Отопительная система в частном доме от бойлера. Что такое бойлер

Для того чтобы в квартире или в частном доме постоянно присутствовала горячая вода, устанавливают такое устройство, как бойлер, он подойдет даже в детский сад. Конструкция водонагревателя бывает с прямым нагревом, косвенным нагревом, комбинированным способом нагрева. Принцип работы электронагревателя прямого вида очень прост. Если быть точнее, то вода нагревается внутри емкости, а особенность их в том, что сам агрегат вырабатывает эту самую теплоэнергию.

Устройство бойлера для нагрева воды в зависимости от вида

Такие устройства бывают электрического и газового типа. Что касается конструктивных особенностей, то изделие состоит из бака, в который набирается вода, а также термоизоляции и внешнего корпуса, на котором устанавливается панель с управлением.

Внутри устанавливается:

• Нагревательный элемент или, другими словами, тэн;
• Специальный магниевый анод;
• Терморегулятор;
• Специальные патрубки.

Водонагреватель с косвенным нагревом устанавливают в многоквартирном доме или частном коттедже, в котором есть автономное водяное отопление, с разрешением установки одноконтурного котла. Повышение температуры внутри емкости косвенного нагрева происходит не посредством воздействия на источник энергии, а в результате теплообмена с отопительными контурами.

В устройство установлен свой собственный теплообменник в виде змеевика.

Он располагается по всей длине бака или может располагаться в нижней его части. Каждая из двух труб теплообменника подключается к отопительному котлу. Теплоноситель, установленный в котле, передвигается по теплообменнику, и за счет этого нагревается вода в баке (за счет такого процесса, как теплопередача).

Выведение проводится через специальный патрубок, который направляет воду в котел. Как правило, теплообменник устанавливается один, но встречаются модели, в которых несколько теплообменников. В таком случае допустимо подключение оборудования к газовому котлу и тому подобным источникам.

Бойлер с косвенным нагревом может быть без змеевика, такие конструкции носят название «бак в баке». Другими словами, внутри бака установлен еще один бак. Нагрев воды, пригодной для эксплуатации, происходит в баке, который находится в самом центре изделия.

Комбинированные модели – это совмещение двух предыдущих моделей в одной. Они идут с косвенным нагревом, однако, в них установлен тэн в полости бака, посредством которого можно использовать изделие в качестве накопительного электробойлера.

Топочная или бойлерная: что это такое

Нетрудно догадаться что бойлерная – это такое место, где установлен бойлер для нагрева воды. К данному помещению есть особые требования. Отделка должна быть из негорючего материала. Должна быть отличная вентиляция. В бойлерной устанавливаются радиаторы отопления. Подключение устройств осуществляется только по правилам, чтобы безопасность была соблюдена по всем параметрам.

Водяной электрический бойлер продается в большом ассортименте и есть возможность приобрести разное оборудование, выбирая по таким параметрам, как:

• Размеры;
• Мощность;
• Вместительность бака;
• Вид расположения.

Электрические типы нагревателей обладают отличиями от газовых. Он, и внутри устроен по-другому, и работает не так как газовый. Если быть точнее, то в нем другое строение нагревательного элемента, и это тэн.

Только он отвечает за то, как быстро сможет нагреться определенное количество воды и до какой температуры.

Тэны бывают сухого и мокрого вида. Сухие помещаются в дополнительную капсулу, и нагрев таким элементом осуществляется намного дольше. Около тэна обязательно должен быть установлен специальный термодатчик, за счет которого контролируется работа электромеханического или же электронного термостата. Таким образом, обеспечивается поддержка температуры воды на заданном уровне. При остывании жидкости, срабатывает термодатчик, и начинается автоматический подогрев содержимого бака.

Разбираемся, как работает электрический бойлер

Емкость бака окружена теплоизоляционным слоем, на который устанавливается декоративный пластиковый или же металлический корпус. Поступление холодной воды осуществляется по специальному патрубку, установленного снизу устройства. При использовании горячей воды, то есть при опустошении емкости бака, происходит автоматический набор холодной жидкости и постепенный ее нагрев.

Другими словами в емкости всегда присутствует горячая вода, при условии, что аппарат включен в сеть.

Как правило, схема действия такого устройства может быть дополнена таким элементом, как магниевый анод. Именно он способствует продлению срока эксплуатации тэна, так как при контакте с жесткой водой, притягиваются соли. Результатом становится то, что накипь образуется на аноде, а не на тэне, это видно в разрезе. Заменить анод гораздо проще, и стоит он намного дешевле.

Газовые бойлеры устанавливают реже электрических и чем накопительный, они дешевле аналогов, не самые безопасные устройства для нагрева воды, и к тому же, они выпускаются в ограниченных количествах, и есть немало сложностей, чтобы провести их монтаж.

А именно, если есть необходимость в установке изделия в многоквартирном доме, то требуется:

• Согласование с соседями;
• Установка дымоотвода;
• Отличная вентиляция;
• Регистрация прибора.

Работать аппараты могут от природного газа. Конструкция состоит из водяного бака, входящей трубы с подачей холодной воды, патрубка для вывода горячей воды. Корпус изделия толстый и между ним и баком с водой есть дополнительное пространство, за счет чего вода внутри сохраняется на протяжении длительного времени.

Процесс теплообмена осуществляется посредством нижней стенки, так как именно там расположена камера сгорания и газовая горелка. Тепло может передаваться по внутренней части бака от центрального канала, по которому перетекает продукт сгорания, образующийся в камере сгорания в дымоход.

Несложная конструкция газового бойлера

Управление бойлера осуществляется за счет датчика температуры и термостата. Они отвечают за фиксацию определенного уровня температуры воды, и как только нагрев достигает нужной отметки, происходит автоматическое отключение системы. Газовые бойлеры снабжены группой безопасности или, другими словами, специальным предохранительным клапаном, который сбрасывает слишком высокое давление. Таким образом, предотвращается взрыв изделия и тому подобные последствия. Для исключения образования накипи на изделии, в него также устанавливается магниевый анод, который с течением времени нужно менять, так как происходит его разрушение за счет воздействия солей в жесткой воде.

Бойлеры могут быть различного вида, типа, формы и даже способа установки, но вот требования к их покупке в среднем одинаковые, так как нужно:

• Осмотреть корпус на целостность;
• Обратить внимание на наличие сертификатов на соответствие ГОСТ;
• Покупать изделия только в специализированных точках продаж;
• Обязательно уточнять условия гарантии.

К атегория: Водяное отопление

Бойлерные

Бойлерами называют теплообменные аппараты, в которых происходит нагрев воды другим теплоносителем- водой с более высокой температурой по сравнению с нагреваемой или паром. В соответствии с этим бойлеры подразделяются на водоводяные и пароводяные. В зависимости от конструкции пароводяные бойлеры в свою очередь подразделяются на емкие и скоростные.

Бойлерные установки применяют для нагрева воды в системах горячего водоснабжения до температуры +65 °С и нагрева воды, циркулирующей в системах водяного отопления, до температуры +95 °С.

Емкие бойлеры применяются в небольших системах горячего водоснабжения с неравномерным потреблением горячей воды. Скоростные бойлеры могут применяться во всех остальных случаях, в том числе в периоды «пик», и тогда при неравномерном водопотреблении в схему включают баки-аккумуляторы, накапливающие горячую воду при малом водопотреблении и отдающие воду при потреблении, превосходящем расчетную производительность бойлерной установки. Схемы, при которых применяются бойлерные установки, приведены в соответствующих разделах книги.

Емкие бойлеры имеют малое гидравлическое сопротивление по ходу нагреваемой воды, поэтому они могут работать под давлением городского водопровода, подключаемого к нижней части корпуса. В скоростных бойлерах, имеющих значительное гидравлическое сопротивление, движение нагреваемой воды осуществляется за счет работы центробежных насосов.

В зависимости от потребной теплопроизводительно-сти обычно устанавливают несколько бойлеров, работающих параллельно на общую сеть. В мелких неответственных системах горячего водоснабжения допускается установка одного бойлера. В системах центрального отопления устанавливают три бойлера: два рабочих и один - резервный.

Все бойлеры обеспечиваются запорными устройствами, позволяющими отключать их как по греющему, так и по нагреваемому теплоносителю. Для предохранения от разрушения давлением воды или пара бойлеры снабжают предохранительными клапанами, устанавливаемыми непосредственно на его корпусе или на трубопроводе нагреваемой воды между корпусом и задвижкой. Контроль за действием бойлеров осуществляется при помощи термометров и манометров, устанавливаемых на них.

В скоростных пароводяных бойлерах пар подается сверху в межтрубное пространство, а конденсат отводится через нижний штуцер. В емких бойлерах пар подводится в верхний штуцер змеевика, а конденсат отводится через нижний штуцер. У каждого бфйлера устанавливают конденсатоотводчик, обеспечивающий полную конденсацию пара в бойлере. В тех случаях, когда конденсат самотеком стекает в котел, коденсатоотводчик не устанавливают.

Конденсат после отводчиков обычно поступает в общий конденсатопровод, прокладываемый с уклоном к конденсационному баку, куда он и стекает самотеком. Однако возможна работа конденсатоотводчиков и с противодавлением. В этом случае конденсатоотводчик подбирают в зависимости от величины противодавления, т. е. высоты столба воды, на которую она должна подниматься после него. Обычно эта высота не должна превышать 40% величины давления в трубопроводе перед прибором, у которого установлен конденсато-отводчик. Эту величину выражают в метрах водяного столба.

Рис. 1. Установка водоводяного бойлера: а - на стойке; 6 - на стеие

После конденсатоотводчика, работающего с противодавлением, устанавливают обратный клапан, обеспечивающий невозможность выхода конденсата из конден-сатопровода через конденсатоотводчик даже в случае понижения давления в нем.

В водоводяных бойлерах греющая вода при установке их в системах отопления проходит по трубам, а в системах горячего водоснабжения - в межтрубном пространстве.

Общие трубопроводы для группы бойлеров прокладывают по тем же правилам, что и для котельных установок, т. е. также принимают меры по удалению воздуха путем* соблюдения уклонов паропроводов и кон-денсатопроводов, спуска воды и заполнения системы, установки грязевиков, изоляции и т. д.

Бойлеры могут устанавливаться на подставках и различного рода кронштейнах (рис. 1). Между ними должен оставаться зазор, необходимый для монтажа и производства изоляционных работ. При групповой установке бойлеров их размещают попарно, обеспечивая проход не менее 700 мм между каждой парой для работы обслуживающего персонала. Перед каждым бойлером должно быть свободное расстояние, позволяющее при ремонте вынимать из его корпуса змеевик или трубки без снятия бойлера с места.

В современном обществе очень возросла потребность в горячей воде, люди хотят комфортно обустроить свои бытовые условия существования. Поэтому бойлеры пользуются большим спросом, так как удобны в пользовании, и горячая вода в доме течет из крана круглосуточно.

Бойлер или водонагреватель является специальным устройством для нагрева необходимого количества воды до определенной температуры в местной системе водоснабжения.

Типы бойлеров

Существует несколько типов водонагревателей, каждый из которых востребован в определенных условиях:

• водонагреватели косвенного типа. Они работают без подключения газа и электричества, а используется тепло, которое вырабатывают другие источники энергии. Присоединяются к отопительному котлу. Удобно использовать при автономном отоплении;
• проточные электрические водонагреватели. Они компактны, не занимают много места. Потребляют много электроэнергии и для их работы необходим сильный напор воды;
• проточные газовые водонагреватели. Это многим известные газовые колонки. Безопасны в эксплуатации и легки в применении;
• накопительные газовые нагреватели воды. Вода в емкости нагревается с помощью газовой горелки. Различаются по типу камеры сгорания. Существует закрытая и открытая камера сгорания. Закрытая не требует вспомогательной подачи воздуха;
• накопительные электрические водонагреватели, в которых используется ТЭН для нагрева воды.

Наиболее популярный из всех типов водонагревателей, используемых в бытовых целях - электрический бойлер с накопительным баком. Бак представляет собой емкость, в которой происходит нагрев воды до нужной температуры с помощью тэна (теплового энергетического нагревателя).

Накопительные бойлеры могут быть двух типов:

• закрытые напорные. Этот тип бойлеров может использоваться одновременно на нескольких точках в системе водоразбора. Например, для ванны и для кухни.
• открытые безнапорные. Обеспечивают горячей водой только одну точку, но такие модели отлично подходят для мест с постоянным перебоем подачи воды. Поэтому, даже если нет давления в водопроводной трубе, пользоваться горячей водой возможно.

Принцип работы бойлера

Состоит электрический бойлер из таких частей: корпус нагревателя, термоизоляционый слой, накопительный бак, ТЭН, магниевый анод, термодатчик.

Накопительный бак изготавливается из нержавеющей стали и покрывается специальной эмалью или титаном. С внешней стороны бака применяются теплоизолирующие материалы. Это может быть вспененный полиуретан или поролон. Чтобы внутреннее покрытие бака не поддавалось коррозии, применяется магниевый анод. Емкость бака для накопителя воды может варьироваться от 10 до 200 литров.

Работает бойлер по следующему принципу - ТЭН, который размещается в накопительном баке, нагревает холодную воду, поступающую снизу. С верхней части бойлера выводится горячая вода. Получается, что подогреваемая вода постепенно по мере пользования выталкивается напором из системы водоснабжения.

Если вода нагрелась до нужной температуры, нагреватель, благодаря термостату, отключается. При снижении температуры воды на несколько градусов, термостат снова включает нагреватель. Нужная температура задается с помощью регулируемой поворотной ручки. Термостатами или термодатчиками называется биметаллическая пластина, размыкающая электрическую цепочку при нагреве до заданной температуры. Могут быть механические или в электронном виде.

Время нагрева воды в бойлере зависит от емкости нагревательного бака, от мощности ТЭНа и от их количества, так как в некоторых моделях может быть несколько нагревателей.

Нагревание ТЭНа возможно двумя способами:

• сухим, когда ТЭН не контактирует с водой, а помещен в стеклянную или керамическую трубку, выполняющую защитную функцию. Бойлеры с сухим ТЭНом более долговечны, так как устойчивы к возникновению накипи, также отличаются своей высокой ценой;
• мокрым, когда ТЭНы, внешне очень похожие на кипятильник, опущены непосредственно в воду. Бойлеры с таким нагревателем подвержены к возникновению коррозии и накипи, но имеют оптимальную стоимость.

Бойлеры по способу крепления могут быть подвесными, которые устанавливаются горизонтально или вертикально, в зависимости от размещения бака, и напольными.

Для семьи из трех человек из расчета нужд горячей воды на умывание, мытье посуды, душ и ванну требуется бойлер с емкостью в среднем 100 литров.

Таким образом, бойлер незаменим в городских и сельских условиях проживания и обеспечивает своевременный и быстрый нагрев воды. Их популярность возросла, так как многие модели водонагревателей обладают оптимальными ценами, хорошим качеством и простотой эксплуатации.

Электрический водонагреватель накопительного типа, или, по-простому, бойлер, давно и прочно вошел в нашу жизнь, обеспечивая дополнительный комфорт и позволяя не зависеть от коммунальных систем горячего водоснабжения. Это простое устройство в автоматическом режиме поддерживает необходимую температуру воды, имея при этом ее определенный запас. Выпускаемые промышленностью приборы имеют разнообразную форму, размеры и внешний дизайн. Несмотря на кажущиеся различия, в своей основе все водонагреватели имеют схожую конструкцию и единый принцип работы. Однако, делая выбор между той или иной моделью бойлера, следует не только понимать, как он устроен, но и разбираться в особенностях исполнения некоторых его компонентов.

Конструкция бойлера

По сути, любой водонагреватель такого типа представляет собой большой термос, имеющий внутри трубчатый электронагреватель (ТЭН), поэтому конструкция всех бойлеров имеет такие элементы:

• внешний корпус с деталями, позволяющими крепить устройство на стену или пол;
• внутренний бак;
• теплоизоляционную прослойку между внутренней емкостью и корпусом;
• трубчатый электронагреватель;
• термостат с возможностью регулировки температуры нагрева;
• предохранительный клапан;
• защитный магниевый анод;
• схема управления и индикации.

При выборе бойлера нельзя не заметить большую разницу в цене даже между разными моделями одного производителя. Она обусловлена, прежде всего, технологией и материалом изготовления внутреннего бака, а также наличием электронного блока управления и индикации.

Эти параметры задают удобство пользования прибором, а также длительность его службы.

Корпус

Корпуса водонагревателей имеют как строго цилиндрическую, так и овальную и даже прямоугольную форму, разнообразную расцветку и дизайн оформления. Часто на внешней стороне кожуха крепится термометр для наблюдения за работой устройства, а также регуляторы или управляющие элементы. Материалом изготовления корпусов служит стальной лист или пластик.

Для установки бойлера, в конструкции корпуса имеются крепления, в зависимости от типа размещения (настенная или напольная схема установки). Пространство между корпусом водонагревателя и внутренним баком заполнено теплоизоляционным материалом — чаще всего в его роли выступает плотный полиуретан.

Внутренний бак

Конструкция внутренней емкости бойлера должна соответствовать критерию повышенной коррозионной стойкости и при этом противостоять постоянным температурным перепадам, поэтому данному элементу производители уделяют немало внимания, разрабатывая новые покрытия бака и применяя способы его защиты.

Стальные баки с покрытием из стеклоэмали или стеклофарфора

Такое покрытие получают напылением защитного слоя с последующим его обжигом при высокой температуре (до 850 о С). Стеклоэмаль не способна к окислению, поэтому абсолютно не корродирует. К тому же, ее гладкая поверхность противостоит образованию накипи.

Парадоксально, но основной недостаток такого покрытия проистекает из его достоинства – высокая твердость слоя малопластична и со временем постоянные перепады температуры воды приводят к образованию микротрещин в его слое, которые в итоге способствуют разрушению бака.

Производители постоянно ищут новые составы для покрытий такого типа. К примеру, добавление титанового порошка уравняло температурные коэффициенты расширения стеклофарфора и стали, несколько улучшив стойкость слоя к растрескиванию. Немного уменьшить вредное влияние температурного воздействия можно, установив температуру воды в бойлере не выше 70 о С, хотя все равно хотя бы раз в месяц придется прогреть устройство максимально, для соблюдения санитарных правил. Другим недостатком стеклофарфорового покрытия бака можно считать увеличенный вес бойлера. Компании, выпускающие водонагреватели с емкостями данного типа, дают гарантию на свою продукцию не более 3 лет.

Стальные баки с титановым напылением

Напылением титанового порошка на внутреннюю часть бака достигается отличная коррозионная стойкость. При этом данный тип покрытия имеет высокую прочность и механическую стойкость, имея слабые места лишь на сварочных стыках. Гарантия на устройство с таким баком составляет до 10 лет, что является громадным преимуществом, даже если учитывать его довольно высокую стоимость.

Нержавеющие внутренние баки

Такие емкости лишены недостатков двух предыдущих элементов. Нержавеющая сталь, как и титан, способна противостоять влиянию примесей, находящихся в воде, а также коррозии. Есть мнение, что нержавеющая сталь придает воде своеобразный запах и вкус, появляющиеся во время ее нагрева, однако это лишь домыслы, абсолютно не подтвержденные научными исследованиями. Известно, что «нержавейка» не вступает в химическую реакцию с водой. На такие баки изготовители также дают до 10 лет гарантии, однако они являются самыми дорогостоящими. Баки из нержавеющей стали, а также с титановым напылением больше подвержены образованию накипи, нежели стеклофарфоровые, но это нисколько не умаляет их достоинств. Во внутреннем баке установлены трубки подвода холодной воды и отвода горячей, а также электронный блок нагрева и защиты.

Блок нагрева и защиты

Элементы, отвечающие за нагревание воды до определенной температуры, а также защищающие от разрушений металл внутреннего бака, установлены на металлическом фланце, присоединяемом посредством уплотнителя к внутреннему баку устройства.

Для нагрева воды используются ТЭНы различной мощности. В зависимости от принципа нагрева, различают:

• «мокрые» ТЭНы, которые непосредственно контактируют с водой, поэтому неизбежно покрываются накипью, которую необходимо периодически удалять, иначе из-за перегрева ТЭН выйдет из строя;
• нагреватели «сухого» типа. Лишены этого недостатка, так как установлены в металлической трубке, которая и осуществляет контакт с жидкостью. Такая схема позволяет избавиться от накипи не только на нагревателе, но и на трубке, покрытой слоем стеклофарфора.

Некоторые модели бойлеров комплектуются несколькими нагревателями. Такая конструкция позволяет осуществлять ступенчатую регулировку нагрева, а также уменьшает количество циклов включения для каждого из них (скачки напряжения во время включения приборов влияют на их долговечность).

Совместно с ТЭНами на фланце установлен терморегулятор и магниевый стержень (анод). Термостат отвечает за включение нагревательного элемента при снижении температуры воды ниже установленной потребителем. Применяются терморегуляторы как механического типа, так и электронные приборы, работающие совместно с электронным блоком управления. Часто в устройство терморегулятора входит схема защитного отключения ТЭНа при отсутствии воды в баке. Магниевый электрод призван уменьшить обмен ионами металлических составляющих внутри бойлера, отдавая взамен свои частицы. Такая схема уменьшает эффект вымывания электронов из элементов конструкции и они корродируют в значительно меньшей мере. Сам же магниевый стержень при этом довольно быстро разрушается и требует периодической замены (при утончении до 10 мм или уменьшении длины до 200мм). Схема управления и индикации предоставляет дополнительные удобства при пользовании водонагревателем, имея функции точной регулировки температуры воды, включения нагрева по времени, поддержание разной степени нагрева в зависимости от времени суток.

Принцип работы накопительных водонагревателей

Схема работы бойлеров построена на принципе разделения слоев воды с разной температурой. Как известно, теплые слои жидкости находятся вверху. Их отбор из водонагревателя осуществляется через трубку отвода горячей воды, длина которой позволяет использовать верхний, наиболее теплый ее слой. Холодная же вода, наоборот, поступает в нижнюю часть бака, туда, где установлены водонагреватели. К тому же, на короткой подводящей трубке установлен рассекатель, не позволяющий жидкости проистекать струей и тем самым способствовать перемешиванию теплой и холодной воды.

Особенность теплой жидкости подниматься вверх не позволит использовать бойлер вертикальной конструкции, расположив его параллельно земле. На это стоит обратить пристальное внимание, выбирая тип устройства под свои нужды.

Нагрев холодной воды осуществляет ТЭН (один или несколько). За ее температурой следит термостат. При достижении заданной температуры, он размыкает электрическую цепь питания нагревателя.

Хорошая теплоизоляция позволяет поддерживать нужную температуру воды, затрачивая минимум энергии на ее постоянный подогрев.

В случае применения нескольких нагревателей, для поддержания температуры на заданном уровне используется один ТЭН. Остальные включаются при сильном расходе, многократно повышая мощность нагрева. Такая схема повышает экономичность и надежность прибора.

Отобранная сверху теплая вода постоянно замещается вновь нагреваемой жидкостью, которая подается из магистрали. Так устроен процесс непрерывного нагрева. При большом расходе температура воды на выходе из бойлера со временем падает, поэтому необходимо выбирать объем накопителя, исходя из величины горячего водоразбора.

Возможен вариант отказа термостата, при этом вода может закипеть, вследствие чего до опасного уровня повышается давление во внутреннем баке. Для предотвращения аварии, на трубку подачи холодной воды установлен предохранительный клапан — при достижении предельной величины давления он открывается, тем самым сбрасывая часть жидкости в подающую магистраль. Этот же клапан используют для слива воды из прибора во время профилактических работ.

Подробное видео по устройству бойлера представлено ниже:

Не стоит пренебрегать проведением периодических профилактических мероприятий, заключающихся в чистке бойлера от накипи и ржавчины. Они позволят прибору работать надежно и эффективно, а также уберегут вас от незапланированных трат.