Принцип работы электрического бойлера

Подключение водонагревателя

Краткий алгоритм подключения бойлера в работу выглядит следующим образом:

1. Монтаж водонагревателя на стенной поверхности или на полу.
2. Подвод к нему водопроводных труб (подача холодной и отвод горячей воды).
3. Монтаж всех необходимых элементов и врезка.
4. Подключение бойлера к сети электроснабжения.
5. Тестирование. Для выпуска воздуха из бака сначала открывают кран горячей воды. Потом открывают подачу холодной воды и внимательно осматривают все стыки на предмет протекания. Если протечек не обнаружено, бак полностью заполняют водой.
6. Остается включить бойлер в работу и проверить его на нагрев воды.

Схема подключения бойлера

Механизм работы бойлера

Установка водонагревателя накопительного (бойлер).

Стоит упомянуть и еще о трех разновидностях электрических бойлеров. По типу конструкции они делятся на вертикальные, горизонтальные и универсальные. Разница не только в расположении емкости, но и в особенностях ее функционирования.

В вертикальном устройстве трубки подачи горячей и отбора холодной воды расположены особым образом. Трубка для забора холодной воды из системы водоснабжения располагается внизу бойлера. Она снабжена рассекателем, благодаря которому вода распределяется по всему объему бака. Горячая вода вследствие изменения плотности поднимается в верхнюю часть бойлера, где через трубку подачи она поступает потребителю. Горячая вода не перемешивается с холодной. Это позволяет беспрерывно пользоваться благом цивилизации при одновременном доборе бойлером холодной воды и ее подогреве. Эта особенность не позволит бойлер вертикального типа эксплуатировать в горизонтальном положении. Это возможно, но производительность такого агрегата будет вполовину ниже.

Необходимая температура воды (обычно она варьируется в диапазоне 30-85 градусов) устанавливается с помощью термостата. Он соединен с тэном, что позволяет ему при перегреве воды автоматически отключать тэн. Термостат срабатывает и тогда, когда температура воды начинает падать. Если это происходит более чем на 3 градуса, термостат включает тэн, и температура воды доводится до заданной.

Здесь самое время упомянуть о теплоизоляции водонагревателя: она играет ключевую роль в сохранении температуры воды долгое время и позволяет экономить энергетические ресурсы. Именно теплоизоляция дает право бойлеру называться «подогреваемым термосом»: без активной работы он способен сохранять температуру жидкости с потерей лишь около 8 градусов в сутки.

Электрический бойлер, таким образом, в любое время суток способен обеспечить семью горячей водой. Процесс ее нагрева происходит автоматически.

В автоматическом режиме происходит в бойлере и спуск давления. Принцип таков: здесь работает клапан, расположенный в трубке подачи воды. Когда разница давления внутри бака и в системе подачи воды максимальна, клапан открывается и разница минимизируется. Кроме того, этот клапан позволит системе слить воду из бака, если произойдет отключение холодной воды.

Таким образом, коротко принцип работы электрического водонагревателя вертикального типа можно описать так: емкость заполняется холодной водой, после регулировки термостата аппарат подогревает ее до нужной температуры. По мере расходования воды прибор добирает жидкость из системы водоотведения и снова подогревает ее до необходимой температуры.

Использование горизонтального бойлера оправдано в случае нехватки пространства. Работает такой прибор немного по-другому. Дело в том, что из-за особенностей конструкции принцип несмешения холодной и горячей воды реализоваться не может. Температуру поступающей воды придется постоянно регулировать смесителем, что не всегда удобно.

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.

6 Объем бака

Важный параметр конструкции бойлера — объем бака для воды. Бытовые модели имеют емкость от 5 до 150 литров. Загородный дом позволяет без затруднений использовать довольно габаритные устройства. В ванных комнатах многоквартирных домов площадь часто ограничена

Поэтому выбору оптимального объема бака следует уделить особое внимание

Обычно средние и компактные модели бойлеров вполне способны удовлетворить большинство потребностей в личной гигиене, стирке и уборке дома. Выбор объема бака на основе визуального осмотра не обладает достаточной точностью. Современные дизайнерские решения дали возможность выглядеть компактно даже бакам существенной вместимости.

Для правильного выбора модели стоит произвести расчет расхода воды и учесть индивидуальные особенности ее потребления. Упростить эту задачу поможет следующий алгоритм:

1. 1. Сначала необходимо определить теоретический расход. Практика показывает, что средний расход воды в смесителе составляет от трех до шести литров в минуту. Примерно половина этого объема приходится на воду из бака. Если бойлер будет обслуживать несколько точек водозабора, нужно суммировать расходы.
2. 2. Далее стоит определить время использования смесителей у раковины и душа. Расчет можно упростить, если использовать средние значения. Чаще всего за однократный сеанс приема душа может быть израсходовано от десяти до сорока литров воды. Половина этого объема принимается за расход горячей воды. Для получения более точных результатов рекомендуется включить душ с желаемым напором на необходимое время. С помощью емкости известного объема можно определить фактический расход воды. Емкость бака можно принять равной половине измеренного расхода.
3. 3. Полученные значения желательно откорректировать в соответствии с индивидуальными привычками пользования горячей водой. Необходимый объем бака возрастает пропорционально количеству человек, желающих принять душ без ожидания нагрева свежей порции водопроводной воды. Отсутствие посудомоечной машины увеличивает расход воды на кухне. Наибольший расход наблюдается в утренние и вечерние часы.

Не следует забывать и о мощности нагрева. Если потребность в горячей воде велика, а площадь помещения не позволяет использовать бак большого объема, имеет смысл приобретать водонагреватель увеличенной мощности. Это позволит в максимально короткий срок провести нагрев холодной воды до требуемой температуры.

Особенности подключения водонагревателя накопительного типа

Для самостоятельной установки водонагревателя накопительного типа необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

Схема подключения накопительного водонагревателя к водоснабжению.

• водонагреватель;
• гибкие шланги подводки;
• шаровые краны;
• трубы;
• силиконовая трубочка;
• перфоратор;
• молоток;
• разводной ключ.

Устройство накопительных водонагревательных приборов подразумевает подведение к нему электричества от щитка. При этом нельзя допускать, чтобы к этой же линии были подключены другие приборы.

Что касается автоматического выключателя, то такой водонагреватель отлично работает, если сила его тока будет не более 16 А.

Для защиты людей от электротравмы в электрическую цепь встраивают устройство защитного отключения (УЗО) на 30 мА. Но чтобы избежать накапливания большого количества автоматики в щитовой, достаточно установить дифференциальный автоматический выключатель.

Если планируется установка водонагревателя большой емкостью, с целью экономии электроэнергии нужно установить счетчик с двойным тарифом.

Бойлер, оборудованный программным обеспечением, позволяет производить нагрев воды в часы низкого тарифа. Например, если нагреть воду ночью, утром она еще будет горячая, а в дневное время достаточно будет подогреть по мере расхода.

Правила эксплуатации водонагревателя

Поскольку электрические водонагревающие устройства распространены гораздо шире, мы рассмотрим именно их более подробно. Понятно, что любое оборудование нуждается в бережном отношении. Не исключение и накопительные водонагреватели. Принцип работы этого устройства таков, что не стоит заставлять его работать постоянно на полную мощность. Это может привести к достаточно быстрому выходу из строя ТЭНов, либо срабатывании защитного реле, для включения которого придется вызывать мастера. Оптимальная достаточная температура – это 60 градусов. Для ее достижения нужно пользоваться всеми ТЭНами. Это не сильно повышает расход электроэнергии, зато делает их износ более равномерным.

Большинство моделей отключаются автоматически при нагреве до 85%, а включение произойдет только после ее некоторого остывания, если не сработает защита. По ночам действует льготный тариф на пользование электроэнергией, что позволяет экономить средства при оптимальном выборе режима нагрева. Ведь днем прибор можно отключать. Все равно вода в нем не остынет до самого вечера. Осуществляемый в ночное время нагрев воды будет стоить уже в два раза дешевле. Некоторые современные модели уже снабжены функцией экономичного нагрева. Ее суть в том, что вода греется ночью, а днем только происходит поддержание ее температуры на минимально допустимом уровне – т.е. 55 градусов.

Схема подключения накопительного водонагревателя к внутриквартирному водопроводу

Чтобы работа прибора была полностью безопасной, необходимо несколько простых элементов: во-первых, обычное заземление. Во-вторых, защитный редуктор, который нужен для компенсации повышенного давления в водопроводной сети. В-третьих, предохранительный клапан, защищающий водонагреватель от слишком высокого давления внутри. Он при необходимости просто сливает воду. В-четвертых, обратный клапан, блокирующий выход воды из бака если ее подача вдруг прекращается – это нужно для того, чтобы не вышли из строя ТЭНы. Три последних перечисленных элемента называются производителем «группой безопасности» и они не обязательно идут в комплекте с основным устройством. Часто их нужно приобретать отдельно. Бывает, что некоторые производители собирают все три компонента в один блок, что позволяет осуществлять более удобный монтаж. Скорость нагрева воды в устройстве напрямую зависит от мощности самого прибора, как и уровень потребления электрической энергии.

Как выбрать накопительный водонагреватель в зависимости от количества членов семьи

Если вы используете воду из накопительного водонагревателя, то учтите следующие важные моменты:

Если вода в баке застаивается, для пищи ее использовать ни в коем случае нельзя

Это особенно опасно, когда температуры воды падала до такого уровня, когда в ней могли зародиться и начать размножение различные болезнетворные бактерии.
Если ваше накопительное водонагревательное устройство установлено за городом, и вы используете обычную воду из скважины, то хотя бы раз в месяц, нужно нагревать воду до максимальной температуры в целях дезинфекции и профилактики.
Очень важно состояние внутренней поверхности бака. При наличии достаточных финансов лучше выбрать модель, имеющую специальное покрытие, например, из стеклофарфора

Оно обеспечит чистоту воды в баке, независимо от времени ее нахождения там.
Если вы на долго уезжаете, и водонагреватель накопительного типа какое-то время не будет эксплуатироваться, воду обязательно надо слить. Тем более это важно, если вы уезжаете на всю зиму. Ведь замерзание воды внутри бака ни к чему хорошему не приведет. Это просто выведет прибор из строя полностью и ремонту он уже подлежать не будет.

Виды электрических бойлеров

Бойлеры бывают накопительные и проточные. Они отличаются по устройству и принципу работы.

Накопительный. Он стоит от 4000 Р. Это бак с водой, внутри которого находится трубчатый нагревательный элемент (ТЭН). Холодная вода поступает из домового стояка.

Накопительный бойлер не умеет нагревать воду мгновенно. Нужно ждать, пока поступившая холодная вода нагреется до нужной температуры. Время нагрева зависит от мощности ТЭНа, объема бака и температуры холодной воды на входе.

Проточный. Такой бойлер не накапливает воду внутри бака, а сразу греет ее. В отличие от накопительного проточный бойлер занимает меньше места, но во время работы потребляет больше электричества.

Стоят проточные бойлеры от 2000 Р.

Мы пользуемся накопительным бойлером «Аристон» объемом 80 литров. Для ежедневного приема душа его хватает. В 2012 году он стоил 4000 Р А такие проточные бойлеры ставят обычно на кухонную мойку. Открывая смеситель, сразу получаешь горячую воду, температуру которой можно настроить с помощью терморегулятора. Стоят такие нагреватели от 1500 Р

О проточных нагревателях воды

В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.

Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:

• газовые колонки;
• проточные электронагреватели.

Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:

Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени

Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей

Достоинства и недостатки

Сегодня многие пользователи, опробовав накопительные водонагреватели, склоняются к приобретению проточного варианта — это намного экономит площадь помещения, так как они все довольно компактного размера, и сокращает время нагревания во много раз.

Приведем преимущества по пунктам.

1. Простая эксплуатация — включил, умылся или помыл посуду и выключил.
2. Обеспечивают неограниченным объемом горячей воды на любые нужды — на ожидание нагрева уйдет не более 2 минут.
3. Не требуется периодического обслуживания специалистами.
4. Компактный размер, позволяющий установку изделия даже под раковиной в ванной комнате, чтобы не нарушать установившийся интерьер.
5. Когда большой объем горячей воды не требуется, такие устройства становятся достаточно экономичными (по сравнению с накопительным вариантом).
6. Их изначальная цена ниже, чем у накопительных водонагревателей.
7. Вода при нагреве не теряет качеств, потому что расходуется сразу. Возможность размножения вредоносных бактерий отсутствует — при желании ее даже можно пить.

• такого вида изделия нагревают воду не выше 40 0C;
• при большой мощности изделия расход электроэнергии увеличивается;
• когда требуется большое количество воды, то устройство работает продолжительное время и электросчетчик накрутит приличный расход;
• такого вида изделия предъявляют особые требования к домашней электрической сети — напряжение всегда должно быть величиной постоянной;
• проточные водонагреватели обеспечивают только одну точку водозабора.

Вывод из всего простой: водонагреватели вышеописанного типа удобны для семьи из двух человек, когда потребность в горячей воде минимальная, в другом случае лучше всего поставить бойлер накопительного типа с большим объемом, удовлетворяющим все хозяйственные нужды.

Как устроен накопительный водонагреватель

Если источником тепла служит газовый, твердотопливный, электрический или другой котел, а также солнечный коллектор, тепловой насос и тому подобное, используют водонагреватель с трубчатым теплообменником внутри. По трубчатому теплообменнику движется теплоноситель, в основном это тоже вода. Теплоноситель отдает тепло нагреваемой воде, охлаждается и выводится из бака на нагрев.

Бак представляет собой емкость, достаточно прочную для того, чтобы выдержать давление находящейся в нем нагреваемой воды. Также обычно бак защищают разными способами от коррозии, если он произведен из стального листа. С целью экономии тепла баки накопительных водонагревателей делают максимально теплоизолируемыми.

Блок управления и контроля предоставляет собой набор датчиков и приборов, позволяющих выбирать и контролировать температуру нагреваемой воды, температуру подаваемого теплоносителя, а также расход холодной и горячей воды. С помощью специальных приборов контролируется наполненность бака водой. Если бак пустой или наполнен недостаточно, работа водонагревателя прекращается.

Оптимальный рабочий режим электрического бойлера

Выставлять температурный режим до минимально допустимого крайне не рекомендуется по следующим причинам:

• Снижение КПД водонагревательного оборудования;
• Температура жидкости 30-40⁰ С – идеальная среда для образования, размножения бактерий, плесневого грибка, которые непременно попадают в воду;
• Увеличивается скорость образования накипи.

Данные приборы часто оснащаются опцией экономного режима, обозначенного буквой Е. Данный режим работы означает нагрев жидкости внутри емкостного резервуара до температуры +55⁰ С, что позволяет продлить срок использования до технического обслуживания. То есть при данном температурном режиме медленнее всего образуется накипь, соответственно реже приходится проводить очистку ТЭНа. К экономии электроэнергии это не относится.

Газовый бойлер

Несомненным преимуществом газовых бойлеров является то, что горячая вода в кран после его включения начинает поступать практически сразу же после его включения. Вам не придется ждать.

газовый бойлер

Как работает газовый проточный бойлер

Все основные элементы газового проточного бойлера смонтированы внутри прочного металлического корпуса. Вода, поступающая из магистрали водоснабжения проходит в теплообменник, под которым расположена газовая горелка. Устройство довольно простое с первого взгляда, но для того, чтобы газовый нагреватель работал без аварий – вся система должна быть оборудована довольно сложными автоматическими устройствами.

Непосредственно после того, как вы открываете кран с горячей водой – в автоматике бойлера открывается клапан, который открывает подачу газа. В хороших моделях поджиг поступающего газа производится автоматически, а в более скромных вам для этого придется нажать специальную кнопку.

От сжигания природного газа образуются продукты сгорания, которые удаляются через дымоход. Существуют варианты газовых бойлеров с закрытыми камерами сгоряния, в которых продукты сгорания удаляются через металлический коаксиальный рукав.

подключение газового бойлера

Как правило газовые нагреватели монтируются в домах, подключенных к магистральным системам газоснабжения. Они безусловно лидируют по соотношению цена-качество при таких условиях. Газовые проточные бойлер имеют довольно скромные размеры. Невысокая стоимость расходуемого для нагрева воды газа позволяет их назвать удачным экономным вариантом. Так, стоимость нагрева воды в таком устройстве примерно в три раза ниже, чем в его электрическом аналоге. Видимо вследствии этого, а также из-за необходимости снабжения таких устройств надежной автоматикой – стоимость самой газовой колонки выше, чем у электрического бойлера.

Газовый проточный бойлер, рекомендованный для установки в квартиру может подавать в кран до 17 литров горячей воды в минуту.

Как выбрать газовый проточный бойлер

Первой характеристикой, которую вам необходимо оценить при выборе такого устройства является его мощность. Как правило, производители делят газовые нагреватели по количеству литров воды, которое устройство способно нагреть в минуту.

Поэтому необходимо трезво оценить возможный расход горячей воды в вашей квартире, особенно, если в ней имеется несколько ванных комнат. При малой производительности одновременное утреннее умывание получится несколько некомфортным. Обычно, температура подаваемой в кран воды регулируется в современном газовом бойлере при помощи термостата.

При этом система может автоматически повышать мощность при повышении числа точек потребления. Так, если вы нежитесь в душе, то при включении горячего крана на кухне – система автоматически увеличит огонь горелки и объем нагреваемой воды.

Важно выбрать и тип поджига огня в вашем газовом бойлере. Если раньше для розжига горелки приходилось применять немалую ловкость рук, оперируя краном и спичками, то сейчас бойлеры, оснащенные системой пьезорозжига позволяют поджечь огонь под горелкой простым нажатием кнопки

Существуют и системы а автоматическим розжигом, включающимся от потока воды. Но при длительном отсутствии такую систему во избежание неприятностей лучше отключать. Хотя совсем уж качественные устройства оснащены многоступенчатой системой защиты, которая отключит газ при любой аварийной ситуации, например при чрезмерном нагреве или угасании огня, резком снижении давления газа или остановке водяного потока.

Система с «умным» электронным зажиганием может работать и от встроенных батареек, также такая колонка позволяет существенно экономить расход газа, уменьшая его на 15 процентов. Система розжига HydroPower вообще не имеет электрического питания – пьезорозжиг в ней питается от небольшой водяной турбинки, которая начинает вырабатывать ток от поступления на нее потока воды.

Как установить газовый проточный бойлер

В связи с тем, что газовые колонки относятся к объектам повышенной опасности – к ним предъявляются особые требования при установке. При этом они включают в себя не только требования к оборудованию, но и требованию к помещению, в котором устанавливается устройство. Сам монтаж газового бойлера обычно поручается специализированной компании. В ходе установке к устройству подводят газовую трубу, трубопроводы подачи холодной и отбора горячей воды и в ряде случаев – кабель электрического питания.

Виды и типы водонагревателей

Прежде всего, установки для подогрева воды различаются по типу потребляемого ресурса. Например, существуют дровяные, газовые водонагреватели и даже устройства, использующие солнечную энергию.

Все эти виды бойлеров встречаются редко и используются больше в частных домах. Намного более распространенными являются электрические водонагреватели. Ими можно пользоваться как на дачах, так и в квартирах. По способу нагрева их делят на два вида:

• проточный водонагреватель;
• накопительный водонагреватель.

Друг от друга эти две разновидности отличаются ценой, размерами и принципом работы. Накопительный бойлер работает по принципу термоса. То есть, вода в нем нагревается, затем подача тепла уменьшается до минимального уровня, достаточного, чтобы поддерживать нужную температуру жидкости.

В данном видео рассмотрим виды водонагревателей:

Накопительные газовые бойлеры

По принципу работы и строению они напоминают электрические типы водонагревателей. Наружный металлический корпус, внутренний бак также имеет защитное покрытие, только в качестве источника энергии выступает газовая горелка. Такое оборудование предусматривает работу на сжиженном или магистральном газе, в том числе и на слабом потоке, не требует подключения к электрической сети.

Стоит отметить, что этот вид пользуется меньшей популярностью, чем его электрический конкурент. Это обусловлено большой ценой, большим габаритам и возможностью установки не во всех домах. Но, по утверждению специалистов, высокая цена такого оборудования окупится во время его эксплуатации, поскольку газ, как источник энергии, значительно экономнее электричества.

В зависимости от особенностей строения такое оборудование подразделяется на два вида:

• с закрытой камерой сгорания;
• с открытой камерой сгорания.

Так же как и электрические бойлеры, они могут быть:

• настенными — объемом от 10 до 100 литров (например, модели Ariston серии SGA);
• напольными — от 120 и более литров (как модели Ariston серии NHRE).

Газовая конструкция также предусматривает систему управления с выбором температурного режима, оснащена терморегулятором для поддержания необходимой температуры, показывает, сколько горячей воды осталось в резервуаре. Такое оборудование должно быть обязательно оснащено системой безопасности.

Основные характеристики

Основными техническими характеристиками бойлера являются:

1. Материал изготовления корпуса (эмаль, нержавеющая сталь, пластик).
2. Тип размещения (настенный, напольный, вертикальный, горизонтальный).
3. Номинальное напряжение электрической сети (220 или 380 В).

4. Давление воды (особенно актуально для проточных водонагревателей). При небольшом напоре в водопроводе может испортиться нагревательный элемент

5. Объем бака.
6. Вес.
7. Габаритные размеры (глубина, ширина, высота).
8. Максимальная мощность.
9. Наличие регулятора температуры воды, магниевого анода.
10. Толщина и материал слоя теплоизоляции (самый высокоэффективный – пенополиуретан).
11. Тепловые потери (напрямую зависят от слоя теплоизоляции, чем он толще, тем меньше потери и экономичнее водонагреватель).
12. Тип управления (гидравлическое, электронное, наличие ЖК-дисплея).