Принцип работы водонагревателя проточного

Устройство и рабочий принцип электрического водонагревателя

В наше время независимое горячее водообеспечение в жилых площадях и приватных домах становится все достаточно популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно поэтапно уходит в минувшее. На смену ему приходят водогрееи разных конструкций, самые популярные из них – аппараты накопительного типа. В этой публикации мы как раз и разберем устройство и рабочий принцип электрического водонагревателя чтобы нагреть воду.

Виды бойлеров

На данный момент есть несколько разных вариантов агрегатов для независимого горячего водообеспечения. Они все сделаны с одной целью, но могут достигать ее по-разному, то бишь, с применением разных источников энергии. Владелец дома может подобрать тот, что прекрасно подходит ему по всем показателям.

накопительного

Итак, сегодня на рынке предлагаются нагревательные электрические водонагреватели таких видов:

  • электрические нагреватели накопительные;
  • косвеники;
  • газовые электрические водонагреватели;
  • нагреватели проточного типа.

Примечание. В прямом переводе с английского слово «водонагреватель косвенного нагрева» значит «котел». Это означает, что к ним можно отнести не только накопительные, но и всяческие проточные бойлеры. Не принимать их к сведению будет некорректным в отношении к клиентам.

Электрокотлы

Это самый популярный вид аппаратов для ГВС, очень часто применяющийся в жилых площадях и маленьких приватных домах. Причина подобной популярности — сравнительно низкая цена и легкость установки, для которой не потребуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в работе и удовлетворяют большинству требований клиентов. Чтобы понимать рабочий принцип водогрея, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:

трубчатого типа

Аппарат собой представляет бачок, в большинстве случаев – круглой или овальной формы, заключенный в слой утеплительного материала (в основном – искусственный латекс), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть выполнена из подобных материалов:

  • эмалированная сталь;
  • нержавейка;
  • пластик.

Электрический Нагревательный элемент трубчатого типа, расположенный снизу бачка, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатическим клапаном. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических электрических водонагревателях, равно 75 ?С. Пока нет забора воды, устройство электрокотла учитывает поддержание заданной температуры в режиме автоматизированного выключения и включения Трубчатого нагревателя. Заключительный имеет защиту от перегревания и в нештатной ситуации автоматично выключится при достижении температуры воды 85 ?С.

Примечание. Хороший рабочий режим для электрического водонагревателя – это нагрев до 55 ?С. В этом режиме аппарат обеспечивает необходимое кол-во воды для ГВС и одновременно экономит электрическую энергию. К несчастью, часто бойлер не прекращает работу на самой большой мощности в виду того, что в зимнее время из водомерного узла поступает чрезмерно прохладная вода и Нагревательный элемент трубчатого типа в экономичном режиме не успевает ее прогревать.

Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю территорию бачка, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водичкой предусматривается в нижнюю часть электрического водонагревателя, где поставлен Нагревательный элемент трубчатого типа. С целью защиты стальных бачков от электрохимической коррозийности устройство водогрея в себя включает магниевый анод. Со временем он рушиться, а поэтому просит замены примерно 1 раз в 2—3 года.

Косвеники

Такие аппараты не делают энергию тепла собственными силами, хотя многие модели имеют встроенный Нагревательный элемент трубчатого типа для поддерживания температуры воды в самых разнообразных ситуациях. В обыкновенном режиме водонагреватель косвенного нагрева готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему тепловым носителем. Ниже на схеме показано устройство косвеника:

трубчатого типа

В теплый бачок большой емкости (бывает до 1000 л) вмонтирован полотенцесушитель с подведенным к нему тепловым носителем от котла. Как и в водонагревателе накопительном, холодная водоподача выполняется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Аппарат может обеспечить существенный расход горячей воды, а поэтому применяется в приватных домах с большим количеством потребителей.

накопительного

Простой обмен теплом между средами с различной температурой – это и есть рабочий принцип косвеника. Но дабы получить воду из крана с температурой 55 ?С, котел должен подогревать тепловой носитель минимум до 80 ?С, это один из плохих качеств данного водогрея. Второй минус – долгое время загрузки бачка большой емкости, так что в случае интенсивного забора воды проживающим в доме людям нужно приспособиться пользоваться ГВС по конкретному графику.

Как и электрокотлы, бойлеры оборудованы магниевым анодом с целью защиты стального бачка от ржавчины. Боле непростые и модели подороже оснащены 2-мя змеевиками, через один течет тепловой носитель от котла, а второй можно подсоединить к альтернативному источнику энергии тепла. Им служит другой котел либо солнечный коллектор. Для поддерживания температуры в самых разнообразных ситуациях в верхнюю территорию емкости встраивается Нагревательный элемент трубчатого типа с термостатическим клапаном.

накопительного

Агрегаты косвенного нагрева производятся в напольном и настенном выполнении, как правило будут работать с самыми разными источниками энергии тепла. Изготовители оборудования для котельной часто рекомендуют их в связке с двухступенчатыми котлами. В данном случае теплогенератор поддерживает температуру теплоснабжения и загружает водонагреватель косвенного нагрева, по очереди переключаясь между этими 2-мя системами.

Газовые бойлеры

Такие аппараты конструктивно и напоминают электрокотлы. Все тот же подвешиваемый на стенку бачок, покрыт слоем теплоизолятора, только внизу поставлена атмосферная горелка, а вверху есть отрезок трубы дымоотвода. Бойлер на газу не прекращает работу по аналогичному принципу, только тепловым источником служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водогрея показано на схеме:

накопительного

Как видно на рисунке, нагрев выполняется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов згорания. Это можно достигнуть за счёт стального газохода с аэраторами, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – погасить или распалить ее при достижении заданной температуры либо ее уменьшении. как водится, с целью защиты корпуса конструкция электрического водонагревателя учитывает магниевый анод.

накопительного

Этот тип водогреев не очень востребован из-за трудностей при оформлении и подсоединении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатирования газового электрического водонагревателя потребуется настоящий дымотвод, сделать такое требование не всегда можно или очень дорого.

Положительное качество бойлеров заключается в том, что они сходу могут выдать чрезмерный расход воды для ГВС, но на протяжении ограниченного временного промежутка. После чего им требуется перерыв для приготовления следующий порции воды.

О нагревателях проточного типа воды

В отличии от накопительных накопительных водонагревателей рабочий принцип проточного бойлера заключается в том, чтобы не заранее, а быстро прогревать водопроводную воду если для этого есть необходимость.

электрического водонагревателя

Источниками тепла служат те же электрические Трубчатые нагреватели и атмосферные горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К подобным нагревателям относятся:

  • газовые водонагреватели;
  • проточные электронагреватели.

Примечание. Порой для оснащения ГВС приватного дома применяется пластинчатый водонагреватель косвенного нагрева, собой представляет водоводяной теплообменный аппарат. Как и косвеник, он передает энергию носителя тепла воде, только выполняет это в проточном режиме.

трубчатого типа

Конструкция газовой колонки довольно трудна, а поэтому удостаивается индивидуальной темы. Электрический же бойлер прост: в нем водопроводную воду греет мощный Нагревательный элемент трубчатого типа. Обладая таким положительным качеством, как маленькие размеры, аппарат имеет чрезмерно высокую используемую мощность и оттого сфера его использования ограничена. Устройство проточного электрокотла показана на рисунке:

накопительного

Преимущество проточных водонагревательных аппаратов заключается в том, что воду которая нагрелась они могут подавать без подготовки и на протяжении неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что главное при большом количестве потребителей.

Заключение

Если разделить все перечисленные приборы по популярности, то первое место смело займут электрокотлы, причины тому понятны. На другом месте находятся газовые водонагреватели, третье остается за косвениками.

Специфики работы бойлера

Рабочий принцип накопительного нагревателя построен на постепенном нагревании воды, что дает возможность практично употреблять электрическую энергию. Этническое наименование подобного водогрея — водонагреватель косвенного нагрева, он может подогревать воду до температуры 55-75 градусов и не прекращает работу в режиме автомат. Это универсальное оборудование, какое может быть установлено и использоваться в каждом помещении.

Хорошими качествами бойлера считаются: маленькое потребление электроэнергии и применение этого оборудования несколькими водозаборными точками одновременно.

Разновидности водогреев

Промышленные модели имеют очень высокие мощность и продуктивность. В большинстве случаев они применяются на производствах, где нужны огромные объемы горячей воды.

Домашние модели имеют небольшую мощность, однако они намного экономичные и предназначаются для использования в жилых площадях и приватных домах, в которых есть система водообеспечения.

По типу энергоносителя водогрееи разделяют на:

  • электрические;
  • газовые;
  • комбинированные;
  • жидкотопливные;
  • твердотопливные;
  • солнечные.

Самыми популярными источниками энергии, которые применяются чтобы нагреть воду, являются газ и электричество.

Реже как источник топлива применяется твёрдое или жидкое горючее, и также энергия солнца.

По фунционалу

  • проточного типа — вода нагревается, проходя через ТЕН. Данное оборудование обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды, главная их характеристика — мощность элемента нагрева;
  • накопительного типа — вода нагревается в накопительном баке. Такой бойлер работает по принципу термоса, главная его характеристика — емкость бачка;

Водогрееи накопительного типа имеют внушительные размеры, чем модели проточного типа.

По типу подсоединения

  • открытого типа, могут эксплуатировать всего лишь одну точку. Тут при открывании крана прохладная вода выталкивает горячую воду и сразу поступает в бачок;
  • закрытого типа — могут эксплуатировать несколько точек. В бачке поддерживается стабильное давление, равное давлению в водомерном узле.

Электрический бойлер

Рабочий принцип бойлера.

Рабочий принцип бойлера построен на том, что вода нагревается до заданной температуры, а потом поддерживается на заданном уровне в режиме автомат. Дополнительным преимуществом водогрея считается то, что прохладная вода в него подчиняется под давлением, и горячая вода предоставляется под таким же напором.

Наиболее рентабельным рабочий режим водогрея считается температура 60-65 градусов. Такой температуры достаточно для того, чтобы клиент ощущал себя комфортно, а потери тепла намного меньше, чем во время работы на всю мощность.

От чего обуславливается быстрота нагрева воды:

  • от мощности элемента нагрева. Если емкость водогрея меньше 150 л, то применяются Трубчатые нагреватели мощностью 1,2 — 2,0 кВт. Для тех моделей, емкость которых больше, нужны намного мощнее ТЕНЫ, но рабочий принцип у всех водогреев аналогичный;
  • от емкости водогрея, в большинстве случаев чем она выше, тем длительнее будет разогреваться вода.

Если у вашего накопительного электрического водонагревателя объем 100 л и в нем поставлен Нагревательный элемент трубчатого типа мощностью 1,5 кВт, то чтобы нагреть воду до предела понадобится 3 часа 45 минут, для водогрея с подобным же Трубчатым нагревателем, но емкостью 22 л, всего 22 минуты.

Устройство электрокотла

Схема подсоединения электрического водонагревателя.

На данное время решения дизайнера водогрея бывают самыми разными. Есть вертикальные, горизонтальные, круглые, плоские модели, но любой водонагреватель косвенного нагрева не прекращает работу по типу термоса. Внутренний бачок, в котором находится вода, и корпус водогрея разделяет слой утеплительного материала, это дает возможность очень эффективно хранить воду в горячем состоянии.

Весомые части накопительного электрического водонагревателя:

  • ТЕН;
  • термостатический клапан — прибор, который дает возможность в режиме автомат поддерживать установленную температуру воды, он иногда включает и выключает Нагревательный элемент трубчатого типа;
  • магниевый анод предназначается для защиты бака находящегося внутри с водой от ржавчины;
  • предохранительный и обратный клапаны, в большинстве случаев они идут в одном корпусе, предохраняют конструкцию от лишнего давления и Нагревательный элемент трубчатого типа от перегорания при отсутствии воды.

Конструкция бака находящегося внутри

В виде материала для бака находящегося внутри может быть применена нержавейка или углеродистая сталь покрытые эмалью и прочими покрытиями, защищающими его от ржавчины.

Указанный компонент считается главным в конструкции накопительного электрического водонагревателя. Не прекращает работу внутренний бачок при больших температурах, давлении, и также подвержен ржавчине. По большей части все конструкции накопительных водонагревателей неразборные, благодаря этому служебный срок накопительного электрического водонагревателя по большей части зависит от служебного срока бака находящегося внутри. Более большой служебный срок имеют модели, у которых бачок сделан из нержавейки, однако они намного дорогие.

Конструкция наружного корпуса может быть сделана из пластмассы или эмалированной стали. Помимо того, что это корпус водогрея, он также делает и художественную функцию.

Толщина слоя теплоизоляции во многих моделях может составлять от 2 до 3 см, по большей части под эти цели применяется вспененный искусственный латекс.

Плюсы и минусы бойлера

Схема устройства бойлера.

  • ограниченная мощность ТЕНОВ, благодаря этому нет надобности ставить отдельную проводку;
  • к одному накопительному водонагревателю можно подсоединять несколько точке водозабора;
  • бойлер можно установить на значительном расстоянии от точки водозабора;
  • наличие водопроводного крана дает возможность получать воду нужной температуры, не меняя водонапор;
  • простота применения.
  • существенные размеры и габариты, что нужно предусматривать во время установки;
  • если вода полностью применяется, то для ее нагрева понадобится какое то время.

Спецификой этого типа считается то, что в таком водонагревателе есть маленькой бачок. Есть способность регулировать мощность элемента нагрева, и подобным образом он может применяться как нагреватель проточного или накопительного типа. Наличие маленького бачка позволяет регулярно иметь конкретный запас горячей воды. Если появляется необходимость, то данное оборудование можно применять для постоянной подачи горячей воды.

Для дома или квартиры прекрасным вариантом считается применение бойлера. Это простой прибор, который даст возможность у вас дома всегда иметь горячую воду и не зависеть от горячего магистрального водоснабжения.

Газовые проточные бойлеры

Схема проточного водогрея газового типа.

Газовые водонагреватели работают по аналогичному принципу, что и бойлеры, ключевой их характеристикой считается мощность, чем она больше, тем выше продуктивность водогрея.

Газовые водонагреватели бывают с электро-, пьезовым розжигом и HydroPower. Колонки с пьезовым розжигом запускаются ручным способом, для этого необходимо нажать кнопку. Колонки с электрическим розжигом запускаются автоматично, как только открывают кран с горячей водой.

Если колонка газовая HydroPower, то ток для розжига формирует турбина, а она приводится в действие водным потоком, благодаря этому электричество или батарейку подсоединять не нужно. Газовые бойлеры менее популярны, связано это со сложностью их установки.

Как не прекращает работу бойлер?

Не обращая внимания на кажущуюся легкость электрического бойлера типа, в его конструкции применяется много необычных технических решений, разрешающих устройству надежно и хорошо работать. Одновременно с тем водонагреватель косвенного нагрева не прекращает работу на очень простом физическом законе, согласно с которым слои с различной температурой имеют разную плотность и не перемешиваются между собой. Рассмотрим рабочий принцип бойлера детальнее, чтобы понимать, как законы физики дают возможность повысить комфорт у нас в доме.[contents h2 h3]

Конструкция водогрея

Чтобы понимать рабочий принцип электрического водонагревателя, должно быть представление про то, как устроен прибор и как функционируют некоторые его части.

Кожух и внутренний бачок

Бойлер накопительного типа состоит из пластикового или стального корпуса (кожуха), изнутри которого поставлен стальной бачка для воды. Пространство между кожухом и внутренней емкостью заполнено материалом для теплоизоляции, в качестве которого очень часто применяется вспененный полиуретан. Эта технология позволяет устройству хранить водную температуру на протяжении продолжительного времени.

На рынке в наше время представлены приборы самого различного размера и формы

Внутренний бачок чтобы не было ржавчины покрывают специализированным стеклофарфоровым покрытием. Такой слой защиты имеет похожий со сталью температурный показатель увеличения, благодаря этому не дает трещин и не отслаивается при температурных перепадах изнутри емкости. Более того, ровная поверхность бачка оберегает внутреннюю часть от образования накипи и сосредоточения грязи.

Многие модели водогреев оборудуются емкостями из нержавейки либо имеют покрытие из титана. Это дает возможность расширить служебный срок устройств, но существенно увеличивает их цена.

Изнутри бачка установлены отрезки трубы для подачи и водоотвода. Намного длиннее «горячий» отрезок трубы поставлен с учетом расстояния до наиболее прогретого водяного слоя. На «холодной» трубке смонтирован аэратор, замедляющий струю входящей воды чтобы не было смешивания слоев.

Электрические элементы

Нагрев воды в водонагревателе электрическом накопительном выполняется с помощью трубчатого тэна (Трубчатого нагревателя). Мощность элемента нагрева зависит от объема бачка и может составлять от 1,2 до 6 кВт. В некоторых случаях ставятся несколько Нагревательных элементов трубчатого типа для увеличения продуктивности водогрея при сохранении его экономности.

Нагревательный элемент трубчатого типа и анод, смонтированные на фланце

ТЕН устройства смонтирован на съемном фланце. Эта конструкция дает возможность не только быстро отремонтировать прибор в случае неполадки, но и делать профилактические мероприятия.

Очень часто на фланце также крепится и магниевый анод, защищающий внутренние части из металла от ржавчины, и также устанавливается реле температуры и термостатический клапан. Такие элементы служат для управления нагревом, и также оберегают нагреватель от перегревания.

Водогрееи элит-класса помимо важных элементов имеют и электронный блок управления, дающий возможность осуществить добавочные сервисные функции.

Группа безопасности

Для того чтобы давление изнутри электрокотла не превысило критическое, каждый бойлер оборудуется клапаном предохранения. Такой элемент создает сброс давления при его превышении более поставленного значения. При помощи клапана предохранительного выполняется и сброс излишков воды, которые образуются при расширении жидкости во время ее нагрева.

Один из видов выполнения группы безопасности

Работа водогрея без подобного клапана воспрещена, так как при поломке термостата критическое увеличение давления может привести к взрыву.

Часто клапан для предохранения исполняют в одном корпусе с клапаном обратным. Подобное решение снижает размер устройства, хотя и очень спорно со стороны надежности.

Как не прекращает работу и действует бойлер

Как мы говорили раньше, рабочий принцип накопительных водонагревателей накопительного типа построен на перемещении более горячего водяного слоя вверх, тогда как прохладная вода имеет более большую плотность и занимает нижнюю часть бачка.

Во время первичного включения водогрея Нагревательный элемент трубчатого типа подогревает жидкость до температуры, при которой контакты терморегулятора размыкают электрическую цепь. Инверсии воды которая нагрелась в подающую магистраль мешает клапан обратный, поток жидкости через который возможен исключительно в одну сторону.

Важные части бойлера

При открытии расходного крана на мойке или в ванной слой находящийся сверху горячей воды начинает поступать к потребителям через «горячий» отрезок трубы. Исходя из этого давление изнутри бачка падает, благодаря этому прохладная вода из водомерного узла устремляется вовнутрь емкости.

Смешиванию нагретой жидкости холодным водяным потоком мешает Поставленный на входном патрубке аэратор, распределяющий струю с одновременным снижением ее скорости. Подобным образом, прохладная вода делится снизу прибора, собственно там, где поставлен Нагревательный элемент трубчатого типа. При снижении температуры контакты термостата замыкаются, и нагреватель вновь подсоединяется к электросети. Собственно так не прекращает работу водонагреватель накопительный в нормальном режиме.

В случае применения в конструкции водогрея нескольких Нагревательных элементов трубчатого типа, при резком снижении температуры изнутри бачка вследствии большого забора воды, в работу включаются все нагреватели. Собственно поэтому такие электрические водонагреватели обладают очень высокой работоспособностью. Если же температура воды уменьшается неторопливо (вследствии естественного остывания), то при достижении порогового температурные значения автоматика включает лишь один электронагреватель. Такой метод работы значительно уменьшает время, которое необходимо для приготовления следующий порции горячей воды, и также содействует наиболее высокой экономности изделия.

Критическое увеличение давления изнутри электрического водонагревателя (в основном, более 6-7 атмосфер), связанное с очень высоким давлением в магистральном водопроводе или поломкой терморегулятора, вызывает срабатывание клапана предохранительного, жесткость пружины которого которая рассчитана на номинальную величину. В данном случае случится «разгерметизация» трубопровода горячего водообеспечения и часть воды или пара будет удалена в канализацию при помощи шланга, поставленного на отрезок трубы защитного клапана. При снижении давления до номинального уровня тарелка клапана предохранительного будет прижата к его седлу при помощи рабочей пружины и непроницаемость «горячей» магистрали будет восстановлена.

Детальное видео о рабочих принципах бойлера смотрите ниже:

Во время установки бойлера главное держаться всех требований изготовителя. Однако в данном варианте можно рассчитывать на эффектную, хорошую, а основное, неопасную работу прибора.

Как работают водонагреватели накопительные электрические


от admin