Как работает накопительный электрический водонагреватель – Устройство электрического водонагревателя накопительного – Только ремонт своими руками в квартире: фото, видео, инструкции

При выборе накопительного бойлера электрического нагрева нужно обращать внимание на его конструктивные особенности, а также учитывать основные правила монтажа водогрейного прибора.

Факторы, от которых зависит скорость нагрева

В любых накопительных водогреях, функционирующих с использованием электрической энергии, процесс нагрева воды осуществляется одним или двумя нагревательными элементами, которые могут обладать различными показателями мощности.

Комплектация небольших по объёму резервуаров (не более 15 л) представлена, как правило, одним нагревательным элементом мощностью 1,0 кВт. В накопительных электрических водонагревателях полезным объёмом 50 л чаще всего устанавливается ТЭН на 1,5 кВт. Высокомощные водогрейные конструкции, имеющие резервуар на уровне 100 л, оснащаются нагревательным элементом с мощность в 2,0-2,5 кВт.

Такой вариант нагревательного элемента носит название «мокрый».

Вода нагревается при соприкосновении с нагревательным элементом.

Время нагрева воды напрямую зависит от таких факторов, как мощность бойлера, площадь поверхности нагревательного элемента, а также коэффициент тепловой отдачи.

Чтобы сохранить воду в нагретом состоянии в условиях уже отключенного нагревательного элемента, необходимо изолировать накопительный резервуар от тепловых потерь. Поэтому крайне важно приобретать современное накопительное водогрейное оборудование, обладающее достаточным количеством высококачественного и долговечного теплоизоляционного материала.

delaemvannuu.ru

Водонагреватель накопительный — как работает, как выбрать

Чтобы не отказывать себе в комфорте во время летнего отключения горячей воды, жители квартир и обладатели загородных домов покупают водонагреватель. Наибольшую популярность получил электрический водонагреватель накопительный, поскольку эти устройства более  безопасны в эксплуатации и менее «прожорливы» по сравнению со своими проточными «собратьями».  Попробуем разобраться в принципе действия накопительного водонагревателя и как его выбирать.

Как работает водонагреватель накопительный

Итак, сложные технические процедуры выполнены: бойлер купили, установили и подключили к водопроводной и электрической сетям. Рассмотрим процессы, происходящие внутри водонагревателя.

1. Набор воды происходит через входную трубку. Под давлением жидкость поступает во внутренний бак, где нагревается и хранится до того момента, как нам потребуется горячая вода. Именно поэтому приборы с баком называют накопительными.

Попав в резервуар, вода начинает греться. Её подготовка происходит благодаря ТЭНу – нагревательному элементу. Их может быть сразу два: в этом случае процесс нагрева значительно ускоряется. Например, в POLARIS STREAM IDF V/H установлены ТЭНы мощностью 1000 Вт и 1500 Вт. Когда пользователь выбирает один из трёх режимов работы, электроника запускает нужный нагревательный элемент: в «экономичном» включается ТЭН мощностью 1000 Вт (30 л за 1 час 55 мин.), в «стандартном» – 1500 Вт (30 л за 1 час 18 мин.), а в «ускоренном» задействованы сразу оба (30 л за 44 мин.).

С помощью панели управления можно задать необходимую температуру нагрева от 40 до 75°С. В более современных приборах встроен LED-дисплей, отображающий текущие параметры работы. Если в модели предусмотрена функция «отложенного старта», то вы сможете нагреть воду, например, к возвращению с работы. Для этого следует установить таймер на нужное время. При достижении заданной температуры встроенный термостат автоматически отключает нагревательный элемент.

Вода, хранящаяся в баке водонагревателя, активно вступает во взаимодействие с разными химическими элементами, поэтому резервуар должен быть надёжным, устойчивым к коррозии и разрушению внутренних и внешних элементов. Поэтому в изготовлении водонагревателей широкое распространение получила нержавеющая сталь. Её механические свойства позволяют производить прочные, но тонкостенные баки. Благодаря их малому весу снижается нагрузка на крепления. К примеру, в современных моделях POLARIS используется высококачественная сталь AISI 304. Хром, входящий в её состав, образует прочный антикоррозионный защитный слой.

Дополнительной преградой на пути электрохимической коррозии во время нагрева прибора становится специальное покрытие бака – например, биостеклоэмаль COLOROBBIA. Этот материал устойчив к воде любого качества, в том числе богатой железом и азотом. Он не влияет на свойства воды, даже если водонагреватель не использовался несколько дней.

Одно из слабых мест приборов – сварные швы бака, так как именно они в наибольшей степени подвержены коррозионным процессам. И чтобы продлить срок службы бойлера, нужно внимательно изучить технологии, используемые производителем, и оценить их. Так, чтобы обеспечить герметичность сварных швов баков STREAM от POLARIS, в производстве используются роботы. Такое решение позволяет минимизировать количество брака. Применяемая при этом особая вольфрамовая сварка обеспечивает защиту швов от коррозии.

2. После окончания процесса нагрева оборудование находится в режиме поддержания температуры: электроника включает ТЭН, когда вода остывает ниже заданного показателя.

Чтобы на постоянный подогрев воды не тратилось много энергии, между внешней и внутренней частями бака бойлера предусмотрен слой теплоизоляции. Благодаря ему бойлер часто сравнивают с термосом. Чем толще слой и равномернее структура изоляции, тем экономичнее водонагреватель. Например, в моделях POLARIS применяется пенополиуретан CCS III (Closed Cell Structure III – полимер с закрытой клеточной структурой третьего поколения). Этот современный материал не деформируется под действием перепадов температур, возникающих при нагреве и остывании воды в баке. Этим пенным материалом заполняется полость бойлера между внешним корпусом и внутренним. А чтобы обеспечить равномерность слоя, производители используют специальное оборудование. Оно гарантирует водонагревателю качественную теплоизоляцию без уплотнений или пузырей.

3. В тот момент, когда мы открываем кран, горячая вода поступает из бака водонагревателя через специальную выходную трубку. В то же время, под действием давления в водопроводе, снизу в резервуар набирается новая порция холодной. Конструкция водонагревателя обеспечивает забор воды из верхней части бака, где сохраняется горячий пласт. Но в некоторых водонагревателях под напором входящей струи слои перемешиваются. Из-за этого, моясь в душе, приходится постоянно крутить кран, добавляя напор горячей воды. Предотвратить это неудобство помогает специальная технология подачи холодной воды в бойлер. Специальный рассекатель струи снижает напор потока, поступающего в бак. В результате вода набирается равномерно, образуя два слоя: сверху – горячий, а снизу – холодный. Смешения не происходит. Холодная вода плавно вытесняет нагретую воду наверх. И до тех пор, пока она не закончится в баке, из крана будет течь вода постоянной температуры.

4. Водонагреватели бывают разного объёма: модели на 5-15 литров – как правило, используются на кухне, на 30-150 л – подойдут для душа, на 200-400 л – применяются, когда нужно подключить сразу мойку, душ и ванну. Ещё одним важным фактором выбора модели служит количество людей, проживающих в квартире или приезжающих на дачу. Так, для семьи из трёх человек, использующих водонагреватель только в ванной комнате, подойдёт бойлер ёмкостью 80 литров. Если выбрать меньший объём, то после принятия душа одним-двумя домочадцами последнему придётся подождать, пока нагреется новая порция воды. Но часто приходится жертвовать комфортом  и покупать маленький водонагреватель, чтобы уместить его в небольшом помещении. Решением проблемы могут стать компактные модели с баком плоской формы.

Как защищен электрический водонагреватель

Одной из причин широкого распространения электрических водонагревателей в квартирах и загородных домах стала высокая степень безопасности приборов, которую обеспечивает комплекс защитных устройств.

• Электрозащиту от повреждений сети (а также при незначительных повреждениях оболочки ТЭНа или электроизоляции) обеспечивает устройство защитного отключения (УЗО), которым комплектуются водонагреватели некоторых производителей – например, POLARIS.

• Перегрев воды (в случае выхода из строя штатного термостата) контролирует резервное устройство, отключающее ТЭН при превышении предела в 95 градусов.
• В случае включения водонагревателя без воды срабатывает биметаллический размыкатель, который защитит водонагреватель от пожара.
• Защитный клапан предотвращает последствия скачков давления воды в водопроводе. Через него излишки воды стравливаются обратно в подводящие трубы.

• Чтобы дополнительно защитить стенки и швы бака от повреждений, в накопительном водонагревателе устанавливается специальный стержень. Он выполнен из материала, который вступает в реакцию с кислородом гораздо активнее железа. Таким образом, стержень «перетягивает» на себя коррозию со стального бака. На этом же стержне откладываются соли, содержащиеся в воде. В ходе эксплуатации он окисляется и полностью разрушается, поэтому требует замены примерно раз в год.

Многоэтапная защита делает водонагреватели абсолютно безопасными, несмотря на соседство в нём воды и электричества. Залогом же приятной и многолетней эксплуатации являются технологии, применяемые производителем, а также следование потребителя рекомендациям по регулярному обслуживанию. Современные материалы и дополнительные полезные опции, встроенные в эти приборы, позволяют настроить их в соответствии с собственным ритмом жизни и потребностями.

cookeda.com

Как работает накопительный водонагреватель: особенности и преимущества

Водонагреватель является самым рациональным вариантом для тех, у кого в доме есть сложности с горячим водоснабжением. Это относится и к тем, у кого отсутствует возможность подключиться к горячему водоснабжению. Устройство накопительного водонагревателя, также как и проточного — это довольно сложная система, выбор и установку которой рекомендовано доверять специалистам.

Подключение водонагревателя накопительного типа к домашним коммуникациям.

На сегодняшний день известны два типа электрических водонагревателей:

• проточный;
• накопительный.

В проточном водонагревателе вода нагревается моментально. Отличительной чертой такого агрегата являются его небольшие размеры.

Принцип работы накопительного водонагревателя.

Но для его работы обязательна индивидуальная электропроводка, так как проточный водонагреватель обладает высокой мощностью. Достоинство прибора заключается в простоте управления. К тому же в большинстве современных моделей предусмотрен автоматический водозабор.

Накопительные водонагреватели отличаются надежностью и простотой устройства. Для изготовления некоторых моделей используется нержавеющая сталь, и хотя они стоят несколько дороже, такие водонагреватели служат намного дольше. Для увеличения срока эксплуатации остальных моделей используются самые различные методы борьбы с коррозией. С этой целью они покрываются титановой эмалью или стеклофарфором.

Чтобы понять, как данный агрегат работает, нужно знать принцип действия накопительного водонагревателя. Данный агрегат в своей конструкции имеет емкость, в которой осуществляется нагрев воды. Работает электрический водонагреватель по принципу термоса, то есть сначала вода нагревается до необходимой температуры, чаще всего это не более 5°С, после чего посредством термостата она поддерживается на заданном уровне.

Особенности конструкции накопительного водонагревателя

Схема устройства накопительного водонагревателя.

Принцип работы водонагревателя накопительного типа предъявляет особые требования к теплоизоляции бойлера. Поэтому чем толще слой теплоизолирующего материала бака, тем меньше будет тратиться энергии, необходимой для поддержания заданной температуры воды. Во внутренней части накопительного бака установлен теплообменник. Он выдерживает давление воды, достигающее до 10 бар. Корпус такого агрегата оборудован элементами управления мощностью нагрева воды.

Электрический накопительный водонагреватель представляет собой емкость, оборудованную ТЭНами изнутри и защитной облицовкой снаружи. Термостат предоставляет возможность включать и отключать ТЭНы, что способствует поддержанию необходимой температуры жидкости. Сразу после того как температура воды достигнет заданного уровня, происходит автоматическое подключение подогрева воды. Что касается времени ее разогрева, то здесь огромную роль играют возможности сети электропитания.

Большинство моделей накопительных водонагревателей укомплектованы специальной системой защиты от замерзания. Это позволяет не опускаться температуре воды ниже 5°С.

Вернуться к оглавлению

Преимущества накопительного водонагревателя и советы по их выбору

Электрический накопительный водонагреватель обладает рядом преимуществ, которые отличают эти приборы от газовых установок. Среди них стоит выделить:

• большую мощность теплообменника;
• отсутствие необходимости устройства дымохода для отвода продуктов горения;
• отсутствие камеры сгорания, что значительно упрощает техническое обслуживание.

В устройство большинства современных моделей нагревателей, работающих от электросети, входит режим ночного нагрева воды.

Перед покупкой электрического водонагревателя необходимо уточнить основные параметры, которые требуются для правильной эксплуатации агрегата. Крепление большинства таких моделей осуществляется посредством специальных кронштейнов. При этом они могут крепиться к стене в горизонтальном и вертикальном положениях. Устройство горизонтальных приборов позволяет устанавливать их в труднодоступных местах помещения.

В отличие от проточных водонагревателей, накопительные можно совместить с индивидуальным водопроводом посредством насоса, задача которого заключается в заборе воды из колодца или скважины.

На накопительный бойлер оказывают разрушающее действие сразу несколько факторов:

Таблица выбора объема накопительного водонагревателя относительно количества проживающих дома.

• резкие перепады температуры;
• агрессивные вещества;
• высокое давление.

Поэтому при выборе электрического нагревателя необходимо учитывать, чтобы бойлер имел антикоррозийное покрытие, способное защитить его от разрушающих воздействий.

Что касается мощности водонагревателя накопительного типа, то она полностью зависит от емкости его бака. Сегодня на рынке можно встретить бойлер емкостью от 5 до 500 л:

• бойлер объемом ото 5 до 15 л способен справиться только с мойкой или умывальником;
• нагреватель емкостью бака от 30 до 50 л используется для душа;
• бойлер объемом от 80 до 150 л позволит помимо душа принимать полноценную ванну.

Важно! Если бойлер планируется использовать часто, то лучше всего приобретать более вместительный бак с большой мощностью. Но при этом использовать его не на температурном максимуме.

Вернуться к оглавлению

Особенности подключения водонагревателя накопительного типа

Для самостоятельной установки водонагревателя накопительного типа необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

Схема подключения накопительного водонагревателя к водоснабжению.

• водонагреватель;
• гибкие шланги подводки;
• шаровые краны;
• трубы;
• силиконовая трубочка;
• перфоратор;
• молоток;
• разводной ключ.

Устройство накопительных водонагревательных приборов подразумевает подведение к нему электричества от щитка. При этом нельзя допускать, чтобы к этой же линии были подключены другие приборы.

Что касается автоматического выключателя, то такой водонагреватель отлично работает, если сила его тока будет не более 16 А.

Для защиты людей от электротравмы в электрическую цепь встраивают устройство защитного отключения (УЗО) на 30 мА. Но чтобы избежать накапливания большого количества автоматики в щитовой, достаточно установить дифференциальный автоматический выключатель.

Если планируется установка водонагревателя большой емкостью, с целью экономии электроэнергии нужно установить счетчик с двойным тарифом.

Бойлер, оборудованный программным обеспечением, позволяет производить нагрев воды в часы низкого тарифа. Например, если нагреть воду ночью, утром она еще будет горячая, а в дневное время достаточно будет подогреть по мере расхода.

Поделитесь полезной статьей:

bezsantexnika.ru

Водонагреватели накопительные: принцип работы

Проблема отсутствия горячего водоснабжения имеет достаточно широкое распространение в большинстве наших городов. Даже там, где оно в принципе есть, случаются периоды, когда горячая вода в кране попросту отсутствует. Накопительный водонагреватель – это приемлемое решение данной проблемы. Существуют и другие типы водогрейного оборудования, но в данной статье мы рассмотрим именно водонагреватели накопительные: принцип работы этих устройств, особенности эксплуатации, обслуживания и ремонта. Эти устройства могут работать от сжигания газа, от электричества и даже от солнечной энергии, главное, чтобы они соответствовали, предъявляемым к данному типу бытовых приборов требованиям.

Требования к накопительному водонагревателю

Чтобы убедиться, в том, что накопительный водонагреватель является именно тем прибором, который вам необходим, нужно рассмотреть его главные отличительные особенности. Собственно, это:

• Способность обеспечить снабжение квартиры или дома достаточно большим объемом (от 10 до 1000 литров) горячей воды, но не мгновенно, так как на ее нагревание до требуемой температуры требуется определенное время, чаще всего от 20 минут и выше.
• Способность бесперебойно подавать горячую воду сразу в несколько точек. Например, кран с горячей водой можно одновременно открыть на кухне и в ванной, что не повлияет на работоспособность прибора. В случае проточного водонагревателя это никак невозможно. Вместе с тем стоимость накопительных устройств несколько выше, чем проточных.
• Принцип работы водонагревателя накопительного типа таков, что он способен нагревать большой объем воды до достаточно высоких (около 55-80 градусов) температур. В процессе работы, вначале происходит разогрев воды до нужной температуры, после чего осуществляется ее поддержание путем постоянного подогрева. На эти цели тратится определенное количество энергии тоже.
• Может быть подключен к электрической сети без каких-либо условий, в связи с тем, что не имеет особых требований ни к мощности напряжения, ни к надежности электропроводки. Может быть подключен к водопроводной магистрали, при этом не требуя наличия высокого давления внутри нее. Если в качестве источника энергии для нагрева воды используется природный газ, то к источникам газоснабжения такой нагреватель способен подключаться обычной гибкой подводкой для газа.
• При всем при этом водонагреватели накопительного типа могут нуждаться в частом техническом обслуживании, а иногда и в ремонте.
• Накопительный водонагреватель, как правило, занимает достаточно большой полезный объем, что особенно характерно для моделей с большим баком.
• Нельзя использовать в пищу воду из накопительного водонагревателя, в отличие от проточного.

Самый обычный водонагреватель накопительного типа с электрическим нагревом

Каково устройство водонагревателя

Итак, как мы установили, принцип работы водонагревателя накопительного типа заключается в том, что воде сначала передается тепловая энергия, которая приводит к ее разогреванию, а в дальнейшем тепловой поток снижается и остается на уровне, достаточном для поддержания требуемой температуры. В проточном же устройстве вода нагревается при прохождении через нагревательные элементы. Поэтому на выходе она имеет значительно меньшую температуры, чем у накопительного, хотя, нагрев до нее происходит очень быстро.

Накопительные водонагреватели имеют следующее устройство:

• Емкость, которая наполняется водой из водопроводной системы под давлением. Ее размер бывает различным от 10 до 100 л.
• Внешний корпус, под которым имеется толстый слой теплоизоляции.
• Электрический нагревательный элемент (ТЭН) либо магниевый анод. В случае газового варианта — дымоходные трубы и газовая горелка. Это «сердце» устройства, которое собственно и обеспечивает нагревание воды в баке.
• Патрубок для подачи холодной воды из системы и патрубок для выхода горячей воды из прибора. Он часто снабжен предохранительным клапаном, которые открывается при превышении давления в водонагревателе.
• Электронный блок управления, который получает сигналы от термодатчиков и регулирует работу всего прибора. На нем же имеются кнопки для ручного выставления параметров нагрева, среди которых максимальная температура и скорость разогрева воды.

Принцип действия накопительного водонагревателя основан на особенностях термоса. Большой бак с нагретой до высокой температуры водой заключен в кокон из теплоизоляционного материала, который обеспечивает минимальную потерю калорий. В результате остывание происходит очень медленно. Полный бак может остыть до комнатной температуры после выключения прибора только через 2 – 3 суток. Это позволяет пользоваться горячей водой даже при выключении электроэнергии.

Схема устройства водонагревателя накопительного типа

При остывании воды до определенной температуры, ТЭНы включаются, и она вновь нагревается. Чтобы горячая вода не смешивалась с холодной, и температура не понижалась быстро, в водонагревателе накопительного типа всегда предусмотрено следующее: холодная вода, поступающая в бак снизу, вытесняет горячую воду. Ее забор из емкости происходит напротив сверху. Таким образом гарантируется однородность температуры воды, которая поступает в кран из водонагревателя.

Правила эксплуатации водонагревателя

Поскольку электрические водонагревающие устройства распространены гораздо шире, мы рассмотрим именно их более подробно. Понятно, что любое оборудование нуждается в бережном отношении. Не исключение и накопительные водонагреватели. Принцип работы этого устройства таков, что не стоит заставлять его работать постоянно на полную мощность. Это может привести к достаточно быстрому выходу из строя ТЭНов, либо срабатывании защитного реле, для включения которого придется вызывать мастера. Оптимальная достаточная температура – это 60 градусов. Для ее достижения нужно пользоваться всеми ТЭНами. Это не сильно повышает расход электроэнергии, зато делает их износ более равномерным.

Большинство моделей отключаются автоматически при нагреве до 85%, а включение произойдет только после ее некоторого остывания, если не сработает защита. По ночам действует льготный тариф на пользование электроэнергией, что позволяет экономить средства при оптимальном выборе режима нагрева. Ведь днем прибор можно отключать. Все равно вода в нем не остынет до самого вечера. Осуществляемый в ночное время нагрев воды будет стоить уже в два раза дешевле. Некоторые современные модели уже снабжены функцией экономичного нагрева. Ее суть в том, что вода греется ночью, а днем только происходит поддержание ее температуры на минимально допустимом уровне – т.е. 55 градусов.

Схема подключения накопительного водонагревателя к внутриквартирному водопроводу

Чтобы работа прибора была полностью безопасной, необходимо несколько простых элементов: во-первых, обычное заземление. Во-вторых, защитный редуктор, который нужен для компенсации повышенного давления в водопроводной сети. В-третьих, предохранительный клапан, защищающий водонагреватель от слишком высокого давления внутри. Он при необходимости просто сливает воду. В-четвертых, обратный клапан, блокирующий выход воды из бака если ее подача вдруг прекращается – это нужно для того, чтобы не вышли из строя ТЭНы. Три последних перечисленных элемента называются производителем «группой безопасности» и они не обязательно идут в комплекте с основным устройством. Часто их нужно приобретать отдельно. Бывает, что некоторые производители собирают все три компонента в один блок, что позволяет осуществлять более удобный монтаж. Скорость нагрева воды в устройстве напрямую зависит от мощности самого прибора, как и уровень потребления электрической энергии.

Как выбрать накопительный водонагреватель в зависимости от количества членов семьи

Если вы используете воду из накопительного водонагревателя, то учтите следующие важные моменты:

• Если вода в баке застаивается, для пищи ее использовать ни в коем случае нельзя. Это особенно опасно, когда температуры воды падала до такого уровня, когда в ней могли зародиться и начать размножение различные болезнетворные бактерии.
• Если ваше накопительное водонагревательное устройство установлено за городом, и вы используете обычную воду из скважины, то хотя бы раз в месяц, нужно нагревать воду до максимальной температуры в целях дезинфекции и профилактики.
• Очень важно состояние внутренней поверхности бака. При наличии достаточных финансов лучше выбрать модель, имеющую специальное покрытие, например, из стеклофарфора. Оно обеспечит чистоту воды в баке, независимо от времени ее нахождения там.
• Если вы на долго уезжаете, и водонагреватель накопительного типа какое-то время не будет эксплуатироваться, воду обязательно надо слить. Тем более это важно, если вы уезжаете на всю зиму. Ведь замерзание воды внутри бака ни к чему хорошему не приведет. Это просто выведет прибор из строя полностью и ремонту он уже подлежать не будет.

Особенности ремонта накопительного водонагревателя

Ремонт накопительного водонагревателя не очень трудоемок, так как в нем отсутствуют движущиеся части. Однако и его можно успешно избежать, если обеспечить водонагревателю регулярное и качественное техническое обслуживание. Благодаря этому видится возможным значительным образом увеличить срок жизни самого бака и ТЭНов. Магниевый анод требуется менять ежегодно. Обеспечением технического обслуживания должен заниматься официальный технический центр от той фирмы-производителя, водонагреватель которой вы приобрели. Важный момент: при выполнении всех регламентных и ремонтных работ по поддержанию исправного функционирования устройства, в его паспорте требуется ставить штамп. Иначе, вам могут внезапно отказать в замене бака, в случае его протечки. При покупке того или иного водонагревателя необходимо достоверно убедиться, что вы будете иметь полное право на обслуживание в сертифицированном сервисном центре и на его доступность в вашем городе. В противном случае стоит выбрать другую модель и производителя устройства.

Многообразие проточных водонагревателей

Таким образом, приобретение накопительного водонагревателя более предпочтительно, чем проточного, если горячее водопотребление в домовладении достаточно высокое. Запасы горячей воды в нем позволят не только помыть посуду, но и помыться всей семье в воде с комфортной температурой.

stroyvopros.net

Принцип работы водонагревателя

Электрический водонагреватель представляет собой устройство, используемое для автономного снабжения горячей водой 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,
• тэн,
• 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 (ТЭНе, в случае с использованием электрических нагревателей).

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.

aquagroup.ru

Принцип действия водонагревателя накопительного: его работа

Принцип действия накопительного нагревателя основан на постепенном нагревании воды, что позволяет экономно потреблять электроэнергию. Народное название такого водонагревателя — бойлер, он способен нагревать воду до температуры 55-75 градусов и работает в автоматическом режиме. Это универсальное оборудование, которое может быть установлено и эксплуатироваться в любом помещении.

Преимуществами накопительного водонагревателя являются: небольшое электропотребление и использование данного оборудования несколькими водозаборными точками одновременно.

Разновидности водонагревателей

Промышленные модели имеют более высокие мощность и производительность. Обычно они используются на производствах, где требуются большие объемы горячей воды.

Бытовые модели имеют меньшую мощность, но они более экономичные и предназначены для применения в квартирах и частных домах, где есть система водоснабжения.

По типу энергоносителя водонагреватели делятся на:

• электрические;
• газовые;
• комбинированные;
• жидкотопливные;
• твердотопливные;
• солнечные.

Самыми распространенными энергоносителями, которые используются для нагрева воды, являются газ и электричество.

Реже в качестве источника топлива используется твердое или жидкое топливо, а также солнечная энергия.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа.

Вернуться к оглавлению

По принципу работы

• проточного типа — вода нагревается, проходя через нагревательный элемент. Такое оборудование обеспечивает постоянную подачу горячей воды, основная их характеристика — мощность нагревательного элемента;
• накопительного типа — вода нагревается в накопительном баке. Такой водонагреватель действует по принципу термоса, основная его характеристика — емкость бака;

Водонагреватели накопительного типа имеют большие размеры, чем модели проточного типа.

Вернуться к оглавлению

По типу подключения

• открытого типа, могут обслуживать только одну точку. Здесь при открытии крана холодная вода выталкивает горячую воду и сразу поступает в бак;
• закрытого типа — могут обслуживать несколько точек. В баке поддерживается постоянное давление, равное давлению в водопроводе.

Вернуться к оглавлению

Электрический накопительный водонагреватель

Принцип работы накопительного водонагревателя.

Принцип действия электрического водонагревателя основан на том, что вода нагревается до установленной температуры, а затем поддерживается на указанном уровне в автоматическом режиме. Еще одним преимуществом водонагревателя является то, что холодная вода в него поддается под давлением, и горячая вода выдается под таким же напором.

Наиболее экономически выгодным режимом работы водонагревателя считается температура 60-65 градусов. Такой температуры достаточно для того, чтобы пользователь чувствовал себя комфортно, а тепловые потери значительно ниже, чем при работе на полную мощность.

От чего зависит скорость нагрева воды:

• от мощности нагревательного элемента. Если емкость водонагревателя меньше 150 л, то используются ТЭНы мощностью 1,2 — 2,0 кВт. Для тех моделей, емкость которых больше, требуются более мощные нагревательные элементы, но принцип действия у всех водонагревателей одинаковый;
• от емкости водонагревателя, обычно чем она больше, тем дольше будет нагреваться вода.

Если у вашего накопительного бойлера объем 100 л и в нем установлен ТЭН мощностью 1,5 кВт, то для нагрева воды до максимума потребуется 3 часа 45 минут, для водонагревателя с таким же ТЭНом, но емкостью 22 л, всего 22 минуты.

Вернуться к оглавлению

Устройство электрического бойлера

Схема подключения бойлера.

На сегодняшний день дизайнерские решения водонагревателя могут быть самыми разнообразными. Есть вертикальные, горизонтальные, круглые, плоские модели, но любой бойлер работает по типу термоса. Внутренний бак, в котором находится вода, и корпус водонагревателя отделяет слой теплоизоляционного материала, это позволяет эффективно сохранять воду в горячем состоянии.

Основные части накопительного бойлера:

• нагревательный элемент;
• термостат — прибор, который позволяет в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру воды, он периодически включает и отключает ТЭН;
• магниевый анод предназначен для защиты внутреннего бака с водой от коррозии;
• предохранительный и обратный клапаны, обычно они идут в одном корпусе, предохраняют конструкцию от избыточного давления и ТЭН от перегорания при отсутствии воды.

Вернуться к оглавлению

Конструкция внутреннего бака

В качестве материала для внутреннего бака может быть использована нержавеющая сталь или углеродистая сталь с эмалевым покрытием и другими покрытиями, защищающими его от коррозии.

Указанный элемент является основным в конструкции накопительного бойлера. Работает внутренний бак при высоких температурах, давлении, а также подвержен коррозии. В основном все конструкции бойлеров неразборные, поэтому срок службы накопительного бойлера в основном зависит от срока службы внутреннего бака. Более длительный срок службы имеют модели, у которых бак выполнен из нержавеющей стали, но они более дорогие.

Конструкция наружного корпуса может быть выполнена из пластмассы или эмалированной стали. Кроме того, что это корпус водонагревателя, он также выполняет и эстетическую функцию.

Толщина теплоизоляционного слоя в большинстве моделей составляет от 2 до 3 см, в основном для этих целей используется вспененный пенополиуретан.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки накопительного электрического водонагревателя

Схема устройства водонагревателя косвенного нагрева.

Преимущества:

• небольшая мощность нагревательных элементов, поэтому нет необходимости устанавливать отдельную проводку;
• к одному бойлеру можно подключать несколько точек водозабора;
• водонагреватель может быть установлен на значительном расстоянии от точки забора воды;
• наличие смесителя позволяет получать воду необходимой температуры, не меняя напор воды;
• простота использования.

Недостатки:

• значительные габаритные размеры, что надо учитывать при установке;
• если вода полностью используется, то для ее нагрева потребуется некоторое время.

Проточно-накопительный водонагреватель

Особенностью указанного типа является то, что в таком водонагревателе есть небольшой бак. Есть возможность регулировать мощность нагревательного элемента, и таким образом он может использоваться как нагреватель проточного или накопительного типа. Наличие небольшого бака позволяет постоянно иметь определенный запас горячей воды. Если возникает необходимость, то такое оборудование можно использовать для постоянной подачи горячей воды.

Для квартиры или дома лучшим вариантом является использование накопительного электрического водонагревателя. Это простой прибор, который позволит в вашем доме всегда иметь горячую воду и не зависеть от централизованного горячего водоснабжения.

Вернуться к оглавлению

Газовые проточные водонагреватели

Схема проточного газового водонагревателя.

Газовые колонки работают по тому же принципу, что и электрические водонагреватели, основной их характеристикой является мощность, чем она выше, тем выше производительность водонагревателя.

Газовые колонки бывают с электро-, пьезорозжигом и HydroPower. Колонки с пьезорозжигом запускаются вручную, для этого надо нажать кнопку. Колонки с электророзжигом запускаются автоматически, после того как открывают кран с горячей водой.

Если газовая колонка HydroPower, то ток для розжига вырабатывает турбина, а она приводится в действие потоком воды, поэтому электричество или батарейку подключать не надо. Газовые накопительные водонагреватели менее распространены, это связано со сложностью их установки.

1poteply.ru