Устройство бойлера: конструктивные особенности различных видов нагревательных бойлеров

Горячая вода в доме – главный атрибут комфорта. Если нет централизованного водоснабжения, стараются организовать ГВС самостоятельно.

Также о покупке бойлера задумываются жители квартир, у которых часто отключают горячую воду.

Нагреватели бывают самые разные: какие-то можно сделать самостоятельно, другие только купить.

Разберёмся, какие варианты самые лучшие и экономически выгодные. Рассмотрим виды и устройство бойлера для нагрева воды.

Конструкция

Как устроен бойлер? Типовой бойлер это:

Корпус.
Слой изоляции, обеспечивающий медленное остывание жидкости.
Бак для воды, в котором происходит нагрев.
ТЭН – нагревательный элемент (вроде кипятильника).
Защитный анод – элемент, принимающий на себя накипь.
Труба входа, подключающиеся к холодной воде.
Труба выхода, подключающаяся к крану горячей воды.
Датчики безопасности и температуры.
Управляющая панель с ручками-регуляторами и дисплеем (если предусмотрено моделью).

Внутренняя поверхность бака для воды – место, где высок риск появления различных микроорганизмов, слизи и проч. Чтобы питьевая вода как можно дольше оставалась чистой, стенки делают нержавеющими или с титановым напылением. Стеклофарфор – более недорогой вариант, но он легко покрывается микротрещинами (гарантию на такое покрытие дают 1-3 года).

Бойлер должен быть заполнен водой и только после этого его можно будет включать в розетку. После включения датчик зафиксирует низкую температуру и начнётся автоматический нагрев воды.

Владельцу нужно только установить верхнюю температуру, до которой нужно подогревать жидкость.

Нагревательные элементы

Нагревательные элементы можно поделить на:

Мокрые или открытые (размещающиеся прямо в воде).
Сухие или закрытые (не контактирующие с водой).

Мокрые ТЭНы – это привычные для нас, как в чайниках, трубки. Внутри они пустотелые, и прячут в себе спираль, которая и нагревается. Пустое пространство заполнено песком или магниевым оксидом – т.е. веществом с высокой теплопроводностью.

ТЭН для водонагревателя Термекс 2.0 кВт (спиральный)

В сухих ТЭНах, электропроводящие детали от воды отделяет кожух из керамики. Такая система более надёжна и безопасна:

не образуется накипь,
сведены на нет риски КЗ,
для них не так губительно случайное включение без жидкости,
срок службы – дольше.

По способу крепления ТЭН может быть:

Фланцевый.
Гаечный.

Фланцевый прижимается множеством небольших болтиков, гаечный же имеет резьбу, и вворачивается так же, как лампочка в патрон.

Чаще всего ТЭНы делают из стали или меди.

Принцип работы бойлера

Все нагреватели можно разделить на две большие группы, которые кардинально отличаются друг от друга:

Накопительные.
Проточные.

В конструкцию первых обязательно входит бак (размер может отличаться). Вода из водопровода заполняет бак при первом включении, и в последующем ёмкость всегда остаётся наполненной, а вода добавляется по мере использование подогретой.

Схема нагрева воды в бойлерах

Накопительные нагреватели тоже различаются тем, каким способом они греют воду:

электроэнергией,
газом,
жидким топливом,
косвенно от отопления,
солнечным теплом,
смешанного типа.

Вода в бойлере долго сохраняется тёплой, поскольку корпус хорошо изолирован.

Бойлер косвенного нагрева устройство довольно дорогое. Но такой агрегат вполне реально соорудить самостоятельно. Бойлер косвенного нагрева своими руками: подробная инструкция по изготовлению.

Какой водонагреватель лучше: проточный или накопительный, читайте тут.

Проточный водонагреватель по многим параметрам удобнее накопительного. Выбирать прибор нужно с учетом цен и характеристик. Здесь https://4air.ru/otopitelnoe-oborudovanie/vodonagrevateli/protochnyj-elektricheskij-kakoj-luchshe.html полезная информация о видах электрических проточных водонагревателей и об особенностях выбора.

Проточные водонагреватели: принцип работы

Проточный тип это вторая большая группа водонагревателей. Здесь нет бака для воды – она нагревается «на лету», проходя по трубке небольшого диаметра.

Проточные нагреватели более мощные, для них требуется надёжная проводка. Зато пользоваться таким прибором удобнее – горячая вода не может «кончиться», а нагревается мгновенно.

Устройство бойлера косвенного нагрева (БКН)

Один из самых удобных и выгодных вариантов подогрева воды – это использование тепла от работы печи или котла. В дополнительной энергии аппарат не нуждается. Кроме того, его можно изготовить своими силами.

БКН – это ёмкость, наполненная водой, с трубками внутри. По трубкам проходит тот же теплоноситель, что и в радиаторах отопления. Но пока он проходит внутри бойлера, его температура успевает подогреть воду для хозяйственных нужд.

Есть два основных вида БКН:

Со змеевиком.
Бак в баке.

Водонагреватель косвенного нагрева устройство

Первый вариант с использованием змеевика описан выше. Он более эффективен, вода нагревается быстрее.

Во втором же случае используют две ёмкости, одна из которых (меньшая), помещается внутрь другой и заполняется холодной водопроводной водой. В пространстве между стенками циркулирует горячий теплоноситель из отопления.

Хотя кажется, что подогрев воды при такой схеме ничего не будет стоить, а получаться как «побочный продукт» отопления, на самом деле расходуется часть энергии котла и это нужно учитывать, подбирая мощность прибора, а также закладывая в смету расход топлива на сезон.

Газовый бойлер

Водонагреватель, работающий на газу экономически целесообразен, поскольку газ – дешёвое топливо.

Если заглянуть внутрь прибора, можно увидеть металлический резервуар-теплообменник, в который поступает холодная вода, а под ним газовую горелку. После того, как человек откроет кран, движение жидкости зафиксирует расходометр. Срабатывает автоматика – зажигается пламя горелки. Компьютерное управление подогреет воду до нужной температуры. После закрытия крана нагреватель сразу выключается.

Естественно, раз есть пламя, значит, требуется отвод дыма и сооружение дымохода (это одна из основных сложностей с газовыми бойлерами).

По виду тяги различают бойлеры:

С открытой камерой сгорания.
С закрытой камерой.

В первом случае тяга естественная (зависит от длины трубы, степени её загрязнения, ветра, атмосферного давления и прочих условий).

Во втором случае установлен вентилятор, который обеспечивает принудительную тягу.

Система работает стабильно, но становится зависимой от электричества.

Также газовые водогрейки могут быть:

Накопительными.
Проточными.

Солнечные нагревательные бойлеры

Водяные солнечные коллекторы – это не то же самое, что солнечные батареи. Их конструкция – это система из тонких трубочек, по которым циркулирует жидкость. Рассмотри два основных варианта устройства:

Подогретый теплоноситель поднимается вверх и попадает в отдельный резервуар, где находится холодная вода из водопровода. Проходя по теплообменнику, горячий теплоноситель нагревает эту воду и возвращается в солнечный водонагреватель. Получается система очень похожая на бойлер косвенного нагрева, только вместо печи или котла – энергия солнца.
При другой, более простой схеме, в верхней части коллектора установлен бак. В нём набирается нагретая жидкость и, вытесняемая более холодной водопроводной снизу, поступает по трубам к людям.

Размещают коллекторы чаще всего на крыше или крепят к вертикальной стене, но так, чтобы на поверхность попадало максимальное количество солнечного света.

Солнечный коллектор более сложной конструкции сможет греть воду не только жаркими летними деньками, но и круглый год!

Итак, если главным критерием выбора считать экономичность, топ-3 будет выглядеть так:

Бойлер косвенного нагрева (минус – занимает много места, больше подойдёт для частных домов).
Газовый бойлер (для жителей квартир наиболее реальный и бюджетный вариант, затраты на подогрев есть, но небольшие).
Солнечный коллектор (при немалых начальных тратах, в последующем – бесплатный подогрев).

Водонагреватель можно установить как самостоятельно, так и вызвав специалистов. Установка водонагревателя своими руками требует определенных знаний. Читайте о требованиях к монтажу прибора. Схемы подключения к электросети и к водопроводу вы найдете в статье.