Что такое бойлер и принцип его работы

Принцип работы накопительного водонагревателя

Как работает электрический бойлер? По специальному патрубку холодная вода набирается и накапливается в баке до определенного уровня. После чего начинается нагрев — в основном до 70-75 градусов.

Поворот термореле включает термостат, который в свою очередь запускает ТЭН. После того как температура воды достигает установленной, термостат отключает нагрев. Слой теплоизоляции и периодическое включение нагрева позволяют поддерживать показатели на заданном уровне. Может наблюдаться понижение лишь на 5-6 градусов.

После нагрева вода поступает по верхней трубке в накопительную емкость, а в нижний резервуар снова заливается холодная вода. Во время залива предохранительный клапан регулирует давление. Если оно достигает критической отметки, клапан открывается и снижает давление.

Устройство газового накопительного бойлера

Нагреватель может работать не только от электричества, но и от газа. Причем такое устройство позволяет сэкономить больше времени. Мощность работы газовых — 4-6 кВт, тогда как электрические выдают только 1,5-3 кВт.

Преимущества:

• Благодаря накопительному баку теплой водой можно пользоваться в нескольких местам: ванная, кухня.
• При желании можно дополнить прибор веткой рециркуляции. Тогда вода не сливается в канализацию, а используется повторно.
• Газ является более доступным топливом.

Есть и минусы:

• Высокая стоимость техники.
• Сложная установка и подключение.
• Установка дымохода.

Строение бака такое же, как у электрического бойлера, а внутренне наполнение:

• Газовая горелка.
• Дымоход.
• Отверстие для забора холодной воды.
• Труба, по которой отбирается горячая вода.

Схема работы идентична электрической технике, разница лишь в способах нагрева. Несмотря на высокую стоимость подключения, газовый прибор оправдывает себя низкой себестоимостью подогрева воды.

Объем бака

Важно правильно подобрать технику в соответствии с расходом вашей семьи. Если объем бака слишком большой, это приводит к неудобству при установке, не в каждом помещении его получится разместить

Чтобы не ошибиться, нужно рассчитать затраты:

• Кухня. Для мойки посуды потребуется 6-18 литров.
• Ванна. Набирая полную ванну, нужно учитывать, что горячая вода смешивается с холодной. Поэтому 60-120 литров.
• Душ — 15-25 литров.
• Раковина — 5-10 литров.

Если исходить из количества человек:

• Один — 50-80 литров.
• Два-три — 80-100 литров.
• Четыре — 150-200 литров.

Придерживаясь наших рекомендаций и понимая принцип работы техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для жилища. Монтаж лучше доверить специалисту.

Конструкция водонагревателя

Чтобы понять принцип действия бойлера, необходимо иметь представление о том, как устроен прибор и как функционируют отдельные его части.

Кожух и внутренний бак

Водонагреватель накопительного типа состоит из пластикового или стального корпуса (кожуха), внутри которого установлен стальной бак для воды. Пространство между кожухом и внутренней емкостью заполнено теплоизоляционным материалом, в качестве которого чаще всего используется вспененный полиуретан. Такая технология позволяет устройству сохранять температуру воды в течение длительного времени.

Сегодня на рынке представлены приборы самого разного размера и формы

Внутренний бак во избежание коррозии покрывают специальным стеклофарфоровым покрытием. Такой защитный слой имеет схожий со сталью температурный коэффициент расширения, поэтому не растрескивается и не отслаивается при перепадах температур внутри емкости. Кроме того, гладкая поверхность бака защищает внутреннюю часть от образования накипи и скапливания грязи.

Внутри бака установлены патрубки для подачи и отвода воды. Более длинный «горячий» патрубок установлен с учетом расстояния до наиболее прогретого водяного слоя. На «холодной» трубке смонтирован рассекатель, замедляющий струю входящей воды во избежание перемешивания слоев.

Электрические компоненты

Нагрев воды в бойлере осуществляется при помощи трубчатого электронагревателя (ТЭНа). Мощность нагревательного элемента зависит от объема бака и составляет от 1,2 до 6 кВт. В отдельных случаях устанавливаются несколько ТЭНов для повышения производительности водонагревателя при сохранении его экономичности.

ТЭН и анод, смонтированные на фланце

Нагревательный элемент устройства смонтирован на съемном фланце. Такая конструкция предоставляет возможность не только быстро отремонтировать прибор в случае поломки, но и производить профилактические мероприятия.

Чаще всего на фланце также закрепляется и магниевый анод, защищающий внутренние металлические части от коррозии, а также монтируется термореле и термостат. Эти элементы служат для управления нагревом, а также защищают нагреватель от перегрева.

Водонагреватели премиум-класса кроме основных элементов имеют и электронный блок управления, позволяющий реализовать дополнительные сервисные функции.

Группа безопасности

Для того чтобы давление внутри электрического бойлера не превысило критическое, каждый водонагреватель оснащается предохранительным клапаном. Этот элемент производит сброс давления при его превышении свыше установленного значения. С помощью предохранительного клапана осуществляется и сброс излишков воды, образующихся при расширении жидкости во время ее нагрева.

Один из вариантов исполнения группы безопасности

Часто предохранительный клапан выполняют в одном корпусе с клапаном обратным. Такое решение уменьшает размер устройства, хоть и весьма спорно с точки зрения надежности.

Различие по типу управления

Различают нагреватели проточные по типу управления, которое основывается на гидравлике или электронике.

Гидравлический тип управления

Гидравлическое управление свойственно дешевым водонагревателям бытового назначения. Особенностью конструкции проточного нагревателя является наличие блока, состоящего с мембраны и штока. При открытии и закрытии водоразборного крана механизм срабатывает. Шток приводит в действие выключатель, тем самым начиная или прекращая подачу воды.

Усовершенствованным считается гидравлический блок с двумя ступенями, для каждой из которых свойственно свое давление проходящего потока жидкости. При слабом потоке включается первая ступень. С увеличением давления движущейся жидкости блок переходит работать на вторую ступень.

Одноступенчатые проточные водонагреватели комплектуются ТЭНом мощностью до 6 кВт. При слабом потоке жидкости нагреватель не включается, что является огромным недостатком.

Блок гидравлического управления не способен длительное время точно поддерживать заданную температуру воды. Минусом является отсутствие защиты от проникновения воздуха к ТЭНу. Проточные приборы нагрева воды с гидравлической системой управления подключают только к одной водоразборной точке. В противном случае существует угроза возникновения температурных колебаний, наиболее опасных для нагревателей мощностью 9 кВт.

Электронный тип управления

Электронное управление осуществляется за счет датчиков, посылающих сигнал процессору. Регулировка всех параметров происходит автоматически. Датчики следят за температурой, давлением и напором воды. Проточные водонагреватели с электронным управлением бывают двух типов:

• модели с регулировкой только температуры воды;
• модели с регулировкой температуры и напора жидкости.

Электронное управление позволяет использовать проточный электроводонагреватель с несколькими водоразборными точками. Недостатком считается дороговизна электронного блока, но из строя он выходит редко.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Как работает электрический бойлер? По специальному патрубку холодная вода набирается и накапливается в баке до определенного уровня. После чего начинается нагрев — в основном до 70-75 градусов.

Поворот термореле включает термостат, который в свою очередь запускает ТЭН. После того как температура воды достигает установленной, термостат отключает нагрев. Слой теплоизоляции и периодическое включение нагрева позволяют поддерживать показатели на заданном уровне. Может наблюдаться понижение лишь на 5-6 градусов.

После нагрева вода поступает по верхней трубке в накопительную емкость, а в нижний резервуар снова заливается холодная вода. Во время залива предохранительный клапан регулирует давление. Если оно достигает критической отметки, клапан открывается и снижает давление.

Устройство газового накопительного бойлера

Нагреватель может работать не только от электричества, но и от газа. Причем такое устройство позволяет сэкономить больше времени. Мощность работы газовых — 4-6 кВт, тогда как электрические выдают только 1,5-3 кВт.

• Благодаря накопительному баку теплой водой можно пользоваться в нескольких местам: ванная, кухня.
• При желании можно дополнить прибор веткой рециркуляции. Тогда вода не сливается в канализацию, а используется повторно.
• Газ является более доступным топливом.

• Высокая стоимость техники.
• Сложная установка и подключение.
• Установка дымохода.

Строение бака такое же, как у электрического бойлера, а внутренне наполнение:

• Газовая горелка.
• Дымоход.
• Отверстие для забора холодной воды.
• Труба, по которой отбирается горячая вода.

Схема работы идентична электрической технике, разница лишь в способах нагрева. Несмотря на высокую стоимость подключения, газовый прибор оправдывает себя низкой себестоимостью подогрева воды.

Объем бака

Важно правильно подобрать технику в соответствии с расходом вашей семьи. Если объем бака слишком большой, это приводит к неудобству при установке, не в каждом помещении его получится разместить

Чтобы не ошибиться, нужно рассчитать затраты:

• Кухня. Для мойки посуды потребуется 6-18 литров.
• Ванна. Набирая полную ванну, нужно учитывать, что горячая вода смешивается с холодной. Поэтому 60-120 литров.
• Душ — 15-25 литров.
• Раковина — 5-10 литров.

Если исходить из количества человек:

• Один — 50-80 литров.
• Два-три — 80-100 литров.
• Четыре — 150-200 литров.

Придерживаясь наших рекомендаций и понимая принцип работы техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для жилища. Монтаж лучше доверить специалисту.

Обзор рынка бойлеров

На сегодняшний день на отечественном рынке водонагревателей есть немало российских и зарубежных производителей, хотя преимущественно доминируют последние: MTS, Lorenzi Vasco и другие.

Многие производители открывает в России производство полного цикла, изготавливая основные комплектующие. Это позволяет уменьшить цену на внутреннем рынке и увеличить доступность изделий для широкого круга потребителей. Одним из таких разработчиков считается корпорация из Италии Аристон, нагреватели которой уже фактически стали отечественным брендом.

Уже продолжительный период времени с успехом работает на российском рынке, открывает свои заводы и обеспечивая россиян высококачественными нагревателями. Ассортимент моделей включают различные виды оборудования для нагревания воды.

Аристон – один из самых узнаваемых брендов водонагревателей Источник goods.ru

Регулировка температуры воды

Как уже было сказано ранее, проточные водонагреватели могут иметь механическое или электронное управление нагревом жидкости. Вне зависимости от типа используемого устройства, эксплуатация прибора должна осуществляться с правильно подобранным температурным режимом:

• Для душа – 40 градусов.
• Для мытья посуды – 45 градусов.

Такое значение температуры горячей воды позволяет добиться не только комфортного использования проточного оборудования, но и значительно экономить электроэнергию. Несмотря на повышенную мощность такого вида водогрейных приборов, снижение затрат на горячее водоснабжение осуществляется за счёт небольшого времени работы прибора.

Факторы, от которых зависит скорость нагрева

В любых накопительных водогреях, функционирующих с использованием электрической энергии, процесс нагрева воды осуществляется одним или двумя нагревательными элементами, которые могут обладать различными показателями мощности.

Комплектация небольших по объёму резервуаров (не более 15 л) представлена, как правило, одним нагревательным элементом мощностью 1,0 кВт. В накопительных электрических водонагревателях полезным объёмом 50 л чаще всего устанавливается ТЭН на 1,5 кВт. Высокомощные водогрейные конструкции, имеющие резервуар на уровне 100 л, оснащаются нагревательным элементом с мощность в 2,0-2,5 кВт.

Такой вариант нагревательного элемента носит название «мокрый».

Вода нагревается при соприкосновении с нагревательным элементом.

Время нагрева воды напрямую зависит от таких факторов, как мощность бойлера, площадь поверхности нагревательного элемента, а также коэффициент тепловой отдачи.

Чтобы сохранить воду в нагретом состоянии в условиях уже отключенного нагревательного элемента, необходимо изолировать накопительный резервуар от тепловых потерь

Поэтому крайне важно приобретать современное накопительное водогрейное оборудование, обладающее достаточным количеством высококачественного и долговечного теплоизоляционного материала

Нагревательные элементы

Нагревательные элементы можно поделить на:

1. Мокрые или открытые (размещающиеся прямо в воде).
2. Сухие или закрытые (не контактирующие с водой).

Мокрые ТЭНы – это привычные для нас, как в чайниках, трубки. Внутри они пустотелые, и прячут в себе спираль, которая и нагревается. Пустое пространство заполнено песком или магниевым оксидом – т.е. веществом с высокой теплопроводностью.

ТЭН для водонагревателя Термекс 2.0 кВт (спиральный)

В сухих ТЭНах, электропроводящие детали от воды отделяет кожух из керамики. Такая система более надёжна и безопасна:

• не образуется накипь;
• сведены на нет риски КЗ;
• для них не так губительно случайное включение без жидкости;
• срок службы – дольше.

По способу крепления ТЭН может быть:

1. Фланцевый.
2. Гаечный.

Фланцевый прижимается множеством небольших болтиков; гаечный же имеет резьбу, и вворачивается так же, как лампочка в патрон.

Чаще всего ТЭНы делают из стали или меди.

Разновидности ТЭНов

Нагревательным элементом проточного электроприбора выступает ТЭН. Тепло излучает спираль от подачи напряжения. В зависимости от исполнения ТЭН бывает:

• Открытый нагреватель состоит из неизолированной спирали, помещенной внутрь пластиковой трубки. Элементы собраны в блок, который заключен внутри прочного корпуса из негорючего пластика. Проходящий поток жидкости омывает горячую спираль, забирая тепло. Особенностью нагревателя является невозможность образования накипи. Это происходит из-за малого объема воды в трубке, а также отсутствия выделения остаточного тепла спиралью сразу после отключения подачи напряжения. Водонагреватели с открытым ТЭНом востребованы для подогрева бассейнов и в регионах с жесткой водой.
• Закрытый ТЭН имеет трубчатый корпус из меди или латуни. Внутри герметически запаяна спираль. Соприкосновение спирали с водой не происходит. Каждый виток спирали изолирован от корпуса кварцевым песком во избежание пробоя. Нагрев воды происходит дольше. Спирали сначала нужно прогреть корпус, а тот уже отдаст накопленное тепло проходящему потоку.

Закрытые ТЭНы склонны к обрастанию накипью, но в плане электробезопасности такие трубчатые нагреватели стоят на первом месте.

Требования к накопительному водонагревателю

Чтобы убедиться, в том, что накопительный водонагреватель является именно тем прибором, который вам необходим, нужно рассмотреть его главные отличительные особенности. Собственно, это:

• Способность обеспечить снабжение квартиры или дома достаточно большим объемом (от 10 до 1000 литров) горячей воды, но не мгновенно, так как на ее нагревание до требуемой температуры требуется определенное время, чаще всего от 20 минут и выше.
• Способность бесперебойно подавать горячую воду сразу в несколько точек. Например, кран с горячей водой можно одновременно открыть на кухне и в ванной, что не повлияет на работоспособность прибора. В случае проточного водонагревателя это никак невозможно. Вместе с тем стоимость накопительных устройств несколько выше, чем проточных.
• Принцип работы водонагревателя накопительного типа таков, что он способен нагревать большой объем воды до достаточно высоких (около 55-80 градусов) температур. В процессе работы, вначале происходит разогрев воды до нужной температуры, после чего осуществляется ее поддержание путем постоянного подогрева. На эти цели тратится определенное количество энергии тоже.
• Может быть подключен к электрической сети без каких-либо условий, в связи с тем, что не имеет особых требований ни к мощности напряжения, ни к надежности электропроводки. Может быть подключен к водопроводной магистрали, при этом не требуя наличия высокого давления внутри нее. Если в качестве источника энергии для нагрева воды используется природный газ, то к источникам газоснабжения такой нагреватель способен подключаться обычной гибкой подводкой для газа.
• При всем при этом водонагреватели накопительного типа могут нуждаться в частом техническом обслуживании, а иногда и в ремонте.
• Накопительный водонагреватель, как правило, занимает достаточно большой полезный объем, что особенно характерно для моделей с большим баком.
• Нельзя использовать в пищу воду из накопительного водонагревателя, в отличие от проточного.

Самый обычный водонагреватель накопительного типа с электрическим нагревом

Плюсы и минусы использования

Водонагреватель — это незаменимая вещь. Он необходим для комфортного существования и экономии времени. Есть много плюсов использования:

• безопасный нагрев без риска обжечься;
• можно установить в любом помещении;
• пользоваться легко;
• можно не зависеть от коммунальных служб.

Недостатки водонагревателей связаны с их особенностями. У некоторых это высокое энергопотребление, другие долго нагревают.

Но даже несмотря на наличие недостатков никто не спорит, что водонагреватель дома нужен. Этот простой прибор позволяет в любой момент принять душ или с комфортом помыть посуду.

7 Техника безопасности

Водонагреватель любой конструкции требует тщательного соблюдения правил пожарной и электрической безопасности. Газовые модели представляют повышенную опасность вследствие возможного взрыва в результате утечки бытового газа. Для предотвращения опасных ситуаций следует неукоснительно соблюдать рекомендации по подключению и обслуживанию агрегата.

Все современные модели электрических бойлеров снабжены устройством защитного отключения. Эти узлы не просто предотвращают короткое замыкание, а прекращают подачу напряжения на агрегат в случае утечки тока на корпус прибора. Подобная система обеспечивает наилучшую защиту от поражения электрическим током.

Заземление является обязательным условием эксплуатации электрического водонагревателя. Водопроводная вода — хороший проводник электричества, а человек непосредственно контактирует с водой, поступающей из включенного в сеть устройства. Риск поражения электрическим током при неправильном подключении агрегата чрезвычайно велик.

Эксплуатация электрических водонагревателей отличается максимальным удобством. Современные агрегаты характеризуются привлекательным внешним видом, удобным контролем температуры нагрева, эффективностью работы и наличием всех необходимых систем безопасности.

Применение устройства

Водонагреватель удобен в квартире или частном доме, городе или деревне. Горячую воду могут выключить в самый неподходящий момент. А она необходима не только для купания. Без нее сложно помыть посуду, сделать уборку. Особенно плохо без нее в доме, где живут маленькие дети.

Те, кто знает, для чего предназначен водонагреватель, стараются приобрести такой прибор. С его помощью холодная вода нагревается до комфортной температуры. Ей можно пользоваться в любой момент. Нагрев происходит за счет газа или электричества.

Пользоваться водонагревателем просто:

• Прибор включается в розетку, через него пропускается холодная вода.
• Вода нагревается с помощью тэна.
• После открывания крана из него течет уже горячая.

Подключить к водонагревателю можно одну или несколько точек водозабора, то есть, один прибор обеспечивает кухню и ванную.

Как предупредить аварийную ситуацию

Придерживайтесь несложных правил:

• Производите правильный монтаж техники.
• Контролируйте работу прибора. Смотрите на панель: индикаторы подскажут, продолжается нагрев или нет. Если по истечении времени ТЭН продолжает работать, отключите бойлер от сети. Не спускайте воду! Так давление резко снизится, и кипение станет еще активнее. Просто дождитесь прихода мастера.
• Своевременно проверяйте и заменяйте предохранительный клапан.
• Выполняйте подключение через металлопластиковые трубы. Они монтируются через фитинги, поэтому соединение разрывается при избыточном давлении. Тогда как пластиковые или металлические трубы имеют резьбу. Тогда скорее взорвется бак.

Самое главное — покупайте качественную технику в квартиру. Ее производитель обеспечивает должную систему защиты, поэтому вам не придется переживать.

Наглядный эксперимент по взрыву нагревателя:

Видео описание

Наглядно про особенности газовых бойлеров, смотрите в этом видео: Преимуществом бойлеров станет то, что они способны выдавать большое количество воды для нужд ГВС. И в отличие от накопительных электрических бойлеров им не требуется перерыв для нагрева следующей порции воды.

Проточные нагреватели

Теперь подробнее о том, как работает электрический бойлер проточного типа. Как и газовый, он рассчитан на то, чтобы быстро прогреть водопроводную воду.

В качестве источника тепла здесь выступают электрические нагревательные элементы, которые могут находиться как внутри трубы с водой (мокрые), так и снаружи (сухие). Они включатся при открытии крана с горячей водой, для чего в систему устанавливается дополнительный датчик.

Достоинства подобных устройств:

• нагретая вода подаётся сразу и на протяжении неограниченного времени;
• работу таких водонагревателей легко автоматизировать.

Недостатки:

• большой расход электроэнергии;
• сложно сразу отрегулировать уровень нагрева, который зависит от давления в водопроводе и от начальной температуры воды в нём.

Проточные водонагреватели меньше по размерам Источник homeli.ru

Как выбрать двухконтурный бойлер косвенного нагрева

Главным критерием при покупке оборудования должен стать рабочий объем накопителя. Нужно учитывать, что на каждого человека, который потенциально будет проживать некоторое время в доме, необходимо выделить минимум 20 л воды в день. Таким образом, агрегат для семьи из 4 человек должен вмещать не менее 80 л.

На фото бойлер Ariston BCH 120L PROTECH+MG, который рассчитан на семью из 6 человек

При проектировании системы необходимо учитывать запланированное количество вторичных контуров. В частности, если бойлер будет работать в связке с котлом отопления, здесь понадобится лишь 1 внутренний змеевик. Если водонагреватель будет подпитываться и от солнечных батарей, и от котла, тем самым создавая всесезонную экономию, оборудование должно включать не менее 2-х змеевиков.

Габариты агрегата – еще один важный параметр выбора

Нужно принимать во внимание, что при установке нагревательный прибор нужно будет разместить выше радиаторов и уровня разводки. Поэтому перед тем, как приступить к изучению ассортимента профильных магазинов, необходимо измерить высоту помещения, в котором будет в дальнейшем размещен бойлер

Принцип работы бойлеров

Электрические водонагреватели и бойлеры косвенного нагрева осуществляют нагрев воды с помощью ТЭНов или змеевиков, по которым течет теплоноситель. Вода в баке находится под давлением и подается через подводящую трубу – она подключается через клапан обратного хода к водопроводу. Включив нагреватель воды в розетку (или открыв подачу теплоносителя), необходимо выставить нужную температуру нагрева и подождать, пока будет достигнута нужная температура.

Обычно, холодная вода поступает в бак снизу, по мере нагрева горячая вода поднимается вверх, откуда и попадает в горячий водопровод.

Контроль температуры осуществляется с помощью термометра. Как только вода нагреется, прибор автоматически прервет ее нагрев. Далее температуру будет поддерживать теплоизоляция. Стоит открыть кран – и из него потечет горячая вода. Недостающий объем будет мгновенно замещен холодной водой. Как только температура в баке опустится ниже допустимой отметки, автоматически включится нагрев.