- Устройство бойлера косвенного и накопительного нагрева
- Бойлер косвенного нагрева: принцип работы, устройство, эксплуатация
- Что такое умный водонагреватель?
- Мгновенная горячая вода со стандартным водонагревателем
Устройство бойлера косвенного и накопительного нагрева
Под этим наименованием зачастую подразумевают только нагреватели накопительного типа. Однако это не совсем верно. Слово «бойлер» произошло от английского «boiler», что в переводе означает кипятильник, котел. Таким термином обозначают приборы, предназначенные для нагрева воды в системах водоснабжения или отопления.
Все подобные агрегаты отличаются друг от друга как способом подогрева (например, газовые, электрические), так и принципом действия (накопительные и ряд других). Их основными элементами являются бак (теплообменник) и источник тепловой энергии. Остановимся на нескольких основных типах бойлеров.
Накопительные
В качестве примера рассмотрим устройство бойлера Аристон электрического. Бак (часто из нержавеющей стали) заключен в металлическую внешнюю оболочку. Между их стенками уложен теплоизолирующий материал. По конструкции это обыкновенный термос с принудительным подогревом воды. В нижнюю часть емкости вставляется фланец (металлическая платформа), на котором располагаются нагревательный элемент, анод и термостат (датчик температуры).
При включении через ТЭН начинает идти ток, он его разогревает. Соответственно, нагревается и вода в баке. Приготовленная вода (теплая или горячая) поступает из прибора автоматически. Достаточно лишь открыть любой кран водоразбора, установленный в этой системе. Одновременно расход горячей воды восполняется подачей холодной. В бойлере предусмотрено их равномерное перемешивание. Это обеспечивается тем, что холодная вода поступает снизу, а горячая забирается из верхней части резервуара.
Анод может быть или магниевым, или алюминиевым (для баков из нержавейки). Он препятствует коррозии металла. Датчик температуры разрывает цепь питания ТЭН при достижении ею заданного значения. На передней панели изделия может быть или показывающий прибор, или цифровой дисплей, по ним можно контролировать процесс нагрева и текущие данные.
В некоторых моделях предусмотрена установка двух ТЭН. Этим обеспечивается режим ускоренной подготовки воды.
В газовых нагрев емкости обеспечивается горелкой, расположенной в нижней части аппарата. Соответственно, такой элемент, как ТЭН, отсутствует.
Чем толще слой изоляции, тем лучше сохраняется тепло внутри бака. Значит, уменьшаются и энергозатраты. В этом плане бойлеры цилиндрической формы предпочтительнее плоских моделей: слой теплоизолятора в них значительно тоньше.
Косвенного нагрева
Можно сказать, что это усовершенствованная накопительная конструкция. Устройство и работа бойлера косвенного нагрева схоже с вышеописанным типом. Внутри емкости располагается не ТЭН, а змеевик, по которому протекает горячая вода, поступающая от другого агрегата. В результате происходит теплообмен между трубками такой «спирали» и жидкостью в баке. Часто применяются для совместной работы с одноконтурными отопительными котлами. В результате пользователь обеспечен как теплом, так и горячей водой.
Конструкция трубчатого теплообменника, как и его расположение внутри резервуара, может быть различной. Есть приборы и с двумя змеевиками. К примеру, по одному идет горячая вода от системы отопления, а по другому – от другого источника энергии (тепловой насос, солнечный коллектор и тому подобное).
Также некоторые производители выпускают изделия без трубчатых теплообменников. Вместо них используются 2 резервуара – «один в другом». Во внутреннем находится жидкость, которую нужно нагреть, а между стенками емкостей циркулирует теплоноситель.
Многие изготовители все-таки оснащают их встроенными ТЭНами. Это предполагает переход на электрический подогрев в период, когда отопительный сезон закончен и котел выключается. Пользователь сам решает, что ему выгоднее.
Такая модель значительно снижает потребление электроэнергии, так как в отопительный период ТЭН не используется. Возможно подключение различных источников теплоносителя. При малом потреблении воды его установка экономически нецелесообразна. Гораздо дешевле приобрести двухконтурный котел.
Проточные
Их основное отличие в том, что вода в них не накапливается, а сразу уходит к потребителю. Газовые и электрические имеют много общего. Устройство проточного водонагревателя знакомо многим. Ярким примером являются газовые колонки.
Принцип работы у всех одинаковый, есть только различия в конструктивном исполнении и способе розжига. По трубкам теплообменника протекает холодная вода, нагреваемая газовой горелкой. Практически все современные модели включаются автоматически при открывании крана горячей воды на любом из смесителей, установленных в квартире. Происходит розжиг горелки, и начинается подогрев воды, температура которой регулируется.
Продукты сгорания отводятся или принудительно, или естественной тягой через коаксиальный дымоход.
Обратите внимание!
Широко применяются стальные теплообменники, но более качественными считаются медные. При использовании аппаратов с принудительной тягой необходимо позаботиться о хорошей вентиляции помещения, так как забор воздуха для обеспечения работы горелки производится непосредственно из комнаты.
Электрические приборы работают по такому же принципу, однако подготовка воды осуществляется термоэлектронагревателем. В большинстве моделей используется так называемый «мокрый» ТЭН. Такое расположение элемента приводит к его непосредственному контакту с жидкостью. Специалисты отмечают, что это значительно сокращает потребление электроэнергии и время приготовления воды. Противники такого метода указывают на возможность поражения током при поломке нагревательного элемента.
Они предлагают другой вариант, мотивируя его превосходство повышенной степенью безопасности и лучшей эффективностью работы благодаря применению в конструкции новейших технологий. Устройство водонагревателя с сухим ТЭНом в общем такое же. Различие только в способе установки элемента. Он помещен в металлическую колбу, поэтому непосредственного контакта с жидкостью не происходит. Но оппоненты говорят о том, что воздух – отличный теплоизолятор, поэтому возможны теплопотери при нагреве.
Нужно учитывать, что электрические этого типа – довольно мощные. Поэтому для их подключения рекомендуется использовать отдельную линию. В статье дан лишь краткий обзор нагревателей различных типов. При выборе той или иной модели необходимо руководствоваться конкретными условиями, в которых она будет эксплуатироваться.
Бойлер косвенного нагрева: принцип работы, устройство, эксплуатация
Опубликовано: 03.12.2019
Время на чтение: 5 мин
1623
Водонагреватели используются как в квартирах, так и в частных домах. Их применение позволяет обеспечить бесперебойную подачу горячей воды независимо от наличия централизованной сети.
Одним из типов водонагревателей является бойлер косвенного нагрева. Устройство бойлера включает в себя теплообменник, который соединен с внешним источником тепла. Это позволяет прогревать большой объем воды за короткий срок.
СодержаниеПоказать
- 1 Типы бойлеров для нагрева воды
- 2 Конструкция водонагревателей
- 2. 1 Электрический накопительный
- 2.2 Электрический проточный
- 2.3 Газовые водонагреватели
- 3 Устройство бойлера косвенного нагрева
- 4 Принцип работы бойлера косвенного нагрева
- 5 Принцип работы проточного водонагревателя
- 6 Принцип работы накопительного бойлера
- 7 Правила эксплуатации
Типы бойлеров для нагрева воды
Чтобы понять, как работает бойлер, необходимо разобраться, какие бывают водонагреватели и в чем заключаются их отличия.
Независимо от производителя существует несколько типов устройств для автономного нагрева воды:
- Электрические накопительные нагреватели.
- Бойлеры косвенного нагрева.
- Электрические проточные.
- Газовые.
Выбор водонагревателя осуществляется исходя из личных предпочтений владельца помещения. При выборе следует учитывать особенности конструкции бойлера и тип доступного источника тепла.
Конструкция водонагревателей
На рынке представлены изделия различной формы, объема и технических характеристик. Независимо от этого водонагреватели каждого отдельного типа схожи по своей конструкции.
Электрический накопительный
По своей конструкции изделие этого типа представляет собой емкость круглой или овальной формы. Бак используется для накапливания и прогрева воды.
Он находится в корпусе, изготовленном из металла или пластика. Во избежание быстрого охлаждения жидкости производители оснащают емкость теплоизоляционным слоем.
Бак изготавливают из материалов, наименее подверженных коррозии. На рынке представлены изделия, емкость которых изготовлена из эмалированной или нержавеющей стали. Для защиты внутренних деталей от образования накипи водонагреватели оснащают магниевым анодом.
Работа электрического накопительного нагревателя
В нижней части располагается электрический электронагреватель. Он оснащен термостатом, позволяющим поддерживать определенную температуру жидкости. В некоторых моделях установлены два ТЭНа.
После прогрева жидкости один из них отключается, и определенный показатель температуры поддерживается другим. Это позволяет экономить электроэнергию.
Устройство бойлера включает в себя два патрубка. Они используются для подачи воды и ее отведения из емкости. Патрубок холодной воды установлен в нижней части бака, а трубка отбора горячей жидкости – в верхней.
Электрический проточный
Устройство проточного бойлера для нагрева воды не включает в себя накопительную емкость. Жидкость прогревается при прохождении через устройство. Нагрев осуществляется электрическим нагревателем высокой мощности.
Конструктивные особенности изделия проточного типа позволяют быстро прогревать небольшое количество воды. В конструкцию изделия проточного типа входит:
- Электрический водонагреватель высокой мощности.
- Индикатор работы.
- Рубашка для прохождения воды.
- Датчики и реле.
Проточный бойлер. Источник фото: rgagroup.ru
Благодаря отсутствию накопительной емкости, проточные бойлеры имеют небольшие размеры. Это дает возможность устанавливать устройство в помещениях с ограниченным свободным пространством.
Газовые водонагреватели
Устройства, использующие в качестве источника тепла газ, могут быть как проточного, так и накопительного типа. Проточные водонагреватели – газовые колонки могут быстро прогревать небольшое количество жидкости, проходящей через них.
С помощью накопительных можно получить большое количество горячей воды, но после этого потребуется время для прогрева новой порции.
Накопительные устройства состоят из металлического бака, сквозь который проходит газоход. Он необходим для отвода продуктов горения газа. Вместо ТЭНа в водонагревателе используется газовая горелка. Управление степенью нагрева осуществляется специализированным блоком.
Устройство бойлера косвенного нагрева
Этот тип водонагревателя представляет собой накопительную емкость, оснащенную слоем теплоизоляции. Объем бойлера косвенного нагрева может быть различным.
Отличительной особенностью устройств этого типа является отсутствие встроенного источника тепла. Некоторые модели имеют электрический нагреватель, но он используется для поддержания необходимой температуры.
Так устроен нагреватель. Источник фото: atlantnn.ru
Через накопительную емкость проходит змеевик, нагревающий жидкость. Некоторые модели имеют в своей конструкции две емкости, одна из которых установлена внутри другой.
В пространство между баками поступает теплоноситель. Для защиты внутренней поверхности бака от образования накипи производители устанавливают магниевый анод.
Принцип работы бойлера косвенного нагрева
Независимо от особенностей конструкции устройств косвенного нагрева принцип их действия одинаков. Для прогрева жидкости используется внешний источник тепла (котел). Модели, имеющие две емкости, быстрее прогревают жидкость благодаря большей площади теплообмена.
Горячая вода из системы отопления подается в змеевик или в пространство между внутренним и наружным баком. Жидкость в накопительном баке прогревается.
По мере прогрева вода перемещается вверх, где и расположен патрубок отбора. Для поддержания температуры и нагрева жидкости при неработающем отоплении производители устанавливают ТЭН.
Следует учитывать, что в моделях с двумя баками таким образом осуществляется нагрев теплоносителя, а в изделиях со змеевиком нагревается жидкость, предназначенная для горячего водоснабжения.
Принцип работы проточного водонагревателя
Установка изделия данного типа позволяет обеспечить помещение горячей водой без предварительного ее подогрева. При этом проточные водонагреватели не могут выдать большой объем жидкости за короткое время. Это обусловлено низкой пропускной способностью бойлера.
Жидкость проходит сквозь трубки, в которых установлен мощный электрический нагреватель. Отличительной особенностью проточного бойлера является то, что он может подавать горячую воду бесперебойно на протяжении длительного времени.
Принцип работы накопительного бойлера
Жидкость накапливается в специализированной емкости. Нагрев осуществляет один или несколько ТЭНов. В зависимости от вида изделия производители устанавливают электрические нагреватели двух типов:
- Мокрый. ТЭН полностью погружается в накопительную емкость.
- Сухой. Нагреватель помещен в специализированный кожух, предотвращающий попадание влаги на токоведущие части.
При открывании крана содержимое накопителя поступает наружу по патрубку для отбора горячей воды. Давление в баке падает и открывается обратный клапан. Жидкость из системы ХВС поступает в накопитель.
Принцип действия накопительного бойлера. Источник фото: remontik.org
По достижению жидкостью определенной температуры срабатывает термостат, который может быть установлен как в совокупности с нагревателем, так и отдельно.
Он разрывает электрическую цепь, тем самым отключая ТЭН от сети питания. По мере остывания воды в накопителе термостат включает нагреватель и осуществляется подогрев содержимого бака.
Правила эксплуатации
От правильной эксплуатации зависит нагрев. Источник фото: tekras.ru
Для увеличения срока эксплуатации водонагревателя необходимо придерживаться некоторых правил:
- При монтаже использовать элементы обвязки, рекомендуемые производителем. В зависимости от типа водонагревателя в обвязку могут входить различные элементы.
- Не использовать устройство накопительного типа без предохранительного клапана. Этот элемент обвязки снижает степень давления на стенки бака при нагреве. Предохранительный клапан устанавливается непосредственно на входной патрубок.
- Не включать устройство накопительного типа в электрическую сеть при пустом баке. Включение водонагревателя без воды может привести к выходу из строя ТЭНа.
- Подключать устройство к электрической сети согласно схеме, находящейся в руководстве по эксплуатации.
- 1 раз в 1 – 3 года чистить накопитель от накипи. При необходимости осуществляется замена магниевого анода.
- Установить фильтр для дополнительной чистки воды на входе.
- Устройства проточного типа устанавливать в местах, максимально близко расположенных к точке забора воды.
Бойлер косвенного нагрева позволяет получить горячее водоснабжение, используя систему отопления. Возможность подключения дополнительных источников тепла в некоторых моделях позволяет нагревать содержимое бака за минимальный промежуток времени, а наличие ТЭНа дает возможность поддерживать температуру в заданных пределах.
Что такое умный водонагреватель?
В наши дни интеллектуальные устройства обеспечивают беспрецедентный контроль над вашими устройствами, часто с помощью приложений для смартфонов или виртуальных помощников, таких как Amazon Alexa и Google Assistant. Вы можете дистанционно управлять термостатами, холодильниками, розетками, освещением и даже водонагревателем.
Это также может вас заинтересовать: 5 лучших умных холодильников для различных бытовых нужд
Не любите умные устройства? Даже если вы не будете использовать некоторые из его функций, умный водонагреватель может снизить ваш ежемесячный счет за электроэнергию. Все еще не убеждены? Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Что в них такого умного?
Умные водонагреватели включаются и нагревают воду только тогда, когда вам это нужно. Некоторые системы работают, измеряя ваши модели потребления воды и адаптируясь автоматически. Другие работают по выбранному вами графику.
Они бывают как с баком, так и без бака. Или вы можете приобрести внешние системы модернизации, которые могут превратить ваш существующий газовый или электрический водонагреватель в интеллектуальное устройство.
Как управлять интеллектуальным водонагревателем?
Умным водонагревателем можно управлять из приложения для смартфона. Умные водонагреватели устанавливают беспроводное соединение с вашим устройством, обычно через Bluetooth или Wi-Fi. В приложении вы можете включать и выключать обогреватель, устанавливать расписание и регулировать температуру. Большинство приложений также позволяют контролировать потребление воды и энергии.
Сколько стоит умный водонагреватель?
За модернизированный контроллер можно заплатить около 150 долларов. Это позволяет вам использовать все функции интеллектуального водонагревателя на уже имеющейся у вас модели.
Если вы хотите заменить существующий водонагреватель на интеллектуальную модель, рассчитывайте потратить на установку не менее 1000 долларов. Безбаковые модели дороже и могут стоить до 2000 долларов. Сравнивая затраты, традиционный водонагреватель без дополнительных интеллектуальных функций стоит в среднем 650 долларов.
Резервуарные или безцистерновые?
Вот некоторые различия между традиционными системами с резервуарами и системами без резервуаров:
Баковые
Большинство водонагревателей попадают в эту категорию. У них есть изолированный резервуар, в котором вода нагревается и хранится до тех пор, пока она вам не понадобится. Это может дать вам горячую воду быстрее, пока резервуар полон. Но как только она закончится, может пройти некоторое время, прежде чем вода снова нагреется.
Tankless
Водонагреватели без бака, как правило, более энергоэффективны, потому что они нагревают воду по мере необходимости, а не хранят галлоны воды в баке. Они также занимают меньше места. Эти системы часто стоят дороже, чем системы с резервуарами.
Другие статьи по теме:
- Стоит ли покупать проточный водонагреватель?
- Вот сколько будет стоить замена водонагревателя
- Лучшие детекторы утечки воды 2020
- Smart AC — не глупая идея, если вы хотите сократить расходы на климат-контроль
- Как правильно слить воду из водонагревателя
Причины для перехода на интеллектуальный водонагреватель
Управление
Интеллектуальная система может дать вам полный контроль над вашим водонагревателем. Если вы хотите принимать горячий душ каждое утро в 7 утра, вы можете запрограммировать это. Вы также можете легко проверить потребление воды.
Благодаря возможности выключить водонагреватель всего за несколько кликов, вы также лучше контролируете потребление энергии. Это поможет вам сэкономить на ежемесячных счетах за электроэнергию.
Предсказывает шаблоны
Система также хороша, если вы предпочитаете быть в стороне. Он может запоминать режимы горячей воды в вашем доме и автоматически регулировать. По мере изменения ваших привычек — например, если вы переключаетесь на ночные ванны вместо утреннего душа — интеллектуальная система адаптируется в соответствии с вашими потребностями.
Оповещения
Интеллектуальные технологии также могут обеспечить душевное спокойствие, независимо от того, дома вы или вдали. Если что-то пойдет не так с вашим водонагревателем, система предупредит вас в приложении. Вы можете выбрать, какие оповещения вы хотите получать, например предупреждения об утечках или системных сбоях.
Безопасность
Бактерии процветают, когда водонагреватели заполнены теплой водой. Бактерии Legionella, которые могут вызывать болезнь легионеров, — это не то, что вам нужно в вашем доме. Умные водонагреватели могут отслеживать температуру воды. Вы можете запрограммировать их на регулярное включение, чтобы убить вредные бактерии.
com/embed/LfJL3ADHwTY» title=»YouTube video player» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>Мгновенная горячая вода со стандартным водонагревателем
По
Bob Formisano
Bob Formisano
Bob Formisano — лицензированный архитектор и строитель с почти 40-летним опытом строительства новых домов и восстановления старых домов. Одной из его специальностей является ремонт старых систем 19-го века.20-х годов, включая оцинкованные водопроводные трубы, проводку с ручкой и трубкой и многое другое. Его статьи о ремонте дома для The Spruce написаны более 10 лет назад.
Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс
Обновлено 28.02.22
Рассмотрено
Ричард Эпштейн
Рассмотрено Ричард Эпштейн
Ричард Эпштейн — лицензированный мастер-сантехник с более чем 40-летним опытом работы в сфере сантехники для жилых и коммерческих помещений. Он специализируется на оценке, а также проектировании и инжиниринге сантехнических систем и работает в одной из крупнейших в Нью-Йорке профсоюзных строительных компаний по сантехнике.
Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет
Ель / Кевин Норрис
Используя рециркуляционный насос горячей воды для подачи по требованию, горячая вода подается в ваш кран, не дожидаясь, пока вода нагреется, при этом экономя воду и энергию.
Давайте посмотрим, почему вам обычно приходится ждать горячей воды с баковым водонагревателем, как система рециркуляции горячей воды является вашим ответом «быстрой горячей воды».
Совет
Обратите внимание, что эффективность системы этого типа зависит от имеющейся в вашем доме разводки холодной воды. При некоторых установках могут возникнуть сложности, поэтому внимательно следуйте инструкциям и при необходимости вызовите специалиста.
Почему вы ждете горячей воды с баковыми водонагревателями
В водонагревателе резервуарного типа горячая вода направляется из нагревателя в ваш кран или прибор. Когда горячая вода застывает в трубе, ожидая использования, она остывает.
Когда вы открываете кран с горячей водой, вся остывшая вода должна вытесняться свежей горячей водой из водонагревателя. Это может привести к замене большого объема воды в трубах, особенно если кран находится далеко от водонагревателя. Свежая горячая вода также должна нагревать трубы горячей воды, прежде чем вы получите полную температуру горячей воды, которую вы хотите, в кране или приборе. Это может занять несколько минут, тратя воду, энергию и время.
Почему насос рециркуляции горячей воды перестает ждать
Рециркуляционный или подкачивающий насос представляет собой устройство, которое быстро забирает горячую воду из вашего бакового водонагревателя и заменяет охлажденную горячую воду в ваших трубах горячей воды горячей водой, отправляя охлажденную «горячую» воду обратно в водонагреватель через линия холодной воды, где она снова нагревается.
Подумайте об этом так: когда вы обычно пропускаете охлажденную горячую воду в канализацию, пока она снова не станет горячей, теперь охлажденная вода в ваших трубах с горячей водой заменена горячей водой. С рециркуляционным насосом охлажденная горячая вода просто направляется обратно в водонагреватель (по линии холодной воды) и очень быстро заменяется горячей водой, а не сбрасывается в канализацию.
В результате вы получаете горячую воду с очень коротким временем ожидания, примерно на 60–80 процентов быстрее, чем стандартные конфигурации водонагревателей.
Ель / Кевин Норрис
Рециркуляционный насос: на водонагревателе
Этот тип рециркуляционной насосной системы состоит из 120-вольтового насоса и таймера, который установлен на линии горячей воды водонагревателя, и перепускного клапана с термостатическим управлением, установленного между линиями горячей и холодной воды в раковине, наиболее удаленной от водонагревателя.
В заранее установленное время на таймере включается рециркуляционный насос, и горячая вода циркулирует в линии горячей воды, что делает ее доступной для немедленного использования в кране или приборе.
Некоторые ключевые производители и модели этого продукта включают:
- Система рециркуляции горячей воды Watts Premiers
- Система комфорта Grundfos
- Система рециркуляции горячей воды Armstrong Astro Express
Ель / Кевин Норрис
Рециркуляционный насос: электронный
Этот тип рециркуляционной насосной системы состоит из 120-вольтового насоса со встроенным электронным управлением и зонального клапана с термостатическим управлением.