Принцип действия бойлера для нагрева воды

Содержание
  1. Принцип работы и устройство накопительного водонагревателя (бойлера)
  2. Устройство и общий принцип работы накопительного водонагревателя
  3. Общее устройство бойлера
  4. Принцип работы
  5. Устройство и принцип работы электрического бойлера
  6. Разновидности ТЭНов
  7. Устройство и принцип работы газового прибора для нагрева воды
  8. Устройство и принцип работы бойлера
  9. Виды накопительных водонагревателей
  10. Электрические бойлеры
  11. Бойлеры косвенного нагрева
  12. Газовые накопительные водонагреватели
  13. О проточных нагревателях воды
  14. Заключение
  15. Что важно знать о бойлерах: несколько важных моментов. Уроки экономии
  16. Устройство бойлера
  17. Что являют собой нагревательные элементы?
  18. Устройство солнечного бойлера
  19. Важность наличия УЗО и редуктора в бойлерах
  20. Принцип функционирования агрегатов
  21. Экономичность агрегатов
  22. Способ сделать бойлер экономичным. Необходимость включения-выключения
  23. Что имеем в итоге?
  24. Принцип работы накопительного электрического водонагревателя – как работает и из чего состотит
  25. Конструкция водонагревателя
  26. Кожух и внутренний бак
  27. Электрические компоненты
  28. Группа безопасности
  29. Как работает и действует водонагреватель

Принцип работы и устройство накопительного водонагревателя (бойлера)

Принцип действия бойлера для нагрева воды

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 75оС.
  • Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85оС.
  • 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.так обычно выглядит мокрый ТЭН
  • Cухой ТЭН по принципу работы аналогичен, но он не контактирует с водой. Спираль заключена внутрь диэлектрической колбы, имеющей оболочку. Последняя и соприкасается с водой. Диэлектрическая колба предотвращает контакт спирали с наружной оболочкой. Сухой ТЭН считается полностью безопасным в плане поражения человека электрическим током. Пробой невозможен. При выходе из строя ТЭНа просто сгорает спираль.

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.

Источник: https://nagrevalki.com/nakopitelnye/ustrojstvo-bojlera

Устройство и принцип работы бойлера

Принцип действия бойлера для нагрева воды

В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое.

На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа.

В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.

Виды накопительных водонагревателей

На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.

Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:

  • электрические накопительные нагреватели;
  • бойлеры косвенного нагрева;
  • газовые бойлеры;
  • проточные нагреватели.

Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.

Электрические бойлеры

Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах.

Причина такой популярности — относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов.

Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:

Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:

  • сталь с эмалированным покрытием;
  • нержавеющая сталь;
  • пластик.

Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС.

Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа.

Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.

Примечание. Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию.

К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.

Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН.

Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод.

С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2—3 года.

Бойлеры косвенного нагрева

Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:

В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.

Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева.

Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя.

Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.

Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии.

Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор.

Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.

Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.

Газовые накопительные водонагреватели

Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:

Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения.

Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой.

Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.

Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.

Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.

О проточных нагревателях воды

В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.

Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:

  • газовые колонки;
  • проточные электронагреватели.

Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.

Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:

Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.

Заключение

Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.

Источник: https://cotlix.com/ustrojstvo-i-princip-raboty-bojlera

Что важно знать о бойлерах: несколько важных моментов. Уроки экономии

Принцип действия бойлера для нагрева воды

Бойлер – это накопительная емкость для нагрева воды. Он разделяется на две категории: газовые или электрические. Такие агрегаты позволяют обеспечить высокий уровень комфорта в случае отключения горячей воды или при отсутствии крана. Они оснащаются либо внутренним, либо наружным нагревателем.

 Многие даже не знают, кто изобрел бойлер – такое нужное и незаменимое устройство. А появился он благодаря Герону Александрийскому, который был древнегреческим инженером, физиком, механиком и математиком. Он и разработал первый паровой нагреватель. Но изобретение быстро забылось и пришлось придумывать все заново. Бурное развитие пришлось на конец 17-начало 18 века.

 Что важно знать о бойлерах, читайте дальше.  

Водонагреватели разделяются на две категории: проточные и накопительные. Нагрев воды осуществляется по следующей схеме.

Функционал такой техники обширный и заключается в:

  • оперативном и качественном нагреве воды;
  • сохранении и контроле температуры внутри установки;
  • обогреве помещений при подключении к трубам особым образом;
  • подпитке агрегата во время использования;
  • равномерном прогреве воды;
  • минимизации тепловых потерь;
  • обеспечении прогрева большого количества воды до необходимой температуры.

В результате человек получает нужный расход с минимальным временем ожидания. 

Устройство бойлера

Все нагреватели, независимо от их типа и разновидности, имеют схожую конструкцию и одинаковый принцип функционирования. Каждый из них оснащается одними и теми же деталями, отличными иногда по конструкции, форме, размерам, что определяет объем техники.

Бойлер внутри устроен как емкость, которая имеет теплоизоляцию и электронагреватель трубчатого типа (ТЭН). Вода, имеющаяся в резервуаре, нагревается до заданного показателя, после чего используется. Терморегулятор, который встраивается, корректирует и поддерживает нужный уровень. Максимальная температура колеблется в диапазоне +70-80°C.

Во многих случаях конструкция агрегата является напорной. Другими словами, вода подается и течет из крана под одинаковым давлением. В случае отключения холодной, получить ее совсем не получится. Это связано с тем, что вода все время пребывает под давлением, которое повышается во время нагрева.

Внутри агрегата находятся следующие узлы: 1. Бак, имеющий специальное покрытие для защиты. Он представляет основу накопительной установки. Обычно производится из металла.

Бывают бойлеры с эмалированным покрытием или стеклокерамическим для обеспечения устойчивости к коррозийным процессам. Емкость резервуаров варьируется в диапазоне 10-300 л. 2. ТЭН. Для комплектации используется и один, и два элемента.

Задача узла заключается в нагреве воды, если бойлер газовый, то она возлагается на горелку. 3. Регулятор температуры. Это приспособление, которое поддерживает установленный показатель. Устройства разделяются на механические и электронные.

Часто узел имеет схему защитного отключения ТЭНа, в случае отсутствия жидкости в емкости. 4. Измеритель температуры. Необходим для контроля градусов воды в бачке. Также бывает механическим и электронным.

5. Панель управления (скрытого или открытого типа). Посредством этого устройства выставляется необходимая температура.

Конструктивные особенности (накопительные водонагреватели: как это работает) также смотрите на видео: 

  Также устройства включают такие элементы, как предохранительный клапан и защитный магниевый стержень (анод). Изначально нужно разобраться, для чего анод в бойлере. Он предназначен для уменьшения обмена ионами между металлическими составляющими внутри конструкции. Анод взамен отдает свои частицы.

Такой подход позволяет снизить эффект элюирования электронов из элементов установки. Вследствие этого, корродирование происходит в значительно меньшей степени. Сам анод через некоторое время разрушается, поэтому требует периодической замены.

Пока в системе находится стержень из такого материала, до тех пор железо не будет вступать в реакцию и растворяться.  

Анод – первое звено, отвечающее за безопасность. Второе – предохранительный клапан. Это приспособление нужно для предотвращения беспричинного вытекания горячей воды в холодные приточные трубы. В противном случае, это приводит к перегоранию ТЭНа, оказавшегося в воздушном пространстве.

Что являют собой нагревательные элементы?

Элементы, отвечающие за нагревание, классифицируются на две категории. Они бывают мокрыми и сухими, соответственно, в зависимости от того, находятся они в контакте с водой или нет.

Первые ТЭНы работают по принципу трубок в чайниках. Они пустотелые, а внутри располагается спираль, которая и нагревается. Пустое пространство заполняется веществом, имеющим высокую проводимость тепла. Обычно применяется песок или магниевый оксид.

Вторые ТЭНы отличаются наличием кожуха из керамики. Безопасность и надежность таких элементов выше, так как:

  • исключается образование накипи;
  • нет никаких рисков КЗ;
  • случайное проливание жидкости не представляет опасности.

К тому же такие элементы отличаются длительным периодом эксплуатации. ТЭНы разные и по способу крепления. Выделяют фланцевый и гаечный тип. Чаще всего, для производства ТЭНов применяется медь или сталь.

Устройство солнечного бойлера

Оптимальный вариант для экономии электроэнергии – солнечный бойлер. К тому же такой вид нагревателя более долговечный и надежный. Поэтому отдельное внимание следует уделить тому, как устроен солнечный бойлер.

 

Главный элемент установки – коллектор. Это, по сути, радиатор, только работающий по обратному принципу. Он представляет систему тонких трубок, которые устанавливаются под углом к горизонту плиты.

Теплоноситель, циркулирующий по ним, вбирает энергию солнца. Трубки заранее покрываются селективным покрытием с внутренней стороны для большего отражения лучей. Обычно наносится 3-4 слоя.

Эффективность работы и темп нагревания воды часто зависит именно от покрытия.

Также бойлер включает резервуар. С помощью этого узла осуществляется потребление теплоносителя. Резервуар также выполняет функцию расширительного бачка и аккумулятора тепла или его обменника, что зависит от конструктивных особенностей. Такие нагреватели подходят и для домашнего, и для коммерческого применения.

Важность наличия УЗО и редуктора в бойлерах

Что такое УЗО в бойлере и для чего оно необходимо, знает мало кто. Это устройство, которое сравнивает индукционные потоки по проводам, и относится к классу электрозащиты.

Даже при малейшем отклонении параметра сети УЗО срабатывает моментально, обесточивая конкретный участок, что гарантирует безопасность. При отсутствии такого устройства повышается риск возникновения травмы или поломок бойлера.

Выбирать приспособление нужно с учетом ряда параметров. Это:

  • мощность нагревательного узла;
  • сила тока в электросети;
  • расстояние от нагревателя до системы водопровода.

УЗО непосредственно играет роль защиты человека.

Какое давление должно быть в расширительном бачке бойлера, устанавливают нормы СНИП. Для холодной воды допускается показатель 4.5-6.8 бар, скачки в системе достигают 12 бар. Для большинства накопительных бойлеров – 6 бар.

Повышенное давление приводит к износу и поломкам трубопроводов, запорной арматуры, смесителей и самих нагревателей. Поэтому важно разобраться, что такое редуктор для бойлера.

Устройство представляет прибор, который подключается к сети, снижая давление на выходе до заданного пользователем показателя.

Наличие такого приспособления:

  • сохраняет элементы сети;
  • предотвращает отказ в осуществлении гарантийного ремонта;
  • продлевает срок эксплуатации оборудования и системы.

Для бойлеров, установленных в «хрущовках» наличие такого элемента не обязательно, так как там давление редко превышает 4 бар. Во всех остальных случаях, особенно, когда дом многоэтажный, а жилье находится на нижних, без редуктора не обойтись.

Принцип функционирования агрегатов

Такие агрегаты бывают накопительными и проточными. Вода подогревается в них по-разному. Первые также разделяются на категории по типу используемых ресурсов. Как работает бойлер? Функционирование устройств строится на принципе разделения слоев воды. Они нагреты до различных показателей.

Теплые, как известно, располагаются сверху и поступают в устройство через трубку отвода горячей воды. Внизу агрегата монтируются нагреватели. Именно в этот сегмент и поступает холодная вода.

Наличие приспособления для рассеяния на подводящем трубопроводе, который имеет небольшую длину, исключает контакт между слоями и не дает жидкости выливаться струей.  

Термостат следит за температурой, в то время как работает накопительный бойлер. Нагревание жидкости осуществляется при помощи ТЭН (одного или нескольких). Когда заданный показатель установлен, ЭЦП элемента размыкается. Нужная температура воды поддерживается за счет хорошей теплоизоляции. На постоянный подогрев затрачивается минимум ресурсов.

Вода сверху, которая ушла, замещается новой, подаваемой из магистрали. Так осуществляется процесс нагрева, который является непрерывным. Если расход воды большой, то со временем температура воды на выходе падает. Поэтому важно выбирать подходящий объем емкости, исходя из величины горячего забора жидкости.   

Мы уже писали о том, «Как выбрать водонагреватель».

  За какое время нагревается вода в бойлере, зависит от объема, мощности устройства и заданной температуры. К примеру, если показатель составляет до 85 оС, то на это уйдет 2 часа. Нагревать воду ниже 60 оС нерационально. В ней могут образовываться колонии бактерий.  

Подача холодной воды в установку всегда открыта, когда осуществляется нагрев, то образовываются пузырьки пара. После этого, выше зеркала жидкости скапливается воздух. Он старается вытолкнуть воду из устройства.

Куда уходит воздух при наполнении бойлера в результате? Учитывая низкий уровень давления в холодном трубопроводе, жидкость не выталкивается. Вследствие этого, зеркало опускается ниже забора.

Когда кран открывается, то сначала идет воздух, а уже затем и вода.

Экономичность агрегатов

«Какой бойлер экономичнее?» – вопрос, который интересует каждого, кто решился на установку такой техники. Наиболее рациональный вариант – приборы, имеющие капиллярный или электронный термостат. Такие водонагреватели потребляют всего 1-2.5 кВт электроэнергии. Лучший вариант – солнечный, но использовать его полноценно для ежедневных нужд пока нет возможности.

Бойлеры разделяются на две категории. Отличия между устройствами и в размерах, и в способе работы. Как выбрать нужный вариант, а также что экономней: бойлер или проточный водонагреватель, зависит от ряда факторов. Совершать покупку следует исходя из ряда факторов. Прежде чем определиться с выбором, нужно тщательно изучить все характеристики моделей.

Актуально будет узнать «Как выбрать проточный водонагреватель».  

Выбирать тот или иной вариант необходимо, учитывая:

  • размер;
  • объем потребляемой воды в сутки;
  • для чего нужен нагреватель;
  • бюджет.

Как экономить электроэнергию с бойлером, знают немногие. Все просто. Перед покупкой нужно посчитать необходимый объем воды, потребляемый семьей и взять нагреватель, исходя из собственных параметров.

Каждый бойлер имеет автоматические узлы, которые выключают и включают температуру в заданных пределах: верхнем и нижнем. Правильная настройка в соответствии с запросами обеспечит экономичность.

Установка как можно ближе к точке потребления, то есть к крану горячей воды, что позволяет жидкости выходить быстрее и не греть лишние метры труб.

Способ сделать бойлер экономичным. Необходимость включения-выключения

Пару слов о том, как сделать бойлер экономным. Для семьи из 2-х человек достаточно нагревателя на 50 л. Автоматика настраивается на верхний предел 70о С и нижний – 50о С. Устройство во время простоя будет включаться каждые несколько часов на 10-15 минут. В результате, потребление составит 1-2 кВт за 24 часа, в месяц 40-60 кВт.

Нужно ли выключать бойлер? Такие устройства оснащаются терморегулятором и при сбоях в сети автоматически отключаются. Если выключать водонагреватель время от времени возрастет потребление электроэнергии.

Это связано с тем, что для разогрева установке потребуется гораздо больше ресурсов. Включенный бойлер просто поддерживает тепло, как по принципу термоса. Простые физические законы – чем больше разница показателей температуры, тем быстрее охладится вода в установке.

Чем меньше – тем медленнее.   Устройство непосредственно работает в режиме включения-отключения нагрева воды. То есть, когда температура достигает заданного значения, то прибор перестает функционировать. По истечении времени, температура воды падает.

Бойлер работает по циклической схеме, так как оснащается датчиком и регулятором.  

Единственное, что нужно – отключать, когда уезжаешь на длительный период в целях безопасности. К тому же постоянное отсоединение от сети существенно снижает срок эксплуатации. Следовательно, выгоднее – когда устройство работает от сети постоянно, что одновременно положительно сказывается на долговечности техники.

Что имеем в итоге?

Несмотря на то, что технический прогресс идет космическими шагами, но все-таки отключение горячей воды происходит регулярно. Следовательно, обойтись без бойлера просто невозможно. Такие установки обеспечивают комфорт в любое время, гарантируя быстрый и качественный нагрев.

Приобретение бойлера – целесообразное решение, но только зная все тонкости и нюансы, гарантирован длительный период эксплуатации техники и бесперебойность функционирования агрегатов.

Источник: https://www.moyo.ua/news/chto_vazhno_znat_o_boyilerah_to_chto_dlya_mnogih_bylo_tayinoyi.html

Принцип работы накопительного электрического водонагревателя – как работает и из чего состотит

Принцип действия бойлера для нагрева воды

Несмотря на кажущуюся простоту водонагревателя накопительного типа, в его конструкции используется множество оригинальных технических решений, позволяющих устройству надежно и эффективно функционировать.

Вместе с тем бойлер работает на очень простом физическом законе, согласно с которым слои с разной температурой имеют различную плотность и не смешиваются между собой.

Рассмотрим принцип работы накопительного водонагревателя подробнее, чтобы понять, как законы физики помогают повысить комфорт в нашем доме.[contents h2 h3]

Конструкция водонагревателя

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

Кожух и внутренний бак

Водонагреватель накопительного типа состоит из пластикового или стального корпуса (кожуха), внутри которого установлен стальной бак для воды.

Пространство между кожухом и внутренней емкостью заполнено теплоизоляционным материалом, в качестве которого чаще всего используется вспененный полиуретан.

Такая технология позволяет устройству сохранять температуру воды в течение длительного времени.

Сегодня на рынке представлены приборы самого разного размера и формы

Внутренний бак во избежание коррозии покрывают специальным стеклофарфоровым покрытием.

Такой защитный слой имеет схожий со сталью температурный коэффициент расширения, поэтому не растрескивается и не отслаивается при перепадах температур внутри емкости.

Кроме того, гладкая поверхность бака защищает внутреннюю часть от образования накипи и скапливания грязи.

Некоторые модели водонагревателей оснащаются емкостями из нержавеющей стали либо имеют титановое покрытие. Это позволяет увеличить срок службы устройств, но значительно повышает их стоимость.

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

Электрические компоненты

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

ТЭН и анод, смонтированные на фланце

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

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

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

Группа безопасности

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

Один из вариантов исполнения группы безопасности

Эксплуатация водонагревателя без такого клапана запрещена, так как при выходе из строя терморегулятора критическое повышение давления может привести к взрыву.

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

Как работает и действует водонагреватель

Как уже говорилось ранее, принцип действия бойлеров накопительного типа основан на перемещении более горячего водяного слоя вверх, в то время как холодная вода имеет более высокую плотность и занимает нижнюю часть бака.

Во время первичного включения водонагревателя ТЭН подогревает жидкость до температуры, при которой контакты термостата размыкают электрическую цепь. Инверсии нагретой воды в подающую магистраль препятствует обратный клапан, поток жидкости через который возможен только в одну сторону.

Составные части накопительного водонагревателя

При открывании расходного крана на мойке или в ванной верхний слой горячей воды начинает поступать к потребителям через «горячий» патрубок. Соответственно давление внутри бака начинает падать, поэтому холодная вода из водопровода устремляется внутрь емкости.

Смешиванию нагретой жидкости холодным водяным потоком препятствует установленный на входном патрубке рассекатель, распределяющий струю с одновременным снижением ее скорости.

Таким образом, холодная вода распределяется в нижней части прибора, именно там, где установлен ТЭН. При снижении температуры контакты терморегулятора замыкаются, и нагреватель вновь подключается к электрической сети.

Именно так работает электрический бойлер в штатном режиме.

В случае использования в конструкции водонагревателя нескольких ТЭНов, при резком снижении температуры внутри бака вследствие большого водоразбора, в работу включаются все нагреватели. Именно поэтому такие бойлеры обладают повышенной производительностью.

Если же температура воды снижается медленно (вследствие естественного остывания), то при достижении порогового значения температуры автоматика включает только один электронагреватель.

Такой алгоритм работы существенно снижает время, необходимое для приготовления очередной порции горячей воды, а также способствует более высокой экономичности изделия.

Критическое повышение давления внутри бойлера (как правило, более 6-7 атмосфер), связанное с повышенным давлением в магистральном водопроводе или выходом из строя термостата, вызывает срабатывание предохранительного клапана, жесткость пружины которого рассчитана на номинальную величину.

В этом случае произойдет «разгерметизация» трубопровода горячего водоснабжения и часть воды или пара будет удалена в канализацию посредством шланга, установленного на патрубок защитного клапана.

При снижении давления до номинального уровня тарелка предохранительного клапана будет прижата к его седлу с помощью рабочей пружины и герметичность «горячей» магистрали будет восстановлена.

Подробное видео о принципах работы накопительного водонагревателя смотрите ниже:

При установке накопительного электрического водонагревателя важно придерживаться всех требований производителя. Только в таком случае можно рассчитывать на эффективную, надежную, а главное, безопасную работу прибора.

Источник: https://all-for-teplo.ru/vodonagrevateli/princip-raboty-nakopitelnyogo-electr-boilera.html

Дача и цветы
Добавить комментарий