Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Зміст:

  • Види накопичувальних водонагрівачів
  • Електричні бойлери
  • Бойлери непрямого нагріву
  • Газові накопичувальні водонагрівачі
  • Про проточних води
  • Висновок

В нинішній час автономне гаряче водопостачання в квартирах і приватних будинках стає все більш популярним. Централізоване ГВП стало дорогим і неекономічним, тому воно поступово йде в минуле. На зміну йому приходять водонагрівачі різних конструкцій, найпоширеніші з них – апарати накопичувального типу. У даній статті ми розглянемо пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води.

Види накопичувальних водонагрівачів

На даний момент існує кілька різновидів агрегатів для автономного гарячого водопостачання. Усі вони створені з однією метою, але досягають її по-різному, чи то пак, з використанням різних енергоносіїв. Домовласник має можливість вибрати той, що оптимально підходить йому по всіх параметрах.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Отже, на сучасному ринку пропонуються нагрівальні бойлери наступних видів:

  • електричні накопичувальні нагрівачі;
  • бойлери непрямого нагріву;
  • газові бойлери;
  • проточні нагрівачі.

Примітка. У прямому перекладі з англійської слово «бойлер» означає «котел». Це означає, що до них відносяться не тільки накопичувальні, але і всілякі проточні водонагрівачі. Не приймати їх до уваги буде некоректним по відношенню до користувачів.

Електричні бойлери

Це найпоширеніший вид апаратів для ГВП, найчастіше застосовується в квартирах та невеликих приватних будинках. Причина такої популярності — відносно невисока вартість і простота установки, для якої не потрібно ніяких дозвільних документів. Апарати досить надійні в експлуатації і задовольняють більшості вимог користувачів. Щоб розуміти принцип дії водонагрівача, розглянемо його пристрій, показане на малюнку:

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Агрегат являє собою бак, зазвичай круглої або овальної форми, укладений шар теплоізоляційного матеріалу (як правило – пінополіуретан), прикритого декоративним кожухом. Сама ємність може бути зроблена з таких матеріалів:

  • сталь з емальованим покриттям;
  • нержавіюча сталь;
  • пластик.

Електричний ТЕН, розміщений у нижній частині бака, нагріває воду до температури, обмежуваної термостатом. Її максимальне значення, прийняте у всіх електричних бойлерів, 75 ºС. Поки що немає водорозбору, пристрій електричного бойлера передбачає підтримання встановленої температури в режимі автоматичного включення і виключення Тена. Останній має додатковий захист від перегріву і в нештатної ситуації автоматично відключається при досягненні температури води 85 ºС.

Примітка. Оптимальний режим роботи для бойлера – це нагрівання до 55 ºС. В такому режимі апарат забезпечує потрібну кількість води для ГВП і в той же час економить електроенергію. На жаль, часто накопичувальний водонагрівач працює на максимальній потужності з-за того, що в зимовий час з водопроводу надходить занадто холодна вода і ТЕН в економічному режимі не встигає її прогрівати.

Водоразбор відбувається через трубку, виведену в верхню зону бака, де вода гаряча. У той же час підживлення холодною водою передбачена в нижню частину бойлера, де встановлено ТЕН. Для захисту сталевих баків від електрохімічної корозії пристрій водонагрівача включає в себе магнієвий анод. З плином часу він руйнується, а тому вимагає заміни приблизно 1 раз в 2-3 року.

Бойлери непрямого нагріву

Ці апарати не виробляють теплову енергію самостійно, хоча деякі моделі мають вбудований ТЕН для підтримки температури води в різних ситуаціях. У звичайному режимі бойлер готує воду для ГВП, підігріваючи її змійовиком із протікає по ньому теплоносієм. Нижче на схемі показано пристрій бойлера непрямого нагріву:

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

У утеплений бак великої ємності (буває до 1000 л) вбудований змійовик з підведеною до нього теплоносієм від котла. Як і в електричному бойлері, подача холодної води здійснюється в нижню частину ємкості, відбір гарячої – з верхньої частини. Агрегат здатний забезпечити значний витрата гарячої води, а тому застосовується у приватних будинках з великим числом споживачів.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Звичайний обмін теплом між середовищами з різною температурою – це і є принцип роботи бойлера непрямого нагріву. Але щоб отримати воду з крана з температурою 55 ºС, котел повинен нагрівати теплоносій мінімум до 80 ºС, це один з недоліків даного водонагрівача. Другий недолік – тривалий час завантаження бака великої ємності, так що в разі інтенсивного водорозбору проживають в будинку людей треба пристосуватися користуватися ГВП за певним графіком.

Як і електричні бойлери, водонагрівачі непрямого нагріву оснащені магнієвим анодом для захисту сталевого бака від корозії. Більш складні і дорогі моделі обладнані двома змійовиками, через один протікає теплоносій від котла, а другий можна приєднати до альтернативного джерела теплової енергії. Їм може служити інший котел або сонячний колектор. Для підтримки температури в різних ситуаціях у верхню зону ємності вбудовується ТЕН з термостатом.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Агрегати непрямого нагріву виробляються в настінному і підлоговому виконанні, можуть працювати з будь-якими джерелами теплової енергії. Виробники котельного обладнання часто пропонують їх в зв’язці з двоконтурними котлами. У цьому випадку теплогенератор підтримує температуру опалення і завантажує бойлер, по черзі перемикаючись між цими двома системами.

Газові накопичувальні водонагрівачі

Ці апарати конструктивно і зовні нагадують електричні бойлери. Все той же підвішується на стіну бак, покритий шаром утеплювача, тільки внизу встановлена газова пальник, а вгорі є патрубок димоходу. Газовий бойлер працює за таким же принципом, тільки джерелом тепла служить пальник, нагріває ємність з водою. Пристрій водонагрівача показано на схемі:

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Як видно на малюнку, нагрівання здійснюється не тільки від пальника, але і шляхом відбору тепла продуктів горіння. Це досягається за рахунок сталевого газоходу з розсікачами, що проходить вертикально крізь ємність і обменивающегося теплом з водою. Роботою пальника керує електронний блок, чиє завдання – згасити або розпалити її при досягненні встановленої температури або її зниженні. Як водиться, для захисту корпусу конструкція котла передбачає магнієвий анод.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Даний тип водонагрівачів не надто популярний з-за складнощів при оформленні і підключенні газовикористовуючих установок. Крім того, для експлуатації газового бойлера знадобиться повноцінний димохід, виконати цю вимогу не завжди можливо або дуже дорого.

Гідність накопичувальних водонагрівачів полягає в тому, що вони відразу можуть видати великий витрата води для ГВП, але протягом обмеженого проміжку часу. Після цього їм потрібна перерва для приготування чергової порції води.

Про проточних води

На відміну від накопичувальних бойлерів принцип роботи проточного водонагрівача полягає в тому, щоб не завчасно, а швидко прогрівати проточну воду в міру необхідності.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Джерелами тепла служать ті ж електричні Тени і газові пальники, включаються тільки вони після того, як в будинку відкривається кран гарячої води. До таких нагрівачів відносяться:

  • газові колонки;
  • проточні електронагрівачі.

Примітка. Іноді для забезпечення ГВП приватного будинку застосовується пластинчастий бойлер, який представляє собою водоводяний теплообмінник. Як і бойлер непрямого нагріву, він передає енергію теплоносія воді, тільки робить це в проточному режимі.

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Конструкція газової колонки досить складна, а тому заслуговує окремої теми. Електричний ж водонагрівач простий: у ньому проточну воду гріє потужний ТЕН. Володіючи такою перевагою, як невеликі розміри, апарат має занадто високу споживану потужність і тому сфера його застосування обмежена. Пристрій проточного електричного бойлера показана на малюнку:

Пристрій і принцип роботи бойлера для нагріву води: як працює накопичувальний водонагрівач

Перевага проточних водогрійних апаратів полягає в тому, що нагріту воду вони можуть подавати без підготовки і протягом необмеженого часу. Зате має межі її витрату, що важливо при великій кількості споживачів.

Висновок

Якщо розподілити всі перераховані прилади по популярності, то перше місце впевнено займуть електричні бойлери, причини цього зрозумілі. На другому місці знаходяться газові колонки, третє залишається за бойлерами непрямого нагрівання.

Подобається? Поділіться з друзями:
Корисні поради для кожного
Залишити відповідь