Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботи

Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиЦентралізоване гаряче водопостачання у Росії вимагає обов’язкових щорічних профілактичних робіт. Єдиний спосіб зберегти гарячу воду в період відключення — установка водонагрівача. Багато квартири та заміські будинки не забезпечені подачею гарячої води.

Для їх власників наявність пристрою для нагріву води є обов’язковим. Інформація про типи нагрівачів і різновидах пристрою бойлерів допоможе вибрати оптимальну модель.

Зміст

  • 1 Різновиди водонагрівачів
  • 2 Переваги та недоліки бойлерів
  • 3 Способи нагріву
  • 4 Особливості конструкцій
  • 5 Механізм роботи
  • 6 Обсяг бака
  • 7 Техніка безпеки

Різновиди водонагрівачів

Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиВсі пристрої нагріву води можна розділити на дві групи: проточні та накопичувальні. Проточні різновиди дозволяють лише тимчасово вирішити проблему гарячого водопостачання. Використання їх пов’язане з скороченням споживання води.

Принцип дії заснований на швидкісному нагріванні рідини, що проходить через нагрівальний елемент. За допомогою таких моделей не вдасться нагріти воду вище шістдесяти градусів. Споживання електроенергії надзвичайно висока.

Накопичувальні водонагрівачі не мають таких недоліків, але вимагають наявності вільного місця, достатнього для розміщення великогабаритної ємності.

Вони зручні в експлуатації і дозволяють користуватися гарячою водою з максимальним комфортом. У побуті накопичувальний водонагрівач часто називають бойлером.

Пристрій електричних накопичувальних водонагрівачів

Бойлер непрямого нагріву пристрій, принцип роботи і схеми підключення

Переваги і недоліки бойлерів

Саме накопичувальні водонагрівачі використовують при відсутності централізованої системи подачі гарячої води. Користуватися ними настільки зручно, що нерідко їх встановлюють навіть для короткочасної експлуатації в періоди відключення гарячого водопостачання. Цьому сприяє значна кількість переваг:

  • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиМожливість нагріву великих обсягів води.
  • Здатність забезпечувати водою кілька точок водозабору. Один бойлер можна використовувати для постачання декількох ванних кімнат і умивальників. Це властивість надзвичайно корисно для заміських будинків.
  • Функціонування пристрою не залежить від напору води. Це головна особливість накопичувальних водонагрівачів. У проточних моделях температура нагріву регулюється саме зміною швидкості проходження води через нагрівач.
  • Можливість нагріву рідини до високих температур. При необхідності на виході пристрою можна отримати температуру до 85 градусів.
  • Якісна теплоізоляція бака дає можливість протягом тривалого часу зберігати температуру. Така властивість дозволяє домогтися істотної економії і робить експлуатацію водонагрівача більш зручною.

Зрозуміло, як і будь-які інші пристрої, бойлери для нагріву води мають свої недоліки. Однак до особливостей експлуатації таких приладів легко звикнути. Серед мінусів можна виділити наступні:

  • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиПочатковий нагрів повністю заповненого бака займає тривалий час.
  • При невеликій витраті води постійне підтримання необхідної температури пов’язане з додатковими витратами енергії на нагрів.
  • Розміщення ємності вимагає наявності достатнього вільного простору. Якщо площа обмежена, доведеться віддати перевагу компактної моделі.
  • Висока вартість. Пристрої проточного нагріву коштують значно дешевше, але не підходить для постійного використання.
  • При тривалій відсутності огорожі якість води може знижуватися. При перервах в експлуатації рекомендується зливати рідину з бака.

Способи нагріву

Метод нагріву вибирається в залежності від наявності певного палива і умов експлуатації. Важливу роль відіграє і зручність експлуатації пристрою. За джерела нагрівання бойлери поділяються на чотири групи:

  • Електричні. Це найпоширеніша і найбільш численна група агрегатів. Такі моделі заслужено вважаються найбільш зручними в експлуатації, оскільки вимагають тільки підключення до електричної мережі. Переважна більшість електробойлерів мають потужність від 1 до 3 кВт. Харчуються вони від стандартної мережі змінного струму. У разі частих перебоїв з електропостачанням рекомендується розглянути моделі з іншим способом нагріву.
  • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиГазові. Другі за популярністю пристрою. Газовий нагрів вигідно з економічної точки зору використовувати лише в газифікованих будинках. Можливо і підключення агрегату до балона. Однак застосування зрідженого природного газу з балонів пов’язане з великими грошовими витратами.
  • Твердопаливні. Ці моделі раніше були досить популярними, але сьогодні використовуються рідко. Паливом служить кокс або кам’яне вугілля. У деяких моделях передбачено використання дров. Екологічність таких пристроїв невисока, проте їх з успіхом застосовують в сільській місцевості, де вугілля і дрова стали найдоступнішим видом палива.
  • Непрямого нагріву. Для нагрівання використовується сторонній джерело тепла. Для цих цілей можуть застосовуватися різні печі і каміни, крізь які проходить водяний контур. Іноді нагрівання здійснюється системою опалення, проте такий спосіб недоцільний, адже гаряча вода потрібна круглий рік, а опалення — тільки в холодні місяці.
  • Теоретично можливе застосування рідкого палива. Однак через складність конструкції цей метод не використовується серійно вироблюваних агрегатах.

    Як працюють водонагрівачі накопичувальні електричні

    Особливості конструкцій

    Принципова схема котла досить проста. В залежності від джерела нагрівання і додаткових функцій у складі пристрою можуть бути присутні ті чи інші елементи. Однак будь-яка модель має три основні складові:

  • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиЄмність для води. Може бути виготовлена з різних матеріалів. Найбільш поширені баки з нержавіючої сталі. Антикорозійні властивості і висока міцність дозволяють забезпечити тривалий термін служби. Пластикові ємності менш довговічні, але добре переносять деформації, які можуть виникати внаслідок замерзання рідини в неопалюваному приміщенні в зимовий період.
  • Пристрій нагріву. Визначається типом використовуваного палива. Газові нагрівачі забезпечені пальником особливої конструкції. На схемі газового бойлера в розрізі видно, що через ємність з водою проходить канал для відводу продуктів згоряння, який забезпечує додатковий підігрів рідини. Електричні моделі забезпечені трубчастим електронагрівачем, що живиться від електричної мережі. У пристроях непрямого нагріву через бак проходить теплообмінник у вигляді змійовика, по якому циркулює теплоносій.
  • Труби для підключення подачі холодної води та водозабору. Зазвичай бойлер забезпечується водою від водопроводу. До труб водозабору бойлера і холодного водопостачання підключається змішувач, в якому температура рідини доводиться до комфортного рівня.
  • Пристрій бойлерів для нагріву води будь-яких конструкцій передбачає автоматичний контроль температури. Сучасні моделі дозволяють довільно задавати бажану температуру з високою точністю.

    Механізм роботи

    Має сенс розглянути окремо принцип роботи електричного бойлера і газового водонагрівача. Механізм нагріву має спільні риси, але тип енергоносія впливає на деякі особливості. Газові агрегати працюють за наступною схемою:

    • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиПальне подається до пальника.
    • П’єзоелектричний запальник забезпечує підпал газової суміші.
    • За допомогою регулятора встановлюється бажана температура нагріву.
    • Пальник нагріває воду, що знаходиться в баку.
    • По досягненні необхідної температури пальник відключається автоматично.
    • При охолодженні рідини в баку, в тому числі внаслідок водозабору і надходження свіжої водопровідної води, автоматика самостійно включає пальник.

    Електричні бойлери працюють за схожим алгоритмом. Замість подачі газу використовується підключення Тена до електричної мережі. Реєстрація температури рідини в баку здійснюється за допомогою термопари. В разі зниження температури на встановлену величину автоматично включається подача електроенергії до нагрівника. При гарній теплоізоляції бака вода може довго зберігати температуру, що забезпечує істотну економію.

    Обсяг бака

    Важливий параметр конструкції бойлера — об’єм баку для води. Побутові моделі мають ємність від 5 до 150 літрів. Заміський будинок дозволяє без труднощів використовувати досить габаритні пристрою. У ванних кімнатах багатоквартирних будинків площа часто обмежена. Тому вибору оптимального обсягу бака слід приділити особливу увагу.

    Зазвичай середні і компактні моделі бойлерів цілком здатні задовольнити більшість потреб в особистій гігієні, прання і прибирання будинку. Вибір обсягу бака на основі візуального огляду не володіє достатньою точністю. Сучасні дизайнерські рішення дали можливість виглядати компактно навіть баків істотною місткості.

    Для правильного вибору моделі варто провести розрахунок витрати води і врахувати індивідуальні особливості її споживання. Спростити цю задачу допоможе наступний алгоритм:

  • Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиСпочатку необхідно визначити теоретичний витрата. Практика показує, що середня витрата води в змішувачі становить від трьох до шести літрів в хвилину. Приблизно половина цього обсягу припадає на воду з бака. Якщо котел буде обслуговувати декілька точок водозабору, потрібно підсумувати витрати.
  • Далі варто визначити час використання змішувачів біля раковини і душа. Розрахунок можна спростити, якщо використати середні значення. Найчастіше за одноразовий сеанс прийому душа може бути витрачено від десяти до сорока літрів води. Половина цього обсягу приймається за витрату гарячої води. Для отримання більш точних результатів рекомендується включити душ з бажаним натиском на необхідний час. З допомогою ємності відомого об’єму можна визначити фактичний витрата води. Ємність бака можна прийняти рівною половині виміряного витрати.
  • Отримані значення бажано відкоректувати у відповідності з індивідуальними звичками користування гарячою водою. Необхідний обсяг бака зростає пропорційно кількості осіб, що бажають прийняти душ без очікування нагрівання свіжої порції водопровідної води. Відсутність посудомийної машини збільшує витрату води на кухні. Найбільший витрата спостерігається в ранкові і вечірні години.
  • Не слід забувати і про потужності нагріву. Якщо потреба в гарячій воді велика, а площа приміщення не дозволяє використовувати бак великого об’єму, має сенс купувати водонагрівач збільшеної потужності. Це дозволить в максимально короткий термін провести нагрівання холодної води до необхідної температури.

    Техніка безпеки

    Водонагрівач будь-якої конструкції вимагає ретельного дотримання правил пожежної та електричної безпеки. Газові моделі становлять підвищену небезпеку внаслідок можливого вибуху внаслідок витоку побутового газу. Для запобігання небезпечних ситуацій слід неухильно дотримуватися рекомендації щодо підключення та обслуговування агрегату.

    Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботиЕксплуатація в умовах підвищеної вологості і безпосередній контакт з водою — основні фактори ризику при використанні електричних моделей. Бойлер влаштований так, що більшість аварійних ситуацій запобігається захисними системами. Однак дії автоматики не скасовують необхідність дотримання елементарних вимог електробезпеки.

    Всі сучасні моделі електричних бойлерів забезпечені пристроєм захисного відключення. Ці вузли не просто запобігають коротке замикання, а припиняють подачу напруги на агрегат в разі витоку струму на корпус приладу. Подібна система забезпечує найкращий захист від ураження електричним струмом.

    Заземлення є обов’язковою умовою експлуатації електричного водонагрівача. Водопровідна вода — добрий провідник електроструму, а людина безпосередньо контактує з водою, що надходить з включеного в мережу пристрою. Ризик ураження електричним струмом при неправильному підключенні агрегату надзвичайно великий.

    Бойлер будь-якої конструкції може стати відмінною заміною централізованого гарячого водопостачання. Найбільш популярні газові і електричні моделі. Використання природного газу економічно вигідно в газифікованих будинках.

    Експлуатація електричних водонагрівачів відрізняється максимальною зручністю. Сучасні агрегати характеризуються привабливим зовнішнім виглядом, зручним контролем температури нагріву, ефективністю роботи та наявністю всіх необхідних систем безпеки.

    Пристрій водонагрівача накопичувального типу ARISTON

    Водонагрівачі накопичувальні як це працює

    Пристрій бойлерів для нагріву води: різновиди конструкцій і принцип роботи

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками