Принцип действия бойлера для нагрева воды

Устройство бойлера и принцип его работы

Принцип действия бойлера для нагрева воды
На сегодняшний день среди владельцев жилплощади в многоквартирных и в частных домах всё популярнее становится установка автономного горячего водоснабжения, ведь это основной фактор для комфортного проживания.

В современном мире существует огромное количество различных водонагревателей, которые различаются по своей конструкции и принципу работы, поэтому человеку, далёкому от данной сферы, будет очень трудно выбрать качественный бойлер. Именно в этом случае вам и поможет эта статья.

Основные элементы бойлера

Многие люди, которые желают приобрести себе водонагреватель, задаются вопросом о том, как устроен бойлер. Ответ на этот вопрос представлен ниже.

Итак, конструкция водонагревателя, устанавливаемого в домах и квартирах, включает в себя следующие элементы:

  • корпус;
  • изоляционный слой (отвечает за то, чтобы жидкость остывала как можно медленнее);
  • бак для воды (в нём производится её нагрев);
  • ТЭК – механизм для нагрева воды (по принципу работы схожий с кипятильником);
  • анод – элемент, на котором остаётся вся накипь;
  • труба для входа (её соединяют с холодной водой);
  • труба для выхода (соединяется с краном, из которого вытекает горячая вода);
  • датчики безопасности и контроля температурного режима;
  • панель управления, в которую входят регулирующие ручки и дисплей (в старых моделях бойлеров отсутствует).

Из-за того, что внутри бака с водой может произойти образование различного рода микроорганизмов и слизи, рекомендуется подбирать модель, где этот бак сделан из нержавейки или присутствует напыление титана.

Для тех, кто не может позволить себе водонагреватель, в котором бак имеет вышеуказанные покрытия, может взять бойлер, где бак создан из стеклофарфора. Но срок годности этого материала варьируется от 1 года до 3 лет, поскольку он очень быстро покрывается микротрещинами.

Конструкция бойлера для нагрева воды

Конструкция бойлера включает в себя элементы для нагрева воды, которые подразделяют на следующие виды:

  • Располагающиеся в воде (их называют открытыми или мокрыми).
  • Элементы, которые не имеют прямого контакта с водой (их называют закрытыми или сухими).

Мокрые водонагревательные элементы достаточно привычны для нас и напоминают трубки, размещённые в чайнике. Они являются пустотелыми и содержат в себе нагревающуюся спираль. Пустое пространство, как правило, заполняют специальным магниевым оксидом или же песком. Вещество может быть любым, главное, чтоб оно обладало высокой проводимостью тепла.

Сухие водонагревательные элементы от контакта с водой отделяет специальный керамический кожух.

Такой тип считается более безопасным в связи со следующими моментами:

  • не происходит возникновения накипи;
  • риск образования короткого замыкания практически нулевой;
  • случайное включение устройства без жидкости не так сильно портит данный вид нагревательных элементов;
  • эксплуатационный срок намного больше.

Кроме того, данные элементы отличаются в зависимости от вида крепления, они бывают гаечными и фланцевыми. Во втором случае происходит прижимание большим количеством небольших по размеру болтиков.

Как работает бойлер?

Все бойлеры, устанавливаемые в домах, подразделяются на две основные группы, которые полностью отличаются один от другого. Это проточные и накопительные водонагреватели.

В накопительных бойлерах всегда присутствует бак (размеры варьируются). Принцип работы таких водонагревателей заключается в том, что при первом включении устройства с помощью воды из водопровода происходит заполнение бака. В будущем, бак всегда содержит в себе определённый уровень воды, а его полное заполнение происходит по мере необходимости.

Кроме того, накопительные бойлеры разделяются на виды, которые зависят от способа нагрева воды:

  1. электрические;
  2. газовые;
  3. на жидком топливе (водяной);
  4. связанные с косвенным отоплением;
  5. солнечные;
  6. смешанные.

В свою очередь, проточные бойлеры, устанавливаемые в домах, не содержат в своей конструкции бака. Вода нагревается «по ходу», перемещаясь по трубке маленького диаметра.

Проточные бойлеры считаются боле мощными, поэтому при их установке обязательно нужно проследить за тем, чтобы в доме была качественная проводка. Пользоваться таким бойлером гораздо удобнее, поскольку нагревание воды происходит мгновенно, и не нужно ждать, пока заполнится бак.

Читайте также  Кондуктометрические датчики уровня принцип действия

Принцип работы бойлера с косвенным нагревом

Является одним из наиболее популярных видов бойлеров, поскольку нагрев воды происходит от печи или котла. Никаких дополнительных источников энергии не нужно. Огромный плюс такого бойлера заключается в том, что при желании его можно соорудить собственными руками.

Водонагреватель с косвенным нагревом воды представляет собой устройство, внутри которого расположены трубки. По этим трубкам происходит подача такого же самого теплоносителя, как и в радиаторах отопления. Но пока этот теплоноситель пройдёт по трубкам в бойлере, его температура подогревает воду до необходимого значения.

На сегодняшний день выделяют два типа водонагревателей с косвенным нагревом:

  1. содержащий в себе змеевик;
  2. бак, расположенный в баке.

Чаще всего используют разновидность бойлера со змеевиком.

Устройство бойлера для нагрева воды со змеевиком следующее:

  1. Присутствует корпус с термоизоляцией внутри которого размещён специальный бак (объёмы варьируются) для санитарной воды. В его полости размещён теплообменник, который по своей форме напоминает змеевик.
  2. Далее, происходит циркуляция теплоносителя (это горячая вода, которая образуется благодаря одноконтурному котлу) через патрубки. Тепло переходит к санитарной воде, которая через входной патрубок переходит в нижнюю часть ёмкости.
  3. В верхней зоне бака, через патрубок производится отвод уже нагретой санитарной воды.

На сегодняшний день даже производят водонагреватели с косвенным нагревом, в конструкцию которых включены две трубки теплообменника.

Особенности и принцип работы комбинированных бойлеров

Комбинированные бойлеры – это устройства, которые подключаются к отопительному контуру, но при этом обладают собственным нагревательным элементом.

Имеют следующее устройство:

  • Бак, созданный из листовой стали и имеющий пенополиуретановую термоизоляцию, размещён в специальном кожухе, сделанном из невосприимчивого к ударам полипропилена. Он необходим для циркуляции воды из отопительной системы, которая проводится через патрубок от котла.
  • Внутри него расположен специальный бак, созданный из нержавеющей стали, в котором происходит хранение санитарной воды. В этом баке присутствует вход для воды из ГВС и её отвод через трубку к точкам потребления.
  • В верхней зоне бойлера размещена крышка, которая имеет ручной отвод воздуха (необходима для первичного наполнения системы).
  • Во внутренней части внешнего бака бойлера расположен ТЭН, мощность которого может варьироваться от 2 до 6 кВТ (если термостат производит фиксацию недостаточного нагрева воды через систему внешнего обмена тепла, ТЭН включается автоматически). В летний сезон года именно ТЭН играет роль главного источника тепловой энергии.
  • В таком бойлере присутствует панель управления, которая оснащена всеми необходимыми устройствами для регулировки. К этим устройствам относятся: температурный режим нагрева санитарной воды, таймер включения нагревательного элемента (ТЭН).

Именно эта конструкция является наиболее популярной, поскольку содержит в себе достоинства практически всех видов водонагревателей. Единственный минус – очень высокая стоимость.

Особенности работы электрического бойлера

Бак устройства содержит в себе специальные нагревательные элементы, которые с помощью специального шнура получают питание с помощью напряжения 220 и 380 в сети переменного тока. Нагревание воды происходит благодаря элементам ТЭН. Регулирование температурного режима происходит вследствие автоматического включения и выключения электрического питания.

Плюсы такого бойлера заключаются в следующем:

  • простота конструкции, лёгкость ремонта;
  • доступна ценовая политика.

Среди минусов можно отметить такие моменты:

  • образование на нагревательных элементах накипи;
  • использование достаточно дорогостоящей энергии – электрической;
  • мощность работы устройства ограничивается характеристиками бытовой электрической сети.

Остальные виды бойлерных систем, устанавливаемых в домах, работают по схожему принципу, который описывался в разделе «как работает бойлер?».

Стоит отметить, что при выборе водонагревателя стоит обращать внимание именно на его устройство и принцип работы – они должны быть основными критериями выбора. На бойлере рекомендуется не экономить, поскольку лучше один раз купить качественный товар, чем каждый год производить его обновление.

Источник: Перейти

Источник: https://elit-klimat.net/publ/vodonagrevateli/ustrojstvo_bojlera_i_princip_ego_raboty/8-1-0-98

Принцип работы бойлера: газового, электрического

Принцип действия бойлера для нагрева воды

Если совсем просто – то принцип работы бойлера очень простой – это устройство, которое нагревает воду. Но вот в реализации этой простой идее, которая обеспечивает комфортные условия проживанию множеству человек можно подойти по разному.

принцип работы бойлера

Наиболее распространенными на рынке являются газовые и электрические бойлеры.

Читайте также  Вакуумные радиаторы отопления принцип работы

Газовый бойлер

Несомненным преимуществом газовых бойлеров является то, что горячая вода в кран после его включения начинает поступать практически сразу же после его включения. Вам не придется ждать.

газовый бойлер

Как работает газовый проточный бойлер

Все основные элементы газового проточного бойлера смонтированы внутри прочного металлического корпуса. Вода, поступающая из магистрали водоснабжения проходит в теплообменник, под которым расположена газовая горелка. Устройство довольно простое с первого взгляда, но для того, чтобы газовый нагреватель работал без аварий – вся система должна быть оборудована довольно сложными автоматическими устройствами.

Непосредственно после того, как вы открываете кран с горячей водой – в автоматике бойлера открывается клапан, который открывает подачу газа. В хороших моделях поджиг поступающего газа производится автоматически, а в более скромных вам для этого придется нажать специальную кнопку.

От сжигания природного газа образуются продукты сгорания, которые удаляются через дымоход. Существуют варианты газовых бойлеров с закрытыми камерами сгоряния, в которых продукты сгорания удаляются через металлический коаксиальный рукав.

подключение газового бойлера

Как правило газовые нагреватели монтируются в домах, подключенных к магистральным системам газоснабжения. Они безусловно лидируют по соотношению цена-качество при таких условиях. Газовые проточные бойлер имеют довольно скромные размеры.

Невысокая стоимость расходуемого для нагрева воды газа позволяет их назвать удачным экономным вариантом. Так, стоимость нагрева воды в таком устройстве примерно в три раза ниже, чем в его электрическом аналоге.

Видимо вследствии этого, а также из-за необходимости снабжения таких устройств надежной автоматикой – стоимость самой газовой колонки выше, чем у электрического бойлера.

Газовый проточный бойлер, рекомендованный для установки в квартиру может подавать в кран до 17 литров горячей воды в минуту.

Как выбрать газовый проточный бойлер

Первой характеристикой, которую вам необходимо оценить при выборе такого устройства является его мощность. Как правило, производители делят газовые нагреватели по количеству литров воды, которое устройство способно нагреть в минуту.

Поэтому необходимо трезво оценить возможный расход горячей воды в вашей квартире, особенно, если в ней имеется несколько ванных комнат. При малой производительности одновременное утреннее умывание получится несколько некомфортным. Обычно, температура подаваемой в кран воды регулируется в современном газовом бойлере при помощи термостата.

При этом система может автоматически повышать мощность при повышении числа точек потребления. Так, если вы нежитесь в душе, то при включении горячего крана на кухне – система автоматически увеличит огонь горелки и объем нагреваемой воды.

Важно выбрать и тип поджига огня в вашем газовом бойлере. Если раньше для розжига горелки приходилось применять немалую ловкость рук, оперируя краном и спичками, то сейчас бойлеры, оснащенные системой пьезорозжига позволяют поджечь огонь под горелкой простым нажатием кнопки.

Существуют и системы а автоматическим розжигом, включающимся от потока воды. Но при длительном отсутствии такую систему во избежание неприятностей лучше отключать.

Хотя совсем уж качественные устройства оснащены многоступенчатой системой защиты, которая отключит газ при любой аварийной ситуации, например при чрезмерном нагреве или угасании огня, резком снижении давления газа или остановке водяного потока.

Система с «умным» электронным зажиганием может работать и от встроенных батареек, также такая колонка позволяет существенно экономить расход газа, уменьшая его на 15 процентов. Система розжига HydroPower вообще не имеет электрического питания – пьезорозжиг в ней питается от небольшой водяной турбинки, которая начинает вырабатывать ток от поступления на нее потока воды.

Как установить газовый проточный бойлер

В связи с тем, что газовые колонки относятся к объектам повышенной опасности – к ним предъявляются особые требования при установке. При этом они включают в себя не только требования к оборудованию, но и требованию к помещению, в котором устанавливается устройство. Сам монтаж газового бойлера обычно поручается специализированной компании. В ходе установке к устройству подводят газовую трубу, трубопроводы подачи холодной и отбора горячей воды и в ряде случаев – кабель электрического питания.

Электрический бойлер

Огромной популярностью в современных домах пользуются накопительные электрические бойлеры. Они устанавливаются и в частных особняках и в многоквартирных строениях. Объем их бака варьируется от 30 до 100 литров. Такие устройства включаются в систему водоснабжения сразу после магистрального трубопровода и могут снабжать горячей водой несколько кранов. Дополнительными опциями в таких устройствах являются специальные термостаты для непрерывного нагрева или для защиты от замерзания.

Читайте также  Принцип работы смесительного узла теплого пола

электрический накопительный бойлер

Монтаж такого устройства сравнительно прост – как правило сразу за местом подключением сети водоснабжения вашего дома или квартиры в водораздающей системе устанавливается нагреватель. Он может встраиваться параллельно имеющейся системе горячего водоснабжения и позволяет пользоваться горячей водой даже при отключениях магистральной системы.

Накопительный электрический нагреватель имеет сравнительно небольшую мощность теплового элемента, сравнимую с электрочайником. Его можно включать в обычную розетку. Но, тем не менее в домах старой постройки перед установкой накопительного электрического водонагревателя рекомендуется провести ревизию системы электропитания и при необходимости проложить новый провод к розетке от распределительного щитка и отдельного автомата выключения.

Цена бытового накопительного нагревателя может зависеть от множества факторов, например от известности бренда, от его объема, от мощности ТЭНа.

Основным фактором, определяющим цену такого устройства является объем и материал исполнения накопительного бака.

Минимально необходимый объем накопительного нагревателя на семью из трех человек составляет 50 литров. Но в этом случае утром вам удасться только умыться. Ни о каком приеме душа несколькими домочадцами не может быть и речи. Наиболее оптимальным объемом будет нагреватель на 80 литров. В принципе такой объем позволяет даже с комфортом рпинимать ванну.

Проточные электрические водонагреватели

Такие устройства используются как правило для подключения одной точки водоразбора. Связано это с тем, что нагревание протекающей воды в большом объеме требует солидной мощности ТЭНа. Это неизбежно повышает расход электроэнергии и зачастую требует отдельной линии электропитания. Самые мощные проточники работают вообще на трехфазовом электричестве, которое в некоторых домах просто отсутствует. Также такие устройства очень требовательны к качеству протекающей воды – они могут очень быстро забиться накипью.

Принципиально такое устройство является трубой, вокруг которой расположены нагревательные элементы, управляемые автоматикой. Несомненным плюсом такого устройства является его компактность – он может устанавливаться буквально на любое свободное место.

Солнечные нагревательные бойлеры

Несмотря на общую суровость российского климата – солнечные водонагреватели в последнее время стабильно повышают количество продаж. Связано это прежде всего с тем, что такое устройство практически не имеет эксплуатационных расходов. Однажды потратившись на систему солнечного нагрева вы можете забыть о расходах на несколько десятков лет.

Современные устройства позволяют качественно аккумулировать тепло, нагревая воду и удерживать ее в нагретом состоянии в течении довольно продолжительного времени.

Однако к выбору такого устройства необходимо подойти очень тщательно, потому что не всякий гелионагреватель будет хорошо работать даже в солнечную погону в суровом зимнем российском климате.

Как правило, для комплектации частного дома рекомендуется установка солнечного коллектора с аккумулирующим баком емкостью в 300 литров. Горячую воду в такой бак будут поставлять два коллектора. Использовать ее можно не только на бытовые цели, но и, например на подогрев воды в бассейне.

Принцип работы такого устройства довольно прост: трубопроводы с протекающей водой помещаются в специальные прозрачные емкости, заполненные либо веществом, адсорбирующим тепло, либо просто вакуумом.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Несколько особняком стоят бойлеры косвенного нагрева. Они передают тепло от магистральной системы теплоснабжения либо от автономной отопительной системы на воду, используемую в бытовых целях через теплообменный пункт. Дело в том, что воду из систем водоснабжения и теплоснабжения смешивать нельзя. Вода в батареях имеет специальный химический состав и оснащается присадками, которые делают ее непригодной не только для питья, но и для мытья тела или посуды.

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.

Принцип работы бойлера видео

Источник: https://kamin-expert.ru/kotlyi/vodonegrevateli/printsip-rabotyi-boylera.html