Устройство бойлера для нагрева воды: Принцип работы и устройство накопительного водонагревателя (бойлера) электрического и газового со схемами

Содержание

как устроен бойлер и как работает

Решая проблему наличия горячей воды в дачном или частном доме либо в городской квартире, очень часто останавливаются на покупке бойлера. Чтобы подобрать подходящий вариант такой техники, следует понимать, как устроен бойлер и по какому принципу он функционирует.

Что такое бойлер?

Так называют разновидность водонагревателей накопительного типа. В бойлере непрерывно нагревается вода для обеспечения квартиры или частного дома. Для нагрева такой аппарат может использовать газ, электроэнергию либо другие виды топлива.

Устройство в зависимости от вида

Прямого нагрева

Энергоноситель, который поступает в такие аппараты, тратится лишь на нагрев воды внутри устройства. Это означает, что приборы такого типа сами производят тепло, которое нагревает воду. Они бывают газовыми, когда для нагрева используется газовая горелка, а также электрическими, то есть с нагревом от ТЭНа.

По своей конструкции такие бойлеры представляют собой емкость (бак с водой), вокруг которой имеется термоизоляция и внешний корпус с панелью управления. Помимо нагревательного элемента (горелки или ТЭНа) в таких приборах имеются анод из магния, терморегулятор, группа безопасности и патрубки (входной и выходной).

Косвенного нагрева

Такой тип бойлеров устанавливают в домах или квартирах с автономным водяным отоплением, предусматривающим наличие одноконтурного котла. Температура воды внутри бойлера с косвенным типом нагрева повышается не вследствие непосредственного воздействия источника энергии, а в результате теплообмена с отопительным контуром.

Конструкция бойлера этого типа включает корпус, внутрь которого помещен внутренний бак, отделенный от внешнего кожуха слоем термоизоляции. Вода из труб холодного водоснабжения поступает внутрь бака по входящему патрубку, а выводится после открывания крана горячей воды через трубу, расположенную в верхней части прибора.

Отдельно в аппарате имеется теплообменник, который в большинстве моделей представлен змеевиком. Он может быть равномерно расположенным внутри бака или находиться в нижней его части. Обе трубы такого теплообменника подсоединяются к отопительному котлу.

Теплоноситель из котла передвигается по теплообменнику, нагревая воду в баке посредством теплопередачи, а затем выводится через отдельный патрубок, возвращаясь к котлу. Такой теплообменник чаще всего один, но есть модели с несколькими теплообменниками, которые можно подключить не только к газовому котлу, но и к другому источнику.

Также существуют бойлеры косвенного нагрева без змеевика, конструкцию которых называют «бак в баке» из-за наличия внутри бака такого бойлера еще одного бака. Санитарная вода в таком приборе нагревается во внутреннем баке, а теплоноситель перемещается между стенками внутреннего бака и внешними стенками.

В некоторых моделях бойлеров данного типа может присутствовать патрубок рециркуляции. Обязательными элементами всех таких приборов являются магниевый анод и группа безопасности, а также термодатчик. В крупных бойлерах емкостью свыше 150 литров нередко предусматривается ревизионное окно.

Комбинированные

Такие бойлеры совмещают в себе два предыдущих типа нагревательных устройств. По своей конструкции они представлены аппаратами с косвенным нагревом, но отличаются дополнительной установкой ТЭНа, позволяющей использовать прибор, как накопительный электрический бойлер прямого нагрева. Это особенно востребовано для летнего периода, когда одноконтурный котел отключен.

Устройство в зависимости от типа энергии

Электрические

Такие бойлеры наиболее распространены и представлены в широком ассортименте. Для своей работы они используют электричество, поэтому основной деталью таких приборов является ТЭН. Именно эта деталь нагревает воду, набранную в бак аппарата. ТЭН может быть расположен непосредственно в воде либо быть помещенным в капсулу и не контактировать с водой напрямую (такой ТЭН называют «сухим»).

Рядом с ТЭНом присутствует термодатчик, контролирующий его работу через электромеханический или электронный термостат. Эти детали обеспечивают поддержание температуры воды внутри бака на нужном уровне. Как только вода немного остывает, термодатчик передает команду по электрической цепи на термостат, в результате чего ТЭН начинает нагревать воду.

Бак электрического бойлера с внешней стороны окружен слоем теплоизоляционного материала, а также декоративным корпусом из пластика или стали. Холодная вода попадает внутрь аппарата через патрубок, расположенный в нижней части бойлера. По мере нагрева жидкость поднимается в верхнюю часть прибора, откуда отбирается через выходной патрубок после включения крана с горячей водой.

Внутри большинства электрических бойлеров имеется магниевый анод. Из-за его более низкого электрического потенциала такой анод привлекает свободные ионы тех солей, которые растворены в водопроводной воде. В результате накипь откладывается на аноде вместо того, чтобы атаковать ТЭН и стенки бака. Со временем анод разрушается, поэтому при регулярном обслуживании электрического бойлера его заменяют новым.

На входе электрического бойлера обязательно монтируется группа безопасности с предохранительным клапаном. Его наличие важно для защиты бойлера от избыточного давления. Если давление внутри бака повышается, клапан сбрасывает его и тем самым препятствует повреждению прибора.

Подробнее, о бойлерах данного типа, смотрите в нижеследующем видео.

Газовые

Данный вид накопительных нагревателей не так распространен, как электрические бойлеры, из-за сложностей установки (нужно согласование, наличие дымоотвода, хорошей вентиляции, регистрации).

Работают такие нагревательные приборы на природном газе. В их конструкции выделяют водяной бак, входящую трубу подачи холодной воды и патрубок отвода горячей воды. Корпус аппарата достаточно толстый и отделен от водяного бака слоем теплоизоляции для длительного поддержания температуры нагретой воды.

Теплообмен в газовых бойлерах происходит через нижнюю стенку водяного бака, поскольку под ней находится камера сгорания с расположенной в ней газовой горелкой. Также тепло передается воде внутри бака от центрального канала, по которому продукты сгорания из камеры горелки выводятся к дымоходу.

Управление в таком бойлере происходит посредством температурного датчика и термостата. Эти элементы фиксируют температуру воды и при необходимости отключают подачу газа к горелке или включают ее. Также в газовых бойлерах есть группа безопасности, основной деталью которой выступает аварийный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы внутри аппарата на его стенках не откладывалась накипь, конструкция газового бойлера включает магниевый анод. Со временем он «съедается», поэтому требует замены.

УСТРОЙСТВО ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯ

Различие названий «водонагреватель» и «бойлер»

Представим, что у вас в доме отключили горячую воду. Что там представлять, — скажете вы, — такое было буквально на прошлой неделе! Да и вообще за последние полгода бойлер приходилось включать раз двадцать — то авария, то профилактика…

Кстати, почему вы говорите «бойлер», то есть в переводе с английского «кипятильник»? Ведь он не кипятит воду, а нагревает. Несмотря на расхождение значений, бытовое наименование «бойлер» так прочно закрепилось за водонагревателем, что потребитель часто не знает, в чем разница.

Поясняем: технически правильно называть бойлером паровой котел. Название это со временем расширило сферу применения: мы стали именовать бойлерами котлы отопительные, а вслед за тем — и водонагреватели, схожие с котлами своим устройством. И нас прекрасно понимают и продавцы, и сервисные специалисты. Однако не все водонагреватели можно назвать бойлерами. Это наименование нельзя применить к проточным водонагревателям. Потому что конструкция проточника не предполагает наличие бака-накопителя.

Какие бывают водонагреватели

Водонагреватели бывают проточные, косвенного нагрева и проточно-накопительные. Задача у них одна — нагреть холодную воду до заданной температуры, то есть компенсировать отсутствие горячей воды. А вот достигается этот результат различными способами.

Проточные водонагреватели, как видно из названия, греют протекающую через них воду. Для мгновенного нагрева они должны обладать очень большой мощностью: на проточниках устанавливаются ТЭНы от 8 до 36 кВт. Так что придется позаботиться о кабеле соответствующего сечения и отдельной линии от распределительного щитка. По размерам и по весу проточники весьма компактны.

Бойлер косвенного нагрева непосредственно не потребляет газ или электричество, а использует энергию отопительной системы. Соединенный с отопительным котлом, бойлер косвенного нагрева пропускает через теплообменник уже нагретую котлом воду. Это удобно и экономично в зимний период. Косвенный нагрев целесообразно применять при больших объемах бака — сотни и даже тысячи литров.

Проточно-накопительный водонагреватель — та самая привычная нам «бочка», которая спасает в период отсутствия горячей воды. Мы подходим к бойлеру, включаем его и ждем некоторое время — пока из крана не потечет желанная вода. Все кажется таким несложным. Но на самом ли деле водонагреватель устроен просто? Заглянем внутрь.

Как работает водонагреватель

Рассмотрим бойлер в разрезе. Основа всего устройства — это бак, емкость для накопления воды. Бак изготавливается из нержавеющей стали, изнутри он эмалируется, снаружи — уплотняется. Сверху все покрывает стальной корпус. Объем бака проточно-накопительного водонагревателя для бытовых нужд — от 10 л до 200 л.

В накопительном баке находится трубчатый нагревательный элемент, в обиходе именуемый ТЭНом. Он греет воду, поступающую в бак под давлением снизу. Патрубок отвода горячей воды забирает ее из верхней части бойлера. Граница между двумя объемами воды — холодной и горячей — называется зеркалом смешивания. Чем эта площадь меньше, тем быстрее вы получаете горячую воду.

От чего вообще зависит скорость нагрева? Во-первых, от объема и формы бака. Посмотрим на серию Atlantic Steatite Cube: модели объемом 30 л и 50 л за счет узкой формы имеют уменьшенное зеркало смешивания. Это позволяет получить на 30 % больше горячей воды по сравнению с моделями стандартного диаметра. Во-вторых, от мощности ТЭНа и количества нагревательных элементов. Существуют модели с двумя ТЭНами. Например, Atlantic Steatite Essential и Atlantic Steatite Wi-Fi имеют 2 бака и 2 ТЭНа. В чем преимущество? Весь объем воды делится на два и греется попеременно то одним, то другим ТЭНом.

Нагревание возможно двумя способами: «сухим» и «мокрым». Если ТЭН, подобно кипятильнику, непосредственно погружен в воду, его называют «мокрым». Водонагреватели с «мокрыми» медными ТЭНами недорогие, но и срок службы у них меньше — в сравнении с бойлерами, оснащенными «сухими» нагревателями. «Сухим» ТЭН называется потому, что он помещен в защитную колбу и не контактирует с водой. В этом случае бойлеры более долговечны, но и цена у них высокая.

Для скорости нагрева важно, под каким углом вода поступает в бойлер. Специалисты Atlantic сконструировали патрубок-рассекатель, который рассеивает холодную воду, — что способствует быстрому нагреву.

Нужная температура задается с помощью регулятора, который может находиться либо под крышкой, либо на корпусе. Последнее, конечно, удобнее. Но пусть вас не пугают бюджетные варианты с механическим терморегулятором «внутри». Надо всего лишь залезть под крышку и выставить температуру. Потом можно туда не заглядывать. «Внешнее» управление может быть механическим и электронным. И даже дистанционным — у модели Atlantic Steatite Wi-Fi.

Температура выставляется в диапазоне от 40 °С до 70 °С. Разница объясняется не только вкусовыми пристрастиями потребителей (кто-то любит душ горячий, кто-то — теплый), но и состоянием холодной воды в системе в разное время года. Ведь горячую воду из бойлера надо смешивать с холодной водой из крана. Процесс нагрева контролирует термостат — размыкающее и замыкающее электрическую цепь устройство. Вода нагрелась до определенного уровня — и ТЭН благодаря термостату отключается. Вода остыла — нагреватель снова включился. Термостаты бывают механические и электронные — которые следят за отклонением в 1 градус. Для сохранения тепла бак покрывают слоем изоляции из пенополиуретана.

Защита от коррозии


Казалось бы, там, где вода контактирует с металлами, неизбежно должна возникнуть коррозия. Однако авторитетные разработчики — список которых в Европе возглавляет компания Atlantic — делают все возможное для того, чтобы минимизировать это явление. Итак, рассмотрим средства антикоррозионной защиты Atlantic.

Внутри бака, возле ТЭНа, закреплен специальный стержень — магниевый анод. Его функция — «оттягивать» на себя разрушительные для металлического бака ионы. Магниевый анод со временем изнашивается, заменять его надо примерно раз в 2 года: все зависит от качества воды. В паре с ним работает система O’Pro, которая служит сопротивлением и предотвращает образование ржавчины — тем самым увеличивая срок службы магниевого анода, продлевая жизнь бака на 50 %. Пассивная электронная защита O’Pro работает при наличии заземления!

Металл при нагревании, безусловно, расширяется. Поэтому мало эмалировать бак — необходимо покрытие с особыми свойствами. «Фишка» Atlantic — суперэластичная эмаль с цирконием. Это покрытие практически не образует трещин. Эмалью с цирконием покрыты все поверхности и сварные швы бака.

Компания Atlantic использует надежный и эффективный способ бесконтактного нагрева воды — «сухой» стеатитовый ТЭН, защищенный стальной эмалированной колбой.

Благодаря стеатитовой технологии, высококачественной эмали, большому магниевому аноду и системе O’Pro водонагреватели Atlantic служат долгие годы. Но не без участия потребителя! Вызывая сервисного специалиста и проводя регулярное техобслуживание, вы продлеваете срок службы бойлера и экономите свои средства.

Водогрейные котлы и нагреватели — Интернет-магазин Zojirushi

Как часто вы кипятите воду для напитков или еды? Если это происходит чаще, чем несколько раз в день, вы заслуживаете бойлер Zojirushi. Водонагреватель – это прибор, который кипятит воду и поддерживает ее в горячем состоянии. В отличие от электрического чайника, его главная функция — поддерживать температуру воды при различных температурах, поэтому горячая вода всегда будет у вас под рукой, когда вы захотите выпить чашку чая, быстрорастворимую еду или даже для кулинарных целей.

Очистить все

8 товаров

Как вы используете бойлер Zojirushi?

Все, что вам нужно сделать, это заполнить резервуар водой и включить его! Выберите нужную температуру. Устройство автоматически вскипятит воду, и как только она достигнет заданной температуры, бойлер будет поддерживать воду при этой температуре до тех пор, пока он подключен к сети.

1 / из 3

Как работает бойлер Zojirushi?

Все водогрейные бойлеры Zojirushi контролируются MICOM или микрокомпьютером для постоянной регулировки нагревателя для поддержания температуры воды. Гибридные модели VE или Vacuum-Electric используют вакуумный рукав с двойными стенками из нержавеющей стали вокруг резервуара для воды, чтобы уменьшить потери тепла и сохранить тепло.

Чем уникален водогрейный котел?

Водонагреватели уникальны тем, что они не предназначены для быстрого закипания, как электрический чайник, но они будут поддерживать температуру воды до нужной вам температуры. Это делает его идеальным для заваривания чая в течение дня, поэтому вам не нужно держать кипяток каждый раз, когда вы хотите выпить. Они также облегчают дозирование, так как для дозирования не нужно поднимать.

1 / из 3

При какой температуре заваривать чай?

Не всякая горячая вода одинакова, особенно при заваривании чая. Важно заваривать чай при правильной температуре, чтобы получить максимальный вкус или аромат без некоторых нежелательных элементов. Смотрите наше руководство ниже.

1 / из 8

Как еще можно использовать бойлер Zojirushi?

Горячую воду можно использовать не только для заваривания чая. Подумайте о том, сколько раз вы используете горячую воду в течение дня, и как удобно было бы иметь горячую воду наготове без кипячения каждый раз.

1 / из 4

Посмотрите, что еще вы можете сделать

Что идет в комплекте с моим бойлером?

Все бойлеры Zojirushi поставляются со съемным шнуром питания и сетчатым фильтром.

Для удаления накипи рекомендуется использовать средство Zojirushi Citric Acid Cleaner CD-K03E (продается отдельно).

Рецепт Вдохновения

Посмотреть другие рецепты

1 / из 3

Посмотреть больше рецептов

Газовые комбинированные котлы для горячей воды и отопления помещений

Уже более 80 лет компания A. O. Smith является лидером в области водяного отопления, заложив традицию инноваций, которая продолжается и по сей день. A. O. Smith предлагает энергоэффективные решения для нагрева воды, в том числе комбинированные бойлерные водонагреватели, которые также обеспечивают отопление помещений.

Посмотреть все комбинированные котлы Ресурсы подрядчика

Преимущества комбинированных бойлерных водонагревателей

  • Универсальное устройство для воды и отопления помещений

    Наша высокая эффективность 95% АФУЭ Комбинированные котлы могут заменить как водонагреватель, так и обогреватель в вашем доме, чтобы сэкономить место, повысить производительность и помочь вам сэкономить деньги на эксплуатационных расходах.

  • Надежное снабжение горячей водой

    Комбинированный котел ProLine ® XE обеспечивает лучшую в отрасли непрерывную подачу горячей воды благодаря своей высокоэффективной конструкции.

  • Превосходная эффективность обогрева помещений

    Комбинированный котел ProLine

    ® XE обеспечивает до 74 % большую теплопроизводительность по сравнению с другими комбинированными котлами.

  • Экономия места

    Простые в установке и обслуживании комбинированные котлы имеют компактные размеры и настенную конструкцию, что освобождает место в вашем доме.

  • Денежные сбережения

    Комбинированные котлы A. O. Smith имеют 95% AFUE (Годовая эффективность использования топлива) и ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЗВЕЗДА 9Сертификация 0123 ® , которая поможет вам сэкономить деньги на счетах за электроэнергию.

  • Простая установка

    Варианты прямой вентиляции до 100 футов обеспечивают гибкость и простоту установки.

Подробный обзор

Что такое комбинированный котел?

Комбинированные, или комбинированные, котлы обеспечивают высокоэффективное отопление помещений и горячее водоснабжение (ГВС) при компактных размерах, которые просты в установке и обслуживании. При открытии крана горячей воды поступающая вода проходит через теплообменник. Нагретая котловая вода, подаваемая из жаротрубного теплообменника, в первую очередь нагревает воду для бытовых нужд до заданной температуры. Когда требуется обогрев помещения, переключающий клапан направляет нагретую котловую воду во внешний контур отопления помещения.

remove_circle_outline Каковы основные преимущества комбинированного котла?

Комбинированные котлы сочетают в себе отопление помещений и горячее водоснабжение в одном высокоэффективном устройстве, обеспечивая экономию места. Комбинированный котел ProLine ® XE может похвастаться лучшей в отрасли подачей горячей воды и до 74 % большей мощностью обогрева помещения по сравнению с другими комбинированными котлами, гарантируя, что вы всегда будете чувствовать себя комфортно. Они также просты в установке и эксплуатации.

add_circle_outline В чем разница между комбинированным котлом и традиционным котлом?

Хотя оба они могут обогревать ваш дом и обеспечивать горячей водой, между ними есть ключевые отличия. Традиционные котлы предназначены в основном для отопления помещений. Горячая вода из котла циркулирует через радиаторы или систему водяного отопления для обогрева окружающего воздуха. Традиционная котловая вода также может использоваться для горячего водоснабжения, направляя воду через отдельный встроенный водонагреватель, прежде чем направлять ее к приспособлению, такому как смеситель или душ.

Некоторые традиционные бойлеры совместимы с питьевой водой, но другие требуют дополнительной обработки воды. Комбинированные котлы предназначены для обогрева помещений и воды с помощью одного прибора. Как и проточный водонагреватель, комбинированный котел обеспечивает горячую воду по требованию. Он также может плавно переключаться между нагревом воды и обогревом помещений, чтобы обеспечить наилучшие впечатления.

add_circle_outline Экономит ли комбинированный котел деньги?

Комбинированные котлы высокоэффективны как для отопления помещений, так и для нагрева воды, и они могут способствовать снижению затрат на электроэнергию в вашем доме.

add_circle_outline Энергоэффективны ли комбинированные котлы?

Да! Они сертифицированы ENERGY STAR ® и имеют рейтинг AFUE 95%. Поскольку комбинированные котлы обеспечивают как пространство, так и нагрев воды, это все равно, что иметь два высокоэффективных прибора в одном. Пролайн ® XE Комбинированный котел также имеет модулирующую систему сгорания с динамическим диапазоном 10:1 для обеспечения высокой эффективности работы даже при снижении потребности в отоплении.

Рекомендуемые комбинированные бойлерные водонагреватели

  • АКБ-199С-Н

    ProLine
    ® XE Высокоэффективный комбинированный котел на природном газе со сверхнизким уровнем выбросов NOx 199 999 БТЕ
    • Обеспечивает достаточное количество горячей воды для бытового потребления для стандартной ванны на 2-1/2, дома или квартиры на одну семью с производительностью 4,8 галлона в минуту
    • Обеспечивает высокоэффективное отопление помещений и горячее водоснабжение при компактных размерах и простой установке
    • ENERGY STAR ® сертифицирован с рейтингом AFUE (годовая эффективность использования топлива) 95%
    • Разработан специально для регионов с низким уровнем высоты ниже 4500 футов
  • АКБ-150С-Н

    Пролайн
    ® XE Высокоэффективный комбинированный котел на природном газе со сверхнизким уровнем выбросов NOx 150 000 БТЕ
    • Обеспечивает высокоэффективное отопление помещений и горячее водоснабжение при компактных размерах и простой установке
    • ENERGY STAR ® сертифицирован с рейтингом AFUE (годовая эффективность использования топлива) 95%
    • Разработан специально для регионов с низким уровнем высоты ниже 4500 футов
  • АКБ-110Х-Н

    ProLine
    ® XE Высокоэффективный высотный комбинированный котел со сверхнизким выбросом NOx и мощностью 110 000 БТЕ на природном газе
    • Обеспечивает высокоэффективное отопление помещений и горячее водоснабжение при компактных размерах и простой установке
    • ENERGY STAR ® сертифицирован с рейтингом AFUE (годовая эффективность использования топлива) 95%
    • Разработан специально для высокогорных регионов на высоте от 3000 до 9600 футов

Просмотреть все комбинированные котлы

Запросите предложение


у местного специалиста

Водонагреватели A. O. Smith профессионально устанавливаются местными независимыми подрядчиками.

НАЙТИ МЕСТНОГО УСТАНОВЩИКА

Не знаете, какой водонагреватель вам подходит?

Воспользуйтесь нашим инструментом выбора продукта, чтобы выбрать правильную модель для вашего дома.

Помогите мне выбрать

Дополнительные показания

  • Газовые водонагреватели требуют вентиляции при установке. Узнайте больше о том, как выбрать правильный тип вентиляции для вашего дома.

    Узнайте о конфигурациях вентиляционных отверстий keyboard_arrow_right
  • Подумайте, какой размер водонагревателя лучше всего подходит для ваших нужд. Просмотрите факторы, которые вам необходимо взвесить, прежде чем принимать решение.

    Узнайте, почему размер водонагревателя имеет значение keyboard_arrow_right
  • Как качество вашей воды может повлиять на ваш водонагреватель? Получите советы и дополнительную информацию о жесткости воды, почему это важно и как решить эту проблему.

    Узнайте, как качество воды влияет на водонагреватели keyboard_arrow_right
  • Откройте для себя инновационные конструктивные особенности, которые инженеры A. O. Smith используют, чтобы ваш водонагреватель оставался функциональным и безопасным для повседневного использования.

    Узнайте о функциях безопасности водонагревателя keyboard_arrow_right

Ресурсы подрядчика

  • Руководство по установке

    Загрузите нашу инструкцию по установке комбинированного водонагревателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *