Принцип работы бойлера для нагрева воды: Принцип работы бойлера, устройство и подключение водонагревателя

Содержание

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.

Как работает бойлер косвенного нагрева — устройство и конструкция


Бойлер косвенного нагрева отличается хорошими теплотехническими характеристиками. Несмотря на высокую стоимость, водонагреватель незаменим в системах, подключаемым к твердотопливным котлам, солнечным коллекторам и тепловым насосам.

Если внимательно изучить принцип работы бойлера косвенного нагрева, а также рассмотреть существующие преимущества и недостатки, можно увидеть все достоинства и слабые стороны применения ёмкостного накопителя для ГВС.

Косвенный нагрев — что это, принцип нагрева

Существует всего два способа передачи тепла:

  • Первый, отличающийся высоким КПД и отдачей прямой принцип нагрева. Этот способ используется в отопительных котлах для нагрева теплоносителя. Змеевик с циркулирующей жидкостью находится непосредственно над горелкой или топочной камерой. Подобным образом нагревают воду электрические бойлеры, твердотопливные и газовые котлы, проточные газовые водонагреватели.
  • Косвенный способ нагрева заключается в использовании энергии от уже разогретого теплоносителя системы отопления, для нужд ГВС. Происходит вторичная теплоотдача.
    Принципиальная схема работы подразумевает следующую цепочку передачи энергии: источник тепла > теплоноситель > горячее водоснабжение. Именно такой принцип работы отличает бойлер косвенного нагрева (БКН). Водонагреватель подключается к системе отопления и обеспечивает нужды ГВС используя энергию теплоносителя.

Для чего нужен бойлер, где и как используется

Главное предназначение БКН обеспечение потребностей частного загородного дома в горячем водоснабжении. Водонагреватель можно установить и в квартире, имеющей автономное отопление. В многоквартирном доме сделать это сложнее за счет ограниченной полезной площади. Для ГВС подбирают нагреватель, вместительностью 60-100 л.

Бойлер косвенного нагрева нужен для обеспечения горячего водоснабжения от системы отопления в которой изначально не был заложен подогрев воды. БКН эффективен в следующих случаях:

  • одноконтурный котел;
  • тепловой насос;
  • для гелиосистем — солнечных коллекторов.


В интернете можно встретить рекомендации подключения БКН к системе теплых полов. Цель такого решения зачастую заключается в снижении температуры нагрева теплоносителя. БКН выступает как буферная емкость, регулирующая температуру. На самом деле в системе тёплых полов не нужен бойлер. Для нивелирования нагрева устанавливают узел подмеса и гребёнку.

Устройство водонагревателя косвенного нагрева

Конструкция БКН напоминает обычный емкостный накопитель. Внутреннее устройство бойлера для нагрева воды состоит из следующих элементов:

  • Утепленный кожух — необходим для сохранения тепла нагретой воды. От качества теплоизоляции во многом зависит КПД водонагревателя и его экономичность.
  • Внутренний бак — изготавливается из нержавеющей и черной стали, покрытой эмалью или стеклополимером.
  • Нагревательный элемент — устройство и принцип работы бойлера косвенного нагрева может несколько отличаться в зависимости от того, какое решение используется для передачи тепловой энергии. В конструкции БКН может применяться один или несколько змеевиков, конструкция бак в баке. Выпускаются комбинированные модели с ТЭНом, работающие летом от электричества.


Несмотря на определенные отличия основное внутреннее устройство емкостных водонагревателей косвенного нагрева и принцип их работы остается неизменным:

  1. Горячий теплоноситель поступает в БКН, увеличивает температуру поверхности змеевика или другого нагревательного элемента, контактирующего с водой для ГВС.
  2. Происходит передача тепла.
  3. Горячая вода подается потребителю.
  4. Остатки невостребованной жидкости аккумулируются в баке, имеющем теплоизолирующий слой, предотвращающий теплопотери. Время от времени вода заново подогревается. Поддерживается одинаковая температура.


Основной принцип работы остается неизменен. При выборе следует учитывать особенности, связанные с отличиями в конструкции. Разновидности бойлеров классифицируются по:

  • типу установки;
  • баку и внешнему устройству;
  • особенностям нагревательного элемента;
  • системой регуляции температуры теплоносителя;
  • наличием защиты от перегрева и накипи.


При выборе БКН, перечисленные 5 критериев будут иметь решающее значение.

Виды бойлеров

Перед выбором БКН следует оценить технические условия помещения: наличие свободного места для установки, необходимый объем воды, достаточный для потребления. Полученные данные будут влиять на выбор конструкции накопительного водонагревателя косвенного нагрева. Можно условно разделить БКН на две группы:

  • По типу установки — существуют напольные и навесные бойлеры:
    1. Напольные не ограничены объемом нагреваемой воды, но занимают полезную площадь. Напольные водонагреватели косвенного нагрева выпускаются с вместительностью до 1000 л., чего достаточно для промышленного применения.
    2. БКН навесного типа монтируются на стену. Обычно ограничены вместимостью 160 л. Устанавливаются исключительно на стены из плотных строительных материалов. Не подходят для монтажа на пенобетон и газобетон. Настенные вертикальные емкости удобны в эксплуатации, не занимают большого количества полезной площади. Навесной бойлер подойдет для нужд семьи из 4-5 человек.
  • По особенностям конструкции — присутствуют вертикальные и горизонтальные бойлеры косвенного нагрева. Первые предназначены для напольной и настенной установки. Внешним видом такие водонагреватели напоминают классический бойлер.
    Модели с горизонтальным расположением в основном устанавливаются на пол и отличаются большой вместительностью. Под установку бака требуется отдельное помещение.

При выборе подходящего БКН учитывают особенности и технические условия помещения, используемого под нужды котельной. Большое значение придается объему воды, необходимой для удовлетворения потребностей В ГВС. Практика показывает, что для небольшой семьи удобно использовать навесной бойлер на 100-160 л. Чтобы удовлетворить промышленные запросы ставят напольный горизонтальный бак, с емкостью до 1000 л.

Бак и внешнее устройство БКН

Водонагреватель в разрезе имеет несколько слоев:

  • Корпус — изготавливается из металла с нанесением порошковой краски. В БКН премиум класса оформление может быть выполнено под отшлифованный металл или изготовлен из нержавеющей стали.
  • Теплоизоляция — от этого слоя зависит сохранение температуры нагретой воды. Оптимальным считается применение пенополиуретана с толщиной не менее 100 мм. Параметры сведут к минимуму теплопотери и обеспечат высокий КПД водонагревателя.
  • Внутренний бак — основу всегда составляет металл. Черная конструкционная сталь под воздействием постоянно меняющейся температуры быстро ржавеет. Чтобы не допустить коррозии поверхность бака покрывают эмалью или стеклокерамикой, полностью из нержавеющей стали. У каждого решения свои преимущества:
    1. Эмалированное покрытие — наиболее популярный вид бака. Изначально в устройстве баков использовалось такое же напыление, как и у ванн. Эмаль от постоянного перепада температур растрескивалась и быстро выходила из строя.
      Со временем в эмаль стали добавлять порошок титана, что существенно улучшило эксплуатационные характеристики. В современных БКН, часто используется производное эмалированному покрытию: стеклокерамика.
    2. Конструкция с баком из нержавейки — несмотря на длительную эксплуатацию и срок службы БКН не пользуется популярностью. Баки из нержавейки выпускает всего несколько европейских производителей. Стоимость на бойлеры из нержавейки высокая.
      Если сравнивать БКН с баком из стеклокерамики, то срок службы последних ненамного меньше, чем у емкостей из стали. Кроме бака, из нержавейки делается змеевик и корпус. Слабые места конструкции: сварочные швы, лопающиеся от постоянного перепада температур.

Не каждый тип нержавеющей стали подходит для бытовых потребностей. Технический металл — сильный токсин, вызывающий аллергию и отравления. Перед покупкой бойлера из нержавейки следует убедиться в качестве материалов и соответствию БКН санитарным стандартам.

Как нагревается вода в БКН

Бойлеры косвенного нагрева отличаются по внутреннему устройству. Хотя принцип подогрева остается прежним, несколько отличается конструкция и тип нагревательного элемента. Присутствуют три принципиальных способа приготовления горячей воды:

  • С одним теплообменником — классический вид бойлера косвенного нагрева. Змеевик расположен внизу бака, рядом с впускными патрубками для ХВС. Вода поступает в емкость и постепенно нагреваясь поднимается вверх.
    Главный критерий выбора: площадь теплообменника (или длина змеевика, умноженная на диаметр). Параметр влияет на скорость нагрева воды и мощность накопителя. БКН с одним теплообменником работают только в зимнее время года (если система отопления отключается в тёплое время года), оптимально подходят для подключения к одноконтурным котлам, независимо от типа топлива.
  • С двумя теплообменниками — серия БКН предназначенная для одновременного подключения к двум источникам тепла. Основной объем энергии все также получают от котла. Вода поступает в емкость, где происходит первичный нагрев. Вверху бака установлен дополнительный змеевик, подключенный к солнечным коллекторам или любому другому источнику тепла. Устройство отличается более высокой производительностью и экономичностью.
  • Бак в баке — в этом случае вместо змеевика вода из системы отопления поступает в емкость, расположенную внутри бойлера. Конструкция оптимально подходит для быстрого и равномерного смешивания воды. БКН бак в баке имеют хорошую производительность и теплоотдачу, а также длительный срок службы.
  • Комбинированный БКН — в устройстве присутствует 1 или 2 теплообменника и дополнительный ТЭН. Трубчатый нагревательный элемент используется в летнее время года, после отключения системы отопления.
    Если бойлер подключен к солнечным коллекторам принцип работы в летнее время несколько отличается. Солнечная энергия все также остается основным источником тепла. ТЭН включается только при необходимости, в автоматическом режиме, если тепла недостаточно, чтобы нагреть ГВС до нужной температуры.

Выбор бойлера косвенного нагрева во многом зависит от того какая система обогрева используется, а также планируется ли подогревать воду в летнее время года. В ряде решений в летнее время для ГВС используют электрический котёл или водонагреватель.

Как регулируется температура в бойлере

Управление БКН осуществляется как установленными регуляторами, предусмотренными в самом водонагревателе, так и дополнительным оборудованием, присутствующим в обвязке. Поддержание комфортной температуры выполняется:

  • С помощью погружного термостата или датчика температуры — устанавливается в БКН с объемом свыше 200 л. Ставится на разрыв с насосом, отвечающим за циркуляцию жидкости в БКН. С помощью изменения скорости движения контролируется температура нагрева горячей воды. Погружной термостат присутствует только в бойлерах с производительностью от 200 л и выше.
  • Регулирование температуры при помощи обвязки — в бытовых моделях управлять нагревом ГВС можно с помощью трёхходового крана. Принцип работы модуля связан с реагированием на изменение температуры через открытие или закрытие подпитки теплоносителя. После достижения верхних установленных границ нагрева, трёхходовой кран ограничивает подачу, что приводит к падению температуры ГВС.
    Практика показывает, что при подключении БКН лучше установить трехходовой клапан с сервоприводом. Термостатический смеситель выполняет автоматическую подкачку воды в бойлер и обеспечивает точный и равномерный контроль нагрева.
  • Система рециркуляции — после закрытия крана водоснабжения нагретая вода остается в трубах и постепенно остывает. При вторичном открытии крана приходится долго ждать пока не сойдет остывшая вода. По самым скромным подсчетам при условии активного использования, расход всего по одной точке водоразбора удаленной от БКН, составит не менее 70 л.
    Суть системы рециркуляции в том, что после закрытия крана через патрубок забора горячей воды жидкость поступает обратно в бойлер где подогревается до необходимой температуры. При этом сравнительно небольшие затраты на обвязку полностью оправдываются комфортом эксплуатации. Из крана сразу идёт горячая вода.

Оптимальная температура воды в бойлере должна быть на уровне 65-70°. Параметры достаточные, чтобы предотвратить ожоги и термический удар при открытии крана водоснабжения.

Системы защиты БКН

Горячая вода по своему химическому составу намного агрессивней, чем теплоноситель системы отопления. Чтобы продлить срок эксплуатации оборудования производители используют встроенные системы, предотвращающие образование накипи и преждевременную коррозию ёмкости. При обвязке бойлера косвенного нагрева устанавливают группу безопасности, предотвращающую перегрев воды.
{banner_downtext}
Обязательные системы защиты БКН:

  • Устройство группы безопасности — в систему врезают расширительный мембранный бак. Одновременно устанавливается манометр, сбросовый и воздушный клапан. Группа безопасности обязательна при подключении к твердотопливному отопительному котлу.
  • Автоматическое защитное устройство и заземление — необходимы при установке комбинированного БКН, подключаемого к электросети. Бойлер подсоединяют напрямую через автомат к счетчику.
  • Защита от накипи — входит в базовую комплектацию БКН, предлагаемых европейскими производителями. Магниевый анод в бойлере косвенного нагрева устанавливается в основном в бюджетные версии водонагревателей. Рекомендуется проверять анод каждый год, при выполнении обслуживания.
    Стержни с титановым анодом практически вечные. Главное преимущество — автоматическое изменение интенсивности защиты с учетом повреждений эмали. Магниевый и титановый аноды нужны для предотвращения и остановки коррозии металла бака.
  • Ревизионный люк — необходим для планового ежегодного осмотра, технического обслуживания водонагревателя и чистки.

Производители в инструкции по эксплуатации подробно описывают необходимые условия для нормальной работы БКН. Использование группы безопасности и расширительного бака значительно продлевает срок службы бойлера.

Преимущества и недостатки бака косвенного нагрева

Главные минусы — относительно высокая стоимость и необходимость в использовании специальной запорно-регулирующей арматуры. Для подключения потребуется привлечение профессиональных сантехников.

Преимущества БКН — их несколько:

  • Возможность использования нескольких источников тепла. БКН можно одновременно подключить к электросети, солнечным коллекторам, геотермальному насосу, газовому одноконтурному или твердотопливному котлу.
  • Достаточное количество горячей воды подаваемой пользователю. В ассортименте присутствуют компактные бойлеры на 80-100 л., также есть промышленные накопители с вместимостью до 1000 л.
  • Экономия — первоначальные вложения окупаются за счет небольших затрат на нагрев воды. Бойлер косвенного нагрева в эксплуатации обходится дешевле чем проточный водонагреватель.


Накопительный бак эффективен в связке с одноконтурным газовым или твердотопливным котлом, гелиосистемой или теплонасосом.

Принцип действия бойлера для нагрева воды

Автор Евгения На чтение 34 мин. Опубликовано

Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях. Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями. Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях. В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить. В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

  1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.

  1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами. Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном. Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях. К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции. Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель. Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды. На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем. К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя. Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды. Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей. Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды. Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров. Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

  • модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
  • качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
  • в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
  • баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
  • в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
  • в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Видео по теме

Устройство и принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Стандартный принцип работы накопительного электрического водонагревателя объясняется взаимосвязью между конструктивными элементами водогрейного оборудования и простыми законами элементарной физики.

Температура и скорость нагрева, а также объём воды напрямую зависят от нескольких факторов, которые обязательно должны учитываться при выборе бойлера.

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Базовая комплектация накопительного водогрейного оборудования электрического типа представлена:

  • стандартным корпусом;
  • баком с теплоизолирующим слоем;
  • нагревательными элементами в виде ТЭНов;
  • защитным магниевым анодом;
  • термостатом;
  • блоком для управления;
  • системой безопасности;
  • индикаторным элементом;
  • электрическим кабелем.

В подобном типе оборудования использование горячей воды возможно исключительно после полного нагрева, поэтому предварительный процесс подготовки жидкости является обязательным.

Корпус водогрейного прибора

Электрические накопительные бойлеры, как правило, характеризуются наличием внешней оболочки, представленной стальным корпусом. Водогрейные приборы с минимальным полезным объемом, который не превышает 15 л, чаще всего выпускаются с высокопрочным пластиковым корпусом.

Горизонтальный накопительный водонагреватель

Модельный ряд, представленный водонагревательными приборами с объемом в 30 л, чаще всего имеют комбинированный металло-пластиковый корпус. По форме в настоящее время выпускаются приборы цилиндрического, прямоугольного и slim типа.

Как производится установка водонагревателя в ванной комнате, вы узнаете на нашем сайте. Общие правила и рекомендации.

Критерии выбора электрического бойлера для воды представлены здесь.

Какой водонагреватель лучше выбрать – проточный или накопительный? Сравнение этих приборов приведено по ссылке.

Особенности бака

Наиболее современные накопительные водонагреватели обладают баком, выполненным на основе стабилизированных и высокопрочных стальных сплавов, которые характеризуются устойчивостью к коррозийным изменениям.

Внутренняя поверхность покрывается слоем стеклофарфора, который подвергается высокотемпературному обжигу. Стеклофарфоровое покрытие является химически нейтральным и коррозионно-устойчивым.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа

Особая кристаллическая структура стеклофарфорового бака способна выдержать даже очень высокие деформирующие нагрузки. Защиту внутреннего бака осуществляет магниевый анод, который эффективно предотвращает процессы коррозии электрохимического типа.

Нагревательные элементы и магниевый анод

Одним из основных конструктивных элементов водогрейного оборудования является стальной фланец, используемый для фиксации термо-электронагревателя в виде нихромовой спирали в медном кожухе, а также магниевого жертвенного анода и термостата.

Особенностью опорного фланца съемного типа является его закрепление на корпусе оборудования посредством обычного резьбового или болтового соединения.

Блок управления

Блок, отвечающий за управление и контроль водогрейной системы, включает в себя целый набор датчиков и специальных приборов, что позволяет осуществлять выбор и последующий контроль температурного режима нагреваемой воды, а также расход холодного и горячего водоснабжения. Также посредством специальных приборов производится контроль наполненности бака водой.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.

Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.

Принцип работы водонагревателя

Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.

Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.

Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками. Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения. Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.

Схема работы накопительного водонагревателя

Стандартная схема работы водогрейного оборудования базируется на принципе разделения нескольких водных слоев, отличающихся разным температурным режимом. Отбор горячей жидкости из водонагревателя производится через патрубок горячего водоснабжения.

Такая трубка имеет строго определенную длину, достигающую верхнего, наиболее прогретого слоя. Законы физики не позволяют располагать параллельно водогрейный прибор вертикальной конструкции.

Электрическая схема накопительного водонагревателя

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.

Современные проточники очень удобны в эксплуатации. Подключение проточного водонагревателя к электросети можно произвести своими руками, нужно лишь знать некоторые тонкости.

О том, что такое магниевый анод, для чего он нужен и как его заменить, читайте в этой публикации.

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.

Как работает электрический бойлер для нагрева воды

Не так давно централизованное отопление являлось исключительным благом, приходящим в каждый дом. Со временем практика пользования коммунальными ресурсами показала некоторые недостатки существующей системы обеспечения. Это плановые выключения, недоступность за городом и не всегда приемлемые тарифы. Ориентируясь на принцип работы водонагревателя накопительного электрического, можно выбрать бесперебойный источник горячей воды, доступной в любое время при наличии подключения к холодному водоснабжению. В зависимости от предпочтений пользователей и условий места эксплуатации современные производители предлагает различные модели.

Читайте в статье

Основные разновидности водонагревателей

В классификации бытовой техники используется вид энергии как основной критерий группировки. В практике обустройства частных и многоквартирных хозяйств хорошо зарекомендовали себя газовые, электрические модели накопительного и проточного нагревов, а также бойлеры косвенного нагрева.

Электричество как основной источник энергии подходит под типовое устройство водонагревателя. К тому же подключение к сетям является первоочередным. Котлы на электричестве практичны и бесшумны, характеризуются высоким КПД. В отличие от газовых моделей, не требуют оборудования вытяжки. Основным принципом работы водонагревателей является преобразование электрической энергии в тепловую через ТЭНы.

К сведению! Недостатки приборов — зависимость от подключения и высокие тарифы на коммунальные услуги.

В газовых котлах подогрев воды во внутренних баках происходит за счет энергии, выделяемой при горении газа. Современные производители климатического оборудования делают упор именно на этих моделях. Они безопасны, экономичны, имеют привлекательный дизайн и высокий КПД. Примерно один раз в год требуют сервисного обслуживания (проверки разводки подключения, чистки конфорок).

По способу нагрева воды различают два вида: накопительные и проточные системы. Первый тип оборудования работает в режиме ожидания, постоянно поддерживая заданную пользователем температуру. При выборе модели рассматривают объем бака и материал, из которого он изготовлен, вертикальное или горизонтальное исполнение корпуса, а также способ управления. Учитывая устройство бойлера для нагрева воды, проточные системы являются более экономичными. В газовых колонках расход энергии происходит только в рабочем режиме.

Бойлеры косвенного нагрева были задуманы как пассивный элемент системы горячего водоснабжения.

Обратите внимание! Принцип работы устройства заключался в отборе тепла от змеевика, работающего от системы отопления. Учитывая то, что централизованное снабжение работает не круглый год, косвенный нагрев подходит не всем.

Устройство электрического водонагревателя

Накопительные системы представляют собой взаимосвязанные компоненты, обеспечивающие потребителя подогретой водой. Комплектация техники следующая:

  • корпус цилиндрической формы, в котором умещаются остальные компоненты. До 15 л пластиковый, для большего объема используют металлопластик;
  • нагревательные элементы или ТЭНы;
  • стальная накопительная емкость или бак, оснащенный специальным теплоизолирующим слоем (для уменьшения потерь тепла). Изнутри покрывается стеклофарфором. Для предупреждения коррозии в системе предусмотрен анод из магниевого сплава;
  • блок управления с индикацией режима работы;
  • схема подключения к электричеству;
  • план подключения к водоснабжению, выходные патрубки;
  • встроенная система защиты внутренних компонентов.

Устройство бойлера обеспечивает горячую воду только после полного нагрева бака. Принципиальная схема работы оборудования строится на принципе разделения жидкостей, имеющих различные показатели температуры. Для отвода подготовленной воды используется специальный патрубок (клапан) снабжения.

Обратите внимание! В зависимости от того, где будет использоваться нагреватель, подбирают необходимый объем бака в литрах. Для дачи будет достаточно емкости до 15 дм³, а для частного дома лучше приобрести нагреватель большим объемом.

Принцип работы электрического накопительного водонагревателя

Оборудование этого типа функционирует по особому принципу. Внутри накопительного нагревателя происходит перемешивание воды. По законам физики более подогретая жидкость устремляется вверх резервуара. Внизу накапливается холодная или менее нагретая вода, это зона нагрева, где работает нагревательный элемент. Пассивный сдвиг жидкости обеспечивает периодическую активацию оборудования, то есть подогрев до готовности.

К сведению! Прибор имеет постоянное подключение к сети. Нагрузка на нагревательное оборудование контролируется через термостатные контакты. Их задача состоит в размыкании цепи при достижении водой необходимой степени нагрева.

Для блокировки инверсии (рециркуляции) в системе оборудования работает обратный клапан. Именно он не дает подогретой воде двигаться в другом направлении. На выпускной магистрали (на потребителя) работает водораспределительная арматура. После раздачи патрубком внутри системы бойлера снижается давление. Реакцией на это является открытие наливного клапана для заполнения бака холодной водой из водопровода.

Обратите внимание! Решающее значение для КПД электроводонагревателя обеспечивает рассекатель. Он контролирует процесс перемешивания воды за счет ограничения скорости.

Принцип работы электрического проточного водонагревателя

Проточные нагреватели имеют простую конструкцию. Почти для всех моделей применяется единая концепция, при которой жидкость проходит через корпус теплового оборудования, получая тепло от ТЭНов. В момент, когда пользователь открывает кран, запускается специальное реле давления, за ним срабатывает нагреватель. Его задача — быстро подогреть воду до заданной температуры.

В конструкции есть прерыватель, функция которого состоит в принудительном отключении питания. Это происходит при перепадах давления в системе или превышении степени нагрева воды. Дополнительный предохранитель — стабилизатор. Его задача — обеспечить нормализацию давления при достижении критических значений.

Конструктивные особенности

Главной составляющей электрических водогрейных приборов остается ТЭН. Сплав этой детали обеспечивает отдачу тепла при прохождении через него электрического тока. Спирали изолируются для упреждения коррозии, для чего помещаются в специальный пластиковый блок. При разогреве нагревательного элемента генерируемое тепло забирается проходящей через него холодной водой.

Конструкция активного блока исключает остаточное тепловыделение. Это происходит из-за небольшого объема проходящей жидкости и массы самого устройства. Образования накипи на спиралях не происходит, что значительно продлевает срок службы изделий.

Обратите внимание! Если посмотреть водонагреватель в разрезе после долгих лет использования, можно заметить лишь небольшой налет на поверхности спиралей.

В проточных установках закрытой модификации спирали ТЭНов заключаются в медные или латунные модули. Такое строение обеспечивает безопасность в противопожарном отношении.

Рассматривая, как работает бойлер, следует различать тип управления. Гидравлическое манипулирование происходит вручную, через шесть ступеней мощности. Более точное управление действиями техники электронное. Такая система работает автономно, под заданную пользователем температуру контролируется степень нагрева воды в бойлере. Такой принцип лучше гидравлики, поскольку все процессы контролируются электроникой вне зависимости от напора.

Основные правила эксплуатации электрических водонагревателей

Вне зависимости от того, как работает накопительный электрический водонагреватель, пользователям надлежит следовать рекомендациям по эксплуатации.

Они устанавливаются производителями:

  • монтаж следует производить в правильном положении;
  • второе правило состоит в том, что не нужно переводить технику в максимальный режим. Особенно это касается оборудования, процесс нагревания в котором поддерживается двумя элементами. Один лучше всего использовать в качестве резервного;
  • подключение к водопроводу рекомендуется только через защитную арматуру (клапан предохранительный);
  • даже если пользователь знает, как устроен водонагреватель, не стоит проводить самостоятельный ремонт. Это сократит гарантийный срок и может нарушить режим подогрева;
  • следует обращать внимание на качество водопроводной воды. При необходимости следует поставить фильтр;
  • проведение ремонта и техобслуживания возможно только после отключения от водопровода, системы отопления и электрической сети;
  • заземление обязательно;
  • запрещается включение техники при отсутствии водоснабжения;
  • в ремонт лучше отдавать в специализированный сервис. Это гарантирует замену вышедших из строя компонентов на оригинальные запчасти и умелое обращение с дорогой техникой.

Советы и рекомендации по выбору водонагревателей

Приобретение бытовой техники всегда сопряжено с подбором под бюджет и необходимые параметры для снабжения объекта.

Обратите внимание! Практика использования водонагревателей обозначила четкие критерии, согласно которым покупка будет радовать пользователей экономичностью и исполнением своих функций, а не просто состоять на учете.

Для начала покупателям важно понять, за счет чего будет нагреваться вода. В этом отношении выигрывает газовая техника, так как тарифы на газ ниже. Правда, если в районе потребителя отсутствует подключение к магистрали голубого топлива, лучше всего ориентироваться на электрические модели. Кроме того, такая техника проще в монтаже на место эксплуатации.

Далее нужно определиться с типом водонагревателя. По статистике более популярны накопительные агрегаты. Да, они не могут быстро подогреть и выдать горячую воду. Но при условии выбора достаточного объема бака можно спокойно пользоваться запасом бойлера. Хватит на целую семью. Если по условиям места использования не подходит громоздкая техника, лучше взять проточный агрегат. Они экономичные и компактные, но не обеспечивают максимальный разогрев рабочей среды.

Количество ТЭНов и производительность важны при большом потреблении горячей воды в доме. Модели с двумя спиралями более эффективны, к тому же позволяют иметь резервный источник обеспечения при выходе одного из строя. Мощные (свыше) 15 кВт приборы могут покрыть потребности в горячей воде на нескольких объектах: на кухне, в ванной, бане и других помещениях.

Обратите внимание! Практичность и управление — об этих параметрах лучше всего узнать заранее. В магазинах об этом могут умолчать или слишком приукрасить свойства товара.

Материал бака можно узнать из паспорта изделия, лучше всего нержавеющая сталь, а не пластик. Тем, кто испытывает сложности, можно обратить внимание на модели надежных производителей.


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.

Принцип действия бойлера для нагрева воды

Все о изделиях из бетона и гипса

Устройство водонагревателя накопительного типа

Водонагреватели накопительного типа ( либо бойлеры) пользуются у населения огромной популярностью. В основном для частных домов и квартир. Их прямое назначение заключается в быстром нагреве холодной воды. Исходя из этого, применение бойлера будет иметь место там, где в квартире либо доме очень часто отсутствует горячая вода. Кроме этого, любой из водонагревателей накопительного типа 80 литров плоский, вертикальный, либо другого вида, вы можете подключить к теплому полу, отеплению и аналогичным системам. Благодаря этой статье вы сможете увидеть устройство водонагревателя накопительного типа. Но обо всем поговорим по порядку.

Основные типы водонагревателей

Всего есть три вида бойлеров:

Проточная. Вода начинает нагреваться в момент прохождения через трубку с теплонагревательным элементом. Данный вид нужен случае, когда горячая вода требуется не очень часто и в небольшом объеме. Иначе, он будет потреблять большое количество электричества.

Накопительные. По своему строению, нагреватели чем то напоминают термос. Это значит, что вода остается горячей долгий промежуток времени после ее нагрева. Это говорит о небольшой энергозатратности бойлера.

Комбинированные. Нагревательный элемент данного бойлера работает как в высоких, так и в низких мощностях. За счет того, что аппарат может работать как накопительный, так и проточный, человек может пользоваться горячей водой, даже если аппарат буде пуст. Есть еще одно отличие у данного вида бойлера – большая вместительность – до двухсот литров оды.

Наиболее популярной моделью Бойлера является водонагреватели накопительного типа 80 литров. Они различаются по различным характеристикам:

Основная часть аппаратов могут реагировать на понижение температуры воды, и в автоматическом режиме и включают нагревательный элемент.

По виду различают 2 типа бойлеров: плоские и бочкообразные.

Что касается последних, то они дольше могут сохранят воду в горячем состоянии по причине сферической формы. Н они очень громоздкие для наших квартир.

Плоские же нагреватели в данном плане намного выгоднее, поскольку имеют не очень большие габариты и просто устанавливаются в любом месте дома.

Плоские электронагреватели 80 литров вы можете установить вертикально либо горизонтально. Это будет зависеть от наличия свободного места. В основном, бойлеры устанавливаются вертикальном положении.

Водонагреватель накопительный 80 литров вертикальный плоский: строение

Если вам интересно, что представляет собой накопительный водонагреватель электрический 80 литров плоский, то информацию о нем вы найдете далее.

Любой из водонагревательных аппаратов состоит из металлической емкости, которая устанавливается на стену с помощью специальных крепежей, либо монтируется на пол. Корпус водонагревателя сделан из прочной стали, покрытой эмалью особенного типа. Это необходимо для того, чтобы корпус аппарата мог оставаться всегда холодным . А об его поверхность нельзя было обжечься. Кроме этого, применение стали в качестве основного материла для изготовления корпуса – гарантия долговечности аппарата.

Под корпусом нагревателя располагается теплоизоляция. В основном, в горизонтальном плоском накопительном нагревателе 80л для данных целей применяется пенополиуретан. По его слоями располагается титановый бак. В нем и происходит нагревание воды. В бак вода попадает из главной системы водоснабжения по шлангу, идущему в комплекте с нагревателем.

Нагрев воды в вертикальном либо горизонталям водонагревателе накопительного типа 80литров производится с помощью нагревательного элемента , имеющего змеевидную форму. В некоторых типах нагревателей имеется не один нагревательный элемент, а сразу два. В основном, данную особенность можно встретить в нагревателях с большим объемом. Около нагревателя располагается магнитный анод, предохраняющий сам нагреватель от различных типов механического повреждения. Кроме этого, он предотвращает появление накипи.

Существует еще один главный элемент у водонагревателя – термостат. Данный элемент способен регулировать температуру нагрева воды, и не допускает перегрева, может поддерживать заданный режим температуры . также способен выполнять и другие функции, которые связаны с преобразованием холодай воды в горячую.

Принцип работы водонагревателя

Любой горизонтальный или вертикальный водонагревательный приор накопительного типа 80л функционирует следующим образом:

Из системы домашнего водоснабжения по специальной трубе вода поступает в титановый бак.

  1. Система автоматически выключается , начинает подниматься температура змеевика ,после этого начинает нагреваться вода.
  2. После того, как вода достигнет нужной температуры, термостат отключает нагревательный прибор . данная процедура позволяет экономить электричество и избежать перегрева всей системы.
  3. Горячая вода, по специальной выводной трубке поступает в ваше личное распоряжение. Или проще говоря, в душ, кран ,либо отопительную систему.
  4. Разные модели водонагревательных бойлеров могут иметь отличия. такие параметры , как время нагрева воды до наибольших температур, скорость набора воды в бак. Но все же, основной принцип действия остается таким же.

Преимущества и недостатки водонагревателей

Выше мы рассказали о том, как работает накопительный водонагреватель электрический. Многие из вас могут сказать, что стоимость электрического накопительного водонагревателя 80л очень высокая. Но цена может быть компенсирована самым важным его преимуществом – экономией денег. Это происходит, если при использовании бойлера вы просто не оплачиваете за горячую воду. Тем более это имеет большую актуальность для тех людей, у кого в доме либо квартире установлены счетчики. В данном случае производится расход только холодной воды и электричества. Что касается последней , то в минимальном количестве.

  • Разные модели водонагревательных приборов могут характеризоваться разными особенностями. Горизонтальные плоские водонагреватели накопительного типа 80 литров имеют следующие достоинства:
  • Компактные размеры. Плоский бойлер будет занимать у вас в несколько раз меньше места, в отличие от круглого. Его вы сможете запросто установить на полу , на стене в кухне либо в другом месте. Плоская модель нагревателя является отличным рением для квартиры с небольшой площадью.
  • Поддержание температуры воды. Кроме всех преимуществ, у нагревателя накопительного типа плоского, круглого есть функция Термос. Это значит, что остывание воды происходит медленно. Отсюда следует, что вам нет необходимости нагревать каждый раз воду, когда вам нужно помыть посуду либо принять душ.
  • На каждый водонагревательный прибор завод выдает гарантию на два года. Исходя и этого, в случае возникновения поломки, вы совершенно бесплатно имеете право обратиться в сервисный центр для проведения ремонта.

Если же мы будем говорить о минусах плоских бойлеров, то здесь многое конечно же будет зависеть от модели. К примеру, если нагреватель проточного вида, то об экономии электричества можно забыть, поскольку вода будет нагреваться по ходу своего движения. Это значит, что энергия для нагрева будет применяться все то время, пока будет течь вода. Накопительные бойлеры в данном случае намного выгоднее, так , например, нагретую воду всего один раз вы можете использовать долгое время без выключения при этом нагревательного элемента. Многие разработчики специально производят снижение энергоэффективности плоских видов нагревателей для уменьшения их общих размеров. Исходя из этого, не нужно покупать очень маленькую модель, вероятнее всего, она будет неэффективной.

На что обратить внимание при выборе бойлера

Каждый бойлер имеет определенные плюсы и минусы. Но есть несколько моментов, на которые вам просто необходимо обратить свое внимание во время выбора всевозможных вариантов водонагревателей:

  • Механическое управление прибора всегда будет надежнее электрического, поскольку электрика может привести к поломке всего аппаратура в случае случайных скачков напряжения.
  • Эмалевое покрытие выступает самым эффективным, поскольку может предотвратить появление коррозии в месте сварки. Есть еще одно большое преимущество эмали – низкая электрическая проводимость. В результате этого, бак с эмалевым покрытием не будет подвергаться коррозии швов.
  • Объем водонагревателя лучше всего определить заблаговременно, приблизительно рассчитав какой объем воды вы предполагаете использовать за единицу времени. Очень маленький бак не сможет удовлетворить ваших потребностей , если у вас большая семья. Но в то же время, бак на 80 литров в доме на одного человека будет расходовать много лишней электроэнергии.
  • Нагревательный элемент, который не будет контактировать напрямую с водой, послужит вам намного дольше по времени. Это связано с тем, что на нем не начинает образовываться накипь. Есть еще одно достоинство сухого ТЭНа – не сливать воду из бака.
  • Любому нагревательному прибору требуется постоянное техобслуживание не зависимо от частоты его применения. Чем вы будете чаще проверять прибор на наличия поломок и производить замену частей, которые вышли из строя, тем дольше сможет прослужить вам аппарат.
  • Если вы приобретаете бойлер с рук, то вам не будет выдан гарантийный талон и у вас появляются большие риски купить некачественное оборудование.
  • Монтировать бойлер обязательно должны профессионалы. Если вы захотите установить плоский, вертикальный либо иной нагреватель на 80 литров, то это может привести к его поломке, а что касается гарантии , то она не будет больше действовать.

Стоит отметить, что аппараты бочкообразного либо плоского бойлера одного и того же объема не будут иметь различий между собой. Так что, выбирая его форму следует ориентироваться на наличие у вас свободного места в доме. Накопительный водонагревательный аппарат 80 литров плоский вертикальный будет более подходящим вариантом для небольшого дома либо квартиры.

Популярные модели и их характеристики

Нагревательный аппарат на 80 литров будет наиболее оптимальным вариантом для семьи, состоящей из двух, трех человек. Характеристики бойлеров, их стоимость могут отличаться . Это зависит от производителя. Ниже в нашей статье мы расскажем вам о самых популярных моделях. Помимо всех вышеперечисленных моделей, есть еще огромное количество недорогих и очень надежных моделей бойлеров на 80л . В данном случае, выбор будет зависеть от ваших собственных предпочтений в отношении к тому, либо другому производителю и нескольких факторов. Если же вы не можете самостоятельно выбрать нужную модель, то лучше обратитесь за консультацией к опытному специалисту.

Уход за бойлером

Если установлен бойлер, то нужно узнать то, как ухаживать за ним. Для продления срока службы накопительного нагревателя воды нужно постоянно заниматься проведением техосмотра и менять детали. Очень часто встречающаяся проблема -возникновение накипи на нагревательном элементе. Этого вполне можно избежать, если установить специальные фильтры для воды на входной трубе, либо постоянно производить замену нагревательного элемента.

Кроме этого, проблемы с баком могут сучиться, если на нем присутствует большое количество швов, которые и будут являться проблемными участками по причине образования коррозии. Это будет актуально для бойлеров вертикальных, плоских Термекс 80 литров.

Электрический бойлер для нагрева воды: как выбрать

Ранее для того чтобы искупаться, нужно было произвести целый ритуал: набрать воду, нагреть её, разбавить. Сейчас достаточно просто знать, как выбрать электрический бойлер для нагрева воды или отопления дома.

Какой выбрать

Существует множество классификаций, по которым можно отличать водонагреватели. Например, по объему. Естественно, нет одной средней меры, какой бойлер предпочтительнее покупать для семьи, а какой для одного человека, все зависит только от индивидуальных потребностей. Электрические котлы с бойлером на 100 литров более предпочтительны для нескольких человек, чем на 50. Но в то же время, если в семье проживает 6 взрослых людей, то лучше купить модель на 150–200 литров.

Фото — виды нагревателей

 

Также нагреватели разделяются по типу нагрева воды. Есть модели с емкостью, а есть без неё. Первые являются более популярными, они применяются в различных условиях и считаются более традиционными. Нужно отметить, что они потребляют довольно маленькое количество электроэнергии за счет того, что вода нагревается только один раз, а все дальнейшее время она просто поддерживается определенной температуры.

Электрический проточный бойлер больше подойдет, чем накопительный, если Вы не любите ограничивать себя в потреблении горячей воды, поскольку он работает постоянно. Его принцип работы заключается в том, что он должен прогреть весь поток воды который следует через нагревательный термоэлектрический элемент или ТЭН. Часто такие модели дешевле, чем накопительные, но их главный недостаток заключается в повышенном потреблении мощности. Проточный газовый водонагреватель довольно «прожорливый», для быстрого нагрева воды требуется не менее 8 кВт. В большинстве случаев, такой котел изготовлен из нержавейки и имеет небольшие размеры.

Фото — проточный котел

 

Также бытовые электрические бойлеры бывают с сухим теном и мокрым. В чем заключается различие:

  1. Сухой ТЭН заключен в специальную оболочку, которая защищает наревательный элемент от прямого воздействия воды. Это позволяет увеличить срок службы бойлера и повысить его надежность;
  2. Мокрый ТЭН известен тем, что он быстро нагревает воду, благодаря непосредственному контакту с жидкостью, но в то же время он достаточно недолговечен. Из-за появления накипи и прочих минеральных загрязнений, эта электрическая деталь водонагревателя часто ломается, не прослужив и года.

Также можно использовать одноконтурный или двухконтурный прибор. Их принцип работы отличается тем, что один бойлер нагревает только воду для купания, а второй электрический водогрейный прибор используется также для обогрева жилья.

  1. Одноконтурное устройство предназначено исключительно для нагрева воды. Такой водонагреватель может быть на 30, 50, 80 литров и более. Он потребляет небольшое количество электрической энергии (при наличии бака) и отличается своей доступной стоимостью;
  2. Двухконтурный электрический бойлер может использоваться не только для нагрева воды, но и для отопления дома или квартиры. Модели с рециркуляцией более практичны, нежели одноконтурные, из-за этого они немного выше ценятся. В такую систему дополнительно обустраивается водяной насос, который помогает перегонять воду по системе отопления.
Фото — двухконтурная модель

 

Также при выборе бойлера рекомендуем особое внимание обращать на его форму и размеры. Случается так, что правильно выбранная по параметрам мощности модель просто не помещается в котельную или ванную комнату. Сейчас для душевой стараются подбирать компактные модели, где горение производится за счет электрического проточного нагревателя. Идеальное решение – плоский бойлер с проточным нагревом типа ABS BLU R SLIM.

Фото — плоский электрический котел

 

Если габариты квартиры позволяют, то можно купить электрический бойлер с емкостной работой (Termolux и прочие). Такой трехфазный котел с баком является оптимальным вариантом как для дома за городом, так и для дачи или квартиры, скажем, Tesy или Platinum, у которых мощность не более 1,5 кВт.

Существует промышленный котел (например, Drazice или Tatramat на 1000 литров). Наиболее объемная модель – это OSO-Hotwater на 10 000 л. Эта колонка отличается большим объемом нагреваемой жидкости (при наличии емкости) или высокой мощностью ТЭНа, что обеспечивает быстроту поступления горячей воды. Из-за большого размера часто такой водонагреватель горизонтальный навесной или напольный.

Видео: как подобрать бойлер по параметрам

Как установить водонагреватель

После того как Вы выбрали нужную модель, нужно знать, как правильно своими руками подключить электрический бойлер. Установка устройства не представляет собой ничего сложного, все, что нужно – это пошаговая инструкция и необходимые приспособления. Вам понадобятся: подвесные крюки, шланги для врезания в трубы водоснабжения, прокладки, краны и уплотнители.

Фото — подключение электрического водонагревателя

 

Как производится монтаж:

  1. В ванной комнате, котельной или туалете выбирается место, где можно повесить бойлер и он никому не будет мешать. Наиболее часто для такой работы выбирается участок стены над унитазом. После нужно отмерить нужную высоту устройств и в выделенных местах поставить пометки на стене. В них сделайте отверстия и установите металлические крюки, на которые нужно повесить бойлер;
  2. У любого современного бойлера (Термекс – Thermex, Электролюкс – Electrolux, Gorenje) места установки шлангов обозначены соответствующими цветами. Для холодной водоснабжающей системы на боковом или нижнем отсеке бака имеется отверстие с синим кругом, а для горячего водоснабжения – с красным;
  3. Независимо от типа бойлера, в отверстие с холодной водой монтируется краник, при помощи которого будет контролироваться поток жидкости. Схема его установки стандартная: сначала накручивается уплотнитель на резьбу, после кран вворачивается в систему. Снизу к крану прикручивается шланг;
  4. После этого подключаем трубу к «горячему» отверстию», и выводим шланги к смесителю;
  5. Остается только проверить работу электрической части бойлера, при необходимости настроить его и включить в сеть.

Если все сделано правильно – то ремонт устройству понадобится не скоро. При этом нужно помнить, что в среднем раз в год у моделей с мокрым ТЭНом нужно менять термостат.

Обзор цен

Конечно, можно сделать самодельный электрический одноконтурный бойлер, но рейтинг популярных марок говорит, что цены на лидеров рынка не слишком высокие. Например, отлично себя зарекомендовала марка Ariston (Аристон), у неё есть модели на любой вкус, к тому же у котлов этого производителя долгий срок службы. На втором месте по популярности находятся Atlantic (Атлантик) – котлы французской компании. Они отличаются доступной стоимостью и разнообразием ассортимента. И на третьем – Baxi (Бакси), которые считаются одними из самых доступных и надежных моделей среди аналогов.

Фото — Ariston ABS SHAPE 10 UR

 

Сколько стоит бойлер Ariston ABS SHAPE 10 UR (Италия), в России, Казахстане, Беларуси и Украине:

Город Цена, рубли
Минск 4500
Днепропетровск 4700
Алматы 4600
Иркутск 4500
Краснодар 4500
Москва 4700
СПб 4700

Косвенный бойлер-водонагреватель. Конструкции и принцип работы

Бойлер косвенного нагрева — это накопительный водонагреватель, который использует тепло отопительной сети. В отопительный сезон аппарат снабжает владельцев горячей водой, работает автоматически, без дополнительных настроек и затрат на электроэнергию.

Варианты конструкции бойлера косвенного нагрева:

  1. Классический, нагрев от котла. Работает только одновременно с системой отопления.
  2. Комбинированная модель с ТЭНом. Внутри установлен электрический нагреватель, который поддерживает температуру летом и ускоряет восстановление при пиковом расходе. 
  3. Бойлер для нагрева воды от солнечных панелей. Дополнительный нагревательный элемент подключен к теплоносителю солнечного коллектора.

Принцип работы

Модели без ТЭНа

В нижнюю часть корпуса встроен змеевик, который подключается к отопительному котлу. Горячий теплоноситель проходит по трубке, нагревает воду внутри емкости и уходит в систему отопления. Потери тепла минимальны — теплоноситель проходит по спиральной трубке быстро, остыть не успевает.

Емкость установлена вертикально, холодная вода подается снизу, горячая выходит сверху. Во время интенсивного водоразбора холодный поток заполняет нижнюю часть емкости, но с горячим смешивается медленно — поэтому из крана течет горячая вода пока не израсходуется весь запас. В спокойном состоянии змеевик постепенно нагревает содержимое бака.

Корпус обязательно утепляется — теплоизоляция помогает дольше сохранить нужную температуру.

Бойлер с электрическим подогревом

Одновременно со змеевиком используется один или несколько ТЭНов. Электронагреватели — основной источник тепла летом, а в отопительный сезон включаются только чтобы новая порция воды нагрелась поскорее. Запуск ТЭНа происходит автоматически — когда вода в котле опустится ниже установленного значения.

Модель с дополнительным змеевиком от солнечного коллектора

Теплообменник устанавливают в верхней части — это не основной нагреватель, а способ снижения затрат на поддержание нужной температуры. Зимой аппарат работает на 90-95% за счет отопления. Летом действие коллектора более заметно — днем температура бойлера для воды может поддерживаться на 40-50% за счет солнечного излучения.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Модель

В нашем магазине водонагреватели представлены пятью линейками:

  1. MEGA. Цилиндрические напольные косвенные аппараты большого объема (до 1000 л). Съемная теплоизоляция для удобного монтажа, возможна установка встроенного ТЭНа. Изделия с числом «81» в конце маркировки — с одним змеевиком, «82» — с двумя. 
  2. SPIRO. Водонагреватели с встроенным ТЭНом. Навесные, корпус цилиндрический. Модели OW-E — с бесступенчатой регулировкой температуры. W-E — полностью автоматические, без регулировки.
  3. QUATTRO. Устройства классического и комбинированного типа. Стильный прямоугольный корпус, возможна напольная и настенная установка. Изделия с маркировкой W — косвенные, WO — с электроподогревом.
  4. VLM KS. Прямоугольные напольные аппараты. Объем — до 500 л (по спецзаказу — до 2000 л). Бак из нержавеющей стали, змеевик из гребенчатой меди для ускорения работы. В модели с маркировкой «EM» встроен ТЭН.
  5. SOLAR X. Напольная конструкция, цилиндрический бак из нержавейки с прямоугольным защитным корпусом. Используются 3 технологии: трубка из гребенчатой меди для подключения отопительной сети, ТЭН и змеевик из нержавейки для солнечного коллектора.

Объем бойлера: 50, 80, 100 или больше?

Выбор объема зависит от точек водоразбора: если в доме 3 ванных комнаты, то при одновременном включении вода в емкости на 80 л закончится за несколько минут. Для расчетов можно пользоваться формулой: 

За 10 минут при среднем напоре (например, для душа) уходит примерно 80 л воды. Если у вас 3 ванные комнаты, в которых одновременно принимают душ, то минимальный объем бойлера — 240 л. И это без учета крана на кухне.

Как купить водонагреватель

Чтобы купить косвенный бойлер выберите подходящую модель и объем. Нужна помощь? Позвоните нашему консультанту и получите подробную информацию по любому товару из каталога. Поможем выбрать, соберем комплект дополнительного оборудования, оформим покупку, организуем доставку.

Устройство водонагревателя: как работает бойлер

Устройство и принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Стандартный принцип работы накопительного электрического водонагревателя объясняется взаимосвязью между конструктивными элементами водогрейного оборудования и простыми законами элементарной физики.

Температура и скорость нагрева, а также объём воды напрямую зависят от нескольких факторов, которые обязательно должны учитываться при выборе бойлера.

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Базовая комплектация накопительного водогрейного оборудования электрического типа представлена:

  • стандартным корпусом;
  • баком с теплоизолирующим слоем;
  • нагревательными элементами в виде ТЭНов;
  • защитным магниевым анодом;
  • термостатом;
  • блоком для управления;
  • системой безопасности;
  • индикаторным элементом;
  • электрическим кабелем.

В подобном типе оборудования использование горячей воды возможно исключительно после полного нагрева, поэтому предварительный процесс подготовки жидкости является обязательным.

Устройство водогрейного накопительного оборудования электрического типа является стандартным и включает в себя несколько основных конструктивных элементов, которые могут различаться техническими особенностями и характеристиками.

Корпус водогрейного прибора

Электрические накопительные бойлеры, как правило, характеризуются наличием внешней оболочки, представленной стальным корпусом. Водогрейные приборы с минимальным полезным объемом, который не превышает 15 л, чаще всего выпускаются с высокопрочным пластиковым корпусом.

Горизонтальный накопительный водонагреватель

Модельный ряд, представленный водонагревательными приборами с объемом в 30 л, чаще всего имеют комбинированный металло-пластиковый корпус. По форме в настоящее время выпускаются приборы цилиндрического, прямоугольного и slim типа.

Особенности бака

Наиболее современные накопительные водонагреватели обладают баком, выполненным на основе стабилизированных и высокопрочных стальных сплавов, которые характеризуются устойчивостью к коррозийным изменениям.

Внутренняя поверхность покрывается слоем стеклофарфора, который подвергается высокотемпературному обжигу. Стеклофарфоровое покрытие является химически нейтральным и коррозионно-устойчивым.

Устройство накопительного водонагревателя для вертикального монтажа

Особая кристаллическая структура стеклофарфорового бака способна выдержать даже очень высокие деформирующие нагрузки. Защиту внутреннего бака осуществляет магниевый анод, который эффективно предотвращает процессы коррозии электрохимического типа.

Периодическая замена такого элемента положительно сказывается на сроке службы водогрейного прибора.

Нагревательные элементы и магниевый анод

Одним из основных конструктивных элементов водогрейного оборудования является стальной фланец, используемый для фиксации термо-электронагревателя в виде нихромовой спирали в медном кожухе, а также магниевого жертвенного анода и термостата.

Особенностью опорного фланца съемного типа является его закрепление на корпусе оборудования посредством обычного резьбового или болтового соединения.

Магниевый анод

Блок управления

Блок, отвечающий за управление и контроль водогрейной системы, включает в себя целый набор датчиков и специальных приборов, что позволяет осуществлять выбор и последующий контроль температурного режима нагреваемой воды, а также расход холодного и горячего водоснабжения. Также посредством специальных приборов производится контроль наполненности бака водой.

Принцип работы

Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.

Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.

Принцип работы водонагревателя

Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.

Обратите внимание

Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.

Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками.

Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения.

Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.

В штатном режиме снижение температурных показателей воды в резервуаре вызывает замыкание контактов терморегулятора и последующее подключение к электрической сети.

Схема работы накопительного водонагревателя

Стандартная схема работы водогрейного оборудования базируется на принципе разделения нескольких водных слоев, отличающихся разным температурным режимом. Отбор горячей жидкости из водонагревателя производится через патрубок горячего водоснабжения.

Такая трубка имеет строго определенную длину, достигающую верхнего, наиболее прогретого слоя. Законы физики не позволяют располагать параллельно водогрейный прибор вертикальной конструкции.

Электрическая схема накопительного водонагревателя

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.

Традиционный вариант водогрейных приборов представлен оборудованием, в котором монтируются ТЭНы в виде медной трубки изогнутой формы с установленной внутри нитью на основе нихрома, эффективно проводящей электрический ток.

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.

Источник: https://delaemvannuu.ru/texnika/princip-raboty-nakopitelnogo-elektricheskogo-vodonagrevatelya.html

Как устроен бойлер — конструкция, схема, принцип работы

Электрический водонагреватель накопительного типа, или, по-простому, бойлер, давно и прочно вошел в нашу жизнь, обеспечивая дополнительный комфорт и позволяя не зависеть от коммунальных систем горячего водоснабжения. Это простое устройство в автоматическом режиме поддерживает необходимую температуру воды, имея при этом ее определенный запас.

Выпускаемые промышленностью приборы имеют разнообразную форму, размеры и внешний дизайн. Несмотря на кажущиеся различия, в своей основе все водонагреватели имеют схожую конструкцию и единый принцип работы.

Однако, делая выбор между той или иной моделью бойлера, следует не только понимать, как он устроен, но и  разбираться в особенностях исполнения некоторых его компонентов. [contents h3 h4]

Конструкция бойлера

Основные составляющие бойлера

По сути, любой водонагреватель такого типа представляет собой большой термос, имеющий внутри трубчатый электронагреватель (ТЭН), поэтому конструкция всех бойлеров имеет такие элементы:

  • внешний корпус с деталями, позволяющими крепить устройство на стену или пол;
  • внутренний бак;
  • теплоизоляционную прослойку между внутренней емкостью и корпусом;
  • трубчатый электронагреватель;
  • термостат с возможностью регулировки температуры нагрева;
  • предохранительный клапан;
  • защитный магниевый анод;
  • схема управления и индикации.

Эти параметры задают удобство пользования прибором, а также длительность его службы.

Корпус

Корпуса водонагревателей имеют как строго цилиндрическую, так и овальную и даже прямоугольную форму, разнообразную расцветку и дизайн оформления. Часто на внешней стороне кожуха крепится термометр для наблюдения за работой устройства, а также регуляторы или управляющие элементы. Материалом изготовления корпусов служит стальной лист или пластик.

Особенности вертикального и горизонтального бойлеров

Для установки бойлера, в конструкции корпуса имеются крепления, в зависимости от типа размещения (настенная или напольная схема установки). Пространство между корпусом водонагревателя и внутренним баком заполнено теплоизоляционным материалом — чаще всего в его роли выступает плотный полиуретан.

Внутренний бак

Конструкция внутренней емкости бойлера должна соответствовать критерию повышенной коррозионной стойкости и при этом противостоять постоянным температурным перепадам, поэтому данному элементу производители уделяют немало внимания, разрабатывая новые покрытия бака и применяя способы его защиты.

Стальные баки с покрытием из стеклоэмали или стеклофарфора

Такое покрытие получают напылением защитного слоя с последующим его обжигом при высокой температуре (до 850оС). Стеклоэмаль не способна к окислению, поэтому абсолютно не корродирует. К тому же, ее гладкая поверхность противостоит образованию накипи.

Фото внутреннего эмалированного бака водонагревателя

Производители постоянно ищут новые составы для покрытий такого типа. К примеру, добавление титанового порошка уравняло температурные коэффициенты расширения стеклофарфора и стали, несколько улучшив стойкость слоя к растрескиванию.

Немного уменьшить вредное влияние температурного воздействия можно, установив температуру воды в бойлере не выше 70оС, хотя все равно хотя бы раз в месяц придется прогреть устройство максимально, для соблюдения санитарных правил. Другим недостатком стеклофарфорового покрытия бака можно считать увеличенный вес бойлера.

Компании, выпускающие водонагреватели с емкостями данного типа, дают гарантию на свою продукцию не более 3 лет.

Стальные баки с титановым напылением

Напылением титанового порошка на внутреннюю часть бака достигается отличная коррозионная стойкость. При этом данный тип покрытия имеет высокую прочность и механическую стойкость, имея слабые места лишь на сварочных стыках. Гарантия на устройство с таким баком составляет до 10 лет, что является громадным преимуществом, даже если учитывать его довольно высокую стоимость.

Нержавеющие внутренние баки

Такие емкости лишены недостатков двух предыдущих элементов. Нержавеющая сталь, как и титан, способна противостоять влиянию примесей, находящихся в воде, а также коррозии.

Есть мнение, что нержавеющая сталь придает воде своеобразный запах и вкус, появляющиеся во время ее нагрева, однако это лишь домыслы, абсолютно не подтвержденные научными исследованиями. Известно, что «нержавейка» не вступает в химическую реакцию с водой.

Важно

На такие баки изготовители также дают до 10 лет гарантии, однако они являются самыми дорогостоящими. Баки из нержавеющей стали, а также с титановым напылением больше подвержены образованию накипи, нежели стеклофарфоровые, но это нисколько не умаляет их достоинств.

Во внутреннем баке установлены трубки подвода холодной воды и отвода горячей, а также электронный блок нагрева и защиты.

Блок нагрева и защиты

Элементы, отвечающие за нагревание воды до определенной температуры, а также защищающие от разрушений металл внутреннего бака, установлены на металлическом фланце, присоединяемом посредством уплотнителя к внутреннему баку устройства.

Пример исполнения блока управления

Для нагрева воды используются ТЭНы различной мощности. В зависимости от принципа нагрева, различают:

  • «мокрые» ТЭНы, которые непосредственно контактируют с водой, поэтому неизбежно покрываются накипью, которую необходимо периодически удалять, иначе из-за перегрева ТЭН выйдет из строя;
  • нагреватели «сухого» типа. Лишены этого недостатка, так как установлены в металлической трубке, которая и осуществляет контакт с жидкостью. Такая схема позволяет избавиться от накипи не только на нагревателе, но и на трубке, покрытой слоем стеклофарфора.

Совместно с ТЭНами на фланце установлен терморегулятор и магниевый стержень (анод). Термостат отвечает за включение нагревательного элемента при снижении температуры воды ниже установленной потребителем. Применяются терморегуляторы как механического типа, так и электронные приборы, работающие совместно с электронным блоком управления.

Часто в устройство терморегулятора входит схема защитного отключения ТЭНа при отсутствии воды в баке. Магниевый электрод призван уменьшить обмен ионами металлических составляющих внутри бойлера, отдавая взамен свои частицы. Такая схема уменьшает эффект вымывания электронов из элементов конструкции и они корродируют в значительно меньшей мере.

Сам же магниевый стержень при этом довольно быстро разрушается и требует периодической замены (при утончении до 10 мм или уменьшении длины до 200мм).

Схема управления и индикации предоставляет дополнительные удобства при пользовании водонагревателем, имея функции точной регулировки температуры воды, включения нагрева по времени, поддержание разной степени нагрева в зависимости от времени суток.

Принцип работы накопительных водонагревателей

Схема работы бойлеров построена на принципе разделения слоев воды с разной температурой. Как известно, теплые слои жидкости находятся вверху.

Их отбор из водонагревателя осуществляется через трубку отвода горячей воды, длина которой позволяет использовать верхний, наиболее теплый ее слой. Холодная же вода, наоборот, поступает в нижнюю часть бака, туда, где установлены водонагреватели.

К тому же, на короткой подводящей трубке установлен рассекатель, не позволяющий жидкости проистекать струей и тем самым способствовать перемешиванию теплой и холодной воды.

Совет

Нагрев холодной воды осуществляет ТЭН (один или несколько). За ее температурой следит термостат. При достижении заданной температуры, он размыкает электрическую цепь питания нагревателя.

Принцип работы бойлера

Хорошая теплоизоляция позволяет поддерживать нужную температуру воды, затрачивая минимум энергии на ее постоянный подогрев.

Отобранная сверху теплая вода постоянно замещается вновь нагреваемой жидкостью, которая подается из магистрали. Так устроен процесс непрерывного нагрева. При большом расходе температура воды на выходе из бойлера со временем падает, поэтому необходимо выбирать объем накопителя, исходя из величины горячего водоразбора.

Возможен вариант отказа термостата, при этом вода может закипеть, вследствие чего до опасного уровня повышается давление во внутреннем баке.

Для предотвращения аварии, на трубку подачи холодной воды установлен предохранительный клапан — при достижении предельной величины давления он открывается, тем самым сбрасывая часть жидкости в подающую магистраль.

Этот же клапан используют для слива воды из прибора во время профилактических работ.

Подробное видео по устройству бойлера представлено ниже:

Не стоит пренебрегать проведением периодических профилактических мероприятий, заключающихся в чистке бойлера от накипи и ржавчины. Они позволят прибору работать надежно и эффективно, а также уберегут вас от незапланированных трат.

Источник: https://all-for-teplo.ru/boiler/ustrojstvo.html

Как устроен электрический бойлер?

Постоянно доступная горячая вода — это одно из главных удобств. Отключение централизованного горячего водоснабжения обычно становится главным событием сезона для многих жильцов многоквартирных домов.

Но и при наличии воды в «горячем» кране далеко не всегда она действительно радует потребителей своей температурой. Чем дальше от входной трубы расположена квартира, тем сильнее остывает вода. Одним из вариантов независимого горячего водоснабжения может стать бойлер.

Далее расскажем, из чего состоит этот агрегат, и предоставим дополнительную информацию о нем.

Некоторые из моделей водонагревателей

Бак, в котором греют воду

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

Но, в силу определенных причин, приходится действовать в ущерб краткости. Поэтому далее мы расскажем не только о том, как устроен бойлер, но и о принципе работы накопительного водонагревателя.

Бойлером обычно называют бак с водой, который нагревается электричеством. При этом вода в нем содержится для бытовых целей, но не для обогрева жилища. Если источником тепла является газ, такую установку чаще называют котлом.

Хотя котлы бывают и с электрическим подогревом.

Суть подогрева — теплообмен

Если в доме есть котел, обеспечивающий отопительный контур, бойлер делается его частью. Но говоря о том, как работает накопительный водонагреватель, мы тем самым не акцентируем внимание на источнике тепла.

В любом из вариантов конструкции принцип работы водонагревателя основан на теплообмене. В бойлере косвенного нагрева теплообменником является труба — змеевик.

Это часть контура отопления, и благодаря большой площади поверхности она хорошо нагревает воду.

Водонагреватель в отопительном контуре

При этом ее температура ниже 100 градусов Цельсия. И поэтому на ее поверхности откладывается значительно меньше накипи, чем на ТЭНах электрических водонагревателей.

Сейчас можно купить также и водонагреватель, принцип работы которого основан на нагреве ТЭНом проточной холодной воды. При таком режиме теплообмена накипь откладывается наиболее интенсивно.

Этот процесс хорошо знаком владельцам газовых колонок для нагрева воды.

Современные газовые колонки

Запас горячей воды — это хорошо

Теплообменник в них при жесткой воде может настолько заполниться накипью, что вода будет еле течь. В бойлере такого не происходит. Большой объем воды нагревается относительно медленно.

Столитровый водонагреватель с ТЭНом 1,5 кВт нагреет воду до 60–70 градусов Цельсия примерно за 3 часа. Зато и остывает долго.

И в этом главное преимущество накопительных водонагревателей — у пользователей в наличии запас горячей воды с постоянным хорошим напором.   

Обычный бойлерОбычный ТЭН. Наилучший теплообмен, если сгорит — полностью заменяется.

Бойлер — это бак на несколько десятков литров или больше. Причем, весьма прочный, поскольку подсоединен к водопроводу. А в нем, как известно, давление в несколько атмосфер и гидравлические удары плюс к этому.

Обратите внимание

Если такая емкость даст течь, да еще и в отсутствие жильцов, последствия будут весьма неприятными. По этой причине гарантия целостности корпуса важнейшая задача, которую решает изготовитель бойлера.

Хотя корпус его похож на термос, наружная часть выполняет декоративные задачи и конструктивные функции применительно к теплоизоляции.

Почти как термос

В термосе колба есть стеклянная колба, сдвоенная, с вакуумом — теплоизолятором. В бойлере емкость для воды изготовлена с учетом коррозии металла и работы под давлением. Наилучшим материалом является нержавеющая сталь.

Но такой бак получается наиболее дорогим даже в сравнении с конструкцией из обычной стали, покрытой супер-антикоррозионным составом. Теплоизолятором служит какой-либо современный материал с необходимыми свойствами, размещенный между внутренней и наружной частью.

Если из внутреннего бака через его стенку с коррозионным повреждением потечет вода, наружная часть от потопа не спасет.

Коррозия как она есть

Поэтому для накопительных водонагревателей защита от коррозии — это важнейшая задача. Она решается расположением внутри вблизи ТЭНа специального стержня со слоем магния. Он называется магниевым анодом и предназначен для защиты корпуса от коррозии.

Магний химически более активен, чем железо в составе материала корпуса. По этой причине отрицательные ионы в составе воды взаимодействуют с этим анодом, а не со стенкой, в которой может быть микротрещина в защитном слое.

Анод является расходной деталью, которую рекомендуется ежегодно заменять.

В бойлере прямого нагрева ТЭН может греть воду до температуры даже выше 100 градусов Цельсия. При этом из-за увеличения давления она не будет закипать внутри бака. Это в принципе опасно для пользователей.

Вода закипит сразу на выходе из крана, и брызги кипятка разлетятся во все стороны. Поэтому в бойлере обязателен надежный автоматический терморегулятор с термометром и термостатом.

Заводская установка срабатывания термостата исключит человеческий фактор, обеспечив своевременное отключение ТЭНа в любом случае.

Какой подогрев лучше

Как уже понятно из статьи, бойлеры бывают двух типов — прямого и косвенного нагрева. Разобраться в том, какой выбрать, не составит труда. Для косвенного нагрева необходим источник горячей воды.

Поэтому этот бойлер имеет ограниченные возможности регулировки температуры. В такой системе нагрева невозможно получить температуру выше, чем у внутреннего змеевика — нагревателя.

Но зато при наличии горячего водоснабжения и централизованного отопления можно получить косвенный нагрев от соответствующей горячей трубы.

Водонагреватель косвенным нагревом

Для многоквартирного дома это самый экономичный вариант. Для него не требуется расходовать электроэнергию или газ. В большинстве домов в ванной и так установлен змеевик, к которому можно подключиться.

Но, тем не менее, перед монтажом бойлера косвенного обогрева рекомендуется проконсультироваться с поставщиком услуг централизованного отопления и горячего водоснабжения.

Важно

Поскольку из системы будет отбираться дополнительное тепло, неоплата за него может стать поводом для штрафных санкций пользователю.

Водонагреватель с сухим ТЭНомСухой ТЭН. Хороший теплообмен. Если сгорит, просто ремонтируется заменой спирали

У бойлера с ТЭНом подобных проблем нет, и его можно установить везде, где есть место и электричество.

Единственная проблема — долго приходится ожидать горячую воду. Эта неприятность заметна во многих житейских ситуациях. Например, после приезда на дачу. Чтобы время уменьшить, надо обзавестись не одним вместительным агрегатом, а двумя или тремя поменьше.

Но можно и дополнить один большой водонагреватель несколькими небольшими.

БойлерБойлерНебольшие бойлеры

В конце концов, существуют нагреватели проточного типа, которые мало чем отличаются своими размерами и устройством от смесителей. Их можно временно использовать, пока вода греется.

Современный проточный водонагреватель

Вариантов наилучшего решения задачи о домашнем горячем водоснабжении сейчас много. Выбрать один, который устроит всех, вряд ли возможно. Но, прочитав нашу статью, читатель теперь знает, как ему лучше поступить. 

Источник: https://domelectrik.ru/tehnika/remont/ustrojstvo-bojlera

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.

Совет

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.

Источник: http://aquagroup.ru/articles/princip-raboty-vodonagrevatelya.html

Устройство водонагревателя: принцип работы, разновидности

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях.

Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями.

Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях.

В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности.

В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить.

В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы.

Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

  1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.
  1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле.

В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике.

Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами.

Обратите внимание

Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования.

Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия.

Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов.

ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом.

В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная.

Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз.

Важно

Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды.

Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера.

А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима.

Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном.

Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях.

К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль.

В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции.

Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Совет

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель.

Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды.

На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет.

Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем.

К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя.

Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей.

Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Обратите внимание

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды.

Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей.

Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды.

Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров.

Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

  • модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
  • качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
  • в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
  • баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
  • в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
  • в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Видео по теме

Источник: https://ProFazu.ru/bytovaya-tehnika/choice/ustrojstvo-i-printsip-raboty-vodonagrevatelya.html

Устройство водонагревателя: как работает бойлер

Чтобы правильно подобрать технику для своего дома или квартиры, нужно понимать устройство водонагревателя, а также разобраться в принципе работы. В статье мы подробно ответим на главные вопросы: из чего состоит бойлер, как он нагревает воду, как выбрать подходящий объем бака.

Как устроен бойлер для нагрева воды

Накопительные модели призваны греть воду и поддерживать заданную температуру как можно дольше. Для этого предусмотрен бак с двойными стенками. Между ними находится слой теплоизоляции, чаще всего из полиуретана. Чем он плотнее, тем меньше энергии затрачивается для нагрева.

Остальные составляющие:

  • ТЭН. В некоторых моделях марки «Термекс» размещают два нагревателя. Это удобно, поскольку можно экономить электроэнергию, отключая один из них. Если ТЭН сломается, то второй продолжит работу.
  • Магниевый анод. Устанавливается для защиты нагревателя от накипи и коррозии. Магний предупреждает окисление железа, поэтому со временем постепенно оседает на дно. Также он притягивает накипь, поэтому ТЭН остается чистым. Рекомендуется выполнять замену анода раз в год. Как только деталь разрушается, начинает ржаветь бак.
  • Патрубок для подачи холодной воды.
  • Трубка горячей воды располагается так, что забор происходит из верхней части бака.
  • Предохранительный клапан. Регулирует давление внутри бака.
  • Термометр. Его показания видны на внешней части корпуса. С его помощью можно регулировать температуру.
  • Термостат. Служит для измерения нагрева воды. Как только отметка достигает заданных значений, он подает сигнал для отключения нагревателя. Внешняя часть находится снаружи (термореле) и позволяет включать и отключать нагрев.
  • Индикатор имеет связь с термостатом. Когда он загорается, это значит, что нагрев включен, тухнет — выключен.
  • Защитная крышка закрывает ТЭН от контакта с пользователем.
  • Специальные кронштейны позволяют крепить бойлер к стене.

Самые популярные марки: «Аристон» и «Термекс». Конструкции приборов практически не различаются.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Как работает электрический бойлер? По специальному патрубку холодная вода набирается и накапливается в баке до определенного уровня. После чего начинается нагрев — в основном до 70-75 градусов.

Поворот термореле включает термостат, который в свою очередь запускает ТЭН. После того как температура воды достигает установленной, термостат отключает нагрев. Слой теплоизоляции и периодическое включение нагрева позволяют поддерживать показатели на заданном уровне. Может наблюдаться понижение лишь на 5-6 градусов.

После нагрева вода поступает по верхней трубке в накопительную емкость, а в нижний резервуар снова заливается холодная вода. Во время залива предохранительный клапан регулирует давление. Если оно достигает критической отметки, клапан открывается и снижает давление.

Важно

Нагреватель может работать не только от электричества, но и от газа. Причем такое устройство позволяет сэкономить больше времени. Мощность работы газовых — 4-6 кВт, тогда как электрические выдают только 1,5-3 кВт.

Преимущества:

  • Благодаря накопительному баку теплой водой можно пользоваться в нескольких местам: ванная, кухня.
  • При желании можно дополнить прибор веткой рециркуляции. Тогда вода не сливается в канализацию, а используется повторно.
  • Газ является более доступным топливом.

Есть и минусы:

  • Высокая стоимость техники.
  • Сложная установка и подключение.
  • Установка дымохода.

Строение бака такое же, как у электрического бойлера, а внутренне наполнение:

  • Газовая горелка.
  • Дымоход.
  • Отверстие для забора холодной воды.
  • Труба, по которой отбирается горячая вода.

Схема работы идентична электрической технике, разница лишь в способах нагрева. Несмотря на высокую стоимость подключения, газовый прибор оправдывает себя низкой себестоимостью подогрева воды.

Объем бака

Важно правильно подобрать технику в соответствии с расходом вашей семьи. Если объем бака слишком большой, это приводит к неудобству при установке, не в каждом помещении его получится разместить. Чтобы не ошибиться, нужно рассчитать затраты:

  • Кухня. Для мойки посуды потребуется 6-18 литров.
  • Ванна. Набирая полную ванну, нужно учитывать, что горячая вода смешивается с холодной. Поэтому 60-120 литров.
  • Душ — 15-25 литров.
  • Раковина — 5-10 литров.

Если исходить из количества человек:

  • Один — 50-80 литров.
  • Два-три — 80-100 литров.
  • Четыре — 150-200 литров.

Придерживаясь наших рекомендаций и понимая принцип работы техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для жилища. Монтаж лучше доверить специалисту.

Вам помогла статья?

Да Нет

Источник: https://cosmo-frost.ru/bojlery-i-vodonagrevateli/ustrojstvo/ustrojstvo-i-princip-raboty-nakopitelnogo-vodonagrevatelya/

Устройство, схема и принцип действия бойлера

В летнее время, когда начинаются плановые отключения горячей воды, от многих проблем может спасти электрический или газовый водонагреватель, обеспечив человеку дополнительные удобства. Чтобы подобрать оптимальный вариант, для начала необходимо ознакомиться с разновидностями такого оборудования, узнать устройство бойлера и понять, как он действует.

Перед покупкой бойлера требуется узнать, какие они бывают

Краткая историческая справка

В 1760 году швейцарец Соссюр придумал солнечный водный обогреватель. Он взял две емкости с водой и поместил их в сосновую изолированную коробку, сверху закрытую стеклом.

Солнечный свет, преодолевая стекло, попадал на черную подкладку коробки, которая при поглощении солнца превращала его в тепло, в результате чего вода нагревалась. Но это был только опыт.

В 1891 году в США выпустили первый солнечный водонагреватель для продажи.

В 1868 году английским художником Моэном изобретен первый домашний водонагреватель, работающий на твердом топливе. Изобретение было названо гейзером в честь горячего источника в Исландии.

Прибор нагревал протекающую через трубы воду горячими газами от горелки, которая располагалась внизу, и вода стекала в ванну или подставленный сосуд.

Изобретение осталось без будущего, так как не имело дымохода и представляло опасность для человека.

В этом видео вы узнаете схему подключения бойлера к водопроводу:

Серии опытов по изобретению водонагревателя были предприняты в Европе и США.

В конце XIX века американцы уже продавали свои первые газовые водонагреватели, а позднее норвежский инженер Эдвин Руд, эмигрировав в США, создал газовый накопительный водонагреватель, который и сейчас активно используется в Америке.

В 1905 году одна из европейских компаний выпустила первый в мире газовый водонагреватель, изобретателем которого был немецкий инженер Йоханн Вайплант.

Совет

Упоминания о накопительных электрических нагревателях появлялись еще в 30-х годах. Но только в середине 90-х годов французской компанией Atlantic была разработана и усовершенствована система сухого тэна.

В России в 40-х годах начался выпуск газовых проточных водонагревателей. В 90-е годы из-за рубежа стали завозить электрические, которые и в настоящее время пользуются популярностью.

Устройство электрических приборов

В квартирах и частных домах чаще всего применяются . Этому есть несколько объяснений. Во-первых, невысокая цена, не нужны никакие разрешения, а во-вторых, приборы являются надежными, если установлены по всем правилам техники безопасности. Конструкция их простая и сосредоточена на двух главных элементах — баке и нагревательном приборе.

Основной частью любого водонагревателя является бак. Принцип действия бойлера можно сравнить с термосом.

Баки изготавливаются из самой устойчивой к коррозиям стабилизированной стали, изнутри покрываются стеклофарфором, который из-за своей химической нейтральности и особой кристаллической структуры обладает многими полезными свойствами. Именно благодаря такому покрытию вода даже при интенсивной работе системы остается чистой.

Внутри прибора находятся трубки, которые отвечают за подачу и забор воды. Вода, поступая снизу, распределяется по баку с помощью рассекателя струи по принципу несмешивания разных слоев жидкости. Нагретая вода идет вверх, где происходит ее забор. Во фланце, который является съемным, собраны следующие элементы:

  • ТЭН — нагреватель, состоящий из нихромовой спирали;
  • термостат по контролю за температурами;
  • магниевый анод, уменьшающий коррозию.

Данные котлы чаще применяются в жизни

При покупке нужно учитывать, из чего состоит внутреннее покрытие резервуара: это должны быть нержавеющая сталь, титан и стеклофарфор. Гарантийный срок таких изделий будет 7-10 лет. Принцип работы водонагревателя связан с его типом. Имеется три типа таких агрегатов: накопительный, проточный и наливной.

Особенность работы накопительного варианта состоит в постепенном нагревании воды до нужной температуры после установки программы. После нагревания прибор автоматически отключается, а после остывания — включается. Суть проточного водонагревателя заключается в запуске ТЭНов после открытия холодной воды.

Косвенные водонагреватели

Эти приборы в обычном режиме не производят горячую воду, а подают ее из парового котла. Внешне такой нагреватель похож на бочку.

Сейчас стали выпускать и прямоугольные модели, которые обычно изготавливаются в одном стиле с котлом и ставятся под ним для экономии места в котельной.

Внутренняя поверхность бойлера выполнена из стали или пластика, а емкость для нагрева воды изготовляется из теплоизолирующего материала.

Обратите внимание

В середине находится латунный или стальной теплообменник, по которому идет теплоноситель в форме змеевика. Холодная вода подается в низ бака, горячая — сверху.

При желании получить воду с температурой 55 градусов теплоноситель должен нагреться до 80 градусов — это один из минусов бойлера. Второй состоит в том, что очень долго загружается бак.

Если в семье более трёх человек, то кому-то придется ждать.

Как и электрические, косвенные водонагреватели имеют магниевую защиту от коррозии. Есть усложненные модели, оборудованные двумя змеевиками: тогда второй можно присоединить к другому котлу и вода будет греться быстрее. При покупке нужно правильно рассчитать объем воды на семью, чтобы выбрать размер бака. На одного человека необходимо около 100 литров воды.

Преимущества косвенного нагревателя:

  1. Не перегружается электропроводка во время отопительного сезона, так как бойлер работает от центрального отопления и электричество ему не нужно.
  2. Бойлер не взаимодействует с проточной водой, поэтому безопасная и долгая жизнь ему обеспечена.
  3. Благодаря циркуляции горячая вода поступает сразу при открытии крана.
  4. Косвенный водонагреватель в любой момент можно переключить на другой источник тепла или применить сразу несколько.

Имеются и негативные стороны работы этой системы. Главной из них является то, что для переоборудования потребуются серьёзные финансовые затраты. К другим недостаткам косвенных нагревателей относятся:

  1. Высокая цена, по сравнению с электрическими и газовыми водонагревателями.
  2. В начале подключения вода греется до двух часов, а это негативно сказывается на отопительной системе дома.
  3. Для бойлера с большим объемом необходимо специальное помещение.

Не забываем выбрать правильно место для бойлера

Газовые накопительные системы

Такие приборы по своей конструкции напоминают электрические. Единственное, что их отличает, — это установленная внизу газовая горелка, в то время как дымоход находится вверху. Принцип работы бойлера такой же, но источником тепла здесь является горелка, которая нагревает водяной бачок.

Состоит из следующих элементов:

  • корпус из стали;
  • бак;
  • термоизоляция;
  • вытяжка;
  • теплообменник;
  • датчик по расходу топлива;
  • горелка;
  • защитная система;
  • блок управления.

Схема работы бойлера следующая: вода под давлением, которое создает сам пользователь, течет в бак и нагревается. Как видно на рисунке, вода становится горячей не только от горелки, но и от тепла продуктов горения.

Это происходит с помощью стального газохода, который проходит сквозь бачок и делится своим теплом с водой.

Горелка управляется при помощи электронного блока, задача которого — поджечь ее или затушить при достижении определенной температуры.

Источник: https://kaminguru.com/vodonagrevateli/princip-dejstvija-bojlera.html

Бойлер косвенного нагрева воды: Принцип работы, особенности, схемы подключения | 5energy

Большинство жителей частных домов стараются установить систему нагрева воды (бойлер) косвенно, к системе отопления, таким образом, что бы всегда была доступна горячая вода определенной температуры. Именно косвенная модель подключения является наиболее оптимальной, в рамках индивидуального отопления. Кроме того, косвенный нагрев воды обойдется в среднем дешевле, чем с проточными водонагревателями.

Особенности бойлера косвенного нагрева

Данный бойлер не имеет собственного источника нагрева, так как берет тепло из других источников: котел персонального или центрального отопления.

Устанавливается бойлер как правило в котельной, как можно ближе непосредственно к котлу. От этого напрямую зависит его эффективность. 

Существует всего 4 вида расположения бойлеров косвенного нагрева: на стене (горизонтально или вертикально), на полу (также горизонтально или вертикально). Чисто технически, большой разницы между ними нет. Настенные более компактные (до 200 литров), а напольные наоборот (до 1500 литров). Изначально, на бойлере указывается тип установки. Крайне не рекомендуется пренебрегать этими рекомендациями.

Напольный бойлер косвенного нагрева

Настенный бойлер

Обратите внимание, что при установке устройства, патрубки должны смотреть в сторону котла, иначе будет достаточно сложно найти выход из ситуации, не создавая целых систем из уголков труб и т.д.

Подключение бойлера к котлу

Установка бойлера достаточно проста. Всего есть 4 патрубка. Вход и выход воды из котла в бойлер, а также вход холодной воды и выход подогретой из бойлера. 

До момента открытия крана, вода циркулирует по системе. Как только открывается горячая вода — из системы, вода начинает поступать потребителю, а на ее место в систему впускается холодная вода.

Также бывают бойлеры смешанного типа, где вода нагревается не только за счет котла, но и с помощью дополнительного электрического тена.

Выбирать бойлер следует индивидуально для своего дома или другого помещения. Следует учитывать количество точек потребления (краны, душ, ванная и т.п.), частоту потребления, а также объем потребления за определенный промежуток времени. Бойлер, как и котел, имеет свою мощность.

Бойлеры смело можно подсоединять к системе отопления с котлом на отработанном масле. При выборе котла, следует учитывать то, что его мощность должна быть больше, чтобы хватало и на отопление, и на нагрев бойлера.

 

Основные компоненты котлов для работы в принципе

Горячий пар — очень важный источник энергии в промышленном мире. Поэтому производственные компании должны иметь парогенератор для поддержания производственного процесса. Один из парогенераторов — котел. По сути, бойлер — это устройство, которое служит для производства водяного пара с высокой температурой.

Проще говоря, вода в котле нагревается за счет тепла от сгорания топлива.Таким образом, тепло передается от источника тепла к воде, в результате чего вода становится горячей и превращается в пар. Чтобы получить идеальный горячий пар, производственная промышленность должна понимать принцип работы котла и несколько важных компонентов, таких как печь, барабан, испаритель, перегреватель, пароохладитель и конденсатор.

Печь

Первый компонент — это печь. Этот компонент функционирует как приемник тепла для топлива для сгорания. Вокруг стенок камеры сгорания расположены трубы котла, которые будут получать тепло от топлива.Этот компонент очень важен как путь передачи тепла, теплопроводности и конвекции.

Радиационная теплопередача происходит из-за того, что тепло от огня или газа прилипает к стенке трубы, так что тепло будет поглощаться текучей средой, протекающей в ней. В то время как кондуктивная теплопередача происходит из-за того, что вода течет по линии со стороны трубы, которая получает тепло, в сторону трубы, которая отдает тепло воде. А конвекционная теплопередача происходит при контакте молекул воды, так что тепло распространяется на каждую струю воды.

Паровой барабан

Паровой барабан является составной частью котла. Он служит для удержания нагреваемой воды и водяного пара, который направляется в пароперегреватель. Этот барабан содержит насыщенный водяной пар и воду в соотношении 50% воды и 50% горячего пара. Во избежание уноса воды паром устанавливаются переборки; вода с низкой температурой будет опускаться вниз, а вода с высокой температурой подниматься вверх, а затем испаряться.

Испаритель

Испаритель — это компонент котла, который преобразует воду в насыщенный пар.Он способен полностью или частично преобразовывать растворитель из раствора в виде жидкости в пар. Так что остается только более плотный или густой раствор. Процесс, происходящий в испарителе, называется испарением. В промышленном секторе преимущества испарителя обычно заключаются в начальном сгущении жидкости перед дальнейшей обработкой, уменьшении объема жидкости и снижении активности воды.

Пароохладитель

Следующим элементом является пароперегреватель и пароохладитель .Пароперегреватель работает как нагреватель насыщенного пара от испарителя для сушки пара. Затем в турбину поступает высокотемпературный сухой пар. Чтобы отрегулировать температуру с помощью турбины, температура будет снижена пароохладителем . Пароохладитель или часто называемый Пароохладитель, — это компонент котла, который служит для снижения температуры сухого пара, который поступает в турбину.

Необычный принцип работы котла — наличие цикла.Нагретая вода, превращающаяся в горячий сухой пар, в некоторых процессах превращается обратно в воду, которая подается в котел. Компонент, который работает в этом цикле, — конденсатор.

Работа котла — объяснение, детали, принцип работы, классификация и часто задаваемые вопросы

Что такое бойлер?

Чаще всего котел определяется как закрытый сосуд, в котором вода нагревается до точки, в которой она превращается в пар под обязательным давлением.Котел предназначен для производства горячей воды или пара. Водогрейный котел нагревает воду для бытового или коммерческого назначения, отопления и горячего водоснабжения. Паровые котлы вырабатывают пар для питания турбин для выработки электроэнергии и других различных промышленных систем отопления.

Чтобы визуализировать эффекты генерации пара с помощью котла, представьте, что пар приводит в действие турбину. Когда пар проходит через лопатки турбины, сила поворачивает лопасти и ускоряет турбину.

Пар обладает огромным количеством энергии, поэтому он делает турбину достаточно эффективной, а также достаточно энергоэффективной, исходя из топлива, используемого для кипячения воды.Котлы работают под давлением для нагрева любых жидкостей для наружного использования за счет сжигания ископаемого топлива.

Детали котла

Детали котла или компоненты котла подразделяются на две категории, которые приведены ниже.

Крепление котла

Это основные детали, которые определяют производительность котла. Основные компоненты котла:

  • Манометр: этот тип манометра используется для измерения давления внутри котла, установлен на передней панели котла

  • Индикатор уровня воды: это тот, который используется для проверки изнутри. Уровень воды в котле, установленном в передней части котла со стеклянной трубкой и тремя кранами и

  • Запорный клапан: с его помощью мы можем контролировать поток пара из котла в паровую трубу

  • Безопасность Клапан: Этот клапан установлен на барабане, который используется для предотвращения взрыва котла из-за высокого давления, который срабатывает, когда внутреннее давление превышает предел.Их всегда два в количестве

  • Кран продувки: Этот кран используется для продувки воды и грязи, а также для опорожнения котла. Он установлен в нижней части барабана

  • Решетка: это не что иное, как пространство в топке, используемое для сжигания топлива

  • Обратный клапан подачи: Этот клапан используется как обратный клапан и устанавливается на барабане чуть ниже нормального уровня воды. Применяется для регулирования подачи воды.

Принадлежности котла

Эти детали отвечают за эффективность котла.Основные компоненты котла включают в себя:

  • Супер нагреватель: Этот нагреватель используется для перегрева пара перед его прохождением в турбину в виде насыщенного пара, вызывающего коррозию.

  • Питающий насос: мы используем его для закачки воды в котел непрерывного действия. Для работы питательного насоса используется пар, электричество или турбина.

  • Подогреватель воздуха: этот компонент также используется для повышения эффективности котла путем предварительного нагрева воздуха.

  • Экономайзер: используется для повышения эффективности котла в качестве дымохода. Газы из котла подготавливаются к прохождению через экономайзер перед выпуском в атмосферу.

Принцип работы котла

Понять работу котла несложно.Чтобы понять это, давайте взглянем на это.

Котел представляет собой закрытый сосуд, в котором хранится вода. Горячие газы образуются при сжигании топлива в топке. Эти газы вступают в контакт с сосудом с водой, точкой, где происходит передача тепла между паром и водой. Таким образом, основной принцип работы котла — преобразование воды в пар с помощью тепловой энергии. Существуют различные типы котлов, которые можно использовать для разных целей.

КПД котла

Определяется как общий процент тепла, отведенного выходящим паром, от общего количества подаваемого топлива.

КПД котла (%) = (тепло, отдаваемое паром на выходе) / (тепло, отдаваемое топливом) * 100

Классификация котла

Классификация котла основана на следующих критериях:

По относительному проходу горячего Газы и вода

  • Пожарный котел: это тот, где горячие дымовые газы окружены водой

  • Водотрубный котел: в нем вода течет по трубам, окруженная горячими дымовыми газами

В соответствии с устройством циркуляции воды

  • Принудительная циркуляция: это циркуляция, которая происходит при перекачивании воды, находящейся внутри котла

  • Естественная циркуляция: Эта циркуляция происходит из-за разницы плотности

Согласно эксплуатации

  • Локомотив: Используется в железнодорожных двигателях

  • Судовой котел: Используется на судах

  • Стационарный котел: Используется для электростанций

  • Переносной котел: временно используется на стройплощадках и является передвижным

В соответствии с положением котла

В соответствии с давлением, создаваемым паром

  • Котел среднего давления: максимальное давление составляет 20-80 бар и используется для выработки электроэнергии

  • Подкритический котел: если котел вырабатывает пар с давлением ниже критического, он называется подкритическим.

  • Котел низкого давления: Максимальное давление составляет 15-20 бар и используется для отопления

  • Котел высокого давления: Максимальное давление этого котла составляет более 80 бар

  • Сверхкритический котел: они используются для производства пара под давлением, превышающим критическое.

В соответствии с загрузкой в ​​печь

9 0054
  • Пылевидное топливо

  • Топливо с наддувом

  • Водотрубный котел: типы, детали, принципы работы

    Пар — один из величайших источников энергии в наше время.Мы использовали пар с самого начала нашей первой промышленной революции в истории человечества. Он обеспечивает тепло для технологического нагрева, стерилизации и многих других применений, которые, в частности, становятся все более важными для промышленных предприятий. Котел или парогенератор — это устройство, используемое для создания пара путем подачи тепловой энергии к воде. Различные типы котлов доступны в нескольких размерах и формах и находят свое применение в различных областях. Водотрубный котел — один из них, который широко применяется в промышленности.В этой статье мы собираемся дать описание водотрубных котлов, включая принцип работы, детали, типы, преимущества и недостатки. Прочтите этот новый блог на Linquip, чтобы узнать больше.

    Водотрубные котлы Характеристики

    Водотрубный котел представляет собой один из нескольких вариантов оборудования, работающего под давлением, которое используется для преобразования воды в пар в контролируемых условиях. Одним из способов быстрого производства пара является подача воды под давлением в трубу или трубы, окруженные дымовыми газами.Самый ранний пример этого был разработан Голдсуорси Герни в конце 1820-х годов для использования в паровых вагонах. Современные котлы большой мощности — водотрубные. В основном в этом котле вода будет течь по трубам, окруженным дымовыми газами. При использовании этого котла вырабатывается больше пара, поэтому общий КПД котла высок. Возможность проектирования водотрубных котлов без использования чрезмерно больших и толстостенных сосудов высокого давления делает эти котлы особенно привлекательными для применений, требующих:

    • Высокая паропроизводительность (до 500 кг / с)
    • Пар высокого давления (до 160 бар)
    • Перегретый пар (до 550 ° C)

    Водотрубный котел широко используется в бумажной, сахарной и других отраслях промышленности, где требуется электроэнергия и пар.Благодаря своим превосходным рабочим характеристикам, использование водотрубных котлов является весьма предпочтительным в следующих основных областях:

    • Разнообразие технологических процессов в промышленности
    • Химические предприятия
    • Целлюлозно-бумажные комбинаты
    • Большие турбины коммунальных предприятий
    • Установки нефтепереработки

    Детали водотрубного котла

    Вот обзор деталей и функций водотрубного котла.

    • Кожух котла: Этот кожух является внешней цилиндрической частью напорного резервуара.
    • Паровой барабан: Это сборный сосуд для пара и воды.
    • Грязевой барабан: Это пространство цилиндрической формы у основания водного пространства. Он будет собирать загрязнения, такие как грязь, осадок и другие.
    • Водяные стенки: Это трубопроводная система вокруг печи для отвода тепла от топлива для генерации пара.
    • Печь: Замкнутое пространство, предназначенное для сжигания топлива.
    • Предохранительный клапан: Он находит применение для остановки ненужной силы, исходящей от конструкции котла.
    • Сетчатый фильтр: Это тип устройства в качестве фильтра для удержания твердых элементов, позволяющих подавать жидкость.
    • Смотровое стекло: Стеклянная трубка используется в паровых котлах для визуализации уровня воды в котлах.
    • Запорный клапан пара: Управляет подачей пара снаружи.
    • Обратный клапан подачи: Через этот клапан протекает вода с большим усилием, которая просто попадает в бойлер и подает воду в бойлер водяного типа.
    • Горелка : это один из типов устройств для подачи воздуха и топлива в котел с предпочтительной скоростью. Это самый важный аппарат для сжигания газа или масла.
    • Экономайзер: Приспособление, используемое для рекуперации тепла дымовых газов, выходящих из котла, путем нагрева питательной воды.
    • Перегреватель: Используется для повышения температуры пара.

    Принцип работы водотрубных котлов

    Расскажите о принципе работы водотрубного котла, и это поможет вам наглядно разобраться в его преимуществах и недостатках.

    Питательная вода попадает внутрь парового барабана через обратный клапан подачи. Вода поступает в грязевой барабан, где любые нежелательные частицы оседают на его дне. Циркуляция воды поддерживается циркуляционными трубками, а давление пара поддерживается уравнительными трубками. Топливо, которое сжигается в топке над решеткой, производит горячие дымовые газы, которые перемещаются по водяным трубам, определяя его температуру. Для правильного прохождения горячих дымовых газов над водяными трубами устанавливаются перегородки.Нагретая вода генерирует пар высокого давления, используемый для производства электроэнергии. Для повышения экономичности котла выхлопные газы также находят применение для предварительного нагрева воздуха для горения, подаваемого в горелки, и для подогрева питательной воды в экономайзере.

    Типы водотрубных котлов

    Вот список типов водотрубных котлов:

    • Котел Babcock and Wilcox: Разработанный американской фирмой Babcock & Wilcox, этот котел находит применение в стационарных и судовых двигателях.Он находит применение только тогда, когда требуется давление выше 10 бар и паропроизводительность более 7000 кг / час.

    • Котел Стирлинга: Этот котел является ранней формой водотрубных котлов, используемых для выработки пара на крупных наземных стационарных установках. Они получили широкое распространение в отраслях, где производились горючие отходы и требовался технологический пар. Котлы Стирлинга — одно из самых крупных устройств водотрубного котла.
    • Простой вертикальный котел: Эти котлы находят применение в паровых транспортных средствах, а также в мобильных машинах, таких как железнодорожные паровые машины, паровые тракторы, паровые лопаты и паровые краны.

    Имейте это в виду, вопреки распространенному мнению, что паровозный котел — это водотрубный котел, вам лучше знать, что это жаротрубный котел, а не пример водотрубного котла.

    Водотрубные котлы Плюсы

    К значительным преимуществам водотрубной котельной системы относятся:

    • Безопасное и простое управление
    • Быстрая реакция на потребность в паре
    • Обеспечивает высокую эффективность до 90% с экономайзером
    • Быстрая теплопередача
    • Требуется меньшая площадь пола для данной мощности
    • Легко транспортируется
    • Легкий доступ ко всем частям для очистки, осмотра и ремонта
    • Может выдерживать высокое давление пара
    • Большая испарительная способность

    Водотрубные котлы Cons

    Некоторые ограничения, связанные с использованием водотрубных котельных, включают:

    • Высокие эксплуатационные расходы
    • Сложная и трудоемкая процедура установки
    • Не может производиться в фасованном виде
    • Нерентабельно для малых предприятий

    Заключение

    Итак, вот вам полезное руководство по водотрубному котлу.Если у вас есть какие-либо моменты для обсуждения в этой статье в Linquip, дайте нам знать, оставив ответ в разделе комментариев. Есть ли вопросы, с которыми мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на нашем веб-сайте, чтобы получить самую профессиональную консультацию от наших экспертов.

    Котлы

    — Принципы, применение и приемочные испытания Котлы

    — Принципы, применение и приемочные испытания — онлайн-курс PDH для инженеров

    Котлы — принципы, применение и приемочные испытания

    А.Бхатия, Б.

    Краткое содержание курса

    Котлы топливные приборы, которые производят горячую воду или пар, который циркулирует через трубопроводы для отопления или технологических процессов. Котельные системы — это крупные финансовые вложения, тем не менее, методы защиты этих инвестиций сильно различаются. Правильное обслуживание а работа котельных систем важна с точки зрения эффективности и надежности. Без этого внимания котлы могут быть очень опасными.

    Материалы этого трехчасового курса полностью основаны на материалах Инженерного корпуса США по строительству. Технический отчет Лаборатории инженерных исследований (USACERL) 99:20, май 1999 г. Этот курс содержит Приложение B к отчету, и другие приложения были указаны отдельно.

    Курс включает в себя викторину с несколькими вариантами ответов в конце, которая предназначена для улучшить понимание материалов курса.

    Обучение Объектив

    По завершении этого курса студент:

    • Научитесь определять разные типы паровых (и водяных) котлов;
    • Стать знакомым с условиями и общими принципами работы основного котла;
    • Получить базовый информация о конструкции котла и таких компонентах, как предохранительные клапаны, КИПиА, устройства вентиляции и контроля давления;
    • Узнать о компоненты питательной воды, пара и горячей воды и понять, как они взаимосвязаны;
    • Понять различные тип топлива и оборудования для сжигания, такого как горелки на газе и жидком топливе уволенные приложения;
    • Изучите теории за горением, потоком воды, теплопередачей, кислородом, водой и топливом реакции;
    • Понять конструкция и размеры котла;
    • Получить знания о правилах безопасности котлов;
    • Выучить основы методы и процедуры проверки работоспособности котла; и
    • Уметь общаться эффективно с профессионалами в области котлов и принимать более обоснованные решения, влияющие на котел и сооружение.

    Целевая аудитория

    Этот курс нацелен на новичков, начинающих инженеров, инженеров-проектировщиков строительных служб, завершающих пользователи, инженеры, архитекторы, руководители технического обслуживания, подрядчики, энергоаудиторов, техников по эксплуатации и обслуживанию, специалистов по компоновке и широкой публики.

    Введение в курс

    Котел нагревается вода для циркуляции в системе. Задачи котла:

    • Освободить энергия в топливе с максимальной эффективностью.
    • Перевести высвобожденной энергии в воду, и для выработки пара с такой же эффективностью, как возможный.
    • Разделить пар из воды готов к отправке на завод, где энергия может быть перенесены в процесс с максимальной эффективностью.

    Ряд различных Типы котлов были разработаны для различных применений пара. Этот курс дает базовые знания основ паровых и водогрейных котлов типы, конструкция, принцип работы и как компоненты парогенератора взаимосвязаны.Цель этого курса — дать участникам возможность развить понимание проблем и решений, связанных с применением паровых котлов.

    Содержание курса

    В этом курсе вы требуются для изучения инженерного корпуса армии США, инженеров-строителей. Технический отчет исследовательской лаборатории (USACERL) 99:20, май 1999 г. Приложение B.

    США Армейский инженерный корпус инженерно-строительной научно-исследовательской лаборатории (USACERL) технический отчет 99:20 Приложение B

    Чтобы изучить этот курс, вам необходимо открыть или загрузить указанный выше документ.

    Краткое содержание курса

    Конструкции котлов можно разделить на три основных подразделения — котлы жаротрубные, водотрубные котлы, и электрические котлы. Современные паровые котлы бывают любых размеров, подходящих как для больших и небольшие приложения …

    Котлы пожаротрубные полагаться на горячие газы, циркулирующие в котле внутри погруженных в воду труб в воде. Эти газы обычно проходят несколько проходов по трубкам, тем самым передавая свое тепло через стенки трубы и заставляя воду закипать с другой стороны.Жаротрубные котлы обычно выпускаются в диапазоне От 20 до 800 котельных лошадиных сил (л.с.) и при давлении до 150 фунтов на квадратный дюйм.

    Водотрубные котлы: Большинство высоконапорных и больших котлов относятся к этому типу. Это Важно отметить, что маленькие трубки водотрубного котла выдерживают высокое давление лучше, чем в больших сосудах жаротрубного котла. В водяной трубе котел, газы текут по водонапорным трубам. Эти заполненные водой трубки находятся в очередь связана с большими емкостями, называемыми барабанами.В наличии водотрубные котлы. в размерах от небольшого жилого типа до очень большого коммунального класса котлы. Давление в котле составляет от 15 фунтов на кв. Дюйм до давления, превышающего 5000. psi.
    Электрокотлы: Электрокотлы являются очень эффективными источниками горячей воды или пара мощностью от 5 до 50 000 кВт. Они могут предоставить достаточное количество тепла для любых требований HVAC в приложениях, начиная от увлажнения к первичным источникам тепла.

    Котел рассчитывается по количеству тепла, которое он может произвести за час.Максимум количество тепла, которое может выдать система, в первую очередь ограничивается размером котла выбрано. КПД котла увеличивается, когда котел работает в течение длительного времени. времени, поэтому выбранный блок не должен быть слишком большого размера, иначе он будет работать с перебоями и быть менее эффективным. Водогрейные котлы могут использовать нефть, газ, пропан, уголь, или электричество в качестве топлива. Котлы на жидком топливе и газе чаще всего используются в жилых домах. и помещения, требующие обогрева помещений.

    Тест

    Однажды вы закончили изучать над содержанием курса, тебе надо пройти викторину для получения кредитов PDH .


    ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы содержащиеся в онлайн-курсе не являются заявлением или гарантией со стороны Центра PDH или любого другого лица / организации, упомянутых здесь. Материалы предназначены только для общей информации. Они не заменяют грамотного профессионала. совет. Применение этой информации к конкретному проекту должно быть пересмотрено. зарегистрированным архитектором и / или профессиональным инженером / геодезистом. Кто-нибудь делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любую вытекающую из этого ответственность.


    Водотрубные котлы

    — Chipkin Automation Systems

    Конструкция водотрубных котлов строго противоположна конструкции пожаротрубных котлов . В водотрубных котельных системах вода, которая должна быть нагрета, заключена внутри котельных труб, тогда как горячие дымовые газы, выпускаемые горелкой, продолжают циркулировать вокруг поверхностей труб. Затем вода внутри трубок нагревается горячими дымовыми газами и, наконец, превращается в пар.Диаметр котельных труб в этих котельных системах остается очень маленьким, чтобы обеспечить им способность выдерживать более высокие давления при эквивалентной нагрузке. Конструкции водотрубных котлов особенно подходят для требований к высокой паропроизводительности. Следовательно, их использование в основном предпочтительнее в различных отраслях промышленности, чем в системах домашнего отопления.

    Принцип работы

    Естественная циркуляция воды , также называемая «термосифонирование» является основным принципом работы почти всех водотрубных котлов.Этот принцип проиллюстрирован на диаграмме1, показанной ниже.

    «Охлажденная питательная вода вводится в паровой барабан за перегородкой, где, поскольку плотность холодной воды выше, она спускается в« сливном стакане »к нижнему или« грязевому »барабану, вытесняя более теплую воду вверх в передние трубы ». Из-за непрерывного нагрева на передней стороне труб котла образуются пузырьки пара. В корпусе котла эти пузырьки автоматически отделяются от нагретой воды и, наконец, уносятся.



    Как только давление внутри котла повышается, разница между плотностью воды и плотностью насыщенного пара имеет тенденцию уменьшаться, что приводит к уменьшению циркуляции. «Чтобы сохранить тот же уровень выработки пара при более высоких расчетных давлениях, необходимо увеличить расстояние между нижним барабаном и паровым барабаном или ввести некоторые средства принудительной циркуляции».

    Основные характеристики

    Основные характеристики водотрубных котлов перечислены ниже:

    • Они обычно существуют в больших размерах по сравнению с конструкциями жаротрубных котлов.Размер типичного водотрубного котла может достигать нескольких миллионов фунтов пара в час.
    • Они способны работать с давлением пара, которое может достигать 5000 фунтов на квадратный дюйм.
    • Их восстановление происходит намного быстрее, чем у их аналогов с пожарными трубками.
    • Кроме того, они предназначены для достижения чрезвычайно высоких температур.
    • Водотрубные котлы меньшего размера могут быть легко изготовлены и доступны в виде отдельных агрегатов, аналогичных сборным котельным агрегатам с дымовыми трубами.С другой стороны, крупногабаритные водотрубные котельные не могут быть изготовлены в упакованном виде; следовательно, большие секции переносятся на место работы, где они окончательно собираются.
    • Типичная система водотрубного котла состоит из нескольких горелок, расположенных на стенах, каждая из которых имеет возможность горизонтального или вертикального сжигания. Также во многих секциях котла имеется возможность регулирования температуры. Эти особенности необходимо особенно учитывать, когда котел содержит встроенный перегреватель, температуру которого необходимо контролировать для получения необходимого перегретого пара.

    Приложения

    «Способность водотрубных котлов генерировать перегретый пар делает эти котлы особенно привлекательными для применений, где требуется сухой пар высокого давления и высокой энергии, включая выработку энергии паровыми турбинами».

    Благодаря своим превосходным рабочим характеристикам, использование водотрубных котлов очень предпочтительно в следующих основных областях:

    • Разнообразие технологических процессов в промышленности
    • Подразделения химической обработки
    • Целлюлозно-бумажные заводы
    • Установки рафинирования

    Кроме того, они часто используются на электростанциях, где большие количества пара (до 500 кг / с) имеют высокое давление i.е. обычно требуется около 160 бар и высокие температуры, достигающие 550 ° C.

    Преимущества

    Основные преимущества водотрубных котельных систем:

    • Эти котельные системы, следовательно, содержат очень небольшое количество воды; они довольно быстро реагируют на изменения нагрузки и подачи тепла.
    • «Трубы малого диаметра и паровой барабан означают, что можно выдерживать гораздо более высокое давление пара, и на электростанциях можно использовать до 160 бар.”
    • Водотрубные котельные системы в основном применяются в приложениях, требующих высокого давления пара (т.е. до 3000 фунтов на квадратный дюйм) из-за их способности выдерживать более высокое давление, создаваемое внутри котельных труб.
    • Более того, конструкции водотрубных котлов обеспечивают высокую эффективность, благодаря чему их можно использовать даже для производства насыщенного или перегретого пара.

    Недостатки

    Некоторые ограничения, связанные с использованием водотрубных котельных, приведены ниже:

    • В отличие от жаротрубных котлов, эти котельные системы не могут быть изготовлены в упакованном виде.Следовательно, их установка на стройплощадке обычно бывает сравнительно сложной и требует много времени.
    • Установка и первоначальная стоимость этих котельных систем очень высоки.
    • Хотя можно использовать несколько горелок вместе, чтобы получить гибкую систему, использование более 30 горелок на электростанциях обычно избегается из-за повышенной сложности.
    • В отличие от жаротрубных котлов, водотрубные котлы не доступны в компактных физических размерах.К тому же процесс их очистки довольно сложен.
    • Кроме того, в водотрубных котлах замена трубок невозможна, так как нет согласия между конструкциями труб.

    Ссылки

    1. Водотрубный котел_Схема
    2. Водотрубный котел_Принцип
    3. Циркуляция природной воды
    4. Водотрубные котлы_Приложения
    5. Водотрубный котел_Преимущества

    Источники

    Spiraxsarco

    Как работает водотрубный котел

    Одним из последних достижений в технологии производства пара является использование водотрубных котлов.Этот тип котла отличается от обычных котлов, в которых используется система дымовых труб. Водотрубные котлы более эффективны, чем жаротрубные, они производят больше пара, но потребляют меньше топлива. Кроме того, они намного безопаснее, чем жаротрубные котлы, и их легче контролировать, когда речь идет о текущих проверках и обслуживании. Так как же именно работают водотрубные котлы?

    Чтобы эффективно ответить на этот вопрос, мы должны сначала понять основное различие между системами водотрубных и жаротрубных котлов.Все сводится к соотношению воды и источника тепла. В конструкции жаротрубного котла вода окружает источник тепла. В конструкции водяной трубы источник тепла окружает воду. Давайте подробнее остановимся на этой разнице и объясним, почему она важна.

    Традиционная конструкция пожарной трубы

    В любой котельной системе создание пара начинается с горелки. Когда топливо (обычно природный газ, пропан или мазут) сжигается внутри печи, оно создает горячие газы, которые, в свою очередь, нагревают воду.В обычном жаротрубном котле горячие газы перемещаются из топки в нагревательные трубы, погруженные в воду в баке. Поскольку стенки трубок нагреваются газом, тепло передается воде, в конечном итоге превращая горячую воду в пар.

    Хотя эта конструкция довольно распространена, она также довольно неэффективна по нескольким причинам. Во-первых, вода является медленным проводником тепла, и чем больше воды в резервуаре, тем больше времени требуется для нагрева. Чтобы запустить обычный котел, требуется не только несколько часов простоя, но и, когда вы достигнете желаемого давления пара, мало возможностей приспособиться к изменяющемуся спросу.В результате жаротрубные котлы обычно потребляют гораздо больше энергии, чем фактически необходимо для выполнения работы, что приводит к потере тепла и более высоким расходам на топливо / воду.

    Во-вторых, это проблема места. Обычные промышленные котлы по своей конструкции занимают много места, и для их размещения требуется отдельная котельная. В частности, для небольших компаний создание этого отдельного пространства может оказаться сложной и дорогостоящей проблемой.

    Инновационный дизайн водяных трубок

    Промышленные водотрубные котлы имеют гораздо более эффективную конструкцию, позволяющую экономить место и электроэнергию.протекает через котел. Благодаря конструкции водяной трубы вода окружена нагретыми газами, а не наоборот. Горячий газ из топки поступает в основную камеру котла. В некоторых случаях газ попадает в заднюю стенку котла, а затем отскакивает обратно к другому концу котла. Это создает эффект перегревателя внутри котла, который может помочь уменьшить количество топлива, необходимое для выработки тепла на оптимальном уровне.

    Пока этот горячий газ движется по котлу, он нагревает воду внутри ряда котельных труб, которые находятся в середине котла.Эти водяные трубы имеют форму прямоугольника и примерно равны длине самого бойлера. Трубки также полностью герметичны и могут выдерживать более высокое давление, поэтому вода не может вытекать, а огонь или газ не могут проникнуть внутрь трубки. По сути, огонь и газ, производимые горелкой, витают вокруг водяных труб, нагревая их и воду внутри них снаружи. Это заметное отличие от жаротрубных котлов, в которых вода, используемая для создания пара, окружает источник тепла.

    Поскольку тепло распространяется по всему котлу и окружает водяные трубы, эта конструкция не только более энергоэффективна, но и требует меньше воды. Вода также может двигаться и циркулировать по трубам, что снижает нагрузку на котел.

    Вода, нагретая внутри трубок, поднимается вверх по котлу в паровой барабан. Внизу парового барабана находится кипящая вода, которая продолжает нагреваться огнем и газом, создаваемым горелкой.Эта кипящая вода в конечном итоге становится паром, который затем может быть выпущен котлом для использования в отоплении и других целях. Процесс от холодного запуска до полного выпуска пара обычно занимает минуты, а не часы.

    Водотрубные котлы также имеют сливную трубу, которая соединяет паровой барабан с барабаном питательной воды. Если пар охлаждается и снова конденсируется в капли воды, эта вода может стекать из парового барабана в барабан питательной воды через спускную трубу. Это позволяет этой воде снова попасть в водопровод котла, вернуться в трубы и снова превратиться в полезный пар.Опять же, это помогает уменьшить количество воды, необходимой внутри бойлера.

    Весь процесс не только выполняется быстрее, чем с традиционными котлами, но и может выполняться на гораздо меньшей площади. В результате водотрубные котлы занимают гораздо меньшую площадь по сравнению с обычными жаротрубными котлами, что позволяет разместить больше котлов, чем это может еще больше повысить эффективность. При использовании в модульной конфигурации водотрубные котлы можно запускать и останавливать, чтобы соответствовать постоянно меняющимся потребностям в паропроизводительности, что делает их гораздо более энергоэффективными.

    Свяжитесь с представителем Miura в вашем регионе или позвоните нам по телефону 1-678-685-0929, чтобы узнать больше о водотрубных котлах.

    Водотрубный котел

    — определение, компоненты, принцип работы и его типы

    Водотрубные котлы в основном используются для выработки пара с высокой температурой, а также давлением. Внутренняя конструкция этого котла включает крошечный паровой барабан, трубки небольшой ширины. Компоненты этого котла генерируют пар большого объема для применения с высокой производительностью.Эти котлы являются наиболее часто используемыми котлами, которые заменили несколько котлов, таких как дымовая труба, по некоторым причинам, например, вес этой трубы меньше, процесс производства пара более быстрый, индивидуальный дизайн, высокая эффективность. Более ранние водяные трубы включают в себя устройство единственного барабана с коллекторами, которые соединяются короткими прямыми трубками и изогнутыми трубами. Горячие газы будут проходить по трубам за один раз. В этой статье обсуждается обзор водотрубного котла , компоненты и его типы .

    Что такое водотрубный котел?

    Водотрубный котел можно определить как паровой котел, в котором поток воды в трубах, а также горячие газы окружают трубы. В отличие от жаротрубных котлов, в этом котле достигается высокое давление, а также могут быть достигнуты высокие характеристики пара. Это происходит из-за сконденсированного тангенциального давления на трубы, известного как кольцевое напряжение.


    Водотрубный котел

    Компоненты водотрубного котла

    Водотрубный котел может быть построен с кожухом котла, горелкой, грязевым барабаном или грязевым кольцом, топкой, предохранительным клапаном, сетчатым фильтром, смотровым окном, обратным клапаном подачи, паровой запорный клапан и т. д.

    • Кожух котла: Этот кожух является внешней цилиндрической частью напорного резервуара.
    • Грязевой барабан: Это пространство цилиндрической формы у основания водного пространства. Примеси, такие как грязь, отложения и другие, будут собраны.
    • Сетчатый фильтр: Это тип устройства в качестве фильтра для удержания твердых элементов, позволяющих подавать жидкость.
    • Смотровое стекло: Стеклянная трубка используется в паровых котлах для визуализации уровня воды в котлах.
    • Предохранительный клапан: Подпружиненный кран, который открывается, когда сила достигает положения клапана. Это может быть использовано для остановки ненужной силы от конструкции котла.
    • Котел: Это окруженное пространство, предназначенное для сжигания топлива.
    • Кран для проверки подачи: Через этот кран протекает вода с большим усилием, которая просто попадает в бойлер и подает воду в бойлер водяного типа.
    • Steam-Stop Tap: Он регулирует подачу пара снаружи.
    • Горелка: Это один из типов устройств для подачи воздуха и топлива в котел с предпочтительной скоростью. Это самый важный аппарат для сжигания газа или масла.

    Принцип работы водотрубного котла

    Принцип работы водотрубного котла — это термический сифон (циркуляция природной воды). В основном этот тип котла включает в себя два барабана: паровой, нижний или грязевой.

    Схема водотрубного котла показана ниже, и эти два барабана связаны двумя трубками, такими как сливной стакан и стояк.Сначала вода подается в барабан парового типа с помощью водяного насоса. Всякий раз, когда топливо сгорает, образуются горячие газы, которые могут поступать в кожух котла. Горячие газы, выделяемые топливом, заменят тепло водой; вода превращается в пар. Поскольку температура воды увеличивается, концентрация повышается автоматически.

    Понятно, что концентрация пара будет меньше, чем у воды. Таким образом, в паровом барабане вода, так же как и пар, разделяется, очевидно, из-за разницы в концентрации.Здесь пар будет перемещаться вверх из-за низкой концентрации, а вода будет двигаться вниз из-за высокой концентрации.

    Поток горячей воды у основания парового барабана будет подаваться в барабан для бурового раствора через спускную трубу, а также для нагрева воды в барабане для бурового раствора. Всякий раз, когда охлаждающая вода подается в барабан парового типа из-за высокой концентрации холодной воды, она движется вниз по трубе с сливным стаканом рядом с барабаном для бурового раствора.

    При передаче горячей воды из барабана бурового раствора в барабан парового типа с использованием стояков, это приводит к нормальной циркуляции воды в котле водотрубного типа.По мере того, как в бойлере вырабатывается дополнительный пар, усилие в барабане увеличивается, а подача воды в барабан уменьшается, что приводит к уменьшению потока пара. Таким же образом, когда скорость производства пара уменьшается, сила в водотрубном котле уменьшается, а подача воды в котел увеличивается, что имеет тенденцию к увеличению производительности. Таким образом, водотрубный котел регулирует производство пара.

    Типы водотрубных котлов

    К типам водотрубных котлов относятся следующие.

    • Простой вертикальный котел
    • Котел Стирлинга
    • Котлы Бэбкока и Уилкокса

    1) Простой вертикальный котел

    Это один из типов водотрубных котлов. В котлах этого типа ось направления перпендикулярна положению. Основные компоненты этого котла включают зольную яму, решетку, контрольный кран подачи, пожарное отверстие, топку, поперечную коробку, ручное отверстие, плавкую пробку, водомер, цилиндрическую оболочку, паровую камеру, люк, манометр, кран остановки пара, предохранительный кран. , камин.

    В котлах этого типа при использовании пожарного шланга топливо добавляется в колосниковую решетку, которая разрушается огнем для образования теплых газов. Зольник предназначен для сбора золы, которая превращается из топлива. Горячие газы сильно увеличиваются и передают свое тепло воде внутри поперечной коробки, а затем уходят через дымоход.

    Простой вертикальный котел

    Когда вода нагревается и образует пар в результате нагрева воды, он собирается в паровом пространстве котла. Пар собирается до тех пор, пока не будет преодолена гарантированная сила, и пар выйдет наружу, чтобы запустить двигатель или турбину.Эти котлы используются в паровых транспортных средствах, а также в мобильных машинах, таких как железнодорожный паровой двигатель, паровой трактор, паровые лопаты и паровые краны.

    2) Котел Стирлинга

    Котел Стирлинга — это один из типов водотрубных котлов, используемых для выработки пара (50 000 кг пара / час и давление 60 кгс / см2) на большой площади стационарной установки. Этот тип котла состоит из 3-х паровых и 2-х буровых барабанов. Паровые барабаны расположены в верхней части котла, а барабаны для бурового раствора — на основании устройства.Паровые барабаны и буровые барабаны соединены между собой через ряды изогнутых труб.

    Водотрубный котел Стирлинга

    Когда трубы повернуты, механическое давление из-за удлинения труб во время нагрева не может повлиять на систему. Два барабана, а также трубы изготовлены из стали, которая будет поддерживать всю систему.

    Котел Стирлинга огорожен кирпичной кладкой. Здесь расположение кирпичей позволит избежать рассеивания тепла в окружающую среду.

    3) Котлы Бэбкока и Уилкокса

    Это горизонтальный котел с прямыми трубками; у него есть паровой барабан, сделанный из стали.Два конца барабана связаны с серией из двух концевых коллекторов с короткими стояками. Они расположены под углом 15 ° к горизонтальной оси парового барабана. Расположение трубок способствует подаче воды, а уровень воды в барабане отображается индикатором уровня воды.

    Котел Бэбкока и Уилкокса

    Противопожарная дверца в водогрейном котле будет расположена внизу, и топливо будет подаваться через эту дверцу и горит на решетке.Горящее топливо будет генерировать горячие газы, которые заставляются в решетке подавать вверх с помощью перегородок. Внизу бойлера расположен грязеуловитель для удаления частиц грязи с помощью продувочного крана. Следовательно, непрерывная циркуляция воды от парового барабана к водяным трубам поддерживается конвективными потоками из-за разницы в концентрации, и это называется нормальной циркуляцией.

    Итак, речь идет о конструкции водотрубного котла, принципе работы и его типах.Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что все компоненты водотрубных котлов легко доступны для осмотра, ремонта и очистки.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *