иную модификацию, обращайте внимание на внутреннее покрытие бака. Сделано оно может быть из нержавейки, титана или стеклофарфора. Стоит отметить, что несмотря на низкую цену и прочие преимущества последнего материала, он имеет ряд недостатков, а именно:

малый срок гарантийного обслуживания (менее трех лет);
подверженность деформациям и образованиям трещин из-за температурных перепадов.

Бойлеры, внутреннее покрытие которых сделано из стали или титана, имеют гарантию от 7 до 10 лет.

Кроме того, следует учитывать средний показатель расхода горячей воды, подбирая модель соответствующей мощности и объема.