Бойлер в разрезе строение

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

Устройство и принцип работы бойлера

• Что такое бойлер?
• Устройство в зависимости от вида
  • Прямого нагрева
  • Косвенного нагрева
  • Комбинированные
• Устройство в зависимости от типа энергии
  • Электрические
  • Газовые
  Решая проблему наличия горячей воды в дачном или частном доме либо в городской квартире, очень часто останавливаются на покупке бойлера. Чтобы подобрать подходящий вариант такой техники, следует понимать, как устроен бойлер и по какому принципу он функционирует.

  • Через трубу 1, осуществляется подача во внутренний бак холодной санитарной воды.
  • Патрубки 2 и 4 подключены к системе отопления – по ним циркулирует котловая горячая вода.
  • Внутренний бак (3) изготавливается из нержавейки.
  • Через патрубок 5 идет забор согретой воды для бытового потребления.

  Бойлеры прямого нагрева

  В таких системах передача тепловой энергии идет непосредственно на на греваемую для дальнейшего бытового использования воду. Они могут быть электрическими или газовыми.

  Электрический бойлер прямого нагрева

  Компоновка, расположение, размещение входных и выходных патрубков , система контроля и автоматики от производителя к производителю может существенно различаться, однако принципиальная схема – едина. На рисунке приведен ее общий упрощенный вид:

  Электрический бойлер прямого нагрева — схема

  • Вся конструкция собрана в металлическом корпусе (1), имеющем то или иное внешнее декоративное исполнение. Внутри расположен бак для воды (2), а пространство между ним и внешним корпусом заполнено термоизоляционным материалом (3), чаще всего – пенополиуретаном.
  • Подача холодной воды осуществляется через заборный патрубок (4), на который ставится обратный клапан и предохранительный клапан, срабатывающий при превышении давления внутри бойлера. Труба подачи (10) обычно, во избежание образования турбулентных потоков воды, оснащается сетчатым распылителем.
  • Через шнур питания (5) на на гревательный элемент — ТЭН (9) подается переменный ток. Устройство обязательно снабжается системой контроля температуры и терморегулятором, позволяющим выставить требуемый уровень нагрева воды и производить автоматическое отключение подачи электропитания при достижении необходимой температуры.
  • Патрубок (6) подключается к системе горячего водоснабжения — через него подогретая вода через трубку (8) из верхней части бойлера поступает на точки потребления. Необходимое давление поддерживается постоянно открытой подачей холодной воды – она пополняет бак по мере расхода, и он всегда остается наполненным.
  • Воздушный клапан (7) служит для стравливания воздуха при первоначальном заполнении бойлера водой – он не дает образоваться воздушной подушке.
  Чтобы в баке с водой не возникало гальванической коррозии, в нем располагают анод, выполненный из магния. Его электропотенциал меньше, чем у корпуса бака или поверхности нагревательного элемента, поэтому разрушительные процессы коррозии будут воздействовать именно на него. Периодически, по мере коррозии и зарастания, анод заменяют на новый.Подобная схема проста, и является наиболее распространенной среди бытовых бойлеров. Подобные устройства, как правило, недороги, что обуславливает их популярность у потребителей. Главный недостаток – ТЭН работает непосредственно в нагреваемой проточной воде, что ведет к достаточно быстрому его зарастанию растворенными в ней минеральными отложениями.

  Газовый бойлер прямого нагрева

  Газовый бойлер достаточно прост по принципу своего действия и имеет следующее общую компоновку:

  Газовый накопительный водонагреватель

  • В металлическом корпусе (чаще всего – из нержавеющей стали), имеющем надежную термоизоляцию, расположен бак для воды.
  • Через патрубок (1) в нижнюю часть емкости подается холодная вода. В верхней части бака вварен патрубок для забора подогретой воды с последующей ее раздачей на точки потребления.
  • Газовая горелка находится под донной частью емкости (4), ее закрывает от воды полукруглая панель, играющая роль теплообменника.
  • Вторым теплообменником является труба для отвода продуктов сгорания – она проходит через емкость с водой. Отвод газов производится через обычный дымоход или систему коаксиального типа (в зависимости от модели бойлера – с открытой или закрытой камерой сгорания).
  • Магниевый анод (5) служит для сбора накипи – его необходимо регулярно менять, по мере зарастания.
  • Бойлер обязательно снабжен системой автоматического контроля – термостатом (3), для отслеживания уровня температуры, клапаном для перекрытия подачи газа при достижении установленного уровня нагрева воды, устройством пьезорозжига – для автоматического запуска газовых горелок при остывании жидкости по мере ее расхода.
  Бойлер, работающий на газе, имеет высокую производительность, он значительно экономичнее электрического. Однако есть у него и существенные недостатки – он требует обязательного дымохода, и его установка сопряжена с процессом согласования проекта с контролирующими органами технадзора. Кроме того, такие бойлеры прямого нагрева – намного дороже электрических.

  Починка нагревателя для воды с накопительным эффектом не самая трудоемкая, потому что в нем отсутствуют движущиеся части. Но и его можно с успехом избежать, если обеспечивать нагревателю качественное и регулярное техническое обслуживание. За счет этого есть возможность ощутимо увеличивать срок эксплуатации бака и ТЭНа. Магниевый анод нужно менять каждый год. Обеспечением технического обслуживания обязательно должен быть заниматься официальный центр от фирмы-изготовителя, устройство которого вы купили.

  Подробности

  Устройство нагревателя для воды

  Итак, теперь мы установили, что принцип действия накопительного водонагревателя заключается в том, что для начала воде передается тепловая энергия, которая приводит к ее нагреванию, а в будущем поток тепла будет снижаться и останется на уровне, которого вполне достаточно для поддержания нужного уровня температуры. В проточных устройствах вода будет нагреваться при прохождении через элементы нагревания. По этой причине на выходе она будет иметь куда меньшую температуру, нежели у накопительного, хотя, нагревание до нее будет происходить крайне быстро.

  Схема устройства накопительного водонагревателя такова:
  • Емкость, которая будет наполняться водой из водопроводной системы под большим давлением. Ее габариты бывают разными, от 10 до 100 литров.
  • Внешний тип корпуса, под которым есть толстый слой тепловой изоляции.
  • Электрический элемент для нагревания (то есть ТЭН) или анод магниевого типа. В таком случае, у газового устройства это газовая горелка и дымоходные трубы. Это является «сердцем» устройства, которое и будет обеспечивать нагревание в баке воды.
  • Патрубок для подачи холодной воды из системы и патрубок для того, чтобы горячая вода выходила из прибора. Он часто снабжен клапаном для предохранения, который открывается при превышении в водонагревателе давления.
  • Блок управления электронного типа, который будет получать сигналы от термических датчиков и регулирует работу устройства в целом. На нем есть кнопки для ручного выставления нагревательных параметров, среди которых есть скорость нагревания воды и максимальный уровень температуры.
  Принцип действия водонагревателя накопительного типа основан на строении термоса. Огромный бак с разогретой до высокой температуры водой облачен коконом из теплоизоляционного материала, который способен обеспечивать минимальные потери градусов. В результате остывание будет происходит крайне медленно. Полный бак способен остыть до комнатной температуры после того, как выключится прибор лишь спустя 2-3 суток. Это дает возможность пользоваться горячей водой даже в том случае, когда отключается электрическая энергия.При остывании воды до определенного уровня температуры, ТЭНы включаются, и она снова нагревается. Чтобы горячая вода не была смешана с холодной, а температура быстро не понижалась, в устройстве накопительного типа всегда предусмотрено следующее – прохладная вода, которая поступает в бак снизу, начинает вытеснять горячую воду. Забор из емкости прохладной воды происходит наоборот, сверху. Таким образом, будет гарантирована однородность температуры воды, которая начинает поступать в кран из устройства для нагревания воды.

  Эксплуатационные правила для водонагревателя

  Так как электрические устройства для нагревания воды распространены намного шире, мы рассмотрим подробнее именно их. Естественно, что любой тип оборудования нуждается в бережливом отношении. Не будет исключением и накопительный нагреватель воды. Принцип действия такого устройства заключается в том, что не следует заставлять его работать постоянно на всю мощность. Это способно привести к весьма скорому выходу ТЭНа из строя, или срабатывании защитного реле, для подключения которого потребуется вызывать мастеров. Оптимальном температурой будет +60 градусов. Для ее получения требуется пользоваться всеми ТЭНами. Это не так сильно увеличивает расход электрической энергии, но делает их износ более равномерным.

  Большая часть моделей отключается в автоматическом режиме при нагревании до 85%, а подключение будет происходить лишь после ее определенного остывания, если не срабатывает защита. По ночам же действует льготный тариф на применение электрической энергии, что дает возможность экономить деньги при оптимальном подборе нагревательного режима. Днем же устройство можно отключать. Все равно вода в нем не будет остывать до самого вечера. Нагрев воды, который будет осуществлен по схеме накопительного водонагревателя, будет стоить уже в 2 раза дешевле. Определенные модели (из более современных) уже имеют функцию экономичного нагревания. Ее суть заключается в том, что вода будет нагреваться в ночное время, а в дневное лишь происходит поддержание ее температуры на минимальном допускаемом уровне, а именно +55 градусов.

  Чтобы рабочий процесс устройства был более безопасным, требуется несколько обычных элементов – это обычное заземление. Также это защитный редуктор, который требуется для компенсирования повышенного уровня давления в водопроводной сети. Еще это предохранительный клапан, который защищает водонагреватель от очень высокого давления внутри. Также при необходимости он может сливать воду. Кроме того, обратный клапан, который блокирует выход воды из бака, если ее подача вдруг прекратится – это требуется для того, чтобы не выходили из строя ТЭНы. Три перечисленных последних элементов называются производителем «группой безопасности» и они не всегда идут в комплекте с главным прибором. Часто их требуется покупать отдельно. Бывает такое, что определенные изготовители собирают все три комплекта в один блок, что дает возможность осуществить более удобную установку. Скорость прогревания воды в приборе напрямую зависит от мощности устройства, как и уровень потребления электроэнергии.Также, как выбирать устройство в зависимости от числа членов семьи. Если вы применяете воду из нагревателя воды накопительного типа, то следует учесть такие важные моменты:
  1. Если в баке застаивается вода, для пищи ее применять ни в коем случае недопустимо. Это крайне опасно, когда температуры воды падала до того уровня, когда в ней могли зародиться и начать размножение разные бактерии болезнетворного типа.
  2. Если ваше устройство накопительного типа для нагревания воды установлено за пределами города, и вы применяете простую воду из скважины, то хотя бы 1 раз в месяц, требуется нагревать воду до максимальной отметки температуры для дезинфекции и профилактики.
  3. Крайне важно состояние поверхности бака внутри. При наличие достаточного финансирования лучше выбирать модель, которая имеет специальное покрытие, к примеру, из стеклофарфора. Оно обеспечивает чистоту воды внутри бака, вне зависимости от времени нахождения.
  4. Если вы уезжаете на длительный срок, а устройство не будет эксплуатироваться какое-то время, воду требуется обязательно сливать. Это крайне важно, если вы уезжаете не на пару недель, а на всю зиму, потому что замерзание воды внутри бака ни к чему хорошему не приводит. Это лишь выводить прибор из строя в полной мере, и он уже не будет подлежать ремонту.
  Поговорим как раз о ремонтных работах.

  Эта проблема полностью решена в бойлерах с сухими ТЭНами. Что это такое?

  Подключение к водопроводу

  Как своими руками подключить водонагреватель к системе водоснабжения?

  Проточный безнапорный

  Входной патрубок подключается к водопроводу после водоразборного крана, выходной — к штатному изливу или душу. Если водонагреватель используется в качестве временного решения (например, на время летних плановых отключений ГВС для ремонта теплотрасс), его можно подключить к шлангу душа смесителя вместо лейки и регулировать напор краном холодной воды.

  Стационарное подключение проточного нагревателя к водопроводу в моей мансарде. На борт ванны установлен водоразборный кран с керамической кранбуксой. Вход прибора соединяется с ним через переходник ДУ20-ДУ15 и гибкую подводку.

  Проточный напорный

  Подключается между подводками ГВС и ХВС. Какая-либо дополнительная арматура не нужна.

  Atmor In-Line подключен между подводками холодного и горячего водоснабжения.

  Накопительный

  Бойлер тоже монтируется между водопроводами холодной и горячей воды, но ему, в отличие от проточника, нужна обвязка. Прибор комплектуется:
  1. Шаровыми кранами на входе и выходе. Они позволят вам отключить бойлер для чистки или замены анода, не перекрывая холодную воду на весь дом или квартиру;
  2. Обратным клапаном. Он не даст воде из бака вылиться в сброшенную для ремонта магистраль водоснабжения;
  3. Предохранительным клапаном, сбрасывающим избыток воды в дренаж при опасном увеличении давления. Вода расширяется при нагреве, и сопутствующий рост давления может привести к повреждению бака и подводок водоснабжения.

  Схема подключения накопительного водонагревателя к водопроводу.

  Обратный и предохранительный клапаны обычно объединяются в одном корпусе и называются группой безопасности бойлера.

  Группа безопасности накопительного нагревателя: предохранительный и обратный клапаны объединяются в одном корпусе.