Водоснабжение - Водонагреватели:

Принцип работы накопительного водонагревателя

Разберемся, как устроен и как работает водонагреватель накопительный или бойлер. Это устройство устанавливают и эксплуатируют в любом помещении дома или производственного здания. Оно может работать и от газа, и от электричества и способно нагревать воду до 60-80°C. Рассмотрим, как устроен электрический накопительный нагреватель и разберемся в принципе его работы.

Виды накопительных водонагревателей

Как он функционирует

В основном накопительные нагреватели воды имеют следующий принцип действия, который основан на подогреве жидкости до определенной температуры, установленной на необходимом уровне в автоматическом режиме. При этом холодная вода поступает в бойлер под напором, а горячая выходит из него под этим же давлением.

В основном электрические накопительные агрегаты имеют выгодный режим работы — это температура от 60 до 65°C, которая создает комфорт пользователю. При этом потери тепла низкие, чем при функционировании бойлера на полной мощности.

Факторы, от которых зависит скорость нагрева жидкости, следующие:

  • объем агрегата;
  • мощность тэна.

В первом варианте чем большую емкость имеет накопительный бойлер, тем дольше греется вода. Например, если электрический нагреватель 100 л, а обогреватель (тэн) с мощностью 1.5 кВт, тогда вода до максимума согреется за 205 минут. А если дома установили электрические нагревательные агрегаты малого объема, например, 22 л, то вода в нем согреется всего за 22 минуты.

Устройство накопительного водонагревателя

В основном если электрические накопительные агрегаты имеют большой объем, то для них необходим мощный нагревательный элемент. В том случае если их емкость до 150 л, то в них установлен 1,2 — 2 кВт тэн. А если рассматривать принцип работы такого обогревателя, то можно отметить, что все электрические накопительные агрегаты работают одинаково, а их функционирование основано на так называемом косвенном нагреве воды, поступающей из водопроводной системы в бак.

Фактически подогреватель постоянно заполнен и находится под давлением. После того как включен источник тепла, в теплообменник (имеет форму спирали) начинает поступать нагретый теплоноситель, он охлаждается и начинает греть жидкость, которая заполняет бак. Циркуляция создается ввиду поднимающейся нагретой воды из нижней части бака. Фактически эффект такой естественной циркуляции позволяет обеспечить равномерный прогрев жидкости в бойлере. Но для того чтобы вода достигла заданной температуры, должно пройти некоторое время, и вся емкость накопительного водонагревателя будет заполнена горячей водой.

В том случае если необходимо, чтобы вода быстро нагрелась до определенной температуры, тогда для дома следует выбрать электрические накопительные агрегаты с послойным нагревом. В таком агрегате нет естественной циркуляции, а граница между слоями опускается.

Внутреннее устройство газового накопительного нагревателя

В верхней части почти сразу после подключения водонагревателя к электрической сети образуется теплая вода, которая пригодна к употреблению. Такие накопительные электрические агрегаты по мере опустошения вновь наполняются холодной водой, которая поступает в нижнюю часть устройства, а горячая, пройдя патрубок, расположенный вверху накопителя, выходит из бойлера. Это происходит вследствие возникшей разной плотности жидкостей, так как в этом случае не происходит их интенсивное перемешивание.

Элементы накопительного бойлера

На сегодня существует множество дизайнерских решений, например, производятся вертикальные, плоские, горизонтальные, круглые модели, которые работают по принципу функционирования простого термоса. Во внутреннем баке постоянно находится жидкость, а корпус, нагреватель воды, сделан из такого материала, который позволяет сохранить жидкость в нагретом состоянии долгое время. Бойлер для нагрева воды состоит из следующих частей:

  • нагреватель;
  • термостат — дает возможность постоянно иметь горячую воду, в случае ее охлаждения автоматически подключается тэн;
  • клапаны — обратный и предохранительный, которые предназначены для защиты тэна и бака от сгорания (если отсутствует вода в баке) и от появления избыточного давления;
  • тэны;
  • трубки;
  • анод (магниевый) — защищает внутренний бак от коррозии.

Схема сухого тэна

Рассмотрим, какого типа внутренний бак имеет обогреватель и из чего он состоит. В основном его выполняют из нержавейки или углеродистой стали с эмалевым покрытием. Этот элемент является основой конструкции. Внутренний бак функционирует в основном при высоком давлении, температуре и подвергается коррозии. Любой подогреватель имеет неразборную конструкцию, поэтому эксплуатационный срок водонагреватель накопительныи имеет неопределенный, который зависим от длительности службы внутреннего бака. Модели из нержавейки дороже других аналогов, так как они имеют длительный срок эксплуатации.

Любой подогреватель внутри имеет трубки, которые отвечают за подачу холодной и забор нагретой воды. Поступление жидкости в бак осуществляется снизу. Далее она распределяется рассекателем струи по всей емкости. Поэтому нагретая жидкость вытесняется наверх и производится ее забор. Обогреватель воды имеет также наружный корпус, который выполняют из пластика или стали, сверху покрытой эмалью. Теплоизоляционный слой имеет толщину 2 или 3 см, чаще он состоит из вспененного пенополиуретана.

Плюсы и минусы накопительного устройства

Среди преимуществ отмечают следующие:

  • небольшую мощность, поэтому нет надобности монтировать отдельную проводку;
  • возможность употребления с нескольких точек (кухня, ванна, баня);
  • простоту использования;
  • возможность установки на некоем расстоянии от места забора воды;
  • для получения нужной температуры нет необходимости менять напор, так как в комплект входит смеситель.

Среди недостатков выделяют следующие:

  • большие размеры, которые необходимо учитывать при монтаже;
  • при полном использовании воды для нагрева новой партии необходимо некоторое время.

Как защитить бойлер от перегрева

Обычно для функционирования накопительного устройства необходим термостат, который производит плавную регулировку температуры.

Но бойлер для дома выполняет и защитную функцию — от нежелательного перегрева. Если температура дойдет до красной отметки, сработает специальное устройство, которое отключит тэн.

Потребитель устанавливает необходимую температуру нагрева и если она опуститься на 1 или 2 °C, то нагревательный элемент автоматически включится и возвратит температуру до заданной нормы.

Во время приобретения нагревательного агрегата потребитель опирается на собственный вкус, габариты устройства и внимательно изучает инструкцию.

Чтобы установка бойлера произвелась правильно, приглашают специалистов. Они за короткий срок произведут его монтаж.