Бойлер – устройство, принцип и особенности эксплуатации.

Бойлер, какое забавное слово, скажет не искушенный обыватель, но именно бойлер, (в переводе с английского котел) добавляет нам огромную степень свободы и комфорта в повседневной жизни, когда речь заходит о перебоях поставки горячего водоснабжения. Есть мнение, что первые водонагревательные котлы были изобретены еще в Древней Греции инженером и математиком Героном Александрийским. Бойлер функционировал по принципу парового подогрева воды, что являлось экономным и довольно быстрым способом подогрева жидкости.

В настоящее время название “бойлер” в основном применяют к емкостным водонагревателям где набранная вода прогревается до нужной температуры посредством нагревателя расположенного либо внутри устройства, либо снаружи. Внутренним нагревательным в традиционном бойлере становится обычный электрический ТЭН.

Существует бойлер косвенного нагрева, где оборудованием подогрева выступают теплообменники, в них происходит циркуляция жидкостей — теплоноситель, пар, масло, которые в свою очередь нагреваются от другого энергетического источника.

Теплогенератор (котел) вырабатывает тепло от твердых энергоисточников — дрова, торф, уголь; жидких энергоносителей — мазут, бензин, дизельное топливо, соляра или газообразных — любые соединения горючих газов. Горячий теплоноситель проходя сквозь теплообменник косвенно разогревает жидкость внутри бойлера.

Содержание

1. Типы бойлеров
2. Конструкция водонагревателя
3. Нагревательные составляющие бойлера
4. Специфика подбора водонагревателя

Бойлер — типы, виды и конструкция

Среди множества производимых моделей можно встретить комбинированные и довольно необычные варианты бойлеров, в которых применяются несколько видов нагревателей, например:

• пароводяной нагревательный элемент и электрический;
• гелиоустановка и пароводяной теплообменник;
• солнечный коллектор и трубчатый электронагреватель.

Обычно, в бытовых условиях, самым распространенным вариантом является газовый нагреватель проточного типа, в просторечии именуемый газовой колонкой. Чуть менее популярны, но не менее востребованы накопительные водонагреватели электрические и проточные электроустановки. Термин «бойлер» сегодня чаще всего применим к нагревателям накопительной водяной системы с расположенным внутри водяного резервуара с трубчатым электрическим нагревателем.

Обычно различают бойлеры по типам в зависимости от конструкции, под определенные условия, один из водонагревателей востребован больше чем другой:

• косвенного типа бойлер. Устройства не имеют собственных элементов подогрева воды, в них отсутствует ТЭН. Для разогрева жидкости используется энергия, вырабатываемая сторонними источниками генерации тепла. Подключаются к котельному оборудованию. Широко распространены в автономном отоплении коттеджей;
• проточные водонагреватели электрические. Основное их достоинство —компактность, но минусов предостаточно, это и большое потребление электроэнергии, и малый объем подачи и потребность в надежной проводке;
• проточные газовые колонки. Весьма распространенные изделия, полностью оправдывают себя при наличии газа в доме. Отличаются большими степенями защиты, компактными габаритами и высокой выдачей подогретой жидкости;
• накопительные электрический бойлер, внутри бака находится ТЭН, он и нагревает воду для потребителя.

Бойлер накопительный —  водонагреватель один из часто встречающихся и пользующейся большой популярностью у населения. Неприхотливый бойлер с простой эксплуатацией, относительно не дорогой (параметры бойлера не являются первостепенными для стоимости). Основной его функцией является локальное предоставление нагретой воды в местной подсистеме горячего водоснабжения.

Бойлеры бывают следующих разновидностей:

• замкнутые (накапливаемый бойлер);
• открытые (безнапорный бойлер).

Напорные водогрейные бойлеры замкнутого типа направлены на обеспечения нагретой водой, нагретой до конкретной температуры, двух и больше водоразборных точек. То есть, чтобы единовременно применять горячую воду, например, в душевой и кухне необходим установленный напорный бойлер.

При использовании безнапорного нагревателя будет возможно обеспечение водой одной единственной водоразборной точки. Такие модели, оснащенные воздушным клапаном отлично подходят для районов страдающих от перебоев водной подачи, так как они делают возможным использование теплой воды без водопроводного давления.

Назначение клапанов в бойлере

Как было сказано выше, в основном распространены напорные водонагревательные устройства закрытого вида. Такие устройства имеют специализированные предохранительные системы, содержащие:

• обратный клапан — предназначен для предотвращения попадания горячей воды в водопровод с холодной;
• защитные клапана — представляют пружинную задвижку, она срабатывает при повышенном давлении в резервуаре бойлера, после чего избыточная вода спускается посредством сливного клапана;
• клапан слива.

Все эти клапаны расположены на впуске воды в бак бойлера.

Конструкция водонагревателя

Составными элементами водонагревательного котла являются:

1. корпус;
2. термоизоляционный слой;
3. емкость для воды (бак);
4. патрубок на выходящую горячую воду;
5. трубчатый электронагреватель, ТЭН;
6. патрубок для входящей воды с разделителем внутри;
7. термодатчик и анод из магниевого сплава.

При более детальном рассмотрении следует отметить, что внешняя облицовка бака с термоизоляцией образовывает пяти сантиметровый защитный кожух у водонагревателей с объемом не более двухсот литров. При больших объемах, толщина может доходить до 10 и более сантиметров, что дает возможным сохранять температуру воды после отключения вплоть до двух суток. На подобии термоса, бойлер сохраняет тепло внутри сосуда, не допуская быстрого остывания жидкости.

Типичными термоизоляционными материалами для бойлера являются поролон либо вспененный полиуретан. Непосредственно сам бак водонагревателя состоит из металла, в некоторых случаях из пластика, так как различные легирующие добавки могут не получить одобрения у санитарной службы в связи с их требованиями. Самым прочным, долговечным и дорогим является бак из нержавеющей стали. Однако самым распространенным материалом бака для бойлера остается высококлассная сталь изготовленная с применением технологии холодной прокатки листов.

Внутренняя поверхность резервуара покрывается слоем стеклофарфора, соединениями из органического кремния или стеклоэмалями с элементами серебра. Слой толщины — до двух миллиметров. В процессе изготовления бака ему уделяется отдельное внимание. Показатели термического расширения всех элементов должны быть одинаковыми, чтобы исключить трещины и обеспечить прочность бака, и его .долговечность. 

В европейской бойлерной индустрии нержавеющая сталь практически не используется в связи со стандартами, по которым эмалированные резервуары считаются более безопасными экологически, а также не провоцируют различного рода аллергических реакций.

Бойлер также может состоять из нескольких емкостей приплюснутой формы.

Так можно встретить два плоских бака соединенных между собой в одном плоском корпусе. Такие модели стоят дороже, но занимают меньше места при размещении.

Типовой цилиндрический резервуар для воды прост в производстве, что влияет на его ценовую доступность среди потребителей.

Бойлеры с продолговатым баком отличаются малой глубиной, зато они выше и диаметр их меньше, за счет чего вмещают значительные объемы воды. Такие водонагреватели удобны для расположения в углу.

Подача холодной воды внутрь бойлера, осуществляется с помощью патрубка с наружной резьбой подсоединенного к водопроводу. Расположенный в нижней области емкости внутренняя часть патрубка оптимизирует впуск нагретой воды.

Также, там размещается рассекатель, предусматривающий приток холодной воды исключительно в низ бака, а также не позволяющий ей подниматься наверх, где вода нагрета до определенной температуры. На выходе теплой воды из патрубка, последний располагает штуцером с резьбой для подсоединения к локальной сети водопровода.

Нагревательные составляющие бойлера

За нагрев воды в устройстве отвечает электронагреватель. Отопительные элементы делятся на два типа:

• мокрый;
• сухой.

Мокрыми называются электронагреватели непосредственно контактирующие с водой, из-за чего они подвержены воздействию накипи, которая со временем накапливается на элементе и понижает его нагревательные возможности.

Сухой нагреватель — это конструкция располагаемая в эмалированной стальной колбе и полностью ограждает ТЭН от водного контакта. Сухие нагреватели являются долговечнее мокрых.

В водонагревателе может располагаться до шести нагревателей. Более одного позволяет использовать бойлер для нагрева в эконом режиме. Эта система называется PowerProf и применяется она для выбора нагревательного режима:

• бережливый (800 Ватт);
• оптимизированный (1200 Ватт);
• предельный (2000 Ватт).

Для предотвращения коррозийных отложений самого бака, а также всех компонентов расположенных в нем, возле трубчатого электронагревателя размещается анод из магниевого сплава называемого «жертвенным». Этот анод, в виде металлического стержня подвергается ржавчине в первую очередь, не позволяя накипи откладываться на внутренней поверхности бойлера, посредством этого «спасает» бак и его внутренние детали. Срок службы анода составляет от трех до пяти лет, после чего он разрушается и ему необходима замена.

Во внутренней части бака располагается также термодатчик. Они бывают механические (пластина из биметалла, размыкающая гальваническую цепь при нагреве до заданной температуры) и электронные (позволяет экономить около 10 %. затрачиваемой электроэнергии посредством точности включения. Такие датчики стоят дороже механических).

Полное время, затраченное на водонагрев напрямую зависит от количества элементов электронагревателей, мощности и объема резервуара для воды. Соответственно, чем больше вместимость воды, тем дольше она будет греться.

При покупке бойлера, с ним в комплекте идут обратные клапаны на слив, предохраняющие от избыточного давления и монтажные кронштейны.

Из преимуществ закрытых водонагревателей накопительного образца можно отметить следующие:

• малый расход мощности (от 5 до 27 киловатт);
• сохранение высокой температуры воды до нескольких суток;
• электрический нагреватель;
• защитный анод из магниевого сплава;
• автоматический терморегулятор.

Специфика подбора водонагревателя

При принятии решения о приобретении водонагревателя подобного типа, нужно помнить, что для эксплуатации его необходимо учитывать некоторые ограничения, которые могут затруднить его использование.

Основной проблемой может выступать недостаточное водопроводное давление. Для нормального функционирования закрытого бойлера требуется не менее шести атмосфер давления.

Еще одним немаловажным фактором, затрудняющим применение бойлера, является чрезмерно загрязненная вода. Эту проблему можно решить установкой водяного фильтра на вход холодной воды в бак, в противном случае агрегат может быстро выйти из строя.

Выбирая объем водонагревательного бака нужно исходить из среднего количества теплой, потребляемой воды в сутки, для семьи из трех членов это 100-120 литров.

Также следует заранее позаботиться о выборе места для установки бойлера.

На сегодняшний день широкий модельный ряд и разнообразие видов нагревателей позволяет сделать выбор практически для любой по размерам комнаты. Новейшие разработки бойлеров с горизонтальным расположением, делают возможным установку бойлера под потолком либо в углублении в полу.

Водонагреватели объемом до 20 литров с легкостью приспособятся под умывальником или раковиной в кухне, а КПД их составит 50 и более литров/час нагретой до 80 C воды. При несложных подсчетах разбавление холодной водой горячую в соотношении 1 к 2, можно высчитать, что бойлер небольшого объема с легкостью предоставит 100 литров теплой воды за час работы.

Фактический расход горячей воды в сутки для троих человек на умывание составит 25-50 литров, посудомоечные работы — 50-80 литров, принятие душа — 160-200 литров, принятие ванной — 360-500 литров.

Кроме расходных норм, нужно учитывать, в среднем, две-три водоразборные точки, значит нужды в горячем водоснабжении средней семьи из трех членов покроет водонагреватель на сто литров. Рекомендуем к просмотру видео обзор “Как выбрать лучший бойлер”:

Перед приобретением бойлера нужно знать о его классе защиты. По стандартам международной комиссии в электротехнической области IEC, максимально безопасные бойлеры имеют защитный класс IP 24 -25. Внезапное прекращение подачи воды не страшно для таких бойлеров.

Для любой квартиры в районе города оптимальным выбором послужит накопительный водогрев не большой потребляемой мощности питаемый сетью в 220 Вт.