Что важно знать о бойлерах: то, что для многих было тайной

Бойлер – это накопительная емкость для нагрева воды. Он разделяется на две категории: газовые или электрические. Такие агрегаты позволяют обеспечить высокий уровень комфорта в случае отключения горячей воды или при отсутствии крана. Они оснащаются либо внутренним, либо наружным нагревателем.  Многие даже не знают, кто изобрел бойлер – такое нужное и незаменимое устройство. А появился он благодаря Герону Александрийскому, который был древнегреческим инженером, физиком, механиком и математиком. Он и разработал первый паровой нагреватель. Но изобретение быстро забылось и пришлось придумывать все заново. Бурное развитие пришлось на конец 17-начало 18 века.  Что важно знать о бойлерах, читайте дальше.
 
Водонагреватели разделяются на две категории: проточные и накопительные. Нагрев воды осуществляется по следующей схеме.

Функционал такой техники обширный и заключается в:

• оперативном и качественном нагреве воды;
• сохранении и контроле температуры внутри установки;
• обогреве помещений при подключении к трубам особым образом;
• подпитке агрегата во время использования;
• равномерном прогреве воды;
• минимизации тепловых потерь;
• обеспечении прогрева большого количества воды до необходимой температуры.

В результате человек получает нужный расход с минимальным временем ожидания. 

Устройство бойлера

Все нагреватели, независимо от их типа и разновидности, имеют схожую конструкцию и одинаковый принцип функционирования. Каждый из них оснащается одними и теми же деталями, отличными иногда по конструкции, форме, размерам, что определяет объем техники.

Бойлер внутри устроен как емкость, которая имеет теплоизоляцию и электронагреватель трубчатого типа (ТЭН). Вода, имеющаяся в резервуаре, нагревается до заданного показателя, после чего используется. Терморегулятор, который встраивается, корректирует и поддерживает нужный уровень. Максимальная температура колеблется в диапазоне +70-80°C.

Во многих случаях конструкция агрегата является напорной. Другими словами, вода подается и течет из крана под одинаковым давлением. В случае отключения холодной, получить ее совсем не получится. Это связано с тем, что вода все время пребывает под давлением, которое повышается во время нагрева.

Внутри агрегата находятся следующие узлы:
1. Бак, имеющий специальное покрытие для защиты. Он представляет основу накопительной установки. Обычно производится из металла. Бывают бойлеры с эмалированным покрытием или стеклокерамическим для обеспечения устойчивости к коррозийным процессам. Емкость резервуаров варьируется в диапазоне 10-300 л.
2. ТЭН. Для комплектации используется и один, и два элемента. Задача узла заключается в нагреве воды, если бойлер газовый, то она возлагается на горелку.
3. Регулятор температуры. Это приспособление, которое поддерживает установленный показатель. Устройства разделяются на механические и электронные. Часто узел имеет схему защитного отключения ТЭНа, в случае отсутствия жидкости в емкости.
4. Измеритель температуры. Необходим для контроля градусов воды в бачке. Также бывает механическим и электронным.
5. Панель управления (скрытого или открытого типа). Посредством этого устройства выставляется необходимая температура.

Конструктивные особенности (накопительные водонагреватели: как это работает) также смотрите на видео: 

 
Также устройства включают такие элементы, как предохранительный клапан и защитный магниевый стержень (анод). Изначально нужно разобраться, для чего анод в бойлере. Он предназначен для уменьшения обмена ионами между металлическими составляющими внутри конструкции. Анод взамен отдает свои частицы. Такой подход позволяет снизить эффект элюирования электронов из элементов установки. Вследствие этого, корродирование происходит в значительно меньшей степени. Сам анод через некоторое время разрушается, поэтому требует периодической замены. Пока в системе находится стержень из такого материала, до тех пор железо не будет вступать в реакцию и растворяться.
 
Анод – первое звено, отвечающее за безопасность. Второе – предохранительный клапан. Это приспособление нужно для предотвращения беспричинного вытекания горячей воды в холодные приточные трубы. В противном случае, это приводит к перегоранию ТЭНа, оказавшегося в воздушном пространстве.

Что являют собой нагревательные элементы?

Элементы, отвечающие за нагревание, классифицируются на две категории. Они бывают мокрыми и сухими, соответственно, в зависимости от того, находятся они в контакте с водой или нет.

 
Первые ТЭНы работают по принципу трубок в чайниках. Они пустотелые, а внутри располагается спираль, которая и нагревается. Пустое пространство заполняется веществом, имеющим высокую проводимость тепла. Обычно применяется песок или магниевый оксид.

Вторые ТЭНы отличаются наличием кожуха из керамики. Безопасность и надежность таких элементов выше, так как:

• исключается образование накипи;
• нет никаких рисков КЗ;
• случайное проливание жидкости не представляет опасности.

К тому же такие элементы отличаются длительным периодом эксплуатации. ТЭНы разные и по способу крепления. Выделяют фланцевый и гаечный тип. Чаще всего, для производства ТЭНов применяется медь или сталь.

Устройство солнечного бойлера

Оптимальный вариант для экономии электроэнергии – солнечный бойлер. К тому же такой вид нагревателя более долговечный и надежный. Поэтому отдельное внимание следует уделить тому, как устроен солнечный бойлер.

Главный элемент установки – коллектор. Это, по сути, радиатор, только работающий по обратному принципу. Он представляет систему тонких трубок, которые устанавливаются под углом к горизонту плиты. Теплоноситель, циркулирующий по ним, вбирает энергию солнца. Трубки заранее покрываются селективным покрытием с внутренней стороны для большего отражения лучей. Обычно наносится 3-4 слоя. Эффективность работы и темп нагревания воды часто зависит именно от покрытия.

Также бойлер включает резервуар. С помощью этого узла осуществляется потребление теплоносителя. Резервуар также выполняет функцию расширительного бачка и аккумулятора тепла или его обменника, что зависит от конструктивных особенностей. Такие нагреватели подходят и для домашнего, и для коммерческого применения.

Важность наличия УЗО и редуктора в бойлерах

Что такое УЗО в бойлере и для чего оно необходимо, знает мало кто. Это устройство, которое сравнивает индукционные потоки по проводам, и относится к классу электрозащиты. Даже при малейшем отклонении параметра сети УЗО срабатывает моментально, обесточивая конкретный участок, что гарантирует безопасность. При отсутствии такого устройства повышается риск возникновения травмы или поломок бойлера. Выбирать приспособление нужно с учетом ряда параметров. Это:

• мощность нагревательного узла;
• сила тока в электросети;
• расстояние от нагревателя до системы водопровода.

УЗО непосредственно играет роль защиты человека.

Какое давление должно быть в расширительном бачке бойлера, устанавливают нормы СНИП. Для холодной воды допускается показатель 4.5-6.8 бар, скачки в системе достигают 12 бар. Для большинства накопительных бойлеров – 6 бар. Повышенное давление приводит к износу и поломкам трубопроводов, запорной арматуры, смесителей и самих нагревателей. Поэтому важно разобраться, что такое редуктор для бойлера. Устройство представляет прибор, который подключается к сети, снижая давление на выходе до заданного пользователем показателя.

Наличие такого приспособления:

• сохраняет элементы сети;
• предотвращает отказ в осуществлении гарантийного ремонта;
• продлевает срок эксплуатации оборудования и системы.

Для бойлеров, установленных в «хрущовках» наличие такого элемента не обязательно, так как там давление редко превышает 4 бар. Во всех остальных случаях, особенно, когда дом многоэтажный, а жилье находится на нижних, без редуктора не обойтись.

Принцип функционирования агрегатов

Такие агрегаты бывают накопительными и проточными. Вода подогревается в них по-разному. Первые также разделяются на категории по типу используемых ресурсов. Как работает бойлер? Функционирование устройств строится на принципе разделения слоев воды. Они нагреты до различных показателей. Теплые, как известно, располагаются сверху и поступают в устройство через трубку отвода горячей воды. Внизу агрегата монтируются нагреватели. Именно в этот сегмент и поступает холодная вода. Наличие приспособления для рассеяния на подводящем трубопроводе, который имеет небольшую длину, исключает контакт между слоями и не дает жидкости выливаться струей.
 
Термостат следит за температурой, в то время как работает накопительный бойлер. Нагревание жидкости осуществляется при помощи ТЭН (одного или нескольких). Когда заданный показатель установлен, ЭЦП элемента размыкается. Нужная температура воды поддерживается за счет хорошей теплоизоляции. На постоянный подогрев затрачивается минимум ресурсов.

Вода сверху, которая ушла, замещается новой, подаваемой из магистрали. Так осуществляется процесс нагрева, который является непрерывным. Если расход воды большой, то со временем температура воды на выходе падает. Поэтому важно выбирать подходящий объем емкости, исходя из величины горячего забора жидкости. 
 
Мы уже писали о том, «Как выбрать водонагреватель».
 
За какое время нагревается вода в бойлере, зависит от объема, мощности устройства и заданной температуры. К примеру, если показатель составляет до 85 оС, то на это уйдет 2 часа. Нагревать воду ниже 60 оС нерационально. В ней могут образовываться колонии бактерий.
 
Подача холодной воды в установку всегда открыта, когда осуществляется нагрев, то образовываются пузырьки пара. После этого, выше зеркала жидкости скапливается воздух. Он старается вытолкнуть воду из устройства. Куда уходит воздух при наполнении бойлера в результате? Учитывая низкий уровень давления в холодном трубопроводе, жидкость не выталкивается. Вследствие этого, зеркало опускается ниже забора. Когда кран открывается, то сначала идет воздух, а уже затем и вода.

Экономичность агрегатов

«Какой бойлер экономичнее?» – вопрос, который интересует каждого, кто решился на установку такой техники. Наиболее рациональный вариант – приборы, имеющие капиллярный или электронный термостат. Такие водонагреватели потребляют всего 1-2.5 кВт электроэнергии. Лучший вариант – солнечный, но использовать его полноценно для ежедневных нужд пока нет возможности.

Бойлеры разделяются на две категории. Отличия между устройствами и в размерах, и в способе работы. Как выбрать нужный вариант, а также что экономней: бойлер или проточный водонагреватель, зависит от ряда факторов. Совершать покупку следует исходя из ряда факторов. Прежде чем определиться с выбором, нужно тщательно изучить все характеристики моделей.

Актуально будет узнать «Как выбрать проточный водонагреватель».
 
Выбирать тот или иной вариант необходимо, учитывая:

• размер;
• объем потребляемой воды в сутки;
• для чего нужен нагреватель;
• бюджет.

Как экономить электроэнергию с бойлером, знают немногие. Все просто. Перед покупкой нужно посчитать необходимый объем воды, потребляемый семьей и взять нагреватель, исходя из собственных параметров. Каждый бойлер имеет автоматические узлы, которые выключают и включают температуру в заданных пределах: верхнем и нижнем. Правильная настройка в соответствии с запросами обеспечит экономичность. Установка как можно ближе к точке потребления, то есть к крану горячей воды, что позволяет жидкости выходить быстрее и не греть лишние метры труб.

Способ сделать бойлер экономичным. Необходимость включения-выключения

Пару слов о том, как сделать бойлер экономным. Для семьи из 2-х человек достаточно нагревателя на 50 л. Автоматика настраивается на верхний предел 70о С и нижний – 50о С. Устройство во время простоя будет включаться каждые несколько часов на 10-15 минут. В результате, потребление составит 1-2 кВт за 24 часа, в месяц 40-60 кВт.

Нужно ли выключать бойлер? Такие устройства оснащаются терморегулятором и при сбоях в сети автоматически отключаются. Если выключать водонагреватель время от времени возрастет потребление электроэнергии. Это связано с тем, что для разогрева установке потребуется гораздо больше ресурсов. Включенный бойлер просто поддерживает тепло, как по принципу термоса. Простые физические законы – чем больше разница показателей температуры, тем быстрее охладится вода в установке. Чем меньше – тем медленнее.
 
Устройство непосредственно работает в режиме включения-отключения нагрева воды. То есть, когда температура достигает заданного значения, то прибор перестает функционировать. По истечении времени, температура воды падает. Бойлер работает по циклической схеме, так как оснащается датчиком и регулятором.
 
Единственное, что нужно – отключать, когда уезжаешь на длительный период в целях безопасности. К тому же постоянное отсоединение от сети существенно снижает срок эксплуатации. Следовательно, выгоднее – когда устройство работает от сети постоянно, что одновременно положительно сказывается на долговечности техники.

Что имеем в итоге?

Несмотря на то, что технический прогресс идет космическими шагами, но все-таки отключение горячей воды происходит регулярно. Следовательно, обойтись без бойлера просто невозможно. Такие установки обеспечивают комфорт в любое время, гарантируя быстрый и качественный нагрев.

Приобретение бойлера – целесообразное решение, но только зная все тонкости и нюансы, гарантирован длительный период эксплуатации техники и бесперебойность функционирования агрегатов.

Читайте также «Как выбрать электрический водонагреватель».