Емкостные накопительные водонагреватели косвенного нагрева

Виды водонагревателей
В жилых зданиях, в которых отсутствует централизованная система горячего водоснабжения, везде нужна подогретая вода, которая используется для бытовых целей. В связи с этим, сейчас все больше изобретаются и выпускаются различные типы моделей водонагревателей, которые по своему исполнению делятся на два вида: проточные и емкостные.

Назначение и устройство предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны — устройства прямого действия, работа которых зависит от движения рабочей среды. Конструкция изделия определяется его типом, но все они используются для защиты трубопровода от избыточного давления путем сброса излишков среды в атмосферу или дренажную систему. После того как показатели давления стабилизируются в заданном диапазоне, сброс прекращается.

Чертеж предохранительного клапана

Давление в трубопроводной системе может повышаться из-за внешних или внутренних причин:

  • Влияния наружных источников тепловой энергии.
  • Нарушения технологии использования подключенного оборудования, сбои в его работе.
  • Проблемы при монтаже системы.

  • Механическое повреждение труб и т. п.

Предохранительные клапаны предназначены для стабилизации давления в системе и необходимы на всех участках трубопроводов, где возможно возникновение аварии. Их используют при подключении бытового и промышленного оборудования, работающего с высоким давлением. Основная сфера применения — системы отопления, водо- и газоснабжения, подача сжатого воздуха.

Устройство и принцип работы автоматического проточного водонагревателя

Устройство современных проточных газовых водонагревателей: 1. Вытяжная труба 2. Теплообменник 3. Газовая горелка 4. Вентилятор (формирователь тяги) 5. Пульт управления 6. Датчик потока 7. Горячая вода к крану 8. Подвод газа 9. Подвод холодной воды 10. Холодная вода к крану.

К проточному автоматическому водонагревателю относится агрегат марки 18-А ВПГ, который предназначен для постоянного нагрева непрерывно поступающей воды. Данный тип можно использовать при одновременном подключении разных точек водоразбора. Это устройство может работать как от природного, так и от жидкого газа в баллонах. Газовый теплообменник 18-А ВПГ выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, поверхность которого покрашена белой эмалированной краской. Проточный водонагреватель состоит из таких частей, как:

  • запальная горелка;
  • главная горелка;
  • электромагнитный клапан;
  • теплообменник;
  • газогорелочный блок;
  • термоэлектрический градусник;
  • измерительный прибор преобразователя тяги;
  • пьезоэлектрический запальник.

Монтаж этих элементов выполнен в разъемном кожухе для свободного к ним доступа при осмотре или их ремонте, не снимая бойлера со стены. На лицевой части водонагревателя расположена ручка газового крана для регулировки газа, кнопка пьезоэлектрического запальника и электромагнитного крана для их включений. Сверху водонагревателя находится устройство для вывода отходящих газов в дымовую трубу, а в нижней части бойлера располагаются два штуцера, с помощью которых производится подключение агрегата к водопроводу и газопроводу.

Контроль над подачей газа на горелку осуществляется при помощи автоматики, которая служит для регулировки подачи энергоносителя. Если по каким-либо причинам вода не будет поступать в емкость водонагревателя, будет отсутствовать тяга в дымоходе или в запальнике погаснет пламя, то в этот момент автоматика при помощи отсекающего клапана прекратит подачу газа в топочную камеру бойлера, что поможет избежать аварийной ситуации.

Кроме того, принцип работы такого бойлера позволяет одновременное включение и выключение нескольких кранов горячей воды, например, и в кухне, и в ванной, так как температура воды за счет быстрого подогрева в водонагревателе при помощи автоматики поддерживается всегда заданной.

Экономайзеры

Экономайзером называется дополнительное устройство в конструкции карбюратора, с помощью которого смесь автоматически обогащается при полной нагрузке двигателя. В отличие от экономайзера системы холостого хода (ЭПХХ) эти устройства призваны не обеднять, а обогащать смесь при необходимости. Такая необходимость возникает, когда водитель до конца нажал на педаль акселератора, полностью открыв дроссельную заслонку, но главная дозирующая система карбюратора не способна обеспечить требуемый запас мощности двигателя.

Экономайзер, в противоположность своему названию (слово экономайзер происходит от английского «economize» — «сберегать»), служит для обогащения горючей смеси на мощностных режимах (при большом открытии дроссельной заслонки), обеспечивая тем самым соответствующий этим режимам состав смеси. Обычно экономайзер состоит из жиклера и клапана с автоматическим управлением, и его принцип работы заключается в открывании дополнительного канала для поступления топлива в смесительную камеру карбюратора при необходимости. Экономайзеры могут иметь механический или пневматический приводы.

Экономайзер с механическим приводом, показанный на Рис. 1, включает в себя клапан 3, шток 1 с приводом от дроссельной заслонки 5 и жиклер 4. При открытии дроссельной заслонки на 85…90% по углу поворота шток 1 экономайзера перемещается настолько, что под его действием открывается клапан 3. С открытием клапана 3 топливо помимо главного жиклера 2 начинает дополнительно подаваться к распылителю 6 через жиклер 4 экономайзера, благодаря чему обеспечивается необходимое при полных нагрузках обогащение смеси.

Один из недостатков экономайзеров с механическим приводом – включение при одном и том же положении дроссельной заслонки независимо от характера изменения мощности по углу поворота дроссельной заслонки на различных частотах вращения коленчатого вала. Хотя целесообразно включать экономайзер тем раньше, чем ниже частота вращения.

***

Такого недостатка нет у экономайзеров с пневматическим приводом и двумя смесительными камерами, схема которого показана на Рис. 2.

Экономайзер мембранного типа соединяется с поддроссельным пространством первичной камеры воздушным каналом 6. Жиклер 9 экономайзера устанавливается в топливном канале 10. Через шариковый клапан 8 соединяются внутренняя полость под мембраной и поплавковая камера карбюратора.

Читайте также:  Как правильно пользоваться заклепочником

При открытии дроссельной заслонки 5 на большой угол разрежение во впускном трубопроводе уменьшается и соответственно снижается его воздействие через канал 6 на мембрану 7. Тогда пружина, постоянно воздействующая на мембрану слева, прогибает ее вправо и открывает клапан 8. При этом дополнительное количество топлива через жиклер 9 по каналу 10 поступает в главную дозирующую систему, обогащая горючую смесь.

***

Эконостаты

Кроме экономайзеров обогащающим устройством на режиме полных нагрузок являются эконостаты, которые служат для дополнительного обогащения смеси. Необходимость установки эконостата вызвана возможным переобеднением смеси главной дозирующей системой при большом расходе воздуха на этих режимах.

Эконостат взаимодействует с вторичной смесительной камерой и вступает в работу на нагрузочных и скоростных режимах, близких к предельным, при полностью открытых дроссельных заслонках 5 и 1 (Рис. 2). При этом топливо поступает через жиклер 3, проходит трубку 11 и по каналу поступает к распылителю 12 эконостата, который размещен выше распылителя главной дозирующей системы.

***

Ускорительные насосы

Главная страница

  • Страничка абитуриента

Дистанционное образование

  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Специальности

  • Ветеринария
  • Механизация сельского хозяйства
  • Коммерция
  • Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

  • Инженерная графика
  • «Устройство автомобилей»
  • Карта раздела
  • Общее устройство автомобиля
  • Автомобильный двигатель
  • Трансмиссия автомобиля
  • Рулевое управление
  • Тормозная система
  • Подвеска
  • Колеса
  • Кузов
  • Электрооборудование автомобиля
  • Основы теории автомобиля
  • Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

Как выбрать водонагреватель косвенного нагрева

Комплектация и материалы водонагревателей косвенного нагрева могут отличаться, и это следует учитывать при выборе. Начать нужно с материалов. Главное, на что нужно смотреть – это из чего сделан бак. Он может быть из обычной стали или нержавейки. Последняя, естественно, лучше, но и стоит такое изделие дороже. От качества материала бака зависит срок службы изделия, поэтому данный критерий выбора один из определяющих.

Когда с материалами определились, вам нужно решить какую систему ГВС вы планируете монтировать. Если это будет циркуляционная ГВС, то в емкостном водонагревателе косвенного нагрева обязательно должен быть патрубок для рециркуляции. Основные элементы конструкции:

  • сам бак;
  • контур для теплоносителя (подключается к котлу);
  • термодатчик;
  • патрубки для подключения ГВС;
  • патрубок для подпитки из водопровода.

В качестве дополнительных опций может быть установлен электрический ТЭН. Это необязательный элемент, но все же лучше, когда он есть. Горячей водой вы пользуетесь круглый год, а отоплением нет. Кочегарить котел только ради подогрева воды нерезонно, значительно удобнее использовать электрический ТЭН.

ТЭНы бывают сухими и влажными. По опыту можем сказать, что сухой ТЭН лучше не брать. Он дороже и, несмотря на все старания производителей, тоже перегорает. Сухой ТЭН дешевый, поменять его можно самостоятельно, да и найти в продаже намного проще.

Последний, необязательный элемент комплектации – это встроенный теплообменник для альтернативных источников энергии. Воду в баке можно греть за счёт подключенных гелиосистем для отопления или тепловых насосов.

Когда все технические моменты улажены, остается только подобрать объем. По отзывам можно сказать, что для семьи из трех взрослых человек 100-литрового бака будет предостаточно. Но даже если взять резервуар побольше, то никаких неприятных моментов в процессе эксплуатации не возникнет. Единственное, что потребуется больше времени на первый нагрев. Потом вода будет подогреваться по мере использования. Если вы не открываете кран горячей воды, то она остается в баке и не остывает. Водонагреватель хорошо утеплен ППУ, поэтому теплопотери минимальны.

Как установить накопительный водонагреватель

Монтаж накопительных водонагревателей косвенного нагрева зависит от того, есть ли в вашем котле специальный контур для него. Если да, то все что потребуется – это подсоединить патрубки теплообменника, встроенного в бак, к нагревателю и вставить термодатчик резервуара в предназначенное для него место в котле.

Когда давление в системе отопления достигает критичного значения аварийный клапан сброса давления осуществляет выброс.

Эксплуатация электрических автономных систем отопления обходится дороже, а монтаж – дешевле.

Если же у вас обычный котел, то водонагреватель подключается к отоплению, как очередной радиатор. Главная проблема – это контроль температуры воды в баке. Поэтому он монтируется по принципу теплого пола – через смесительный узел. В этом качестве идеально подходит обычный трехходовой клапан, к которому подводится датчик температуры из бойлера. Естественно, нужно соблюдать элементарные правила: наличие запорной арматуры и установка разъемных соединений (американок).

Как работает косвенный нагреватель

В баке находится полая спираль. Внутри циркулирует теплоноситель, который распространяет тепло по системе. Его постоянное движение обеспечивает циркуляционный насос. Как только термометр отмечает достижение указанной температуры, насос автоматически отключается. Благодаря теплоизоляционному слою потери тепла во время отключения составляют всего 3-4 градуса в сутки.

К баку подключены патрубки ввода и вывода, через которые горячая вода идет в котел.

Схема работы:

Как работает косвенный нагреватель

На что обратить внимание при выборе:

  • Мощность. Она должна соответствовать параметрам отопительной системы. В противном случае система может не справить с нагрузкой или, наоборот, мощности будет недостаточно для нормального обогрева.
  • Размещение. Если отопительный котел размещен на полу, то и бойлер лучше выбирать напольный. В других случаях отдавайте предпочтение настенному.
Читайте также:  Газонокосилка электрическая: рейтинг, лучшие модели и советы по выбору

Специалисты рекомендуют приобретать бойлер и котел одной торговой марки. Тогда монтаж и подключение пройдут легко и слаженно.

  • Расход теплообменника. Значения указаны в документах к технике. В идеале показатель не должен превышать 40% от общего объема жидкости в баке.

Как сделать бойлер косвенного нагрева, читайте в отдельной публикации.

Преимущества и недостатки системы

По каким причинам стоит установить косвенный бойлер:

  • Обеспечивает большим количеством горячей воды.
  • Равномерный напор сразу в нескольких точках забора.
  • Низкая себестоимость нагрева, без затраты электроэнергии.
  • Возможность дополнительно включать газ, электричество по необходимости.
Как работает косвенный нагреватель

Недостатки:

  • Дорогая установка. Поскольку кроме бойлера нужно купить и подключить котел.
  • Пока происходит нагрев воды, температура в помещениях пойдет на спад.
  • Конструкция занимает много места, понадобится выделить отдельное помещение.

Поняв принцип работы техники, вы можете адекватно оценить рентабельность покупки. При выборе обратите внимание на технические характеристики и рассчитайте подходящую мощность.

Особенности конструкции экономайзеров

Специфика конструкции экономайзера котла во многом зависит от характеристик самого котла. Для безопасной работы оборудования в конструкцию экономайзеров котлов вносятся изменения и усовершенствования, дающие возможность максимально использовать возможности.

Прежде всего, это касается устройств кипящего и некипящего типов. При нагреве воды до высокой температуры во внутреннем объеме теплообменника образовывается водяной пар. В высокотемпературных установках количество водяного пара может достигать 20-24% от объема воды. Такой экономайзер котла оборудуется клапанами сброса пара, и устройствами контроля давления. Кипящие экономайзеры изготавливаются из стали, чугунное литье для такого оборудования не используется.

Особенности конструкции экономайзеров

Не кипящие устройства только прогревают воду перед подачей в котел, в них температура не повышается до критической, а пар выводится из системы.

Еще одним различием этих устройств выступает их назначение. Есть экономайзеры котлов паровые и водогрейные. Паровой экономайзер котла предназначен для прогрева воды до порога парообразования. Такой технологический прием используется в паровых котлах, где конечным продуктом выступает водяной пар высокого давления, а не вода. Водогрейный экономайзер котла отопления предназначен для предварительного прогрева воды. Это нужно для того чтобы нагреть воду и пройти «точку росы» еще до подачи ее в водогрейный котел.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа представляет собой резервуар, изготовленный из нержавеющей стали. Внутренние стенки ёмкости покрыты специальным материалом, который не только защищает поверхность водонагревателя от процессов коррозии, но и снижает концентрацию вредных бактерий и микроорганизмов.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Схема устройства бойлера косвенного типа с одноконтурным змеевиком

Особенности конструкции косвенного бойлера

В остальном бойлер простейшей конструкции состоит из следующих компонентов:

Особенности конструкции косвенного бойлера
  • теплообменник — спиралевидная труба или бак меньшего размера. В зависимости от объёмов бака может располагаться в его верхней и нижней части;
  • входной патрубок — штуцер в нижней части устройства для подвода трубы с холодной проточной водой;
  • выводной патрубок — штуцер для подсоединения трубы вывода горячей воды;
  • магниевый анод — дополнительная защита стенок бака от процессов коррозии;
  • внутренний термометр — прибор для измерения температуры нагрева воды;
  • термостат — устройство, препятствующее перегреву оборудования;
  • блок управления — поворотная ручка с делениями для установки температуры нагрева;
  • теплоизоляция — слой утепляющего материала, который помогает поддерживать заданную температуру нагретой воды;
  • выпускное отверстие — клапан для слива застоявшейся воды;
  • ревизия — отверстие большого диаметра, предназначенное для обслуживания, ремонта и модернизации бойлера.
Особенности конструкции косвенного бойлера

Конструкция новых моделей баков может несколько отличаться и иметь ряд доработок от производителей, но в целом любой бойлер косвенного типа состоит из перечисленных элементов.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Принцип работы бойлера

Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа является частью отопительной системы и подключается непосредственно к газовому, электрическому или твердотопливному котлу, который нагревает теплоноситель за счёт энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Особенности конструкции косвенного бойлера

Теплоноситель циркулирует по системе ГВС и проходит через теплообменник, находящийся в бойлере косвенного нагрева. За счёт отдачи тепловой энергии от горячего теплоносителя происходит нагрев холодной воды, которой заполнен резервуар устройства. Из него нагретая вода через выводное отверстие по трубе транспортируется в ванную комнату, на кухню и в другие помещения с сантехническим оборудованием.

Особенности конструкции косвенного бойлера
Особенности конструкции косвенного бойлера

Бойлер косвенного типа может работать с любыми видами котлов отопления

Особенности конструкции косвенного бойлера

При выключении обогревательного котла или его переходе в экономичный режим работы теплоноситель быстро остывает. Благодаря конструкции, предусматривающей утепление стенок бака уретановой пеной, вода в резервуаре остывает очень медленно. Это позволяет использовать весь объём тёплой воды ещё в течение нескольких часов.

Насосы

Нагнетающий насос подает масло в систему под давлением. При этом жидкость проходит через масляный фильтр. Насос чаще всего располагается чуть ниже масляного резервуара, что дает возможность обустроить необходимое давление. Кстати, за его регулировку в системе сухого картера отвечают перепускные и редукционные клапаны.

Откачивающий насос откачивает за перемещение масла, попавшего в поддон, обратно в масляный резервуар. Его производительность гораздо выше по сравнению с нагнетающим насосом. В конструкции предусмотрено несколько секций, в зависимости от особенностей мотора.

Если ДВС высокофорсированный, в каждом фрагменте картера находится по одной насосной секции. V-образные моторы тоже оснащены дополнительной секцией, необходимой для откачивания масла, поступающего к элементу газораспределения. Такой же системой оборудован двигатель с турбонаддувом для откачивания смазки, обрабатывающей турбонагнетатель.

И откачивающий, и нагнетающий насосы представлены шестеренным типом. Они находятся в одном корпусе, а также обладают общим приводом от коленвала. Немного реже встречаются системы с распредвалом. Привод может быть и ременным, и цепным.

Рекомендации по выбору

Качественные клапаны экстренного сброса редко стоят дешево, так как их делают из бронзы, латуни или нержавеющей стали. Главное, смотреть, чтобы было нормальное соотношение цены и качества.

Допускается подбор самого простого варианта, который мало стоит, но его проблематично регулярно проверять.

Повышает расходы, но улучшает показатель безопасности манометр, помогающий контролировать состояние оборудования.

Сделать малую систему обогрева автономной поможет сильфонный клапан.

Важно, чтобы основной механизм был достаточно надежным, но не очень упругим, а регулировка – удобной. Необходимо сразу проверить соответствие диаметра предохранителя и трубы, исходящей от котла, чтобы не пришлось менять деталь.

Если трубы с малым диаметром, то будет достаточно шарикового или тарельчатого оборудования. Гравитационный клапан монтируют только в горизонтальном положении, а основной затвор делают всегда лепесткового вида.

Нужно поставить несколько воздухоотводчиков, если используются бойлер, стояк. При водяном типе отопления в самую верхнюю точку ставят расширитель, который замещает несколько воздухоотводчиков. Но такой вариант усложняет обслуживание и занимает много места.

Регулирующую арматуру выбирают на основании того, какая степень комфорта ожидается, каков предположительный срок эксплуатации отопления. При настройке на минимальные параметры снижается уровень шума, а в ситуации с водяным обогревом предотвращается образование ржавчины. Арматурные элементы уменьшают нагрузку, повышают ресурсные значения циркуляционного насоса.

Когда теплоноситель – масло, или обогрев работает хорошо, ставят перепускной клапан, который работает постоянно, надежно обеспечивая требуемый уровень защиты.

Предохранительный сбросной клапан для котла оснащается особой числовой маркировкой с буквами атм, что обозначает, какое давление способно выдержать конкретное изделие, чтобы исправно работать.

Обычным заданным давлением для бытового предохранителя является отметка 3 атм. Предварительная нагрузка составляет всего 1,5 атм, а рабочее давление на максимальных температурах достигает 2,5 атм. Значит, при превышении обозначенных параметров ситуация становится аварийной, и должен сработать клапан.

У качественной продукции минимальный показатель прочности составляет 4 атм, его иногда превышают при ручной заливке отопительной жидкости.

Предохранительный регулирующий клапан стабилизирует работу всей системы на безопасном уровне.

Редукционная модель нормализует силу притока теплоносителя за счет корректировки внутреннего сечения входной части трубопровода.

Рычажно-грузовая вариация предполагает применение для крупных линий трубопровода с большим сечением, включает в себя золотник, который открывает перекрывающий вентиль. Механизм срабатывает, когда уровень давления превышает тяжесть грузиков, навешанных на рукоятку.

В замкнутых системах иногда устанавливается клапан давления, степень срабатывания которого настраивают вручную. С помощью регулируемой термоголовки и механического воздействия на нее выполнять настройку функционирования через сервопривод очень удобно.

Перепускное изделие уменьшает нагрузку от теплоносителя, стабилизирует функционал отопления. Устанавливается вместо сбросного крана: в обратном трубопроводе нагнетается температура, после этого лишняя часть жидкости возвращается обратно в общую магистраль. Теперь давление уже регулируется.

Деталь располагают за циркуляционным насосом, подсоединяют одновременно к подающему и обратному патрубку.

Преимущества и недостатки буферной емкости

Буферная емкость для котла

Читайте также:  Измельчитель веток садовый электрический

К основным преимуществам системы отопления с тепловым аккумулятором относятся:

  • максимально возможное увеличение КПД твердотопливного котла и всей системы при одновременной экономии энергоресурсов;
  • обеспечение защиты котла и другого оборудования от перегрева;
  • удобство пользования котлом, позволяющее осуществлять его загрузку в любое время;
  • автоматизация работы котла за счет применения датчиков температуры;
  • возможность подключения к ТА нескольких различных источников тепла (например, двух котлов различных типов), обеспечивая их объединение в один контур отопительной системы;
  • обеспечение стабильной температуры во всех комнатах дома;
  • возможность обеспечения дома ГВС без использования дополнительных водонагревающих устройств.

К недостаткам аккумуляторов тепла для системы отопления можно отнести:

  • повышенную инерционность системы (с момента розжига котла до выхода системы на рабочий режим проходит гораздо больше времени);
  • необходимость установки ТА вблизи отопительного котла, для чего в доме требуется отдельное помещение необходимой площади;
  • большие габариты и вес, обуславливающие сложность его транспортировки и монтажа;
  • достаточно высокую стоимость промышленно выпускаемых ТА (в некоторых случаях его цена, в зависимости от параметров, может превышать стоимость самого котла).

Интересное решение: теплоаккумулятор в интерьере дома.

В интерьере Установка 1-ый этаж Мансарда Подвал Сечение

Использование теплового аккумулятора экономически выгодно не только для твердотопливных котлов, но и для электрических или газовых систем обогрева.

В случае с электрокотлом. ТА включается на полную мощность ночью, когда тарифы на электроэнергию значительно ниже. Днем, когда котел отключен, обогрев помещений осуществляется за счет тепла, накопленного за ночь.

Для газовых котлов экономия достигается за счет попеременного использования самого котла и ТА. При этом газовая горелка включается гораздо реже, что обеспечивает меньший расход газа .

Нежелательна установка теплонакопителя в отопительных системах, где требуется быстрый и или кратковременный нагрев помещения, так как этому будет мешать повышенная инерционность системы.

3 comments

Вместо указанных в статье теплоаккумуляторов успешно можно использовать накопительные водонагреватели емкостью от 200 л, включенных параллельно. Теплоаккумуляторы подключаются к отопительному котлу после штатного нагрева дома и (или) угрозы перегрева котла. Это намного дешевле, чем предлагаемые варианты. К тому же ТЭНы водонагревателей могут быть использованы в перерыве работы котла, например, ночью. Это выгодно при многотарифном счетчике. Единственно, при использовании в качестве теплоносителя этилен или пропилен -гликоль из водонагревателей надо удалить магниевый стержень, установленный для смягчения воды. У меня такая система работает четыре года, позволяя даже зимой топить твердотопливный котел раз в сутки. При сильных морозах (от -27) дважды в сутки. Теплоаккумулятором служат три накопительных водонагревателя емкостью каждый 200 л. Каждый водонагреватель обошелся мне в 9700.