Представляем вашему вниманию статью об устройстве и принципе работы накопительного водонагревателя. В ней мы рассмотрим бойлер косвенного нагрева, его конструкцию и принцип работы.
Устройство накопительного водонагревателя
Итак, рассмотрим устройство электроводонагревателя и бойлера косвенного нагрева на примере продукции российского производителя KEVERCHUL. Как правило, конструкция водонагревателя включает следующие элементы:
• внешний кожух, выполненный из металла, покрытого эмалью;
• термометр, обеспечивающий визуальное отображение температуры внутри бака;
• теплоизолирующий слой из вспененного пенополистирола;
• внутренний бак из нержавеющей стали. У некоторых производителей он может быть выполнен из черной стали с эмалевым или стеклокерамическим покрытием;
• трубка поступления холодной воды;
• трубка забора горячей воды;
• трубка для установки датчика или термостата с датчиком температуры NTC. Данные устройства используются в бойлерах косвенного нагрева, чтобы обеспечивать автоматическое управление циркуляцией горячей воды в теплообменнике;
• нагревательный элемент. В электрических водонагревателях могут использоваться термоэлектрические нагреватели (ТЭНы)"мокрого" и "сухого" типа.
"Мокрый" ТЭН представляет собой спиральную нагревательную проволоку в керамическом изоляторе, размещенную в металлической трубке — чаще всего цилиндрической или же другой формы. Свободное пространство в трубке заполняется материалом, имеющим высокую теплопроводность, например, песком или магниевым оксидом. Из названия следует, что данные ТЭНы устанавливаются внутри бака и непосредственно соприкасаются с водой, и поэтому на их поверхности постепенно образовывается известковая накипь. Она теплоизолирует нагревательный элемент, что влечет за собой перегрев, а со временем может привести к поломке.
Также производители могут применять ТЭНы "сухого" типа, которые в отличие от ТЭНов "мокрого" типа размещаются в специальной герметичной колбе в корпусе водонагревателя. Появление накипи на колбе не влияет на температурный режим эксплуатации ТЭНа.
Для регулирования температуры данных ТЭНов применяется терморегулятор.
Устройство бойлера косвенного нагрева отличается тем, что нагревательный элемент заменен теплообменником и выполнен в виде змеевика, через который происходит циркуляция горячей воды из котла.
• магниевый анод. Данный элемент устанавливается во всех типах водонагревателей для защиты от солевых отложений и позволяет уберечь внутренние стенки резервуара от коррозии.
• патрубок рециркуляции. Рециркуляция — это движение горячей воды по замкнутому контуру с возможностью ее отбора. Благодаря данной функции к водонагревателю можно подключить не только трубу горячей воды, но и, например, полотенцесушитель.
Принцип работы водонагревателя
Далее мы расскажем, как работает водонагреватель. Принцип работы бойлера основан на разделении слоев воды, нагреваемых до различных температур. Холодная вода, нагретая ТЭНами или теплообменником, по которому протекает горячая вода от котла, поднимается вверх и поступает в устройство через трубку отвода горячей воды.
На смену ушедшей сверху воде из магистрали подается новая. Таким образом, процесс нагрева происходит непрерывно. Следует отметить, что при большом расходе воды ее температура падает на выходе со временем. Поэтому при выборе водонагревателя важно учитывать его объем.
За температурой воды внутри водонагревателя как электрического, так и косвенного нагрева, следит терморегулятор. При достижении заданного значения, контакт размыкается, тем самым прекращая подачу питания на нагревательный элемент или насос, который направляет горячую воду через змеевик. Благодаря хорошей теплоизоляции на поддержание необходимой температуры воды затрачивается минимум ресурсов.
Таким образом, мы рассказали об устройстве накопительного электроводонагревателя и бойлера косвенного нагрева, а также о принципе их работы. Вы можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как работает бойлер.
Подписка на рассылку
Подписавшись, Вы будете оперативно получать новости Электротехнической отрасли, кабельных заводов, наличие на складе, спецпредложения.
Что такое водонагреватель, устройство, принцип его работы и эксплуатация
Подогрев воды для использования в бытовых целях – проблема, которую в наше время легко решить. Рынок товаров для создания и улучшения микроклимата располагает огромным количеством моделей водонагревателей разного типа, размеров, дизайна и брендов, как для бытового, так и для промышленного применения. Что такое водонагреватель догадаться несложно – очевидно, что это название присуще агрегату, предназначение которого и есть нагрев воды. А вот какие бывают виды, как устроены водонагреватели и где их применяют, рассмотрим по порядку.
Виды и типы водонагревателей
Устройства, разработанные для нагрева воды, различают по типу «топлива», из которого они получают энергию. Это может быть электричество, газ или энергия работающего отопительного котла. И все они, в свою очередь, делятся на аппараты проточного и накопительного исполнения.
И те и другие могут быть использованы в разных сферах человеческой жизни, и каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Агрегаты, нагревающие воду, «питаясь» от отопительного агрегата носят название «бойлеры косвенного нагрева». Чаще всего их используют там, где нужен большой объем горячей воды: в загородных домах и на производстве.
Тандем косвенного бойлера и котла требует большой площади для монтажа и не подойдет для помещений с ограниченным объемом. Емкость косвенных нагревателей может составлять от 80 до нескольких тысяч литров. Многие из современных моделей комплектно или опционально оснащаются греющими элементами, что позволяет легко использовать их вне отопительного сезона.
Накопительный электрический водонагреватель
Это исполнение водогрейного аппарата пользуется огромным спросом у современных пользователей. Их часто применяют, и как основной источник ГВС в доме или квартире, и как дополнительное водонагревательное устройство на случай отключения стационарной системы горячей воды.
Принцип работы накопительных агрегатов заключается в следующем: достаточно вместительная емкость заполняется водой, где она нагревается при помощи электронагревателя до заданной пользователем температуры. Как правило, это 30-85 градусов. Как только прогревается весь объем бойлера, автоматика прекращает подачу энергии.
Затем, в момент, когда пользователь приступает к потреблению горячей воды, оборудование начинает самостоятельно дополнять емкость холодной водой, температура при смешивании падает, и автоматика вновь активирует режим подогрева. Благодаря такому алгоритму работы реализована максимальная экономия электрической энергии, ведь прибор потребляет ее не постоянно, а лишь, когда это необходимо.
Бытовые водонагреватели накопительного типа выполняются в объеме от 5 до 300 литров. Важно знать: накопительный резервуар может быть исполнен из нержавеющей стали, и в таком случае применение воды из него в пищу не рекомендуется.
А вот если описание прибора гласит, что внутренняя поверхность емкости покрыта биофарфором, стеклокерамикой или эмалью, то из него можно смело набирать чайник или воду для бульона. Ярким примером является компания Timberk, которая покрывает резервуары новой линейки «Attendant Pro» уникальной эмалью, в состав которой входит медь и серебро, обеспечивающие максимальное обеззараживание и антибактериальность.
Различают два вида нагревательных элементов: классический «мокрый» и более современный – «сухой». Первый вариант – это один или несколько ТЭНов, установленных напрямую в емкость, где находятся в постоянном погружении в воду.
Второй представляет собой отдельный элемент: внутри емкости размещается специальная колба, в которой находится греющий элемент. «Сухой» нагревательный компонент характеризуется наиболее длительным сроком службы, так как защищен от разрушающего воздействия водопроводной воды. Еще одна немаловажная характеристика, влияющая на эффективность накопительного прибора для нагрева воды – это теплоизоляция. Причем не так важна ее толщина, как материал, из которого она изготовлена и его качество. Чем лучше теплоизоляционный материал, тем дольше сохранится тепло в емкости водонагревателя, а значит, и подогрев будет производиться не так часто.
Электрический водогрейный прибор проточного типа
В противовес предыдущему типу, данные водонагреватели не имеют накопительных баков для хранения приготовленной воды. Их работа заключается в следующем: вода из водопровода поступает в прибор, где при помощи проточного теплообменника нагревается до определенной температуры и немедленно подается через водопроводный кран.
Таким образом, получение нужной температуры происходит практически мгновенно. Проточный водонагреватель, который имеет подключение к сети электричества – самый компактный из всех известных агрегатов для организации ГВС в бытовых помещениях.
Отсутствие накопительных резервуаров и небольшой размер группы с нагревательным элементом позволило в разы уменьшить размеры устройства. Это одно из главных преимуществ данных аппаратов.
Для наибольшего комфорта многие производители предусмотрели вариант установки под кухонной мойкой (с верхним подключением), что дает возможность скрыть прибор с глаз и, тем самым, не нарушить интерьерную композицию помещения. К недостаткам проточного типа относится высокая мощность, ведь малой мощности недостаточно для подогрева протока воды с нормальным напором.
А большая мощность подразумевает наличие хорошей электропроводки, зачастую мощный прибор требует подключения к трехфазной сети промышленного электричества. Отсюда следует, что, например, в квартиру вряд ли удастся установить мощный проточник. Проточники делятся на безнапорные и напорные.
Последние врезают в водопроводную магистраль, обычно они имеют высокую мощность и относятся как раз к тем моделям, которым нужна сеть 380 В. Безнапорные – бюджетный вариант, но по производительности они значительно уступают своему собрату. Такие модели, функционируют от сети 220 В, подходят для малого расхода воды: мытье рук или посуды. Можно и душ принять, многие безнапорные аппараты комплектуются душевой насадкой, но в таком случае счет за электричество будет впечатляющим, особенно если семья насчитывает более 2 человек. Это одна из причин, по которым наибольшей популярностью для использования в быту у семей от трех и более человек, пользуются накопительные приборы.
Газовые водонагреватели
Аппараты для нагрева воды, использующие для работы природный газ и действующие по типу проточных приборов, а проще говоря – «газовые колонки», являются главными конкурентами накопительных водонагревателей. Их устанавливали во всех квартирах советского времени, и тогда альтернативных вариантов им не было, зато сейчас от разнообразия моделей разбегаются глаза.
Почему же такой прибор современного поколения работает, как проточный напорный водонагреватель, а конкурирует с электрическим накопительным? А дело все в разнице на само топливо: газ дешевле электричества, а значит, пользователь получает мощный поток горячей воды за минимальные деньги. Но для установки требуются разрешения различных служб, а Возведение конструкции для отвода отработанных газов – дымохода, поэтому колонки покупают чаще те, у кого уже есть эта конструкция, либо те, кто планирует установить такой водонагреватель еще на этапе строительства дома. Газовый аппарат накопительного типа работает так же, как и электрический, только нагрев происходит не от ТЭНа, а от теплообменника.
Эксплуатация газовых и электрических водонагревателей
- выставить желаемую температуру или интенсивность нагрева;
- при наличии установить регулятор в положение «зима» или «лето», в соответствии с текущим сезоном;
- по мере необходимости пользоваться горячей водой, просто открывая нужный кран.
Режим переключения «зима/лето» служит для регулировки силы нагрева. При работе в зимнем режиме задействована вся площадь горелки водонагревателя, а в положении «лето» работает только ее средняя часть, обеспечивая не полную мощность, так как вода в системе водопровода в летнее время имеет более высокую температуру, чем в зимний период.
Пользоваться другими типами водонагревателей не менее легко. Проточные электрические модели работают точно так же, как и газовые – установили температурный режим или интенсивность горения пламени, и можно пользоваться горячей водой в неограниченном количестве. Что касается накопительных, то тут горячая вода будет, пока не опустошится резервуар. А если горячая вода внезапно закончилась, то тут ничего не поделать – придется ждать, когда ТЭН снова нагреет воду. К примеру, бойлер на 50 литров греется, в среднем, 1 час 20 минут (точное время производитель указывает в инструкции).
Обслуживание бытовых приборов для нагрева воды
Если электрический накопительный водонагреватель вышел из строя, то велика вероятность, что необходимо проверить работоспособность ТЭНа. Это уязвимая (и самая дорогостоящая) часть устройства. Явным признаком того, что пришло время почистить от накипи нагревательный элемент является шум во время работы. Чем выше температура воды, тем громче звук. Несмотря на то, что даже самый бюджетный водонагреватель оборудован магниевым анодом, водопроводная вода настолько плохого качества, что если вовремя не почистить бак и нагреватели, то придется искать новый прибор полностью.
Проточные модели также нуждаются в регулярном техническом обслуживании. У электрических – диагностика состояния ТЭНа, а у газовых необходимо проверить и, при необходимости, прочистить форсунки, а также датчики и соединения газовых шлангов. И делать это должен опытный мастер. Если колонка часто тухнет, температурный режим «плавает», и в целом заметны ухудшения в ее работе, необходимо обратиться к профессионалам, чтобы проверить степень загрязненности теплообменника. Эта одна из наиболее распространенных причин снижения продуктивности и поломок газовых проточников.
Система безопасности и управление водонагревателями
Безопасность – еще одна из важных составляющих хорошего водонагревателя, к какому бы типу приборов он не относился. У электрических моделей – это защита от перегрева, от поражения пользователя электричеством, от замыкания и пожара. Для защиты от коррозии внутренней емкости служат аноды – магниевый или титановый. У проточных – защита от перегрева и низкого давления воды. У многих моделей электроводонагревателей в комплекте поставляется УЗО – это «устройство защитного отключения».
Система безопасности газовых моделей немного сложнее, в зависимости от модели это может быть:
- защита от низкого давления воды;
- защита от низкого давления газа;
- система защиты от утечки газа;
- датчики розжига, прекращающие подачу газа при неудачной попытке;
- система защиты от предельной температуры воды;
- защита от включения, если отсутствует подача воды из водопровода.
В ультрасовременных моделях могут быть установлены дополнительные датчики усовершенствованной системы защиты, но их наличие скажется на стоимости оборудования. Управление водонагревателями бывает, как механического, так и электронного типа. Механическая – для тех, кто любит, когда все просто и понятно, без лишних установок. Электронное управление позволит наиболее точно установить параметры функционирования и регулировать температуру нагрева.
Давно ушли в прошлое времена, когда воду для купания нагревали в кастрюлях, теперь есть отличное устройство – водонагреватель, разнообразие типов, видов и моделей которого позволит обеспечить горячим водоснабжением любой объект – от квартиры до огромного промышленного предприятия. Какой бы нагреватель воды не выбрал пользователь, главное – соблюдать правила его использования и проводить регулярное сервисное обслуживание при помощи специалистов.