Как работает бойлер для воды. Как устроен электрический бойлер

Иногда случаются перебои с поступлением горячей воды. Чтобы обезопасить себя от этого, а также сэкономить на ее оплате приходится покупать бойлеры. Сейчас вы узнаете какие бывают типы водонагревателей, их конструктивные отличия, принцип работы, недостатки и преимущества. Также мы рассмотрим устройство бойлера.

Виды бойлеров

Бойлеры могут работать на газу, от электричества, от нескольких видов топлива (комбинированные), также существуют агрегаты косвенного типа. Различаются модели нагревателей по тому, каким образом они нагревают воду, по месту расположения в комнате, по способу устройства камеры сгорания.

Тип топлива

Электрические агрегаты отличаются от газовых тем, что вода в них нагревается установленным внутри ТЭНом, в то время как у вторых для этой цели служит горелка.

Наибольшее распространение в быту получило электрическое оборудование, несмотря на то, что имеет ряд минусов:

• меньшую мощность;
• большую продолжительность нагрева воды;
• более высокую стоимость источника энергии.

Распространение водонагревателей электрического типа в первую очередь связано с тем, что для монтажа газовых бойлеров нужно получать дополнительные разрешения, собирать пакет документов, монтировать дымоход и т.п.

Еще один вид нагревателей – устройство с косвенным нагревом, имеет свои отличия по сравнению с описанными выше моделями. Для подготовки воды в нем берется тепловая энергия от внешних источников, например, котлов или централизованной системы отопления. Поэтому установка бойлера косвенного нагрева желательна рядом с этими системами.

Комбинированные котлы прекрасно функционируют на нескольких видах топлива – электричестве, газу, брикетах. Отличие их от предыдущих в наличии собственного нагревательного элемента.

Способ нагрева

По способу нагрева бойлеры делятся на проточные и накопительные. В первом случае вода не скапливается внутри агрегата, а, значит, в нем отсутствует накопительный бачок. Она сразу нагревается и поступает в кран.

Во втором случае вода из системы водоснабжения всегда закачивается в одну из секций бака в тот момент, когда расходуется из другой. Объем резервуара накопительных бойлеров бывает и 80, и 240 и 320 литров. А это значит, что их актуально устанавливать в том случае, когда требуются большие объемы воды и наблюдаются периодические перепады с ее поступлением.

Место установки

В продаже есть бойлеры настенного или напольного исполнения.

Настенные модели имеют:

• компактные размеры;
• меньший объем бака (накопительные устройства);
• они дешевле.

Когда же вам требуется много воды (от 50 литров в сутки), лучше осуществить действия по монтажу напольного агрегата.

Они имеют:

• баки, объемом до 1000 литров;
• удобны в эксплуатации;
• бывают горизонтального или вертикального расположения.

Тип камеры

Газовый или комбинированный бойлер может иметь одну из двух камер сгорания – открытую или закрытую. В первом случае воздух для горения топлива поступает естественным образом из комнаты. Отработанные продукты при этом выбрасываются в дымоход на улицу.

Бойлеры с закрытой камерой сгорания во многом предпочтительнее. Воздух для горения поступает принудительно из улицы по коаксиальному дымоходу и также принудительно удаляются продукты горения.

Плюсы системы в том, что микроклимат в помещении остается нетронутым, в то время как в случае с открытой камерой сгорания зачастую ощущается нехватка кислорода в квартире и присутствует состояние удушья у некоторых жильцов.

Принцип работы и схема бойлеров

Устройство бойлера для нагрева воды не представляет ничего сложного. В зависимости от типа агрегата оно немного отличается.

Газовый бойлер

Основными элементами являются:

• корпус стальной с различными видами покрытия;
• слой термоизоляции, предотвращающий потери тепла;
• вытяжной колпак, который блокирует обратный поток продуктов сгорания;
• теплообменник;
• датчик расхода топлива;
• газовая горелка;
• система защиты для предотвращения поступления газа при неисправности;
• блок управления.

Принцип работы:

1. Бак имеет выходное и входное отверстие для горячей и холодной воды.
2. Под давлением, созданным в системе водоснабжения, вода поступает в бак бойлера и нагревается.
3. При заборе горячей воды, снизу в бак тут же поступает холодная и вновь нагревается до заданной температуры.

Электрический бойлер

Принцип работы и устройство водонагревателя электрического типа не сильно отличаются от газового.

Его основными элементами являются:

• корпус;
• трубки подачи горячей и холодной воды;
• слой теплоизоляции;
• регулируемый термостат;
• бак для воды;
• термометр;
• нагревательный элемент – ТЭН;
• клапаны – обратный и предохранительный.

Схема работы бойлера накопительного электрического типа

Аналогична той, что используется в газовом. Разница в том, что вода, поступающая внутрь бака, нагревается теном, который становится раскаленным, когда на него подается электрическая энергия. Если бака нет, теплоноситель нагревается моментально и сразу расходуется на нужды.

В целом устройство накопительного водонагревателя и устройство проточного водонагревателя отличается лишь наличием емкости.

Водонагреватель косвенного типа

Устройство бойлера косвенного нагрева выглядит следующим образом:

• корпус;
• накопительный бак;
• термометр;
• теплообменник;
• вход и выход для воды;
• нагревательный элемент;
• датчики контроля;
• насос;
• система автоматики;
• клапаны.

Бойлер косвенного нагрева работает следующим образом:

1. Из внешнего источника в теплообменник поступает теплоноситель.
2. Проходя по нему, он отдает тепло воде, которая находится в бойлере.
3. За циркуляцию отвечает насос, который автоматически приводится в действие системой.
4. Нагретая вода поступает на бытовые нужны при открытии крана.

Электрический бойлер комбинированный

Устройство термостата комбинированного типа отличается от косвенного тем, что дополнительно внутри него установлен ТЭН. Таким образом, теплоноситель внутри бака может нагреваться как собственным нагревательным элементом, так и от внешнего теплоносителя.

Принцип работы бойлера не отличается от представленного ранее.

Знание устройства бойлера помогут правильно и без проблем почистить любой водонагреватель самостоятельно .

Устройство электрического бойлера (видео)

Из каких деталей состоит устройство и что они из себя представляют можно увидеть после просмотра видео-ролика. Вам точно станет понятна внутренняя «начинка» всех водонагревателей.

Как уже стало понятно, существенных различий в устройстве и принципах работы водонагревателей не обнаружено. Отличаются они лишь по используемому топливу и исходя из этого, способу нагрева.

Вконтакте

Содержание:

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

Бак, в котором греют воду

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

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

Суть подогрева - теплообмен

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

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

Запас горячей воды - это хорошо

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

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

Почти как термос

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

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

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

Какой подогрев лучше

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

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

Электрический водонагреватель представляет собой устройство, используемое для каких-либо объектов, например, загородных домов. Жители многоэтажек также часто устанавливают автономные нагреватели воды, чтобы не зависеть от планового отключения централизованного горячего водоснабжения.

Устройство электрического водонагревателя

Электрический водонагреватель состоит из таких элементов, как:

• кронштейн для крепления устройства к стене,
• трубки для отбора горячей и подачи холодной воды,
• теплоизоляция,
• регулируемый термостат,
• внутренний резервуар,
• термометр,
• магниевый анод,
• корпус устройства,
• лампочка индикатора.

Принцип работы бойлера

Феномен накопительных водонагревателей в том, что их устройство достаточно простое и незамысловатое, однако они считаются одними из наиболее надежных и экономичных устройств. Работа водонагревателя основывается на двух основных его элементах: внутреннем баке и нагревательном элементе ().

Основной элемент любого водонагревателя – бак. Принцип работы водонагревателя очень напоминает принцип работы обыкновенного термоса с подогревом. Именно по этой причине на сегодняшний день при изготовлении баков для водонагревательных приборов особое внимание уделяют именно внутреннему их покрытию.

Чаще всего водонагревательные баки изготавливают из стали стабилизированной, которая отличается наибольшей устойчивостью к коррозийным процессам. Изнутри баки покрыты специальным покрытием из стеклофарфора. Этот материал, благодаря своей особенной кристаллической структуре, отличающейся химической нейтральностью, обладает целым рядом полезных свойств. Этим также объясняется тот факт, что обыкновенно работа водонагревателя вызывает частичное отслаивание покрытия бака, чего не наблюдается в баках со стеклофарфоровым покрытием. В таких баках, даже при длительной работе, вода постоянно остается кристально чистой.

Схема работы водонагревательного прибора

Внутри водонагревательного прибора располагаются специальные трубочки, отвечающие за подачу в него холодной и забор горячей воды. Вода в бак поступает снизу. Здесь она равномерно распределяется по всему объему бака, благодаря специально установленному рассекателю струи. Это способствует тому, что нагретая вода в баке теплыми массами постепенно вытесняется наверх, откуда и производится ее забор. В основном работа водонагревателя основывается на принципе не смешивания разных слоев жидкостей, благодаря чему в баке получается вода однородной температуры.

На стальном фланце обыкновенно монтируются следующие приспособления:

• ТЭН (нагревательный элемент) – нихромовая спираль, отделанная медным кожухом;
• термостат с двойной защитой , служащий для контроля температур;
• магниевый анод – приспособление, способное уменьшать коррозию внутреннего покрытия бака.

Данный фланец не является стационарным, он съемный, и его закрепляют на корпус водонагревателя отдельно.

Защита бойлера от перегрева

Кроме того, что работа водонагревателя предполагает наличие термостата для плавного регулирования температуры, этот прибор также может выполнять защитную функцию, защищая агрегат от нежелательных перегревов. Как только температура воды в баке доходит до опасной отметки, в термостате срабатывает специальное защитное устройство, которое экстренно отключает ТЭНы . Температурный режим выставляется потребителем самостоятельно. Как только температура нагретой в баке воды снижается на пару градусов, ТЭНы самостоятельно включаются и вновь возвращают температуру воды в баке до заданной отметки.

Как правильно выбрать модель

При выборе модели данного устройства необходимо обращать внимание на внутреннее покрытие резервуара. Оно может быть выполнено из нержавеющей стали, титана или стеклофарфора.

По мнению специалистов, изделия из стеклофарфора отличаются низкой стоимостью, однако они обладают рядом существенных недостатков. Самыми распространенными из них являются короткий срок гарантийного обслуживания (не более 3 лет), а также риск образования микротрещин вследствие перепадов температуры.

Модели с внутренним покрытием резервуара, выполненным из титана или нержавеющей стали, обладают длительным сроком гарантийного обслуживания. Как правило, он находится в пределах 7-10 лет.

Наряду с этим, при выборе водонагревателя следует обращать внимание на среднесуточный показатель расхода горячей воды из расчета на одного человека. При этом нужно учитывать, что он включает в себя такие данные, как количество воды, потребляемое во время умывания, мытья посуды, а также приема душа.

Согласно мнению специалистов, принцип работы водонагревателя напрямую определяется его типом. Существуют три типа данного устройства: накопительный (в некоторых источниках его также называют емкостным), проточный и наливной.

Накопительный водонагреватель – мощный и надежный

Данные модели выглядят как емкость, в которой происходит нагревание воды при помощи электрических тэнов в течение определенного времени.

Принцип работы водонагревателя этого типа включает в себя постепенное нагревание воды до необходимой температуры после установления режима. После нагрева устройство автоматически отключается (этому способствует специальный контактор), а после остывания или расхода воды – автоматически включается.

Как правило, мощность тэнов в подобных изделиях составляет не более 2 киловатт.

Проточные водонагреватели - скорость нагрева воды

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

Данный тип подобных устройств отличается отсутствием емкости для воды. Принцип работы водонагревателя проточного типа заключается в запуске тэнов только после открытия крана холодной воды в ванной комнате или на кухне.

Этот тип водонагревателей также довольно распространен. Их можно разделить на два вида: напорные и безнапорные. Основное отличие состоит в количестве водоразборов. Принцип работы водонагревателя напорного вида предусматривает возможность подключения устройства к нескольким точкам потребления. Это возможно благодаря поддержанию определенного уровня давления во внутреннем резервуаре.

Принцип работы безнапорного водонагревателя, наоборот, предусматривает возможность подключения только к одному водозабору. Практически мгновенное нагревание воды в подобных изделиях происходит с помощью тэнов, мощность которых составляет от 3 до 27 киловатт.

Адыгея (Республика) Алтай (Республика) Алтайский край Амурская область Архангельская область Астраханская область Башкортостан (Республика) Белгородская область Брянская область Бурятия (Республика) Владимирская область Волгоградская область Вологодская область Воронежская область Дагестан (Республика) Еврейская автономная область Забайкальский край Ивановская область Ингушетия (Республика) Иркутская область Кабардино-Балкарская республика Калининградская область Калмыкия (Республика) Калужская область Камчатский край Карачаево-Черкесская республика Карелия (Республика) Кемеровская область Кировская область Коми (Республика) Костромская область Краснодарский край Красноярский край Курганская область Курская область Ленинградская область Липецкая область Магаданская область Марий эл (Республика) Мордовия (Республика) Москва Московская область Мурманская область Ненецкий автономный округ Нижегородская область Новгородская область Новосибирская область Омская область Оренбургская область Орловская область Пензенская область Пермский край Приморский край Псковская область Ростовская область Рязанская область Самарская область Санкт-Петербург Саратовская область Саха (якутия) (Республика) Сахалинская область Свердловская область Северная осетия - алания (Республика) Смоленская область Ставропольский край Тамбовская область Татарстан (Республика) Тверская область Томская область Тульская область Тыва (Республика) Тюменская область Удмуртская республика Ульяновская область Хабаровский край Хакасия (Республика) Ханты-Мансийский автономный округ Челябинская область Чеченская республика Чувашская республика Чукотский автономный округ Ямало- Ненецкий автономный округ Ярославская область

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

Разновидности водонагревателей

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

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

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

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

• Накопительными;
• Проточными.

Различия:

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

Как устроен накопительный электронагреватель?

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

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

Базовая комплектация

В общем устройство водонагревателя накопительного электрического состоит из:

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

Принцип функционирования

Для правильной эксплуатации водонагревателя следует ознакомиться с принципом его работы:

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

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

Устройство системы защиты

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

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

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

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

Важные нюансы

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

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

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

Правила эксплуатации:

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

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

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

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

Без горячего водоснабжения современный комфортный дом просто немыслим. Ассортимент предлагаемого для его обеспечения оборудования достаточно широк. Купить — не проблема, главное, правильно выбрать. А чтобы правильно выбрать, нужно хорошо представлять, как устроены и как работают приборы, обеспечивающие горячее водоснабжение.

Рис. 1. Схема электрического накопительного водонагревателя.

Познакомить в одной статье со всеми этими устройствами невозможно, поэтому ее задача несколько уже — рассказать, какова конструкция накопительного водонагревателя, как он работает.

Итак, накопительный водонагреватель (бойлер) — относительно большая емкость с расположенным чаще всего внутри нее источником тепла. Водонагреватели косвенного нагрева, в которых вода нагревается паровым или водяным теплообменником, в быту практически не применяются, поэтому в статье подробно рассматриваются электрические и газовые бойлеры.

Устройство электрического накопительного водонагревателя

У водонагревателя этого типа, как следует из его названия, источником тепла является электронагревательный элемент (ТЭН). Мощность, которую потребляют электрические водонагреватели, обычно составляет 1-3 кВт, то есть их можно питать от обычной осветительной электросети. Есть модели, рассчитанные на большее энергопотребление (потребляемая мощность до 6 кВт), которые требуют подключения к силовой линии питания.

Рис. 2. Схема внутреннего бака газового накопительного водонагревателя: 1 — газовая горелка; 2 — дымоход; 3 — патрубок подачи холодной воды; 4 — труба отбора горячей воды.

В некоторых моделях ставят не один, а два ТЭНа. Например, вместо одного нагревателя, имеющего мощность 3 кВт, ставят два по 1,5 кВт или пару — 1 кВт и 2 кВт. Бойлеры такой конструкции имеют следующие преимущества:

• когда не нужно много горячей воды, можно включить один ТЭН, снижая мощность, а значит, и нагрузку на сеть;
• если один из ТЭНов перегорит, бойлер может продолжать работать (но сгоревший ТЭН, конечно, нужно будет позже заменить).

Конструкция электрического накопительного водонагревателя показана на рис. 1. Его элементы обозначены следующими цифрами:

1. Внутренний бак.
2. Магниевый анод.
3. Наружный корпус.
4. Патрубок подвода холодной воды.
5. Труба отбора горячей воды.
6. Термометр.
7. Теплоизоляция.
8. Термостат с регулятором.
9. Декоративная крышка.
10. Индикаторная лампочка.
11. Кронштейн для крепления к стене.

Для того чтобы бак водонагревателя хорошо сохранял тепло, он должен иметь хорошую теплоизоляцию. Большинство современных бойлеров с этой задачей справляются неплохо, допуская остывание воды не более чем на 5-7°С в сутки. Тем не менее чем толще слой теплоизолятора (обычно пенополиуретана), тем лучше. Но и габариты устройства при этом тоже возрастают.

Рис. 3. Схема подключения бойлера.

Важной деталью в устройстве электрического водонагревателя является термостат, осуществляющий контроль температуры воды. При достижении установленной на его шкале температуры ТЭН отключается, при остывании на полградуса вновь включается энергопотребление. С точки зрения безопасности очень хорошо, если водонагреватель кроме основного имеет еще и дополнительный термостат.
Нагрев воды до температуры 60-65°С обеспечивают все бойлеры, тем более, что максимальная температура ее нагрева не так уж и важна. Обычно на регуляторе термостата имеется значок «Е» — нагрев до температуры 60°С, которая считается оптимальной и с точки зрения экономичности, и с позиции долговечности прибора. Дело в том, что при более высокой температуре активизируется выделение солей на ТЭНе и внутренних стенках бака.
Для обеспечения дополнительного предохранения внутреннего бака от коррозии служит магниевый анод. При его взаимодействии с водой образуются малорастворимые соединения, которые, оседая на незащищенных участках, обеспечивают защиту стали от коррозии. При этом сам анод разрушается, поэтому примерно раз в 1-2 года его следует менять.
Нельзя подключать бак без защитного заземления. Это может быть опасно не только для здоровья, но и для жизни, а незаземленный внутренний бак быстрее выйдет из строя вследствие возникновения в нем вихревых и блуждающих токов.

Устройство газового накопительного водонагревателя

Выше уже говорилось, что источником энергии для бойлера может быть не только электричество, но и газ. Установка газового накопительного водонагревателя позволяет сократить время нагрева воды. Минимальная мощность газовых нагревателей 4-6 кВт, что в сравнении с электронагревателями (мощность 1,5-3 кВт) выглядит намного солиднее.
Сравнение газового и электрического водонагревателя с баком объемом 150 л:

Рис. 4. Схема подключения бойлера с горячим водоснабжением.

Вывод очевидный — именно газовый накопительный бойлер объединяет в себе основные преимущества водонагревателей:

• накопительный бак дает возможность без проблем пользоваться нагретой водой одновременно в нескольких заборных точках;
• возможность устройства при необходимости ветки рециркуляции, позволяющей не только сократить время ожидания горячей воды в удаленных от бойлера точках, но и сократить потери воды, которая во время ожидания просто сливается в канализацию;
• благодаря более низкой стоимости газ на сегодня — наиболее дешевый вариант подогрева воды.

Кроме очевидных преимуществ есть у газового водонагревателя и столь же очевидные минусы:

• высокая стоимость самого бойлера;
• высокая стоимость его установки;
• необходимость сооружения дымохода, который можно установить далеко не в каждой квартире.

Вследствие этих причин газовые водонагреватели пока широкого распространения не получили.
Конструкция внутреннего бака газового накопительного водонагревателя показана на рис. 2. Его основные элементы обозначены следующими цифрами:

1. Газовая горелка.
2. Дымоход.
3. Патрубок подачи холодной воды.
4. Труба отбора горячей воды.

Конструкция самого газового бойлера похожа на конструкцию электрического бойлера — тот же эмалированный или нержавеющий бак, та же пенополиуретановая теплоизоляция. Только нагревателем является газовая горелка, требуется дымоход, контролирующая и регулирующая автоматика. Довольно высокие первоначальные затраты на установку такого бойлера компенсируются позже низкой себестоимостью производства горячей воды.

Объем бака накопительного водонагревателя

Понятно, что этот объем должен быть таким, чтобы воды хватало с запасом на все нужды. Слишком большой объем — тоже плохо: стоит дорого, да и установить громоздкий бойлер в стандартной квартире непросто. Кроме того, у такого бойлера больше мощность и, как следствие, большее энергопотребление. Нужна золотая середина.
В большинстве случаев горячая вода нужна не только для мытья посуды, но и для того, чтобы принять ванну или душ. Больше всего воды понадобится для ванной. Объем стандартной ванны 100-250 л. Это совсем не означает, что бойлер должен иметь аналогичный объем. Если учесть, что ванна не должна наполняться до краев, а горячая вода разбавляется холодной, объем горячей воды должен составлять примерно 60% объема ванны.
Каких-то конкретных формул для расчета необходимого объема бака нагревателя не существует. Опыт показывает, что расход горячей воды с температурой 60°С на одного человека в сутки составляет:

• кухонная мойка — 8-16 литров;
• ванна — 60-120 литров;
• душ — 16-27 литров;
• раковина — 6-10 литров.

Если ограничиться мытьем посуды на кухне, вполне можно обойтись накопителем объемом 5-15 литров. Он может быть установлен над мойкой или под ней.
В общем случае можно воспользоваться следующими ориентировочными данными для семей разного численного состава:

• один человек — рекомендуется бойлер на 50-80 литров;
• 2-3 человека — рекомендуемый объем бойлера 80-100 литров;
• 4 человека — водонагреватель объемом 120-200 литров.

Если не ставить условия приема ванны членами семьи друг за другом, а тем более, если ограничиваться душем, можно брать нижнюю границу рекомендуемого диапазона. Большой бак стоит использовать лишь тогда, когда нагретая вода нужна в больших количествах в течение всего дня. Иначе бойлер не оправдает средств, вложенных в него.

Внутреннее покрытие бака накопительного водонагревателя

В качестве внутреннего антикоррозийного покрытия в баках используются:

• титановое напыление;
• нержавеющая сталь;
• эмаль (стеклоэмаль, стеклокерамика, стеклофарфор);
• полимерное покрытие.

Самое ненадежное покрытие — полимерное, поэтому в последних моделях оно практически не применяется. Наиболее популярные (и самые дешевые) покрытия из эмали. Самый большой недостаток этих покрытий — чувствительность эмали к перепадам температуры. Следствием является появление на покрытии микротрещин.

Считается, что более надежен тот бойлер, конструкция которого основана на покрытиях из нержавеющей стали или титановой эмали. Если на баки, покрытые эмалью, дается гарантия не более года, то на баки из нержавейки или с титановым напылением — на 7-10 лет. Понятно, что такие нагреватели (особенно с титановым напылением) и стоят заметно дороже. Слабые места этих покрытий — точки сварки.

Подключение бойлера к системе водоснабжения

Для подключения нагревателя к системе водоснабжения важно, чтобы была обеспечена правильная разводка водопроводных труб. При отсутствии горячего водоснабжения схема подключения бойлера выглядит так (см. рис. 3):

1. Водонагреватель.
2. Основной запорный вентиль.
3. Запорные вентили для монтажа-демонтажа.
4. Сливной вентиль для спуска воды.
5. Предохранительный (обратный) клапан.
6. Гибкие водопроводные шланги.
7. Смеситель.

Бойлер хорош тем, что может быть подключен к существующей системе с горячим водоснабжением в качестве дополнительного источника горячей воды. Для этого случая схема подключения бойлера приведена на рис. 4. Обозначения на этой схеме те же, что и на рис. 3. При работе этого бойлера вентиль (2) от трубы горячего водоснабжения должен быть обязательно перекрыт, иначе нагретая бойлером вода будет уходить в эту трубу.

Как сделать эксплуатацию бойлера долгой, экономичной и безопасной

Для обеспечения максимально долгой эксплуатации нагревателя рекомендуется соблюдать следующие правила:

• каждые год-два менять в обычных моделях магниевый анод, а в моделях с покрытием из нержавейки — ТЭН;
• не устанавливать регулятором максимальную мощность — достаточно 80%;
• регулярно осуществлять чистку бака;
• уезжая зимой на длительное время, сливать из бака воду.

• при двухтарифном счетчике нагревать воду ночью, а днем отключать нагреватель;
• очень хорошо утеплить дополнительно бойлер фольгированной стекловатой.

И, наконец, чтобы его эксплуатация была максимально безопасной, следует выполнять следующие требования:

• тщательный и прочный монтаж на стене;
• обязательная установка предохранительного клапана на подводящую трубу;
• электробезопасность — заземление, УЗО (устройство защитного отключения), подключение только через влагозащищенную розетку.

Пусть выбранный вами накопительный водонагреватель долго радует вас надежной работой, делая вашу жизнь более комфортной.