Конструкція накопичувального нагрівача

Без гарячого водопостачання сучасний комфортний будинок просто немислимий. Асортимент пропонованого для його забезпечення обладнання досить широкий. Купити - не проблема, головне, правильно вибрати. А щоб правильно вибрати, потрібно добре уявляти, як влаштовані і як працюють прилади, що забезпечують гаряче водопостачання.

Ознайомити в одній статті з усіма цими пристроями неможливо, тому її завдання кілька вже - розповісти, яка конструкція накопичувального водонагрівача, як він працює.

Отже, накопичувальний водонагрівач (бойлер) - відносно велика ємність з розташованим найчастіше всередині неї джерелом тепла. Водонагрівачі непрямого нагріву, в яких вода нагрівається паровим або водяним теплообмінником, в побуті практично не застосовуються, тому в статті докладно розглядаються електричні та газові бойлери.

Пристрій електричного накопичувального водонагрівача

У водонагрівача цього типу, як випливає з його назви, джерелом тепла є електронагрівальний елемент (ТЕН). Потужність, яку споживають електричні водонагрівачі, зазвичай становить 1-3 кВт, тобто їх можна живити від звичайної освітлювальної електромережі. Є моделі, розраховані на більше енергоспоживання (споживана потужність до 6 кВт), які вимагають підключення до силової лінії харчування.

У деяких моделях ставлять не один, а два Тена. Наприклад, замість одного нагрівача, що має потужність 3 кВт, ставлять два по 1,5 кВт або пару - 1 кВт і 2 кВт. Бойлери такої конструкції мають наступні переваги:

• коли не потрібно багато гарячої води, можна включити один ТЕН, знижуючи потужність, а значить, і навантаження на мережу;
• якщо один з ТЕНів перегорить, бойлер може продовжувати працювати (але згорілий ТЕН, звичайно, потрібно буде пізніше замінити).

Конструкція електричного накопичувального водонагрівача показана на рис. 1. Його елементи позначені наступними цифрами:

1. Внутрішній бак.
2. ТЕН.
3. Магнієвий анод.
4. Зовнішній корпус.
5. Патрубок підведення холодної води.
6. Труба відбору гарячої води.
7. Термометр.
8. Теплоізоляція.
9. Термостат з регулятором.
10. Декоративна кришка.
11. Індикаторна лампочка.
12. Кронштейн для кріплення до стіни.

Для того щоб бак водонагрівача добре зберігав тепло, він повинен мати хорошу теплоізоляцію. Більшість сучасних бойлерів з цим завданням справляються непогано, допускаючи охолодження води не більше ніж на 5-7 ° С на добу. Проте чим товще шар утеплювача (зазвичай пінополіуретану), тим краще. Але і габарити пристрою при цьому теж зростають.

Важливою деталлю в пристрої електричного водонагрівача є термостат, який здійснює контроль температури води. При досягненні встановленої на його шкалі температури ТЕН відключається, при охолодженні на півградуса знову включається енергоспоживання. З точки зору безпеки дуже добре, якщо водонагрівач крім основного має ще і додатковий термостат.
Нагрівання води до температури 60-65 ° С забезпечують всі бойлери, тим більше, що максимальна температура її нагрівання не так вже й важлива. Зазвичай на регуляторі термостата є значок «Е» - нагрів до температури 60 ° С, яка вважається оптимальною і з точки зору економічності, і з позиції довговічності приладу. Справа в тому, що при більш високій температурі активізується виділення солей на Тене і внутрішніх стінках бака.
Для забезпечення додаткового захисту внутрішнього бака від корозії служить магнієвий анод. При його взаємодії з водою утворюються малорозчинні сполуки, які, осідаючи на незахищених ділянках, забезпечують захист стали від корозії. При цьому сам анод руйнується, тому приблизно раз в 1-2 року його слід міняти.
Ніколи не приєднуйте бак без захисного заземлення. Це може бути небезпечно не тільки для здоровя, але і для життя, а незаземлений внутрішній бак швидше вийде з ладу внаслідок виникнення в ньому вихрових і блукаючих струмів.

Пристрій газового накопичувального водонагрівача

Вище вже говорилося, що джерелом енергії для бойлера може бути не тільки електрику, а й газ. Установка газового накопичувального водонагрівача дозволяє скоротити час нагріву води. Мінімальна потужність газових нагрівачів 4-6 кВт, що в порівнянні з електронагрівачами (потужність 1,5-3 кВт) виглядає набагато солідніше.
Порівняння газового і електричного водонагрівача з баком обємом 150 л:

Тип бойлера	потужність нагрівача	Час нагріву до 60 ° С
газовий	7 кВт	1 годину
електричний	2,5 кВт	2,5 години

Висновок очевидний - саме газовий накопичувальний бойлер обєднує в собі основні переваги водонагрівачів:

• накопичувальний бак дає можливість без проблем користуватися нагрітою водою одночасно в декількох забірних точках;
• можливість пристрою при необхідності гілки рециркуляції, що дозволяє не тільки скоротити час очікування гарячої води у віддалених від бойлера точках, але і скоротити втрати води, яка під час очікування просто зливається в каналізацію;
• завдяки нижчій вартості газ на сьогодні - найбільш дешевий варіант підігріву води.

Крім очевидних переваг є у газового водонагрівача і настільки ж очевидні мінуси:

• висока вартість самого бойлера;
• висока вартість його установки;
• необхідність спорудження димоходу, який можна встановити далеко не в кожній квартирі.

Внаслідок цих причин газові водонагрівачі поки широкого поширення не отримали.
Конструкція внутрішнього бака газового накопичувального водонагрівача показана на рис. 2. Його основні елементи позначені наступними цифрами:

1. Газова горілка.
2. Димохід.
3. Патрубок подачі холодної води.
4. Труба відбору гарячої води.

Конструкція самого газового бойлера схожа на конструкцію електричного бойлера - той же емальований або нержавіючої бак, та ж пенополиуретановая теплоізоляція. Тільки нагрівачем є газовий пальник, потрібно димар, яка контролює і регулює автоматика. Досить високі початкові витрати на установку такого бойлера компенсуються пізніше низькою собівартістю виробництва гарячої води.

Обсяг бака накопичувального водонагрівача

Зрозуміло, що цей обсяг повинен бути таким, щоб води вистачало з запасом на всі потреби. Занадто великий обсяг - теж погано: коштує дорого, та й встановити громіздкий бойлер в стандартній квартирі непросто. Крім того, у такого бойлера більше потужність і, як наслідок, більше енергоспоживання. Потрібна золота середина.
У більшості випадків гаряча вода потрібна не тільки для миття посуду, але і для того, щоб прийняти ванну або душ. Найбільше води знадобиться для ванної. Обсяг стандартної ванни 100-250 л. Це зовсім не означає, що бойлер повинен мати аналогічний обсяг. Якщо врахувати, що ванна не повинна наповнюватися до країв, а гаряча вода розбавляється холодної, обсяг гарячої води має становити приблизно 60% обсягу ванни.
Якихось конкретних формул для розрахунку необхідного обсягу бака нагрівача не існує. Досвід показує, що витрата гарячої води з температурою 60 ° С на одну людину на добу становить:

• кухонна мийка - 8-16 літрів;
• ванна - 60-120 літрів;
• душ - 16-27 літрів;
• раковина - 6-10 літрів.

Якщо обмежитися миттям посуду на кухні, цілком можна обійтися накопичувачем обємом 5-15 літрів. Він може бути встановлений над мийкою або під нею.
В даному випадку можна скористатися наступними орієнтовними даними для сімей різного чисельного складу:

• одна людина - рекомендується бойлер на 50-80 літрів;
• 2-3 людини - рекомендований обсяг бойлера 80-100 літрів;
• 4 людини - водонагрівач обємом 120-200 літрів.

Якщо не ставити умови прийому ванни членами сімї один за одним, а тим більше, якщо обмежуватися душем, можна брати нижню межу рекомендованого діапазону. Великий бак варто використовувати лише тоді, коли нагріта вода потрібна в великих кількостях протягом усього дня. Інакше бойлер не виправдає засобів, вкладених в нього.

Внутрішнє покриття бака накопичувального водонагрівача

В якості внутрішнього антикорозійного покриття в баках використовуються:

• титанове напилювання;
• нержавіюча сталь;
• емаль (стеклоемаль, склокераміка, стеклофарфор);
• полімерне покриття.

Саме ненадійне покриття - полімерне, тому в останніх моделях воно практично не застосовується. Найбільш популярні (і найдешевші) покриття з емалі. Найбільший недолік цих покриттів - чутливість емалі до перепадів температури. Наслідком є поява на покритті мікротріщин.

Вважається, що більш надійний той бойлер, конструкція якого заснована на покриттях з нержавіючої сталі або титанової емалі. Якщо на баки, покриті емаллю, дається гарантія не більше року, то на баки з нержавіючої сталі або з титановим напиленням - на 7-10 років. Зрозуміло, що такі нагрівачі (особливо з титановим напиленням) і коштують помітно дорожче. Слабкі місця цих покриттів - точки зварювання.

Підключення бойлера до системи водопостачання

Для підключення нагрівача до системи водопостачання важливо, щоб була забезпечена правильна розводка водопровідних труб. При відсутності гарячого водопостачання схема підключення бойлера виглядає так (див. Рис. 3):

1. Водонагрівач.
2. Основний запірний вентиль.
3. Запірні вентилі для монтажу-демонтажу.
4. Зливний вентиль для спуску води.
5. Запобіжний (зворотний) клапан.
6. Гнучкі водопровідні шланги.
7. Змішувач.

Бойлер хороший тим, що може бути підключений до існуючої системи з гарячим водопостачанням у якості додаткового джерела гарячої води. Для цього випадку схема підключення бойлера приведена на рис. 4. Позначення на цій схемі ті ж, що і на рис. 3. При роботі цього бойлера вентиль (2) від труби гарячого водопостачання повинен бути обовязково перекритий, інакше нагріта бойлером вода буде йти в цю трубу.

Як зробити експлуатацію бойлера довгої, економічною і безпечної

Для забезпечення максимально тривалої експлуатації нагрівача рекомендується дотримуватися таких правил:

• кожні рік-два міняти в звичайних моделях магнієвий анод, а в моделях з покриттям з нержавіючої сталі - ТЕН;
• не встановлювати регулятором максимальну потужність - досить 80%;
• регулярно здійснювати чистку бака;
• їдучи взимку на тривалий час, зливати з бака воду.

Для підвищення економічності бойлера рекомендується:

• при двухтарифні лічильнику нагрівати воду вночі, а вдень відключати нагрівач;
• дуже добре утеплити додатково бойлер фольгованої скловатою.

І, нарешті, щоб його експлуатація була максимально безпечною, слід виконувати такі вимоги:

• ретельний і міцний монтаж на стіні;
• обовязкова установка запобіжного клапана на вхідний шланг;
• електробезпека - заземлення, УЗО (пристрій захисного відключення), підключення тільки через вологозахищену розетку.

Нехай обраний вами накопичувальний водонагрівач довго радує вас надійною роботою, роблячи ваше життя комфортнішим.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!