Принцип роботи бойлерів

Принцип роботи бойлерів

У будинках, де відсутнє централізоване гаряче водопостачання, незамінними помічниками є побутові накопичувальні водонагрівачі. Їх вибір широкий: відмінності стосуються потужності, обсягу бака та способу нагрівання води. Електричні та газові бойлери накопичувального типу користуються найбільшим попитом.

Структура та механізм роботи накопичувальних водонагрівачів

Стандартна конструкція накопичувального бойлера включає водний резервуар, обрамлений декоративною оболонкою з ізоляційним шаром між ними, що нагадує термос. Відмінності між моделями стосуються виду нагрівача – це може бути електричний елемент або газовий пальник.
Менш поширені водонагрівачі з непрямим нагріванням через змійовик, підключений до опалювальної системи.

Різновиди накопичувальних водонагрівачів також відрізняються способом монтажу. Вертикальні моделі вимагають більшого простору, в той час як горизонтальні підходять для малогабаритних приміщень. Однак горизонтальні бойлери мають недолік: швидке змішування шарів води різної температури, що призводить до мінливого температурного режиму води при використанні.

• Ключовим елементом є резервуар для води, ємність якого у домашніх умовах не перевищує 300 літрів. Матеріалом для виготовлення є нержавіюча сталь або звичайна сталь. Для захисту від корозії внутрішня поверхня оброблена склоемаллю, склопорцеляною або титановим напиленням.
• Зовнішня оболонка резервуара є декоративним кожухом, виконаним з нержавіючої сталі, емальованої сталі або пластику.
• Простір між баком та зовнішнім корпусом заповнений пінополіуретаном, що забезпечує теплоізоляцію.
  На передній панелі зовнішнього кожуха встановлено термометр для відображення температури води.
• Центральним елементом накопичувального водонагрівача є нагрівальний елемент – ТЕН для електричних моделей, пальник із димоходом – для газових.
• На дні бойлера розташовані труби подачі гарячої та холодної води. На вході холодної води встановлені захисний та зворотний клапани для регулювання тиску та запобігання витоку води при зниженні тиску.
• Електронний блок управляє роботою пристрою, реагуючи на сигнали від термостата, датчики якого розміщені всередині резервуару.
• Магнієвий анод служить для захисту сталевого резервуару від електрохімічної корозії.

Встановлення та використання накопичувального водонагрівача прості та не потребують спеціальних навичок. Кріплення до стіни здійснюється за допомогою кронштейнів. Підключення провадиться виключно до системи холодного водопостачання, що обумовлено принципом роботи пристрою, призначеного для нагрівання холодної води. Підключення до централізованої системи гарячого водопостачання призведе до порушення роботи пристрою.

Загальна механіка роботи бойлерів

Детальний опис функціонування накопичувального водонагрівача починається з принципу стратифікації води: тепла вода піднімається нагору, а холодна залишається внизу. Давайте розберемося в послідовності процесів у бойлері:

• Відкриття крана запускає споживання води. Гаряча вода з верхніх шарів резервуара надходить у систему через забірну трубу.
• Зниження тиску в баку призводить до активації зворотного клапана та надходження холодної води. Зворотний клапан закривається, коли тиск у системі водопостачання зрівнюється з тиском у баку. Спеціальний розсікач на кінці ввідного патрубка запобігає змішуванню холодної та гарячої води.
• Датчик реєструє надходження холодної води в бак, посилаючи сигнал блоку, що управляє, для включення нагріву.
• Струм подається на ТЕН, який нагріває воду до вказаної температури. У газових моделях натомість активується газовий пальник. Після досягнення заданої температури термостат відключає нагрівальний елемент.

Накопичувальні водонагрівачі функціонують у режимі безперервного циклу: використана гаряча вода замінюється холодною. Теплоізоляційний шар під кожухом забезпечує збереження тепла води до 2-3 днів.

Правильний вибір потужності та обсягу бойлера критичний. Моделі з недостатньою потужністю не можуть забезпечити необхідну температуру води при високому споживанні.

Компоненти сучасних електробойлерів

У сучасних будинках електробойлери відіграють ключову роль, надаючи комфорт та зручність. Вони стали постійною частиною побутової техніки. Розглянемо їх основні елементи та принципи роботи, які роблять їх такими незамінними.

Кожен бойлер має форму, оптимальну для його функцій, та захищений якісним кожухом. Пінополіуретан між стінами покращує теплоізоляцію, сприяючи економії електроенергії.

• Трубчастий електронагрівач (ТЕН) внизу котла – основа механізму нагрівання. Він забезпечує рівномірне та швидке нагрівання води.
• Термостат стежить за температурою води, обмежуючи її максимумом 75°C. Це запобігає перегріву та гарантує безпеку.
• Система захисту автоматично вимикає ТЕН під час досягнення 85°C. Це оберігає пристрій від поломок та збільшує його термін служби.
• Управління подачею води здійснюється через спеціальні трубки. Це забезпечує стабільне та зручне використання.
• Магнієвий анод захищає котел від корозії. Його довговічність – відмінна риса високої якості матеріалів.
• Індикатор на панелі керування інформує про роботу пристрою, полегшуючи контроль за його станом.

Принцип роботи ґрунтується на циклічному нагріванні води. Холодна вода нагрівається до заданої температури, а за її використання цикл повторюється. Це забезпечує постійну доступність гарячої води. Електробойлери - ідеальне рішення для забезпечення вашого будинку комфортом та зручністю.

Типи електронагрівальних елементів та їх характеристики

Електронагрівальні елементи (ТЕНи) незважаючи на загальний принцип дії, розрізняються за конструкцією та матеріалами, включаючи два основні типи:

• Мокрий ТЕН складається з нагрівальної спіралі, поміщеної в мідну трубку, закриту герметично. Заповнена кварцовим піском, ця конструкція служить ізолятором, запобігаючи контакту спіралі з трубкою. Переваги мокрого ТЕНу - доступна ціна, проте він поступається у розмірах та електробезпеці. Ризик пробою зростає при пошкодженні мідної оболонки, що може призвести до удару при використанні гарячої води.
• Сухий ТЕН працює за тим же принципом, але відрізняється тим, що безпосередньо не контактує з водою. Нагрівальна спіраль захищена діелектричною колбою із зовнішньою оболонкою, що контактує з водою. Це виключає ризик електричного пробою та робить сухий ТЕН повністю безпечним у плані електробезпеки. У разі виходу з ладу пошкоджується лише спіраль.

Водонагрівачі з сухими ТЕНами коштують дорожче, але вони мають високу безпеку і довговічність. Завдяки компактним розмірам, в одному бойлері можна встановити кілька нагрівачів. Серед сухих ТЕНів особливою надійністю відрізняються моделі зі корпусом стеатиту.

Конструкція та механізм роботи Газових бойлерів

Газовий водонагрівач, хоч і схожий на електричний за деякими аспектами, має унікальні особливості. Як і в електричних моделей, газовий водонагрівач має ізольований бак, оточений захисним кожухом з пінополіуретановим наповнювачем. Захисний анод також є. Холодна вода подається, а гаряча вода виводиться через спеціальні труби вбудовані в бак. Термостат контролює процес нагрівання. Але основні відмінності газових моделей полягають у наступному:

Головна відмінність - наявність газового пальника, що відповідає за нагрівання води. Підключення до газової мережі відбувається через блок із редуктором, з'єднаний із форсункою пальника. Конструкція газового бака включає димар зі сталі, що проходить крізь увесь бак і з'єднаний з витяжним пристроєм зверху. Це забезпечує видалення продуктів згоряння. Розсікач усередині димаря передає тепло від газів воді, що підвищує ефективність обігріву. Конденсат, що утворюється в димарі, збирається у спеціальному кільці під пальником.

Газові водонагрівачі працюють схоже на електричні, але з керуванням пальника через електронний блок та термостат. При зниженні температури відбувається автоматичне розпалювання, а при досягненні заданої температури води пальник відключається.

Незважаючи на складність встановлення та вимогу до фахівців для монтажу, газові водонагрівачі економічні через низьку вартість газу. У порівнянні, електричні моделі краще через простоту установки і можливість розміщення в будь-якому місці, вимагаючи лише підключення до системи водопостачання.