Как работает бойлер косвенного нагрева воды? (видео)

Бойлер – это прибор с ёмкостью внутри, в которой постоянно находится и поддерживается вода установленной температуры. В нет присутствуют терморегулятор и магниевый анод. Для нагрева используют тепловой электрический нагреватель (ТЭН).

Особенности водонагревателя

Электрические накопительные водонагреватели обладают рядом достоинств. Однако к недостатку следует отнести их достаточно большие размеры, в результате чего они занимают много места. Именно поэтому производителями и были изобретены горизонтальные водонагреватели. Главное их отличие — это вытянутость по горизонтали. Благодаря этому устройство можно расположить под потолком. Стоит отметить, что многие современные модели можно устанавливать и по горизонтали, и по вертикали.

Электрический накопительный водонагреватель Рекомендуем ознакомиться

  • Как установить предохранительный клапан для бойлера
  • Как правильно включить бойлер?
  • Правильная установка водонагревателя своими руками
Особенности водонагревателя

Горизонтальный водонагреватель представляет собой емкость, внутри которой установлен один или несколько ТЭНов. Бойлеры изготавливаются из стали, покрытой специальным защитным слоем. ТЭНы осуществляют нагрев воды. От их количества и мощности зависит скорость обогрева воды. Как правило, емкость имеет теплоизоляционный слой, что позволяет дольше сохранять тепло.

Еще одна особенность горизонтальных водонагревателей — это большая зона смешивания горячей и холодной воды. Поэтому часто вода, поступающая из устройства, теплая, а не горячая. Однако так было в старых моделях. В современном оборудовании данная проблема решена за счет особого бокового размещения нагревательных элементов.

Бойлеры электрические – принцип работы, виды, видео

Жить без горячей воды плохо. Поэтому если дом не обеспечивается централизованно горячим водоснабжением, приходится устанавливать водонагреватель.

Если жилье не оборудовано отоплением от котельной, ТЭЦ или подключение к сетям аппарата для подогрева воды невозможно по различным причинам используют бойлеры электрические (хотя такое название не вполне корректно оно уже прижилось, по правилам это просто водонагреватели). Рассмотрим подробнее принципы работы бойлеров, и их разновидности.

Как работает электрический бойлер для нагрева воды?

При прохождении тока через проводник обладающий сопротивлением, согласно закону Джоуля – Ленца он нагревается (вот формула определяющая соотношение параметров значений тепловой энергии и электрического тока согласно ему — Q=R*I2, здесь Q — тепловая энергия, R – сопротивление, I – ток). Располагая проводник в воде, выделяющееся тепло передается ей.

Совет

Следует отметить, все электрические бойлеры оборудуются системами контроля над температурой, они могут быть собраны как по простейшей схеме с помощью биметаллических выключателей, или быть более сложными вплоть до применения микропроцессоров.

Бойлеры электрические – принцип работы, виды, видео

Также почти все нагреватели, а особенно накопительные имеют системы защиты от чрезмерного давления, чаще всего это предохранительные клапана.

Классификация

Различают две разновидности электрических бойлеров для нагрева воды:

  1. Прямоточный бойлер, вода нагревается, проходя через теплообменники, обладающие большой площадью. Такие аппараты более компактны и подают тепло сразу после включения в сеть. Однако они имеют большую удельную электрическую мощность и во многих случаях требовательны к подходящей к ним проводке и защитным устройствам.
  2. Накопительный — здесь используются нагреватели меньшей мощности (следовательно, потребляющие меньший ток). Нагрев воды происходит не в проходящем потоке, а в емкости (которая обязательно снабжается теплоизоляцией). Преимущество такого устройства не только в меньшем токе который проходит через электронагреватели, но и в том что они легко справляются с пиковыми (например утром когда вся семья принимает душ и умывается) расходами воды. Также при широко внедряющейся дифференцированной оплате за электроэнергию (в ночные часы киловатт стоит меньше), использование их оправдано по экономическим причинам — вода может нагреваться, когда электросчетчик считает по минимальному тарифу (в ночное время). К минусам накопительных электрических бойлеров можно отнести их значительные габариты. Если вам нужен такой нагреватель, обязательно разберитесь с логикой работы его систем управления. От этого, а также от качества тепловой изоляции его корпуса зависит — сколько потребляет электроэнергии бойлер.

Типы бойлеров для нагрева воды

Чтобы понять, как работает бойлер, необходимо разобраться, какие бывают водонагреватели и в чем заключаются их отличия.

Независимо от производителя существует несколько типов устройств для автономного нагрева воды:

  1. Электрические накопительные нагреватели.
  2. Бойлеры косвенного нагрева.
  3. Электрические проточные.
  4. Газовые.

Выбор водонагревателя осуществляется исходя из личных предпочтений владельца помещения. При выборе следует учитывать особенности конструкции бойлера и тип доступного источника тепла.

Читайте также:  Печи длительного горения для дома и дачи

Разновидности бойлеров и их особенности

Различают устройства прямого или косвенного нагрева.

Бойлеры прямого нагрева представляют собой приборы с баком для воды, нагревательный элемент располагается или непосредственно в самом баке, или под ним. В них используют ТЭНы или газовые горелки. Приборы такого типа широко применяются в многоквартирных домах в период отключения горячего водоснабжения в летнее время.

Разновидности бойлеров и их особенности

Электрические, в свою очередь, бывают с использованием сухого ТЭНа (сам нагревательный элемент не контактирует с водой, он находится в специальной колбе) или мокрого (погружённый ТЭН ). Устройства с сухим ТЭНом стоят дороже, зато и работают в 3–4 раза дольше.

Бойлеры косвенного нагрева нагревают воду за счёт применения теплообменника. Вода подаётся из отопительного котла по трубопроводу. В роли теплообменника чаще всего используется змеевик, чем больше в нём витков, тем быстрее происходит нагрев. Устройства такого типа нашли применение в частных домах и помещениях, не имеющих центрального отопления.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Разновидности бойлеров и их особенности

Битермические

Конструктивной особенностью данной группы приборов является наличие сразу двух контуров: горячего водоснабжения и отопления. Такие агрегаты используются в котлах Linea Isy (Bongioanni), Immergas Star kW (Immergas) и Hermann Habitat 2 (Hermann). Если говорить непосредственно о строении модели, то отметим, что она представлена так называемой «трубой в трубе» (коаксиальной). Кроме этого, присутствуют медные пластины, которые расположены на поверхности прибора.

Отличия

Наружная труба предназначена для циркуляции теплоносителя в системе отопления, тогда как внутренняя – для движения санитарной воды. В отопительном режиме функционирования сгораемые газы выделяют тепло, которое доставляется прямо к теплоносителю. Если же теплообменник функционирует в режиме горячего водоснабжения, то тепло сначала передается теплоносителю, после чего оно достается контуру.

Если используется битермический теплообменник для отопления дома, то отпадает необходимость в установке таких гидравлических отопительных агрегатах, как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.

Это самым положительным образом сказывается на цене котла, к тому же существенно увеличивается надежность функционирования устройства.

Недостатки

Однако без некоторых недостатков также не обошлось. К примеру, несколько ограничена передача тепловой энергии в режиме ГСВ, что, соответственно, ведет к уменьшению объемов приготовляемой нагретой воды, если сравнивать с остальными разновидностями теплообменников для отопления. Еще одно ограничение – специалисты не советуют эксплуатировать данное устройство в тех регионах, где вода отличается повышенным содержанием жестких солей в своем составе. Причиной является более интенсивное и ускоренное отложение солей из-за достаточно чувствительного перепада температур в режиме горячего водоснабжения и отопления.

Также стоит отметить, что некоторые теплообменники отличаются увеличенной емкостью. Установка таких котлов ведется в отопительных котлах самого высокого класса — Eura (Hermann). Своим внешним видом они больше всего напоминают 6-8-литровый бойлер для отопления, который оборудован специальным медным змеевиком, расположенным по всему объему агрегата. Такие теплообменники получили название мини-бойлеров. По змеевику проходит контур теплоносителя, а через стенки – контур горячего водоснабжения.

Монтаж проточного водонагревателя

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

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

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

Подключение проточного нагревателя воды

Монтаж выполняется в такой последовательности:

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

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

Читайте также:  Какую печь лучше выбрать для дровяного отопления дома

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

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Бойлер в системе отопления

После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему. Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу. Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

  • Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
  • Большой объем емкости. если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
  • Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Установка накопительного бака отопления

Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

  1. После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения.
  2. Выполнить подключение к отоплению. Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление.
  3. Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется.
  4. Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

Условия правильной эксплуатации бойлера

Накипь на ТЭНе бойлера

Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

  • Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
  • Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
  • Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

Несложная конструкция газового бойлера

Управление бойлера осуществляется за счет датчика температуры и термостата. Они отвечают за фиксацию определенного уровня температуры воды, и как только нагрев достигает нужной отметки, происходит автоматическое отключение системы. Газовые бойлеры снабжены группой безопасности или, другими словами, специальным предохранительным клапаном, который сбрасывает слишком высокое давление. Таким образом, предотвращается взрыв изделия и тому подобные последствия. Для исключения образования накипи на изделии, в него также устанавливается магниевый анод, который с течением времени нужно менять, так как происходит его разрушение за счет воздействия солей в жесткой воде.

Читайте также:  Как сделать фундамент под печь в бане своими руками

Бойлеры могут быть различного вида, типа, формы и даже способа установки, но вот требования к их покупке в среднем одинаковые, так как нужно:

  • Осмотреть корпус на целостность;
  • Обратить внимание на наличие сертификатов на соответствие ГОСТ;
  • Покупать изделия только в специализированных точках продаж;
  • Обязательно уточнять условия гарантии.

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.

Особенности монтажа

Решая, как установить и подсоединить к водопроводу водонагревательный бойлер, учитывают следующие рекомендации:

  • По правилам установки водонагревателей, трубы горячей воды должны поступать к сантехническим приборам в тепловой изоляции с толщиной оболочки не менее 20 мм, коэффициент ее теплопроводности не должен превышать показатель в 0,035 Вт/м2. Выполнение данного условия снижает теплопотери в магистрали, экономит электроэнергию и соответственно финансовые средства потребителя.
  • Так же желательно присутствие изоляции и на металлических трубах из стали, нержавейки или меди в линии холодного водоснабжения (ХВС). Основное назначение теплоизоляции на трубопроводе подачи холодной воды — препятствие образованию конденсата, вызывающего появление плесени и грибка, коррозии.

Рис. 14 Подключение бойлера к водопроводу в индивидуальном доме

  • Распространенная неисправность многих бойлеров — утечка воды через боковой штуцер предохранительного спускного клапана, вызванная высоким давлением в водопроводной магистрали (встречается на первых этажах многоквартирных высотных домов). Обычно воду отводят в канализацию при помощи гибкой подводки, закрепленной на боковом штуцере, что не всегда удобно. Один из вариантов избежать монтажа мешающего шланга — установка на бройлер расширительного бака, компенсирующего перепады давления.
  • Как правило, расширительный бак ставят на бойлеры косвенного нагрева или резервуары значительной емкости с большим количеством воды, где небольшие температурные колебания вызывают существенное перепады давления.
  • При монтаже бойлеров следует подбирать кабель электропитания с термостойкой изоляцией, в электрической цепи обязательно наличие заземляющего контура. Система электропитания водонагревателя должна иметь устройство защитного отключения УЗО.
  • При эксплуатации мощных бойлеров энергопотреблением свыше 5 кВт, их запитывают трехжильным медным проводом большого сечения (2 — 2,5 мм2) от щитка, проводя отдельную электрическую линию, наиболее часто используемые марки электрокабеля — ВВГ 3х2,5-380, ППВ 3х2,5-380.
  • Для увеличения срока службы ТЭНов водонагревателей в системе водоснабжения устанавливают магнитный фильтр, препятствующий отложению солей металлов на поверхности нагревательного элемента.

Рис. 15 Подключение типового бойлера к электрической сети

Главное условие правильного подключения накопительного водонагревателя к водопроводу — установка в линию подачи холодной воды как можно ближе ко входному патрубку предохранительного клапана сброса давления, обеспечивающего безопасность пользования системой при возникновении аварийных ситуаций. В системах с бойлерами косвенного нагрева для компенсации чрезмерного давления нередко устанавливают типовую группу безопасности из трех приборов, в обвязке агрегатов большого объема используют расширительный бак.

Простота использования

Любой из водонагревателей, отличающихся по принципам вполне доступен для самостоятельного монтажа. После установки они, как правило не требуют постоянного технического обслуживания, за исключением регламентных работ и проверки безопасности.

При установке водонагревателей сначала проверьте рабочее давление в вашей системе водоснабжения и соотнесите его с паспортными данными водонагревателя. При несовпадении этих показателей вам, возможно придется устанавливать редуктор давления.

Специалисты считают, что в среднесрочной перспективе принципиальных изменений на рынке водонагревателей ждать не придется. Основные направления инженерной мысли будут стремиться к повышению энергоэффективности таких устройств. Которые получат более качественную теплоизоляцию баков и возможность аккумуляции тепло дольшей продолжительностью.

Автономное горячее водоснабжение частного дома и квартиры — один из самых актуальных бытовых вопросов современности. В зависимости от принципа работы водонагревателя они подразделяются на несколько типов. Среди них электрические агрегаты накопительного типа, аппараты косвенного нагрева, газовые модели, проточные варианты. Наиболее популярной модификацией считается накопительный бойлер. Рассмотрим его устройство, особенности функционирования, а также существующие аналоги и отзывы потребителей.