Устройство бойлера для нагрева воды от отопления

Обновлено: 13.05.2024

Понимая принцип работы бойлеров разных видов, можно значительно облегчить себе задачу по выбору подходящего водонагревателя. В зависимости от типа это оборудование имеет значительные отличия в конструкции и способах нагрева воды, которые определяют его оптимальное применение. Например, модели, работающие на недорогом газовом топливе, подходят только для газифицированных домов. Электрические используются повсеместно, но требуют больших расходов на энергоресурсы. Бойлеры косвенного нагрева нуждаются в наличии отопительного котла или альтернативного источника энергии.

Из этой статьи вы узнаете, чем еще различаются бойлеры и какие особенности их работы нужно учитывать при выборе водонагревателя.

Принцип работы накопительных водонагревателей

Бойлер состоит из резервуара для воды, слоя теплоизолятора и внешнего декоративного корпуса. Внутри резервуара установлены нагреватели (один или два), датчики, регистрирующие разные параметры, и система управления, отвечающая за нагрев и поддержание заданной температуры.

Вода в накопительном водонагревателе всегда горячая, так как работает бойлер практически непрерывно. Принцип действия всех моделей похож:

При первом включении водонагревателя в накопительный бак поступает холодная вода через подающую трубу, подключенную к централизованной системе или автономному источнику (скважине или колодцу).
После заполнения резервуара включается нагревательный элемент. Он подогревает воду до заданной температуры, при достижении которой устройство отключается.
При включении одной или нескольких точек водоразбора уровень содержимого бака уменьшается. Освободившееся место занимает холодная вода, которая снова подогревается. За включение и отключение нагревателя отвечает встроенный термостат. Равномерная температура в емкости достигается благодаря движению естественных конвекционных потоков. Нагреватель располагается внизу резервуара, поэтому горячая вода в соответствии с законами физики поднимается, смешиваясь с холодной.
При отсутствии водоразбора бойлер продолжает работать на нагрев. Со временем вода в емкости охлаждается, поэтому термостат регулярно включает нагревательный элемент для поддержания заданной температуры.

На подводящем патрубке в целях безопасности смонтирован предохранительный клапан, отводящий излишки воды в канализацию при превышении давления в резервуаре. Например, в случае непредвиденного закипания бойлера. Также на входе холодной воды устанавливают обратный клапан, предупреждающий слив жидкости обратно в водопровод при отсутствии в нем давления.

Дополнительные компоненты

В устройстве накопительного водонагревателя также может присутствовать:

ручной регулятор температуры или электронное управление, позволяющее задавать и поддерживать параметры нагрева в автоматическом режиме;
магниевый анод, защищающий бак от коррозии и образования кальциевых отложений (накипи);
термостат, отвечающий за работу бойлера в требуемом температурном режиме;
датчики, считывающие различные параметры бойлера — температуру воды, давление в баке, величину тяги и т.д.

Остальные конструктивные особенности водонагревателя зависят от того, какой нагреватель установлен в резервуаре — газовая горелка, электрический ТЭН или змеевик с циркулирующим теплоносителем.

Газовые накопительные бойлеры

В газовых бойлерах вода нагревается за счет выделения тепла при сжигании газа в горелке, находящейся в камере сгорания внизу корпуса. Выделяющееся тепло направляется в жаровую трубу, проходящую по всей высоте накопительного бака. Поэтому нагрев осуществляется не только от горелки. Основной теплообмен происходит через стенки газохода, по которому отводятся продукты сгорания.

Работает бойлер по общему принципу — газовая горелка включается и отключается при срабатывании термостата, получающего сигнал от температурного датчика. Поджигает топливо пьезоэлемент или электроподжиг. Такое оборудование относится к пожароопасным. Поэтому в конструкции предусмотрены средства защиты — автоматический контроль пламени на запальнике и тяги в жаровой трубе. При их отсутствии термопара срабатывает и перекрывает подачу газа в топку.

Различаются водонагреватели по типу камеры сгорания и способу розжига горелки.

Открытая камера сгорания

Эти модели имеют атмосферную горелку, получающую воздух непосредственно из помещения. Отработанные газы отводятся через дымоход благодаря естественной тяге. Поэтому в комнате, где работает такой бойлер для нагрева воды, должно быть окно с открывающейся форточкой или приточно-вытяжная вентиляция.

Закрытая камера сгорания

В закрытой камере сгорания создается принудительная тяга с помощью вентилятора установленного в коаксиальный дымоход (это две, вставленные друг в друга трубы). С его помощью одновременно удаляются продукты сгорания и нагнетается воздух для горелки, что позволяет не устраивать дополнительную вентиляцию. Эти устройства безопаснее в эксплуатации и не требуют наличия полноценного дымохода, но не работают без электричества в отличие от энергонезависимых водонагревателей с атмосферной горелкой.

Способы розжига горелки

Большинство моделей бойлеров эконом класса оснащаются пьезоэлементом, который поджигает газ при нажатии на специальную кнопку. Выполняется эта операция вручную, поэтому многие потребители сегодня выбирают усовершенствованный вариант розжига — электроподжиг, запускающийся автоматически при поступлении холодной воды в бак. Такие бойлеры для нагрева воды работают без участия человека.

Электрические бойлеры

В электробойлерах вода нагревается с помощью одного или двух электроТЭНов, количество которых зависит от объема накопительного бака. Нагреватели устанавливаются в нижней части резервуара на фланцевое соединение. Холодная вода подается снизу. На подающем патрубке устанавливается рассекатель, предупреждающий смешивание поступающих потоков с содержимым резервуара. Как следствие, холодная вода равномерно распределяется по нижней части бака и быстро прогревается при включении прибора.

За работу ТЭНа отвечает термостат, контролирующий параметры температурного режима и не допускающий чрезмерного нагрева жидкости. Допустимая температура воды в электроводонагревателях составляет 85°C. Если по какой-либо причине термостат сломается или произойдет другая внештатная ситуация, при достижении критического значения сработает защита ТЭНа — он автоматически отключится.

Типы электроТЭНов

Для нагрева воды в бойлере используются два вида электронагревателей:

Бойлеры косвенного нагрева

Этот вид водонагревателя имеет внутреннее устройство, отличающееся от выше рассмотренных приборов, так как работает бойлер для нагрева воды такого типа по другому принципу. В стандартном исполнении прибор не имеет собственного нагревателя и не вырабатывает тепло самостоятельно. Энергия для подогрева воды поступает извне – от автономного котла отопления или альтернативного источника энергии. Для этого внутри бака установлен теплообменный змеевик с циркулирующим теплоносителем. Такие модели энергонезависимы эксплуатируются только в холодное время, когда работает отопительная система.

Производители компенсируют этот недостаток, дополнительно комплектуя водонагреватель электрическим ТЭНом. В этом случае пользоваться прибором можно в любое время года, экономя энергоресурсы.

К недостаткам такого водонагревателя относят крупногабаритные размеры и низкую скорость подогрева воды в режиме косвенного нагрева. В электрорежиме бойлер работает аналогично электрическим моделям.

Как работает бойлер косвенного нагрева

Теплоноситель, за циркуляцию которого отвечает насос котла, поступает в верхнюю часть змеевика и, пройдя через теплообменник, возвращается в отопительное оборудование через нижний патрубок. Это обеспечивает оптимальный прогрев содержимого резервуара. При отсутствии в контуре отопления насоса его придется установить отдельно, на подводящей линии перед водонагревателем. Посмотрите подробное видео, как подключить такой бойлер

Типы теплообменника

Чаще всего в накопительный бак устанавливают змеевик из стали или латуни, по которому циркулирует теплоноситель. От количества и размера шага витков зависит скорость нагрева воды — чем их больше, тем эффективнее работает бойлер и быстрее достигается заданная температура.

Второй вариант теплообменника представляет собой конструкцию из двух емкостей разного диаметра, вставленных друг в друга. В меньший бак закачивается холодная вода, нагревающаяся от теплоносителя, циркулирующего в промежутке между стенками резервуаров. В таких бойлерах вода нагревается за считанные минуты благодаря большей площади теплообмена.

Некоторые модели косвенных бойлеров оснащаются системой рециркуляции, позволяющей получить горячую воду в любой удаленной точке дома, не дожидаясь слива холодной. В этом случае потоки нагретой жидкости постоянно двигаются по трубам благодаря работе двух насосов, установленных в контуре.

Советы по выбору водонагревателей

Сегодня производители предлагают несколько разновидностей накопительных водонагревателей, различающихся по конструкции и устройству. Выбирать устройство нужно с учетом требований потребителей ГСВ и под конкретные условия эксплуатации. Не каждая модель универсальна и подходит для любого дома. Поэтому перед покупкой выясните у консультантов магазина, как работает бойлер для нагрева воды этого типа.

При выборе модели обратите внимание на следующие моменты:

Способ нагрева воды — газовая горелка, электроТЭН или теплоноситель из отопительной системы.
Объем резервуара — чем он больше, тем больше водоразборных точек обслужит водонагреватель. Для семьи из трех-четырех человек достаточно емкости 80-100 литров.
Материал бака — предпочтительнее выбирать модели с резервуаров из нержавеющей стали или с титановым покрытием, они служат до 7-12 лет. Стеклокерамика и эмаль прослужат меньше, но стоят дешевле.
Функционал — ручное или электронное управление, наличие защитных средств, таймера, дополнительные возможности.
Производитель оборудования — лучше покупать приборы от известных компаний, уже зарекомендовавшие себя на российском рынке. Это будет гарантией качества и надежной долговечной работы бройлера.

В частных домах, дачах, спортивных комплексах и отелях нередко используют бойлер косвенного нагрева – водонагреватель функционирует без подключения к централизованному водоснабжению. Это оборудование справляется с нагревом больших объемов воды, легко поддерживает нужную температуру и обеспечивает бесперебойную подачу горячего потока.

Словом, если вы подыскиваете бюджетный водонагреватель в комплект к одноконтурному котлу – рассмотрите вариант установки в доме БКН. А чтобы упростить задачу выбора, предлагаем ознакомиться с критериями покупки бойлера, принципом его работы и схемами подключения.

Конструктивные особенности и принцип работы БКН

Бойлер косвенного нагрева может работать только на ресурсах внешнего источника, но для обслуживания системы в теплое время года можно подключить ТЭН.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу, в системе предусматривают рециркуляционный контур – вода будет постоянно двигаться по трубам, а при открытии крана в подключенных к контуру точках водоразбора потечет горячий поток.

Таким образом, прибор позволяет значительно сэкономить на энергоресурсах, но при этом получать не меньший комфорт, чем при использовании централизованной системы горячего водоснабжения.

Бойлер косвенного нагрева предназначен для подготовки горячей воды, нагреваемой проходящим через него теплоносителем

Бойлер косвенного нагрева подключают непосредственно к трубопроводу системы отопления. Непосредственно для его работы не требуется ни топливо, ни электропитание

Внутри простейшего варианта бойлера косвенного нагрева проходит змеевик из трубы или сильфонного шланга

По установленному в корпус бойлера змеевику протекает нагретый котлом теплоноситель и передает часть тепловой энергии находящейся в корпусе воде. Роль теплообменника может играть пространство между двумя баками, один из которых установлен внутрь другого

Для дачи или загородного дома бойлер косвенного нагрева можно запросто сделать своими руками. В его корпус либо вваривают кран для забора воды, либо трубу, ведущую к смесителю

Корпусом для самодельного бойлера может послужить любая металлическая емкость, корпус обычного бойлера, пустой газовый баллон

Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками несложно. Главная проблема заключается в правильной обвязке

Так как в замкнутой емкости постоянно нагревается вода, а разбор ее происходит периодически, бойлеру требуется собственный расширительный бачок и воздухоотводчик

Как устроен бойлер косвенного нагрева

Прибор, греющий воду по косвенному принципу. – это утепленная накопительная емкость, внутри которой установлен нагревательный элемент, работающий от внешнего теплоносителя.

Сам бак может быть выполнен в форме прямоугольника или цилиндра, а в его стенках предусмотрены патрубки — для циркуляции горячей воды от системы отопления и входа/вывода труб водоснабжения.

Основой конструкции служит металлическая или пластиковая емкость с вместительностью от десяти до нескольких тысяч литров. Изнутри бак может быть обработан покрытием из эмали, керамики или стеклофарфора, что помогает сохранить надлежащее качество воды и избежать коррозии.

От теплопотери корпус защищает изоляционный слой из полиуретана, поролона или минеральной ваты.

Спираль с теплоносителем может равномерно располагаться по всей емкости, либо плотно укладываться внизу, чтобы быстрее нагревать поступающую туда холодную воду (+)

Также прибор снабжают терморегулятором, контролирующим нагрев до определенной температуры, и предохранительными клапанами, входящими в группу защиты.

Плюсы и минусы БКН

Главное преимущество бойлера косвенного нагрева – экономия на энергоносителях. Для его работы не нужно подключать газовую горелку или задействовать электричество, как требует прибор прямого нагрева.

Большинство бойлеров косвенного нагрева дополнительно оснащаются ТЭНами с терморегулятором, чтобы можно было использовать прибор и в теплый период, когда отопление отключается

Другие преимущества БКН:

Также бойлеры косвенного нагрева достаточно громоздки, поэтому занимают внушительное количество свободного пространства. Для больших резервуаров может понадобиться отдельное помещение.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать и из подручных материалов, используя гнутую медную трубу для змеевика, вместительную бочку с крышкой или газовый баллон для бака:

Самый простой вариант сооружения бойлера косвенного нагрева собственными руками можно без особых проблем сделать из оцинкованного бака с крышкой. Подходящий объем бака 100 л

Для подключения к системе отопления в бак ввариваются патрубки из трубы диаметром, равным диаметру отопительного трубопровода

Для формирования колец змеевика внутри бака устанавливается полоса с закрепленными на ней пластиковыми держателями

Еще один вариант самодельного бойлера косвенного нагрева изготовлен с использованием корпуса от обычного накопительного водонагревателя:

Для изготовления бойлера косвенного нагрева из накопительного водонагревателя надо аккуратно извлечь из него всю внутреннюю "техническую начинку"

Теплообменник сделан из металлопластиковой трубы, которую просто навивали на цилиндр подходящего размера. Он превосходно держит форму без дополнительных ухищрений

Для того чтобы подключить трубы отопления к змеевику, навитому из металлопластиковой трубы, сделан диск с отверстиями. Заодно он служит крышкой устройства

Установку бойлера косвенного нагрева производят рядом с котлом, чтобы вода действительно всегда была готова к употреблению. Греет такая система до 50 градусов, чего вполне достаточно для приема гигиенических процедур на даче

Типы и модельные разновидности оборудования

Самый распространенный тип прибора представляет собой накопительный бак, внутрь которого помещены стальные или латунные трубы (змеевик) с циркулирующим теплоносителем.

От количества витков на его спирали зависит скорость нагрева воды. Принцип работы такой конструкции бойлера косвенного нагрева предельно прост: в бак поступает холодная вода, и теплоноситель, передвигаясь по змеевику, прогревает ее до нужной температуры.

Система работают так: в меньший резервуар поступает холодная вода, которая нагревается от горячего теплоносителя, циркулирующего между стенками резервуаров.

В таких приборах вода становится теплой за считанные минуты – большая площадь нагрева позволяет оборудованию эффективно работать в проточном режиме, гарантируя бесперебойную подачу горячего потока.

Комбинированный БКН для нагрева воды может использовать энергию сразу от нескольких источников или оснащаться встроенным ТЭНом.

Разновидности бойлера КН

По месту размещения:

Настенный – обычно, это прибор небольшого размера с литражом до 200 л. Крепится с помощью специальных кронштейнов на любую вертикальную поверхность, достаточно крепкую, чтобы выдержать вес полностью заполненного резервуара (гипсокартонные перегородки однозначно не подойдут). Он может быть расположен достаточно высоко и не занимать полезную площадь комнаты.
Напольный – вместительный бойлер, рассчитанный на большое количество потребителей. Правда, для прибора с емкостью, превышающей 1000 л, рекомендуется выделить отдельное помещение – обустроить котельную. Но такую систему обычно устанавливают для обслуживания больших коттеджей, предприятий, отелей и прочих учреждений, для семейного пользования можно обойтись и прибором на 250-300 л.

Горизонтальный – занимает много места, зато в нем легче самостоятельно поддерживать нужный уровень воды, не прибегая к подключению насосов.
Вертикальный – экономит свободное пространство, но весьма ограничен по вместительности.

В зависимости от нюансов использования, особенностей планировки и наличия свободного места, можно подобрать оптимальную модель БКН, который органично впишется в дизайн помещения и обеспечит ваш дом бесперебойной подачей горячей воды.

На что обратить внимание при выборе БКН

Один из основных параметров, который должен стать решающим аргументом при покупке бойлера – его вместительность. Чтобы узнать необходимую емкость бака, советуем ориентироваться на количество человек в вашей семье.

Рекомендации по литражу:

80-100 л — 2 потребителя;
100-120 л — 3 человека;
120-150 л — 4 пользователя;
150-200 л — 5 потребителей.

БКН выгодно использовать в комплекте с твердотопливным или одноконтурным газовым котлом, но если расход воды меньше 1 л/мин, дешевле обойдется двухконтурный котел, который и места займет гораздо меньше, чем система с косвенным нагревом

Другие важные параметры:

При выборе формы и размере бака также необходимо учесть, что хотя теоретически бойлер можно установить в любой комнате, где есть доступ к теплотрассе, его оптимальное месторасположение – рядом с котлом. Так передача тепла наиболее эффективна.

Бойлер косвенного нагрева можно сделать собственноручно. Инструкция по изготовлению агрегата описана в этой статье.

Нюансы и схемы подключения бойлера

Как уже упоминалось, для нагрева воды БКН использует энергию внешнего источника. Поэтому перед подключением к теплоносителю важно подобрать подходящую схему для монтажа прибора. Рассмотрим самые распространенные варианты.

Общие принципы установки прибора

Монтировать бойлер необходимо на подготовленную ровную поверхность в непосредственной близости от котла. Подвесные модели крепятся на бетонную или кирпичную стену, на одном уровне или немного выше отопительного котла.

Для напольного прибора – следует выровнять по уровню участок, отведенный под размещение бака (если пол критично неровный, можно сделать подставку в виде подиума).

Сама обвязка БКН предназначена для подключения устройства к двум системам – водоснабжения и отопления. Для этого на корпусе имеются специальные патрубки.

В группу безопасности бойлера косвенного нагрева входит обратный и сбросной клапаны, которые защищают систему от повышенного давления и утечки горячей воды

Холодная вода с системы водоотвода должна поступать в нижнюю часть бака, а горячая – выходить из верхней.
На входе холодной воды следует установить обратный клапан, который предупредит утечку горячего потока из бойлера в случае снижения давления в системе.
Посередине прибора может быть расположена точка для подвода рециркуляции.
Когда включается нагревательный контур, движение теплоносителя должно осуществляться сверху вниз. То есть, труба с горячей водой заводится в верхний патрубок, а труба с остывшей – выходит снизу.
Все патрубки нужно снабдить кранами с накидными гайками, чтобы обеспечить себе возможность отключения бойлера, например, на случай замены прибора или ремонтных работ.

Благодаря этой схеме достигается максимальный КПД прибора, поскольку циркулирующий в змеевике теплоноситель подогревает воду в верхней части бака, отдает остаток тепла низкотемпературным слоям и поступает для нового нагрева в котел.

Схемы подключения БКН к источнику

Чтобы правильно выбрать схему присоединения бойлера к системе отопления, необходимо учитывать возможности уже имеющейся разводки и место установки нагревательного прибора. Существует несколько решений.

Вариант 1. Самая распространенная схема для постоянного пользования горячей водой – подключение через трехходовой клапан. Она предполагает наличие двух отопительных контуров – основного и отдельного для БКН.

Для этого на подвод горячей воды врезается циркуляционный насос, а после него устанавливается трехходовой клапан, который управляется термостатом бойлера.

Работает схема так: когда температура воды в бойлере падает ниже заданной отметки, по сигналу термостата клапан переключает систему на нагрев накопительной емкости, а после достижения нужного показателя – отправляет поток циркулировать по общедомовому контуру.

Для корректной работы трехходовой схемы важно отрегулировать данные термостата, чтобы запрограммированная для бойлера температура не была установлена ниже, чем в терморегуляторе котла (+)

Вариант 2. Установки двухнасосной системы — схему целесообразно использовать, если нет необходимости в постоянных и больших объемах горячей воды. Например, бойлер установлен в загородном доме и используется только по выходным.

В этом случае БКН и отопительный котел подключаются параллельно, и потоки теплоносителя будут перемещаться по двум магистралям. Для принудительного движения воды устанавливается два насоса: на отопительном контуре и трубе подачи для бойлера.

Нагрев осуществляется при помощи термостата, который временно отключает радиаторное отопление, направляя весь ресурс системы к бойлеру.

Вариант 3. Для помещений, где используется многоконтурная система отопления, например, в дополнение к радиаторам установлен теплый пол, применяют гидравлический распределитель.

Гидрострелки перераспределяют давление на отдельных участках контура и обеспечивают бесперебойное движение теплоносителя даже без помощи циркуляционных насосов.

Без инженерного опыта такую сложную схему вряд ли получится сделать самому – чтобы предусмотреть массу нюансов и наладить бесперебойную работу системы, лучше обратиться к профессиональным проектировщикам (+)

Без гидроколлектора в многоконтурной системе может выйти из строя насосное оборудование и даже случиться тепловой удар с повреждением радиаторов.

Система возвратной циркуляции

Если в бойлере предусмотрен третий вход, к нему можно подсоединить систему рециркуляции. Для этого в точку рециркуляции на корпусе прибора заводится закольцованный контур.

Поток воды находится в постоянном движении благодаря работе циркуляционного насоса, поэтому мгновенно доставляет теплую воду к точке потребления (+)

Для реализации схемы понадобится смонтировать дополнительный контур и установить такие элементы:

Обратный клапан на входе в нагреватель.
Автоматический воздухоотводчик, защищающий насос от проникновения воздуха перед запуском.
Предохранительный клапан, который убережет от перепадов давления.
Мембранный расширительный бак, в который будет уходить излишек воды при повышении давления в системе. Учтите, что емкость резервной емкости должна быть не меньше 1/10 объема самого БКН.

Если же в устройстве бойлера косвенного нагрева не предусмотрен патрубок для рециркуляционного контура, можно сделать врезку возвратной линии в трубу холодной воды и установить насос. Тогда подключение осуществляется по нижеприведенной схеме.

Выбор схемы обвязки с возможностью рециркуляции или без нее должен основываться на конструкции БКН и системы отопления, а также мощности оборудования (+)

Подключение по возвратной схеме обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды – то есть, не нужно будет ждать, пока теплоноситель прогреет воду в баке.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видео можно узнать, как работают бойлеры косвенного нагрева с теплоносителем, расположенным внутри змеевика:

Все нюансы внутреннего устройства и принципов работы различных типов бойлеров косвенного нагрева в подробном видео-ликбезе от практикующего мастера:

Обзор и подключение прибора на 300 литров, который работает от двух теплоносителей – котла и солнечных батарей:

Подробный разбор устройства БКН и схем его подключения. Практические советы и подсказки от мастера:

Что касается обслуживания, то бойлер косвенного нагрева – достаточно неприхотливое оборудование. При правильной установке и налаженной работе системы может понадобиться только замена магниевого анода раз в 6-12 месяцев и профилактическая промывка бака.

Впрочем, о регулярном обслуживании оборудования всегда можно договориться с мастерами, специализирующимися на установке и ремонте систем водоснабжения.

Возникли вопросы? Или есть желание поделиться личным опытом по выбору, подключению и использованию бойлера косвенного нагрева? Пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье.

При отсутствии в квартире горячего водоснабжения на помощь приходят бытовые накопительные водонагреватели (или бойлеры, это одно и тоже). Существует множество моделей отличающихся мощностью, емкостью бака, типом нагрева. Самыми востребованными считаются бойлеры накопительного типа, работающие от электричества или газа.

Устройство и общий принцип работы накопительного водонагревателя

Общее устройство водонагревателя накопительного типа одинаково для любых моделей. Бойлер состоит из емкости для воды, которая заключается в декоративный кожух, а между ними проложен утеплитель. Получается подобие термоса. Основное различие накопительных бойлеров в том, какой у них стоит нагреватель: электрический ТЭН или газовая горелка.

Существуют накопительные водонагреватели косвенного нагрева, где подогревателем служит змеевик, подключенный к системе отопления. Такие бойлеры оказались практически не востребованы. Отопление работает не круглый год, а, значит, человек не имеет возможности летом пользоваться горячей водой.

Различаются нагреватели накопительные по типу монтажа. Вертикальные бойлеры занимают много места, из-за чего их ставят в просторном помещении. Для маленькой комнаты больше подходит горизонтальный водонагреватель. Последний вариант неудобен в плане пользования. У горизонтального бойлера происходит быстрое смешивание горячего и холодного слоя воды. В итоге при открывании крана идет кипяток, а примерно через минуту начинает течь более прохладная вода.

Общее устройство бойлера

Давайте рассмотрим, как выглядит схема обычного водонагревателя накопительного типа:

Основой бойлера служит бак. В бытовых моделях его емкость ограничивается 300 л. Производят бак из нержавейки или стали. Чтобы металл не ржавел, в качестве внутреннего покрытия применяют стеклоэмаль, стеклофарфор или титановое напыление.
Бак для воды заключен во внешний декоративный корпус. Он бывает из нержавейки, обычной стали с эмалированным покрытием или пластика.
Между накопительным баком и наружным корпусом пространство заполнено теплоизоляционным материалом – пенополиуретаном.
Лицевая область наружного корпуса водонагревателя оснащена термометром.
Сердцем накопительного бойлера служит нагреватель. Электрический водонагреватель работает от встроенного элемента – ТЭНа (трубчатый электронагреватель). Газовые накопительные водонагреватели комплектуются горелкой и дымоходом.
В нижней части накопительного бойлера выходят патрубки горячей и холодной воды. На патрубке холодной воды устанавливают предохранительный, а также обратный клапан. Первый – открывается от превышения давления воды внутри бака. Второй – не дает уйти воде из бака при отсутствии давления в водопроводе. Патрубок горячей воды соединен с трубкой забора.
Электронный блок предназначен для управления работой накопительного водонагревателя. Он получает сигнал от термостата, датчики которого установлены внутри бака.
Магниевый анод защищает стальной бак бойлера от электрохимической коррозии, отдавая ионы.

Монтаж и эксплуатация любого накопительного водонагревателя не вызывает затруднения у пользователя. Прибор кронштейнами крепят к стене. Подающий трубопровод может быть подключен только к водопроводу с холодной водой. В этом и заключается принцип работы бойлера, так как в нем нагревается именно холодная вода. Если вход накопительного водонагревателя подключить к централизованному ГВС квартиры, то корректное достижение температуры после подачи в бак горячей воды станет невозможным.

Принцип работы

Основной принцип работы накопительного водонагревателя заключается на послойном разделении жидкостей разных температур. По закону физики теплая вода находится вверху, а холодная снизу. Для полного представления, как работает бойлер, рассмотрим по порядку все действия:

При открывании водопроводного крана начинается расход воды. Верхние слои горячей жидкости из бака бойлера через трубку забора направляются в трубопровод.
Давление внутри бака водонагревателя становится меньше, чем в подающем водопроводе. Обратный клапан открывается и начинается подпитка холодной воды. Когда давление водопровода и внутри бака сравняется, обратный клапан закрывается. Во время подпитки холодная вода не смешивается с горячей благодаря рассекателю, установленному на конце подающего патрубка.
О поступлении внутрь бака водонагревателя холодной воды сигнализирует датчик. Он дает команду блоку управления включить подогрев.
На ТЭН подается электроэнергия, и вода греется до заданной температуры. У газового водонагревателя вместо электричества на горелку подается газ. Когда вода нагреется до нужной температуры, термостат отключает нагревательный элемент.

В работе накопительного водонагревателя происходит непрерывный цикл. Забранную горячую жидкость постоянно замещает холодная вода. Теплоизоляция под кожухом предотвращает быстрое остывание. Вода остается теплой в течение 2–3 суток.

Бойлер нужно правильно подобрать по мощности и объему. При большом разборе воды маломощная модель не справится с прогревом. На выходе жидкость не будет соответствовать заданной температуре.

Устройство и принцип работы электрического бойлера

Электрические водонагреватели считаются самыми востребованными у жильцов квартир и частных домов. Популярность обусловлена простотой монтажа и эксплуатации. На схеме в разрезе показано устройство накопительного водонагревателя. Давайте рассмотрим, как выглядит электрический бойлер изнутри:

Рассматривать устройство накопительного электрического водонагревателя начнем с бака. Он бывает круглой или овальной формы. Заключен бак в декоративный кожух. Внутреннее пространство между двумя емкостями заполнено пенополиуретаном.
Особенностью устройства электрического водонагревателя является наличие ТЭНа. Элемент установлен снизу бака бойлера на фланцевом соединении.
Включением и выключением ТЭНа управляет термостат. Любой водонагреватель накопительный работает без превышения максимально допустимой температуры. У электрических бойлеров этот показатель равен 75 о С.
Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85 о С.
Забор горячей воды осуществляется через трубку, конец которой выведен к верхней части бака бойлера. Для подпитки холодной воды снизу бака вмонтирован патрубок.
Магниевый анод защищает корпус бака от коррозии. По истечении 2–3 лет элемент разрушается и его нужно менять.
О работе водонагревателя сигнализирует индикаторная лампочка.

Зная, как устроен бойлер, можно разобраться с его работой. Холодная вода поступает внутрь бака бойлера через патрубок. Датчик посылает сигнал блоку управления, который с помощью термостата подает напряжение на ТЭН. Вода нагревается до заданной температуры. Датчик подает новый сигнал, и термостат прерывает подачу напряжения. После забора горячей воды цикл повторяется.

Разновидности ТЭНов

По принципу действия ТЭНы одинаковы. Нагревательным элементом выступает спираль. А вот по исполнению ТЭНы отличаются и делятся на два вида:

Накопительный водонагреватель с сухим ТЭНом стоит дороже, но он безопаснее и отличается длительным сроком эксплуатации. Компактные размеры позволяют вмонтировать в бойлер два нагревателя. Самым надежным считается сухой ТЭН, наборной корпус которого сделан из стеатита.

Устройство и принцип работы газового прибора для нагрева воды

По устройству и принципу работы газовый бойлер немного отличается от своего электрического собрата. Газовому водонагревателю присущ все тот же бак, заключенный в кожух с утеплителем из пенополиуретана. Защитой служит анод. Подача холодной и забор горячей воды происходит через вмонтированные в бак трубки. Включением и выключением подогрева управляет термостат. На этом все сходства заканчиваются. Руководствуясь схемой, более подробно рассмотрим устройство бойлера, чтобы выявить основные отличия газового прибора:

Основным отличием от электрического бойлера является наличие газового устройства для нагрева воды – горелки.
Подключение к газовой магистрали осуществляется через блок. Внутри него установлен редуктор, который соединен трубкой с форсункой горелки.
Конструкция бака накопительного водонагревателя существенно отличается от электрического аналога наличием дымохода. Он состоит из стальной трубы, вертикально вваренной через весь бак. Сверху дымоход соединен с вытяжным колпаком. По нему осуществляется отвод продуктов сгорания на улицу.
Внутри дымохода вмонтирован рассекатель. Его пластины забирают тепло отводящихся газов и отдают воде. Получается двойной обогрев: от горелки и рассекателя.
Из-за разницы температур холодной воды и пламени горелки в дымоходе образуется конденсат. Для его сбора под горелкой установлено кольцо.

Работает газовый водонагреватель по аналогичному принципу, что и электрический бойлер. Отличие только в том, что электронный блок с термостатом управляют работой горелки. При понижении температуры на форсунку подается газ и происходит розжиг. Когда температура воды достигнет заданных параметров, происходит отключение горелки.

Газовые водонагреватели пользуются малым спросом из-за сложности установки. Потребуется составлять проект, а монтаж разрешен только специалистам газовой службы. Однако неоспоримым плюсом является экономия из-за более низкой цены на газ.

Из двух рассмотренных вариантов первое место отдают электрическим накопительным водонагревателям. Прибор можно самостоятельно установить в любом месте. Главное, обеспечить бесперебойную подачу холодной воды под давлением.

Представляем вашему вниманию статью об устройстве и принципе работы накопительного водонагревателя. В ней мы рассмотрим бойлер косвенного нагрева, его конструкцию и принцип работы.

ВАЖНО! Используйте электроприборы, соблюдая правила безопасности, указанные в заводской инструкции.

Устройство накопительного водонагревателя

Итак, рассмотрим устройство электроводонагревателя и бойлера косвенного нагрева. 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. Также вы можете посмотреть видео на нашем YouTube-канале , в котором подробно показано, как работает бойлер.

В следующей статье Вы узнаете о том, как подключить бойлер самостоятельно.

Читайте также: