Как работает накопительный электрический водонагреватель

Водонагреватели накопительные, как они работают

По принципу работы и строению они напоминают электрические типы водонагревателей. Наружный металлический корпус, внутренний бак также имеет защитное покрытие, только в качестве источника энергии выступает газовая горелка. Такое оборудование предусматривает работу на сжиженном или магистральном газе, в том числе и на слабом потоке, не требует подключения к электрической сети.

Стоит отметить, что этот вид пользуется меньшей популярностью, чем его электрический конкурент. Это обусловлено большой ценой, большим габаритам и возможностью установки не во всех домах. Но, по утверждению специалистов, высокая цена такого оборудования окупится во время его эксплуатации, поскольку газ, как источник энергии, значительно экономнее электричества.

В зависимости от особенностей строения такое оборудование подразделяется на два вида:

• с закрытой камерой сгорания;
• с открытой камерой сгорания.

Так же как и электрические бойлеры, они могут быть:

• настенными — объемом от 10 до 100 литров (например, модели Ariston серии SGA);
• напольными — от 120 и более литров (как модели Ariston серии NHRE).

Газовая конструкция также предусматривает систему управления с выбором температурного режима, оснащена терморегулятором для поддержания необходимой температуры, показывает, сколько горячей воды осталось в резервуаре. Такое оборудование должно быть обязательно оснащено системой безопасности.

Преимущества и недостатки в сравнении

Плюсы и минусы каждого типа водонагревателей, для объективности, следует рассматривать комплексно, сообразуясь с условиями эксплуатации. Но прежде всего надо разобраться с потребляемой мощностью.

Устройства проточного типа, потребляют больше мощности за единицу времени. На первый взгляд это видится неэкономичным. Но нагретая вода в накопительных водонагревателях, при самой хорошей изоляции, всё равно остывает. Значит что часть энергии расходуется для «нагрева воздуха».

Например, накопительный водонагреватель «Ariston ABS SLV 30 V SLIM» мощностью 1,5 кВт, нагревает 30 л воды до 75 ˚C приблизительно за полтора часа. Если его отключить от сети, а воду не использовать, то примерно через 48 часов, она приобретёт комнатную температуру. Если же прибор был бы подключен к сети, то он за двое суток, для поддержания установленной температуры, потратил бы 2,25 кВт/ч электроэнергии. А за месяц набежит 2,25 х 15 = 33,75 кВт/ч.

Это затраты исключительно для ликвидации естественных потерь тепла. Их конечно можно уменьшить, если самостоятельно провести небольшую модернизацию. Допустим, обернуть бак ещё один слоем теплоизолятора. Но потери всё равно останутся.

У проточных водонагревателей, расход электроэнергии происходит именно тогда, когда потребителю нужна горячая вода. Помыть посуду – 3 минуты, вымыть руки – 1 минута, принять душ 10 мин. Перерасход будет наблюдаться только в том случае, если пользователь не будет контролировать водопотребление и оставлять кран открытым в то время, когда горячая вода не используется. Факт экономии становится очевидным.

Но тут вступают в действие ограничения пропускной способности электросети. Уже для водонагревателя мощностью 8 кВт, сечение медного провода должно быть 4 мм, а для алюминиевого, с таким же сечением максимальная нагрузка 6 кВт.

При этом, в больших городах сетевое напряжение практически всегда 220V. В деревнях, небольших посёлках или дачных массивах, оно часто опускается гораздо ниже. А именно там и требуется водонагреватель.

Некоторые модели накопительного типа, из более дорогой ценовой категории, снабжены блоком обеспечивающим работу в «двухтарифном режиме». Нагрев осуществляется ночью, когда электроэнергия дешевле. Но синхронизация европейского и отечественного временного интервала очень часто даёт сбои. Из подобных приборов, можно отметить чешский «Drazice OKCE 80» стоимостью 21 т.р. или немецкий «Stiebel Eltron DHB-E 11 Sli» ценой 51 т.р.

Оптимальный рабочий режим электрического бойлера

Выставлять температурный режим до минимально допустимого крайне не рекомендуется по следующим причинам:

• Снижение КПД водонагревательного оборудования;
• Температура жидкости 30-40⁰ С – идеальная среда для образования, размножения бактерий, плесневого грибка, которые непременно попадают в воду;
• Увеличивается скорость образования накипи.

Данные приборы часто оснащаются опцией экономного режима, обозначенного буквой Е. Данный режим работы означает нагрев жидкости внутри емкостного резервуара до температуры +55⁰ С, что позволяет продлить срок использования до технического обслуживания. То есть при данном температурном режиме медленнее всего образуется накипь, соответственно реже приходится проводить очистку ТЭНа. К экономии электроэнергии это не относится.

Формы, размеры и тип управления бойлеров

Современный рынок рассматриваемого оборудования предоставляет потребителям огромный выбор различных видов электрических бойлеров.

1. Различный объем — чаще всего покупают модели от 10 до 100 литров.
2. Различная форма: круглые, плоские, квадратные. Большой популярностью пользуются круглые водонагреватели объемом до 30 литров, их, как правило, устанавливают на кухне. Если требуется модель большего объема, для ванной, то меньше места займет плоский вариант. Его легко можно монтировать на свободной стене или над унитазом.
3. Вертикальные и горизонтальные. Чаще всего потребители отдают предпочтение первому варианту. Перед выбором стоит определиться с местом установки. Горизонтальные модели лучше устанавливать над дверью или другим сантехническим оборудованием.
4. По типу управления: механические и электронные. Второй вариант имеет возможность более точной настройки, установки автоматического отключения или включения. Такие модели зачастую снабжены небольшим экраном.

Водонагреватели накопительные электрические

Электрические бойлеры накопительного типа состоят из: корпуса с теплоизоляцией, электрического ТЭНа, анода, блока управления, подводящих коммуникаций. Принцип действия прост: заполненный холодной водой бак нагревает воду определенное количество времени до заданной температуры.

Количество затрачиваемой бойлером электроэнергии – 1,5-2 кВт, что не является предельным показателем для бытовой электрической сети. Поэтому данные приборы можно устанавливать в квартире, на даче. Обязательное условие – наличие заземления.

Используемый внутри системы анод предотвращает, замедляет коррозию нагревательного элемента, внутреннего покрытия бака, принимая на себя основное взаимодействие с водой при окислительной реакции. Тем не менее, регулярное техническое обслуживание, правильную эксплуатацию необходимо соблюдать.

Электрические бойлеры могут быть различного объема (10-200 л) и производительной мощности (1,2-2,5 кВт). Оптимальный выбор зависит от условий дальнейшего использования. Загородные дома, дачи лучше оборудовать приборами мощными, со средним или большим объемом бака (если проживают, постоянно пользуются водой сразу несколько человек). Квартиры вполне достаточно оснастить маломощным прибором небольшого объема, так как температура холодной городской воды выше, чем загородной, на ее нагрев потребуется меньше мощности.

Нюансы эксплуатации

Водонагреватели проточного типа прельщают многих потребителей тем, что у них нет ограничения в использовании объема горячей воды, особенно удобно установить его в душевой кабинке — принимай водные процедуры сколько угодно.

Не всем известно, что установка такого устройства требует ответственности, потому что изделие относится к приборам большой мощности, здесь требуется обязательная прокладка отдельной линии подключения. Монтаж линии и подключение изделия могут проводить только специалисты, при самостоятельной установке вы можете обесточить не только свою квартиру, но и многоквартирный дом.

Чтобы проточный водонагреватель служил долгое время и не огорчал вас частыми поломками, необходимо строго выполнять рекомендации производителя и обращать внимание на такие моменты:

• монтаж изделия надо делать рядом с местом использования для сокращения потерь тепловой энергии;
• при наличии в вашем регионе сильно жесткой воды установите специальные защитные фильтры, чтобы обезопасить внутренние детали от накипи;
• ни в коем случае не устанавливайте изделие на неотапливаемой даче;
• в ванной комнате устройство расположите таким образом, чтобы на корпус не смогли попасть брызги;
• при низком давлении используйте изделие на средней температуре — иначе автоматика просто не включится.

Перед первым запуском внимательно выполните следующие действия.

1. Проверьте наличие воды в домашнем водопроводе и уровень ее напора — он должен быть достаточным. При слабом напоре придется отказаться от использования до лучших времен.
2. При низком нагревании потока воды выставьте необходимую температуру с помощью кнопок на панели управления.
3. После окончания принятия душа кран нужно перекрыть, изделие отключить от сети.

Перед тем как идти в магазин за долгожданной покупкой проверьте качество проводки в доме: старые дома рассчитаны только на 3 кВт/ч на квартиру, поэтому для подключения придется менять всю проводку до распределительного электрощита. Пользователям, которые живут в новых многоэтажных домах, да еще и с электроплитами, повезло: здесь на квартиру допуск выше и начинается от 10 кВт/ч, но это не означает, что вы можете одновременно включить сразу несколько электрических приборов.

В заключение несколько слов об отечественном электрическом проточном водонагревателе Etalon Copper 350 комбинированного типа: кран и шланг для душа с насадкой. Вес конструкции всего 2 кг, габариты — 240х160х95, мощность до 3,5 кВт, максимальная температура нагревания водного потока — 65 0 C, производительность — 3,5 л/м. По своим характеристикам он не уступает зарубежным аналогам и стоит недорого — 2440 рублей, а комплектующие в случае замены найти будет гораздо проще.

Как правильно пользоваться водонагревателем Термекс

Последовательность действий по запуску водонагревательного оборудования Термекс стандартна:

• Отключить оборудование от электропитания;
• Перекрыть подачу горячей воды из общего стояка, чтобы из-за неожиданной неисправности исключить обогрев воды центральной водопроводной системы (даже с установленным обратным клапаном);
• Открыть выход для подачи горячей воды от оборудования;
• Открыть кран горячего водоснабжения;
• Открыть вход для подачи холодной воды;
• Выключить кран с горячей водой после заполнения бака (вода начинает течь из горячего крана – водонагревательный резервуар заполнен);
• Убедиться, что нет протечек, неисправностей;
• Включить оборудование в электрическую сеть;
• Проследить, чтобы индикация работала исправно;
• Установить необходимый режим нагрева воды;
• Измерить температуру воды из горячего крана;
• Через 20-30 мин нагревания дисплей прибора покажет изменения температуры воды. Если дисплея нет, необходимо снова измерить температурный показатель жидкости из горячего крана.

При правильном подключении, запуске датчики работают исправно, температура изменяется согласно инструкции, соответствует заданному режиму.

Принцип работы электрических проточных водонагревателей

Это оборудование позволяет нагревать воду непосредственно в момент ее прохождения через устройство. Быстрому нагреву воды способствует установленный внутри нагревательный элемент высокой мощности. И чем она больше, тем выше производительность устройства. Например, модель производителя THERMEX серии Stream мощностью 3,5 нагревает ежеминутно примерно три литра водопроводной воды до 40 градусов.

Стоит обращать внимание на этот показатель при покупке: установить и подключить в обычную электросеть можно только оборудование, мощность которого не превышает 12 кВт (при современной проводке). Свыше уже потребуется трехфазное электроснабжение

Главное преимущество этих видов водонагревателей – компактные габариты и легкий вес, их легко установить над кухонным краном или в душе. В комплект, как правило, входит не только кран, но и душ.

Правила пользования водонагревателем Электролюкс

Первый запуск, включение после долгого простоя осуществляется по стандартной схеме, перечисленной выше: открытие крана теплой воды, заполнение бака, осмотр на наличие неисправностей и протечек, закрытие крана после подачи ровной струи без пузырьков, нагрев. После долгого неиспользования необходимо тщательно промыть резервуар долгим спуском жидкости.

Подробнее рассмотрим другие особенности эксплуатации, которые указывает производитель. Основные среди них – тщательно следить за качеством воды, которая должна подаваться без механических примесей, производных нефтепродуктов, вредных веществ и т.д. Соблюдение данных требований исключает повышенное образование накипи внутри бака, быстрый износ анодного стержня.

Кроме того, необходимо проводить своевременное техническое обслуживание водонагревательного оборудования для обеспечения надежной работы с вызовом специалиста. К числу технических работ относятся:

• Проверка герметичности соединений;
• Очистка фильтров;
• Осмотр, очистка внутреннего пространства водонагревательного резервуара, ТЭНа, которые зависят от степени жесткости нагреваемой жидкости;
• Проверка давления в системе водоснабжения;
• Осмотр состояния корпуса, теплоизоляции;
• Проверка работы защитных, аварийных устройств, если они установлены;
• Осмотр, замена магниевого анода по необходимости.

Классификация бойлеров по способу нагрева воды

В соответствии с методом нагрева воды все существующие бойлеры можно классифицировать на накопительные и проточные.

Накопительные водогрейки

Конструкция накопительного бойлера представляет собой герметичный бак. Сначала емкость наполняется жидкостью, и лишь после этого начинается ее подогрев. Главной характеристикой накопительного бойлера является его объем.

Технические характеристики водонагревателей накопительных Ariston Shape Small

Накопительные водонагреватели, схема

Расход электроэнергии средний. Все современные модели накопительных водонагревателей могут работать в стандартном и ускоренном режимах. Стандартный режим подходит для регулярного использования, ускоренный создан специально для тех ситуаций, когда неожиданно появилась потребность в небольшом объеме теплой воды.

К числу важных преимуществ накопительного бака следует отнести простоту его установки и подключения к системе водоснабжения, удобство эксплуатации, возможность включения в обыкновенную электрическую сеть.

Устройство газового накопительного водонагревателя

Главным же недостатком подобного рода агрегатов является их размер. При этом, чем больше объем бака, тем он тяжелее. Придется не только придумать, куда повесить бочку, но и убедиться, что стена сможет выдержать ее вес.

Электрические накопительные водонагреватели Ariston

Накопительные водонагреватели лучше всего подходят для установки в квартирах и домах, использующихся для постоянного проживания.

Накопительные водонагреватели лучше всего подходят для установки в квартирах и домах, использующихся для постоянного проживания

Проточные водонагреватели

Схема устройства проточного водонагревателя

Правильный выбор водонагревателя

Такие агрегаты лишены ключевых недостатков своих накопительных «собратьев». Проточный водонагреватель – это компактный агрегат, обеспечивающий практически моментальный нагрев воды. Жидкость подогревается в процессе прохождения через бойлер, что избавляет от необходимости ее накапливания и позволяет экономить пространство, необходимое для установки прибора.

Главные недостатки проточного водонагревателя – это высокий расход электроэнергии и большие нагрузки на сеть. При этом подобного рода агрегаты требовательны к электропроводке – просто зафиксировать прибор на стене и включить его в розетку в большинстве случаев нельзя.

Устройство электрического проточного водонагревателя

Проточные модели лучше всего подходят для кухонь, дач и домов, не использующихся для постоянного проживания.

Проточный водонагреватель на кухне

Наливной водонагреватель

Наливные электрические водонагреватели

Для участков без водопровода (сада, дачи и т.п.) прекрасно подойдет наливной водонагреватель. Конструкция выполнена в виде емкости средним объемом 15-20 литров. Изделие имеет небольшой вес, что позволяет повесить его практически в любом месте.

Устройство и установка наливного электрического водонагревателя

Принцип использования такого водонагревателя следующий:

• в емкость наливается вода;
• нагреватель включается в электросеть;
• спустя некоторое время (в зависимости от мощности установленного ТЭНа) можно открывать кран и использовать подогретую воду на свое усмотрение.

Электрическая схема наливного электрического водонагревателя

При необходимости к водогрейке подключается шланг с душевой лейкой.

Технические характеристики наливных электрических водонагревателей

Достоинства и недостатки

Сегодня многие пользователи, опробовав накопительные водонагреватели, склоняются к приобретению проточного варианта — это намного экономит площадь помещения, так как они все довольно компактного размера, и сокращает время нагревания во много раз.

Приведем преимущества по пунктам.

1. Простая эксплуатация — включил, умылся или помыл посуду и выключил.
2. Обеспечивают неограниченным объемом горячей воды на любые нужды — на ожидание нагрева уйдет не более 2 минут.
3. Не требуется периодического обслуживания специалистами.
4. Компактный размер, позволяющий установку изделия даже под раковиной в ванной комнате, чтобы не нарушать установившийся интерьер.
5. Когда большой объем горячей воды не требуется, такие устройства становятся достаточно экономичными (по сравнению с накопительным вариантом).
6. Их изначальная цена ниже, чем у накопительных водонагревателей.
7. Вода при нагреве не теряет качеств, потому что расходуется сразу. Возможность размножения вредоносных бактерий отсутствует — при желании ее даже можно пить.

• такого вида изделия нагревают воду не выше 40 0C;
• при большой мощности изделия расход электроэнергии увеличивается;
• когда требуется большое количество воды, то устройство работает продолжительное время и электросчетчик накрутит приличный расход;
• такого вида изделия предъявляют особые требования к домашней электрической сети — напряжение всегда должно быть величиной постоянной;
• проточные водонагреватели обеспечивают только одну точку водозабора.

Вывод из всего простой: водонагреватели вышеописанного типа удобны для семьи из двух человек, когда потребность в горячей воде минимальная, в другом случае лучше всего поставить бойлер накопительного типа с большим объемом, удовлетворяющим все хозяйственные нужды.

Разновидности

Сегодня на внутреннем рынке России представлен весьма большой выбор электрических водонагревателей разных типов и видов с различным диапазоном цен, при этом качество сборки и отдельные детали могут сильно отличаться. Электрический проточный водонагреватель уже давно пользуется заслуженной популярностью среди пользователей разных регионов РФ из-за простой эксплуатации. Они подразделяются на два основных вида:

• напорные или закрытого типа;
• безнапорные – открытого типа.

Первый вариант способен снабжать горячей водой сразу несколько точек: раковину для умывания, душевую кабину, кухню, но для этого необходимо обеспечить довольно высокое давление в магистрали домашнего водопровода.

Второй вариант нормально функционирует при любом давлении в магистрали с подключением непосредственно напрямую к точке водозабора.

Принцип работы электрических накопительных водонагревателей

Этот вид оборудования имеет второе название — бойлеры. Они выпускаются различной формы, объема и отличаются друг от друга типом установки. Но основной принцип строения и работы этого вида схож. Они представляют собой металлический бак, с внутренней стороны имеющий термоизоляционный слой. Внутри установлен нагревательный элемент (ТЭН) и терморегулятор (датчик температуры). Вода в него поступает из водопровода. Подключается такое оборудование в обычную розетку. Когда ТЭН нагреет воду до установленной пользователем температуры, сработает терморегулятор, и нагревание воды прекратиться. Если оставить водонагреватель включенным, он будет поддерживать определенный тепловой уровень воды.

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.

Основные типы электрических водонагревателей

По принципу работы приборы, использующие для нагрева воды электрический ток, можно поделить на две категории.

Проточные нагреватели воды

В подобных агрегатах повышение температуры воды производится путем ее прохождения через нагревательный элемент – ТЭН или спираль. Благодаря этому нагрев осуществляется практически сразу же после включения, а количество горячей жидкости ничем не лимитировано.

Основной недостаток подобных приборов – высокая норма единовременного потребления электроэнергии. Для обеспечения их работы часто требуется прокладка отдельного силового кабеля, сечение жил которого должно соответствовать нагрузке.

Минусом подобного электронагревателя воды можно считать также недостаточно высокий КПД.

Устройства проточного типа выглядят компактно и эстетично. На пластиковом или металлическом корпусе, который может иметь различный цвет и форму находятся клавиши, управляющие режимом работы

Накопительные агрегаты для подогрева воды

Устройства этого типа, называемые также бойлерами, представляют собой емкости для жидкости с установленным ТЭНом, благодаря которому происходит повышение температуры содержимого резервуара. Такие агрегаты имеют больший коэффициент полезного действия и требуют меньших энергозатрат.

К числу недостатков накопительных моделей относятся:

• лимитированное количество нагреваемой воды;
• относительно большое время, требуемое для того чтобы поднять температуру жидкости;
• громоздкость прибора.

Несмотря на перечисленные недостатки в настоящее время для бытовых целей значительно чаще используются бойлеры, нежели проточные агрегаты. В другой нашей статье мы привели критерии выбора электрического накопительного бойлера для нагрева воды.

Холодная вода входит в рабочий бак емкостного прибора через штуцер, а после нагрева поднимается к поверхности благодаря действию естественных конвективных потоков

Это интересно: Как выкопать колодец своими руками — разъясняем по порядку

Как работает накопительный электрический водонагреватель? Принцип работы накопительного водонагревателя.

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.

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:

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.

Если в доме нет горячей воды или проводится профилактика централизованного горячего водоснабжения, можно воспользоваться бытовым водонагревателем. Устройство водонагревателя накопительного электрического позволяет использовать его повсеместно. Выпускается много разных моделей, с различными формами, мощностью и емкостью.

Разновидности водонагревателей

Есть ряд водонагревательных приборов, которые используют в загородных домах. В них в качестве топлива может использоваться газ, дрова или другие материалы.

Важно! Старые многоквартирные дома чаще всего оснащены газовыми водонагревателями. Но, с другой стороны, там и не отключают горячую воду, так как отсутствует подключение к горячему водоснабжению.

Мы поговорим о более универсальных водонагревателях – электрических. Они подходят практически для любой квартиры или дома. Подробное описание критериев выбора, важных характеристик, устройства вы найдете в статье .

Способ нагрева делит все подобные приборы на два типа. Они бывают:

• Накопительными;
• Проточными.

Различия:

• Размеры, которые у проточного агрегата значительно меньше;
• Цена, которая у накопительного зачастую выше;
• Принцип работы.

Как устроен накопительный электронагреватель?

Несмотря на то, что устройство проточного электрического водонагревателя достаточно простое, этот прибор очень надежный и экономичный.

Важно! Экономия заключается в том, что нагрев воды происходит постепенно, что не требует большой мощности. Ему вполне достаточно обычного напряжения 220 В.

Базовая комплектация

В общем устройство водонагревателя накопительного электрического состоит из:

• Корпуса;
• Бака;
• Теплоизоляционного слоя;
• ТЭНа;
• Магниевого анода;
• Термостата;
• Блока управления;
• Системы безопасности;
• Индикатора;
• Электрического кабеля.

Принцип функционирования

Для правильной эксплуатации водонагревателя следует ознакомиться с принципом его работы:

• Внутри корпуса нагревателя расположена емкость, для изготовления которой обычно используют сталь, устойчивую к воздействию коррозии.
• На поверхность внешнего корпуса обычно нанесена высококачественная эмаль.
• Для теплоизоляции, расположенной между баком и корпусом, используется пенополиуретан.
• Для обработки внутренней поверхности емкости используется стеклофарфор. Такой материал не отслаивается, поэтому вода остается чистой, что имеет немалое значение.
• Расположение бака может быть и горизонтальным, и вертикальным. Это немаловажно, если учитывать ограниченную площадь помещения для расположения прибора.
• ТЭН, расположенный внутри бака, нагревает воду.

Важно! Нужно понимать, что баки с разными объемами нагреваются за разный период времени.

Устройство системы защиты

Кроме ТЭНа, внутри емкости расположен и магниевый анод. Он имеет большое значение для срока эксплуатации всего прибора, так как благодаря ему не образуется ржавчина. Всю поверхность бака покрывает антикоррозийное покрытие, но коррозии подвержены имеющиеся сварочные швы.

Важно! Требуется периодическая замена анода. В зависимости от производителя, он прослужит разный срок. Изготовители не раскрывают секреты производства.

Кроме того, накопительный водонагреватель также оснащен встроенной системой защиты, в состав которой входит обратный клапан, редуктор и предохранительный клапан. Благодаря всем им бойлер не замерзает и не перегревается, что позволяет ему работать дольше:

• С помощью редукционного клапана происходит контроль давления в самом агрегате, оно понижается до необходимого уровня.
• Назначение обратного клапана – пропуск воды только в одном направлении, предотвращение ее самопроизвольного слива при неожиданном прекращении ее подачи.
• Предохранительный клапан открывается, когда вода нагревается и происходит значительное повышение давления. В таком случае происходит слив излишней жидкости в канализацию.

Важные нюансы

В некоторых комплектациях клапана нет, поэтому требуется отдельное приобретение группы безопасности. Имеют большое значение материалы, из которых сделан клапан. Они должны быть качественными. Установка этой детали – дело не очень простое, поэтому лучше доверить его профессионалу.

После того, как система безопасности установлена, перед запуском нагревателя и началом его эксплуатации, оборудование запускается в тестовом режиме и проверяется каждый клапан.

Важно! Для того чтобы работа оборудования была безопасной, на электрический кабель обязательно устанавливается устройство защитного отключения, представленное в виде небольшого блока с кнопками и лампы-индикатора.

Правила эксплуатации:

• При использовании накопительного водонагревателя можно подобрать тот режим работы, который будет наиболее удобным. При периодическом использовании горячей воды имеет смысл периодически отключать прибор. Если же вода используется постоянно, нет смысла в постоянном включении и отключении бойлера.

Важно! Если емкость долго стоит без воды, больше шансов на то, что внутри она покроется ржавчиной.

• Температура воздуха в помещении не должна быть ниже пяти градусов. То есть, водонагреватель нельзя оставлять на зиму на даче.
• При установке устройства обязательно требуется выполнение заземления. Таким образом можно защититься от несчастного случая.
• Прибор можно включать в сеть только с заполненным водой баком. В противном случае — можно сразу же его лишиться.
• Для того, чтобы в жидкости не размножались грибки и бактерии, температуру рекомендуют выставлять не менее 55 градусов.

Важно! Еще решаете, самостоятельно устанавливать оборудование или же доверить эту работу специалистам? Разобраться в особенностях процесса вам поможет пошаговая инструкция, приведенная на нашем портале по ссылке

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

Перед покупкой бойлера требуется узнать, какие они бывают

Краткая историческая справка

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

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

В этом видео вы узнаете схему подключения бойлера к водопроводу:

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

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

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

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

Устройство электрических приборов

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

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

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

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

Данные котлы чаще применяются в жизни

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

Косвенные водонагреватели

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

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

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

Преимущества косвенного нагревателя:

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

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

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

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

Не забываем выбрать правильно место для бойлера

Газовые накопительные системы

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

Состоит из следующих элементов:

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

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

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

Чтобы не отказывать себе в комфорте во время летнего отключения горячей воды, жители квартир и обладатели загородных домов покупают водонагреватель. Наибольшую популярность получил электрический водонагреватель накопительный, поскольку эти устройства более безопасны в эксплуатации и менее «прожорливы» по сравнению со своими проточными «собратьями». Попробуем разобраться в принципе действия накопительного водонагревателя и как его выбирать.

Как работает водонагреватель накопительный

Итак, сложные технические процедуры выполнены: бойлер купили, установили и подключили к водопроводной и электрической сетям. Рассмотрим процессы, происходящие внутри водонагревателя.

1. Набор воды происходит через входную трубку. Под давлением жидкость поступает во внутренний бак , где нагревается и хранится до того момента, как нам потребуется горячая вода. Именно поэтому приборы с баком называют накопительными.

Попав в резервуар, вода начинает греться. Её подготовка происходит благодаря ТЭНу – нагревательному элементу . Их может быть сразу два: в этом случае процесс нагрева значительно ускоряется. Например, в POLARIS STREAM IDF V/H установлены ТЭНы мощностью 1000 Вт и 1500 Вт. Когда пользователь выбирает один из трёх режимов работы, электроника запускает нужный нагревательный элемент: в «экономичном» включается ТЭН мощностью 1000 Вт (30 л за 1 час 55 мин.), в «стандартном» – 1500 Вт (30 л за 1 час 18 мин.), а в «ускоренном» задействованы сразу оба (30 л за 44 мин.).

С помощью панели управления можно задать необходимую температуру нагрева от 40 до 75°С. В более современных приборах встроен LED-дисплей, отображающий текущие параметры работы. Если в модели предусмотрена функция «отложенного старта», то вы сможете нагреть воду, например, к возвращению с работы. Для этого следует установить таймер на нужное время. При достижении заданной температуры встроенный термостат автоматически отключает нагревательный элемент.

Вода, хранящаяся в баке водонагревателя, активно вступает во взаимодействие с разными химическими элементами, поэтому резервуар должен быть надёжным, устойчивым к коррозии и разрушению внутренних и внешних элементов. Поэтому в изготовлении водонагревателей широкое распространение получила нержавеющая сталь. Её механические свойства позволяют производить прочные, но тонкостенные баки. Благодаря их малому весу снижается нагрузка на крепления. К примеру, в современных моделях POLARIS используется высококачественная сталь AISI 304. Хром, входящий в её состав, образует прочный антикоррозионный защитный слой.

Дополнительной преградой на пути электрохимической коррозии во время нагрева прибора становится специальное покрытие бака – например, биостеклоэмаль COLOROBBIA. Этот материал устойчив к воде любого качества, в том числе богатой железом и азотом. Он не влияет на свойства воды, даже если водонагреватель не использовался несколько дней.

Одно из слабых мест приборов – сварные швы бака, так как именно они в наибольшей степени подвержены коррозионным процессам. И чтобы продлить срок службы бойлера, нужно внимательно изучить технологии, используемые производителем, и оценить их. Так, чтобы обеспечить герметичность сварных швов баков STREAM от POLARIS, в производстве используются роботы. Такое решение позволяет минимизировать количество брака. Применяемая при этом особая вольфрамовая сварка обеспечивает защиту швов от коррозии.

1. После окончания процесса нагрева оборудование находится в режиме поддержания температуры: электроника включает ТЭН, когда вода остывает ниже заданного показателя.

Чтобы на постоянный подогрев воды не тратилось много энергии, между внешней и внутренней частями бака бойлера предусмотрен слой теплоизоляции. Благодаря ему бойлер часто сравнивают с термосом. Чем толще слой и равномернее структура изоляции, тем экономичнее водонагреватель. Например, в моделях POLARIS применяется пенополиуретан CCS III (Closed Cell Structure III – полимер с закрытой клеточной структурой третьего поколения). Этот современный материал не деформируется под действием перепадов температур, возникающих при нагреве и остывании воды в баке. Этим пенным материалом заполняется полость бойлера между внешним корпусом и внутренним. А чтобы обеспечить равномерность слоя, производители используют специальное оборудование. Оно гарантирует водонагревателю качественную теплоизоляцию без уплотнений или пузырей.

1. В тот момент, когда мы открываем кран, горячая вода поступает из бака водонагревателя через специальную выходную трубку. В то же время, под действием давления в водопроводе, снизу в резервуар набирается новая порция холодной. Конструкция водонагревателя обеспечивает забор воды из верхней части бака, где сохраняется горячий пласт. Но в некоторых водонагревателях под напором входящей струи слои перемешиваются. Из-за этого, моясь в душе, приходится постоянно крутить кран, добавляя напор горячей воды. Предотвратить это неудобство помогает специальная технология подачи холодной воды в бойлер. Специальный рассекатель струи снижает напор потока, поступающего в бак. В результате вода набирается равномерно, образуя два слоя: сверху – горячий, а снизу – холодный. Смешения не происходит. Холодная вода плавно вытесняет нагретую воду наверх. И до тех пор, пока она не закончится в баке, из крана будет течь вода постоянной температуры.

1. Водонагреватели бывают разного объёма: модели на 5-15 литров – как правило, используются на кухне, на 30-150 л – подойдут для душа, на 200-400 л – применяются, когда нужно подключить сразу мойку, душ и ванну. Ещё одним важным фактором выбора модели служит количество людей, проживающих в квартире или приезжающих на дачу. Так, для семьи из трёх человек, использующих водонагреватель только в ванной комнате, подойдёт бойлер ёмкостью 80 литров. Если выбрать меньший объём, то после принятия душа одним-двумя домочадцами последнему придётся подождать, пока нагреется новая порция воды. Но часто приходится жертвовать комфортом и покупать маленький водонагреватель, чтобы уместить его в небольшом помещении. Решением проблемы могут стать компактные модели с баком плоской формы.

Как защищен электрический водонагреватель

Одной из причин широкого распространения электрических водонагревателей в квартирах и загородных домах стала высокая степень безопасности приборов, которую обеспечивает комплекс защитных устройств.

• Электрозащиту от повреждений сети (а также при незначительных повреждениях оболочки ТЭНа или электроизоляции) обеспечивает устройство защитного отключения (УЗО), которым комплектуются водонагреватели некоторых производителей – например, POLARIS.

• Перегрев воды (в случае выхода из строя штатного термостата) контролирует резервное устройство, отключающее ТЭН при превышении предела в 95 градусов.
• В случае включения водонагревателя без воды срабатывает биметаллический размыкатель , который защитит водонагреватель от пожара.
• предотвращает последствия скачков давления воды в водопроводе. Через него излишки воды стравливаются обратно в подводящие трубы.

• Чтобы дополнительно защитить стенки и швы бака от повреждений, в накопительном водонагревателе устанавливается специальный стержень. Он выполнен из материала, который вступает в реакцию с кислородом гораздо активнее железа. Таким образом, стержень «перетягивает» на себя коррозию со стального бака. На этом же стержне откладываются соли, содержащиеся в воде. В ходе эксплуатации он окисляется и полностью разрушается, поэтому требует замены примерно раз в год.

Многоэтапная защита делает водонагреватели абсолютно безопасными, несмотря на соседство в нём воды и электричества. Залогом же приятной и многолетней эксплуатации являются технологии, применяемые производителем, а также следование потребителя рекомендациям по регулярному обслуживанию. Современные материалы и дополнительные полезные опции, встроенные в эти приборы, позволяют настроить их в соответствии с собственным ритмом жизни и потребностями.

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

Бак, в котором греют воду

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

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

Суть подогрева — теплообмен

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

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

Запас горячей воды — это хорошо

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

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

Почти как термос

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

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

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

Какой подогрев лучше

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

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

« Предыдущая запись

Устройство и принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Стандартный принцип работы накопительного электрического водонагревателя объясняется взаимосвязью между конструктивными элементами водогрейного оборудования и простыми законами элементарной физики.

Температура и скорость нагрева, а также объём воды напрямую зависят от нескольких факторов, которые обязательно должны учитываться при выборе бойлера.

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Базовая комплектация накопительного водогрейного оборудования электрического типа представлена:

• стандартным корпусом;
• баком с теплоизолирующим слоем;
• нагревательными элементами в виде ТЭНов;
• защитным магниевым анодом;
• термостатом;
• блоком для управления;
• системой безопасности;
• индикаторным элементом;
• электрическим кабелем.

В подобном типе оборудования использование горячей воды возможно исключительно после полного нагрева, поэтому предварительный процесс подготовки жидкости является обязательным.

Корпус водогрейного прибора

Электрические накопительные бойлеры, как правило, характеризуются наличием внешней оболочки, представленной стальным корпусом. Водогрейные приборы с минимальным полезным объемом, который не превышает 15 л, чаще всего выпускаются с высокопрочным пластиковым корпусом.

Модельный ряд, представленный водонагревательными приборами с объемом в 30 л, чаще всего имеют комбинированный металло-пластиковый корпус. По форме в настоящее время выпускаются приборы цилиндрического, прямоугольного и slim типа.

Как производится установка водонагревателя в ванной комнате, вы узнаете на нашем сайте. Общие правила и рекомендации.

Критерии выбора электрического бойлера для воды представлены здесь.

Какой водонагреватель лучше выбрать — проточный или накопительный? Сравнение этих приборов приведено по ссылке.

Особенности бака

Наиболее современные накопительные водонагреватели обладают баком, выполненным на основе стабилизированных и высокопрочных стальных сплавов, которые характеризуются устойчивостью к коррозийным изменениям.

Внутренняя поверхность покрывается слоем стеклофарфора, который подвергается высокотемпературному обжигу. Стеклофарфоровое покрытие является химически нейтральным и коррозионно-устойчивым.

Особая кристаллическая структура стеклофарфорового бака способна выдержать даже очень высокие деформирующие нагрузки. Защиту внутреннего бака осуществляет магниевый анод, который эффективно предотвращает процессы коррозии электрохимического типа.

Нагревательные элементы и магниевый анод

Одним из основных конструктивных элементов водогрейного оборудования является стальной фланец, используемый для фиксации термо-электронагревателя в виде нихромовой спирали в медном кожухе, а также магниевого жертвенного анода и термостата.

Особенностью опорного фланца съемного типа является его закрепление на корпусе оборудования посредством обычного резьбового или болтового соединения.

Блок управления

Блок, отвечающий за управление и контроль водогрейной системы, включает в себя целый набор датчиков и специальных приборов, что позволяет осуществлять выбор и последующий контроль температурного режима нагреваемой воды, а также расход холодного и горячего водоснабжения. Также посредством специальных приборов производится контроль наполненности бака водой.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.

Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.

Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.

Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.

Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками. Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения. Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.

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.

Факторы, от которых зависит скорость нагрева

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

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

Такой вариант нагревательного элемента носит название «мокрый».

Вода нагревается при соприкосновении с нагревательным элементом.

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

Современные проточники очень удобны в эксплуатации. Подключение проточного водонагревателя к электросети можно произвести своими руками, нужно лишь знать некоторые тонкости.

О том, что такое магниевый анод, для чего он нужен и как его заменить, читайте в этой публикации.

Чтобы сохранить воду в нагретом состоянии в условиях уже отключенного нагревательного элемента, необходимо изолировать накопительный резервуар от тепловых потерь. Поэтому крайне важно приобретать современное накопительное водогрейное оборудование, обладающее достаточным количеством высококачественного и долговечного теплоизоляционного материала.