Как работает электрический бойлер для нагрева воды

Обычно устройство для нагрева воды выбирают в зависимости от бытовых нужд и количества необходимой жидкости для квартиры, дома, дачи. Рассмотрим, что лучше — бойлер или проточный водонагреватель.

Основные категории водонагревателей

Это проточные и накопительные водонагреватели. Для быстрого получения небольшого количества горячей воды, например, для мытья посуды на кухне, можно использовать проточный нагреватель, но для полноценного горячего водоснабжения, целесообразнее установить водонагреватель накопительного типа. По своей конструкции он напоминает термос, в котором нагретая вода сохраняет свою температуру в течение достаточно продолжительного времени. Существуют модели, у которых падение температуры воды составляет примерно 3-5°С в сутки. Более распространенное название электрических накопительных водонагревателей – бойлер. Он подключается к обычной электрической сети 220В переменного тока и потребляет мощность 0,8÷4 кВт. Для бытовых целей используются бойлеры с объемом бака от 40 до 150литров. Наиболее популярны бойлеры на 80 литров. Вода в них нагревается до температуры 80°С примерно за 2÷3 часа, а ее количества хватает, что бы помыться семье из трех правило, бойлеры комплектуются терморегуляторами, с помощью которых можно установить желаемую температуру воды. Если горячая вода не расходуется, то ее температура в бойлере автоматически поддерживается согласно значению, выставленному на терморегуляторе.

Различают бойлеры горизонтального и вертикального исполнения и напольной или настенной установки

Для небольших помещений больше подойдет бойлер горизонтального исполнения. Его можно закрепить на стенке под потолком получив при этом заметную экономию пространства. Трубы холодной и горячей воды подсоединяются снизу или сб оку. Такие бойлеры быстрее нагреваются, но не отличаются высокой производительностью. Бойлеры вертикального исполнения лишены этого недостатка. Холодная вода в них подается снизу, а отбор горячей воды осуществляется сверху. Такая конструкция обеспечивает более равномерный прогрев воды. Вертикальные бойлеры более просты в изготовлении и как следствие этого, имеют более доступные цены.

Зачем нужен и как работает такой бойлер?

Чтобы понять как работает обыкновенный бойлер косвенного нагрева, достаточно изучить устройство этого прибора. Он представляет собой бак, в котором установлены трубы. По трубам циркулирует теплоноситель, например, используемый для обогрева дома. В бак подается холодная вода, она постепенно нагревается до определенной температуры и может быть использована для хозяйственных нужд.

На схеме наглядно представлено устройство бойлера косвенного нагрева, который состоит из бака для воды и вставленных внутрь труб с теплоносителем

Владельцам газовых колонок и электрических проточных нагревателей хорошо известны проблемы, связанные с их эксплуатацией. После того, как вода открыта, нужно некоторое время ожидать, пока она прогреется до нужной температуры. Случается и так, что температура воды в душе внезапно понижается, если в этот момент открыли кран на кухне и т.п. А вот бойлер косвенного нагрева эти недочеты устраняет, поскольку вода в устройстве сохраняет постоянную температуру.

Зачем нужен и как работает такой бойлер?

Различают несколько типов устройства самостоятельно изготовленного бойлера косвенного нагрева:

  1. Самый популярный вариант представляет собой змеевик, сделанный из металлической трубы. Змеевик помещают в бак и пускают по нему теплоноситель. В бак заливают холодную воду, которая нагревается при контакте со змеевиком.
  2. Трубы с теплоносителем можно разместить не в центре бака, а вдоль его стен, если это удобнее. Других принципиальных отличий от первого варианта бойлера косвенного нагрева в это случае нет.
  3. Можно обойтись и вовсе без труб, а использовать две емкости разного диаметра. Их вставляют одна в другую, в меньший бак подают воду для нагрева, а теплоноситель циркулирует в пространстве между стенками емкостей.

Поскольку принцип работы бойлера косвенного нагрева довольно прост, можно придумать собственный вариант такой конструкции.

Как выбрать

Конструктивные особенности устройства проточного и накопительного водонагревателя влияют на срок службы, экономию энергии и качество нагрева воды.

Как выбрать

На что обратить внимание при выборе:

  1. Магниевый анод — важная деталь, которая есть в емкости практически каждого современного бойлера. Он постепенно растворяется, запуская процесс катодной защиты от ржавчины и накипи, чтобы она не оседала на ТЭНах. При образовании толстого слоя налета нагревательный элемент расходует больше энергии и хуже нагревает воду, что со временем приводит к лишним нагрузкам и выходу из строя. Анод периодически вытаскивают и проверяют на износ, замену выполняют каждые 1-2 года.
  2. ТЭН закрытого типа (спираль спрятана в корпусе) или открытого. Второй быстрее нагревается и дешевле (однако требует регулярной замены), а первый лучше защищает от потенциальной опасности поражения током и долговечнее. По материалам они делятся на медные, латунные, нержавеющие и посеребренные. По типу фланца (на нем крепится спираль, термостат и анод) бывают прижимные штампованные (RF — без держателя анода) или литые (RCA PA, RCF, RDF, RCF OR, RNSA и другие, в зависимости от модели).
  3. Внутреннее покрытие бака бывает дешевое пластиковое и качественное металлическое из нержавейки или покрытое титановой эмалью, иногда используют сравнительно недорогой стеклокерамический слой, но он не любит перепадов температур и нагрева свыше 60 градусов.
  4. Обратите внимание и на наличие сетчатого фильтра на конце патрубка для очистки воды от тяжелых примесей.
Как выбрать

Для постоянного использования в квартире предпочтение лучше отдать электрическому бойлеру на 30-50 или 50-100 литров (в зависимости от количества человек). Газовый или электрический проточный прибор очень экономичен на лето для дачи и квартиры.

Читайте также:  Как выбрать электрокамин: плюсы, минусы, важные аспекты

С другой стороны проточные бойлеры оказываются менее требовательными к параметрам однофазной электросети 220/230 В. В любом случае решение при выборе бойлера или проточного водонагревателя принимается индивидуально.

Как выбрать

Специалисты могут лишь подсказать и помочь сравнить характеристики каждой модели. В некоторых случаях устанавливаются сразу оба устройства, чтобы комбинировать их по отдельности для кухни и ванных на разных этажах в большом доме.

Post Views: Статистика просмотров 478

Как устроен газовый накопительный водонагреватель

Газовый бойлер состоит из стального (или пластикового) корпуса и внутреннего накопителя. Внутренний бак обычно покрывается специальным напылением или эмалью, стойкими к коррозии. Между внешним кожухом и внутренним баком имеется небольшое пространство, которое заполняется теплоизоляционным материалом. Чаще всего это вспененный полиуретан.

Внутри бака имеются трубки для подачи и отвода воды. Самая длинная трубка для отвода достигает самого прогретого водяного слоя. Трубка для подачи оснащена рассекателем для того, чтобы холодные слои не смешивались с горячими.

Нагревательная часть бойлера состоит из термостата, газовой горелки, подведённого к ней газохода с рассекателем дыма. Устройство газового бойлера наглядно показано на рисунке.

Предохранительный клапан — необходимая и обязательная деталь в каждом накопительном водонагревателе. С помощью него происходит сброс избыточного давления внутри бойлера, а также лишней воды, образующейся в процессе расширения жидкости при нагреве.

Принцип работы бойлера электрического: как устроен и как работает

Бойлер: из чего состоит, как работает

  • Разбираем бойлер «по косточкам»
  • Механизм работы бойлера
  • Чем бойлер отличается от проточного водонагревателя?

Электрические водонагреватели, называемые по-другому бойлерами, прочно вошли в жизнь современного человека. Отсутствие горячей воды в частном доме, кратковременные и долгосрочные ее отключения в летний сезон — все эти проблемы способен решить накопительный нагреватель. Он представляет собой емкость, в которой нагрев жидкости происходит с помощью тэна.

Схема электрического накопительного водонагревателя.

Накопительный нагреватель подключается к системе водоснабжения, источнику электроэнергии и при высокой производительности весьма безопасен, надежен и экономичен.

Как же устроен электрический накопительный нагреватель воды, каков принцип его работы и в чем его кардинальное отличие от проточного водонагревателя?

Обо всем по порядку.

Разбираем бойлер «по косточкам»

Принцип работы бойлера электрического: как устроен и как работает

Понять принцип работы накопительного водонагревателя можно лишь разобравшись в том, как он устроен.

При всем современном разнообразии бойлеров все они состоят из одних и тех же элементов:

Устройство электрического бойлера.

  • наружный корпус (может быть изготовлен из стали или из пластика, определяет «внешность» устройства);
  • внутренний бак (он может быть выполнен из стеклофарфора, нержавеющей стали, а также может быть снабжен титановым напылением);
  • теплоизоляция (располагается между внутренней и наружной частью бойлера; как правило, выполнена из пенополиуретана);
  • тэн (представляет собой нагревательный элемент, который перерабатывает электрическую энергию в тепловую);
  • система для крепления к стене (пластина с отверстиями);
  • трубки подачи горячей воды и отбора холодной воды;
  • регулируемый термостат (в автоматическом режиме обеспечивает подогрев воды и поддержание ее температуры);
  • термометр (показывает температуру жидкости);
  • магниевый анод (предотвращает коррозию внутреннего бака);
  • индикаторная лампочка (загорается в процессе активной работы прибора).

В зависимости от типа водонагревателя в его устройстве могут быть некоторые тонкости.

Например, сегодня популярными становятся накопительные нагреватели с «сухим тэном», где нагревательный элемент заключен в специальную колбу, препятствующую образованию накипи.

Тэн не соприкасается с водой, отсюда и название этой разновидности нагревателя. Напольный бойлер будет лишен системы крепления, в отличие от настенного.

Внутреннее покрытие бака

Типов покрытия существует несколько, но самыми надежными считаются нержавеющая сталь, пластик, стеклокерамика и эмаль (в том числе и титановая).

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь используется в самом дорогом оборудовании и стоимость свою вполне оправдывает. Нержавейка устойчива к коррозии и повреждениям, не боится перемещений с места на место, тряски, его спокойно можно перевозить в любом транспорте.

Перепады температур ей тоже не страшны: даже в случае отсутствия в баке влаги и перегрева оборудования сама емкость не пострадает.

Владельцу понадобится заменить ТЭН, но эта деталь стоит явно дешевле самого бака. Гарантийный срок на водонагреватели с покрытием из нержавейки большой — от 7-ми до 10-ти лет, но это только гарантия, а срок службы может исчислятся десятилетиями!

Что же сказать о недостатках?

  • Первое: несмотря на антикоррозийные свойства, в некоторых случаях этой напасти избежать не удается. А именно: швы могут окисляться в том случае, если при изготовлении модели использовались старые технологии.
  • Второе: стоимость. Модель с нержавейкой стоит в разы больше, чем любая из нижеописанных.

Стеклокерамика и эмаль

Стеклокерамика и эмаль стоят меньше прочих. Эти покрытия — интерны, т.е. многие химические вещества им не страшны (за исключением самых агрессивных).

И чистятся они легко: несколько капель любого моющего средства, губка или щетка — и дело сделано. Но на этом достоинства и заканчиваются, увы.

Список «минусов», к сожалению, длиннее.

  • Во-первых, часто возникает проблема слабого сцепления между металлом бака и покрытием.
  • Во-вторых, из-за частых перепадов температур простое керамическое покрытие быстро начинает трескаться и отслаиваться от стенок (гарантия на такие баки дается на 1 год).
  • В-третьих, хрупкое керамическое покрытие легко разбить. И, наконец, в-четвертых, старые модели, стенки которых покрыты наливной эмалью (такие выпускались примерно лет 20 назад), содержат частицы опасных веществ (свинца и мышьяка), опасные для человеческого организма.

Титановая эмаль — материал легкий, но редкий (модели с таким покрытием нужно еще поискать). Он устойчив к коррозии и химическим веществам, позволяет баку работать при очень высоких температурах.

При это опасности отслоения или возникновения трещин на покрытии нет. Однако места сварочных стыков — самые уязвимые, и именно там нередко появляется коррозия. Стоят водонагреватели с титановым покрытием дорого.

СПРАВКА! Пластиковые баки появились относительно недавно и пока рано говорить о сложившейся практике их использования. Гарантию дают на 5-10 лет. Из плюсов: не окисляются; не вступают в химическую реакцию с жидкостями; не влияют на качество жидкости. Но при всём при этом очень хрупкие.

Технические характеристики

Типовая конструкция бытового бойлера включает следующие основные элементы:

  1. Корпус аппарата. Это наружный элемент, защищающий рабочую емкость от внешних воздействий.
  2. Рабочая емкость или накопительный бак. Он располагается внутри корпуса и отделен от него теплоизоляционным слоем. В зависимости от модели и назначения, объем бака колеблется вдиапазоне от 10 до 450 л. Оптимальный вариант для частной отопительной системы — 150-250 л.
  3. Нагревательный элемент. Для бойлеров, в зависимости от объема бака, применяются различные конструкции ТЭНов — стержни, спирали, круглые модели и т.п. Важная их характеристика — мощность. В бойлерах для нагрева воды устанавливаются нагреватели 1-5 кВт, а в специализированных отопительных бойлерах — 7-12 кВт. При выборе мощности необходимо учитывать площадь обогреваемого помещения, тип отопительной системы и ее разветвленность, высота помещения и его теплоизоляция, а также внешние климатические условия.
  4. Патрубки для подключения. Они обеспечивают ввод холодной воды из водопровода и выход нагретого теплоносителя в отопительную систему. Эффективность обогрева определяется скоростью теплообмена, которая во многом зависит от диаметра выходного отверстия. В нагревательных бойлерах он составляет 1/2-2-3/4 дюйма (10-20 мм), а в обогревательных — 1,5-2 дюйма (30-48 мм). Чем больше отверстие, тем эффективнее работает система, но при условии достаточности мощности ТЭНа.
  5. Контролирующие приборы. Обязательным элементом современных аппаратов является датчик температуры нагрева воды в накопительном баке. Он включен в цепь автоматического управления электропитанием нагревателя. При достижении требуемой температуры воды ТЭН отключается, а при снижении ниже допустимого уровня — включается. Это позволяет поддерживать необходимый запас тепла в баке при периодической работе нагревателей. В некоторых моделях аппаратов существует возможность регулирования мощности ТЭНов, что обеспечивает оптимальный расход электроэнергии.

Второй важный тип прибора — реле контроля нагрузки на сеть. Длительные перегрузки в питающей электросети вызывают сильный нагрев проводки, что создает пожарную опасность. При появлении слишком высоких нагрузок реле отключает нагреватель.

Технические характеристики

При использовании бойлеров для обогрева также учитываются следующие характеристики:

  1. Температура воды в накопительном баке должна поддерживаться в пределах 65-75 градусов.
  2. Инертность системы зависит от типа бойлера и мощности ТЭНа. В баках объемах 200-250 л она составляет 1-2 ч. В проточных аппаратах разогрев воды происходит за 0,5-2 минуты.
  3. Бытовые аппараты должны работать от сети 220 В., а нагрузки не должен превышать 25-40 А.

Топочная или бойлерная: что это такое

Нетрудно догадаться что бойлерная – это такое место, где установлен бойлер для нагрева воды. К данному помещению есть особые требования. Отделка должна быть из негорючего материала. Должна быть отличная вентиляция. В бойлерной устанавливаются радиаторы отопления. Подключение устройств осуществляется только по правилам, чтобы безопасность была соблюдена по всем параметрам.

Водяной электрический бойлер продается в большом ассортименте и есть возможность приобрести разное оборудование, выбирая по таким параметрам, как:

  • Размеры;
  • Мощность;
  • Вместительность бака;
  • Вид расположения.

Электрические типы нагревателей обладают отличиями от газовых. Он, и внутри устроен по-другому, и работает не так как газовый. Если быть точнее, то в нем другое строение нагревательного элемента, и это тэн.

Только он отвечает за то, как быстро сможет нагреться определенное количество воды и до какой температуры.

Тэны бывают сухого и мокрого вида. Сухие помещаются в дополнительную капсулу, и нагрев таким элементом осуществляется намного дольше. Около тэна обязательно должен быть установлен специальный термодатчик, за счет которого контролируется работа электромеханического или же электронного термостата. Таким образом, обеспечивается поддержка температуры воды на заданном уровне. При остывании жидкости, срабатывает термодатчик, и начинается автоматический подогрев содержимого бака.

Монтаж проточного водонагревателя

Как установить проточный водонагреватель, зависит от того, на сколько точек водозабора предполагается использовать агрегат. В зависимости от этого выбираются также мощность и производительность водонагревателя.

Читайте также:  Выбор печи камина длительного горения для отопления дачи

Проще всего монтировать модель на один кран. Так, часто возникает необходимость узнать, как установить проточный нагреватель в ванной у жильцов городских домов с центральным горячим водоснабжением при частых отключениях горячей воды. В этом случае может быть достаточно маломощного и более дешевого прибора.

В частных домах, где нагреватель является единственным способом подогрева, чаще реализуются более сложные схемы с разветвлениями (как минимум – для крана на кухне и ванны или душевой). Для таких схем необходима более мощная и дорогостоящая техника. Монтаж в данном случае имеет свои особенности. Например, место для установки нагревателя должно быть выбрано таким образом, чтобы он находился примерно на равном удалении ото всех точек водопотребления.

Подключение проточного нагревателя воды

Монтаж выполняется в такой последовательности:

  1. Установка тройников на трубопроводы горячей и холодной воды для врезки оборудования.
  2. Установка на тройники шаровых кранов для возможности перекрыть подачу воды при необходимости. В частности при использовании нагревателя в качестве альтернативного варианта, при перекрытии крана на горячей линии дает возможность пользоваться горячей водой из централизованной линии.
  3. Тройники на трубопроводах соединяются с соответствующими патрубками водонагревателя при помощи гибких шлангов. Если оборудование находится далеко от точек врезки, могут использоваться также трубы (полипропиленовые, металлопластиковые, стальные – в зависимости от типа имеющегося трубопровода).

Важно: Так как мощность подобных моделей высокая, то в качестве проводки рекомендуется использовать усиленный трехжильный кабель и вести его от щитка, также необходимо УЗО и заземление. Это все будет актуально и для мощных накопительных бойлеров.

Плюс, при установке проточного электрического нагревателя своими руками рекомендуется использовать ионообменный фильтр, а при необходимости – и механический для защиты ионообменника от быстрого загрязнения. Это связано с интенсивным отложением солей на оборудовании при быстром нагреве воды в проточном нагревателе.

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:

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.
  • 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
Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Какая мощность у водогрейки??

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

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.

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Электробезопасность для водонагревателя.

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Накопительный водонагреватель это прибор, который может ударить человека током

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Поэтому при его установке важно соблюдать следующие простые правила:

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.
  • 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.
Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Внешний вид устройства защитного отключения

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

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 защитного отключения будет срабатывать одинаково вне зависимости от того, есть ли «земля» в розетке, которой подключена водогрейка.

Подбор накопительного водонагревателя для вашей квартиры.

Вертикальные, горизонтальные и «универсальные» баки.

Для нужд потребителей производители водонагревателей делают разные варианты установки. Наиболее популярны «вертикальные» баки (см. рисунок ниже).

Горизонтальные и вертикальные водогрейки

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 ).