Отопление своими руками: все о самостоятельном расчете, выборе и монтаже принцип работы бойлера: электрические накопительные и другие варианты, элементы, видео и фото

В чем выгода применения

Использование в связке двухконтурного бойлера сопровождается несколькими положительными моментами:

уменьшение затрат на оплату электроэнергии. Основную тепловую нагрузку здесь создает медный змеевик;
снижение интенсивности потребления котлом отопления дров, газа, угля и других видов топлива. После того, как оно выгорит, теплоноситель поглощает энергию, накопленную водой в бойлере, поэтому батареи какое-то время еще будут продуцировать тепло;
выравнивание температуры среды в отопительной системе. Избыток тепла, возникающий на начальной стадии горения, снимается водой, находящейся в бойлере;
горячее водоснабжение не будет полностью зависеть от электросети. В случае возникновения перебоев задействуется контур косвенного нагрева.

Оборудование способствует усилению энергической эффективности схемы горячего водоснабжения, притом положительно сказывается на рационализации эксплуатации отопительного котла. Сочетание функций теплоаккумулятора и водонагревателя позволяет без остатка использовать потенциал инженерных сетей.

Бойлеры для воды: как устроены накопительные водонагреватели

Самые первые водонагреватели были изобретены много столетий назад, и тогда для подогрева воды использовали пар. Сегодня же вода в емкости нагревается за счет работы наружного или внешнего нагревателя. Наиболее популярное решение на сегодняшний день – купить бойлер для горячей воды с ТЭНом, способный в любое время суток обеспечить бесперебойную подачу воды.

Схема устройства бойлера для горячей воды

Подобрать подходящее устройство несложно, если принять во внимание все имеющиеся данные и условия, к которым предстоит провести подключение. Самостоятельно подобрать лучшую модель может каждый, предварительно хотя бы вкратце ознакомившись с основными принципами работы и параметрами различных приборов

Первое, с чем необходимо определиться при выборе бойлера – какой объем жидкости вам будет необходим на протяжении одних суток. Это зависит от того, для каких целей будет использоваться подогретая вода, а также, сколько человек проживает в доме.

Принцип работы этого устройства довольно прост и заключается в том, что теплая жидкость не смешивается с холодной в баке, а постепенно вытесняется холодной к точке забора. В это время поступившая в емкость холодная вода подогревается в результате контакта с нагревательным элементом. При этом в процессе подачи воды, горячая обязательно разбавляется холодной в соотношении 1:2, что позволяет существенно увеличить полезный объем воды.

Современные модели бойлеров имеют простую систему управления, позволяя регулировать температуру нагревания воды

Говоря об основных составляющих элементах бойлера для горячей воды, стоит выделить:

накопительный бак, объемом от 30 до 150 литров;
внешняя часть корпуса, которая предотвращает наружные повреждения конструкции;
ТЭН – стальной нагревательный элемент, который состоит из трубки или нихромовой спирали и перерабатывает в тепловую энергию полученную электрическую;
термостат – прибор, который отвечает за регулировку температуры воды и поддержание определенного температурного режима внутри бака;
магниевый анод – элемент, предотвращающий появление коррозии на внутренних стенках емкости. Он «заклеивает» все мелкие повреждения и трещинки на поверхности стенок.

В такой системе каждый из элементов выполняет свою важную роль и от того, насколько высоким будет качество каждой из этих частей, зависит срок службы бойлера

Поэтому, размышляя, как выбрать электрический бойлер для воды, стоит обращать внимание на каждый материал и элемент, который был использован в конкретном устройстве

Объём бака бойлера зависит от количества человек проживающих в доме и необходимого количества горячей воды в сутки

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 75оС.
Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85оС.
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:

Мокрый ТЭН состоит из спирали, герметично запаянной внутри медной трубки. В качестве наполнителя используют кварцевый песок. Он играет роль изолятора и предотвращает прикасание спирали к внутренним стенкам медной трубки. Достоинство мокрого ТЭНа в низкой стоимости. Недостаток – большой размер и низкий показатель электробезопасности. При повреждении медной трубки или прикосновения к ней спирали возникает пробой. В результате человек, пользующийся горячей водой, получает удар током.
Cухой ТЭН по принципу работы аналогичен, но он не контактирует с водой. Спираль заключена внутрь диэлектрической колбы, имеющей оболочку. Последняя и соприкасается с водой. Диэлектрическая колба предотвращает контакт спирали с наружной оболочкой. Сухой ТЭН считается полностью безопасным в плане поражения человека электрическим током. Пробой невозможен. При выходе из строя ТЭНа просто сгорает спираль.

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.

Что выгоднее — платить за горячую воду или пользоваться бойлером

Сравним стоимость подогрева одного кубометра воды в бойлере с ценой кубометра горячей воды из центральной магистрали.

Цена подогретого 1 м³ горячей воды в Севастополе — 179 Р. Когда у нас не было бойлера, мы потребляли по счетчикам горячей воды 4 м³. Если бы пользовались центральным водоснабжением, платили бы сейчас 716 Р ежемесячно. Но при этом когда пользовались центральной водой, были две проблемы:

Приходилось несколько минут сливать воду до того момента, как она станет горячей. Фактически мы платили ни за что.
По нормативу температура горячей воды должна быть 64 °С. В реальности было меньше. Градусником не измерял, но по ощущениям было 40—50 °С.

Расходы на подогрев воды в бойлере складываются из затрат на электричество и холодную воду.

У нас накопительный бойлер с объемом бака 80 литров (0,08 м³) и мощностью 1,5 кВт. Нагрев воды до температуры 60 °С занимает примерно 2,5 часа. Таким образом, бойлер каждый день потребляет 3,75 киловатт-часа: 1,5 кВт × 2,5 часа. Расчет примерный: я не учитываю затраты электроэнергии на подогрев уже нагретой воды в течение дня и ряд других факторов.

В среднем за электричество мы платим 500—700 Р каждый месяц

Стоимость одного киловатт-часа в Севастополе 3,41 Р при потреблении до 150 киловатт-часов в месяц. Выходит, в день работа бойлера нам обходится в 12,8 Р. Если взять пропорцию от 80 литров на кубометр, то подогреть его стоит 160 Р.

Но нужно еще прибавить стоимость холодной воды. Один кубометр у нас стоит 40 Р.

Получаем итоговую стоимость нагрева одного кубометра воды в бойлере:

160 + 40 = 200 Р.

Напомню, что стоимость одного кубометра городской горячей воды у нас 179 Р. Таким образом, подогрев в бойлере 1 м³ стоит на 20 Р дороже, но мне не приходится «прогонять» холодную воду, а еще я могу сам выставить температуру нагрева.

В результате у нас уменьшился расход воды и траты — за месяц у нас уходит всего 4 м³ воды, за которую мы платим как за холодную. И из этих 4 м³ только часть подогревается в бойлере, так что получается, что за подогрев воды я плачу не больше 400 Р — но это примерно. Точно рассчитать, сколько у меня уходит горячей воды, а сколько холодной — невозможно. Плюс у меня у меня сократилось водоотведение, поэтому я экономлю еще на этом.

Кран на горячую воду (справа) перекрыт. Я уже не помню, когда в последний раз передавал показания счетчика

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.

При помощи каких критериев выбрать?

Существует 3 основных критерия данного процесса:

Объём. Не стоит устанавливать максимальный по данному значению прибор. Это может натолкнуть в будущем на финансовые затруднения. Так как на ёмкость достаточного объёма будет уходить больше воды, то и счёт за её потребление будет больше. Стоит помнить, что чем больше объем установки, тем больше она будет соприкасаться со змеевиком, что может привести к нагреву теплоносителя.
Мощность. Этот критерий оказывает влияние на нагрев воды. Для полноценного процесса отопления подойдёт водонагреватель с показателем 8—12 кВт.
Диаметр. Данный критерий зависит от площади помещения, где производится монтаж прибора.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Типичная конструкция водонагревателя накопительного типа представлено
на изображении ниже.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Устройство накопительного водонагревателя:

Корпус
водонагревателя. Он закрывает все внутренности нагревателя и может быть
выполнен из различных материалов: пластик, металл, нержавеющая сталь или,
алюминий (в дорогих моделях). Корпус может быть дополнительно декорирован
любым образом.
Теплоизоляция
водонагревателя. Используется для того, чтобы исключить потери тепла. Чем
лучше теплоизоляционный слой – тем более эффективно работает
водонагреватель и тем экономнее обходится его эксплуатация. Таким образом,
получается термос, который сохраняет теплую воду длительное время.
Внутренний бак водонагревателя.
Труба
для подачи горячей воды потребителю. Как известно из курса физики, горячая
вода всегда будет находится выше холодной. По этой причине забор
происходит в верхней точке нагревателя.
Трубка подачи холодной воды.
Анод
для сбора накипи. Изготовлен из материала, содержащего большое количество
магния. Предназначен для защиты тэна. Накипь, которая будет оседать на
тэне, собирается анодом, а ТЭН (Тепло-электро-нагреватель) сохраняется
чистым.
Нагревательный
элемент. Составлен из ТЭНа и термостата. ТЭН, как ясно из названия,
нагревает воду, а термостат контролирует температуру нагрева воды и
включает или отключает ТЭН.
Термостат.
Предназначение описано в 7-м пункте.
Указатель
нагрева воды. Бывает стрелочным или цифровым. По показаниям стрелочного
указателя можно лишь примерно ориентировать о температуре воды в баке.
Цифровой указатель – атрибут более дорогих нагревателей и позволяет точно
узнать значение температуры воды.
Защитная
крышка.

Внимание! Для подключения водонагревателя требуется напряжение 220
В, поэтому обязательно нужна защита, предотвращающая поражение человека
электрическим током.

Средние цены бойлеров для нагрева воды

Стоимость водонагревателей непосредственно зависит от производителя, объема внутреннего бака, используемых технологий, мощности и много другого. Рассмотрим наиболее популярные модели оборудования различной емкости и их цены.

Модели	Объемы внутреннего бака, л.
15	30	50	80	100
Electrolux	EWH 15S	EWH 30	Axiomatic Slim	EWH Digital	EWH Magnum Slim

5 375 руб.	от 5 000 руб.	от 8 000 руб.	от 11 000 руб.	от 8 000 руб.
Gorenje	GT 15 UV6	TGR30NGB6	TGR 50 NGB6	TGU 80 NGB6	TG 100 NGB6

6 990 руб.	6 130 руб.	7 700 руб.	8 180 руб.	9 100 руб.
Термекс	Hit 15 U	Flat Plus IF 30 V	Ultra Slim IU 50 V	Flat Plus IF 80 V	Flat Plus IF 100 V

5 500 руб.	11 000 руб.	8 900 руб.	15 120 руб.	18 370 руб.
AEG	EWH 15 mini	EWH 30 Trend	EWH 50 Trend	EWH 80 Comfort EL	DEM 100 Basis

17 900 руб.	18 500 руб.	23 500 руб.	41 700 руб.	52 600 руб.
Ariston	ABS Andris Lux 15 UR	ABS Andris Lux 30	ABS PRO R 50 V Slim	ABS VLS Evo INOX QH 80	ABS PRO R 100 V

6 550 руб.	7 200 руб.	7 910 руб.	22 300 руб.	9 750 руб.

Как выбрать накопительный водонагреватель по объёму

Чтобы выбрать накопительный водонагреватель нужного нам объёма, надо знать потребности своей семьи в горячей воде.

Первый способ расчёта объёма накопительного водонагревателя

В таблице ниже показано, сколько горячей воды в сутки потребляют те или иные приборы при разных количествах проживающих людей:
Речь идёт только о горячей воде – из горячего крана, а не смеси «горячая + холодная = тёплая». Таблица приведена для горячей воды температурой 60 градусов.

Просуммировав числа из столбика, получим расход горячей воды в сутки для своей семьи. Так, согласно таблице, на семью из 4-х человек нужно: 30 + 100 + 120 + 250 = 500 литров горячей воды в сутки.

Второй способ расчёта объёма накопительного водонагревателя

Есть ещё проще способ — из практики и наблюдений: нужно 110 литров горячей воды на одного человека в сутки; соответственно, умножаем 110 литров на количество проживающих человек. Для «нашей» семьи из 4-х человек: 110 * 4 = 440 литров горячей воды нужно в сутки.

В общем, можно пользоваться обоими способами.

Внимание! Если у вас получилась потребность в горячей воде, как в примере, весьма существенная – НЕ пугайтесь: ведь это потребность СУТОЧНАЯ! Но есть два пика потребления горячей воды: утро и вечер (в будние дни). То есть часть этой воды расходуется утром, часть вечером, ну, и сколько-то днём

Так что весь объём можно разделить на три, т. е. в приведённом выше примере объём бойлера нужен литров двести или около того.

Подбираем правильный режим работы устройства

Чаще всего, когда разговор заходит об экономии электричества среди пользователей бойлеров, они делятся на два лагеря. Первые утверждают, что бойлер всегда должен быть включен в сеть для того, чтобы в любой момент времени получить необходимую горячую воду. Вторые же утверждают, что необходимо отключать бойлер во время неактивной стадии и включать всего на -5 часов в сутки, для того, чтобы нагреть воду.

Так вот: в данном вопросе заблуждаются все. Вы некоем образом не сможете сэкономить на электроэнергии выключая бойлер, доведенный до максимальной температуры, соответственно не получите никакой выгоды.

Изменение модели электропитания нагревательного элемента способно сэкономить затраты на энергию только при полном отсутствии горячей воды в устройстве. Вы ведь не желаете набирать холодную ванну или мыть посуду в ледяной воде? Не на такую экономическую выгоду Вы рассчитывали.

Однако не стоит расстраиваться. Для того, чтобы понять, как правильно сэкономить на бойлере, необходимо вспомнить закон Фурье о теплопроводности, в коем трактуется о взаимосвязи между поглощаемой при нагреве энергии и разнице температуры входящего потока.

Из этого следует то, что достижение минимальной разницы между температурой жидкости, которая поступает в резервуар и уже находящейся там, тем меньше необходимо энергии для того, чтобы разогреть смешанную жидкость.

Проще говоря, понизив температуру бойлера с 85-90 градусов до 55-60, Вы сможете спокойно пользоваться бойлером круглые сутки на пролет и экономить гораздо больше энергии, чем постоянное отключение водонагревателя, работавшего на максимум. Благодаря снижению температуры до 55-60 градусов, Вы существенно замедлите процесс образования накипи на ТЭНе, из-за снижения тепловой мощности устройства.

Материал покрытия бака

Баки водонагревателей изготавливаются из металла. Металл, контактирующий с водой, подвержен коррозии. Поэтому резервуары изготавливаются из материалов, которые не подвергаются коррозии, или покрываются специальным покрытием.

Антикоррозийный слой изготавливается из компонентов, обладающих устойчивостью к агрессивным средам, в том числе

Поэтому, прежде чем выбрать водонагреватель, обратите внимание на материал, из которого изготовлен бак, и его внутреннее покрытие

У водонагревателей, внутреннее покрытие бака выполнена из следующих материалов:

Эмаль- обладает хрупкостью и может отслаиваться от стенок емкости. Но добавляя специальные добавки к эмали, получаются те же коэффициенты расширения, что и сталь, из которой сделан резервуар, поэтому это покрытие не трескается при нагревании. Эмалевое покрытие улучшается с каждым днем. Также можно найти водонагреватели, в которых на эмаль напыляют ионы серебра. Благодаря этому. увеличиваются антибактериальные и антикоррозионные свойства.
Стеклокерамика — отличается от эмали тем, что снижает теплопроводность емкости. Водонагреватель обработанный таким материалом не излучает тепло, следовательно вода будет остывать медленнее. Это снизит потребление электроэнергии. Из недостатков: высокая чувствительность к точечному механическому воздействию.
покрытие из пластика- баки из термопластика. Как правило, они самые дешевые и несмотря на то, что пластик может выдерживать большие температуры, их срок службы гораздо ниже, чем у металлических баков.
Титановое — надежная, но и самая дорогая из всех видов.
Нержавеющая сталь — в этом случае защитное покрытие не требуется. Нержавейка устойчива к коррозии и повреждениям, не боится транспортировки. Гарантия на такие баки составляет от 10 до 12 лет. Модель с баком из нержавеющей стали дороже чем из пластика, эмали или стеклокерамики. Выбор такого водонагревателя для квартиры оптимальный.

Бойлеры прямого нагрева

В таких системах передача тепловой энергии идет непосредственно на нагреваемую для дальнейшего бытового использования воду. Они могут быть электрическими или газовыми.

Электрический бойлер прямого нагрева

Компоновка, расположение, размещение входных и выходных патрубков, система контроля и автоматики от производителя к производителю может существенно различаться, однако принципиальная схема – едина. На рисунке приведен ее общий упрощенный вид:

Электрический бойлер прямого нагрева — схема

Вся конструкция собрана в металлическом корпусе (1), имеющем то или иное внешнее декоративное исполнение. Внутри расположен бак для воды (2), а пространство между ним и внешним корпусом заполнено термоизоляционным материалом (3), чаще всего – пенополиуретаном.
Подача холодной воды осуществляется через заборный патрубок (4), на который ставится обратный клапан и предохранительный клапан, срабатывающий при превышении давления внутри бойлера. Труба подачи (10) обычно, во избежание образования турбулентных потоков воды, оснащается сетчатым распылителем.
Через шнур питания (5) на нагревательный элемент — ТЭН (9) подается переменный ток.Устройство обязательно снабжается системой контроля температуры и терморегулятором, позволяющим выставить требуемый уровень нагрева воды и производить автоматическое отключение подачи электропитания при достижении необходимой температуры.
Патрубок (6) подключается к системе горячего водоснабжения — через него подогретая вода через трубку (8) из верхней части бойлера поступает на точки потребления. Необходимое давление поддерживается постоянно открытой подачей холодной воды – она пополняет бак по мере расхода, и он всегда остается наполненным.
Воздушный клапан (7) служит для стравливания воздуха при первоначальном заполнении бойлера водой – он не дает образоваться воздушной подушке.

Чтобы в баке с водой не возникало гальванической коррозии, в нем располагают анод, выполненный из магния. Его электропотенциал меньше, чем у корпуса бака или поверхности нагревательного элемента, поэтому разрушительные процессы коррозии будут воздействовать именно на него. Периодически, по мере коррозии и зарастания, анод заменяют на новый.

Подобная схема проста, и является наиболее распространенной среди бытовых бойлеров. Подобные устройства, как правило, недороги, что обуславливает их популярность у потребителей. Главный недостаток – ТЭН работает непосредственно в нагреваемой проточной воде, что ведет к достаточно быстрому его зарастанию растворенными в ней минеральными отложениями.

Газовый бойлер прямого нагрева

Газовый бойлер достаточно прост по принципу своего действия и имеет следующее общую компоновку:

Газовый накопительный водонагреватель

В металлическом корпусе (чаще всего – из нержавеющей стали), имеющем надежную термоизоляцию, расположен бак для воды.
Через патрубок (1) в нижнюю часть емкости подается холодная вода. В верхней части бака вварен патрубок для забора подогретой воды с последующей ее раздачей на точки потребления.
Газовая горелка находится под донной частью емкости (4), ее закрывает от воды полукруглая панель, играющая роль теплообменника.
Вторым теплообменником является труба для отвода продуктов сгорания – она проходит через емкость с водой. Отвод газов производится через обычный дымоход или систему коаксиального типа (в зависимости от модели бойлера – с открытой или закрытой камерой сгорания).
Магниевый анод (5) служит для сбора накипи – его необходимо регулярно менять, по мере зарастания.
Бойлер обязательно снабжен системой автоматического контроля – термостатом (3), для отслеживания уровня температуры, клапаном для перекрытия подачи газа при достижении установленного уровня нагрева воды, устройством пьезорозжига – для автоматического запуска газовых горелок при остывании жидкости по мере ее расхода.

Бойлер, работающий на газе, имеет высокую производительность, он значительно экономичнее электрического. Однако есть у него и существенные недостатки – он требует обязательного дымохода, и его установка сопряжена с процессом согласования проекта с контролирующими органами технадзора. Кроме того, такие бойлеры прямого нагрева – намного дороже электрических.

Конструктивное устройство бойлера

Если говорить простым языком, то бойлер можно сравнить с огромным термосом, вода в котором нагревается и долгое время остается горячей. Он состоит из следующих основных элементов:

внутренний бак овальной или круглой формы;
декоративный корпус из пластика, нержавеющей или покрытой эмалью стали (им внутренняя конструкция бойлера прикрыта сверху);
защитная прослойка из теплоизоляционного материала (находится между внутренним баком и внешним корпусом, чаще всего выполнена из плотного полиуретана);
крепежные элементы, при помощи которых бойлер будет монтироваться на полу или стене (расположены на внешнем корпусе);
трубчатый электрический нагреватель (ТЭН), с помощью которого происходит нагрев воды до нужной температуры (находится в нижней части бака);
термостат, ограничивающий температуру до максимального значения 75 градусов (располагается внизу возле нагревательного элемента);
трубки для подвода холодной и отвода горячей воды (смонтированы во внутреннем баке);
защитный магниевый анод;
предохранительный клапан;
схема управления.

Устройство электрического накопительного бойлера

Внешний корпус может иметь разную форму: прямоугольную, овальную или цилиндрическую. Выпускают модели различных расцветок и дизайнерского оформления. На корпусе, кроме крепежа, располагаются еще элементы управления, регуляторы и термометр, с помощью которых можно контролировать работу бойлера.

Особенное внимание надо заострить на нагревательном элементе. ТЭНы используют разной мощности (эта величина определяет и мощность бойлера)

По принципу нагрева они бывают:

Мокрого типа. Такой ТЭН непосредственно контактирует с водой, в результате чего на нем образуется накипь, которую необходимо удалять.
Сухого типа. Этот ТЭН гораздо преимущественнее, так как конструктивно расположен в металлической трубке, через которую и осуществляется контакт с водой. Таким образом, ТЭН сухого типа защищен от накипи, как и сама трубка, покрытая стеклофарфоровым слоем.

Бойлер с сухим нагревателем

Еще один конструктивный элемент – предохранительный клапан. Зачем он нужен? Когда водонагреватель работает в нормальном режиме, клапан никакой роли не играет. Но в аварийной ситуации, если, к примеру, поломался термостат, вода в бойлере нагреется до закипания, что приведет к повышению давления до недопустимых значений и возможному разрыву внутреннего бака. В этом случае срабатывает предохранительный клапан, который расположен на трубке подачи холодной воды. При достижении предельных величин давления он открывается и происходит сброс воды.

Важным элементом в устройстве водонагревателя является магниевый стержень. Предназначение этого электрода (анода) – уменьшение ионного обмена между металлическими составляющими внутри бойлера. Взамен он отдает свои частицы, в результате чего эффект вымывания электронов из конструктивных элементов водонагревателя сводится к минимуму, и они в меньшей мере подвергаются коррозии. Сам анод достаточно быстро разрушается и его периодически нужно менять (если его длина уменьшится до 200 мм, а толщина до 10 мм).

Замена отработанного магниевого стержня (анода)

Форма и расположение

На сегодняшний день водонагреватели накопительного типа имеют различные формы: цилиндрическая, овальная, квадратная или плоская. К тому же бойлеры бывают горизонтального и вертикального типа расположения. Учтите, что вертикальные модели имеют нижнее расположение патрубков, а в горизонтальном положении патрубки окажутся сбоку. При этом возможны модификации как с левым, так и правым подключением.

Отдельно можно выделить модели с универсальным способом монтажа. Водонагреватель можно просто повернуть на бок и повесить так, как позволяет пространство. Баки разработаны таким образом, что функционал как в вертикальном, как и горизонтальном положении не нарушается.

Например, при наличии пенобетонных стен лучше выбрать напольную модель бойлера.
Поэтому перед тем, как сделать окончательный выбор водонагревателя, следует хорошо продумать его будущее месторасположение, а уже исходя из этого выбрать форму, расположение и крепление бойлера.

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.

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.

Солнечные нагревательные бойлеры

Несмотря на общую суровость российского климата – солнечные водонагреватели в последнее время стабильно повышают количество продаж. Связано это прежде всего с тем, что такое устройство практически не имеет эксплуатационных расходов. Однажды потратившись на систему солнечного нагрева вы можете забыть о расходах на несколько десятков лет. Современные устройства позволяют качественно аккумулировать тепло, нагревая воду и удерживать ее в нагретом состоянии в течении довольно продолжительного времени. Однако к выбору такого устройства необходимо подойти очень тщательно, потому что не всякий гелионагреватель будет хорошо работать даже в солнечную погону в суровом зимнем российском климате.

Как правило, для комплектации частного дома рекомендуется установка солнечного коллектора с аккумулирующим баком емкостью в 300 литров. Горячую воду в такой бак будут поставлять два коллектора. Использовать ее можно не только на бытовые цели, но и, например на подогрев воды в бассейне.

Принцип работы такого устройства довольно прост: трубопроводы с протекающей водой помещаются в специальные прозрачные емкости, заполненные либо веществом, адсорбирующим тепло, либо просто вакуумом.

Нагревательные элементы в электрических водонагревателях?

Подогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов (трубчатый электронагреватель). Они отличаются по принципу работы, бывают «сухими» и «мокрыми».

«Мокрый» нагревательный элемент аналогичен обычному кипятильнику для нагрева воды. Он состоит из медной трубки, в которую вмонтирована спираль из нихрома, заполненная диэлектриком.

Его преимущества

легче найти замену в случае выхода из строя
цена дешевле.

Недостатки:

слой накипи оседает на поверхности: чем выше у воды жесткость, тем он больше.
При большом слое, тепловыделение нагревателя уменьшается, он начинает перегреваться и сгорает.

Если корпус TЭНа поврежден, он может продолжать работать, но существует большой риск поражения электрическим током;

ТЭНы водонагревателя

«Сухие» нагреватели не контактируют с жидкостью в резервуаре. Они имеют различную конструкцию, но их общая особенность, нагреватели установлены в специальных трубках, припаянных к фланцу. Или в защитной колбе, также установленной на фланце, который герметично закреплен на дне бака.

Котлы с «сухими» ТЭНами имеют длительный срок эксплуатации, даже если они работают с жесткой водой.

Хотя накипь собирается и на защитных крышках, это занимает больше времени, чем при использовании открытых нагревательных элементов.

Кроме того, благодаря уменьшению электрохимической коррозии внутренние покрытие баков служат дольше

Профилактическое обслуживание и удаление накипи следует проводить раз в 2 года.