Бойлер косвенного нагрева – устройство и принцип работы

Андрей Максимов

Основные разновидности водонагревателей

Все нагреватели в квартиру или частный дом делятся на две большие группы: электрические (бойлеры) и газовые (колонки). Электрический водонагреватель классифицируется еще несколькими разновидностями, которые отличаются конструкцией и способом нагрева жидкости.

Основные виды водонагревателя для дома:

  • накопительные;
  • проточные;
  • проточно-накопительные;
  • наливные.

Какие водонагреватели лучше купить в квартиру?

В деревне, где отсутствует прямая подача воды, лучшим решением станет использование наливного электрического бойлера.

Основные разновидности водонагревателей

Проточные бытовые нагреватели бывают напорные и безнапорные. Безнапорный прибор требует установки непосредственно рядом с водоразборной точкой, которую он и будет обслуживать.

Напорное устройство устанавливается в водонапорный стояк и обслуживает сразу несколько водоразборных точек. Целесообразнее всего в квартире установить проточный напорный водонагреватель, а для гаража, частного дома или дачи логичнее установить безнапорный.

Нагреватель воды накопительный или проточный – отличное решение для обеспечения горячей водой дома или квартиры. Какой прибор лучше?

Выбирая электрический водонагреватель, прежде всего, необходимо определиться с типом прибора, который вам подойдет лучше всего – накопительный или проточный, и только потом подбирать нужную мощность и емкость.

Конструкция накопительных водонагревателей

Есть версия, что первый водонагреватель был изобретен еще античные времена. Он представлял собой агрегат, работавший за счет косвенного нагрева паром воды. Сегодня бойлеры – это вместительные накопительные емкости, подогреваемые за счет наружного или внутреннего нагревателя.

Накопительный бойлер, в котором нагрев жидкости происходит под действием ТЭНа, призван обеспечивать бесперебойную подачу воды в любое время дня

Одним из обязательных условий качественной и долговечной работы такого устройства является грамотный выбор модели, параметры которой будут соответствовать условиям подключаемых коммуникаций.

Конструкция накопительных водонагревателей

Перед тем как выбрать электрический бойлер для воды необходимо определиться, для каких целей приобретается нагревательное устройство, и какой приблизительный среднесуточный расход горячей воды он должен восполнять.

Упростить выбор поможет таблица для расчета объема накопительной емкости водонагревателя в зависимости от среднесуточного количества потребителей воды

Принцип работы бойлера построен на том, что теплые массы жидкости в баке не смешиваются, а постепенно вытесняются ближе к точке забора воды. При разборе из бойлера накопительного типа горячая вода будет непременно разбавляться с холодной в соотношении 1:2.

Благодаря этому возрастает полезный объем воды.

Основными элементами водонагревательного бойлера выступают:

Конструкция накопительных водонагревателей
  • Внутренний бак – емкость объемом от 30 до 150 литров.
  • Наружный корпус – внешняя «обшивка» защищает конструкцию от механических повреждений.
  • ТЭН – нагревательный стальной элемент в виде трубки или нихромовой спирали, призванный перерабатывать электрическую энергию в тепловую.
  • Термостат – регулируемый механизм, отвечающий за подогрев воды и поддержание ее температуры на заданном уровне.
  • Магниевый анод – приспособление, препятствующее развитию коррозии на стенках внутреннего бака. Антикоррозионный анод «заклеивает» мелкие трещины на внутренних стенках бака.

Водонагреватель может представлять собой установку, которая способна обеспечивать всего одну конкретную точку водозабора, либо же более функциональную систему для подачи горячей воды в несколько точек

В качестве дополнительных элементов конструкция имеет:

  • Трубки подачи и отбора воды.
  • Кронштейн с пластинами для крепления к основанию стены.
  • Теплоизоляционную прослойку и пенополиуретана, проложенную между внутренним баком и наружными стенками агрегата.
  • Индикаторную лампочку, которая загорается, указывая на работу агрегата.
  • Декоративную крышку.

Форма водонагревателя может быть любой, но в подавляющем большинстве это плоская прямоугольная или цилиндрическая конструкция. В зависимости от расположения корпуса бойлеры бывают:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • универсальные.
Конструкция накопительных водонагревателей

Ориентация корпуса водонагревателя обуславливает расположение в нем нагревательного элемента.

Для обеспечения естественной конвекции жидкости нагревательный элемент должен всегда находиться в нижней части накопительной емкости

Бойлеры вертикального или горизонтального исполнения могут работать только в том положении, которое указал производитель.

Исключение составляют лишь универсальные модели, которые допускается устанавливать в любом положении.

Главным преимуществом бойлеров емкостного типа от «поточных» аналогов является низкое потребление энергии.

Для подключения агрегата мощностью до 12 кВт потребуется однофазный источник электрического тока, а для более мощных устройств в 30 кВт – трехфазный.

Конструкция накопительных водонагревателей

Если же вы планируете устанавливать приборы мощностью свыше 6 кВт, заранее позаботьтесь о прокладке отдельной лини питания с установкой УЗО и дополнительного автомата.

Виды водонагревателей

Оборудование для нагрева воды подразделяется на несколько типов. В зависимости от источника энергии различают газовые и электрические приборы. Кроме того, существует классификация по способу нагрева. Здесь следует выделить проточные и накопительные водонагреватели. Рассмотрим каждый вид подробно.

Накопительные

Наиболее популярными на рынке являются накопительные водонагреватели. Это обусловлено простотой использования, высокой мощностью прибора, широким выбором объёма резервуара, разнообразием размеров. Монтаж такого бойлера можно провести самостоятельно либо обратившись за помощью к специалистам. Различают горизонтальную и вертикальную установку. Резервуары объёмом более 100 литров рекомендуется установить на пол.

Виды водонагревателей

Все накопительные модели оснащены термостатом, который помогает поддерживать необходимую температуру воды, выставленную потребителем. Скорость нагрева зависит от объёма бака. Так, в водонагревателе на 150 литров для прогрева воды понадобится 4,5-5 часов. Однако некоторые модели предусматривают ускоренный тип прогрева, помогающий сократить время до 3,5 часов. Но, в этом случае увеличивается расход электроэнергии, поэтому пользоваться ускоренной функцией целесообразно лишь в исключительных случаях. Так как накопительные водонагреватели работают бесшумно, их можно оставить включёнными на весь период опрессовки. Вы даже не заметите, что прибор работает, а горячая вода будет идти из крана без перебоев.

Читайте также:  Для чего устанавливается дымник на кирпичную дымовую трубу?

При покупке резервуара данного типа следует обратить внимание на антикоррозийную обработку внутреннего бака. Специальные средства, нанесённые на стенки, помогут продлить срок его службы на несколько лет.

Существенным недостатком накопительных водонагревателей являются большие габариты. Например, 30-литровая модель достигает 50–55 см в высоту и 36–40 см в ширину, резервуар на 100 литров достигает в высоту 100-110 см. Такие размеры не позволяют поместить прибор в малогабаритных кухнях и санузлах.

 ВАЖНО! Если в системе водоснабжения давление воды составляет более 6 атмосфер, к накопительному электрическому прибору необходима дополнительная установка редуктора.

Проточные

Свою популярность модели проточного типа завоевали благодаря быстрому прогреву воды. В отличие от накопительного прибора проточный резервуар осуществляет обогрев сразу в момент поступления воды, что помогает экономить время. Показатели мощности варьируются от 3 до 27 кВт. Для помещений в многоквартирном доме оптимальной является мощность не более 12 кВт, в противном случае потребуется электроснабжение, предусматривающее три фазы, что влечёт за собой замену проводки в квартире.

Виды водонагревателей

Преимуществом модели является лёгкий вес и компактность. Например, 30-литровый агрегат имеет высоту всего 35-40 см, а в ширину не превышает 30 см. Такие габариты позволяют установить водонагреватель не только в санузле, но и на кухне, непосредственно над мойкой.

Существенный недостаток – необходимое напряжение 380В, а стандартное напряжение в многоквартирных домах составляет лишь 220В. Поэтому проточные электрические водонагреватели целесообразно устанавливать в частном доме. Для этого достаточно получить разрешение на подключение необходимого напряжения.

 ВАЖНО! Подключение прибора проточного типа к электросети с напряжением 220 В приведёт к замыканию системы и его поломке.

Электрические

И проточные и накопительные водонагреватели, работающие от электричества – самый частный выбор потребителей. Также различают наливные электрические приборы, которые часто используются на дачах и приточно-накопительные, в которых вода может подаваться из накопительного бака либо при помощи греющего элемента (ТЭНа). К минусам электрических бойлеров можно отнести:

  • доступную стоимость;
  • простоту установки и использования прибора;
  • лаконичный дизайн;
  • компактные габариты.
Виды водонагревателей

Среди недостатков потребители отмечают потребление прибором большой мощности, отсутствие в недорогих моделях защиты от коррозии, длительное ожидание нагрева воды в накопительных приборах.

ВАЖНО! Специалисты рекомендуют установить для водонагревателя отдельный автомат, это позволит избежать перебоев с электроэнергией.

Газовые

Газовые нагреватели воды, ровно как и электрические, разделены на два типа:

  • проточные;
  • накопительные.

В квартирах или частных домах с центральной системой отопления (ЦСО) установка газового проточного прибора – оптимальное решение проблемы горячей воды. Для бесперебойной работы бойлера требуется энергия, выделяемая при сжигании газа от газовой горелки. Мощность газового прибора варьируется от 20 до 30 кВт, что является преимуществом. Кроме того, стоимость газа в российских городах ниже стоимости электроэнергии, поэтому при частом отключении горячей воды газовые модели помогут сэкономить средства.

Виды водонагревателей

Менее популярны на рынке газовые накопительные приборе прогрева воды. Это обусловлено тем, что такие модели имеют впечатляющие габариты и спрятать их посторонних глаз сложно.

ВАЖНО! Установку газового водонагревателя накопительного или проточного типа необходимо доверить профессионалам.

Плюсы и минусы

Основное преимущество бойлеров для отопления дома заключается в простоте системы и низкой стоимости. Для обустройства бойлерного отопления не потребуется специального оборудования, а монтаж можно сделать самостоятельно.

Плюсы и минусы

Главный недостаток бойлеров — малая мощность. Обычные бытовые аппараты способны обогреть только небольшие дома и дачи, причем при умеренном морозе на улице. Кроме того, ТЭНы в холодное время года должны работать в непрерывном режиме, что приводит к их частому выходу из строя. Сами нагреватели имеют невысокую цену, но ремонт достаточно трудоемкий, что на длительное время останавливает отопительную систему.

Как же работает бойлер

Современные бойлеры являются самыми экономичными устройствами нагрева. Это одно из главных их преимуществ. Собственно, за работу устройства отвечают два основных элемента – бак и нагревательный элемент (ТЭН). Бак является хранилищем воды и функционирует он по принципу обыкновенного термоса. Внутреннее покрытие резервуара обеспечивает замедление процесса остывания воды, поэтому различные производители активно экспериментируют над его усовершенствованием.

Преимущественно для водонагревателей используются резервуары из стабилизированной, легированной стали, которая способна противостоять процессу коррозии. Внутренняя часть покрыта стеклофарфором. Данное вещество обладает специфической структурой, главной особенностью которой является нейтральность. Кроме того, существует и целый ряд других не менее важных свойств. Стеклофарфор стал популярен среди производителей и по той причине, что он не отслаивается. Следовательно, даже спустя годы эксплуатации, вода в баке не мутнеет, а остается чистой.

По типу нагрева бойлеры подразделяются на два основных типа, в частности:

  1. Прямого нагрева.
  2. Косвенного нагрева.
Как же работает бойлер

Бойлер прямого нагрева – это стандартный водонагреватель, который можно встретить в большинстве современных квартир. Нагрев воды в нем осуществляется с помощью ТЭНа, о чем мы уже говорили выше. При попадании жидкости внутрь бака активируется нагревательный элемент, который повышает температуру воды до максимального заданного значения, после чего она поддерживается на уровне. Главный плюс устройств такого типа заключается в стабильности их работы. Они абсолютно независимы от внешних факторов, за исключением наличия электроэнергии и водоснабжения. Недостаток – достаточно длительное время ожидания нагрева, если резервуар опустеет. Кроме того, такие устройства потребляют больше энергии, нежели приборы с косвенным нагревом.

Читайте также:  Ракетная печь своими руками: принцип работы, чертежи

Бойлер косвенного нагрева – это устройство, использующее для нагрева техническую воду от котла или другого нагревателя. В них устанавливается специальная система, по которой осуществляется циркуляция нагревательной жидкости. Наиболее распространено такое решение в частных домах, использующих автономное отопление.

Преимуществами являются экономичность и отсутствие проблем с ТЭНом – основной болезнью бойлеров прямого нагрева. К числу недостатков можно отнести необходимость постоянно включать устройство обогрева для нагрева воды, что делает их менее универсальными. Использовать их в квартирах с централизованным отоплением нельзя.

Рекомендуем прочитать по теме:

  1. Как работает бойлер косвенного нагрева?
  2. Как слить воду из водонагревателя Аристон на 80 литров?
  3. Как правильно слить воду из водонагревателя Термекс на 50 литров?
  4. Как правильно установить бойлер в ванной комнате своими руками?

Принцип работы БКН

Алгоритм работы бойлеров основан на нагреве воды, поступающей из системы ХВС, теплоносителем от различных источников теплоты. В зависимости от устройства нагревательных элементов (змеевик или встроенная емкость) циркуляция теплоносителя имеет разные алгоритмы.

В случае нагрева воды змеевиком подача теплоносителя производится в его верхний патрубок, отвод – с нижнего патрубка. Эта схема оптимально реализует процесс теплоотдачи – сначала тепло отдается более горячим верхним слоям воды, затем частично остывший теплоноситель нагревает нижние, холодные слои воды.

Принцип работы БКН

В случае встроенной емкости алгоритм циркуляции имеет другой характер. Нагреваемая вода находится во встроенном резервуаре, он омывается теплоносителем по направлению сверху-вниз, бак находится как бы в горячей водяной «рубашке». Поверхность теплообмена в этом случае больше, чем в случае со спиральным змеевиком, скорость нагрева выше.

Производительность БКН зависит от тепловой мощности теплообменника, площади теплопередачи. Чем больше поверхность теплообмена змеевика или встроенного бака – тем больше производительность агрегата по горячей воде.

Немаловажным фактором является расположение бойлера – его рекомендуется размещать максимально близко к источнику тепла. В этом случае теплоноситель преодолевает путь с наименьшим гидравлическим сопротивлением, тепловые потери имеют минимальное значение.

Для повышения комфорта при использовании горячей воды многие модификации БКН оснащаются контуром рециркуляции. К патрубку бака подключается циркуляционный насос малой мощности, он обеспечивает постоянное движение горячей воды по кольцевой схеме. При открытии смесителя в любой зоне системы присутствует горячая вода, не требуется сливать ее для достижения нужной температуры.

Принцип работы БКН

Для экономии электроэнергии насос рециркуляции может оборудоваться таймером включения. В этом случае задается режим включения в утренние часы – за 1-2 часа до начала потребления. Контур прогревается за это время, не требуется круглосуточная работа насоса.

Бойлеры косвенного нагрева подключаются к различным тепловым источникам, в разные системы отопления – открытую и закрытую, обычно имеют приоритет перед отоплением. Более подробно схемы подключения оборудования рассмотрены в отдельной статье.

Проточные газовые приборы для нагрева воды

Проточный водонагреватель, работающий за счет нагрева газом, лучше всех остальных приборов справляется со своими задачами. Нагрев воды происходит очень быстро, равномерность температуры остается стабильной даже при сильном напоре, а количество времени, в течение которого можно пользоваться прибором ничем не ограничивается.

Данный тип нагревателей идеально подходит для городских квартир, при условии наличия в них газа, поскольку его эксплуатация гораздо дешевле и проще, чем «проточников», работающих за счет электричества.

К основным и неоспоримым преимуществам таких приборов относится следующее:

Проточные газовые приборы для нагрева воды
  • нагрев до 80-90 градусов;
  • максимальный нагрев при пропуске 10-12 литров за одну минуту;
  • мощность подаваемого газа автоматическая, то есть регулируется самостоятельно, взависимости от скорости и объема проходящей воды (не во всех моделях).

Все эти качества недостижимы для работающего за счет электроэнергии прибора, даже для самого современного и мощного. К тому же, газ стоит дешевле электричества, что тоже не маловажно, учитывая, что воду планово отключают на пару недель, а внеплановые отключения могут возникнуть в любое время года и на любой срок.

Проточные водонагреватели очень компактные и мобильные, в случае переезда их можно легко забрать с собой

К недостаткам этих нагревателей можно отнести только один момент:

  • получение продукта сгорания при эксплуатации, выводимого или в общую вентиляцию или на улицу.
Проточные газовые приборы для нагрева воды

Модели таких приборов имеют отличия, основные из которых следующие:

  • регулировка и выбор мощности плавный или ступенчатый;
  • мощность варьируется от 13 до 29 кВт для разных нужд, к примеру самые мощные модели рассчитаны на одновременное обслуживание нескольких ванных, прачечных или душевых, а самая простая модель легко справится с одновременным использованием воды в ванной, на кухне и в стиральной машине;
  • розжиг может быть пьезоэлектрическим и электрическим;
  • максимальные показатели нагрева воды;
  • наличие функции автоматически моделируемой горелки, позволяющей «запоминать» и поддерживать выбранный режим нагрева;
  • размеры самих приборов.
Читайте также:  5 незаменимых приспособлений для домашней уборки с AliExpress

Самыми востребованными нагревателями данного типа являются водонагреватели Аристон, хотя этот производитель производит достаточно дорогие модели, но их характеристики очень высоки, так же, как и практическая надежность.

Цены на эти нагреватели варьируются от 9600 до 21400 рублей, в среднем нагреватели, которых будет достаточно для обычной городской квартиры, например, модель Ariston Fast Evo 14B, по стоимости находятся в рамках от 10700 до 17 300 рублей.

В целом, стоимость на такие приборы начинается от 4000 рублей, к примеру, хорошие отечественные нагреватели редко стоят дороже 6000. Так же недорогие приборы предлагает достаточной известный производитель – Zanussi.

Проточные газовые приборы для нагрева воды

Эти нагреватели стоят от 4000 до 7000 рублей, они очень надежны, но характеризуются небольшой мощностью и простым минимальным функционалом. Самая популярная модель такого типа у этого производителя — Zanussi GWH 10 Fonte Glass Rialto, она стоит в среднем около 4870 рублей.

Подключение

При непосредственном подключении надо соблюдать следующие правила:

  • Устанавливать только на ровную поверхность. Если делаете монтаж на стену, то она должна быть кирпичной, для крепления использовать только анкерные болты или скобы.
  • Давление в самой системе не должно превышать параметры водонагревателя.
  • При установке напольного водонагревателя монтаж необходимо произвести так, чтобы бойлер находился выше котла, чем ниже он расположен, тем дольше нагревается вода. Для соблюдения такого условия делается подиум высотой в 10 см.
  • Если выполняете монтаж водонагревателя самостоятельно, помните, что патрубки входа и выхода должны быть направлены в сторону .
  • Монтаж обычно выполняется совместно с другим оборудованием, находящимся в котельной. Безусловно, монтаж осуществляют с соблюдением техники безопасности, если необходимо, то делается заземление.

Настройка теплоносителя – зачем это нужно?

А вот зачем!

  • Экономия. Снижение затрат на топливо, сбережет ваши деньги. Нагрев будет происходить тогда, когда он необходим. В остальное время система будет работать в режиме поддержания. При таком режиме нет необходимости, в целях экономии, останавливать ГВС и сливать воду из нагревателя, боясь ее заморозить зимой в тот период, когда вы на долгое время уезжаете из дома.
  • Энергоэффективность. Теплоносителя будет расходоваться столько, сколько нужно и не больше. В том случае, когда температура воды в баке будет приближаться к заданному значению, нет необходимости расходовать энергию теплоносителя. Система управления даст команду снизить расход до полного снижения его подачи.

Совет! Бойлер косвенного нагрева при монтаже размещайте как можно ближе к источнику, так вы сократите расстояние и длину соединительных трубопроводов, что позволит избежать тепловые потери на этих участках. Если размещение рядом невозможно, выполните теплоизоляцию этих линий.

Для того чтобы система косвенного нагрева работала с максимальной эффективностью, и при этом получать в результате стабильные и высокие параметры горячей воды на выходе, важно произвести правильную настройку первичного источника энергии. То есть произвести настройку оборудования, таким образом, чтобы теплоноситель приходил и поступал в греющий контур с нужными параметрами.

Как мы уже говорили – это температура и расход теплоносителя.

Настройка теплоносителя – зачем это нужно?

Системы регулирования можно разделить на 2:

  • ручное управление;
  • автоматическое

Для ручного управления служат различные регуляторы прямого действия, которые позволяют лишь поддерживать заданную температуру на одном уровне. Также в ручном режиме можно менять скорость теплоносителя путем изменения положения переключателя скорости на насосе.

Автоматика способна управлять расходом и температурой теплоносителя в зависимости от заданных параметров нагреваемой воды в баке. Такая система требует наличия современных технических решений, и их множество, от бюджетных до дорогих.

В своих следующих статьях, думаю еще не раз, затронем тему косвенного нагрева. Будем разбираться более подробно с системами автоматического управления. И все это буду стараться рассказывать простыми словами.

Пишите вопросы, пожелания, для меня важно ваше мнение.

Как определить мощность проточных устройств для дачи.

Чем больше объем нагретой воды требуется, тем большая мощность должна быть у прибора. Для возможности наполнять на даче ванну следует иметь модель с мощностью восемь киловатт. При этом надо соблюдать правила безопасности. Электропроводка должна выдерживать такое напряжение сети.

Для устройства с мощностью, равной пят киловатт, следует иметь электропроводку, соответствующую тридцати амперам. Для прибора лучше выделить отдельный кабель, который нужно заземлить. Чтобы рассчитать необходимую мощность в конкретной ситуации, применяют стандартную схему

для вычисления объема расходуемой воды в разных помещениях:

1.в ванной среднее потребление равно от 8 до 10-ти литров на метр.

2.в кухне средний показатель равен от 4 до 5-ти литров на метр.

душа расход равен от 5-ти до 8 литров на метр.

Как определить мощность проточных устройств для дачи.

Мощность водонагревателя равна цифре, которую получают при разделении показателя на два. Так определяется средний объем производимой воды в минуту для дома на даче. Таким образом подбирают подходящую мощность прибора.

Справка! Если электрический водонагреватель должен помогать в бытовых нуждах, к примеру, нагревать воду, чтобы мыть посуду, подойдет устройство, имеющее мощность, равную двадцати трем киловаттам. Для душевой кабины хватит мощности в три либо четыре киловатта.