Что находится внутри водонагревателя

Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях. Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями. Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях. В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить. В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.

1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами. Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном. Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях. К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции. Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель. Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды. На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем. К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя. Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды. Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей. Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды. Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров. Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

• модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
• качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
• в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
• баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
• в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
• в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Где купить

Максимально быстро приобрести оборудование для нагрева воды можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Принцип работы и устройство накопительного водонагревателя (бойлера)

При отсутствии в квартире горячего водоснабжения на помощь приходят бытовые накопительные водонагреватели (или бойлеры, это одно и тоже). Существует множество моделей отличающихся мощностью, емкостью бака, типом нагрева. Самыми востребованными считаются бойлеры накопительного типа, работающие от электричества или газа.

Устройство и общий принцип работы накопительного водонагревателя

Общее устройство водонагревателя накопительного типа одинаково для любых моделей. Бойлер состоит из емкости для воды, которая заключается в декоративный кожух, а между ними проложен утеплитель. Получается подобие термоса. Основное различие накопительных бойлеров в том, какой у них стоит нагреватель: электрический ТЭН или газовая горелка.

Существуют накопительные водонагреватели косвенного нагрева, где подогревателем служит змеевик, подключенный к системе отопления. Такие бойлеры оказались практически не востребованы. Отопление работает не круглый год, а, значит, человек не имеет возможности летом пользоваться горячей водой.

Различаются нагреватели накопительные по типу монтажа. Вертикальные бойлеры занимают много места, из-за чего их ставят в просторном помещении. Для маленькой комнаты больше подходит горизонтальный водонагреватель. Последний вариант неудобен в плане пользования. У горизонтального бойлера происходит быстрое смешивание горячего и холодного слоя воды. В итоге при открывании крана идет кипяток, а примерно через минуту начинает течь более прохладная вода.

Общее устройство бойлера

Давайте рассмотрим, как выглядит схема обычного водонагревателя накопительного типа:

• Основой бойлера служит бак. В бытовых моделях его емкость ограничивается 300 л. Производят бак из нержавейки или стали. Чтобы металл не ржавел, в качестве внутреннего покрытия применяют стеклоэмаль, стеклофарфор или титановое напыление.
• Бак для воды заключен во внешний декоративный корпус. Он бывает из нержавейки, обычной стали с эмалированным покрытием или пластика.
• Между накопительным баком и наружным корпусом пространство заполнено теплоизоляционным материалом – пенополиуретаном.
• Лицевая область наружного корпуса водонагревателя оснащена термометром.
• Сердцем накопительного бойлера служит нагреватель. Электрический водонагреватель работает от встроенного элемента – ТЭНа (трубчатый электронагреватель). Газовые накопительные водонагреватели комплектуются горелкой и дымоходом.
• В нижней части накопительного бойлера выходят патрубки горячей и холодной воды. На патрубке холодной воды устанавливают предохранительный, а также обратный клапан. Первый – открывается от превышения давления воды внутри бака. Второй – не дает уйти воде из бака при отсутствии давления в водопроводе. Патрубок горячей воды соединен с трубкой забора.
• Электронный блок предназначен для управления работой накопительного водонагревателя. Он получает сигнал от термостата, датчики которого установлены внутри бака.
• Магниевый анод защищает стальной бак бойлера от электрохимической коррозии, отдавая ионы.

Монтаж и эксплуатация любого накопительного водонагревателя не вызывает затруднения у пользователя. Прибор кронштейнами крепят к стене. Подающий трубопровод может быть подключен только к водопроводу с холодной водой. В этом и заключается принцип работы бойлера, так как в нем нагревается именно холодная вода. Если вход накопительного водонагревателя подключить к централизованному ГВС квартиры, то корректное достижение температуры после подачи в бак горячей воды станет невозможным.

Принцип работы

Основной принцип работы накопительного водонагревателя заключается на послойном разделении жидкостей разных температур. По закону физики теплая вода находится вверху, а холодная снизу. Для полного представления, как работает бойлер, рассмотрим по порядку все действия:

• При открывании водопроводного крана начинается расход воды. Верхние слои горячей жидкости из бака бойлера через трубку забора направляются в трубопровод.
• Давление внутри бака водонагревателя становится меньше, чем в подающем водопроводе. Обратный клапан открывается и начинается подпитка холодной воды. Когда давление водопровода и внутри бака сравняется, обратный клапан закрывается. Во время подпитки холодная вода не смешивается с горячей благодаря рассекателю, установленному на конце подающего патрубка.
• О поступлении внутрь бака водонагревателя холодной воды сигнализирует датчик. Он дает команду блоку управления включить подогрев.
• На ТЭН подается электроэнергия, и вода греется до заданной температуры. У газового водонагревателя вместо электричества на горелку подается газ. Когда вода нагреется до нужной температуры, термостат отключает нагревательный элемент.

В работе накопительного водонагревателя происходит непрерывный цикл. Забранную горячую жидкость постоянно замещает холодная вода. Теплоизоляция под кожухом предотвращает быстрое остывание. Вода остается теплой в течение 2–3 суток.

Бойлер нужно правильно подобрать по мощности и объему. При большом разборе воды маломощная модель не справится с прогревом. На выходе жидкость не будет соответствовать заданной температуре.

Устройство и принцип работы электрического бойлера

Электрические водонагреватели считаются самыми востребованными у жильцов квартир и частных домов. Популярность обусловлена простотой монтажа и эксплуатации. На схеме в разрезе показано устройство накопительного водонагревателя. Давайте рассмотрим, как выглядит электрический бойлер изнутри:

• Рассматривать устройство накопительного электрического водонагревателя начнем с бака. Он бывает круглой или овальной формы. Заключен бак в декоративный кожух. Внутреннее пространство между двумя емкостями заполнено пенополиуретаном.
• Особенностью устройства электрического водонагревателя является наличие ТЭНа. Элемент установлен снизу бака бойлера на фланцевом соединении.
• Включением и выключением ТЭНа управляет термостат. Любой водонагреватель накопительный работает без превышения максимально допустимой температуры. У электрических бойлеров этот показатель равен 75 о С.
• Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85 о С.
• Забор горячей воды осуществляется через трубку, конец которой выведен к верхней части бака бойлера. Для подпитки холодной воды снизу бака вмонтирован патрубок.
• Магниевый анод защищает корпус бака от коррозии. По истечении 2–3 лет элемент разрушается и его нужно менять.
• О работе водонагревателя сигнализирует индикаторная лампочка.

Зная, как устроен бойлер, можно разобраться с его работой. Холодная вода поступает внутрь бака бойлера через патрубок. Датчик посылает сигнал блоку управления, который с помощью термостата подает напряжение на ТЭН. Вода нагревается до заданной температуры. Датчик подает новый сигнал, и термостат прерывает подачу напряжения. После забора горячей воды цикл повторяется.

Разновидности ТЭНов

По принципу действия ТЭНы одинаковы. Нагревательным элементом выступает спираль. А вот по исполнению ТЭНы отличаются и делятся на два вида:

Мокрый ТЭН состоит из спирали, герметично запаянной внутри медной трубки. В качестве наполнителя используют кварцевый песок. Он играет роль изолятора и предотвращает прикасание спирали к внутренним стенкам медной трубки. Достоинство мокрого ТЭНа в низкой стоимости. Недостаток – большой размер и низкий показатель электробезопасности. При повреждении медной трубки или прикосновения к ней спирали возникает пробой. В результате человек, пользующийся горячей водой, получает удар током.

Накопительный водонагреватель с сухим ТЭНом стоит дороже, но он безопаснее и отличается длительным сроком эксплуатации. Компактные размеры позволяют вмонтировать в бойлер два нагревателя. Самым надежным считается сухой ТЭН, наборной корпус которого сделан из стеатита.

Устройство и принцип работы газового прибора для нагрева воды

По устройству и принципу работы газовый бойлер немного отличается от своего электрического собрата. Газовому водонагревателю присущ все тот же бак, заключенный в кожух с утеплителем из пенополиуретана. Защитой служит анод. Подача холодной и забор горячей воды происходит через вмонтированные в бак трубки. Включением и выключением подогрева управляет термостат. На этом все сходства заканчиваются. Руководствуясь схемой, более подробно рассмотрим устройство бойлера, чтобы выявить основные отличия газового прибора:

• Основным отличием от электрического бойлера является наличие газового устройства для нагрева воды – горелки.
• Подключение к газовой магистрали осуществляется через блок. Внутри него установлен редуктор, который соединен трубкой с форсункой горелки.
• Конструкция бака накопительного водонагревателя существенно отличается от электрического аналога наличием дымохода. Он состоит из стальной трубы, вертикально вваренной через весь бак. Сверху дымоход соединен с вытяжным колпаком. По нему осуществляется отвод продуктов сгорания на улицу.
• Внутри дымохода вмонтирован рассекатель. Его пластины забирают тепло отводящихся газов и отдают воде. Получается двойной обогрев: от горелки и рассекателя.
• Из-за разницы температур холодной воды и пламени горелки в дымоходе образуется конденсат. Для его сбора под горелкой установлено кольцо.

Работает газовый водонагреватель по аналогичному принципу, что и электрический бойлер. Отличие только в том, что электронный блок с термостатом управляют работой горелки. При понижении температуры на форсунку подается газ и происходит розжиг. Когда температура воды достигнет заданных параметров, происходит отключение горелки.

Газовые водонагреватели пользуются малым спросом из-за сложности установки. Потребуется составлять проект, а монтаж разрешен только специалистам газовой службы. Однако неоспоримым плюсом является экономия из-за более низкой цены на газ.

Из двух рассмотренных вариантов первое место отдают электрическим накопительным водонагревателям. Прибор можно самостоятельно установить в любом месте. Главное, обеспечить бесперебойную подачу холодной воды под давлением.

Устройство и принцип работы накопительного водонагревателя

На этой схеме вы можете увидеть основные элементы конструкции бойлера.

Бойлер – это устройство, осуществляющее нагрев и хранение горячей воды. Конструктивно он представляет собой емкость того или иного объема, оснащенную теплоизоляцией и ТЭНом. Подающаяся в бак вода подогревается до заданной температуры, после чего она может быть использована потребителями. Регулировка и поддержка температуры нагрева осуществляются с помощью встроенного терморегулятора. Максимальная температура достигает +70-80 градусов.

Большинство бойлеров имеет напорную конструкцию. То есть, вода на выходе течет под таким же напором, под каким она подается в бак агрегата. Если подача холодной воды прекратится, то получить воду из накопительного водонагревателя не получится – она просто не будет из него вытекать. Таким образом, вода в баке находится под постоянным давлением (возрастающим при нагреве).

Как устроен бойлер и какие узлы мы найдем в его нутре?

• Бак с защитным покрытием – это основа любого накопительного водонагревателя. Баки изготавливаются из металла и покрываются эмалью или стеклокерамикой, препятствующими образованию коррозии. Емкость баков варьируется от 10 до 300 литров;
• ТЭН – внутри бойлеров мы можем найти один или два ТЭНа. Они отвечают за нагрев воды (в газовых бойлерах эту функцию выполняет горелка);
• Терморегулятор – обеспечивает поддержку заданной температуры (используется механическая или электронная регулировка);
• Панель управления – скрытая или открытая, с ее помощью обеспечивается установка температуры;
• Термометр – обеспечивает контроль температуры воды в баке. Термометр может быть механическим или электронным.

Конструкция бойлеров предельно простая, а основной объем занимают массивные баки различной вместительности.

Плюсы и минусы бойлеров

С помощью бойлера можно нагревать большой объем воды

При отсутствии централизованной системы подачи горячей воды применяются именно бойлеры. К их преимуществам можно отнести следующие моменты:

• Удобство использования.
• Можно нагревать большой объем.
• Одно устройство может применяться для снабжения нескольких помещений.
• Работа устройства не зависит от силы напора.
• Возможность нагрева до высоких температур.
• Сохранение высокой температуры в течение длительного времени благодаря качественной теплоизоляции бака.

Из недостатков можно выделить следующие:

• Длительное время для первоначального нагрева.
• Если расход воды небольшой, поддержание постоянной температуры будет сопряжено с затратами на энергию.
• Большой бак требует достаточной территории.
• Стоимость выше, чем у проточного изделия.

При проблемах с подачей воды можно поставить бойлер в многоквартирном доме. Устройство и принцип действия будут зависеть от типа прибора, его функционала и дополнительных функций.

Устройство в зависимости от вида

Прямого нагрева

Энергоноситель, который поступает в такие аппараты, тратится лишь на нагрев воды внутри устройства. Это означает, что приборы такого типа сами производят тепло, которое нагревает воду. Они бывают газовыми, когда для нагрева используется газовая горелка, а также электрическими, то есть с нагревом от ТЭНа.

По своей конструкции такие бойлеры представляют собой емкость (бак с водой), вокруг которой имеется термоизоляция и внешний корпус с панелью управления. Помимо нагревательного элемента (горелки или ТЭНа) в таких приборах имеются анод из магния, терморегулятор, группа безопасности и патрубки (входной и выходной).

Косвенного нагрева

Такой тип бойлеров устанавливают в домах или квартирах с автономным водяным отоплением, предусматривающим наличие одноконтурного котла. Температура воды внутри бойлера с косвенным типом нагрева повышается не вследствие непосредственного воздействия источника энергии, а в результате теплообмена с отопительным контуром.

Конструкция бойлера этого типа включает корпус, внутрь которого помещен внутренний бак, отделенный от внешнего кожуха слоем термоизоляции. Вода из труб холодного водоснабжения поступает внутрь бака по входящему патрубку, а выводится после открывания крана горячей воды через трубу, расположенную в верхней части прибора.

Отдельно в аппарате имеется теплообменник, который в большинстве моделей представлен змеевиком. Он может быть равномерно расположенным внутри бака или находиться в нижней его части. Обе трубы такого теплообменника подсоединяются к отопительному котлу.

Теплоноситель из котла передвигается по теплообменнику, нагревая воду в баке посредством теплопередачи, а затем выводится через отдельный патрубок, возвращаясь к котлу. Такой теплообменник чаще всего один, но есть модели с несколькими теплообменниками, которые можно подключить не только к газовому котлу, но и к другому источнику.

Также существуют бойлеры косвенного нагрева без змеевика, конструкцию которых называют «бак в баке» из-за наличия внутри бака такого бойлера еще одного бака. Санитарная вода в таком приборе нагревается во внутреннем баке, а теплоноситель перемещается между стенками внутреннего бака и внешними стенками.

В некоторых моделях бойлеров данного типа может присутствовать патрубок рециркуляции. Обязательными элементами всех таких приборов являются магниевый анод и группа безопасности, а также термодатчик. В крупных бойлерах емкостью свыше 150 литров нередко предусматривается ревизионное окно.

Комбинированные

Такие бойлеры совмещают в себе два предыдущих типа нагревательных устройств. По своей конструкции они представлены аппаратами с косвенным нагревом, но отличаются дополнительной установкой ТЭНа, позволяющей использовать прибор, как накопительный электрический бойлер прямого нагрева. Это особенно востребовано для летнего периода, когда одноконтурный котел отключен.

Почти как термос

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

Коррозия как она есть

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

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

Газовые нагреватели

1. В накопительном газовом бойлере в качестве нагревательного элемента используется газовая горелка. Мощность и скорость нагрева у газового водонагревателя выше. Но для установки газового накопительного бойлера необходимо оборудование для отвода отработанных газов.

В конструкции газового накопительного водонагревателя так же входит устройство управления. На фото видно, что по внешнему виду только наличие принудительного отвода газов отличает бойлеры электрические и газовые накопительные.

Котел накопительного типа так же требуют установки специальной арматуры безопасности, к которой относятся обратный клапан, предохранительный клапан и редуктор.

В представленном ниже видео показаны различные типы накопительных бойлеров, и примеры их установки.

1. Газовые бойлеры проточного типа, так же именуются как газовые колонки. Принцип работы у них одинаковый, отличие в конструкции и способе розжига. Газовая колонка по внешнему виду металлический короб, к которому подходит две трубы одна с водой, другая с газом. Основные части конструкции:
   • теплообменник;
   • основная горелка;
   • запальная горелка.

Выделяемого при горении основной горелки газа достаточно для нагрева воды в теплообменнике, выполненном в виде спирали. В современных моделях газовых колонок используется электронный розжиг.

Также необходим принудительный или естественный отвод отработанного газа

Особое внимание при применении газовых колонок, в качестве водогрейного оборудования, необходимо обращать на хорошую вентиляцию помещения

Косвенный нагреватель

В бойлере косвенного нагрева воды используется тепло выделяемое, например системой отопления дома. Основное удобство – это использование воды от нагревателя в нескольких точках дома, так как в баке устройства есть запас горячей воды. Внешне водонагреватель косвенного нагрева воды также цилиндрической формы, но возможны и прямоугольные варианты.

Конструкция состоит из бака, внутри которого помещается теплообменник с циркулирующим по нему теплоносителем. Внутри имеется магниевый анод, предназначенный для предотвращения коррозии внутренней поверхности бойлера. Анод входит в группу системы безопасности, в которую также входят обратный клапан, клапан избыточного давления и температурный датчик.

Водонагреватель косвенного нагрева выгодно приобретать вместе с одноконтурным отопительным котлом. Хотя вместе этот агрегат стоит дороже двухконтурного котла и представляет из себя более громоздкое сооружение, но зато обеспечивает почти бесперебойное снабжение горячей водой нескольких точек, при равномерной температуре подаваемой воды.

Выпускаются модели бойлеров вертикальной и горизонтальной установки, которые устанавливаются в зависимости от площади помещения, вертикальные крепятся к стене и занимают меньше места. Модели без теплообменников состоят из вставленных одна в другую емкостей, с циркулирующим между ними теплоносителем. Возможен вариант комбинированного бойлера, в котором вода греется как от постороннего источника так и от ТЭНа.

Современные водогрейки оснащены терморегуляторами обеспечивающими безопасную эксплуатацию устройства. Восполнение воды истраченной из водогрейки происходит автоматически. Надежность и долговечность котла также зависит от внутреннего покрытия бака, которые в основном на сегодняшний день выполняются из стеклофарфора и эмали. Время нагрева воды в водогрейке зависит от мощности нагревательного элемента. Мощность газовых котлов в два раза больше чем у электрических.

Существуют так же безнапорные открытые котлы, хотя они и обеспечивают горячей водой одну точку, но применимы в системах с небольшим давлением воды, или при полном отсутствии оного.

Резюмируя все вышесказанное необходимо отметить, что принцип работы всех современных котлов прост, что делает их незаменимыми для помещений в которых отсутствует централизованное снабжение горячей водой.

Как сэкономить электроэнергию?

Можно немного сэкономить электроэнергию, которую потребляет бойлер в процессе работы. Для этого рекомендуется:

1. Выставлять температуру нагрева не на максимум (75-85 градусов), а на 55-60. Когда в бак поступает холодная вода и соединяется с той жидкостью, которая там уже находится, понадобится меньше энергии, чтобы разогреть смешанную массу. К тому же температурный режим 55-60 градусов поможет существенно уменьшить процесс образования накипи на нагревателе.
2. Надо выбрать правильное местоположение бойлера, чтобы трубопровод от него до мойки или душа не был слишком длинным. За счет этого тепло от горячей воды будет рассеиваться меньше.
3. Периодически необходимо производить профилактическую чистку нагревательного элемента от накипи. За счет этой процедуры эффективность его работы повышается – затраты электроэнергии на выработку тепла будут меньше.

Топ-5 популярных моделей

Название модели	Объем бака	Цена	Мощность	Тип установки	Особенности
BOSCH Tronic 1000 T ES 050-5 N 0 WIV-B	50 л	125 у. е.	1,5 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод, теплоизоляция – 32 мм
Ariston ABS VLS PW 80V	80 л	270 у. е.	2,5 кВт	вертикальный, настенный	защита от замерзания, теплоизоляция – 32 мм
GORENJE GBF 80	80 л	190 у. е.	2,0 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод,

Схема подключения и установка

Монтаж накопительного водонагревателя следует производить в точном соответствии с инструкцией по установке, которую вы обязательно найдете в руководстве пользователя.

Мы хотим дать вам несколько рекомендаций, которые позволят произвести подключение прибора к коммуникациям как можно более качественно и безопасно.

• Бойлер следует устанавливать у стены; при этом проследите, чтобы трубы для горячей и холодной воды были ей строго параллельны. Между водонагревателем и стеной должно остаться небольшое расстояние, позволяющее производить профилактический осмотр и техническое обслуживание узловых соединений.
• Для подключения к водопроводу рекомендуется использовать трубу диаметром ¾ дюйма. Встаньте лицом к прибору: труба для горячей воды должна располагаться по левую руку, а для холодной – по правую руку.
• Использование предохранительного клапана для накопительных водонагревателя поможет избежать перегрева устройства и связанных с ним неприятных последствий.
• Перед тем, как начать подключение бойлера к водопроводным трубам, откройте кран с холодной водой. Убедитесь, что она достаточно чистая, без включений песка, частиц ржавчины и другого мелкого мусора. При необходимости, врежьте в трубу специальный фильтр для воды (на участке сети до водонагревателя).
• Также перед началом монтажа рекомендуется проверить давление в водопроводных трубах. Его уровень не должен быть выше 8 бар. Если этот показатель превышен, следует установить редуктор давления.
• Капли воды, падающие из гидравлического клапана – это признак нормальной работы устройства и водопроводной сети. Но необходимо следить за тем, чтобы вода из клапана не попадала на корпус водонагревателя. Для этого к клапану нужно присоединить специальную сливную воронку с выводом в канализацию.
• Если бойлер установлен в загородном доме, в котором отсутствует постоянное отопление, нужно следить, чтобы в баке не оставалась вода, когда температура на улице опускается ниже нуля. Поэтому, покидая дом в холодное время года, всегда сливайте из резервуара остатки жидкости, иначе прибор может выйти из строя.

Советы по выбору бойлера

Как и любая бытовая техника, бойлер имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Самый главный плюс этой техники в том, что при любых внешних обстоятельствах в доме всегда будет горячая вода. Для маленьких городов и поселков, где существуют проблемы с горячим водоснабжением (или оно вовсе отсутствует), это единственный выход.

Делая выбор водонагревателя, надо учесть преимущества и недостатки каждого из них. Например, установив проточный бойлер, не придется ждать, пока согреется горячая вода, ее количество не будет зависеть от объема бака. Но потребуется мощный отельный автомат и силовой кабель для подключения устройства, также значительно увеличится расход электроэнергии.

Накопительный бойлер потребляет меньше электроэнергии, но горячей воды выдает лишь определенное количество. А его главный недостаток – он занимает много места.

Осуществляя выбор бойлера, надо придерживаться определенных критериев.

Цель установки

Главным критерием при покупке водонагревателя является цель его приобретения:

• иметь запас на случай отключения горячего водоснабжения;
• мгновенный подогрев воды для мытья посуды или принятия душа;
• постоянное снабжение квартиры (дома, дачи) горячей водой.

Внешние габариты и объем

Сразу надо определиться с местом установки водонагревателя. Техника это крупногабаритная, куда попало не поставить и не повесить

Подбирая внешние параметры, нельзя забывать о таком важном критерии, как объем бойлера. Эта величина зависит от количества проживающих в доме людей

Определенную роль играет и оборудование ванной комнаты, то есть что в ней используется для купания – душ или ванна. Пользование душем гораздо экономичнее, при таком купании тратится порядка 15-20 литров воды на человека. В ванной для подобной процедуры понадобится 50 литров.

Если бойлер нужен только для того, чтобы обеспечить горячей водой мытье посуды, и больше ничего (без купания), то достаточно будет устройства на 15-20 литров. Такой водонагреватель обычно устанавливают на кухне прямо под мойкой.

Мощность

Важную роль при выборе . Чем мощнее будет ТЭН (от 1 до 6 кВт), тем быстрее нагреется вода, но выдержит ли такую нагрузку электропроводка в доме? Если она новая и способная выдерживать нагрузку в 6 кВт, то мощность бойлера спокойно можно выбирать, исходя из потребностей и количества проживающих. В квартирах со старой электрической проводкой, максимум, на что можно рассчитывать, это водонагреватель мощность 2,5 кВт.

Внутреннее покрытие бака

В дешевых бойлерах внутреннее покрытие бака выполнено . В моделях дорогих используют титановое напыление или нержавеющую сталь. При выборе человек исходит из своих финансовых возможностей, но высокая цена, как правило, гарантирует качество и долговечность. В случае с бытовой техникой не стоит экономить.

Качество водонагревателя рекомендуется проверять по весу. Чем он тяжелее, тем лучше будет сопротивляться коррозии за счет большей толщины стенок.

Внутреннее покрытие бака (нержавеющая сталь)

На что еще обратить внимание?

Степень защиты от влаги и пыли бойлера (IP) должна быть не менее 23. В том случае, если водонагреватель будет устанавливаться в ванной комнате, сауне, бане, понадобится более защищенная модель с IP 44.
Стоит отдавать предпочтение моделям с сухим трубчатым электронагревателем (ТЭН)

Отсутствие контакта с водой не только предотвращает появление накипи, но и уменьшает риск поражения электрическим током, так как ТЭН помещен в герметический стакан.

При покупке бойлера обязательно надо обратить внимание, чтобы в нем был магниевый анод. Безопаснее и комфортнее в плане эксплуатации будут модели с защитой от перегрева, индикацией включения, функцией ускоренного нагрева.

Выбирая бойлер для дачи, где зимой никто не живет, стоит отдать предпочтение моделям с режимом предотвращения замерзания.

Обязательно при покупке водонагревателя надо поинтересоваться его теплоизоляционным слоем

Рекомендуемая толщина – не меньше 35 мм (чем толще, тем дольше будет сохраняться набранная температура). Наиболее качественный материал – вспененный полиуретан (гораздо лучше поролона).

Целевое назначение и принцип работы бойлера косвенного нагрева

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему позволяет избежать ограничения числа потребителей ГВС. Правильно рассчитанная мощность теплообменника и его объем, позволяют быстро и равномерно прогревать воду в нем до нужной температуры, одинаковой по всему его объему.

Например, бак объемом в 100 л способен обеспечивать около 500 л горячей воды в час. Обычный электрический «аппарат» на такое не способен.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева обязательно предполагает «тандем» с источником тепла в схеме отопления дома. Объем бака нагревателя согласовывается с мощностью котла отопления, который обеспечивает повышение температуры воды за счет передачи тепла теплоносителя от одного контура (греющего) к другому (контуру ГВС).

Теплопередающих «радиаторов» в бойлере может быть несколько.

Например, для подогрева воды может быть использован твердотопливный котел, солнечный коллектор, тепловой насос геотермальной системы отопления. Каждый из этих «источников тепла» имеет автономные магистрали движения теплоносителя, связанные «теплопередачей» в нагреваемой среде.

Устройство и принцип работы

Накопительные водонагреватели, в отличие от проточных, греют воду заранее. Нагрев происходит в металлическом баке, который и является основной частью конструкции любого бойлера. Размер бака зависит от того, на какой объем воды он рассчитан. В продаже имеются бытовые бойлеры вместимостью от 50 до 300 литров.

Вода в баке нагревается посредством теплообменника. Чаще всего он представляет собой стальной или латунный змеевик. Он располагается в нижней части бака или распределен практически по всей поверхности прибора. Змеевик получает тепло от газовой горелки, которая находится в основании водонагревателя в специальной камере сгорания, оснащенной жаровой трубой.

Помимо всего вышеперечисленного, в конструкции газового бойлера присутствуют теплоизолирующие элементы, патрубки для подачи и вывода воды, а также разнообразные датчики.

Бак пополняется водой в автоматическом режиме. Когда в резервуар поступает свежая порция воды, включается газовая горелка, тепло от которой выходит через жаровую трубу и нагревает бак. Как только вода в баке нагревается до нужной температуры, срабатывает датчик, и подача газа прекращается.

Еще больше информации о газовых бойлерах вы можете получить из следующего видео.

Основные характеристики

Основными техническими характеристиками бойлера являются:

• Материал изготовления корпуса (эмаль, нержавеющая сталь, пластик).
• Тип размещения (настенный, напольный, вертикальный, горизонтальный).
• Номинальное напряжение электрической сети (220 или 380 В).
• Давление воды (особенно актуально для проточных водонагревателей). При небольшом напоре в водопроводе может испортиться нагревательный элемент.

Модель водонагревателя с горизонтальным расположением

• Объем бака.
• Вес.
• Габаритные размеры (глубина, ширина, высота).
• Максимальная мощность.
• Наличие регулятора температуры воды, магниевого анода.
• Толщина и материал слоя теплоизоляции (самый высокоэффективный – пенополиуретан).
• Тепловые потери (напрямую зависят от слоя теплоизоляции, чем он толще, тем меньше потери и экономичнее водонагреватель).
• Тип управления (гидравлическое, электронное, наличие ЖК-дисплея).

Плюсы и минусы схемы работы

Основные преимущества работы бойлера косвенного нагрева:

• работа такого водонагревателя не перегружает электропроводку в отопительный сезон, так как бойлер зависит от центрального отопления и не расходует электричество;
• при правильном проектировании бойлер имеет очень высокие показатели в области производительности и оптимальное соотношение затрат;
• внутренняя поверхность нагревателя и теплоноситель не взаимодействует с проточной водой, что обеспечивает безопасную и долгую службу агрегата;
• за счет рециркуляции горячая вода идет сразу после открытия крана;
• бойлер косвенного нагрева всегда можно переключить на альтернативный источник тепла либо использовать несколько.

К сожалению, каждая схема работы помимо положительных, имеет и негативные стороны:

• чтобы переоборудовать систему, потребуются дополнительные затраты;
• стоимость бойлера с косвенным нагревом гораздо выше газовых или электронагревателей;
• первоначальный нагрев воды (объемом более 100 литров) длится от 1 до 2 часов, это может негативно сказаться на качестве отопительной системы помещения;
• для бойлера объемом 100 литров и более необходимо отдельное помещение по причине внушительного размера прибора.

На что обращать внимание при выборе бойлера косвенного нагрева?

Самая главная характеристика бойлера — это его объем. Вам нужно примерно прикинуть, сколько воды необходимо для комфортного существования для вашей семьи. Исходя из средних показателей, на личную гигиену человек тратит 5−15 литров в день, на мытье посуды — 15−25 л/день, на принятие душа — 50−100 л/день, на принятие ванны — 150−200 л/день.

Считается, что на одного проживающего необходимо 80−100 литров горячей воды, конечно, этот расчет условный, все зависит от предпочтений и привычек проживающих. К примеру, кто-то любит принимать душ два раза в день, другой обходится принятием ванны раз в неделю. Чем больше объем бойлера, тем выше его стоимость.

Отдавать предпочтение нужно бойлерам со змеевиком из латуни. Нагревать воду он будет более эффективно, нежели стальной, кроме этого чистить латунный змеевик гораздо проще. Емкость для нагрева воды должна быть защищена от коррозии. В более дешевых моделях баки покрывают слоем эмали или стеклокерамики. Дорогостоящие приборы защищены от коррозии нержавеющей сталью. Кроме этого, не стоит забывать о теплоизоляции агрегата, качественные бойлеры имеют изолированы минеральной ватой или пенополиуретаном. Моделей с поролоновой изоляцией лучше избегать.

Устройство в зависимости от типа энергии

Электрические

Такие бойлеры наиболее распространены и представлены в широком ассортименте. Для своей работы они используют электричество, поэтому основной деталью таких приборов является ТЭН. Именно эта деталь нагревает воду, набранную в бак аппарата. ТЭН может быть расположен непосредственно в воде либо быть помещенным в капсулу и не контактировать с водой напрямую (такой ТЭН называют «сухим»).

Рядом с ТЭНом присутствует термодатчик, контролирующий его работу через электромеханический или электронный термостат. Эти детали обеспечивают поддержание температуры воды внутри бака на нужном уровне. Как только вода немного остывает, термодатчик передает команду по электрической цепи на термостат, в результате чего ТЭН начинает нагревать воду.

Бак электрического бойлера с внешней стороны окружен слоем теплоизоляционного материала, а также декоративным корпусом из пластика или стали. Холодная вода попадает внутрь аппарата через патрубок, расположенный в нижней части бойлера. По мере нагрева жидкость поднимается в верхнюю часть прибора, откуда отбирается через выходной патрубок после включения крана с горячей водой.

Внутри большинства электрических бойлеров имеется магниевый анод. Из-за его более низкого электрического потенциала такой анод привлекает свободные ионы тех солей, которые растворены в водопроводной воде. В результате накипь откладывается на аноде вместо того, чтобы атаковать ТЭН и стенки бака. Со временем анод разрушается, поэтому при регулярном обслуживании электрического бойлера его заменяют новым.

На входе электрического бойлера обязательно монтируется группа безопасности с предохранительным клапаном

Его наличие важно для защиты бойлера от избыточного давления. Если давление внутри бака повышается, клапан сбрасывает его и тем самым препятствует повреждению прибора

Газовые

Данный вид накопительных нагревателей не так распространен, как электрические бойлеры, из-за сложностей установки (нужно согласование, наличие дымоотвода, хорошей вентиляции, регистрации).

Работают такие нагревательные приборы на природном газе. В их конструкции выделяют водяной бак, входящую трубу подачи холодной воды и патрубок отвода горячей воды. Корпус аппарата достаточно толстый и отделен от водяного бака слоем теплоизоляции для длительного поддержания температуры нагретой воды.

Теплообмен в газовых бойлерах происходит через нижнюю стенку водяного бака, поскольку под ней находится камера сгорания с расположенной в ней газовой горелкой. Также тепло передается воде внутри бака от центрального канала, по которому продукты сгорания из камеры горелки выводятся к дымоходу.

Управление в таком бойлере происходит посредством температурного датчика и термостата. Эти элементы фиксируют температуру воды и при необходимости отключают подачу газа к горелке или включают ее. Также в газовых бойлерах есть группа безопасности, основной деталью которой выступает аварийный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы внутри аппарата на его стенках не откладывалась накипь, конструкция газового бойлера включает магниевый анод. Со временем он «съедается», поэтому требует замены.

Схема работы накопительного водонагревателя

Стандартная схема работы водогрейного оборудования базируется на принципе разделения нескольких водных слоев, отличающихся разным температурным режимом. Отбор горячей жидкости из водонагревателя производится через патрубок горячего водоснабжения.

Такая трубка имеет строго определенную длину, достигающую верхнего, наиболее прогретого слоя. Законы физики не позволяют располагать параллельно водогрейный прибор вертикальной конструкции.

Электрическая схема накопительного водонагревателя

При выборе накопительного бойлера электрического нагрева нужно обращать внимание на его конструктивные особенности, а также учитывать основные правила монтажа водогрейного прибора.