Система автономного горячего водоснабжения в частном жилом доме обеспечивается, благодаря накопительному водонагревателю. Устройство позволяет нагреть поступающую из скважины воду до комфортной температуры и обеспечить комфортные условия для проживания. Бойлер также незаменим при плановом отключении ГВС в городской квартире. Чтобы правильно установить и эксплуатировать прибор, необходимо изучить устройство бойлера.

Конструкция водонагревателя
Конструкция водонагревателя
https://cdn.vseinstrumenti.ru

Что такое бойлер, достоинства и недостатки использования

Бойлер – это бытовой нагревательный прибор, установленный в водопроводной сети. В зависимости от конструкции, может быть накопительным или проточным, прямого или косвенного нагрева. Главное назначение водонагревателя – обеспечение бесперебойной подачи горячей воды потребителям. Принцип работы накопительного электрического прибора основан не только на нагреве воды, но и на сохранении тепла в баке длительное время. Прибор обладает множеством достоинств:

  • При правильном подборе ёмкости, из расчёта среднего водопотребления 20 – 25 литров на человека, жильцы получают неограниченный доступ к горячей воде.

Водонагреватель Electrolux
Водонагреватель Electrolux
https://static.onlinetrade.ru

  • Современные бойлеры имеют такую конструкцию, что, при креплении на стену, даже 100-литровый бак отстоит от вертикальной плоскости не более, чем на 30 см. Это позволяет разместить оборудование в стеснённых условиях.
  • Накопительные баки герметичны, что исключает риск размножения бактерий и повышает безопасность используемой воды.
  • Нагревательные элементы современных бойлеров имеют высокий КПД, позволяя добиться экономии электроэнергии.
  • Корпус водонагревателей имеет конструкцию сэндвича с эффективным утеплителем, что значительно снижает теплопотери.

Наряду с достоинствами, подобные устройства имеют некоторые недостатки:

  • Повышенный расход воды – потребитель не имеет возможность регулировать напор, так как давление в магистральной сети ХВС обеспечивает интенсивность струи из крана во время разбора.

Накопительный бак в интерьере
Накопительный бак в интерьере
https://ufastock.ru

ТЭН обладает высокой мощностью, что требует устройства индивидуальной кабельной сети от щитка с установкой автомата.

  • При интенсивном разборе горячей воды в пиковые часы ТЭН работает непрерывно, усиливая электрическую нагрузку на кабельную сеть. Принцип работы электрического бойлера для нагрева воды в частном доме основан на том, что бак не может быть использован до конца при непрерывном использовании утром или вечером, что объясняется требованиями для обеспечения комфорта.
  • При отсутствии трёхфазной проводки в доме, эксплуатация бойлера затруднительна.
  • В целях безопасности, предельная температур нагрева воды не может превышать 70 – 75 оС.

Многие потребители спрашивают, как работает электрический бойлер? Несмотря на недостатки, при выполнении некоторых обязательных требований, бойлер от проверенного производителя на долгие годы исключает возникновение проблем с горячим водоснабжением. Устройство электрического водонагревателя подразумевает повышенную эффективность использования горячей воды в течение суток без необходимости постоянного нагрева.

По следующей ссылке можно увидеть особенности строения накопительных электрических водонагревателей:

Под заказ
-12%
Водонагреватель, ОPTIMA MB 150 R Цена 22399 руб 19823 руб
В наличии
-6%
Водонагреватель, ОPTIMA EZV 30 R Цена 11299 руб 10593 руб
В наличии
Бойлер WHPS BA 300 DS, Fondital Цена 112359 руб
Ожидается поступление
Водонагреватель, DHC 6 Цена 23400 руб
Под заказ
Водонагреватель, SIG-2 11i Цена 25317 руб
В наличии
Бойлер WHPS BA 500 DS, Fondital Цена 149442 руб
В наличии
Водонагреватель электрический V510, 1,5 кВт (ст.арт. 7110909—) Цена 16040 руб
В наличии
Бойлер WHPS BA 300 SS, Fondital Цена 81008 руб
В наличии
Бойлер WHPS BA 200 DS, Fondital Цена 87267 руб
В наличии
Бойлер WHPS BA 200 SS, Fondital Цена 67832 руб
Проточный нагревательный прибор
Проточный нагревательный прибор
https://main-cdn.goods.ru

Классификация бойлеров

На рынке представлен широкий ассортимент водонагревателей, которые классифицируются по различным критериям:

  • По конструкции и принципу работы:
  • Накопительные – снабжены баком, в который нагнетается жидкость для последующего нагрева и раздачи потребителям. Принцип работы накопительного электрического водонагревателя основан на длительном бесперебойном использовании заранее приготовленной горячей воды.
  • Проточные – жидкость нагревается при прохождении через теплообменник, не задерживаясь внутри прибора.
  • По виду энергии, питающей нагревательный элемент:
  • Электрические – наиболее популярный вид бойлеров
  • Газовые – считаются более экономичными, но для работы требуется непрерывная подача газа. Часто ставятся в котельных частных жилых домов.
  • Дровяные – устаревший, но эффективный тип водонагревателей, используемый в отрезанных от цивилизации деревнях.
  • Солнечные – инновационные приборы, постепенно набирающие популярность.
  • По способу установки:
  • Автономные – установлены на магистральном водопроводе.
  • Косвенного нагрева – для приготовления воды используется энергия котла при работе отопления. Монтируются в общий контур с системой обогрева помещений.
  • По объёму бака (для накопительных устройств):

Накопительное оборудование на 200 литров
Накопительное оборудование на 200 литров
https://topthermo.ru

  • Малого объёма – до 50 литров – для семьи из 1 – 2 человек.
  • Среднего объёма – от 50 до 100 литров – на 3 – 4 человек.
  • Большого объёма – от 100 литров и выше. Используются в частных домах при наличии нескольких санузлов.
  • По ориентации при монтаже:
  • Горизонтальные – удобно располагаются под потолком помещения.
  • Вертикальные – могут быть спрятаны в технологическую нишу.
  • По материалу внутреннего бака:
  • С эмалированным покрытием.
  • С посеребрением.
  • С титановым напылением.
  • Стеклокерамические.
  • Из нержавеющей стали.
  • В основе конструкции любого бойлера лежит нагревательный элемент. По расположению и строению ТЭНа, электрические водонагреватели подразделяются на 2 типа:
  • С мокрым ТЭНом – нагревательный элемент имеет прямой контакт с водой, из-за чего достигается максимальная эффективность при приготовлении горячей воды.
  • С сухим ТЭНом – спираль находится в защитном кожухе, что исключает отложение накипи.

Горизонтальное настенное оборудование
Горизонтальное настенное оборудование
https://tehnomarket-ural.ru

По критерию устройства электрического прибора, приборы с объёмом 150 и более литров могут выпускаться в напольном исполнении. Кроме того, в зависимости от объёма бака и требуемой скорости нагрева, они могут обладать разной мощностью – от 1,0 до 4,0 кВт.

На видео можно увидеть обзор водонагревателей:

Конструктивное исполнение электрического бойлера для нагрева воды

Владельцы квартир и жилых домов часто спрашивают – как устроен накопительный водонагреватель? Чтобы понять, как работает накопительный водонагреватель электрический, необходимо разобраться в его внутреннем строении. Устройство водонагревателя, вне зависимости от объёма внутреннего бака, модели и модификации, едино, и каждый из них включает следующие конструктивные и функциональные элементы:

Если изучить конструкцию водонагревателя в разрезе, можно увидеть утеплённый корпус цилиндрической или прямоугольной формы с несколькими слоями изоляции.

Прямоугольный нагревательный прибор
Прямоугольный нагревательный прибор
https://cdn.comfy.ua

  • 1 или 2 внутренних бака. При наличии 2 резервуаров, один из них предназначен для холодной воды, другой – для горячей
  • Как устроен накопительный водонагреватель в разрезе? В основе конструкции лежит нагревательный элемент (ТЭН) установленной мощности. Если конструкция включает 2 бака, ТЭНы дублируются.
  • 2 патрубка – подводящий (синего цвета) и отводящий (красного). Предназначены для подачи холодной воды в бак и раздачи горячей потребителям.
  • Магниевый анод – стержень из особого металла, препятствующий отложению известкового налёта и образованию коррозии на внутренней поверхности бака.
  • Если изучить бойлер в разрезе, можно обнаружить термодатчик. Предназначен для определения температуры воды в баке и подаче сигнала на реле для автоматического отключения, либо повторного включения ТЭНа.

Патрубки на корпусе устройства
Патрубки на корпусе устройства
https://sofia-el.com

Обратный клапан, ограничивающий поступление холодной воды по мере наполнения резервуара.

  • Терморегулятор и панель управления – позволяют выбрать нужную температуру и комфортный режим работы для бойлера.
  • Блок питания с силовым кабелем – предназначен для включения прибора в сеть.

Устройство бойлера для нагрева воды из числа повышенной ценовой категории включает в себя встроенный модуль Wi Fi, позволяющий производить диспетчеризацию устройства с экрана смартфона из любой точки мира.

Принцип действия накопительного водонагревателя

Конструкция бойлера с накопительным баком позволяет произвести разбор заранее приготовленной горячей воды, а также оперативно нагреть новый объём. Чтобы понять, как работает бойлер, необходимо изучить следующий алгоритм:

  • Принцип работы электрического устройства основан на том, что холодная вода поступает во внутренний бак по подающему патрубку, постепенно наполняя его. Выходное сопло патрубка расположено в нижней части бака, и на нём установлен обратный клапан.

Сухой и мокрый ТЭНы
Сухой и мокрый ТЭНы
https://farro.shop

Устройство накопительного электрического водонагревателя подразумевает ограниченный доступ холодной воды в бак. По мере наполнения бака, пласт воды давит на клапан, перекрывая его и предотвращая нагнетание избыточного давления.

  • При наполненном резервуаре включается ТЭН, который нагревает жидкость до температуры, выставленной на терморегуляторе.
  • Когда вода в баке нагрета, термодатчик определяет предельную температуру, и реле подаёт сигнал на блок управления, обесточивая ТЭН.
  • Чтобы понять, как работает накопительный водонагреватель, следует разобраться в особенностях восполнения резервуара при разборе воды. При открывании крана горячей воды, начинается разбор горячей воды потребителями.

Накопительный нагревательный электрический прибор в разрезе
Накопительный нагревательный электрический прибор в разрезе
https://images.ru.prom.st

  • По мере разбора, уровень воды в баке падает, давление на клапан ослабевает, и через патрубок начинает поступать холодная вода.
  • При падении температуры в резервуаре реле снова подаёт сигнал, и ТЭНы включаются на нагрев.
  • Если вода в баке не разбирается долгое время, её температура постепенно падает, из-за чего ТЭН включается вновь, поддерживая стабильные параметры.

Устройство накопительного водонагревателя обеспечивает бесперебойную подачу горячей воды, благодаря особому расположению патрубков. Холодная вода поступает в нижнюю часть резервуара. Там же установлен ТЭН, который нагревает объём воды до предельного значения, и она, согласно законам физики, поднимается вверх.
Отводящий патрубок расположен ближе к вершине внутреннего объёма бака. При разборе и подмешивании новой порции водопроводной воды, смешивание между двумя средами не происходит. Потребитель расходует только горячую воду. Чтобы понять, как устроен бойлер, следует разбираться в элементарной физике и свойствах воды. Устройство накопительного электрического прибора с нижней подводкой позволяет добиться наибольшей эффективности при эксплуатации.

Газовый нагревательный прибор
Газовый нагревательный прибор
https://etoluchshe.ru

На видео можно увидеть принцип действия накопительного электрического водонагревателя:

Устройство газового нагревателя

Если к жилому дому или квартире подведён природный газ, он может стать альтернативным источником энергии для нагрева поступающей в бойлер воды. При использовании данного типа энергоснабжения, приобретаются специальные газовые водонагреватели. Устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды от природного газа описаны ниже:

  • Конструкция газового бойлера имеет несколько отличий от электрического оборудования. В нижней части водонагревателя установлена газовая горелка.
  • После наполнения внутреннего бака водой, открывается подача газа, и горелка зажигается при помощи пьезоэлемента.

Газовый прибор в разрезе
Газовый прибор в разрезе
https://vodakanazer.ru

Нагретый воздух вместе с отработанным газом поднимается вверх к вытяжному колпаку по трубе, которая пронизывает ёмкость по всей высоте.

  • Чтобы горячие потоки задерживались на нагревательном элементе – трубе, внутри неё установлен рассекатель дыма, выполняющий роль теплообменника.
  • В результате нагревания рабочего элемента, происходит тепловое излучение, и нагрев равномерно передаётся по всему объёму воды в резервуаре.
  • По аналогии с электрическим водонагревателем, бойлер оснащается терморегулятором и датчиком температуры, подающим сигнал на блок управления по завершении нагрева.
  • При срабатывании термодатчика, перекрывается заслонка, отвечающая за подачу газа, и бойлер перестаёт греть воду до начала разбора.

Эксплуатация системы ГВС происходит аналогично, что и при работе электрического бойлера. С началом потребления воды, клапан подводящего патрубка открывается, обеспечивая доступ новой порции холодной воды в бойлер. Терморегулятор даёт сигнал для подачи газа, и горелка начинает нагревать воду, снова доводя её до нужной температуры.

Прибор косвенного нагрева в разрезе
Прибор косвенного нагрева в разрезе
https://metr.com.ru

Целевое назначение бойлера косвенного нагрева

Устройство бойлеров косвенного нагрева отличается отсутствием в конструкции ТЭНа – прибор интегрируется в систему отопления дома. Нагревательным элементом в данном случае является трубчатая спираль, протянутая по всему внутреннему объёму бака. в спирали постоянно циркулирует жидкий теплоноситель, температура которого задаётся котельным оборудованием.

Принцип работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева описан ниже:

  • Особенности устройства электрического водонагревателя во многом повторяют классический тип бойлеров с прямым нагревом. Холодная вода поступает в бак по подводящему патрубку тем же способом, что и в уже рассмотренных конструкциях.
  • По змеевику, расположенному в баке постоянно циркулирует теплоноситель.
  • Проходя по трубчатому змеевику, теплоноситель отдаёт тепло холодной воде, которая постепенно нагревается. Принцип работы накопительных водонагревателей данного типа основан на постоянном обновлении теплоносителя и нагреве бака.
  • Пользователь имеет возможность наблюдать степень нагрева воды в баке.
  • По завершении нагрева, потребитель открывает кран и начинает разбор горячей воды.
  • При падении уровня, клапан открывается, и свежая водопроводная вода вновь поступает в бак.

Оборудование косвенного нагрева
Оборудование косвенного нагрева
https://www.mtk65.ru

Принцип работы водонагревателя исключает необходимость устройства ТЭНов – в змеевике циркулирует тот же теплоноситель, который задаёт температуру в системе отопления. При эксплуатации достигается экономия энергоресурсов, так как данный прибор выполняет роль бака-аккумулятора, сохраняя избыточную тепловую энергию.

Однако, при всех плюсов, такая конструкция имеет ряд существенных недостатков:

  • Конструктивное исполнение бойлера отличается тем, что пользователь не имеет возможность регулировать температуру нагрева непосредственно на корпусе прибора.
  • Для корректной работы водонагревателя требуется источник тепловой энергии. Как правило, в этом качестве выступает газовый котёл. По своему принципу работы, газовый бойлер мало чем отличается от электрических аналогов.
  • Как работает водонагреватель? По мере нагрева, бойлер не отключается, при включённой системе отопления, происходит постоянное приготовление тепловой энергии.
  • Строение бойлера не позволяет его использовать при выключенном котле, так как приготовление горячей воды прекращается.

На рынке представлены несколько вариантов устройства водонагревателя данного типа. Для возможности комбинированной работы в тёплое и холодное время года, некоторые модели снабжены электрическими ТЭНами. При отключении котла бойлер начинает работать как обычный накопительный водонагреватель.

Теплоизоляция корпуса оборудования
Теплоизоляция корпуса оборудования
http://alipso.ru

По ссылке можно увидеть принцип действия бойлера косвенного нагрева:

Солнечные нагревательные бойлеры

Некоторые потребителя спрашивают, как устроен водонагреватель, работающий от энергии солнца? Солнечные водонагреватели представляют собой устройства для бесперебойной подачи ГВС, работающие от энергии солнца. Такие приборы давно нашли широкое применения в тропических странах с тёплым климатом, где солнце на протяжении большей части светового дня находится в зените. Внутреннее строение накопительного водонагревателя данной категории включает в себя следующие элементы:

  • Чтобы разобраться, как работает накопительный бойлер от солнца, необходимо изучить его внутреннее строение. Солнечная панель – поглощает естественную энергию и, нагреваясь, передаёт её на теплоноситель.

Электроподключение агрегата
Электроподключение агрегата
https://vodakanazer.ru/

  • Как правило, в качестве таких панелей выступает система из 10 – 20 энергоприёмных ламп с особым покрытием, притягивающим солнечные лучи.
  • Лампы соединяются с накопительным баком, внутри которого аккумулируется определённый объём горячей воды после ей нагревания.
  • Принцип работы накопительного бойлера данного типа основан на сохранении тепла в ночное время. Бак снабжён многослойной теплоизоляцией, которая позволяет ему надолго удерживать внутри нужную температуру.

Система обратного осмоса в котельной
Система обратного осмоса в котельной
https://aqua-new.com

  • Трубопровод горячей воды – система, по которой горячая вода движется до точек разбора.

Принцип работы бойлера основан на поглощении солнечной энергии и использовании её для нагрева циркулирующей по трубкам воды. Как правило, солнечные водонагреватели устанавливаются на крышах частных домов, где обеспечивается максимальное количество солнечного света. Таким образом, из бака, расположенного в верхней точке системы, создаётся гравитационный напор. В отдельных случаях, на трубопроводе ставится дополнительный насос, усиливающий интенсивность струи.

Меры безопасности при эксплуатации водонагревателя

Принцип работы бойлеров основан на нагреве большого объёма воды до температуры 70 – 75 оС. Прибор напрямую связан с силовой кабельной линией. Чтобы эксплуатация водонагревателя не представляла опасности для здоровья и жизни человека, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Электроподключение агрегата должно проводиться в трёхфазной сети с устройством заземления. При устройстве накопительного водонагревателя, от щитка выводится отдельная кабельная линия.

Прямоугольный нагревательный прибор
Прямоугольный нагревательный прибор
https://cdn.comfy.ua

При разборе следует сначала открывать только холодной воды.

  • Принцип работы водонагревателей основан на постоянном контакте с агрессивной водной средой. Раз в год нужно проводить профилактические работу – вскрывать агрегат, менять магниевый анод, очищать спираль, проверять работу термодатчика и обратного клапана.
  • При расположении в санузле, бойлер должен быть надёжно зафиксирован на стене. Конструкция бойлеров предполагает наличие кронштейна в комплекте поставки.
  • Во избежание нарушения работы водонагревателя, на подающей трубе следует установить систему обратного осмоса. Устройство электрического бойлера подразумевает приготовление только чистой воды, так как твёрдые взвеси со временем повреждают внутреннее покрытие, что вызывает коррозию.

Безопасная работа бойлера возможна только при исправном приборе. При малейших признаках неполадок прибора эксплуатация должна быть прекращена до их устранения.

Термореле в баке прибора
Термореле в баке прибора
https://images.ru.prom.st

Коротко о главном

Бытовой водонагреватель предназначен для обеспечения бесперебойной подачи горячей воды потребителю. Бойлеры классифицируются по различным признакам. Самыми популярными устройствами для нагрева воды являются электрические накопительные нагреватели. Принцип работы устройства данного типа основан на нагреве объёма воды в баке при помощи ТЭНа. Если в доме эксплуатируется газовый водонагреватель, приготовление горячей воду осуществляется при помощи горелки.

На рынке представлен большой ассортимент бойлеров разной конструкции и объёма. Если разобраться в устройстве накопительного прибора, можно увидеть термодатчик, позволяющий регулировать работу ТЭНа в автоматическом режиме. При эксплуатации водонагревателя следует соблюдать меры предосторожности. Чтобы понять, как работает бойлер для нагрева воды, нужно изучить его внутреннее строение и назначение каждой детали.

А вы когда-нибудь пытались разобраться в устройстве вашего водонагревателя? Делитесь своим опытом, задавайте интересующие вопросы в комментариях к данной статье.