Принцип работы бойлера отопления - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Принцип работы бойлера отопления

Устройство и принцип работы бойлера

В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.

Виды накопительных водонагревателей

На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.

Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:

  • электрические накопительные нагреватели;
  • бойлеры косвенного нагрева;
  • газовые бойлеры;
  • проточные нагреватели.

Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.

Электрические бойлеры

Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах. Причина такой популярности — относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:

Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:

  • сталь с эмалированным покрытием;
  • нержавеющая сталь;
  • пластик.

Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС. Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа. Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.

Примечание. Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию. К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.

Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН. Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод. С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2—3 года.

Бойлеры косвенного нагрева

Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:

В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.

Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева. Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя. Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.

Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии. Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор. Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.

Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.

Газовые накопительные водонагреватели

Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:

Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения. Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.

Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.

Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.

О проточных нагревателях воды

В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.

Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:

  • газовые колонки;
  • проточные электронагреватели.

Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.

Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:

Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.

Заключение

Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.

Что такое бойлер косвенного нагрева и как он работает

Чтобы организовать снабжение горячей водой, работающее от системы отопления, ставят двухконтурный котел. Его недостатком является малая производительность. Горячей воды хватит только для мытья рук или посуды. Для комфортного купания лучше установить бойлер косвенного нагрева, достоинством которого является накопительный бак.

Как работают бойлеры косвенного нагрева

Основной принцип работы бойлера косвенного нагрева заключается в циркуляции теплоносителя по теплообменнику, подсоединенного к системе отопления. Горячую жидкость перекачивает насос. Внутренний контур бойлера заключен в накопительной емкости, где поступающая из водопровода холодная вода нагревается от энергии теплоносителя.

Циркуляция системы отопления имеет замкнутый круг. Отдав энергию, теплоноситель по трубам возвращается к котлу. Цикл повторяется, пока происходит работа насоса и котла. От толщины трубы змеевика зависит скорость нагрева воды внутри накопительной емкости.

Особенности конструкции

Чтобы лучше разобраться в работе, надо изучить устройство прибора косвенного нагрева и понять, чем он отличается от своих собратьев.

Водонагреватель предназначен для систем отопления закрытого и открытого типа. Основным отличием является источник энергии. Если газовый водонагреватель работает от баллонного или магистрального газа, а электрический прибор от ТЭНа, то внутренний контур бойлера косвенного нагрева состоит из змеевика. Источником энергии служит теплоноситель. Змеевик оснащен входным и выходным патрубком для подключения к системе отопления.

Существуют бивалентные водонагреватели с двумя теплообменниками, где на один змеевик подается теплоноситель из системы отопления, а на другой контур поступает тепло от гелиосистемы или теплового насоса. При желании змеевики можно объединить фитингами. Получится водонагреватель косвенного нагрева с одним контуром.

Теплообменник заключен внутрь накопительной емкости, где происходит косвенный нагрев воды. Для подключения к водопроводу бак аналогично оснащен входным и выходным патрубком. Форма накопительной емкости обычно представляет собой цилиндр, но встречаются прямоугольные модели. Чтобы вода внутри бака быстро не остывала, его заключили в декоративный корпус, а пространство между ними заполнили теплоизоляцией.

От образования накипи защищает магниевый или титановый анод. Элемент нагрева установлен внутри накопительного бака. Анод защищает металлические детали бойлера от гальванической коррозии, а также снижает жесткость воды.

Читайте также  Выбор электрического котла для отопления дома

Термостат – это регулятор, с помощью которого уменьшают или увеличивают поступление в теплообменник теплоносителя. Механизм позволяет регулировать температуру нагрева воды.

Выбирая для домашнего пользования бойлер, лучше отдать предпочтение модели, где дополнительно предусмотрен ТЭН. Прибор сочетает в себе косвенный и электрический водонагреватель. ТЭН позволяет подогревать воду летом, когда система отопления не работает. Для регулировки нагрева воды от электричества установлен дополнительный термостат и автоматика.

Разновидности

Чаще всего в продаже встречается бойлер косвенного нагрева со змеевиком. Однако существуют модели, собранные по системе «бак в баке». Принцип работы остался неизменный, только вместо змеевика теплообменником выступает дополнительная емкость. Достоинство системы «бак в баке» заключается в большей площади нагрева. Для подключения трубы системы отопления на емкости аналогично предусмотрен входящий и выходящий патрубок.

По типу установки косвенные водонагреватели бывают:

  • Настенные модели ограничены объемом накопительного бака до 200 л. Водогрейный прибор подвешивают на стальные кронштейны. Основное требование – прочная стена. Пустотелая гипсокартонная перегородка не выдержит бак с водой.
  • Напольный водонагреватель рассчитан на большую вместительность. Бытовые модели обычно выпускаются с накопительной емкостью 250–300 л. Бойлер напольный промышленного назначения способен вместить более 1000 л воды. Из-за больших габаритов под водонагреватель отводят отдельную комнату.

По типу расположения бака косвенный бойлер бывает:

  • Горизонтальные модели вместительные. Уровень воды поддерживать удобнее, но места водонагреватель занимает много.
  • Вертикальные модели отличаются меньшей вместительностью. Достоинство водонагревателя в компактности и экономии полезного пространства комнаты.

По материалу изготовления накопительного бака бойлеры бывают трех типов:

  • Все дешевые модели оснащены стальным баком с эмалированным покрытием. Через пару лет защитный слой нарушается и появляется течь.
  • На ступень выше по качеству стоят стеклокерамические баки. Срок эксплуатации увеличен, но и дороже стоят.
  • Бак из нержавейки дорогой. Однако срок эксплуатации неограничен. Водонагреватель прослужит долгие годы, если не попалась низкокачественная подделка.

Разнообразие косвенных водонагревателей позволяет потребителю выбрать оптимальную по форме, стоимости, а также вместимости модель.

Положительные и отрицательные характеристики

Рассматривая плюсы и минусы косвенных водогрейных приборов, надо остановиться на главном преимуществе – экономия энергоресурсов. За газовый и электрический бойлер придется отдельно платить. Энергию косвенный водонагреватель получает бесплатно от работающей системы отопления.

Из других преимуществ выделяется:

  • Длительный срок эксплуатации. Нагрев теплообменника не образует твердых накоплений. Накипь появляется при работе ТЭНа, но его включают не круглогодично, а только летом.
  • Водонагреватель с двумя теплообменниками или системой «бак в баке» характеризуется высокой производительностью.
  • Модель с дополнительно установленным ТЭНом сочетает два важных параметра: экономичность зимой, эффективность летом.
  • Имея сварочный опыт косвенный водонагреватель можно сделать самостоятельно.

Минусом является сложность и дороговизна монтажа. Первый нагрев емкости осуществляется долго, но потом температура воды постоянно поддерживается. При отсутствии ТЭНа летом невозможно получить горячу воду.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

  • Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
  • Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек. При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
  • Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться. Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
  • От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
  • Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
  • Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам.

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Популярные модели

Выбирать подходящую модель всегда надо по техническим характеристикам. В качестве помощи можно посмотреть рейтинг бойлеров косвенного нагрева, составленный с учетом отзывов потребителей.

Viessmann Vitocell-V 100 CVA-200

Модель оснащена стальным баком с эмалированным покрытием емaкостью 200 л. Быстрый нагрев воды осуществляется за счет теплообменника общей площадью 1 м 2 . Регулировка температуры выполняется термостатом. Максимально допустимые параметры: нагрев воды – до +95 о С, давление на входе – 10 атм.

Drazice OKC 200 NTR

Водогрейный прибор представлен двумя моделями: с одним и двумя теплообменниками. Емкость аналогично рассчитана на 200 л воды. Однако нагрев осуществляется быстрее из-за увеличенной площади теплообменника – 1,45 м 2 . Недостатком является отсутствие ТЭНа, что не дает возможность получения горячей воды летом.

Roda Kessel ILW 200 B

Мощный прибор со стальным накопительным баком на 200 л оснащен медным теплообменником. Дополнительно модель укомплектована ТЭНом, что позволяет получать горячую воду летом при отключенном отоплении. Регулировка температуры выполняется термостатом. Максимальный предел +65 о С.

Бойлер – разбираемся в устройстве и подключении нагревателя в доме

Установка бойлера позволяет полностью покрыть потребности в горячей воде и качественно улучшить условия быта. Но прежде чем приступить к обустройству автономной подачи горячей воды в доме, следует разобраться с тем, что такое бойлер, как он работает и каким способом его нужно подключить к системе водоснабжения и к электрической сети. Существует несколько видов таких водонагревателей, имеющих свои преимущества и недостатки. Правильный выбор модели позволит создать наиболее эффективную систему автономного снабжения горячей водой жилища.

Виды бойлеров

Бойлерами или водонагревателями называют бытовые системы, использующиеся для нагрева водопроводной воды до определенной температуры. Они могут отличаться принципом работы, мощностью, видом используемой энергии, объемами, техническими и конструктивными характеристиками.

На рынке представлено несколько видов бойлеров, предназначенных для эксплуатации в определенных условиях:

  • Бойлеры косвенного нагрева, которые не требуется подключать к электросети или газовой магистрали. Принцип работы бойлера косвенного нагрева основан на использовании энергии отопительного котла в системах автономного отопления. Их не нужно подключать к электричеству или газу, такие агрегаты подключаются к одноконтурному котлу и требуют достаточной площади для размещения.
  • Проточные водонагреватели электрического или газового типа, которые не требуют много места при размещении и начинают нагрев воды непосредственно перед подачей в кран. Они могут работать как от электрической сети, так и от газовой магистрали. Обычно такие водонагреватели не рассчитаны на большой объем горячей воды.
  • Накопительные бойлеры электрического и газового типа. В электрических моделях воду нагревают при помощи ТЭНов, в газовых модификациях используется газовая горелка, а также открытая или закрытая камера сгорания. В закрытой модели не требуется осуществлять вспомогательную подачу воздуха.

Водонагреватели накопительного типа в свою очередь могут быть:

  • закрытыми напорными. Они рассчитаны на одновременное обслуживание нескольких точек подачи воды, например, на кухне и в ванной одновременно;
  • открытыми безнапорными, которые подают горячую воду только в одном месте.

Подбираются бойлеры в зависимости от:

  • условий эксплуатации;
  • необходимых объемов горячей воды;
  • источников подключения.

Чаще всего сегодня используются электрические накопительные бойлеры, которые устанавливают и в городских квартирах, и в загородных домах.

Устройство бойлера

Конструктивные особенности бойлера накопительного типа таковы, что включают в себя следующие элементы:

  • накопительный бак для воды, сделанный из нержавейки;
  • корпус, защищающий накопительный бак;
  • слой термоизоляции;
  • нагревательные элементы;
  • термодатчики.

Объем накопительного бака может быть в диапазоне от 10 до 200 литров. В качестве теплоизоляционного слоя используется полиуретан или поролон. Изнутри нержавеющий бак покрывают антикоррозийным слоем из специальной эмали или титана.

Читайте также  Заявление на подключение электричества к земельному участку

Принцип работы бойлеров разных видов

Принцип работы бойлера накопительного типа основан на нагреве холодной воды, поступающей в нижнюю часть накопительного бака специальными нагревательными элементами. Горячая вода находится в верхней части бойлера и посредством напора выталкивается из него. С помощью терморегулятора задается нужный температурный режим, который поддерживается системой по мере остывания воды, находящейся в баке.

Нагрев воды в накопительном водонагревателе может осуществляться сухим или мокрым способом. В первом случае нагревательный элемент расположен в специальной колбе, которая не дает ему соприкасаться с водой и образовываться накипи. Такие бойлеры отличаются более длительным эксплуатационным сроком и стоят дороже.

При мокром нагреве ТЭН непосредственно контактирует с водой, что приводит со временем к образованию на нем накипи. Такие водонагреватели чаще выходят из строя, но стоят они дешевле моделей с сухим нагревом воды.

Бойлеры косвенного нагрева представляют из себя обычные теплообменники, которые могут накапливать необходимое количество горячей воды. Конструкция бойлеров косвенного нагрева состоит из:

  • термодатчиков;
  • циркуляционного насоса;
  • обратного и предохранительного клапанов;
  • запорной арматуры;
  • специальной защиты катода от коррозии.

Даже в самом простом косвенном водонагревателе имеется четыре входа и выхода, через которые производится подключение бойлера к водопроводу одновременно в нескольких точках потребления горячей воды. Монтаж такого бойлера ведется одновременно с одноконтурным котлом. Теплообменник обычно устанавливается в таких водонагревателях в нижней части, или сразу в нескольких местах одновременно.

Время нагрева воды зависит от мощности нагревательных элементов и объема накопительного бака. Такие агрегаты способны обеспечить нагрев до высоких температур больших объемов воды, которая будет расходоваться одновременно сразу в нескольких местах потребления горячего водоснабжения. Стоят они дорого и отличаются длительным сроком эксплуатации.

Бойлеры косвенного нагрева и накопительные бойлеры бывают напольными и настенными. Подходящий тип водонагревателя подбирается под место его установки.

Проточные водонагреватели имеют нагревательный элемент и термодатчики, которые срабатывают при открытии крана с холодной водой. Такие устройства предназначены для нагрева проточной воды в небольших объемах. Они не могут обеспечить горячей водой в нужном количестве, так как в их конструкции не предусмотрено наличие резервуара. Довольно часто такие водонагреватели выходят из строя из-за образования накипи на нагревательных элементах и перегрузок.

Схема подключения бойлера к водопроводу

При подключении бойлера к водопроводу следует учесть:

  • вид нагревательного оборудования;
  • место его установки;
  • тип используемого водопровода.

Так как пользоваться бойлером того или иного типа придется, исходя из расчета его мощности и места установки, то следует сначала внимательно изучить рекомендации производителя, прежде чем приступать к монтажным работам.

Схема подключения водонагревателя к водопроводу в квартире и выбор инструментов и материалов зависит также от типа имеющегося трубопровода. Сегодня в городских квартирах и загородных коттеджах используются трубы из разных материалов:

  • полипропилена;
  • металлопластика;
  • стали.

При подключении бойлера к полипропиленовым трубам нужно подготовить специальные инструменты: паяльник и труборез. Тройники для подключения бойлера также должны быть изготовлены из полипропилена. Краны к ним подсоединяют при помощи муфт МРН.

При работе с трубами из металлопластика подключение водонагревателя осуществляется при помощи фитингов. Трубы из металлопластика обычно кладут поверху, поэтому не потребуется снимать наружный слой, закрывающий водопровод. В трубу врезают тройник, к которому потом подсоединяется дополнительными трубами или гибкими шлангами сам бойлер.

При врезке в водопровод, собранный из стальных труб можно использовать тройник «вампир», который позволит обойтись без сварочных работ. Тройник крепится к трубе при помощи зажимных винтов. После его установки в водопроводе сверлят отверстие, используя для этого отводной конец тройника. После этого на отвод ставят кран, к которому подсоединяют специальными трубами-переходниками бойлер.

Стандартная схема подключения водонагревателя к водопроводу включает в себя:

  • подсоединение устройства к холодному и горячему стояку, через которые в бойлер сначала будет поступать холодная вода, а затем выходить горячая;
  • установку запорных кранов, которые будут открывать для подачи холодной воды в бойлер и поступления горячей воды в месте ее потребления;
  • установку кранов на общий стояк;
  • монтаж обратного клапана.

При нагреве воды кран, открывающий горячую воду, следует держать закрытым, чтобы избежать ухода нагретой воды в общий стояк. Если водонагреватель не используется, то следует перекрыть оба крана.

Как выбрать бойлер для домашнего использования

При выборе подходящего бойлера для создания автономного снабжения жилья горячей водой, следует обращать внимание на:

  • мощность агрегата;
  • наличие или отсутствие накопительного бака;
  • место установки нагревательного оборудования;
  • способа нагрева воды;
  • среднесуточную потребность в горячей воде.

Часто при выборе водонагревательного оборудования владельцам жилья приходится решать: что лучше бойлер или проточный водонагреватель? Нередко покупатели ориентируются только на стоимость таких бытовых устройств, не принимая во внимание их мощность и примерный срок эксплуатации.

Следует учитывать, что недорогие проточные водонагреватели чаще предназначены на потребление небольшого количества горячей воды. Обычно их устанавливают в офисах, административных зданиях или местах общественного питания. Для домашнего использования в городской квартире лучше всего использовать накопительный бойлер, работающий от электричества.

Для загородных домов оптимальным вариантом станет водонагреватель косвенного нагрева. Стоят такие агрегаты дороже, небольших проточных водонагревателей. Они рассчитаны на нагрев большого количества воды в сутки, что позволит полностью решить проблему горячего водоснабжения и обеспечит улучшение качества жизни.

Что такое бойлер косвенного нагрева? Его принцип работы и устройство

Нагреть воду для горячего водоснабжения можно различными способами. Например, установить двухконтурный газовый котёл или электрический проточный водонагреватель. Однако если вы хотите иметь систему, обеспечивающую стабильную подачу большого объёма горячей воды вне зависимости от количества точек разбора, вам не обойтись без накопительной ёмкости, в которой будет храниться определённый объём заранее подогретой воды.

В качестве такого накопителя может выступить бойлер косвенного нагрева (БКН). По своей сути это – водонагревательный и водонакопительный прибор, который, в отличие от других аппаратов подогрева воды, не имеет собственного нагревательного элемента. Поэтому он и называется косвенным. Вода в нём греется путём получения тепловой энергии от внешних энергоносителей, таких как газовый, электрический или твёрдотопливный котёл и даже солнечная батарея.

Устройство

Внешне БКН представляет собой большой бак цилиндрической или прямоугольной формы. Он бывает напольным или настенным. Его составными частями являются:

  • корпус;
  • утеплительная прослойка;
  • бак;
  • теплообменник (чаще всего змеевик);
  • терморегулятор;
  • термометр;
  • магниевый анод.

Материал корпуса делается из пластика или композитного материала, а бак – из нержавеющей стали (самый дорогостоящий, но и самый надёжный вариант), стеклокерамики или обычной стали с эпоксидным напылением. В корпусе имеется четыре патрубка: два – для подключения контура ГВС (ввод холодной и вывод горячей воды) и два – для подключения к системе отопления (вход и выход из змеевика). В центральной части может быть предусмотрен ещё один патрубок для подключения контура рециркуляции.

Между корпусом и баком (либо как на фото выше) прокладывается теплоизолирующий материал (чаще всего полиуретан или пенополистирол) с целью минимизации тепловых потерь. Обычно этот показатель колеблется в пределах 3-5 °C в сутки.

Терморегулятор обеспечивает переключение между нагревательным контуром, подключаемым к отопительной системе, и контуром ГВС.

Магниевый анод защищает бак от коррозийного разрушения, принимая на себя пагубное воздействие электрохимических реакций. Это наиболее уязвимый элемент, который время от времени приходится менять. Зато срок службы бойлера будет существенно дольше.

Почти все модели новых БКН оборудуются альтернативными источниками энергии – ТЭНами. Это даёт возможность иметь горячее водоснабжение даже тогда, когда отопительная система отключена (вряд ли есть смысл «гонять» котёл жарким летом только ради мытья посуды). Но такой бойлер всё же правильней назвать комбинированным.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Как уже отмечалось, характерной особенностью БКН является наличие внешнего энергоисточника. Чаще всего таким источником служит газовый котёл. От него горячая вода (или другой теплоноситель) поступает в теплообменник, который, в свою очередь, нагревает воду в баке.

Заполнение бака холодной водой осуществляется из водопроводной системы. После того, как вода нагреется от змеевика до комфортной температуры, её можно забирать на бытовые нужды через выходной патрубок. Освободившееся пространство мгновенно заполняется водопроводной водой благодаря наличию давления в водопроводной сети. Должно пройти некоторое время, чтобы поступившая вода вновь нагрелась, после чего её опять можно использовать по прямому назначению.

Достоинства использования БКН заключаются в следующем:

  1. можно обойтись одноконтурным, а значит более дешёвым нагревательным котлом;
  2. снижается нагрузка на электросеть и, соответственно, энергопотребление;
  3. возможность подключения нескольких потребителей;
  4. постоянство температуры горячей воды вне зависимости от её расхода.

Тем не менее, следует иметь в виду и некоторые особенности работы и установки БКН, а именно:

  • первоначальный нагрев воды занимает относительно длительное время (например, чтобы нагреть воду объёмом 100 л до 40-50 °C потребуется 2-3 часа);
  • для больших бойлеров (объёмом более 100 л) нужно располагать значительным пространством или даже отдельным помещением.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева

Для эффективной работы бойлера его надо грамотно вписать в отопительную систему дома. То есть, создать два параллельных контура: один будет работать на отопление, а другой – на нагрев воды. Существует несколько схем подключения БКН, среди которых наиболее распространены две: с трёхходовым краном и с использованием циркуляционных насосов.

Схема с трёхходовым краном – более простая и менее затратная, её целесообразно применять в контурах отопления небольшой протяжённости с небольшим гидравлическим сопротивлением. Задача крана – обеспечить переключение потоков между контурами. Приоритет имеет контур ГВС, поэтому теплоноситель изначально направляется именно туда. Когда температура в баке БКН достигает заданного значения, термостат бойлера перенаправляет поток в систему отопления. При падении температуры в результате отбора горячей воды, трёхходовой кран по команде того же термостата срабатывает в обратном порядке.

Читайте также  Почему искрит двигатель пылесоса?

В сложных отопительных контурах большой протяжённости предпочтение следует отдать схеме с двумя циркуляционными насосами, которые выполняют ту же функцию, что и трёхходовой кран плюс увеличивают скорость циркуляции теплоносителя. Каждый насос обслуживает свой контур. Управляются насосы также термостатом, попеременно переключаясь то на один, то на другой контур.

В системе ГВС может быть организована рециркуляция воды. Для этого в системе монтируется дополнительный контур с циркуляционным насосом, обеспечивающим постоянную циркуляцию вне зависимости от режима водопотребления и длины трубопровода, идущего от БКН к водопотребителям. При такой схеме горячая вода потечёт из крана сражу же после его открытия.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева?

Выбирая БКН, нужно отталкиваться от двух взаимосвязанных параметров: объёма бойлера и мощности отопительной системы.

Что касается объёма, то его определение связано не только с количеством постоянных жильцов, но и с их привычками и образом жизни. Кто-то привык принимать душ ежедневно, не считаясь с количеством выливаемой воды, а кто-то экономит даже на мытье посуды. Так что субъективный фактор здесь играет немаловажную роль.

Желание иметь большой запас горячей воды может натолкнуться на ограничение, связанное с мощностью котла: он может просто «не потянуть» слишком большую нагрузку. В этом случае либо нагрев воды будет занимать весьма длительное время, либо отопительные приборы не смогут выйти на расчётную температуру. В техническом паспорте бойлера указывается расход теплоносителя, проходящий через нагревательный элемент. Желательно, чтобы он не превышал 35-40% потока, протекающего по отопительному контуру котла.

Далее следует определиться с материалом бака: вариант из «нержавейки» самый долговечный, но и самый дорогостоящий. Хотя и эмалированные баки могут прослужить достаточно долго, если вода хорошо отфильтрована и не «жёсткая». Дополнительное преимущество даёт возможность демонтажа теплообменника для очистки или замены.

Если удастся подобрать бойлер той же фирмы, что и котёл, их совместная работа будет наиболее гармоничной, а монтаж всей системы значительно упростится.

Видео

Как работает бойлер

Водонагреватели используются как в квартирах, так и в частных домах. Их применение позволяет обеспечить бесперебойную подачу горячей воды независимо от наличия централизованной сети.

Одним из типов водонагревателей является бойлер косвенного нагрева. Устройство бойлера включает в себя теплообменник, который соединен с внешним источником тепла. Это позволяет прогревать большой объем воды за короткий срок.

  • 1 Типы бойлеров для нагрева воды
  • 2 Конструкция водонагревателей
    • 2.1 Электрический накопительный
    • 2.2 Электрический проточный
    • 2.3 Газовые водонагреватели
  • 3 Устройство бойлера косвенного нагрева
  • 4 Принцип работы бойлера косвенного нагрева
  • 5 Принцип работы проточного водонагревателя
  • 6 Принцип работы накопительного бойлера
  • 7 Правила эксплуатации

Типы бойлеров для нагрева воды

Чтобы понять, как работает бойлер, необходимо разобраться, какие бывают водонагреватели и в чем заключаются их отличия.

Независимо от производителя существует несколько типов устройств для автономного нагрева воды:

  1. Электрические накопительные нагреватели.
  2. Бойлеры косвенного нагрева.
  3. Электрические проточные.
  4. Газовые.

Выбор водонагревателя осуществляется исходя из личных предпочтений владельца помещения. При выборе следует учитывать особенности конструкции бойлера и тип доступного источника тепла.

Конструкция водонагревателей

На рынке представлены изделия различной формы, объема и технических характеристик. Независимо от этого водонагреватели каждого отдельного типа схожи по своей конструкции.

Электрический накопительный

По своей конструкции изделие этого типа представляет собой емкость круглой или овальной формы. Бак используется для накапливания и прогрева воды.

Он находится в корпусе, изготовленном из металла или пластика. Во избежание быстрого охлаждения жидкости производители оснащают емкость теплоизоляционным слоем.
Бак изготавливают из материалов, наименее подверженных коррозии. На рынке представлены изделия, емкость которых изготовлена из эмалированной или нержавеющей стали. Для защиты внутренних деталей от образования накипи водонагреватели оснащают магниевым анодом.

В нижней части располагается электрический электронагреватель. Он оснащен термостатом, позволяющим поддерживать определенную температуру жидкости. В некоторых моделях установлены два ТЭНа.

После прогрева жидкости один из них отключается, и определенный показатель температуры поддерживается другим. Это позволяет экономить электроэнергию.
Устройство бойлера включает в себя два патрубка. Они используются для подачи воды и ее отведения из емкости. Патрубок холодной воды установлен в нижней части бака, а трубка отбора горячей жидкости – в верхней.

Электрический проточный

Устройство проточного бойлера для нагрева воды не включает в себя накопительную емкость. Жидкость прогревается при прохождении через устройство. Нагрев осуществляется электрическим нагревателем высокой мощности.

Конструктивные особенности изделия проточного типа позволяют быстро прогревать небольшое количество воды. В конструкцию изделия проточного типа входит:

  • Электрический водонагреватель высокой мощности.
  • Индикатор работы.
  • Рубашка для прохождения воды.
  • Датчики и реле.

Благодаря отсутствию накопительной емкости, проточные бойлеры имеют небольшие размеры. Это дает возможность устанавливать устройство в помещениях с ограниченным свободным пространством.

Газовые водонагреватели

Устройства, использующие в качестве источника тепла газ, могут быть как проточного, так и накопительного типа. Проточные водонагреватели – газовые колонки могут быстро прогревать небольшое количество жидкости, проходящей через них.

С помощью накопительных можно получить большое количество горячей воды, но после этого потребуется время для прогрева новой порции.
Накопительные устройства состоят из металлического бака, сквозь который проходит газоход. Он необходим для отвода продуктов горения газа. Вместо ТЭНа в водонагревателе используется газовая горелка. Управление степенью нагрева осуществляется специализированным блоком.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Этот тип водонагревателя представляет собой накопительную емкость, оснащенную слоем теплоизоляции. Объем бойлера косвенного нагрева может быть различным.

Отличительной особенностью устройств этого типа является отсутствие встроенного источника тепла. Некоторые модели имеют электрический нагреватель, но он используется для поддержания необходимой температуры.

Через накопительную емкость проходит змеевик, нагревающий жидкость. Некоторые модели имеют в своей конструкции две емкости, одна из которых установлена внутри другой.

В пространство между баками поступает теплоноситель. Для защиты внутренней поверхности бака от образования накипи производители устанавливают магниевый анод.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Независимо от особенностей конструкции устройств косвенного нагрева принцип их действия одинаков. Для прогрева жидкости используется внешний источник тепла (котел). Модели, имеющие две емкости, быстрее прогревают жидкость благодаря большей площади теплообмена.
Горячая вода из системы отопления подается в змеевик или в пространство между внутренним и наружным баком. Жидкость в накопительном баке прогревается.

По мере прогрева вода перемещается вверх, где и расположен патрубок отбора. Для поддержания температуры и нагрева жидкости при неработающем отоплении производители устанавливают ТЭН.

Следует учитывать, что в моделях с двумя баками таким образом осуществляется нагрев теплоносителя, а в изделиях со змеевиком нагревается жидкость, предназначенная для горячего водоснабжения.

Принцип работы проточного водонагревателя

Установка изделия данного типа позволяет обеспечить помещение горячей водой без предварительного ее подогрева. При этом проточные водонагреватели не могут выдать большой объем жидкости за короткое время. Это обусловлено низкой пропускной способностью бойлера.
Жидкость проходит сквозь трубки, в которых установлен мощный электрический нагреватель. Отличительной особенностью проточного бойлера является то, что он может подавать горячую воду бесперебойно на протяжении длительного времени.

Принцип работы накопительного бойлера

Жидкость накапливается в специализированной емкости. Нагрев осуществляет один или несколько ТЭНов. В зависимости от вида изделия производители устанавливают электрические нагреватели двух типов:

  1. Мокрый. ТЭН полностью погружается в накопительную емкость.
  2. Сухой. Нагреватель помещен в специализированный кожух, предотвращающий попадание влаги на токоведущие части.

При открывании крана содержимое накопителя поступает наружу по патрубку для отбора горячей воды. Давление в баке падает и открывается обратный клапан. Жидкость из системы ХВС поступает в накопитель.

По достижению жидкостью определенной температуры срабатывает термостат, который может быть установлен как в совокупности с нагревателем, так и отдельно.

Он разрывает электрическую цепь, тем самым отключая ТЭН от сети питания. По мере остывания воды в накопителе термостат включает нагреватель и осуществляется подогрев содержимого бака.

Правила эксплуатации

Для увеличения срока эксплуатации водонагревателя необходимо придерживаться некоторых правил:

  1. При монтаже использовать элементы обвязки, рекомендуемые производителем. В зависимости от типа водонагревателя в обвязку могут входить различные элементы.
  2. Не использовать устройство накопительного типа без предохранительного клапана. Этот элемент обвязки снижает степень давления на стенки бака при нагреве. Предохранительный клапан устанавливается непосредственно на входной патрубок.
  3. Не включать устройство накопительного типа в электрическую сеть при пустом баке. Включение водонагревателя без воды может привести к выходу из строя ТЭНа.
  4. Подключать устройство к электрической сети согласно схеме, находящейся в руководстве по эксплуатации.
  5. 1 раз в 1 – 3 года чистить накопитель от накипи. При необходимости осуществляется замена магниевого анода.
  6. Установить фильтр для дополнительной чистки воды на входе.
  7. Устройства проточного типа устанавливать в местах, максимально близко расположенных к точке забора воды.

Бойлер косвенного нагрева позволяет получить горячее водоснабжение, используя систему отопления. Возможность подключения дополнительных источников тепла в некоторых моделях позволяет нагревать содержимое бака за минимальный промежуток времени, а наличие ТЭНа дает возможность поддерживать температуру в заданных пределах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: