В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.
Виды накопительных водонагревателей
На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.
Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:
- электрические накопительные нагреватели;
- бойлеры косвенного нагрева;
- газовые бойлеры;
- проточные нагреватели.
Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.
Электрические бойлеры
Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах. Причина такой популярности - относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:
Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:
- сталь с эмалированным покрытием;
- нержавеющая сталь;
- пластик.
Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС. Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа. Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.
Примечание . Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию. К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.
Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН. Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод. С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2-3 года.
Бойлеры косвенного нагрева
Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:
В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.
Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева. Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя. Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.
Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии. Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор. Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.
Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.
Газовые накопительные водонагреватели
Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:
Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения. Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.
Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.
Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.
О проточных нагревателях воды
В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.
Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:
- газовые колонки;
- проточные электронагреватели.
Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.
Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:
Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.
Заключение
Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.
Сейчас сложно представить современное жилье без наличия в нем горячей воды, которая должна быть круглосуточно. И если раньше она поставлялась почти в каждую квартиру централизованно, то теперь каждый владелец должен самостоятельно позаботиться об этом. Еще недавно в тех домах, где не было централизованного горячего водоснабжения люди грели воду для купания, стирки т.д. при помощи , электрокипятильников или даже кастрюль, было и такое, но теперь ситуация в корне изменилась. На смену громоздкому и, не всегда безопасному, оборудованию пришел современный и высокоэффективный бойлер для нагрева воды.
Водонагреватель данного типа состоит из корпуса, внутри которого находится емкость, окруженная слоем термоизоляции. Во внутреннем баке расположен теплообменник, выполненный, как правило, в виде змеевика. Трубы нагревательного элемента выводятся к источнику тепла. Теплоноситель, от циркулируя по контуру, нагревает воду.
Существуют для нагрева воды бойлеры косвенного нагрева, в которых отсутствует змеевик. Такая конструкция называется «бак в баке» и жидкость нагревается теплоносителем, перемещаемым между стенками наружной и внутренней емкостей.
К преимуществам водонагревателей косвенного нагрева следует отнести:
- снижение энергозатрат;
- быстрый нагрев;
- простота монтажа;
- большая производительность.
Недостатком можно назвать зависимость бойлера от подключаемых источников тепла. Так, например, если в качестве такого источника используется , то летом водонагреватель такого типа работать не будет.
Более наглядно о бойлерах косвенного нагрева рассказано в видеосюжете
Бойлер прямого нагрева
В водонагревателях такого типа энергоноситель тратится на нагрев воды только внутри бака. Существуют газовые бойлеры прямого нагрева и электрические, которые осуществляют подогрев воды с помощью ТЭНов.
Такие водонагреватели представляют собой металлический корпус, в котором помещена емкость с водой, окруженная термоизоляционным слоем. Кроме газовой горелки или ТЭНа бойлеры прямого нагрева снабжены магниевым анодом, терморегулятором, патрубками и группой безопасности.
Классификация водонагревателей по типу накопительной системы
Также водонагреватели делятся на проточные и накопительные. И у каждого из этих видов есть свои достоинства и недостатки.
Проточные бойлеры для нагрева воды
Проточные водонагреватели – это приборы способные быстро нагревать жидкость без ограничения в объемах. Раньше эту функцию выполняли , а в современных более компактных устройствах вода, проходя через ТЭН, выполненный в виде колбы, нагревается до комфортной температуры в 60˚C. Такой быстрый результат достигается благодаря большой мощности нагревательного элемента. Однако прибор выполняет свои функции, только на одной водозаборной точке.
Еще одним недостатком является то, что этот тип нагревательного оборудования требует больших энергозатрат. Для снижения расходов придется экономнее использовать горячую воду. Тот, кто не готов ограничивать себя в потреблении горячей воды, должен присмотреться к бойлерам накопительного типа.Также решая купить проточный бойлер нужно учитывать количество людей проживающих в квартире и их потребность в нагретой жидкости, используемой для гигиенических целей.
viksenia, Россия, Царское Село – Пушкин: Проточный водонагреватель NevaLux 5611 — Забыли что такое зажигать спичками!
Достоинства:маленькая, компактная, бесшумная, отлично греет
Недостатки:рассчитана на 1 точку водоразбора, не включится если маленький напор воды, нижние провода
Когда мы въехали в наш дом, то колонка у нас уже стояла и причем старая, советских времен, то есть прежние хозяева ее не меняли. Дом с 1976 года, въехали мы в 2006 году, то есть водонагревателю газовому было 30 лет. Древний однако. Но мы по началу менять ничего не стали, так как колонка была в рабочем состоянии.
Первый год у нас все работало нормально, уже даже привыкли фитиль зажигать спичками (окошечко посередине). Очень неудобно и непривычно было первое время, так как в другом доме когда мы жили в Питере у нас просто была горячая вода и без всякого газа. Но привыкли и к газовому водонагревателю.
С такой колонкой тоже есть свои преимущества, когда воду горячую отключают как правило летом и бывает что и на неделю-две в домах не на газе, это очень неудобно, а у нас горячая вода есть в любое время)))).
Подробнее на Отзовик: http://otzovik.com/review_2725066.html
Накопительные бойлеры для нагрева воды
Самым удобным в эксплуатации считается водонагреватель накопительного типа, с объем внутреннего бака – 10-500 литров. Для квартир, как правило, выбирают оборудование с объемом резервуара до 150 литров (в зависимости от количества проживающих людей и их потребностей). Накопительные бойлеры представляют собой бак с теплоизоляцией и помещенными вовнутрь ТЭНами, которые нагревают воду до 35-85˚C.При снижении температуры происходит срабатывание автоматики, и нагревательные элементы вновь включаются. За поддержание необходимой температуры отвечает встроенный .
Благодаря накопительной системе возможно обеспечение горячей водой сразу всех водоразборных точек в частном доме или квартире. Большой популярностью пользуются накопительные водонагреватели для дач небольшого объема, которого в принципе хватает на принятие душа и мытье посуды. Для нагрева 10 литров воды до 45˚C понадобится порядка 15 минут, а вот 100 литровый бойлер будет греться около 4 часов.
Водонагреватели накопительного типа могут монтироваться вертикально или горизонтально, что позволяет вписать их в любое пространство. Бойлеры большого объема размещают в основном горизонтально и на полу, а подключение к выполняется при помощи гибких шлангов.
Разделение бойлеров по типу энергоносителя
Как мы уже выяснили, бойлеры отличаются по многим параметрам и еще одним различием является тип энергоносителя, с помощью которого осуществляется нагрев воды.
Электрические бойлеры для нагрева воды
Электрические водонагреватели пользуются большей популярностью и представлены производителями в достаточно широком ассортименте. Энергоносителем выступает электрический ток, а нагревательным элементом – ТЭН, который в зависимости от размещения может быть «сухого» или «мокрого» типа. В электрическом бойлере для воды рядом с нагревательным элементом устанавливается специальный датчик, который контролирует работу всего устройства через электронный или электромеханический термостат.
Между металлическим или пластиковым корпусом водонагревателя и внутренним баком находится теплоизоляционный слой, позволяющий сохранять нужную температуру жидкости довольно длительное время. Через входящий патрубок, расположенный внизу бака, поступает холодная вода, а уже нагретая жидкость через верхнюю трубу подается потребителю после открытия соответствующего .
Большинство электрических баков для нагрева воды оснащено магниевым анодом, который благодаря своему более низкому электропотенциалу притягивает к себе свободные ионы солей находящихся в жидкости из водопровода. В результате накипь оседает на аноде, а не стенках резервуара и ТЭНах. Со временем анод разрушается и для нормальной работы электрической водогрейки для квартиры потребуется его замена.
На месте присоединения бойлера к холодному водоснабжению обязательно устанавливается группа безопасности с предохранительным клапаном, который защищает водонагреватель от разрушительного воздействия избыточного давления.
Газовые бойлеры для нагрева воды в частном доме и квартире
Газовые водонагреватели не так популярны как их электрические аналоги из-за сложностей монтажа (согласовка проекта, вентиляция, дымоход, регистрация). Газовые бойлеры для воды состоят из толстостенного корпуса, внутреннего бака, термоизоляции и камеры сгорания. Газовые горелки, расположенные в нижней стенке бака осуществляют нагрев водного резервуара, а соответственно и жидкости в нем. Дополнительно воде передается тепло от центрального канала, по которому выводятся продукты сгорания.
Накопительный газовый бойлер управляется температурным датчиком и термостатом.Эти элементы управления определяют температуру воды и при необходимости отключают или включают газовую горелку. Также бойлер оснащен специальным предохранительным клапаном для экстренного сброса избыточного . Как и электрические водонагреватели, газовые устройства для нагрева воды могут оснащаться магниевым анодом, который со временем нуждается в замене.
Как выбрать бойлер для дома и квартиры
Прежде чем купить водонагреватель, следует учесть все критерии, которые уже упоминались. Теперь стоит подвести итоги и перед тем как выбрать бойлер для дома, вкратце перечислим, по каким характеристикам выбирать устройство для нагрева воды.
Итак, в первую очередь определяемся с объемом бака. Производители предлагают бойлеры от 5 до 500 литров. Однако, когда человек проживает в квартире один, то зачем нужен водонагреватель большого объема, если вполне хватит для нужд 50 литров воды. Семье из 3 человек подойдет бойлер с емкостью бака до 120 литров, а для дома или квартиры с 4 и более жильцами нужен агрегат, рассчитанный на 150-200 литров.
Также важно знать необходимую мощность нагревательного элемента, от которой непосредственно зависит скорость нагрева определенного объема жидкости до заданной температуры. Оптимальная мощность ТЭНов составляет 2 кВт.
Не последнюю роль играет тип накопительной системы, зависящий от нужд семьи в горячей воде – накопительный, проточный или наливной. Большое значение имеет, при решении, какой фирмы лучше выбрать электробойлер, цена. Дело в том, что если семье нужен водогреватель небольшого объема и к тому же для установки на даче, то нет необходимости приобретать дорогое устройство, когда можно обойтись более дешевым аналогом.
Производители бойлеров и их модельный ряд
Чтобы было легче купить электрический бойлер для нагрева воды стоит ознакомиться с наиболее популярными производителями водонагревающего оборудования и их модельными линейками.
| Произво дитель/ Описание | Модельный ряд | |||
| Ariston
Идеальное сочетание цены и качества. Цены на нагрева тельные устройства бренда стартуют от 100$, что делает бойлеры Ariston доступными для любого потребителя. | Серия SG представлена бюджетными моделями с объемом от 10 до 80 л | Серия ABS PRO ECO – бойлеры с баками с повышенной защитой от бактерий | Серия ABS PRO ECO SLIM представляет компактные модели, предназначенные для маленьких помещений | ABS SLV – водонагреватели этой серии имеют специальное покрытие Silver Protection и оригинальный дизайн |
| Electrolux
Водонагревательное оборудование бренда отвечает всем современным требованиям, функционально и отличается сравнительно низким уровнем энергопотребления. | EWH SL | EWH QUANTUM SLIM | EWH MAGNUM SLIM | EWH 15S |
| AEG
Компания производит оборудование для нагрева воды и гарантирует высокое качество всех компонентов и сборки. Также большое внимание уделяется безопасности и экологичности своей продукции. | AEGEWH Universal EL | AEGEWH 10 mini | AEGDEM Basis | AEG EWH Comfort EL |
| Термекс
Компания предлагает своим покупателям качественные водонагреватели по доступной цене. К особенностям бойлеров Термекс можно отнести возможность регулировки мощности от 1,3 до 3 кВт. | FLAT TOUCH | FLATP LUS | ROUND PLUS | ELITE |
| Gorenje
Словенская компания предлагает бойлеры с пластиковыми или стальными баками, и эмалированным покрытием внутренней поверхности. | GT – это модели с объемом 10-15 литров | TG – основная серия бойлеров | GB – аппараты, имеющие «сухой» ТЭН | OGB – модели с высоким сроком гарантии |
LyubaGrom, Украина: Водонагреватель накопительный Gorenje GBFU 80 SIMV9 — Хороший бойлер, но трудно ориентироваться в количестве горячей воды.
Достоинства: Два сухих ТЭНа, магниевый анод, хорошо сохраняет температуру горячей воды, надежный.
Недостатки: Отсутствует индикатор температуры нагретой воды, нет возможности отключить один из ТЭНов.
В квартирах и домах, где нет стабильной подачи горячей воды, водонагреватель любой конструкции поможет решить задачу подогрева воды. Приобретая водонагреватель накопительный Gorenje GBFU 80 SIMV9, я обращала внимание на надежность и необходимый литраж для нашей семьи. Мой выбор пал на водонагреватель накопительного типа с объемом 80 литров.
Подробнее на Отзовик: http://otzovik.com/review_767802.html
Средние цены бойлеров для нагрева воды
Стоимость водонагревателей непосредственно зависит от производителя, объема внутреннего бака, используемых технологий, мощности и много другого. Рассмотрим наиболее популярные модели оборудования различной емкости и их цены.
| Модели | Объемы внутреннего бака, л. | ||||
| 15 | 30 | 50 | 80 | 100 | |
| Electrolux | EWH 15S | EWH 30 | Axiomatic Slim | EWH Digital | EWH Magnum Slim |
 |  |  |  |  |
|
| 5 375 руб. | от 5 000 руб. | от 8 000 руб. | от 11 000 руб. | от 8 000 руб. | |
| Gorenje | GT 15 UV6 | TGR30NGB6 | TGR 50 NGB6 | TGU 80 NGB6 | TG 100 NGB6 |
 |  |  |  |  |
|
| 6 990 руб. | 6 130 руб. | 7 700 руб. | 8 180 руб. | 9 100 руб. | |
| Термекс | Hit 15 U | Flat Plus IF 30 V | Ultra Slim IU 50 V | Flat Plus IF 80 V | Flat Plus IF 100 V |
 |  |  |  | ||
Солнечный водонагреватель представляет собой систему подогрева воды с помощью солнечной энергии. Этот вид коллектора является теплообменником, который преобразует солнечную энергию в тепловую. Такой способ аккумуляции энергии позволяет получать горячую воду с минимальными затратами финансовых средств.
Если рассматривать устройство этого оборудования, то главной его частью является непосредственно коллектор. Эта часть водонагревателя представляет собой своеобразный радиатор, который состоит из системы тонких трубочек. По ним происходит циркуляция теплоносителя, в данном случае воды, и поглощение солнечной энергии.
Также выделяют резервуар, в котором находится вода. Это своеобразное хранилище выполняет функцию расширительного бачка, а при некоторых вариантах исполнения еще и роль теплообменника.
Стандартный вариант функционирования водонагревателя:
- Из накопительного бака посредством естественной силы тяжести, теплоноситель переходит в нижнюю часть коллектора.
- В ходе нагрева, вода, постепенно по специальным трубкам поднимется вверх, а свободная часть снова наполняется теплоносителем.
- После того, как вода прошла коллектор, она снова наполняет приемный резервуар. Получаем замкнутый цикл.
- Нагретая вода из резервуара подается потребителю через систему отопления и водоснабжения или же снова переходит в теплообменник.
Это классическая и упрощенная схема работы, которая может быть усложнена в зависимости от разновидности нагревателя.
Типы солнечных водонагревателей и их характеристики
Выделяют несколько принципиальных классификаций:
По типу циркуляции
- Естественная – в этом случае циркуляция протекает благодаря физическим свойствам воды. Нагретая жидкость, как известно, имеет меньшую плотность, но увеличивается в объеме. На основе этого происходит ее перемещение по трубкам в самый верх. На освободившееся место поступает новая порция воды.
- Принудительная – для того, чтобы происходила естественная циркуляция, резервуар необходимо размещать над коллектором. Но такая схема монтажа не всегда целесообразна, и ее можно воплотить в жизнь, особенно, если резервуар большого объема.
В случае солнечного водонагревателя при естественной циркуляции коллектор размещают на скате крыши и тут же устанавливают резервуар. Если последний имеет большой объем, то такая нагрузка для кровли может стать критической. Решением будет размещение резервуара в подвальной части здания, тогда в этом случае применяют принудительную циркуляцию специальными насосами.
При таком способе циркуляции в качестве теплоносителя можно использовать масла. Способности к естественной циркуляции у них практически нет, но с функцией теплоносителя справляются отлично.
По типу коллектора
- Панельный – наиболее простое исполнение. Трубки коллектора покрыты черной краской и установлены в панельном корпусе, который закрыт стеклом или прозрачным пластиком. Хотя конструкция очень простая, но и эффективность также небольшая, поскольку теплоноситель теряет часть тепла, находясь в коллекторе. Потери накопленного тепла могут быть значительными, потому что конструкция коллектора идентична радиатору. Такой тип солнечного коллектора подойдет для местности, где солнечное освещение регулярное или полученная подогретая вода будет использоваться как вспомогательная.
- Вакуумный – в трубке находится теплоноситель. Сама же трубка помещена во внутрь вакуумной колбы, которая способна пропускать солнечное тепло.
Такая конструкция практически полностью исключает потерю тепла, при этом водный теплоноситель нагревается до температуры кипения, а масляный – до 200-300 градусов, что дает возможность использовать полученное тепло для отопления здания. Закономерно, что такой коллектор дороже панельного, но полученный результат оправдает затраты.
По типу контура циркуляции
- Разомкнутый – применяется для обеспечения горячей водой жилого помещения. Теплоносителем в этом случае выступает вода, которую используют для различных бытовых нужд и, соответственно, она уже не попадает обратно в контур.
- Система с одним контуром – используют для отопления дома. Нагретый таким способом теплоноситель используют как добавку к теплоносителю, который подогрели традиционным методом. В этом случае нагретый теплоноситель переходит в отопительную систему, после которой опять переносится в приемный резервуар и в коллектор.
- Двухконтурная нагревательная система – самая универсальная. Есть возможность использования таковой для отопления зимой или для водоснабжения.
Также можно выбрать один из возможных теплоносителей – вода, масло или антифриз. После коллектора теплоноситель проходит теплообменник, в котором происходит теплоотдача на второй контур. Второй используемый теплоноситель уже идет по назначению – для отопления или водоснабжения.
Для чего можно использовать?
С помощью таких водонагревателей можно решить вопрос не только о регулярном горячем водоснабжении, но и обеспечить теплом дом.
Водонагреватели помогут решить такие задачи:
- Обеспечение круглый год горячей водой.
- Поддержание отопительной системы.
- Подогрев воды для бассейнов.
- Нагрев воды для различных промышленных и сельскохозяйственных нужд.
Установка
Поскольку оборудование работает от солнечной энергии, то, соответственно, установка обогревателя будет проводиться на открытом воздухе. Монтаж рекомендуют проводить на крышах зданий, на балконах или других архитектурных выступах.
Экран водонагревателя должен быть направлен на юг. Установку проводят под определенным углом к горизонту, который эквивалентен географической широте местности.
Водонагреватель постоянно поглощает энергию и по понятным причинам источник энергии выключить нельзя, поэтому, в случае малого потребления воды, температура застоя может достигать до 300°С.
По этой причине не допускается использование пластиковых и стальных труб с цинковым покрытием. Оптимальными в эксплуатации станут трубопроводы, изготовленные из меди или нержавеющей стали.
Горячий контур солнечного водонагревателя должен иметь теплоизоляцию, это позволит избежать ожогов и возгораний. Следует учесть температурный режим работы оборудования при выборе теплоизоляции и крепежей.
Производители солнечных водонагревателей на корпусе своей продукции указывают точную температуру застоя.
Панели коллектора должны находиться на открытом пространстве, чтобы был открытый доступ к солнечному свету. Необходимо исключить наличие возможных преград.
Чаще всего углом наклона коллектора будет наклон ската крыши. Для того, чтобы эффективность работы водонагревателя приблизить к максимальной, лучше придерживаться рекомендаций и использовать специальный стеллаж, на который будет крепиться коллектор.
Т.е. залогом правильной и эффективной работы оборудования являются всего несколько правил:
- направление на юг;
- правильный угол наклона;
- беспрепятственный доступ к солнечному свету;
Некорректная установка снизит качество работы водонагревателя, а вложенные средства не будут оправданы. Тип нагревателя также может играть роль в способе его установки. При монтаже учитывают тип используемого оборудования.
Различают такие системы:
Пассивная
Подразумевает само собой протекающую абсорбцию и аккумулирование энергии. Солнечная энергия попадает на объект нагрева без контроля этого процесса, т.е. отсутствуют какие-либо механизмы и контролирующие элементы. Это простая система, которая не требует особых затрат. Однако недостатки в том, что водонагреватель работает неравномерно и не на полную мощность.
Самый наглядный пример – это затемненный бак, который размещен над летним душем. В таком пассивном режиме работают одноконтурные системы, в которых применяется процесс естественной циркуляции. Для полноценной работы системы приемный бак размещают выше коллектора, но такой способ установки не всегда удобен. Решить вопрос можно с помощью другого способа работы системы.
Активная
Лишена недостатков пассивной системы. Ее функционирование основано на том, что солнечные лучи благодаря специальным устройствам переходят в тепловую энергию, которая систематически передается нагревательному баку и потребителю. Функционирование такого нагревателя достигается благодаря принудительной циркуляции, которая может поддерживаться в одно- и двухконтурных системах. Также применяют и дополнительно устанавливают двигатели, которые поворачивают панели и насосы, измерительную аппаратуру, а также устройства контроля и управления работой системы.
Обзор солнечных водонагревателей на рынке: производители и модели
Широкое применение на практике таких водонагревателей наблюдается во многих европейских странах: Израиле, Турции, Саудовской Аравии, Китае и др. Поскольку распространение данного вида продукции активно возрастает, то соответственно увеличивается и количество компаний, которые занимаются изготовлением солнечных водонагревателей и предоставляют услуги по их монтажу и обслуживанию.
Ниже приведен список топ производителей, которые вышли на мировой рынок:
- Sunrain Solar Energy Co., Ltd. – Китай, имеет полный цикл производства данного оборудования и их комплектующих.
- Viessmann – Германия, выпускает две модели нагревателей: Vitosol 200 и Vitosol 300. Отличие состоит в разном строении узла нагрева.
- Buderus – Германия. Модельный ряд представлен тремя возможными исполнениями – SKR6, SKR12, SKR21.
- Ariston – Италия. Модель вакуумного коллектора KAIROS VT выпускается двух видов – на 15 или 20 трубок.
- Ferroli – Италия. Коллектор Ecotube представлен в одной модели.
- Vaillant – Германия. Модели их производства выпускаются по 6 или 12 трубок, которые можно формировать в блоки для повышения производительности.
Приобретая продукцию производителей с мировым именем, можно быть уверенными в качестве товара и гарантиях, которые даются на само оборудование и его дальнейшее обслуживание. Цена, соответственно, будет также на уровне.
В любом случае, при выборе солнечного водонагревателя необходимо обращать внимание на такие технические параметры:
- оптическое КПД;
- коэффициенты тепловых потерь;
- площадь коллектора;
С помощью этих показателей можно оценить энергетическую эффективность водонагревателя. Если такая информация отсутствует, то оценить работу приобретаемого оборудования невозможно и все подводные камни будут обнаружены уже непосредственно во время эксплуатации и после определенных капиталовложений, которые могут быть просто неоправданными.
Обзор цен
Кроме мирового имени на стоимость нагревателя могут влиять:
- качество сборки;
- материал абсорбера и корпуса;
- толщина и вариант укладки изоляции;
- толщина стекла и др.;
Так как, конструктивных различий, которые могут влиять на стоимость оборудования немало, то и цены колеблются в большом диапазоне. К примеру, коллектор российского производства будет стоить в пределах 21 тыс. руб. (Сокол-Эффект), вакуумный коллектор 30HP – 795 $ (тм «Atmosfera» Китай), водонагреватель VFK 150V – 690 евро (Vaillant, Германия), Solar 7000TF – 875 евро (Bosch, Германия).
Немецкие производители в комплект включают оригинальные крепежи, которые зачастую изготовлены из нержавейки или алюминия, а это также оказывает влияние на цену. В конечную стоимость войдет оплата за проведение монтажных работ, покупка необходимых расходных и вспомогательных материалов.
Электрический водонагреватель накопительного типа, или, по-простому, бойлер, давно и прочно вошел в нашу жизнь, обеспечивая дополнительный комфорт и позволяя не зависеть от коммунальных систем горячего водоснабжения. Это простое устройство в автоматическом режиме поддерживает необходимую температуру воды, имея при этом ее определенный запас. Выпускаемые промышленностью приборы имеют разнообразную форму, размеры и внешний дизайн. Несмотря на кажущиеся различия, в своей основе все водонагреватели имеют схожую конструкцию и единый принцип работы. Однако, делая выбор между той или иной моделью бойлера, следует не только понимать, как он устроен, но и разбираться в особенностях исполнения некоторых его компонентов.
По сути, любой водонагреватель такого типа представляет собой большой термос, имеющий внутри трубчатый электронагреватель (ТЭН), поэтому конструкция всех бойлеров имеет такие элементы:
- внешний корпус с деталями, позволяющими крепить устройство на стену или пол;
- внутренний бак;
- теплоизоляционную прослойку между внутренней емкостью и корпусом;
- трубчатый электронагреватель;
- термостат с возможностью регулировки температуры нагрева;
- предохранительный клапан;
- защитный магниевый анод;
- схема управления и индикации.
При выборе бойлера нельзя не заметить большую разницу в цене даже между разными моделями одного производителя. Она обусловлена, прежде всего, технологией и материалом изготовления внутреннего бака, а также наличием электронного блока управления и индикации.
Эти параметры задают удобство пользования прибором, а также длительность его службы.
Корпус
Корпуса водонагревателей имеют как строго цилиндрическую, так и овальную и даже прямоугольную форму, разнообразную расцветку и дизайн оформления. Часто на внешней стороне кожуха крепится термометр для наблюдения за работой устройства, а также регуляторы или управляющие элементы. Материалом изготовления корпусов служит стальной лист или пластик.
Для установки бойлера, в конструкции корпуса имеются крепления, в зависимости от типа размещения (настенная или напольная схема установки). Пространство между корпусом водонагревателя и внутренним баком заполнено теплоизоляционным материалом - чаще всего в его роли выступает плотный полиуретан.
Внутренний бак
Конструкция внутренней емкости бойлера должна соответствовать критерию повышенной коррозионной стойкости и при этом противостоять постоянным температурным перепадам, поэтому данному элементу производители уделяют немало внимания, разрабатывая новые покрытия бака и применяя способы его защиты.
Стальные баки с покрытием из стеклоэмали или стеклофарфора
Такое покрытие получают напылением защитного слоя с последующим его обжигом при высокой температуре (до 850 о С). Стеклоэмаль не способна к окислению, поэтому абсолютно не корродирует. К тому же, ее гладкая поверхность противостоит образованию накипи.
Парадоксально, но основной недостаток такого покрытия проистекает из его достоинства – высокая твердость слоя малопластична и со временем постоянные перепады температуры воды приводят к образованию микротрещин в его слое, которые в итоге способствуют разрушению бака.
Производители постоянно ищут новые составы для покрытий такого типа. К примеру, добавление титанового порошка уравняло температурные коэффициенты расширения стеклофарфора и стали, несколько улучшив стойкость слоя к растрескиванию. Немного уменьшить вредное влияние температурного воздействия можно, установив температуру воды в бойлере не выше 70 о С, хотя все равно хотя бы раз в месяц придется прогреть устройство максимально, для соблюдения санитарных правил. Другим недостатком стеклофарфорового покрытия бака можно считать увеличенный вес бойлера. Компании, выпускающие водонагреватели с емкостями данного типа, дают гарантию на свою продукцию не более 3 лет.
Стальные баки с титановым напылением
Напылением титанового порошка на внутреннюю часть бака достигается отличная коррозионная стойкость. При этом данный тип покрытия имеет высокую прочность и механическую стойкость, имея слабые места лишь на сварочных стыках. Гарантия на устройство с таким баком составляет до 10 лет, что является громадным преимуществом, даже если учитывать его довольно высокую стоимость.
Нержавеющие внутренние баки
Такие емкости лишены недостатков двух предыдущих элементов. Нержавеющая сталь, как и титан, способна противостоять влиянию примесей, находящихся в воде, а также коррозии. Есть мнение, что нержавеющая сталь придает воде своеобразный запах и вкус, появляющиеся во время ее нагрева, однако это лишь домыслы, абсолютно не подтвержденные научными исследованиями. Известно, что «нержавейка» не вступает в химическую реакцию с водой. На такие баки изготовители также дают до 10 лет гарантии, однако они являются самыми дорогостоящими. Баки из нержавеющей стали, а также с титановым напылением больше подвержены образованию накипи, нежели стеклофарфоровые, но это нисколько не умаляет их достоинств. Во внутреннем баке установлены трубки подвода холодной воды и отвода горячей, а также электронный блок нагрева и защиты.
Блок нагрева и защиты
Элементы, отвечающие за нагревание воды до определенной температуры, а также защищающие от разрушений металл внутреннего бака, установлены на металлическом фланце, присоединяемом посредством уплотнителя к внутреннему баку устройства.
Для нагрева воды используются ТЭНы различной мощности. В зависимости от принципа нагрева, различают:
- «мокрые» ТЭНы, которые непосредственно контактируют с водой, поэтому неизбежно покрываются накипью, которую необходимо периодически удалять, иначе из-за перегрева ТЭН выйдет из строя;
- нагреватели «сухого» типа. Лишены этого недостатка, так как установлены в металлической трубке, которая и осуществляет контакт с жидкостью. Такая схема позволяет избавиться от накипи не только на нагревателе, но и на трубке, покрытой слоем стеклофарфора.
Некоторые модели бойлеров комплектуются несколькими нагревателями. Такая конструкция позволяет осуществлять ступенчатую регулировку нагрева, а также уменьшает количество циклов включения для каждого из них (скачки напряжения во время включения приборов влияют на их долговечность).
Совместно с ТЭНами на фланце установлен терморегулятор и магниевый стержень (анод). Термостат отвечает за включение нагревательного элемента при снижении температуры воды ниже установленной потребителем. Применяются терморегуляторы как механического типа, так и электронные приборы, работающие совместно с электронным блоком управления. Часто в устройство терморегулятора входит схема защитного отключения ТЭНа при отсутствии воды в баке. Магниевый электрод призван уменьшить обмен ионами металлических составляющих внутри бойлера, отдавая взамен свои частицы. Такая схема уменьшает эффект вымывания электронов из элементов конструкции и они корродируют в значительно меньшей мере. Сам же магниевый стержень при этом довольно быстро разрушается и требует периодической замены (при утончении до 10 мм или уменьшении длины до 200мм). Схема управления и индикации предоставляет дополнительные удобства при пользовании водонагревателем, имея функции точной регулировки температуры воды, включения нагрева по времени, поддержание разной степени нагрева в зависимости от времени суток.
Принцип работы накопительных водонагревателей
Схема работы бойлеров построена на принципе разделения слоев воды с разной температурой. Как известно, теплые слои жидкости находятся вверху. Их отбор из водонагревателя осуществляется через трубку отвода горячей воды, длина которой позволяет использовать верхний, наиболее теплый ее слой. Холодная же вода, наоборот, поступает в нижнюю часть бака, туда, где установлены водонагреватели. К тому же, на короткой подводящей трубке установлен рассекатель, не позволяющий жидкости проистекать струей и тем самым способствовать перемешиванию теплой и холодной воды.
Особенность теплой жидкости подниматься вверх не позволит использовать бойлер вертикальной конструкции, расположив его параллельно земле. На это стоит обратить пристальное внимание, выбирая тип устройства под свои нужды.
Нагрев холодной воды осуществляет ТЭН (один или несколько). За ее температурой следит термостат. При достижении заданной температуры, он размыкает электрическую цепь питания нагревателя.
Хорошая теплоизоляция позволяет поддерживать нужную температуру воды, затрачивая минимум энергии на ее постоянный подогрев.
В случае применения нескольких нагревателей, для поддержания температуры на заданном уровне используется один ТЭН. Остальные включаются при сильном расходе, многократно повышая мощность нагрева. Такая схема повышает экономичность и надежность прибора.
Отобранная сверху теплая вода постоянно замещается вновь нагреваемой жидкостью, которая подается из магистрали. Так устроен процесс непрерывного нагрева. При большом расходе температура воды на выходе из бойлера со временем падает, поэтому необходимо выбирать объем накопителя, исходя из величины горячего водоразбора.
Возможен вариант отказа термостата, при этом вода может закипеть, вследствие чего до опасного уровня повышается давление во внутреннем баке. Для предотвращения аварии, на трубку подачи холодной воды установлен предохранительный клапан - при достижении предельной величины давления он открывается, тем самым сбрасывая часть жидкости в подающую магистраль. Этот же клапан используют для слива воды из прибора во время профилактических работ.
Подробное видео по устройству бойлера представлено ниже:
Не стоит пренебрегать проведением периодических профилактических мероприятий, заключающихся в чистке бойлера от накипи и ржавчины. Они позволят прибору работать надежно и эффективно, а также уберегут вас от незапланированных трат.
Бойлеры косвенного нагрева – это водонагреватели, позволяющие обеспечивать бесперебойную подачу горячей воды в системе частного домовладения. Такой нагреватель воды является очень хорошей альтернативой отопительных двухконтурных котлов.
Бойлеры косвенного нагрева должны приобретаться в комплекте с одноконтурными котлами - значит, такой вариант оборудования занимает больше места и стоимость его выше, чем цены стандартного двухконтурного котла. Тем не менее, важным преимуществом является возможность бесперебойной подачи значительного количества горячей воды с неизменными температурными показателями.
Любой способ нагрева проточной воды практически любыми системами сопровождаетсянедостаточной производительностью и непостоянством температуры подаваемой воды. В этом случае будет нужен грамотно разработанный график водопотребления. Принцип работы бойлеров косвенного нагрева несколько иной, что позволяет задействовать одновременно несколько точек использования горячей воды.
Принцип работы и устройство водонагревателей косвенного нагрева
С технической точки зрения, любые водонагреватели косвенного нагрева являются стандартными теплообменниками, способными аккумулировать определенное количество воды с заданными температурными показателями. Горячая вода может подаваться сразу через несколько точек водопотребления. Простейший агрегат такого типа является утепленной емкостью и имеет змеевик, а также четыре входа-выхода:
- на подачу горячего теплового носителя;
- на возврат теплового носителя;
- на подачу холодного водоснабжения;
- на выдачу горячей воды.
Автоматизация работы, а также предупреждение аварийности и повышение уровня долговечности осуществляется при помощи дополнительных элементов:
- температурный датчик на воду;
- циркуляционный насос;
- предохранительный клапан;
- обратный клапан;
- запорная арматура;
- катодная защита от коррозийных изменений.
Нагревательное оборудование подключается параллельно разводке на отопление. Результатом подключения к собственному контуру является обеспечение достаточного расхода теплоносителя. Соблюдение схемы подключения снижает температурный разброс в системе отопления при включении бойлера.
Для чего и как монтировать бойлер косвенного назначения (видео)
Виды бойлеров косвенного нагрева
Различия в принципе работы любых моделей косвенных бойлеров практически отсутствуют. Такой тип водонагревательного оборудования в основном имеет отличие по месту крепления:
- агрегаты для напольного расположения;
- настенные агрегаты.
Комплекция бойлерного оборудования также позволяет классифицировать водонагревательное оборудование на следующие виды:
- агрегаты, имеющие спиральный теплообменник в нижней части;
- водонагревательные устройства, имеющие пару теплообменников.
- Drazice OKC 160-NTR . Обладает невосприимчивостью к качественным характеристикам теплового носителя, и изготовлен из высококачественного материала, не склонного к коррозийным изменениям. Не предназначен для работы при давлении выше шести атмосфер;
- Gorenje GV-120. Бюджетная модель для напольного или настенного расположения. Обладает высокопроизводительным трубчатым теплообменником. Возможность верхней подводки отсутствует;
- Buderus Logalux L-135. Внутренняя часть бака покрыта термостойкой глазурью Duoclean с высокими антикоррозийными показателями. Предназначен для горизонтального монтажа. Стоимость достаточно высокая;
- Gorenje KGV 300-2/BG. Представлен стальным эмалированным баком, с дополнительной внутренней защитой при помощи магниевого анода, парой трубчатых теплообменников, термометром и защитой от перегрева;
- VaillantVih CK-70. Отличается привлекательным дизайном, высоким качеством сборки и хорошими современными материалами. К недостаткам можно отнести маленький объём и высокую стоимость;
- Protherm FE-200 BM. Напольный вариант из нержавеющей стали с эмалированным покрытием. Высокопроизводительный водогрей с отсутствием возможности подключения рециркуляции и ТЭНа;
- Bosch SO 120-1. Качественное, компактное и интеллектуальное оборудование, рассчитанное на входящее давление до десяти атмосфер. Присутствует возможность нижней подводки. Агрегат прост в монтаже и обслуживании, но имеет единственный выход на воду.
Важно помнить, что необходимо правильно определить требуемый объём, который позволит полностью обеспечить водоснабжение. На семью в три-четыре человека требуется бойлер с объёмом в 100-150 литров.
Как подключить бойлер косвенного назначения (видео)
Схема подключения нагревателя
Как правило, в условиях частного домовладения, используется эффективная гидравлическая система монтажа водогрейного оборудования.
Подключение к отопительной системе
Обвязка и подключение к водопроводной системе осуществляется в соответствии со следующими правилами:
- холодная вода подаётся в нижнюю часть бака;
- выход горячей воды обеспечивается в верхней части бака;
- в центральной части располагается точка рециркуляции.
Подключение трёхходовым клапаном
Технология такого подключения представлена отопительным контуром и нагревательным контуром на горячее водоснабжение. Трехходовой клапан обеспечивает равномерное распределение теплового носителя между этими контурами.
Автоматическое управление осуществляется посредством термостата, который при остывании воды переключает клапан, в результате чего вода из отопительного контура поступает в контур водонагревателя. При достижении необходимых температурных показателей клапан переключается термостатом в обратное положение , и тепловой носитель перенаправляется в отопительные радиаторы.
Подключение двухнасосной системы
Такой вариант предполагает перемещение потоков теплового носителя по разным магистралям посредством циркуляционного насоса. При параллельном подключении работа насосного оборудования контролируется температурным датчиком.
После насосов монтируются обратные клапаны. При включении линии горячего водоснабжения происходит отключение отопительного контура. Если монтируется сложная отопительная система на два котла, но работа отопления и горячего водоснабжения будет бесперебойной.
Подключение с гидравлической стрелкой
Гидравлический распределитель и стрелка позволяют уравновешивать потоки теплоносителя в многоконтурных системах с циркуляционными насосами. Совместное функционирование гидравлического коллектора и модуля помогает минимизировать перепады давления, но самостоятельно выполнить такое подключение достаточно сложно.
Подключение с рециркуляцией
Такой вариант актуален при наличии в системе водяного сушителя для полотенца. К такой рециркуляционной петле могут быть подключены все потребители, а горячая вода постоянно перегоняется по кругу при помощи насоса. При подключении рециркуляции увеличивается расход на нагрев теплоносителя.
Особое внимание нужно уделить монтажу дополнительных узлов и элементов , которые должны быть представлены обратным и предохранительным клапанами, а также автоматическим воздухоотводчиком и расширительным бачком. Можно устанавливать модели, не имеющие входа на рециркуляционный контур, подключая их с использованием стандартных тройников.
Возможные ошибки при подключении оборудования
Несмотря на то, что в большинстве случаев самостоятельное выполнение монтажа и подключения косвенных бойлеров не вызывает сложностей, даже незначительное отклонение от технологии установки может негативно сказаться на работоспособности всей системы. Основные ошибки, допускаемые при осуществлении работ по установке своими руками следующие:
- неправильный выбор места под установку водонагревателя. Косвенный бойлер должен быть расположен максимально близко к отопительному котлу;
- неправильное выполнение подсоединения насосного оборудования. Осевая часть двигателя должна обязательно располагаться в горизонтальном положении, что позволит снизить процент износа подшипника;
- отсутствие контроля защиты насосного оборудования. Необходимо предотвращать попадание грязи и мусора в агрегат, а также систематически осуществлять проверку сетчатых фильтров.
Кроме всего прочего, при последовательном подключении входа и выхода теплового носителя удаётся получить максимально высокий КПД нагревательного оборудования. Оптимальные показатели нагрева воды и отопления могут быть достигнуты, если теплоноситель поступает в бойлер косвенного нагрева сверху, и выходит в нижней части.
Как подключить бойлер (видео)
Несмотря на относительно высокую стоимость и необходимость выделения под монтаж достаточного количества пространства, косвенные бойлеры характеризуются широкими возможностями и имеют большое количество очевидных преимуществ, благодаря которым стали очень популярны у отечественных потребителей.
