Принципиальная электрическая схема водонагревателя

Выбор водонагревателя и места для монтажа

При выборе накопительного нагревателя воды требуется учесть его основные отличительные параметры:

Производительность
Правильно подобранный параметр производительности даст возможность всем пользователям регулярно пользоваться горячей водой в достаточном количестве.

Мощность
Этот параметр касается электрических накопительных моделей. Наличие высоких мощностных характеристик ускоряет процесс нагрева воды, но может стать помехой при подключении. Электрическая проводка помещений имеет свои показатели силы тока. Превышение допустимой нагрузки на электролинию приведёт к повреждению последней или постоянному срабатыванию защитной автоматики.

Габариты
Разный объём бака нагревателя напрямую связан с габаритами всего устройства. Выбирая прибор, следует заранее знать, где от будет монтироваться и сопоставлять параметры пространственной зоны с размерами бойлера.

Способ установки
Он может быть:

  • горизонтальным;
  • вертикальным;
  • настенным;
  • напольным.

Выбор любой разновидности диктуется возможностями монтажа и предпочтениями владельца.

Общую массу
Большинство накопительных водонагревателей крепятся на стену. При выборе стоит подсчитать суммарную массу устройства и находящейся в нём воды.

При монтаже нужно всегда учитывать прочностные показатели материала, из которого сделаны стены и просчитывать их возможность выдерживать нагрузки крепежей бойлера.

Выбирая место для установки нагревательного бака, нужно:

  1. Обеспечить возможность его удобного подключения и последующего обслуживания.
  2. Подобрать место для установки, которое бы позволило разместить оборудование максимально комфортно для окружающих.
  3. Учесть удобство управлением бойлером, создать доступ к органам регулировки мощности и включения-выключения устройства.

Всегда стоит учитывать возможность аварийной утечки жидкости и расположить прибор в месте, где последствия такой аварии будут минимальные и легко устранимые.

Бойлер комбинированного нагрева

Водонагреватель комбинированного нагрева — это устройство, которое одновременно может нагревать воду различными источниками энергии.

Бойлер такого типа представляет собой бак, через который проходит змеевик, а также имеет встроенный электрический ТЭН. Через змеевик поступает горячая вода из котла, а при помощи ТЭНа жидкость нагревается.

Главное достоинство бойлера комбинированного нагрева — это, в первую очередь, возможность функционировать в разных режимах. Помимо этого, можно выделить еще ряд преимуществ, которыми обладает такое устройство:

  • несложный монтаж;
  • быстрый нагрев воды;
  • контроль за нагревом температуры;
  • защита от перегрева;
  • простое обслуживание.

Схема подключения комбинированного бойлера

Комбинированный водонагреватель применяется как в загородных домах, так и на небольших предприятиях.

Циркуляция воды осуществляется благодаря насосу, установленному в основной части оборудования.

Бойлеры комбинированного нагрева считаются наиболее мощным оборудованием и в настоящее время они очень востребованы.

Расчёт ёмкости бойлера

Выбирая бойлер, изначально надо решить, какой объем бака вам нужен. Выпускаются бойлеры с баками 5-10 л, 30-80 л, 100 л, 120 л, 150 л и более.

Объем бака следует выбирать исходя из того, для чего будет применяться бойлер. Если только для мытья посуды, то вам вполне будет достаточно бака объемом от 5 до 30 л.

Если для проведения гигиенических процедур, принятия душа и т.д., то здесь следует руководствоваться числом проживающих в квартире. Одному человеку будет достаточно 80 л, 2-3 — 120-130 л, а 4-5 и более — 150-200 л.

Для продления срока службы бойлера прямого и комбинированного нагрева нужно его периодически чистить.

Устройство бойлера косвенного нагрева

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

Через трубчатый змеевик пропускается теплоноситель отопительной системы, а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.

Примерно так выглядит традиционная схема подключения бойлера косвенного нагрева. В данном случае прибор работает в паре с отопительным котлом

Схема бойлера косвенного нагрева обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню. Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.

Обратная конфигурация выполняется, если вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним выходом нагретой воды.


С целью снижения тепловых потерь сделанный своими руками бойлер косвенного нагрева следует обязательно изолировать. Хороший изолятор тепла – минеральная вата

Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.

Разумно монтировать систему в непосредственной близости от котла системы отопления. Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.

С примером изготовления простейшего бойлера косвенного нагрева ознакомит следующая фото-подборка:

2 Преимущества и недостатки бойлеров

Именно накопительные водонагреватели используют при отсутствии централизованной системы подачи горячей воды. Пользоваться ими настолько удобно, что нередко их устанавливают даже для кратковременной эксплуатации в периоды отключения горячего водоснабжения. Этому способствует значительное количество преимуществ:

  • Возможность нагрева больших объемов воды.
  • Способность обеспечивать водой несколько точек водозабора. Один бойлер можно использовать для снабжения нескольких ванных комнат и умывальников. Это свойство чрезвычайно полезно для загородных домов.
  • Функционирование устройства не зависит от напора воды. Это главная особенность накопительных водонагревателей. В проточных моделях температура нагрева регулируется именно изменением скорости прохождения воды через нагреватель.
  • Возможность нагрева жидкости до высоких температур. При необходимости на выходе устройства можно получить температуру до 85 градусов.
  • Качественная теплоизоляция бака дает возможность в течение длительного времени сохранять температуру. Такое свойство позволяет добиться существенной экономии и делает эксплуатацию водонагревателя более удобной.

Разумеется, как и любые другие устройства, бойлеры для нагрева воды имеют свои недостатки. Однако к особенностям эксплуатации таких приборов легко привыкнуть. Среди минусов можно выделить следующие:

  • Первоначальный нагрев полностью заполненного бака занимает длительное время.
  • При небольшом расходе воды постоянное поддержание требуемой температуры сопряжено с дополнительными затратами энергии на нагрев.
  • Размещение емкости требует наличия достаточного свободного пространства. Если площадь ограничена, придется отдать предпочтение компактной модели.
  • Высокая стоимость. Устройства проточного нагрева стоят значительно дешевле, но не подходят для постоянного использования.
  • При длительном отсутствии забора качество воды может снижаться. При перерывах в эксплуатации рекомендуется сливать жидкость из бака.

Конструкция бойлера

На этой схеме вы можете увидеть основные элементы конструкции бойлера.

Бойлер – это устройство, осуществляющее нагрев и хранение горячей воды. Конструктивно он представляет собой емкость того или иного объема, оснащенную теплоизоляцией и ТЭНом. Подающаяся в бак вода подогревается до заданной температуры, после чего она может быть использована потребителями. Регулировка и поддержка температуры нагрева осуществляются с помощью встроенного терморегулятора. Максимальная температура достигает +70-80 градусов.

Большинство бойлеров имеет напорную конструкцию. То есть, вода на выходе течет под таким же напором, под каким она подается в бак агрегата. Если подача холодной воды прекратится, то получить воду из накопительного водонагревателя не получится – она просто не будет из него вытекать. Таким образом, вода в баке находится под постоянным давлением (возрастающим при нагреве).

Как устроен бойлер и какие узлы мы найдем в его нутре?

  • Бак с защитным покрытием – это основа любого накопительного водонагревателя. Баки изготавливаются из металла и покрываются эмалью или стеклокерамикой, препятствующими образованию коррозии. Емкость баков варьируется от 10 до 300 литров;
  • ТЭН – внутри бойлеров мы можем найти один или два ТЭНа. Они отвечают за нагрев воды (в газовых бойлерах эту функцию выполняет горелка);
  • Терморегулятор – обеспечивает поддержку заданной температуры (используется механическая или электронная регулировка);
  • Панель управления – скрытая или открытая, с ее помощью обеспечивается установка температуры;
  • Термометр – обеспечивает контроль температуры воды в баке. Термометр может быть механическим или электронным.

Конструкция бойлеров предельно простая, а основной объем занимают массивные баки различной вместительности.

7 Техника безопасности

Водонагреватель любой конструкции требует тщательного соблюдения правил пожарной и электрической безопасности. Газовые модели представляют повышенную опасность вследствие возможного взрыва в результате утечки бытового газа. Для предотвращения опасных ситуаций следует неукоснительно соблюдать рекомендации по подключению и обслуживанию агрегата.

Все современные модели электрических бойлеров снабжены устройством защитного отключения. Эти узлы не просто предотвращают короткое замыкание, а прекращают подачу напряжения на агрегат в случае утечки тока на корпус прибора. Подобная система обеспечивает наилучшую защиту от поражения электрическим током.

Заземление является обязательным условием эксплуатации электрического водонагревателя. Водопроводная вода — хороший проводник электричества, а человек непосредственно контактирует с водой, поступающей из включенного в сеть устройства. Риск поражения электрическим током при неправильном подключении агрегата чрезвычайно велик.

Эксплуатация электрических водонагревателей отличается максимальным удобством. Современные агрегаты характеризуются привлекательным внешним видом, удобным контролем температуры нагрева, эффективностью работы и наличием всех необходимых систем безопасности.

Сколько электричества потребляет бойлер: время нагрева воды.

Для необходимых самостоятельных расчётов потребуются следующие характеристики прибора:

  • Объём резервуара бойлера
  • Мощность прибора прописана в его паспортной документации
  • Время за которое происходит нагрев воды в баке
  • В большинстве случаев для современных бойлеров показатели расхода электричества в сутки уже прописаны в паспорте

К примеру, посчитаем время нагрева воды для бойлера объёмом 50 л.
V — 50 л.
Т2 — 70 градусов
Т1 — 10 градусов
Мощность (к примеру) — 2 кВт

Подставляем значения в формулу Т= 0,00116*50*(70 — 10)/2 = 1,74 часа или 104 минуты. (Для того, чтобы перевести сотые доли в минуты (в нашем случае 0,74) необходимо 60 мин * 74% / 100%= 44,4 мин.)
Следующим шагом перемножаем полученное время и мощность ТЭНа 2*1,74=3,48 кВт*ч. Таким образом мы получили расход электроэнергии на разовый нагрев 50 л. воды. (3,48 кВт*ч)

Дальнейшие подсчёты будут зависеть от того сколько литров горячей воды в день потребляется жильцами. К примеру, 3 жильцами в среднем расходуется 200 л. горячей воды в день. Следовательно, если на прогрев 50 л. воды расходуется 3,48 кВт*ч, то на прогрев 200 л. воды будет расходоваться 3,48*4 = 13,92 кВт*ч в сутки.
Для подсчёта расхода в рублях нужно расход энергии в сутки перемножить со стоимостью 1 кВт энергии.

Электрические модели

Электрический бойлер для нагрева воды проточного типа компактен и прост в монтаже. Он идеально подойдет для дачи, расположившись на кухне в шкафу или в тумбе под раковиной.

Встроенный мощный ТЭН нагревает воду достаточно быстро. Он располагается в баке, туда подается вода, которая после нагрева идет к выходу, например, к крану. Единственным и существенным минусом является высокая мощность (до 8 кВт), что создает трудности с подбором электропроводки. Отсюда вытекает и большой расход электроэнергии.

Самым популярным является накопительный бойлер. Помимо нагрева, он поддерживает температуру воды на протяжении определенного времени. Достигается это за счет наличия хорошего слоя теплоизоляции. Нагревательным элементом является ТЭН (может быть «сухой» и «мокрый»), забор горячей воды осуществляется вверху бака.

«Мокрый» нагреватель по сути работы напоминает простой кипятильник, поэтому со временем неизбежно образование накипи. Поэтому перед покупкой следует осведомиться насчет жесткости воды.

«Сухой» ТЭН не контактирует с жидкостью в баке. Конструкций их может быть разнообразной, общая суть – все они помещаются в специальную защитную трубку или колбу, располагающуюся на дне. Безусловно, накипь образуется на защитном кожухе, но гораздо дольше. Тем самым удлиняется срок службы аппарата. Профилактические работы весьма редки – примерно раз в два года.

Перед осуществлением покупки стоит обратить внимание на материал, из которого изготовлен бак. Нержавеющая сталь, обработанная защитным слоем титановой эмали будет одним из самых долговечных материалов.. Многие современные бойлеры для горячей воды имеют стеклокерамический внутренний резервуар

Со временем на его поверхности могут образоваться микротрещины вследствие температурных перепадов.

Многие современные бойлеры для горячей воды имеют стеклокерамический внутренний резервуар. Со временем на его поверхности могут образоваться микротрещины вследствие температурных перепадов.

Чтобы подключить квартиру к системе горячего водоснабжения, предпочтение лучше отдать стальным нержавеющим бакам, поскольку производитель дает до 10 лет гарантии на них.

3 Способы нагрева

Метод нагрева выбирается в зависимости от наличия определенного топлива и условий эксплуатации. Важную роль играет и удобство эксплуатации устройства. По источнику нагрева бойлеры делятся на четыре группы:

  1. 1. Электрические. Это самая распространенная и многочисленная группа агрегатов. Такие модели заслуженно считаются наиболее удобными в эксплуатации, поскольку требуют только подключения к электрической сети. Подавляющее большинство электробойлеров имеют мощность от 1 до 3 кВт. Питаются они от стандартной сети переменного тока. В случае частых перебоев с электроснабжением рекомендуется рассмотреть модели с другим способом нагрева.
  2. 2. Газовые. Вторые по популярности устройства. Газовый нагрев выгодно с экономической точки зрения использовать лишь в газифицированных домах. Возможно и подключение агрегата к баллону. Однако применение сжиженного природного газа из баллонов сопряжено с большими денежными затратами.
  3. 3. Твердотопливные. Эти модели ранее были довольно популярными, но сегодня используются редко. Топливом служит кокс или каменный уголь. В некоторых моделях предусмотрено использование дров. Экологичность таких устройств невысокая, однако их с успехом применяют в сельской местности, где уголь и дрова стали самым доступным видом топлива.
  4. 4. Косвенного нагрева. Для нагрева используется сторонний источник тепла. Для этих целей могут применяться всевозможные печи и камины, сквозь которые проходит водяной контур. Иногда нагрев осуществляется системой отопления, однако такой способ нецелесообразен, ведь горячая вода нужна круглый год, а отопление — только в холодные месяцы.

Правила использования водонагревателя

Перед тем, как пользоваться бойлером, нужно учесть такие правила:

  • Изначально устройство нужно монтировать. Грамотная установка определит сроки эксплуатации приспособления. При монтаже нужно соблюдать требования производителей.
  • До включения нагревателя, требуется закрыть стояк с горячей водой. Затем к нему подключается вывод бойлера и производится запуск системы. Для отключения требуется провести действия в обратной последовательности.
  • Когда домовладелец уезжает на продолжительное время, то нагреватель отключают от электросети.
  • Ежегодно требуется проводить профилактику устройства.
  • Чем больше выставлена температура воды, тем сильнее её можно разбавлять и тем медленнее она будет расходоваться.
  • Когда в доме находится большое число потребителей, выставляется максимальная температура.

Видео описание

В этом видео рассказывается про особенности использования бойлеров:

Чистится нагреватель не меньше одного раза в течение двух лет. Производители рекомендуют чистку устройства один раз в год. Частота будет непосредственно зависеть от жёсткости воды. Когда вода из колодца, жёсткая либо не отвечает стандартам, то нагреватель забивается накипью значительно скорее.

Обзор рынка бойлеров

На сегодняшний день на отечественном рынке водонагревателей есть немало российских и зарубежных производителей, хотя преимущественно доминируют последние: MTS, Lorenzi Vasco  и другие.

Многие производители открывает в России производство полного цикла, изготавливая основные комплектующие. Это позволяет уменьшить цену на внутреннем рынке и увеличить доступность изделий для широкого круга потребителей. Одним из таких разработчиков считается корпорация из Италии Аристон, нагреватели которой уже фактически стали отечественным брендом.

Уже продолжительный период времени фирма «Аристон» с успехом работает на российском рынке, открывает свои заводы и обеспечивая россиян высококачественными нагревателями. Ассортимент моделей включают различные виды оборудования для нагревания воды.


Аристон – один из самых узнаваемых брендов водонагревателейИсточник goods.ru

Распространённость бойлеров Аристон среди покупателей достаточно высока благодаря качеству продукции и регулярному внедрению инновационных технологий.

Перед тем, как пользоваться водонагревателем аристон, рассмотрим его технологические и конструктивные особенности:

  • модельный ряд включает в себя круглых и плоские нагреватели разного объёма с ярким дизайном;
  • высококачественная теплоизоляция бойлеров и автоконтроль режимов функционирования дают возможность сэкономить на электроэнергии;
  • баки нагревателей изготавливают из особой нержавейки с повышенной противокоррозионной устойчивостью;
  • в разных моделях используется электронный и механический контроль, что даёт возможность контролировать процесс нагревания воды;
  • в проточных бойлерах нагревательный модуль изготовлен из меди, что повышает длительность его эксплуатации;
  • в ряде моделей бойлеров внутреннее покрытие баков покрывают биостеклофарфором, в полной мере исключающим появление коррозии.

Помимо того, в модельном ряде изделий от производителя «Аристон» присутствуют электронагреватели со смешанной системой нагревания воды.


Водонагреватель Аристон с сенсорным управлениемИсточник santeh.ks.ua

Заключение

Подбор бойлера для нагревания воды будет зависеть от условий применения этого оборудования и возможностей покупателя. Когда требуется основательная система, способная нагревать большие объёмы воды, при умеренной стоимости эксплуатации, то нужно сделать выбор в пользу накопительных приборов. Те, кому требуется горячая вода в незначительных количествах, могут приобрести проточные бойлеры.

Как и при пользовании любой техникой, эксплуатация нагревателя воды предполагает соблюдения определённых требований, которые прописываются в инструкции ку конкретному прибору. Перед запуском нагревателя будет нелишним изучить инструкцию, что даст возможность увеличить сроки эксплуатации оборудования, снизить траты на его ремонт и экономить средства, которые идут на оплату.

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:

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

Принцип работы накопительного бойлера

Жидкость накапливается в специализированной емкости. Нагрев осуществляет один или несколько ТЭНов. В зависимости от вида изделия производители устанавливают электрические нагреватели двух типов:

  1. Мокрый. ТЭН полностью погружается в накопительную емкость.
  2. Сухой. Нагреватель помещен в специализированный кожух, предотвращающий попадание влаги на токоведущие части.

При открывании крана содержимое накопителя поступает наружу по патрубку для отбора горячей воды. Давление в баке падает и открывается обратный клапан. Жидкость из системы ХВС поступает в накопитель.

Принцип действия накопительного бойлера. Источник фото: remontik.org

По достижению жидкостью определенной температуры срабатывает термостат, который может быть установлен как в совокупности с нагревателем, так и отдельно.

Он разрывает электрическую цепь, тем самым отключая ТЭН от сети питания. По мере остывания воды в накопителе термостат включает нагреватель и осуществляется подогрев содержимого бака.

Краткая историческая справка

В 1760 году швейцарец Соссюр придумал солнечный водный обогреватель. Он взял две емкости с водой и поместил их в сосновую изолированную коробку, сверху закрытую стеклом. Солнечный свет, преодолевая стекло, попадал на черную подкладку коробки, которая при поглощении солнца превращала его в тепло, в результате чего вода нагревалась. Но это был только опыт. В 1891 году в США выпустили первый солнечный водонагреватель для продажи.

В 1868 году английским художником Моэном изобретен первый домашний водонагреватель, работающий на твердом топливе. Изобретение было названо гейзером в честь горячего источника в Исландии. Прибор нагревал протекающую через трубы воду горячими газами от горелки, которая располагалась внизу, и вода стекала в ванну или подставленный сосуд. Изобретение осталось без будущего, так как не имело дымохода и представляло опасность для человека.

В этом видео вы узнаете схему подключения бойлера к водопроводу: Серии опытов по изобретению водонагревателя были предприняты в Европе и США. В конце XIX века американцы уже продавали свои первые газовые водонагреватели, а позднее норвежский инженер Эдвин Руд, эмигрировав в США, создал газовый накопительный водонагреватель, который и сейчас активно используется в Америке. В 1905 году одна из европейских компаний выпустила первый в мире газовый водонагреватель, изобретателем которого был немецкий инженер Йоханн Вайплант.

Упоминания о накопительных электрических нагревателях появлялись еще в 30-х годах. Но только в середине 90-х годов французской компанией Atlantic была разработана и усовершенствована система сухого тэна.

В России в 40-х годах начался выпуск газовых проточных водонагревателей. В 90-е годы из-за рубежа стали завозить электрические, которые и в настоящее время пользуются популярностью.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий