Види конструкції бойлера

Конструкція бойлера являє собою ряд узгоджено діючих механізмів. Їхньою метою експлуатації є отримання гарячої води певного обсягу. Головними відмітними особливостями конструкції нагрівачів є спосіб проходження води - накопичувальний або проточний. У накопичувальних електричні водонагрівачі, повсюдно званих бойлерами, вода набирається (накопичується) в баку певного обсягу, і протягом декількох годин нагрівається до заданої в регулюванні температури.

Коли ви будете витрачати гарячої в бак надходить холодна вода, для підігріву якої автоматично включаються нагрівальні елементи. Коли гаряча вода витрачена повністю, наступна партія підігрітою рідини буде готова через 2-3 або 4 години (в залежності від обсягу). Цього недоліку позбавлені проточні конструкції нагрівачів води. У них нагрівається потік води і відразу подається до гарячого крану. У такій системі водопостачання гаряча вода може бути отримана цілодобово, без перерв для нагріву.

Недоліком проточних водонагрівачів є велика витрата електрики при їх роботі.

Схема пристрою накопичувального водонагрівача - бойлера

Накопичувальний водонагрівач (бойлер) зовні має вигляд закритій ємності, найчастіше циліндричної форми. Під декоративним зовнішнім покриттям знаходиться накопичувальний бак, в який набирається вода для нагріву. Між баком і покриттям знаходиться утеплювач, що обмежує втрати тепла від нагрітої води.

Надходження холодної води в ємність бака відбувається по вхідної холодної трубі в його нижню частину. Усередині бойлера розташований нагрівальний елемент, який працює за принципом кипятильника: гріється сам і тому гріє воду навколо себе. Нагріта рідина забирається з верхньої частини бака (тепла і гаряча вода легше, вона піднімається вгору, тому її паркан повинен проводитися вгорі). Найчастіше вихід гарячої труби розташовується внизу, тобто труба забирає воду у верхній частині бака і через бак опускає її вниз, до розташованого там виходу.

Усередині водонагрівача встановлюється термопара, яка автоматично вмикає і вимикає нагрів (роботу нагрівального елементу) в залежності від температури води в баку. Значення температури, при якому нагрівач знеструмлюється і перестає гріти простір навколо себе, виставляється на регулювальному термостаті, розташованому, як правило, в нижній частині бойлера і має ручки установки рівня температури зовні бака.

Часто в конструкції водонагрівача встановлюється повітровідвідник (у верхній частині накопичувальної ємності). Його призначення - випускати (стравлювати) тиск, що утворюється при нагріванні води в закритому обємі. Воздухоотвод працює в ручному режимі, тобто не сам по собі автоматично, а тільки в присутності людини, його руками.

Обовязковою додатковим елементом в конструкції водонагрівача є запобіжний (або аварійний) клапан. Це - автоматичний стравліватель зайвого тиску. Його розташовують на вхідний холодної трубі.

Пристрій запобіжного клапана забезпечує прокапування і просочування води при збільшенні тиску понад 7 атмосфер. Для зручності користування аварійний клапан забезпечується шлангочкой, що виводить воду в підставлену поруч ємність або безпосередньо в раковину (ванну, унітаз).

Для зручності проведення профілактичних робіт, ремонту на виході води з бака встановлюється слив.

Схема пристрою накопичувального нагрівача приведена на зображенні 1, де його внутрішню будову наведено в розрізі.

Всі перераховані вище елементи можуть бути виконані з різних матеріалів, з різними характеристиками довговічності, надійності і вартості. Різноманітність конструктивних елементів формує широкий вибір конструкцій накопичувальних бойлерів.

Елементи накопичувального водонагрівача

Бак - накопичувальна ємність

Найбільш поширена форма накопичувальної ємності бойлера - циліндр - повязана з мінімалізації теплових втрат. У кулі тепловтрати найменші, у циліндра - більше, ніж у кулі, у паралелограма - максимально можливі.

Матеріал для виготовлення бака в бойлері - метал. У найдешевших варіантах водонагрівачів ємність виготовляють зі звичайної сталі. Протягом двох-трьох років такий бак дає текти і потребує ремонту. Покриття внутрішньої поверхні нагрівальної ємності шаром титану або неіржавіючої сталі значно збільшує термін експлуатації. Найбільша довговічність (до 7 років) буде у нагрівача з баком, повністю виконаним з нержавіючої сталі (або титану). За вартістю такі бойлери будуть найдорожчими.

Металева стінка нагрівальної ємності зовні захищається шаром утеплювача, виконаним з пінопласту або монтажної піни товщиною 2-2,5 см. Всю конструкцію зовні закриває зовнішній шар з вінілу або металу. Для зменшення корозії внутрішньої поверхні металевого бака в ємність встановлюється анод з магнію, який активніше заліза і тому реагує і коррозирует першим. Зруйнований анод через один-півтора року замінюють новим. Таким чином, можна продовжити термін служби металевого бака.

ТЕН - нагрівальний елемент

ТЕН (трубчастий електричний нагрівач) - являє собою металеву вигнуту трубку з міді з розташованим всередині неї електричним дротом. При проходженні струму нитка дроти нагрівається і передає тепло (гріє) металевий корпус-трубку. Трубка, в свою чергу, гріє воду у водонагрівачі. Принципово відрізняються так звані мокрі і сухі ТЕНи. Мокрий ТЕН занурений безпосередньо в рідину і гріє її через прямий контакт поверхні з водою. Сухий ТЕН захищений додатковим корпусом-колбою, безпосередньо з рідиною не контактує, тому більш довговічний. Простір колби може бути заповнене олією або кварцовим піском.

Термопара - елемент безпеки

Термопара призначена для автоматичного блокування роботи нагрівального елементу при досягненні рідиною всередині бака певної заданої температури. Це один з головних елементів безпечної експлуатації водогрійного пристрої.

Термопара являє конструкцію, що складається з двох провідників різного опору, в яких при зміні температури змінюється опір матеріалу. За фактом зміни сили струму (при зміні опору матеріалу сила струму також змінюється) термопара блокує подачу напруги на нагрівальний елемент.

Пристрій термопари розташовується у верхній, найгарячішою частини бойлера (по фізичним законам нагріта вода піднімається вгору).

Запобіжний клапан

Друга назва - аварійний. Він вступає в роботу тоді, коли зламалася і перестала функціонувати термопара. Нескінченний нагрів води веде до збільшення тиску всередині бака. Запобіжний клапан, встановлений на вході, має в своїй конструкції пружину, що витримує тиск близько 7 атмосфер. При перевищенні заданого значення тиску пружина стискається і відкриває доступ до зливного отвору. З витіканням гарячої води тиск всередині металевої ємності бака зменшується, зменшуючи небезпеку розриву бойлера (вибуху водонагрівача).

Схема пристрою проточного нагрівача

Проточні водонагрівачі різних конструкцій видають різну кількість гарячої води. Нагрівач, потужністю 1,5 літра води в хвилину призначений для кухонного використання, для миття посуду. Виробнича потужність 3 літри в хвилину дозволяє прийняти душ. Проточні водонагрівачі вимагають досить великої потужності, прокладання надійного кабелю. Для роботи в режимі 3 літри в хвилину буде потрібно 7,5 кВт електрики на годину.

Проточний нагрів води виконується в такий спосіб. Спочатку надходить холодна вода проходить через електронний пристрій, де вирівнюються її тиск, насичення повітрям, швидкість потоку. Після електронного пристрою потік рухається в теплообмінник, де нагрівається Теном, і надходить на вихід.

Запобіжним пристроєм в проточних видах нагрівачів є датчик тиску. При зупинці подачі води (закрили кран, утворилася повітряна пробка, низький тиск у водопроводі) відбувається падіння значення вимірюваного тиску рідини. Датчик автоматично відключає роботу нагрівальних елементів. Схема пристрою проточного нагріву води наведена на зображенні 2.

Конструкції водонагрівачів складаються з ряду елементів і пристроїв. Безперебійна робота кожного з них формує злагоджену роботу водонагрівача.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!