Что такое бойлер - принцип работы, как устроен бойлер

Проточные или накопительные?

Как уже выше было сказано, из всех отличий между нагревателями для воды, есть эти два немаловажные параметра. Рассмотрим их. Накопительные аппараты, имеют ряд преимуществ, как собственно и недостатков. Все зависит от сферы и возможностей их использования. Первый плюс таких приборов, это объём. Если предусматривается большой расход Н2О, то накопительные агрегаты имеют запас (отдельные модели) более 200 литров. Второй плюс, это наличие анода, который позволяет смягчить воду, и тем самым продлить срок эксплуатации оборудования, и отдельных модулей. Еще один плюс, такие приборы работают под давлением, что позволяет питать целую систему разветвлений и сантехнических точек.

Помимо традиционных, круглых или квадратных агрегатов вертикального расположения, есть также плоские, которые можно крепить горизонтально. Эти приборы более компактны, за счет своей формы. Достигнуто это путем уменьшения диаметра ёмкости, но добавления еще одной. То есть внутри такого устройства, два цилиндра, соединенных между собой. Так же есть плоские водонагреватели, которые поддерживают два способа крепления, вертикальный и горизонтальный. Это существенно облегчает их расположение, однако следует учитывать одну деталь, такой аппарат можно поворачивать на 90% лишь в определённую сторону. Обусловлено это отличием расположения нагревательного элемента, и выводного патрубка. По этому, при покупке такого устройства, следует точно рассчитать, в какую сторону он будет повернут, и обязательно уточнить у торгового представителя особенности крепления.

Бойлеры косвенного нагрева

Главное принципиальное различие – подогреваемая для бытовых нужд (так называемая, санитарная) вода не имеет непосредственного контакта с электрическими или газовыми устройствами нагрева. Передача тепла идет за счет подключения к системе отопления дома (или иным источникам горячей котловой воды).

Такой бойлер устанавливают чаще всего в комплексе с одноконтурным отопительным котлом. Этот тип бойлера может иметь объем, измеряемый десятками или сотнями литров, и какой из них выбрать — будет зависеть от количества домочадцев. Производятся модели напольного исполнения, или которые крепятся к стене горизонтально или вертикально на специальные кронштейны.

По организации теплообмена они могут иметь совершенно различную компоновку:

Двухнасосная схема

В такой схеме управление потоками теплоносителя осуществляется активным воздействием циркуляционных насосов в различных магистралях.

В этой схеме линия ГВС также имеет приоритет (режим приоритета бойлера) – она подключена перед циркуляционным насосом системы отопления. Правильнее будет сказать, что линия нагрева водонагревателя и линия отопления подключены параллельно, и каждая имеет свой циркуляционный насос. Переключение режима работы насосов осуществляется сигналами с того же термодатчика бойлера.

Для исключения взаимного влияния потоков теплоносителя после каждого насоса устанавливается обратный клапан.

Эта схема, так же как и первая, предусматривает отключение линии отопления при включении контура ГВС, что не должно привести к значительному охлаждению дома за короткое время нагрева воды в накопительном нагревателе (первоначально нагревается примерно за 30 минут, а то и меньше).

Но в сложных системах отопления может быть использовано два котла, один из которых постоянно работает на отопление, тогда как второй работает по второй схеме переключения режимов.

Виды водонагревателей косвенного нагрева

Все бойлеры косвенного нагрева отличаются конструкцией, типом монтажа и внутренним устройством. По виду установки водонагреватель может быть:

Настенным;
Напольным.

Настенные бойлеры чаще используются для бытовых нужд, их емкость редко превышает 150 литров. Связано это с тем, что большой вес выдержит не любая стенка.

Напольные бойлеры могут быть большей емкости, их часто используют в промышленных нуждах. Самые большие модели могут иметь объем более 1000 литров.

По конструкции различают вертикальные и горизонтальные водонагреватели косвенного нагрева. Вертикальные более распространены, они не занимают много места. Такой бойлер легко поместится в небольшой ванной или туалете.

Горизонтальные бойлеры встречаются реже. Их обычно ставят там, где необходим большой расход воды и есть свободное место. Например – в котельной, подсобном помещении. Они часто выпускаются в виде напольных вариантов большой емкости.

По принципу работы различают:

Накопительный бойлер;
Система «бак в баке»;
Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом;
Комбинированный водонагреватель;
Бойлер с рециркуляцией.

Система «бак в баке»

В таком водонагревателе вместо змеевика установлен отдельный бак. В него поступает горячая вода или теплоноситель высокой температуры, +90…+95 градусов. Внутренний бак греет воду, находящуюся вокруг него в наружном. А ее можно использовать для собственных нужд.

Плюс системы «бак в баке» – быстрый прогрев воды. Минус – большой вес бойлера. Ведь кроме полезного объема в нем находится вода, содержащаяся во внутреннем баке.

Некоторые производители выпускают бойлеры «бак в баке» с дополнительными контурами (см. рис.). Например, отопительный контур может быть запитан от центральной системы отопления, а внутренний бак прогреваться за счет газового котла.

Разновидности бойлеров косвеного нагрева сисетмы «бак в баке».

Накопительный бойлер

По сути, это обычный бак с теплоизоляцией, через который проходит змеевик с горячей водой от системы отопления. Пока в ней циркулирует вода – водонагреватель работает. Если ее нет – приходится пользоваться горячей водой из-под крана.

Возникает вопрос: Как работает бойлер косвенного нагрева летом? Ответ – он не работает. Из него на лето лучше сливать воду, чтобы она не застаивалась. В противном случае появится неприятный запах, в баке могут завестись грибок или плесень.

Бойлер косвенного нагрева с ТЭНом

Это самый распространенный вариант. В таком водонагревателе установлен один или два (в зависимости от объема) ТЭНа. Их можно включать вручную, либо автоматически. Удобство заключается в следующем:

Бойлер работает зимой от системы отопления, а летом – от электричества;
Если идет большой расход воды – автоматически включится ее подогрев за счет электричества;
Можно включить ТЭН чтобы быстро подогреть холодную воду.

Комбинированный водонагреватель с газовым котлом

Такие косвенные водонагреватели недешевы, но позволяют сэкономить при использовании. Вам не придется покупать отдельно бойлер и газовый котел – все совмещено в одном устройстве.

Схематическое устройство бойлера косвенного нагрева с газовым котлом.

Бойлер с рециркуляцией

Для установки такого водонагревателя необходимо делать соответствующую разводку труб. Но и уровень комфорта будет соответствующим. Водонагреватель с рециркуляцией позволяет не ждать, пока горячая вода дойдет то точки потребления.

Пример:
Обычный бойлер косвенного нагрева находится в подвале дома, в котельной. А вы хотите помыть руки в ванной комнате на втором этаже. Сначала придется подождать, пока сольется холодная вода из системы и только потом пойдет горячая. На это может уйти одна-две минуты.

При использовании бойлера с рециркуляцией горячей воде не потребуется преодолевать два этажа до крана. Она постоянно подается к нему.

В бойлере с рециркуляцией установлен насос, который постоянно качает воду по системе. Даже когда кран в ванной комнате закрыт, горячая вода из водонагревателя идет к нему и возвращается по отдельной трубе.

При этом будут небольшие затраты электроэнергии на работу насоса, но в некоторых случаях такая система вполне оправдана.

Электрический бойлер

Огромной популярностью в современных домах пользуются накопительные электрические бойлеры. Они устанавливаются и в частных особняках и в многоквартирных строениях. Объем их бака варьируется от 30 до 100 литров. Такие устройства включаются в систему водоснабжения сразу после магистрального трубопровода и могут снабжать горячей водой несколько кранов. Дополнительными опциями в таких устройствах являются специальные термостаты для непрерывного нагрева или для защиты от замерзания.

электрический накопительный бойлер

Монтаж такого устройства сравнительно прост – как правило сразу за местом подключением сети водоснабжения вашего дома или квартиры в водораздающей системе устанавливается нагреватель. Он может встраиваться параллельно имеющейся системе горячего водоснабжения и позволяет пользоваться горячей водой даже при отключениях магистральной системы.

Накопительный электрический нагреватель имеет сравнительно небольшую мощность теплового элемента, сравнимую с электрочайником. Его можно включать в обычную розетку. Но, тем не менее в домах старой постройки перед установкой накопительного электрического водонагревателя рекомендуется провести ревизию системы электропитания и при необходимости проложить новый провод к розетке от распределительного щитка и отдельного автомата выключения.

Цена бытового накопительного нагревателя может зависеть от множества факторов, например от известности бренда, от его объема, от мощности ТЭНа.

Основным фактором, определяющим цену такого устройства является объем и материал исполнения накопительного бака.

Минимально необходимый объем накопительного нагревателя на семью из трех человек составляет 50 литров. Но в этом случае утром вам удасться только умыться. Ни о каком приеме душа несколькими домочадцами не может быть и речи. Наиболее оптимальным объемом будет нагреватель на 80 литров. В принципе такой объем позволяет даже с комфортом рпинимать ванну.

Проточные электрические водонагреватели

Такие устройства используются как правило для подключения одной точки водоразбора. Связано это с тем, что нагревание протекающей воды в большом объеме требует солидной мощности ТЭНа. Это неизбежно повышает расход электроэнергии и зачастую требует отдельной линии электропитания. Самые мощные проточники работают вообще на трехфазовом электричестве, которое в некоторых домах просто отсутствует. Также такие устройства очень требовательны к качеству протекающей воды – они могут очень быстро забиться накипью.

Принципиально такое устройство является трубой, вокруг которой расположены нагревательные элементы, управляемые автоматикой. Несомненным плюсом такого устройства является его компактность – он может устанавливаться буквально на любое свободное место.

Устройство электрического водонагревателя

Накопительные системы представляют собой взаимосвязанные компоненты, обеспечивающие потребителя подогретой водой. Комплектация техники следующая:

корпус цилиндрической формы, в котором умещаются остальные компоненты. До 15 л пластиковый, для большего объема используют металлопластик;
нагревательные элементы или ТЭНы;
стальная накопительная емкость или бак, оснащенный специальным теплоизолирующим слоем (для уменьшения потерь тепла). Изнутри покрывается стеклофарфором. Для предупреждения коррозии в системе предусмотрен анод из магниевого сплава;
блок управления с индикацией режима работы;
схема подключения к электричеству;
план подключения к водоснабжению, выходные патрубки;
встроенная система защиты внутренних компонентов.

Устройство бойлера обеспечивает горячую воду только после полного нагрева бака. Принципиальная схема работы оборудования строится на принципе разделения жидкостей, имеющих различные показатели температуры. Для отвода подготовленной воды используется специальный патрубок (клапан) снабжения.

Обратите внимание! В зависимости от того, где будет использоваться нагреватель, подбирают необходимый объем бака в литрах. Для дачи будет достаточно емкости до 15 дм³, а для частного дома лучше приобрести нагреватель большим объемом

Какие бывают виды бойлеров?

Существует несколько разновидностей водонагревателей в зависимости от принципа работы и основных энергоносителей: газовые и электрические, накопительные и проточные, комбинированные, косвенного нагрева.

Их распространение в той или иной стране определяется природными ресурсами. Например, в России, имеющей большие запасы газа, до сегодняшнего дня востребованы газовые бойлеры косвенного нагрева. А Германия не только опередила другие страны в электрификации каждого дома, но и первой начала производство электрических бойлеров. В любой стране большим спросом пользуются комбинированные водонагреватели, они позволяют с максимальным эффектом использовать ресурсы.

Проточный

Проточный электрический водонагреватель

Конструктивно проточный водонагреватель представляет собой небольшой короб, внутри которого находится электрический ТЭН. В зависимости от принципа действия (безнапорный или напорный) его устанавливают либо в том месте, где нужна горячая вода (мойка на кухне, душ в ванной), либо врезают непосредственно в стояк водопровода. В нем количество горячей воды не ограничено в отличие от накопительного бойлера. Но температура воды будет зависеть от мощности самого устройства, и от напора (при увеличении напора температура снижается).

Существует вариант проточного водонагревателя, работающий от газа. Это всем известные еще с советских времен газовые колонки.

Прямого нагрева

Основным отличием прямого нагрева от косвенного является независимость от источника теплоснабжения. При этом тепловая энергия передаётся непосредственно на нагреваемую жидкость благодаря нагревательному элементу, расположенному внутри или в специальной камере снизу. Функционировать аппараты прямого нагрева могут как на газу, так и от электросети.

В электрическом бойлере роль нагревательного элемента играет ТЭН. Он может контактировать непосредственно с жидкостью, ИА также размещаться в керамической или стеклянной трубке, поэтому их подразделяют на сухие и мокрые модели.

Есть у таких устройств и существенный минус — необходимо выделить отдельный дымоход для отвода отходов, а это порой невозможно. Главный нагревательный элемент в газовых бойлерах выполняет горелка, расположенная непосредственно под ёмкостью с водой, в специально отведённой камере сгорания. От неё через весь бак бойлера идёт труба для отвода отходов горения.

Косвенного нагрева

Эти водонагреватели тепловую энергию самостоятельно не производят. Их принцип действия построен на использовании тепла из отопительной системы. Преимущество бойлеров косвенного нагрева в отсутствии дополнительных затрат. Работает отопительная система квартиры или дома, и как бы вскользь (словно побочным эффектом) нагревается вода в бойлере. Через его змеевик пропущен теплоноситель из основного контура.

Такой способ подогрева воды считается наиболее экономным.

Комбинированного нагрева

Комбинированный бойлер

Эта разновидность бойлеров признана наиболее перспективной. При необходимости можно перейти от одного варианта подогрева к другому, так как комбинированное устройство совмещает в себе два типа нагревательных элементов. Например, нагрев воды может происходить за счет электрического ТЭНа или от используемой энергии газового котла. То есть зимой горячую воду получают путем косвенного нагрева, а летом от электрической энергии.

Накопительный

Бойлер накопительный является наиболее распространенным вариантом для подогрева воды. Его отличие от проточных моделей в заблаговременном нагревании. Существует два вида накопительных бойлеров: электрические и газовые (в одном источником тепла служит ТЭН, во втором – газовая горелка).

Конструктивное исполнение и принцип работы у них практически одинаков. Разница лишь в том, что накопительный газовый бойлер помимо установленной внизу газовой горелки имеет еще патрубок дымохода вверху. Монтаж газовых водонагревателей связан с определенными проблемами. Во-первых, нужен полноценный дымоход в доме. Во-вторых, подключение газоиспользующих установок всегда сопровождается сложностями в оформлении документации.

Устройство газового накопительного бойлера

Поэтому самое большое распространение получили накопительные электрические бойлеры. Их характеристики, преимущества и недостатки, устройство и принцип действия рассмотрены ниже.

Как работает газовый проточный бойлер

Все основные элементы газового проточного бойлера смонтированы внутри прочного металлического корпуса. Вода, поступающая из магистрали водоснабжения проходит в теплообменник, под которым расположена газовая горелка. Устройство довольно простое с первого взгляда, но для того, чтобы газовый нагреватель работал без аварий – вся система должна быть оборудована довольно сложными автоматическими устройствами.

Непосредственно после того, как вы открываете кран с горячей водой – в автоматике бойлера открывается клапан, который открывает подачу газа. В хороших моделях поджиг поступающего газа производится автоматически, а в более скромных вам для этого придется нажать специальную кнопку.

От сжигания природного газа образуются продукты сгорания, которые удаляются через дымоход. Существуют варианты газовых бойлеров с закрытыми камерами сгоряния, в которых продукты сгорания удаляются через металлический коаксиальный рукав.

Как правило газовые нагреватели монтируются в домах, подключенных к магистральным системам газоснабжения. Они безусловно лидируют по соотношению цена-качество при таких условиях. Газовые проточные бойлер имеют довольно скромные размеры. Невысокая стоимость расходуемого для нагрева воды газа позволяет их назвать удачным экономным вариантом. Так, стоимость нагрева воды в таком устройстве примерно в три раза ниже, чем в его электрическом аналоге. Видимо вследствии этого, а также из-за необходимости снабжения таких устройств надежной автоматикой – стоимость самой газовой колонки выше, чем у электрического бойлера.

Газовый проточный бойлер, рекомендованный для установки в квартиру может подавать в кран до 17 литров горячей воды в минуту.

Солнечные нагревательные бойлеры

Несмотря на общую суровость российского климата – солнечные водонагреватели в последнее время стабильно повышают количество продаж. Связано это прежде всего с тем, что такое устройство практически не имеет эксплуатационных расходов. Однажды потратившись на систему солнечного нагрева вы можете забыть о расходах на несколько десятков лет. Современные устройства позволяют качественно аккумулировать тепло, нагревая воду и удерживать ее в нагретом состоянии в течении довольно продолжительного времени. Однако к выбору такого устройства необходимо подойти очень тщательно, потому что не всякий гелионагреватель будет хорошо работать даже в солнечную погону в суровом зимнем российском климате.

Как правило, для комплектации частного дома рекомендуется установка солнечного коллектора с аккумулирующим баком емкостью в 300 литров. Горячую воду в такой бак будут поставлять два коллектора. Использовать ее можно не только на бытовые цели, но и, например на подогрев воды в бассейне.

Принцип работы такого устройства довольно прост: трубопроводы с протекающей водой помещаются в специальные прозрачные емкости, заполненные либо веществом, адсорбирующим тепло, либо просто вакуумом.

Как выбрать бойлер косвенного нагрева

Сделать правильный выбор подходящей модели бойлера косвенного нагрева – дело сложное для новичка. Однако непосильного здесь ничего нет, надо лишь учесть несколько важных нюансов:

Выбирая для квартиры или частного дома водонагреватель с косвенным нагревом, первым делом необходимо определить оптимальный объем накопительного бака. Чтобы горячей воды хватило всем членам семьи, рассчитывают с учетом примерного расхода 100 л за сутки одним человеком.
Экономически выгоден косвенный бойлер нагрева воды для семьи из четырех и более человек

При таком количестве людей примерный расход ГВС составляет 1,5 л/мин.
Обращая внимание на объем бака, учитывают время нагрева. Большая емкость дольше будет нагреваться

Возможно, стоит отдать предпочтение модели с двумя теплообменниками или с системой «бак в баке».
От состава теплоизоляции зависит, как долго вода останется горячей после выключения котла. Дешевые водонагреватели идут с поролоном. Пористый материал слабо удерживает тепло и быстро разлагается. Оптимальной теплоизоляцией служит минвата или вспененный полиэтилен.
Чтобы сделать правильный выбор, надо сопоставить мощность косвенного водонагревателя и отопительного котла. Если последний характеризуется слабыми параметрами, бойлер станет непосильной нагрузкой.
Покупая любую модель, обязательно обращают внимание на наличие термостата, клапана и других элементов защиты.

Когда со всеми важными нюансами вопрос решен, можно уделить внимание форме, дизайну, производителю и прочим мелочам

Расчет объема накопительного бака

Чтобы сделать примерный расчет объема накопительного бака, можно воспользоваться простым снятием показаний водяного счетчика. Когда в доме постоянно прибывает одинаковое количество людей, суточный расход будет иметь одни и те же данные.

Более точный расчет объема основан на подсчитывании водоразборных точек с учетом их предназначения и количества проживающих членов семьи. Чтобы не вдаваться в сложные формулы, расход горячей воды берут из таблицы.

Схемы подключения к отопительной системе

При выборе схемы подключения косвенного бойлера для нагрева воды учитывают месторасположение прибора в доме, а также особенности разводки системы отопления.

Простая и часто используемая схема основана на подсоединении косвенного прибора через трехходовой клапан. В итоге образуется два контура нагрева: отопительный и водогрейный. После котла перед клапаном врезается циркуляционный насос.

Если потребность в горячей воде небольшая, подходит схема системы с двумя насосами. Косвенный водогрейный прибор и отопительный котел образуют два параллельных контура нагрева. На каждой линии установлен свой насос. Схема подходит для загородных домов, где горячей водой редко пользуются.

Сложнее получается схема подключения, если в доме вместе с радиаторами установлена система «теплый пол». Для распределения давления по всем линиям, а вместе с косвенным бойлером их получатся три, устанавливают гидравлический распределитель. Узел нормализует циркуляцию воды через «теплый пол», водонагреватель и радиаторы. Без распределителя насосное оборудование выйдет из строя.

У косвенных водогрейных приборов с рециркуляцией из корпуса выходит три патрубка. Традиционно два выхода служат для подключения к системе отопления. От третьего патрубка ведут закольцованный контур.

Если косвенный прибор нагрева воды не имеет третьего патрубка, а рециркуляцию надо сделать, то контур возвратной линии подсоединяют к трубе ХВС и дополнительно врезают рециркуляционный насос.

Рециркуляция позволяет получить на выходе из крана горячую воду еще до полного нагрева жидкости в накопительном баке бойлера.

Топ-5 популярных моделей

Название модели	Объем бака	Цена	Мощность	Тип установки	Особенности
BOSCH Tronic 1000 T ES 050-5 N 0 WIV-B	50 л	125 у. е.	1,5 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод, теплоизоляция – 32 мм
Ariston ABS VLS PW 80V	80 л	270 у. е.	2,5 кВт	вертикальный, настенный	защита от замерзания, теплоизоляция – 32 мм
GORENJE GBF 80	80 л	190 у. е.	2,0 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод, теплоизоляция – 17 мм
THERMEX IF 100 V	100 л	245 у. е.	2,0 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод, теплоизоляция – 17 мм
THERMEX ER 80 V SilverHeat	80 л	100 у. е.	1,5 кВт	вертикальный, настенный	магниевый анод, теплоизоляция – 17 мм

Какие советы помогут не ошибиться во время приобретения

Установка может совершаться на любую поверхность

Накопительные водонагреватели очень разные, поэтому стоит присматриваться к моделям и производителям аккуратно. Большое количество положительных отзывов еще не гарантирует качественной и бесперебойной работы техники. Нужно учитывать большое количество нюансов. По сути, этот совет распространяется на выбор любого водонагревателя, не только накопительного. Что поможет сделать правильный выбор:

Не нужно смотреть на низкую цену

Большинство потенциальных покупателей сразу же обращают свое внимание на самые дешевые варианты. Они привлекают возможностью сэкономить

Но зачастую, за приятной ценой скрывается один важный минус – плохое качество. Дешевые накопительные водонагреватели производятся из некачественных материалов, имеют весьма плохие швы, мощность. Также среди дешевых бойлеров распространенное явление – различные изъяны, которые обнаруживаются не сразу, а уже после покупки и начала пользования. Гарантию на такие изделия не дают или она очень короткая. Поэтому не нужно сразу соблазняться низкой ценой.
Масса бойлера – важный нюанс. Если конструкция внушительная, значит сталь толще, а швы более надежные. Но есть и другая сторона медали, которая заключается в массе. Установить большой бойлер не так легко, стенка может просто не выдержать. Поэтому нужно заранее продумать и понять, как накопительный водонагреватель нужен.
Аккуратно смотрите на модели с кратким сроком гарантии. Такие модели показывают, что производитель совершил ошибку. Он сделал не очень качественную технику и хочет быстрее продать ее. Но покупатель может отнести ее обратно, что же делать? Все просто, сделать гарантийный срок очень коротким. К примеру, месяц или даже полгода. В таком случае, бойлер вряд ли успеет сломаться. А сделает он это через год, когда уже будет поздно для покупателя. Зачастую в моделях с низким гарантийным сроком можно встретить определенные закономерности – плохие швы, некачественная нержавейка или эмаль, тонкая и хрупкая.
Магниевый анод, который может быть из титана или электронный. Очень важная деталь, на нее стоит сразу обращать внимание. Такой элемент имеет любой хороший бойлер. Что же будет, если ее нет в конструкции? Отсутствие магниевого анода не предоставляет защиты. В итоге, техника моментально подвергается коррозии на внутренней поверхности бака. Всегда нужно обращать внимание на наличие магниевого анода в накопительном водонагревателе, это поможет избавиться от большого количества возможных проблем.

Используя эти советы, потенциальный покупатель сможет приобрести действительно качественный накопительный водонагреватель. Список может увеличиваться в зависимости от потребностей и других нюансов. Для того чтобы не совершить ошибки, желательно обратиться к специалисту. Рекомендуется, совершать покупку в качественном магазине нагревательной техники и пользоваться услугами консультанта.

Что такое бойлер и принцип его работы

Проточные или накопительные?

Бойлеры косвенного нагрева

Рекомендации по выбору

Двухнасосная схема