Устройство накопительного водонагревателя и его преимущества
Из чего состоит накопительный электрический водонагреватель?
Благодаря современным технологиям, такая проблема, как отсутствие горячей воды в доме, больше не волнует наших граждан. Производителями предлагается огромный выбор водонагревающего оборудования, которое позволяет в любое время года пользоваться теплым душем и забыть те времена, когда приходилось во время неожиданных профилактических работ, проводимых коммунальными службами, греть воду вручную. На сегодняшний день водонагреватели делятся на газовые и электрические, их сравнение будет в пользу последних. Как показал не один тест, самый безопасный и надежный вариант для бытового использования - это нагреватель воды, который работает от электрического питания. Реже встречается использование твердотопливного бойлера.
![Водонагреватель в ванной Появление водонагревателей значительно упростило жизнь жителей частных домов и квартир. Больше нет проблемы в отсутствии горячей воды, если у Вас есть водонагреватель.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/nagrev2.jpg)
Появление водонагревателей значительно упростило жизнь жителей частных домов и квартир. Больше нет проблемы в отсутствии горячей воды, если у Вас есть водонагреватель.
Электрические нагреватели, в свою очередь, делятся на типы. Существует 2 основных вида: накопительный нагреватель (бойлер) и проточный нагреватель. Так, принцип работы и устройство накопительного водонагревателя существенно отличается от проточного. Если принято решение установить дома такое оборудование, то, прежде чем сделать выбор, нужно сначала изучить оба варианта, поскольку каждое устройство имеет индивидуальные технические и другие показатели. Рассмотрим все по порядку.
Накопительный электрический нагреватель воды
![Схема устройства напорного водонагревателя. Схема устройства напорного водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/shema168.jpg)
Схема устройства напорного водонагревателя.
Накопительные водонагреватели выпускаются с различными объемами баков и, в свою очередь, также разделяются на подвиды. Среди них бывают безнапорные и напорные агрегаты. Для первого типа водонагревателей требуется установка специального смесителя (некоторые располагают его над душем, что делать не рекомендуется), который должен перекрывать поступление воды на входе в отопительный агрегат. Он играет роль клапана. Поскольку такие модели обычно выпускаются с объемом бака не более 10-15 л, то данное оборудование больше подойдет для небольших домов, гаражей, где необходимо использование душа, а также для дач.
Напорный же нагреватель способен без проблем обеспечить водой коттедж или частный дом (как показал тест), поскольку такое оборудование выпускается с большими объемами емкостей (от 25 до 200 л). Удобство таких моделей состоит в том, что при вытекании горячая вода автоматически замещается холодной. Особенно это удобно для душа или кухни, где необходим ее бесперебойный поток. И те, и другие виды способны нагревать воду до 75°С и в дальнейшем поддерживать в автоматическом режиме заданную температуру.
Устройство накопительного электронагревателя воды
![Схема устройства электрического накопительного водонагревателя. Схема устройства электрического накопительного водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/ustroistvo-vodonagrevatelya.jpg)
Схема устройства электрического накопительного водонагревателя.
Данное оборудование хоть и имеет простое устройство (если провести сравнение с другими подобными агрегатами), но это не мешает быть ему надежным и экономичным, как показал не один тест. Экономичность достигается из-за того, что данный прибор греет воду постепенно, а для этого большая мощность не нужна. Он может работать при обычном напряжении в 220 В. Чтобы правильно эксплуатировать накопительный нагреватель, необходимо знать принцип его работы, а для этого нужно изучить внутреннее устройство данного отопительного агрегата. Рассмотрим все более подробно.
Накопительный нагреватель, как уже было отмечено, имеет емкость, которая размещена внутри корпуса. Обычно в современных моделях она выполнена из высокопрочной, устойчивой к коррозии стали. Внешний корпус, как правило, должен быть покрыт высококачественной эмалью. Между ними располагается теплоизоляция, которую делают из пенополиуретана.
Внутренняя поверхность бака обрабатывается стеклофарфором, который не имеет свойство отслаиваться, за счет чего вода в нем остается всегда чистой, что немаловажно, например, для принятия душа. В зависимости от модели, емкость может быть как горизонтально, так и вертикально расположена. Это важно, когда территория, где должно располагаться оборудование, имеет ограниченный размер.
В самой емкости бойлера располагается тэн, за счет которого и происходит нагревание воды. Кстати, время, которое необходимо для этого, напрямую зависит от объема бака (это нужно помнить при принятии душа).
![Магниевый анод Одним из важнейших элементов водонагревателя считается магниевый анод. От него зависит срок службы нагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/anod.gif)
Одним из важнейших элементов водонагревателя считается магниевый анод. От него зависит срок службы нагревателя.
Внутри емкости размещен магниевый анод, от которого зависит срок службы электрического водонагревателя, поскольку именно он предотвращает образование коррозии. Несмотря на то что ее поверхность покрыта антикоррозийным слоем, имеющиеся сварочные швы все-таки подвержены коррозии. Срок службы самого анода зависит от производителя, так как у каждого из них есть свои секреты по его изготовлению. Следует учесть, что анод необходимо периодически заменять.
В устройство накопительного нагревателя также входит и встроенная система защиты, которая включает в себя наличие обратного клапана, редуктора и предохранительного клапана. Элементы группы безопасности предотвращает замерзание, перегрев бойлера и выход его из строя в целом. Редукционный клапан контролирует давление в агрегате и водопроводе, понижая его до необходимого показателя.
Обратный клапан бойлера необходим для того, чтобы вода пропускалась только в одном направлении. Кроме того, он предотвращает ее самопроизвольный слив, если подача жидкости была внезапно прекращена. Это препятствует сгоранию тэна. Как известно, при нагреве вода имеет свойство расширяться. По этой причине давление в бойлере может вырасти выше нормы, что приведет к его поломке. Поэтому в водонагревателе обязательно должен присутствовать предохранительный клапан, который при необходимости открывается, и жидкость сливается в канализацию. В устройство накопительного нагревателя входят и другие элементы.
Список элементов, из которых состоит накопительный водонагреватель
![Клапан водонагревателя Внимательно посмотрите комплект элементов водонагревателя на наличие предохранительного клапана.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/klapan3.jpg)
Внимательно посмотрите комплект элементов водонагревателя на наличие предохранительного клапана.
- корпус;
- емкость;
- слой теплоизоляции;
- магниевый анод;
- тэн;
- термостат;
- блок управления;
- группа безопасности;
- датчик температуры;
- индикатор;
- электрический кабель.
Иногда случается так, что в комплекте оборудования клапан отсутствует, поэтому группу безопасности необходимо приобретать отдельно. Очень важно, чтобы клапан был сделан из качественных материалов. Следует отметить, что клапан очень сложно устанавливать самостоятельно и в данном случае лучше обратиться к специалистам.
После установки системы безопасности, прежде чем запускать нагреватель и начать эксплуатировать его, необходимо сделать тест-прогон оборудования и убедиться в работоспособности каждого клапана.
При установке накопительных нагревателей обязательным условием для обеспечения безопасности является наличие на электрическом кабеле так называемого УЗО (устройство защитного отключения).
![Схема подключения устройства защитного отключения. Схема подключения устройства защитного отключения.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/uzo.jpg)
Схема подключения устройства защитного отключения.
Как устроен накопительный водонагреватель: особенности устройства
Из чего состоит водонагреватель
Электрический водонагреватель или бойлер, что в переводе значит «кипятильник» или «котел», представляет собой устройство, которое можно использовать для автономного снабжения горячей водой какого бы то ни было объекта.
![Схема устройства и подключения накопительного водонагревателя. Схема устройства и подключения накопительного водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/podkluchenie-nakopitelnogo-vodonagrevatela1.jpg)
Схема устройства и подключения накопительного водонагревателя.
Водонагреватель устроен на базе внутреннего бака, тена, регулируемого термостата, магниевого анода. В качестве дополнительных элементов конструкция имеет кронштейн для крепления к основанию стены, трубку отбора воды, теплоизоляцию, трубку подачи воды, термометр, наружный корпус, декоративную крышку, индикаторную лампочку. Показывает наглядно то, как устроен данный аппарат.
![Схема подключения накопительного водонагревателя. Схема подключения накопительного водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/shema581.jpg)
Схема подключения накопительного водонагревателя.
Стоит отметить, что графические условные обозначения применимы на всех этапах проектирования системы отопления, а также в момент монтажа, наладки и эксплуатации данных систем. Они передают в графическом виде информацию, которая необходима при работе с проектом, это позволяет значительно облегчить проектирование, изучение и анализ проектов. Однако действующая, установленная государством, система условного обозначения не способна отразить все многообразие нового оборудования и элементов, которое широко применяется в настоящее время. Поэтому проектные организации и компании-производители используют для собственных каталогов и проектов условные обозначения, разработанные индивидуально, однако это затрудняет работу представителей проектных организаций, которые используют климатическую технику отечественного и зарубежного производителей. Если со всем детально ознакомиться, то установка водонагревателя окажется простой задачей даже для домашнего неквалифицированного мастера.
Зная устройство, которым обладает проточный водонагреватель, можно выбрать именно ту модель, которая будет служить в течение долгого времени. Внутреннее покрытие, которым обладает бак, может быть изготовлено на основе следующих материалов: нержавеющей стали, титана, стеклофарфора. Наиболее недорогим является проточный водонагреватель, выполненный из стеклофарфора, однако он обладает своими недостатками. Например, перепады температур могут повлиять на образование микротрещин, именно по этой причине гарантия на подобные модели не распространяется дольше трех лет.
Особенности устройства накопительного водонагревателя
![Таблица выбора объема накопительного водонагревателя. Таблица выбора объема накопительного водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/tablica-vybora-obema-vodonagrevatelja1.jpg)
Таблица выбора объема накопительного водонагревателя.
Проточный водонагреватель, который обладает внутри антикоррозийным покрытием с применением титановой эмали, как правило, имеет гарантийный срок 10 лет. Такой же срок у аппаратов, которые имеют внутреннее покрытие, изготовленное с использованием нержавеющей стали.
Электрический бойлер будет способен обеспечить лишь заданное потребление воды, что будет зависеть от конкретной модели. Так, существуют 2 типа электрических водонагревателей: первый из них — емкостный (накопительный), второй — проточный нагреватель. Емкостные водонагреватели обладают специальной емкостью, где осуществляется постепенный нагрев воды, в процессе чего применяются электрические тэны.
Накопительный водонагреватель работает по следующему принципу. После того как режим задан, вода начинает нагреваться, далее срабатывает контактор, чтобы произошло отключение. В момент остывания или расхода воды контактор срабатывает на возобновление работы тэнов. Как правило, накопительный бойлер обладает тэнами, мощность которых не более 2 кВт. Проточный электроводонагреватель лишен емкости. Тэны начинают функционировать только лишь после того, как будет включен кран воды. Для того чтобы обеспечить моментальный нагрев воды, мощность тэнов должна варьироваться в зависимости от нужд, примерно 3-27 кВт. ИЗОБРАЖЕНИЕ №2 иллюстрирует отличие устройств накопительного и проточного аппаратов.
Знать, как устроен водонагреватель, необходимо еще и для того, чтобы правильно его подключить к электрической цепи. Питание к водонагревателю необходимо подвести от щитовой. Стоит помнить, что не допускается подключение каких-либо других электроприборов к данной силовой линии. К водонагревателю должен быть проложен трехжильный кабель. Кабель соответствующего сечения предназначается для максимальной нагрузки, которая может достигать 5 кВт. Автоматический выключатель достаточно установить на 16 А в том случае, если бойлер до 3,5 кВт, либо на 20 А — для нагрузки до 4 кВт.
Как можно сэкономить на знании устройства водонагревателя и защититься от электротравмы
![Схема газового водонагревателя. Схема газового водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/Shema-gazovogo-vodonagrevatelja11.jpg)
Схема газового водонагревателя.
Водонагреватель имеет такое устройство, которое должно быть снабжено защитой от возможного получения электротравм. Именно для этого электрическая цепь должна быть оснащена УЗО типа АС на 30 мА. Установку следует производить на порог выше выключателя автоматического типа. Для того чтобы не накапливать в щитовой чрезвычайно много автоматики, достаточно будет произвести установку дифференциального автоматического выключателя — дифавтомата взамен автоматического выключателя, а также УЗО.
Если водонагреватель обладает большой емкостью (от 150 л), для того чтобы сэкономить электроэнергию, желательно использовать электрический счетчик, который имеет способность рассчитывать двойной тариф — день-ночь. Бойлер, оснащенный программным обеспечением, будет греть воду в часы наиболее низкого тарифа — например, в ночные часы. Ранним утром вода будет горячей, а в дневное время ее окажется достаточно для подогрева по мере необходимости.
Устройство отдельных элементов нагревателя
![Схема устройства электрического водонагревателя. Схема устройства электрического водонагревателя.](/800/600/http/teplomonster.ru/uploads/images/02/2014/03/Shema-ustrojstva-jelektricheskogo-vodonagrevatelja11.jpg)
Схема устройства электрического водонагревателя.
Накопительный водонагреватель работает по принципу разной плотности холодной и горячей воды. Вода поступает через трубку подачи воды. Холодная вода обладает большей плотностью, по этой причине она располагается в нижней части бака, то есть там, где установлен тэн. Нагреваясь, вода перемещается вверх и поступает посредством трубки забора воды напрямую к потребителю.
Накопительный водонагреватель обладает специальным расположением трубок забора и подачи воды. Они располагаются так, чтобы холодная вода поступала снизу, а горячая забиралась сверху. Холодная вода после поступления в водонагреватель проходит рассекатель струи, равномерно распределяясь по объему бака, она постепенно начинает вытеснять нагретую воду в верхние слои, где производится забор воды. При этом бойлер использует принцип, при котором слои воды не перемешиваются между собой, благодаря этому потребитель имеет возможность получать воду, которая обладает однородной температурой.
Накопительный водонагреватель имеет бак, выполненный из стабилизированной высокопрочной стали, которая устойчива к процессам коррозии. Внутреннюю его поверхность покрывают в процессе производства стеклофарфором, обжигаемым при температуре, равной +850°С. Бойлер, имеющий в составе стеклофарфор, который химически нейтрален, оказывается надежно защищен от коррозии. Благодаря особенной кристаллической структуре бак, изготовленный с применением стеклофарфора, способен выдерживать значительные нагрузки деформирующего типа.
Стеклофарфор имеет такой коэффициент линейного расширения, который близок к коэффициенту расширения, свойственному стали. Это обусловливает отсутствие отслоения покрытия в процессе эксплуатации водонагревателя.
Бойлер имеет внутренний бак, который защищен магниевым анодом от электрохимической коррозии. Для того чтобы сделать срок службы водонагревателя еще более длительным, следует осуществлять периодическую замену магниевого анода, что должно происходить не реже одного раза в полгода.
Бойлер имеет в своем устройстве стальной фланец, на котором смонтированы: термоэлектронагреватель (который представляет собой нихромовую спираль, заключенную в медный кожух), магниевый анод и термостат. Опорный съемный фланец укрепляется в корпусе аппарата при помощи резьбы либо болтов.
Дополнительные элементы водонагревателя
Бойлер обычно имеет внешнюю оболочку, представленную корпусом, изготовленным из стали. Те нагреватели, которые имеют объем в пределах 5-15 л, обладают корпусом, при изготовлении которого используется пластик. Модели, обладающие объемом в 30 литров, могут быть выполнены с применением пластика или металла.
Бойлер имеет в составе экологически чистую теплоизоляцию. Для изготовления теплоизоляции применяется экологически чистый пенополиуретан, который размещают между внутренним баком и корпусом. Толщина такой изоляции колеблется в пределах 18-40 мм, что зависит от модели. Благодаря этому показатель теплопотерь равен 1°С за двухчасовой период.
Бойлер имеет термостат, оснащенный двойной защитой. Этот элемент обладает плавной регулировкой температуры до предела в +75°С. Термостат оснащен устройством, которое защищает водонагреватель от перегрева. На тот случай, если температура жидкости достигнет допустимого предела, превысив отметку в +85°С, защитное устройство, которое располагается во внутренней части термостата, автоматически отключит тэн от электросети.
http://youtu.be/VQYT1rchHdc
Температурный режим функционирования водонагревателя может быть установлен самим потребителем, что осуществляется с помощью терморегулятора. Температурный режим, который был задан пользователем, термостат станет в течение всего времени поддерживать в автоматическом режиме. Если температура жидкости в приборе упадет более чем на 3°С, термостат включит тэн, после этого температурный режим будет повышен до заданной отметки.
Помимо уже описанных элементов, которые входят в устройство бойлера, комплект поставки имеет предохранительный клапан, монтируемый на трубке подачи воды. Этот элемент призван выполнять следующие функции защиты:
- предотвращает слив воды, который может производиться самопроизвольно в момент отключения подачи в магистральной сети;
- уравнивает давление воды с давлением в системе водопровода (при повышении давления в бойлере выше давления в магистральной сети открывается клапан, и давление понижается до того, которое установлено в магистральной сети).
В момент повышения допустимого уровня давления в магистральной сети посредством дренажного отверстия обратного клапана автоматически осуществляется сброс избыточного давления.
Самые популярные статьи блога за неделюКонструкция водонагревателя
Наличие горячей воды – одно из ключевых условий для комфортного проживания. Установка водонагревателя полностью исключает зависимость от непредвиденных отключений, связанных с плановым и неплановым ремонтом, а также другими коммунальными проблемами. Именно поэтому подобные приборы стали обязательным атрибутом большинства городских квартир.
При наличии нескольких элементарных навыков в плане строительства и электрики можно провести монтаж своими руками. О том, из чего состоит водонагреватель, правила его установки, а также важных нюансах, требующих особенного внимания, и пойдет речь в данной статье.
По типу устройства водонагреватели можно разделить на накопительные и проточные. Наиболее популярными являются модели накопительного типа. Конструкция такого водонагревателя представляет собой бак, который в последующем наполняется холодной водой. Внутри бака расположен нагревательный элемент, обеспечивающий нагрев воды до заданной пользователем температуры. Между внешними и внутренними стенками резервуара предусмотрена воздушная прослойка, способствующая поддержанию установленной температуры.
Время нагрева воды зависит от объема бака. Чем больше рабочий объем, тем дольше будет производиться нагрев. После достижения заданных параметров нагреватель автоматически выключается. Таким образом, независимо от внешних условий, в вашем доме всегда будет запас горячей воды.
Накопительный водонагреватель больше всего необходим большим семьям, для которых крайне важно постоянное наличие горячей воды, особенно если есть маленькие дети. Однако придется смириться с тем, что подобные приборы имеют достаточно крупные габариты и занимают много места в ванной комнате или туалете.
Водонагреватели проточного типа гораздо компактнее своих накопительных аналогов, поэтому их размещение не займет много места. При этом вы получаете горячую воду сразу же после включения. Однако такое преимущество оборачивает одним существенным недостатком, а именно – большим расходом электричества. Поэтому проточные модели больше всего подходят тем, кому редко требуется горячая вода в небольших объемах.
Монтаж водонагревателя
Перед тем, как выбрать водонагреватель, необходимо точно определиться с местом его установки и сделать нужные замеры. В противном случае прибор может просто не поместиться.
Для небольшого помещения желательнее всего выбирать приборы, монтируемые в горизонтальном положении. Сегодняшний рынок предлагает широкий ассортимент моделей с компактным, плоским дизайном и уменьшенным диаметром. Они позволяют существенно сэкономить пространство помещения и не вызовут трудностей при монтаже. Накопительные водонагреватели с объемом меньше чем 200 литров, подвешиваются на стены с помощь специальных кронштейнов. Модели с объемом более 200 литров устанавливаются на пол.
Для настенного монтажа подходят исключительно несущие стены, способные выдержать вес прибора, заполненного водой. Все крепежные элементы необходимо покупать самостоятельно, так как их наличие чаще всего не предусмотрено в комплекте поставки.
На корпусе каждого водонагревателя предусмотрен специальный кронштейн и петли, с помощью которых прибор подвешивается на стену. Существуют определенные правила монтажа: для вертикальных моделей с объемом до 100 литров требуется минимум два подвесных крюка, а горизонтальным моделям с объемом более 150 литров – не менее четырех.
Бак водонагревателя
Практически во всех моделях бак изготавливается из высокопрочной стали с повышенной устойчивостью к коррозии. Внутренняя поверхность покрыта закаленным стеклофарфором. Такое покрытие обеспечивает надежную защиту от коррозии, а также выдерживает значительные деформирующие и температурные нагрузки.
Нагревательный элемент
Нагревательный элемент или, как его еще называют, ТЭН является одной из ключевых деталей любого водонагревателя. Он производит нагрев воды до заданной пользователем температуры. Её максимальное значение, принятое практически для всех подобных приборов, составляет 75 градусов.
Крепления и трубки
Трубки забора и подачи воды располагаются таким образом, что поступление холодной воды осуществляется снизу, а горячей – сверху. Холодная вода проходит через специальный рассекатель, обеспечивающий равномерно распределение по всему объему резервуара, постепенно вытесняя более теплую воду вверх, где и происходит её забор. При этом слои не перемешиваются, благодаря чему пользователь получает горячую воду с однородной температурой.
В каталоге интернет-магазина фирменной бытовой техники Gorenje вы найдете лучшие модели водонагревателей. Оборудование данного бренда – это отличное сочетание качества и надежности.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
![Автономная система газификация - путь ко всем благам цивилизации система автономной газификации](/800/600/https/svoipravila.ru/data/223x84/58b909a8e29f0.jpg)
Автономная система газификация — путь ко всем благам цивилизации
Подробнее![На что обратить внимание при покупке унитаза? как выбрать удобный унитаз](/800/600/https/svoipravila.ru/data/223x84/5992878f9865b.jpg)
Техника для дома. На что обратить внимание при покупке унитаза?
ПодробнееКак работает накопительный бойлер — Все о печи в доме
Накопительный водонагреватель — это прибор, который предназначен для обеспечения бесперебойной подачи горячей воды. Накопительный водонагреватель имеет множество преимуществ перед своим проточным аналогом: он потребляет меньше электроэнергии, не требует прокладки специальной электропроводки, обеспечивает доступ к солидному запасу воды в любое время. Перед покупкой такого оборудования важно разобраться в особенностях его устройства и узнать, как работает бойлер.
![Таблица выбора объема накопительного водонагревателя Таблица выбора объема накопительного водонагревателя](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/tablica-vybora-obema-vodonagrevatelja21.jpg)
Таблица выбора объема накопительного водонагревателя.
Из чего состоит водонагреватель?
Бойлер накопительного типа можно установить на даче, в коттедже, загородном доме, городской квартире. Это оборудование позволяет существенно сэкономить на коммунальных платежах и избежать проблем, связанных с сезонным прекращением подачи горячей воды.
Изучив принцип работы накопительного водонагревателя, вы получите ответы на все имеющиеся вопросы и сможете выбрать такой прибор, который лучше всего подойдет именно для вашей ситуации. Схема накопительного бойлера представлена на Рис. 1.
Понять, по какому принципу работает накопительный бойлер, можно лишь полностью разобравшись в особенностях его устройства (см. Рис. 2).
![Схема накопительного бойлера Схема накопительного бойлера](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/07/nak-250x166.jpg)
Рис.1. Схема накопительного бойлера.
На современном рынке доступен большой выбор водонагревателей от самых разных производителей, однако каждый из них состоит из набора определенных элементов, а именно:
- наружный корпус, который может быть сделан из пластика или высококачественной стали;
- внутренний бак, для изготовления которого может использоваться нержавеющая сталь и стеклофарфор, может быть нанесено титановое напыление;
- слой теплоизоляционного материала, уложенного между наружной и внутренней частью устройства, обычно используется пенополиуретан;
- ТЭН — нагревательный элемент бойлера, главная задача которого заключается в переработке электрической энергии в тепловую, за счет чего и обеспечивается подогрев воды;
- система для крепления бака к стене, представляет собой пластину с несколькими отверстиями;
- трубки отвода холодной и подачи горячей воды;
- магниевый анод, который защищает внутренний бак от коррозии;
- термометр, уведомляющий пользователя о температуре жидкости;
- регулируемый термостат, благодаря которому обеспечивается подогрев и поддержание температуры воды на нужном уровне;
- индикаторная лампочка, которая свидетельствует об активной работе водонагревателя.
![Принцип работы накопительного бойлера Принцип работы накопительного бойлера](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/07/shema8-250x166.jpg)
Рис.2. Принцип работы накопительного бойлера.
Водонагреватели бывают разных типов. Каждый конкретный тип может иметь свои индивидуальные особенности. К примеру, в настоящее время становятся очень популярными накопительные бойлеры с сухим ТЭНом. Особенность такого водонагревателя в том, что его ТЭН заключен в специальную колбу, которая защищает его от накипи. Нагревательный элемент не контактирует с водой, за счет чего он и получил такое название. Водонагреватель напольного типа в отличие от настенного бойлера не имеет системы крепления.
Вернуться к оглавлению
Принцип работы водонагревателя: основные моменты
Существует три основные разновидности водонагревателей. В зависимости от типа конструкции их делят на горизонтальные, вертикальные и универсальные модели. Разница заключается не только в особенностях расположения емкости, но и в принципах функционирования оборудования. Ознакомиться с особенностями установки бойлера вы можете на Рис. 3.
В водонагревателе вертикального типа трубы располагаются особым образом. Так, труба, предназначенная для забора холодной воды, находится внизу водонагревателя. Эта труба имеет рассекатель, который обеспечивает распределение воды по всему баку. Плотность горячей воды изменяется, в результате чего она поднимается в верхнюю часть бака, где по трубке подачи поступает к пользователю. Перемешивание горячей и холодной воды исключено.
![Установка бойлера Установка бойлера](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/07/podkl-250x166.png)
Рис.3. Установка бойлера.
Благодаря этому появляется возможность беспрерывного использования бойлера при одновременном доборе им холодной жидкости и ее нагреве. Именно по причине особого расположения трубок вертикальный водонагреватель нельзя устанавливать горизонтально. Поставить его так можно, но следует быть готовым к тому, что производительность бойлера в этом случае снизится в два раза.
При помощи термостата пользователь может установить нужную ему температуру воды. Термостат соединен с нагревательным элементом. При перегреве воды он отключает ТЭН. Если вода начнет падать ниже установленного уровня, термостат включит ТЭН и вода подогреется до нужной температуры.
Очень важным моментом является теплоизоляция бойлера.
Утеплитель играет очень важную роль. Благодаря ему температура воды продолжительное время сохраняется на нужном уровне, что позволяет экономить электричество.
Именно благодаря теплоизоляции накопительный бойлер является наиболее экономичным. В случае отключения оборудования от электросети температура воды будет снижаться не более чем на 8°С в день. Так что даже при отсутствии электричества накопительный водонагреватель сможет обеспечивать пользователей теплой водой. После возобновления подачи электроэнергии нагрев воды возобновится в автоматическом режиме.
![Схема работы проточно-накопительного водонагревателя Схема работы проточно-накопительного водонагревателя](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/Shema-raboty-protochno-nakopitelnogo-vodonagrevatelja-250x166.jpeg)
Схема работы проточно-накопительного водонагревателя.
Автоматически осуществляется в водонагревателе и спуск давления. В трубке подачи воды устанавливается клапан. После того как разница давления в системе подачи воды и внутри бака достигает максимально допустимого уровня, этот клапан открывается и минимизирует разницу. Помимо этого данный клапан позволяет избавиться от воды в баке в случае отключения холодного водоснабжения.
Таким образом, вкратце механизм работы вертикального накопительного бойлера выглядит следующим образом: в емкость поступает холодная вода, после чего термостат включает ТЭН и она подогревается до заданной температуры. По мере расходования жидкости водонагреватель добирает ее из системы водоотведения, после чего она опять подогревается до требуемой температуры.
Обращать внимание на водонагреватели горизонтального типа нужно в том случае, если для установки вертикального не хватает места. Этот прибор имеет несколько другую схему работы. Из-за особенностей конструкции предотвратить смешивание горячей воды с холодной невозможно. Придется постоянно регулировать температуру поступающей жидкости при помощи смесителя, что доставляет множество неудобств.
Вернуться к оглавлению
Рекомендации по выбору и использованию водонагревателя
![Таблица, для ориентировки времени нагрева воды до 50°C в электрическом накопительном водонагревателе, в зависимости от объема бака в бойлере Таблица, для ориентировки времени нагрева воды до 50°C в электрическом накопительном водонагревателе, в зависимости от объема бака в бойлере](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/tablica-250x155.png)
Таблица, для ориентировки времени нагрева воды до 50°C в электрическом накопительном водонагревателе, в зависимости от объема бака в бойлере.
Перед тем как купить какую-то конкретную модель бойлера, нужно определиться с местом его установки и доступным пространством. Помимо этого важно рассчитать приблизительный расход воды. Отталкивайтесь от того, что человеку в сутки нужно порядка 50-70 л горячей воды. Если у вас небольшая семья из 2-3 человек, вам вполне будет достаточно бака емкостью до 200 л. Если же бойлером будет регулярно пользоваться 3-4 человека, то лучше присмотреться к напольным моделям емкостью от 300 л. Подберите для установки водонагревателя место, расположенное как можно ближе к точке забора теплой воды.
Бойлер может быть закрытого и открытого типа. Устройства открытого типа будут обеспечивать водой всего одну конкретную точку водозабора (душ, ванну и т. д.). К прочности такого оборудования не предъявляется серьезных требований, они могут быть изготовлены даже из пластмассы. Бойлер закрытого типа сможет обеспечить подогретой жидкостью сразу несколько точек водозабора. Такие агрегаты изготавливаются из прочных и основательных материалов (углеродистой стали, меди и т. д.).
![Схема подключения накопительного бойлера косвенного нагрева Схема подключения накопительного бойлера косвенного нагрева](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/07/Nakopitelnye1-250x166.jpg)
Схема подключения накопительного бойлера косвенного нагрева.
Оборудование, внутренняя поверхность которого покрыта стеклофарфором, имеет более доступную стоимость, однако важно не забывать о том, что такое покрытие плохо переносит постоянное температурное воздействие и через какое-то время непрерывной эксплуатации может растрескаться. Поэтому куда целесообразнее покупать водонагреватели, внутренняя поверхность которых защищена нержавейкой или титановой эмалью. Подобный бойлер стоит заметно дороже, но это в полной мере компенсируется сроком его службы. Если вы решили установить именно такой водонагреватель, регулярно проверяйте места сварки на предмет протечек.
Самая распространенная и важная проблема любого бойлера — это накипь, которая со временем оседает на внутренней поверхности бака и нагревательном элементе. Очень важно регулярно чистить водонагреватель при помощи специально предназначенных для этого средств. В целях увеличения срока службы водонагревателя проводите регулярный осмотр и по необходимости замену магниевого анода. Это нужно делать не реже чем 1 раз в 2 года. Соблюдайте эти несложные правила, и ваш бойлер будет исправно выполнять свои функции в течение многих лет.
Вернуться к оглавлению
Основные различия между накопительным и проточным бойлером
![Нагрев воды в бойлере Нагрев воды в бойлере](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/boiler-kosvennogo-nagreva-41-250x166.jpg)
Нагрев воды в бойлере.
Чтобы до конца разобраться в особенностях работы накопительного бойлера, нужно сравнить его с проточным аналогом. В накопительном водонагревателе осуществляется нагрев определенного объема жидкости, соответствующего объему бака. В случае же с проточным аппаратом нагреется ровно такой объем воды, который за один раз потратит пользователь, т. е. вода подогревается в режиме реального времени.
Накопительный водонагреватель, по сравнению со своим проточным аналогом, для подогрева одинакового объема жидкости израсходует меньше электроэнергии. Это является очень большим преимуществом. Среди недостатков можно отметить более внушительные габариты.
Таким образом, принцип работы современных водонагревателей предельно прост, что делает их достаточно экономичными и производительными. Новейшие модели бойлеров оснащаются системами электронного управления, что позволяет эффективно работать с ними даже людям, абсолютно не разбирающимся в технике.
Водонагреватель — это… Что такое Водонагреватель?
![](/800/600/https/dic.academic.ru/pictures/wiki/files/50/220px-Boiler.jpg)
Водонагреватель — устройство для нагрева воды в местной системе горячего водоснабжения[1]. Существует две разновидности водонагревателей: накопительного и проточного типа.
Накопительный водонагреватель
Накопительный водонагреватель, или бойлер (от англ. boiler) представляет собой сравнительно большую ёмкость с размещенным в ней или, реже, под ней, источником тепла. Нагрев может производиться при помощи парового или водяного теплообменника — в нём циркулирует горячая вода в замкнутом контуре, нагреваемая, например, с помощью отопительного котла. Такие бойлеры называют бойлерами (водонагревателями) косвенного нагрева.
Бойлер может также нагреваться с помощью размещенного внутри него ТЭНа или расположенной под нагревательной емкостью газовой горелкой.
Существуют также комбинированные модели, включающие два или реже более видов нагревательных элементов. Например: ТЭН + теплообменник; теплообменник, работающий от системы отопления + теплообменник, нагреваемый солнечным коллектором.
Водонагревательная емкость снаружи защищена слоем теплоизоляции и защитным кожухом. Снаружи к нагревательному элементу подсоединяется пульт управления, обязательно включающий управление температурой. Обычно это биметаллический термостат. Нагрев включается, когда термодатчик регистрирует в баке температуру ниже установленной.
Различают водонагреватели закрытого (напорного) и открытого (безнапорного) типов.
- Бойлер закрытого типа можно использовать в системе централизованного водоснабжения нескольких водоразборных точек. Нагревательная емкость в них изготовлена из металла (эмалированная сталь, нержавеющая сталь, медь).
Для того, чтобы избежать повреждения емкости из-за повышения давления, возникающего в результате расширения воды при нагреве, вместе с бойлером может применяться бак-экспанзомат (расширительный бак) или группа безопасности, состоящая из предохранительного, сбросного и обратного клапанов, при необходимости также дополняется редуктором давления, манометром, термосмесителем. При повышении давления выше номинального значения предохранительного клапана открывается пружинная задвижка, и лишняя вода стравливается в канализацию. Обратный клапан мешает расширившейся воде, а, значит, обладающей более высоким давлением по сравнению с подающейся холодной водой, уйти обратно в холодную трубу. Группа безопасности размещается на подающем патрубке непосредственно на входе в бойлер.
В стальных баках для предотвращения коррозии применяется катодная защита на основании жертвенного анода, как правило, из магния или цинка, или анода с внешним питанием.
- Бойлер открытого типа может снабжать только одну водоразборную точку и только посредством специальной водоразборной арматуры (спецсмеситель). Основным принципом действия такой арматуры является перекрывание сетевой воды, находящейся под давлением, не на выходе, а на входе в бойлер. Это позволяет изготавливать емкость из менее прочных материалов, чаще всего пластмассы. Спецсмеситель также выполняет роль группы безопасности, стравливая в раковину избыточную воду при расширении во время нагрева.
Бойлеры закрытого типа могут использоваться со спецсмесителями, но бойлеры открытого типа с группой безопасности и расширительным баком работать не могут.
Понятие «безнапорный» вовсе не означает, что ёмкость можно предварительно заполнить. а затем отключить от источника водоснабжения и расходовать воду до тех пор, пока бак не опустошится.
Для того, чтобы водоразбор состоялся, и горячая вода полилась из бака, холодная вода должна подаваться в ёмкость под давлением. При этом сам бак будет полностью заполнен водой в любой момент времени. Если напор на входе отсутствует, вода физически не сможет выйти наружу, так как трубка для выхода горячей воды открывается в самой верхней точке бойлера (несмотря на то, что с внешней стороны водонагревателя штуцер горячей воды может находиться где угодно, даже в днище бака).
Холодная вода, напротив, подается снизу, при этом на конце штуцера установлен рассекатель, в результате чего поступающая вода как бы «стелется» по дну ёмкости. Нагревательный элемент также расположен внизу. В результате за счет естественной конвекции осуществляется постепенное увеличение температуры по высоте емкости, и уже нагретая вода не смешивается с холодной.
Для случаев, когда постоянная подача воды отсутствует, предусмотрены специальные водонагреватели без теплоизоляции и выходом.
Проточный водонагреватель
![](/800/600/https/dic.academic.ru/pictures/wiki/files/50/220px-Water_heater.jpg)
В проточных водонагревателях (в просторечии «проточники») размер бака сильно уменьшен, так что нагревательная емкость представляет собой узкую трубку. Это приводит к быстрому прогреву воды за то время, пока она протекает через нагревательную емкость (теплообменник).
В качестве нагревательного элемента могут использоваться ТЭН, неизолированная спираль, газовая горелка и непрямой нагрев (трубка с нагреваемой водой располагается внутри емкости с теплоносителем — кожухотрубный теплообменник). Использовать газовые проточные водонагреватели возможно только при наличии дымохода, который заложен при строительстве дома согласно проекту.
Существуют проточные водонагреватели закрытого и открытого типов. Проточники закрытого типа могут снабжать несколько водоразборных точек, при этом расширительный бак и группа безопасности не требуются. Проточники открытого типа могут снабжать горячей водой только одну водоразборную точку с использованием спецсмесителя.
Проточные газовые водонагреватели различают по типу розжига. Основные применямые — это поджог газа от пьезоэлемента, от электронного блока и от гидротурбинки.
Включение нагревательного элемента происходит в момент водоразбора на основании сигналов от датчиков протока (по трубке с нагревательным элементом протекает вода) и температуры (протекающая вода ниже установленной температуры). Выключение нагревательного элемента происходит сразу после окончания водоразбора либо в случае перегрева. Проточные водонагреватели в отличие от накопительных позволяют обходится без смесителей холодной и горячей воды. Электрические проточные водонагреватели обычно имеют несколько ступеней мощности, на каждой ступени температура регулируется расходом воды. Модели с электронным управлением регулируют мощность нагрева в зависимости от протока и температуры входящей воды, поддерживая постоянной температуру воды на выходе.
Газовые проточные водонагреватели позволяют регулировать температуру изменением подачи газа. Газовый проточный водонагреватель в быту часто называют газовой колонкой.
Проточно-накопительный водонагреватель
Водонагреватели проточно-накопительного типа имеют небольшую нагревательную ёмкость, но все же не такую маленькую, как в проточнике. Электрический нагревательный элемент может коммутироваться на пониженную и повышенную мощность, придавая, таким образом, в зависимости от потребности, водонагревателю качества накопительного или проточного прибора соответственно.
См. также
Примечания
Как устроен накопительный водонагреватель — znayteplo.ru
Оглавление статьи
Виды водонагревателей.
Доброго времени суток, сегодня поговорим о таком важном и нужном в быту приборе как водонагреватель! В качестве дополнительного материала приведу ссылку из википедии по этой теме. Начнем с того, что водонагреватели бывают двух видов: накопительные и проточные. Принцип их работы следует из их названия — один вид приборов нагревает воду, накапливая ее в специальной теплоизолированной емкости (накопительный тип), а второй вид приборов нагревает воду во время ее прохождения через прибор (проточный тип). Оба варианта водонагревателей могут быть электрическими или газовыми. В этой статье мы будем обсуждать накопительные водонагреватели.
![Проточный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/BasicShower_price.jpg)
![Проточный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/BasicShower_price.jpg)
Примерно так выглядит накопительный водонагреватель
Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.
Выбор водогрейки начинается с объема емкости! Эта емкость выбирается исходя из количества проживающих в квартире или в частном доме людей, которым утром надо будет по очереди принять душ. Если же нагреватель используется для кухонных нужд, то там будет достаточно 15 — 30 литров. Для ванной комнаты принцип выбора объема следующий:
- Для двоих человек будет необходим бак 50 литров
- Для троих оптимальным выбором является 80 литров
- для 4 и более человек необходим водонагреватель от 100 и более литров
Какая мощность у водогрейки??
Мощность большинства бытовых приборов лежит в пределах от 1,5 до 2,5 кВт. Водонагреватели с такой мощностью можно включать в розетку без прокладки отдельной линии от щитка и без установки отдельного автомата. На многих моделях производители устанавливают шнуры электропитания с установленным УЗО (устройство защитного отключения). УЗО защищает потребителя от удара током из-за пробоя на корпус. По законам физики, чем больше мощность нагревательных элементов (чаще всего ТЭНов), тем быстрее будет нагрета вода в баке. То есть если вам необходимо часто пользоваться горячей водой, то следует выбирать мощность 2-2,5 кВт, в другом случае вполне хватит 1,5 кВт.
Электробезопасность для водонагревателя.
Накопительный водонагреватель это прибор, который может ударить человека током. Поэтому при его установке важно соблюдать следующие простые правила:
- Электрическая розетка, используемая для подключения водонагревателя, должна быть с крышкой. Корпус розетки должен быть герметичным.
- Накопительный водонагреватель должен подключаться через УЗО!!! Для многих бюджетных моделей водонагревателей, УЗО в комплекте не идет и его нужно приобретать отдельно.
- Если нет УЗО, но есть контур заземления, то можно заземлить водонагреватель. Контур заземления — дорогое удовольствие. В многоэтажных домах его чаще всего нет, а заземлять водонагреватель через трубы отопления, водопровода или (не дай Бог!) газоснабжения категорически нельзя! Это может вызвать преждевременный выход из строя металлических труб в результате коррозии.
![УЗО водонагревателя](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/uzo-aristona-300x176.jpg)
![УЗО водонагревателя](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/uzo-aristona-300x176.jpg)
Теперь расскажу немного про то, что такое УЗО (расшифровывается как устройство защитного отключения). УЗО — устройство, которое отключает питание прибора в случае, если значение дифференциального тока превышает определенный предел (чаще всего 30 или 35 мА). Если говорить проще, то внутри УЗО есть две катушки — по одной ток втекает в прибор, а по другой вытекает из прибора. Если нет утечки, то эти токи практически равны друг другу, а в случае утечки появляется разность, которая заставляет УЗО отключить питание.Устройство защитного отключения будет срабатывать одинаково вне зависимости от того, есть ли «земля» в розетке, которой подключена водогрейка.
Вертикальные, горизонтальные и «универсальные» баки.
Для нужд потребителей производители водонагревателей делают разные варианты установки. Наиболее популярны «вертикальные» баки (см. рисунок ниже).
![накопительные водонагреватели](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/елит.jpg)
![накопительные водонагреватели](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/елит.jpg)
В вертикальных баках, из-за меньшей площади соприкосновения горячей и холодной воды внутри бака, количество горячей воды будет больше, чем в горизонтальных баках. Это значит, что при всех прочих равных (объеме и мощности) вертикальный вариант даст большее количество горячей воды. Есть так же хитрые агрегаты, которые можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально ( у компании Ariston это модели под названием Velis).
Плоские или круглые водонагреватели…? Вот в чем вопрос!
По форме водонагреватель может быть плоским или круглым (цилиндрическим если говорить правильно). Они устроены немного по-разному, но суть одна и та же! Чаще всего выбор формы определяется предпочтением покупателя, либо габаритами того или иного бака. По цене плоские водогрейки ощутимо дороже, чем круглые. Это связано с тем, что внутри плоского прибора находится две водосодержащие емкости, а не одна, как у его круглого собрата. К тому же, почти во всех плоских аппаратах, внутренний бак сделан из нержавеющей стали, а среди цилиндрических водогреек большая часть имеет емкость, которая покрыта изнутри эмалью. Скажу сразу — нержавейка живет дольше, чем эмаль. Например у компании Термекс гарантия на нержавейку 7 лет, а на эмаль 3 года. Советую выбирать именно нержавеющий бак.
Внутреннее устройство водонагревателей.
В качестве ликбеза, все-таки посмотрим как изнутри устроен бытовой водонагреватель. Смотрите на рисунок ниже. На нем изображено внутреннее устройство круглого нагревателя воды.
![Как устроен накопительный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/01-Regent-cut-165x300.jpg)
![Как устроен накопительный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/01-Regent-cut-165x300.jpg)
Сильно вдаваться в подробности не будем. Заострим внимание на главном:
- Внутри бака расположен нагревательный элемент (обычный или «сухой» ТЭН).
- Вторым по важности после ТЭНа будет стоять термостат — он включает и выключает нагрев в зависимости от температуры воды. Термостатов может быть два: основной и аварийный на случай поломки основного.
- К ТЭНу крепится магниевый анод — он нужен для торможения коррозии внутреннего бака.
- Ёмкость, содержащая воду снаружи покрыта полиуретановой пеной для теплоизоляции. Это помогает экономить электроэнергию плюс наружная поверхность будет холодной и об нее никто не обожжется.
- Так же на фото видно две трубки (одна длинная другая короткая). По длинной трубке из верхней части бака забирается горячая вода, а по короткой трубке подается холодная вода из водопровода.
А теперь рассмотрим «внутренности» плоского горизонтального водонагревателя на следующем рисунке
![Как устроен плоский горизонтальный накопительный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/плоский-бак-300x173.jpeg)
![Как устроен плоский горизонтальный накопительный водонагреватель](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/плоский-бак-300x173.jpeg)
Тут изменилось только строение самой емкости — она состоит из двух больших сообщающихся баллонов, а все остальное устроено также.
Если вы собираетесь самостоятельно устанавливать данный бытовой, то попрошу внимательно прочитать следующую часть статьи!
Схема подключения накопительного водонагревателя.
Если вы хотите, чтобы ваш водонагреватель радовал вас горячей водой долгие годы, его необходимо правильно подключить к водопроводу в вашей квартире или частном доме. Ниже будет приведена стандартная схема подключения, которая прописана в руководствах по эксплуатации. Смотрим на следующий рисунок:
![схема подключения водонагревателя](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/термекс_подкл-300x200.png)
![схема подключения водонагревателя](/800/600/https/znayteplo.ru/wp-content/uploads/2016/01/термекс_подкл-300x200.png)
У себя дома я установил водонагреватель пользуясь этой схемой, чего и вам советую. Эта схема приведена в паспорте на водонагреватели фирмы Термекс, а этот ведущий производитель глупостей не посоветует.
Главное не забудьте установить защитный клапан (он идет в комплекте) на вход холодной воды. Этот клапан защитит емкость от разрушения излишним давлением. Внутренняя емкость может быть рассчитана на 6, 7 или 8,5 атмосфер в зависимости от производителя. Информацию об этом параметре можно найти в паспорте изделия.
Кроме того, на схеме показана установка сливного вентиля. Этот вентиль понадобится если нужно будет слить воду из бака для его ремонта или обслуживания. Остальные вентиля нужны для включения или выключения нагревателя из системы водоснабжения.
Для монтажа можно использовать полипропиленовые или металлопластиковые трубы и фитинги. Как их использовать поговорим в другой раз!
На этом закончим сегодняшний пост. До новых встреч!
как устроен бойлер? — Все о печи в доме
Электрический накопительный водонагреватель, называемый бойлер, в своем устройстве объединяет летний душ и традиционный кипятильник.
![Устройство бойлера косвенного нагрева для вертикального монтажа Устройство бойлера косвенного нагрева для вертикального монтажа](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/boiler-kosvennogo-nagreva-21.jpg)
Устройство бойлера косвенного нагрева для вертикального монтажа.
Емкость бойлера служит накопителем воды и местом ее нагрева. Нагревательный элемент является постоянным источником тепловой энергии. Дополнением нагревателя и бака является система обеспечения безопасности — термопара и аварийный клапан. Понять, как устроен бойлер, поможет описание его конструкции.
Конструкция накопительного водонагревателя
Вернуться к оглавлению
Бак или накопительная емкость
Электрический накопительный водонагреватель внешне похож на цилиндр. Цилиндрическая форма бойлера выбрана не случайно. Такая геометрия связана с расчетами количества тепловых потерь через поверхность различных предметов. Чем больше площадь поверхности, тем сильнее потери тепла. Конструкция водонагревателя должна как можно дольше сохранять тепло нагретой воды. Производство нагревателя сферической формы нецелесообразно с точки зрения экономии внутреннего пространства ванны или кухни. Поэтому форма цилиндра оказалась «золотой серединой», сочетающей в себе экономию потерь тепла и оптимизацию занимаемого пространства.
Материал изготовления бака — металл. В более дешевых бойлерах бак сваривается из обычной стали, в более дорогих — из нержавеющей, стойкой к разрушению от коррозии. Для увеличения коррозионной стойкости, особенно в местах сварки, на внутреннюю поверхность накопительного бака наносят защитный слой. Это может быть цинк или эмаль. Слой цинка толщиной до 100 микрон образуется при погружении бака будущего нагревателя в цинковый расплав и выдержке в нем при температуре +450ºC. Стеклоэмаль наносится на внутреннюю поверхность бака после его сварки и обжигается при +800ºC. Перечисленные поверхности — оцинковка, стеклоэмаль, нержавейка — по принятым стандартам признаются подходящими для использования в качестве емкости для питьевой воды.
![Схема подключения бойлера косвенного нагрева Схема подключения бойлера косвенного нагрева](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/boiler-kosvennogo-nagreva-11-250x166.jpg)
Схема подключения бойлера косвенного нагрева.
Дополнительная защита от коррозии осуществляется анодно-катодным методом. В баке водонагревателя устанавливается анод из магния, который является более активным элементом таблицы активностей металлов по сравнению с железом бака. Анодный процесс заключается в растворении металла анода, а катодный — в накоплении растворенного вещества на поверхности катода. Магний становится анодом, который растворяется первым. Пока в системе будет сохраняться анод из магния, до тех пор железо бака не будет вступать в реакцию и растворяться. Так работает анодная защита водонагревателя. На изображении 2 приведен пример растворения анода в течение первого года эксплуатации.
Качество сварки обеспечивает требуемую прочность, способность бака длительно сдерживать внутреннее рабочее давление от 6 до 8 атмосфер.
Снаружи бак водонагревателя покрыт теплоизолятором, предупреждающим потери тепла. Благодаря изолирующему слою тепло внутри бака длительно сохраняется. Нагретая вода консервируется внутри бойлера и хранится до использования. При этом остывание горячей воды происходит предельно медленно, при остывании автоматически включается подогрев, и температура воды вновь восстанавливается до заданного уровня. Материалом теплоизолятора чаще всего используется пенополиуретан. Изображение 3
Вся конструкция снаружи заключена в кожух — цилиндрический декоративный материал, закрывающий собой бак. Его часто ошибочно называют непосредственно баком, хотя это — только декоративное покрытие защитного слоя. Материал покрытия — пластик (винил).
Вернуться к оглавлению
Как устроен бойлер внутри?
Вернуться к оглавлению
ТЭН — трубчатый нагреватель
![Змеевик для нагрева воды в бойлере Змеевик для нагрева воды в бойлере](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/boiler-kosvennogo-nagreva-31-250x166.png)
Змеевик для нагрева воды в бойлере.
Внутри бойлера расположен главный функциональный элемент бойлера — ТЭН. Аббревиатура ТЭН расшифровывается как «трубчатый электрический нагреватель». Конструкция ТЭНа состоит из изогнутой стальной трубки, внутри которой расположен нагревательный элемент — спиральный провод. При прохождении по нему электрического тока провод нагревается и начинает испускать тепло. Форма ТЭНов внутри бака должна обеспечить максимально эффективный нагрев воды. В небольших конструкциях достаточно прямолинейного нагревательного элемента. Для баков емкостью 80-100 л необходим змеевидный нагреватель или трубка в форме вытянутой дуги, дуги с дополнительным кольцом, спирали или трубка с ребрами для увеличения площади поверхности. Дополнительные изгибы увеличивают размер рабочей поверхности ТЭНа при сохранении компактных размеров и ускоряют нагрев. Блок-ТЭНы состоят из нескольких трубчатых нагревателей и устанавливаются в промышленных баках водного нагрева. Изображение 4
Нагревательный элемент располагается в нижней придонной части бака. Это обеспечивает постоянный естественный ток воды снизу вверх при ее нагреве. Нагретая вода поднимается вверх благодаря меньшему весу, своей относительной легкости. На ее место опускается холодная вода.
![Нагрев воды в бойлере Нагрев воды в бойлере](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/boiler-kosvennogo-nagreva-41-250x166.jpg)
Степени нагрева воды в бойлере.
Материал изготовления корпуса ТЭНа — нержавеющая сталь (для высоких рабочих температур) и углеродистая сталь (для температур до 450ºC). Провод выполняют из нихромовой нити. Главное требование к материалу провода — большое удельное электрическое сопротивление. Если данная характеристика достаточно высока, провод будет значительно нагреваться при прохождении электрического тока.
Спиральный нагревательный элемент погружен в наполнитель внутри трубки. Главные характеристики наполнителя — большая теплопроводность и надежная электроизоляция. Материал наполнителя (периклаз) обеспечивает электробезопасность и нагрев воды.
Часто нагреватель и анод располагаются на одной плоской подставке, вставляемой в бак со стороны днища. Для ремонта или замены подставка с ТЭНом и анодом вынимается из бака, нагревательный и защитный элементы чистятся от отложений, визуально оцениваются на целостность, при необходимости заменяются новыми и устанавливаются обратно в бак. Изображение 5
Вернуться к оглавлению
Термопара бойлера — первое звено безопасности
![Схема работы солнечного бойлера Схема работы солнечного бойлера](/800/600/https/1popechi.ru//wp-content/uploads/2014/06/Shema-raboty-solnechnogo-bojlera1-250x166.jpg)
Схема работы солнечного бойлера.
Устройство, обеспечивающее измерение температуры воды в баке и автоматическое отключение нагрева. Это первый предохранительный прибор, обеспечивающий постоянную безопасность в работе бойлера. Конструкция термопары состоит из двух проводов разнородных металлов, спаянных вместе. Измерение уровня электрического напряжения в термопаре показывает температурное значение воды.
Теоретически воду в баке можно нагреть почти до кипения, до +95ºC. В реальности максимальная температура нагрева воды в баке устанавливается регулятором нагрева в значении +85ºC для предупреждения газообразовании при закипании воды. Термопара при достижении заданного значения даст электрический сигнал к нагревательным элементам, и нагрев будет выключен.
Чем опасен перегрев? При перегреве вода закипает, образует повышенное давление, при этом температура кипения воды увеличивается больше чем 100ºC, давление на стенки бака многократно возрастает. Возникает угроза разрыва бака — мощной аварии. Своевременное отключение нагрева предупреждает подобную аварийную ситуацию. В лучшем случае при перегреве бойлера давление может сорвать соединительные трубы, в худшем — разорвать бак.
Вернуться к оглавлению
Предохранительный клапан — второе звено безопасности
Вторым предохранительным устройством является предохранительный (или аварийный) клапан. Часто его конструкция включает в себя обратный клапан, который необходим для предупреждения самопроизвольного выходя горячей воды в холодный приточный водопровод. Если такой слив произойдет, ТЭН окажется в воздушном пространстве и, продолжая нагрев, перегорит. Обратный и предохранительный клапаны устанавливаются в правильной последовательности на приточной трубе (вход в бойлер). Ближний к накопительному баку — обратный, за ним — предохранительный (аварийный). Строение клапанов похоже — внутри них находятся пружины, рассчитанные на определенное давление. При превышении давления они сжимаются и пропускают через себя воду. Обратный клапан рассчитан на давление 4 атмосферы.
Предохранительный подрывной клапан вступает в работу, когда обратный уже оказался бессилен. Подрывные клапаны выдерживают давление от 6 до 8 атмосфер и далее открывают доступ к отверстию, через которое горячая вода начинает прокапывать. При этом снижается аварийное напряжение и нормализуется безопасность ситуации. Изображение 6
Третьим звеном безопасности бойлера может быть способ присоединения труб к нагревательному баку. Используется резьбовое, сварное и прессованное соединение. Резьбой присоединяют металлические трубы, сваркой — пластиковый материал (полипропилен), спрессовыванием надевают соединительные фитинги на металлопластик. С одной стороны, прессованное соединение по прочностным характеристикам уступает другим соединительным конструкциям. С другой стороны, при возможной неисправности предохранительного клапана металлопластиковую трубу вырвет из бойлера, и горячая вода выльется на пол, чем предупредит взрыв водонагревателя. В стандартном режиме работы срыв металлопластиковых труб не происходит, для его осуществления необходимо значительное повышение давления внутри системы (до 6-8 атмосфер).
Металлопластиковое соединение показано на изображении 7.
Вернуться к оглавлению
Дополнительные элементы — краны, показатель температуры
Итак, есть бак (емкость для нагрева), есть подводящие холодные трубы и выводящие горячие, есть ТЭН (греющий воду), есть анод (отвлекающий на себя коррозию), есть группа безопасности (термопара и предохранительный + обратный клапан). Это основные конструктивные элементы строения бойлера. К ним могут быть добавлены некоторые устройства, обеспечивающие дополнительный комфорт пользования водонагревателем и его обслуживания. Показатель температуры нагрева воды располагается на лицевой стороне бака для удобства обозрения. Шланг для слива воды с предохранительного клапана. Два крана, применяемые для спуска воды из бака водонагревателя: входной кран, расположенный перед аварийным клапаном, необходимый для прекращения подачи воды в водонагреватель при проведении ремонта. И кран для слива горячей воды из бака (располагается на выводящей трубе). Необходимость осушения бака возникает при проведении осмотра, замене анода или при ремонте (замене) нагревающего элемента.
Устройство электрического накопительного водонагревателя состоит из отдельных элементов. Их слаженная работа обеспечивает постоянное горячее водоснабжение дома и квартиры, жилого или хозяйственного помещения.