Как устроен бойлер — конструкция, схема, принцип работы

Электрический водонагреватель накопительного типа, или, по-простому, бойлер, давно и прочно вошел в нашу жизнь, обеспечивая дополнительный комфорт и позволяя не зависеть от коммунальных систем горячего водоснабжения. Это простое устройство в автоматическом режиме поддерживает необходимую температуру воды, имея при этом ее определенный запас. Выпускаемые промышленностью приборы имеют разнообразную форму, размеры и внешний дизайн. Несмотря на кажущиеся различия, в своей основе все водонагреватели имеют схожую конструкцию и единый принцип работы. Однако, делая выбор между той или иной моделью бойлера, следует не только понимать, как он устроен, но и  разбираться в особенностях исполнения некоторых его компонентов. [contents h3 h4]

Конструкция бойлера

Основные составляющие бойлера

По сути, любой водонагреватель такого типа представляет собой большой термос, имеющий внутри трубчатый электронагреватель (ТЭН), поэтому конструкция всех бойлеров имеет такие элементы:

• внешний корпус с деталями, позволяющими крепить устройство на стену или пол;
• внутренний бак;
• теплоизоляционную прослойку между внутренней емкостью и корпусом;
• трубчатый электронагреватель;
• термостат с возможностью регулировки температуры нагрева;
• предохранительный клапан;
• защитный магниевый анод;
• схема управления и индикации.

При выборе бойлера нельзя не заметить большую разницу в цене даже между разными моделями одного производителя. Она обусловлена, прежде всего, технологией и материалом изготовления внутреннего бака, а также наличием электронного блока управления и индикации.

Эти параметры задают удобство пользования прибором, а также длительность его службы.

Корпус

Корпуса водонагревателей имеют как строго цилиндрическую, так и овальную и даже прямоугольную форму, разнообразную расцветку и дизайн оформления. Часто на внешней стороне кожуха крепится термометр для наблюдения за работой устройства, а также регуляторы или управляющие элементы. Материалом изготовления корпусов служит стальной лист или пластик.

Особенности вертикального и горизонтального бойлеров

Для установки бойлера, в конструкции корпуса имеются крепления, в зависимости от типа размещения (настенная или напольная схема установки). Пространство между корпусом водонагревателя и внутренним баком заполнено теплоизоляционным материалом – чаще всего в его роли выступает плотный полиуретан.

Внутренний бак

Конструкция внутренней емкости бойлера должна соответствовать критерию повышенной коррозионной стойкости и при этом противостоять постоянным температурным перепадам, поэтому данному элементу производители уделяют немало внимания, разрабатывая новые покрытия бака и применяя способы его защиты.

Стальные баки с покрытием из стеклоэмали или стеклофарфора

Такое покрытие получают напылением защитного слоя с последующим его обжигом при высокой температуре (до 850^оС). Стеклоэмаль не способна к окислению, поэтому абсолютно не корродирует. К тому же, ее гладкая поверхность противостоит образованию накипи.

Фото внутреннего эмалированного бака водонагревателя

Парадоксально, но основной недостаток такого покрытия проистекает из его достоинства – высокая твердость слоя малопластична и со временем постоянные перепады температуры воды приводят к образованию микротрещин в его слое, которые в итоге способствуют разрушению бака.

Производители постоянно ищут новые составы для покрытий такого типа. К примеру, добавление титанового порошка уравняло температурные коэффициенты расширения стеклофарфора и стали, несколько улучшив стойкость слоя к растрескиванию. Немного уменьшить вредное влияние температурного воздействия можно, установив температуру воды в бойлере не выше 70^оС, хотя все равно хотя бы раз в месяц придется прогреть устройство максимально, для соблюдения санитарных правил. Другим недостатком стеклофарфорового покрытия бака можно считать увеличенный вес бойлера. Компании, выпускающие водонагреватели с емкостями данного типа, дают гарантию на свою продукцию не более 3 лет.

Стальные баки с титановым напылением

Напылением титанового порошка на внутреннюю часть бака достигается отличная коррозионная стойкость. При этом данный тип покрытия имеет высокую прочность и механическую стойкость, имея слабые места лишь на сварочных стыках. Гарантия на устройство с таким баком составляет до 10 лет, что является громадным преимуществом, даже если учитывать его довольно высокую стоимость.

Нержавеющие внутренние баки

Такие емкости лишены недостатков двух предыдущих элементов. Нержавеющая сталь, как и титан, способна противостоять влиянию примесей, находящихся в воде, а также коррозии. Есть мнение, что нержавеющая сталь придает воде своеобразный запах и вкус, появляющиеся во время ее нагрева, однако это лишь домыслы, абсолютно не подтвержденные научными исследованиями. Известно, что «нержавейка» не вступает в химическую реакцию с водой. На такие баки изготовители также дают до 10 лет гарантии, однако они являются самыми дорогостоящими. Баки из нержавеющей стали, а также с титановым напылением больше подвержены образованию накипи, нежели стеклофарфоровые, но это нисколько не умаляет их достоинств. Во внутреннем баке установлены трубки подвода холодной воды и отвода горячей, а также электронный блок нагрева и защиты.

Блок нагрева и защиты

Элементы, отвечающие за нагревание воды до определенной температуры, а также защищающие от разрушений металл внутреннего бака, установлены на металлическом фланце, присоединяемом посредством уплотнителя к внутреннему баку устройства.

Пример исполнения блока управления

Для нагрева воды используются ТЭНы различной мощности. В зависимости от принципа нагрева, различают:

• «мокрые» ТЭНы, которые непосредственно контактируют с водой, поэтому неизбежно покрываются накипью, которую необходимо периодически удалять, иначе из-за перегрева ТЭН выйдет из строя;
• нагреватели «сухого» типа. Лишены этого недостатка, так как установлены в металлической трубке, которая и осуществляет контакт с жидкостью. Такая схема позволяет избавиться от накипи не только на нагревателе, но и на трубке, покрытой слоем стеклофарфора.

Некоторые модели бойлеров комплектуются несколькими нагревателями. Такая конструкция позволяет осуществлять ступенчатую регулировку нагрева, а также уменьшает количество циклов включения для каждого из них (скачки напряжения во время включения приборов влияют на их долговечность).

Совместно с ТЭНами на фланце установлен терморегулятор и магниевый стержень (анод). Термостат отвечает за включение нагревательного элемента при снижении температуры воды ниже установленной потребителем. Применяются терморегуляторы как механического типа, так и электронные приборы, работающие совместно с электронным блоком управления. Часто в устройство терморегулятора входит схема защитного отключения ТЭНа при отсутствии воды в баке. Магниевый электрод призван уменьшить обмен ионами металлических составляющих внутри бойлера, отдавая взамен свои частицы. Такая схема уменьшает эффект вымывания электронов из элементов конструкции и они корродируют в значительно меньшей мере. Сам же магниевый стержень при этом довольно быстро разрушается и требует периодической замены (при утончении до 10 мм или уменьшении длины до 200мм). Схема управления и индикации предоставляет дополнительные удобства при пользовании водонагревателем, имея функции точной регулировки температуры воды, включения нагрева по времени, поддержание разной степени нагрева в зависимости от времени суток.

Принцип работы накопительных водонагревателей

Схема работы бойлеров построена на принципе разделения слоев воды с разной температурой. Как известно, теплые слои жидкости находятся вверху. Их отбор из водонагревателя осуществляется через трубку отвода горячей воды, длина которой позволяет использовать верхний, наиболее теплый ее слой. Холодная же вода, наоборот, поступает в нижнюю часть бака, туда, где установлены водонагреватели. К тому же, на короткой подводящей трубке установлен рассекатель, не позволяющий жидкости проистекать струей и тем самым способствовать перемешиванию теплой и холодной воды.

Особенность теплой жидкости подниматься вверх не позволит использовать бойлер вертикальной конструкции, расположив его параллельно земле. На это стоит обратить пристальное внимание, выбирая тип устройства под свои нужды.

Нагрев холодной воды осуществляет ТЭН (один или несколько). За ее температурой следит термостат. При достижении заданной температуры, он размыкает электрическую цепь питания нагревателя.

Принцип работы бойлера

Хорошая теплоизоляция позволяет поддерживать нужную температуру воды, затрачивая минимум энергии на ее постоянный подогрев.

В случае применения нескольких нагревателей, для поддержания температуры на заданном уровне используется один ТЭН. Остальные включаются при сильном расходе, многократно повышая мощность нагрева. Такая схема повышает экономичность и надежность прибора.

Отобранная сверху теплая вода постоянно замещается вновь нагреваемой жидкостью, которая подается из магистрали. Так устроен процесс непрерывного нагрева. При большом расходе температура воды на выходе из бойлера со временем падает, поэтому необходимо выбирать объем накопителя, исходя из величины горячего водоразбора.

Возможен вариант отказа термостата, при этом вода может закипеть, вследствие чего до опасного уровня повышается давление во внутреннем баке. Для предотвращения аварии, на трубку подачи холодной воды установлен предохранительный клапан – при достижении предельной величины давления он открывается, тем самым сбрасывая часть жидкости в подающую магистраль. Этот же клапан используют для слива воды из прибора во время профилактических работ.

Подробное видео по устройству бойлера представлено ниже:

Не стоит пренебрегать проведением периодических профилактических мероприятий, заключающихся в чистке бойлера от накипи и ржавчины. Они позволят прибору работать надежно и эффективно, а также уберегут вас от незапланированных трат.

как устроен бойлер и как работает

Решая проблему наличия горячей воды в дачном или частном доме либо в городской квартире, очень часто останавливаются на покупке бойлера. Чтобы подобрать подходящий вариант такой техники, следует понимать, как устроен бойлер и по какому принципу он функционирует.

Что такое бойлер?

Так называют разновидность водонагревателей накопительного типа. В бойлере непрерывно нагревается вода для обеспечения квартиры или частного дома. Для нагрева такой аппарат может использовать газ, электроэнергию либо другие виды топлива.

Устройство в зависимости от вида

Прямого нагрева

Энергоноситель, который поступает в такие аппараты, тратится лишь на нагрев воды внутри устройства. Это означает, что приборы такого типа сами производят тепло, которое нагревает воду. Они бывают газовыми, когда для нагрева используется газовая горелка, а также электрическими, то есть с нагревом от ТЭНа.

По своей конструкции такие бойлеры представляют собой емкость (бак с водой), вокруг которой имеется термоизоляция и внешний корпус с панелью управления. Помимо нагревательного элемента (горелки или ТЭНа) в таких приборах имеются анод из магния, терморегулятор, группа безопасности и патрубки (входной и выходной).

Косвенного нагрева

Такой тип бойлеров устанавливают в домах или квартирах с автономным водяным отоплением, предусматривающим наличие одноконтурного котла. Температура воды внутри бойлера с косвенным типом нагрева повышается не вследствие непосредственного воздействия источника энергии, а в результате теплообмена с отопительным контуром.

Конструкция бойлера этого типа включает корпус, внутрь которого помещен внутренний бак, отделенный от внешнего кожуха слоем термоизоляции. Вода из труб холодного водоснабжения поступает внутрь бака по входящему патрубку, а выводится после открывания крана горячей воды через трубу, расположенную в верхней части прибора.

Отдельно в аппарате имеется теплообменник, который в большинстве моделей представлен змеевиком. Он может быть равномерно расположенным внутри бака или находиться в нижней его части. Обе трубы такого теплообменника подсоединяются к отопительному котлу.

Теплоноситель из котла передвигается по теплообменнику, нагревая воду в баке посредством теплопередачи, а затем выводится через отдельный патрубок, возвращаясь к котлу. Такой теплообменник чаще всего один, но есть модели с несколькими теплообменниками, которые можно подключить не только к газовому котлу, но и к другому источнику.

Также существуют бойлеры косвенного нагрева без змеевика, конструкцию которых называют «бак в баке» из-за наличия внутри бака такого бойлера еще одного бака. Санитарная вода в таком приборе нагревается во внутреннем баке, а теплоноситель перемещается между стенками внутреннего бака и внешними стенками.

В некоторых моделях бойлеров данного типа может присутствовать патрубок рециркуляции. Обязательными элементами всех таких приборов являются магниевый анод и группа безопасности, а также термодатчик. В крупных бойлерах емкостью свыше 150 литров нередко предусматривается ревизионное окно.

Комбинированные

Такие бойлеры совмещают в себе два предыдущих типа нагревательных устройств. По своей конструкции они представлены аппаратами с косвенным нагревом, но отличаются дополнительной установкой ТЭНа, позволяющей использовать прибор, как накопительный электрический бойлер прямого нагрева. Это особенно востребовано для летнего периода, когда одноконтурный котел отключен.

Устройство в зависимости от типа энергии

Электрические

Такие бойлеры наиболее распространены и представлены в широком ассортименте. Для своей работы они используют электричество, поэтому основной деталью таких приборов является ТЭН. Именно эта деталь нагревает воду, набранную в бак аппарата. ТЭН может быть расположен непосредственно в воде либо быть помещенным в капсулу и не контактировать с водой напрямую (такой ТЭН называют «сухим»).

Рядом с ТЭНом присутствует термодатчик, контролирующий его работу через электромеханический или электронный термостат. Эти детали обеспечивают поддержание температуры воды внутри бака на нужном уровне. Как только вода немного остывает, термодатчик передает команду по электрической цепи на термостат, в результате чего ТЭН начинает нагревать воду.

Бак электрического бойлера с внешней стороны окружен слоем теплоизоляционного материала, а также декоративным корпусом из пластика или стали. Холодная вода попадает внутрь аппарата через патрубок, расположенный в нижней части бойлера. По мере нагрева жидкость поднимается в верхнюю часть прибора, откуда отбирается через выходной патрубок после включения крана с горячей водой.

Внутри большинства электрических бойлеров имеется магниевый анод. Из-за его более низкого электрического потенциала такой анод привлекает свободные ионы тех солей, которые растворены в водопроводной воде. В результате накипь откладывается на аноде вместо того, чтобы атаковать ТЭН и стенки бака. Со временем анод разрушается, поэтому при регулярном обслуживании электрического бойлера его заменяют новым.

На входе электрического бойлера обязательно монтируется группа безопасности с предохранительным клапаном. Его наличие важно для защиты бойлера от избыточного давления. Если давление внутри бака повышается, клапан сбрасывает его и тем самым препятствует повреждению прибора.

Подробнее, о бойлерах данного типа, смотрите в нижеследующем видео.

Газовые

Данный вид накопительных нагревателей не так распространен, как электрические бойлеры, из-за сложностей установки (нужно согласование, наличие дымоотвода, хорошей вентиляции, регистрации).

Работают такие нагревательные приборы на природном газе. В их конструкции выделяют водяной бак, входящую трубу подачи холодной воды и патрубок отвода горячей воды. Корпус аппарата достаточно толстый и отделен от водяного бака слоем теплоизоляции для длительного поддержания температуры нагретой воды.

Теплообмен в газовых бойлерах происходит через нижнюю стенку водяного бака, поскольку под ней находится камера сгорания с расположенной в ней газовой горелкой. Также тепло передается воде внутри бака от центрального канала, по которому продукты сгорания из камеры горелки выводятся к дымоходу.

Управление в таком бойлере происходит посредством температурного датчика и термостата. Эти элементы фиксируют температуру воды и при необходимости отключают подачу газа к горелке или включают ее. Также в газовых бойлерах есть группа безопасности, основной деталью которой выступает аварийный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы внутри аппарата на его стенках не откладывалась накипь, конструкция газового бойлера включает магниевый анод. Со временем он «съедается», поэтому требует замены.

как устроен бойлер и как работает

Решая проблему наличия горячей воды в дачном или частном доме либо в городской квартире, очень часто останавливаются на покупке бойлера. Чтобы подобрать подходящий вариант такой техники, следует понимать, как устроен бойлер и по какому принципу он функционирует.

Что такое бойлер?

Так называют разновидность водонагревателей накопительного типа. В бойлере непрерывно нагревается вода для обеспечения квартиры или частного дома. Для нагрева такой аппарат может использовать газ, электроэнергию либо другие виды топлива.

Устройство в зависимости от вида

Прямого нагрева

Энергоноситель, который поступает в такие аппараты, тратится лишь на нагрев воды внутри устройства. Это означает, что приборы такого типа сами производят тепло, которое нагревает воду. Они бывают газовыми, когда для нагрева используется газовая горелка, а также электрическими, то есть с нагревом от ТЭНа.

По своей конструкции такие бойлеры представляют собой емкость (бак с водой), вокруг которой имеется термоизоляция и внешний корпус с панелью управления. Помимо нагревательного элемента (горелки или ТЭНа) в таких приборах имеются анод из магния, терморегулятор, группа безопасности и патрубки (входной и выходной).

Косвенного нагрева

Такой тип бойлеров устанавливают в домах или квартирах с автономным водяным отоплением, предусматривающим наличие одноконтурного котла. Температура воды внутри бойлера с косвенным типом нагрева повышается не вследствие непосредственного воздействия источника энергии, а в результате теплообмена с отопительным контуром.

Конструкция бойлера этого типа включает корпус, внутрь которого помещен внутренний бак, отделенный от внешнего кожуха слоем термоизоляции. Вода из труб холодного водоснабжения поступает внутрь бака по входящему патрубку, а выводится после открывания крана горячей воды через трубу, расположенную в верхней части прибора.

Отдельно в аппарате имеется теплообменник, который в большинстве моделей представлен змеевиком. Он может быть равномерно расположенным внутри бака или находиться в нижней его части. Обе трубы такого теплообменника подсоединяются к отопительному котлу.

Теплоноситель из котла передвигается по теплообменнику, нагревая воду в баке посредством теплопередачи, а затем выводится через отдельный патрубок, возвращаясь к котлу. Такой теплообменник чаще всего один, но есть модели с несколькими теплообменниками, которые можно подключить не только к газовому котлу, но и к другому источнику.

Также существуют бойлеры косвенного нагрева без змеевика, конструкцию которых называют «бак в баке» из-за наличия внутри бака такого бойлера еще одного бака. Санитарная вода в таком приборе нагревается во внутреннем баке, а теплоноситель перемещается между стенками внутреннего бака и внешними стенками.

В некоторых моделях бойлеров данного типа может присутствовать патрубок рециркуляции. Обязательными элементами всех таких приборов являются магниевый анод и группа безопасности, а также термодатчик. В крупных бойлерах емкостью свыше 150 литров нередко предусматривается ревизионное окно.

Комбинированные

Такие бойлеры совмещают в себе два предыдущих типа нагревательных устройств. По своей конструкции они представлены аппаратами с косвенным нагревом, но отличаются дополнительной установкой ТЭНа, позволяющей использовать прибор, как накопительный электрический бойлер прямого нагрева. Это особенно востребовано для летнего периода, когда одноконтурный котел отключен.

Устройство в зависимости от типа энергии

Электрические

Такие бойлеры наиболее распространены и представлены в широком ассортименте. Для своей работы они используют электричество, поэтому основной деталью таких приборов является ТЭН. Именно эта деталь нагревает воду, набранную в бак аппарата. ТЭН может быть расположен непосредственно в воде либо быть помещенным в капсулу и не контактировать с водой напрямую (такой ТЭН называют «сухим»).

Рядом с ТЭНом присутствует термодатчик, контролирующий его работу через электромеханический или электронный термостат. Эти детали обеспечивают поддержание температуры воды внутри бака на нужном уровне. Как только вода немного остывает, термодатчик передает команду по электрической цепи на термостат, в результате чего ТЭН начинает нагревать воду.

Бак электрического бойлера с внешней стороны окружен слоем теплоизоляционного материала, а также декоративным корпусом из пластика или стали. Холодная вода попадает внутрь аппарата через патрубок, расположенный в нижней части бойлера. По мере нагрева жидкость поднимается в верхнюю часть прибора, откуда отбирается через выходной патрубок после включения крана с горячей водой.

Внутри большинства электрических бойлеров имеется магниевый анод. Из-за его более низкого электрического потенциала такой анод привлекает свободные ионы тех солей, которые растворены в водопроводной воде. В результате накипь откладывается на аноде вместо того, чтобы атаковать ТЭН и стенки бака. Со временем анод разрушается, поэтому при регулярном обслуживании электрического бойлера его заменяют новым.

На входе электрического бойлера обязательно монтируется группа безопасности с предохранительным клапаном. Его наличие важно для защиты бойлера от избыточного давления. Если давление внутри бака повышается, клапан сбрасывает его и тем самым препятствует повреждению прибора.

Подробнее, о бойлерах данного типа, смотрите в нижеследующем видео.

Газовые

Данный вид накопительных нагревателей не так распространен, как электрические бойлеры, из-за сложностей установки (нужно согласование, наличие дымоотвода, хорошей вентиляции, регистрации).

Работают такие нагревательные приборы на природном газе. В их конструкции выделяют водяной бак, входящую трубу подачи холодной воды и патрубок отвода горячей воды. Корпус аппарата достаточно толстый и отделен от водяного бака слоем теплоизоляции для длительного поддержания температуры нагретой воды.

Теплообмен в газовых бойлерах происходит через нижнюю стенку водяного бака, поскольку под ней находится камера сгорания с расположенной в ней газовой горелкой. Также тепло передается воде внутри бака от центрального канала, по которому продукты сгорания из камеры горелки выводятся к дымоходу.

Управление в таком бойлере происходит посредством температурного датчика и термостата. Эти элементы фиксируют температуру воды и при необходимости отключают подачу газа к горелке или включают ее. Также в газовых бойлерах есть группа безопасности, основной деталью которой выступает аварийный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы внутри аппарата на его стенках не откладывалась накипь, конструкция газового бойлера включает магниевый анод. Со временем он «съедается», поэтому требует замены.

как устроен бойлер и как работает

Решая проблему наличия горячей воды в дачном или частном доме либо в городской квартире, очень часто останавливаются на покупке бойлера. Чтобы подобрать подходящий вариант такой техники, следует понимать, как устроен бойлер и по какому принципу он функционирует.

Что такое бойлер?

Так называют разновидность водонагревателей накопительного типа. В бойлере непрерывно нагревается вода для обеспечения квартиры или частного дома. Для нагрева такой аппарат может использовать газ, электроэнергию либо другие виды топлива.

Устройство в зависимости от вида

Прямого нагрева

Энергоноситель, который поступает в такие аппараты, тратится лишь на нагрев воды внутри устройства. Это означает, что приборы такого типа сами производят тепло, которое нагревает воду. Они бывают газовыми, когда для нагрева используется газовая горелка, а также электрическими, то есть с нагревом от ТЭНа.

По своей конструкции такие бойлеры представляют собой емкость (бак с водой), вокруг которой имеется термоизоляция и внешний корпус с панелью управления. Помимо нагревательного элемента (горелки или ТЭНа) в таких приборах имеются анод из магния, терморегулятор, группа безопасности и патрубки (входной и выходной).

Косвенного нагрева

Такой тип бойлеров устанавливают в домах или квартирах с автономным водяным отоплением, предусматривающим наличие одноконтурного котла. Температура воды внутри бойлера с косвенным типом нагрева повышается не вследствие непосредственного воздействия источника энергии, а в результате теплообмена с отопительным контуром.

Конструкция бойлера этого типа включает корпус, внутрь которого помещен внутренний бак, отделенный от внешнего кожуха слоем термоизоляции. Вода из труб холодного водоснабжения поступает внутрь бака по входящему патрубку, а выводится после открывания крана горячей воды через трубу, расположенную в верхней части прибора.

Отдельно в аппарате имеется теплообменник, который в большинстве моделей представлен змеевиком. Он может быть равномерно расположенным внутри бака или находиться в нижней его части. Обе трубы такого теплообменника подсоединяются к отопительному котлу.

Теплоноситель из котла передвигается по теплообменнику, нагревая воду в баке посредством теплопередачи, а затем выводится через отдельный патрубок, возвращаясь к котлу. Такой теплообменник чаще всего один, но есть модели с несколькими теплообменниками, которые можно подключить не только к газовому котлу, но и к другому источнику.

Также существуют бойлеры косвенного нагрева без змеевика, конструкцию которых называют «бак в баке» из-за наличия внутри бака такого бойлера еще одного бака. Санитарная вода в таком приборе нагревается во внутреннем баке, а теплоноситель перемещается между стенками внутреннего бака и внешними стенками.

В некоторых моделях бойлеров данного типа может присутствовать патрубок рециркуляции. Обязательными элементами всех таких приборов являются магниевый анод и группа безопасности, а также термодатчик. В крупных бойлерах емкостью свыше 150 литров нередко предусматривается ревизионное окно.

Комбинированные

Такие бойлеры совмещают в себе два предыдущих типа нагревательных устройств. По своей конструкции они представлены аппаратами с косвенным нагревом, но отличаются дополнительной установкой ТЭНа, позволяющей использовать прибор, как накопительный электрический бойлер прямого нагрева. Это особенно востребовано для летнего периода, когда одноконтурный котел отключен.

Устройство в зависимости от типа энергии

Электрические

Такие бойлеры наиболее распространены и представлены в широком ассортименте. Для своей работы они используют электричество, поэтому основной деталью таких приборов является ТЭН. Именно эта деталь нагревает воду, набранную в бак аппарата. ТЭН может быть расположен непосредственно в воде либо быть помещенным в капсулу и не контактировать с водой напрямую (такой ТЭН называют «сухим»).

Рядом с ТЭНом присутствует термодатчик, контролирующий его работу через электромеханический или электронный термостат. Эти детали обеспечивают поддержание температуры воды внутри бака на нужном уровне. Как только вода немного остывает, термодатчик передает команду по электрической цепи на термостат, в результате чего ТЭН начинает нагревать воду.

Бак электрического бойлера с внешней стороны окружен слоем теплоизоляционного материала, а также декоративным корпусом из пластика или стали. Холодная вода попадает внутрь аппарата через патрубок, расположенный в нижней части бойлера. По мере нагрева жидкость поднимается в верхнюю часть прибора, откуда отбирается через выходной патрубок после включения крана с горячей водой.

Внутри большинства электрических бойлеров имеется магниевый анод. Из-за его более низкого электрического потенциала такой анод привлекает свободные ионы тех солей, которые растворены в водопроводной воде. В результате накипь откладывается на аноде вместо того, чтобы атаковать ТЭН и стенки бака. Со временем анод разрушается, поэтому при регулярном обслуживании электрического бойлера его заменяют новым.

На входе электрического бойлера обязательно монтируется группа безопасности с предохранительным клапаном. Его наличие важно для защиты бойлера от избыточного давления. Если давление внутри бака повышается, клапан сбрасывает его и тем самым препятствует повреждению прибора.

Подробнее, о бойлерах данного типа, смотрите в нижеследующем видео.

Газовые

Данный вид накопительных нагревателей не так распространен, как электрические бойлеры, из-за сложностей установки (нужно согласование, наличие дымоотвода, хорошей вентиляции, регистрации).

Работают такие нагревательные приборы на природном газе. В их конструкции выделяют водяной бак, входящую трубу подачи холодной воды и патрубок отвода горячей воды. Корпус аппарата достаточно толстый и отделен от водяного бака слоем теплоизоляции для длительного поддержания температуры нагретой воды.

Теплообмен в газовых бойлерах происходит через нижнюю стенку водяного бака, поскольку под ней находится камера сгорания с расположенной в ней газовой горелкой. Также тепло передается воде внутри бака от центрального канала, по которому продукты сгорания из камеры горелки выводятся к дымоходу.

Управление в таком бойлере происходит посредством температурного датчика и термостата. Эти элементы фиксируют температуру воды и при необходимости отключают подачу газа к горелке или включают ее. Также в газовых бойлерах есть группа безопасности, основной деталью которой выступает аварийный клапан для сброса избыточного давления.

Чтобы внутри аппарата на его стенках не откладывалась накипь, конструкция газового бойлера включает магниевый анод. Со временем он «съедается», поэтому требует замены.

Устройство электрического бойлера — Строительный журнал Palitrabazar.ru

Водонагреватели накопительные: принцип работы

Проблема отсутствия горячего водоснабжения имеет достаточно широкое распространение в большинстве наших городов. Даже там, где оно в принципе есть, случаются периоды, когда горячая вода в кране попросту отсутствует. Накопительный водонагреватель – это приемлемое решение данной проблемы. Существуют и другие типы водогрейного оборудования, но в данной статье мы рассмотрим именно водонагреватели накопительные: принцип работы этих устройств, особенности эксплуатации, обслуживания и ремонта. Эти устройства могут работать от сжигания газа, от электричества и даже от солнечной энергии, главное, чтобы они соответствовали, предъявляемым к данному типу бытовых приборов требованиям.

Требования к накопительному водонагревателю

Чтобы убедиться, в том, что накопительный водонагреватель является именно тем прибором, который вам необходим, нужно рассмотреть его главные отличительные особенности. Собственно, это:

• Способность обеспечить снабжение квартиры или дома достаточно большим объемом (от 10 до 1000 литров) горячей воды, но не мгновенно, так как на ее нагревание до требуемой температуры требуется определенное время, чаще всего от 20 минут и выше.
• Способность бесперебойно подавать горячую воду сразу в несколько точек. Например, кран с горячей водой можно одновременно открыть на кухне и в ванной, что не повлияет на работоспособность прибора. В случае проточного водонагревателя это никак невозможно. Вместе с тем стоимость накопительных устройств несколько выше, чем проточных.
• Принцип работы водонагревателя накопительного типа таков, что он способен нагревать большой объем воды до достаточно высоких (около 55-80 градусов) температур. В процессе работы, вначале происходит разогрев воды до нужной температуры, после чего осуществляется ее поддержание путем постоянного подогрева. На эти цели тратится определенное количество энергии тоже.
• Может быть подключен к электрической сети без каких-либо условий, в связи с тем, что не имеет особых требований ни к мощности напряжения, ни к надежности электропроводки. Может быть подключен к водопроводной магистрали, при этом не требуя наличия высокого давления внутри нее. Если в качестве источника энергии для нагрева воды используется природный газ, то к источникам газоснабжения такой нагреватель способен подключаться обычной гибкой подводкой для газа.
• При всем при этом водонагреватели накопительного типа могут нуждаться в частом техническом обслуживании, а иногда и в ремонте.
• Накопительный водонагреватель, как правило, занимает достаточно большой полезный объем, что особенно характерно для моделей с большим баком.
• Нельзя использовать в пищу воду из накопительного водонагревателя, в отличие от проточного.

Каково устройство водонагревателя

Итак, как мы установили, принцип работы водонагревателя накопительного типа заключается в том, что воде сначала передается тепловая энергия, которая приводит к ее разогреванию, а в дальнейшем тепловой поток снижается и остается на уровне, достаточном для поддержания требуемой температуры. В проточном же устройстве вода нагревается при прохождении через нагревательные элементы. Поэтому на выходе она имеет значительно меньшую температуры, чем у накопительного, хотя, нагрев до нее происходит очень быстро.

Накопительные водонагреватели имеют следующее устройство:

• Емкость, которая наполняется водой из водопроводной системы под давлением. Ее размер бывает различным от 10 до 100 л.
• Внешний корпус, под которым имеется толстый слой теплоизоляции.
• Электрический нагревательный элемент (ТЭН) либо магниевый анод. В случае газового варианта — дымоходные трубы и газовая горелка. Это «сердце» устройства, которое собственно и обеспечивает нагревание воды в баке.
• Патрубок для подачи холодной воды из системы и патрубок для выхода горячей воды из прибора. Он часто снабжен предохранительным клапаном, которые открывается при превышении давления в водонагревателе.
• Электронный блок управления, который получает сигналы от термодатчиков и регулирует работу всего прибора. На нем же имеются кнопки для ручного выставления параметров нагрева, среди которых максимальная температура и скорость разогрева воды.

Принцип действия накопительного водонагревателя основан на особенностях термоса. Большой бак с нагретой до высокой температуры водой заключен в кокон из теплоизоляционного материала, который обеспечивает минимальную потерю калорий. В результате остывание происходит очень медленно. Полный бак может остыть до комнатной температуры после выключения прибора только через 2 – 3 суток. Это позволяет пользоваться горячей водой даже при выключении электроэнергии.

При остывании воды до определенной температуры, ТЭНы включаются, и она вновь нагревается. Чтобы горячая вода не смешивалась с холодной, и температура не понижалась быстро, в водонагревателе накопительного типа всегда предусмотрено следующее: холодная вода, поступающая в бак снизу, вытесняет горячую воду. Ее забор из емкости происходит напротив сверху. Таким образом гарантируется однородность температуры воды, которая поступает в кран из водонагревателя.

Правила эксплуатации водонагревателя

Поскольку электрические водонагревающие устройства распространены гораздо шире, мы рассмотрим именно их более подробно. Понятно, что любое оборудование нуждается в бережном отношении. Не исключение и накопительные водонагреватели. Принцип работы этого устройства таков, что не стоит заставлять его работать постоянно на полную мощность. Это может привести к достаточно быстрому выходу из строя ТЭНов, либо срабатывании защитного реле, для включения которого придется вызывать мастера. Оптимальная достаточная температура – это 60 градусов. Для ее достижения нужно пользоваться всеми ТЭНами. Это не сильно повышает расход электроэнергии, зато делает их износ более равномерным.

Большинство моделей отключаются автоматически при нагреве до 85%, а включение произойдет только после ее некоторого остывания, если не сработает защита. По ночам действует льготный тариф на пользование электроэнергией, что позволяет экономить средства при оптимальном выборе режима нагрева. Ведь днем прибор можно отключать. Все равно вода в нем не остынет до самого вечера. Осуществляемый в ночное время нагрев воды будет стоить уже в два раза дешевле. Некоторые современные модели уже снабжены функцией экономичного нагрева. Ее суть в том, что вода греется ночью, а днем только происходит поддержание ее температуры на минимально допустимом уровне – т.е. 55 градусов.

Чтобы работа прибора была полностью безопасной, необходимо несколько простых элементов: во-первых, обычное заземление. Во-вторых, защитный редуктор, который нужен для компенсации повышенного давления в водопроводной сети. В-третьих, предохранительный клапан, защищающий водонагреватель от слишком высокого давления внутри. Он при необходимости просто сливает воду. В-четвертых, обратный клапан, блокирующий выход воды из бака если ее подача вдруг прекращается – это нужно для того, чтобы не вышли из строя ТЭНы. Три последних перечисленных элемента называются производителем «группой безопасности» и они не обязательно идут в комплекте с основным устройством. Часто их нужно приобретать отдельно. Бывает, что некоторые производители собирают все три компонента в один блок, что позволяет осуществлять более удобный монтаж. Скорость нагрева воды в устройстве напрямую зависит от мощности самого прибора, как и уровень потребления электрической энергии.

Если вы используете воду из накопительного водонагревателя, то учтите следующие важные моменты:

• Если вода в баке застаивается, для пищи ее использовать ни в коем случае нельзя. Это особенно опасно, когда температуры воды падала до такого уровня, когда в ней могли зародиться и начать размножение различные болезнетворные бактерии.
• Если ваше накопительное водонагревательное устройство установлено за городом, и вы используете обычную воду из скважины, то хотя бы раз в месяц, нужно нагревать воду до максимальной температуры в целях дезинфекции и профилактики.
• Очень важно состояние внутренней поверхности бака. При наличии достаточных финансов лучше выбрать модель, имеющую специальное покрытие, например, из стеклофарфора. Оно обеспечит чистоту воды в баке, независимо от времени ее нахождения там.
• Если вы на долго уезжаете, и водонагреватель накопительного типа какое-то время не будет эксплуатироваться, воду обязательно надо слить. Тем более это важно, если вы уезжаете на всю зиму. Ведь замерзание воды внутри бака ни к чему хорошему не приведет. Это просто выведет прибор из строя полностью и ремонту он уже подлежать не будет.

Особенности ремонта накопительного водонагревателя

Ремонт накопительного водонагревателя не очень трудоемок, так как в нем отсутствуют движущиеся части. Однако и его можно успешно избежать, если обеспечить водонагревателю регулярное и качественное техническое обслуживание. Благодаря этому видится возможным значительным образом увеличить срок жизни самого бака и ТЭНов. Магниевый анод требуется менять ежегодно. Обеспечением технического обслуживания должен заниматься официальный технический центр от той фирмы-производителя, водонагреватель которой вы приобрели. Важный момент: при выполнении всех регламентных и ремонтных работ по поддержанию исправного функционирования устройства, в его паспорте требуется ставить штамп. Иначе, вам могут внезапно отказать в замене бака, в случае его протечки. При покупке того или иного водонагревателя необходимо достоверно убедиться, что вы будете иметь полное право на обслуживание в сертифицированном сервисном центре и на его доступность в вашем городе. В противном случае стоит выбрать другую модель и производителя устройства.

Таким образом, приобретение накопительного водонагревателя более предпочтительно, чем проточного, если горячее водопотребление в домовладении достаточно высокое. Запасы горячей воды в нем позволят не только помыть посуду, но и помыться всей семье в воде с комфортной температурой.

Как работает бойлер

Водонагреватели используются как в квартирах, так и в частных домах. Их применение позволяет обеспечить бесперебойную подачу горячей воды независимо от наличия централизованной сети.

Одним из типов водонагревателей является бойлер косвенного нагрева. Устройство бойлера включает в себя теплообменник, который соединен с внешним источником тепла. Это позволяет прогревать большой объем воды за короткий срок.

Типы бойлеров для нагрева воды

Чтобы понять, как работает бойлер, необходимо разобраться, какие бывают водонагреватели и в чем заключаются их отличия.

Независимо от производителя существует несколько типов устройств для автономного нагрева воды:

1. Электрические накопительные нагреватели.
2. Бойлеры косвенного нагрева.
3. Электрические проточные.
4. Газовые.

Выбор водонагревателя осуществляется исходя из личных предпочтений владельца помещения. При выборе следует учитывать особенности конструкции бойлера и тип доступного источника тепла.

Конструкция водонагревателей

На рынке представлены изделия различной формы, объема и технических характеристик. Независимо от этого водонагреватели каждого отдельного типа схожи по своей конструкции.

Электрический накопительный

По своей конструкции изделие этого типа представляет собой емкость круглой или овальной формы. Бак используется для накапливания и прогрева воды.

Он находится в корпусе, изготовленном из металла или пластика. Во избежание быстрого охлаждения жидкости производители оснащают емкость теплоизоляционным слоем.
Бак изготавливают из материалов, наименее подверженных коррозии. На рынке представлены изделия, емкость которых изготовлена из эмалированной или нержавеющей стали. Для защиты внутренних деталей от образования накипи водонагреватели оснащают магниевым анодом.

В нижней части располагается электрический электронагреватель. Он оснащен термостатом, позволяющим поддерживать определенную температуру жидкости. В некоторых моделях установлены два ТЭНа.

После прогрева жидкости один из них отключается, и определенный показатель температуры поддерживается другим. Это позволяет экономить электроэнергию.
Устройство бойлера включает в себя два патрубка. Они используются для подачи воды и ее отведения из емкости. Патрубок холодной воды установлен в нижней части бака, а трубка отбора горячей жидкости – в верхней.

Электрический проточный

Устройство проточного бойлера для нагрева воды не включает в себя накопительную емкость. Жидкость прогревается при прохождении через устройство. Нагрев осуществляется электрическим нагревателем высокой мощности.

Конструктивные особенности изделия проточного типа позволяют быстро прогревать небольшое количество воды. В конструкцию изделия проточного типа входит:

• Электрический водонагреватель высокой мощности.
• Индикатор работы.
• Рубашка для прохождения воды.
• Датчики и реле.

Благодаря отсутствию накопительной емкости, проточные бойлеры имеют небольшие размеры. Это дает возможность устанавливать устройство в помещениях с ограниченным свободным пространством.

Газовые водонагреватели

Устройства, использующие в качестве источника тепла газ, могут быть как проточного, так и накопительного типа. Проточные водонагреватели – газовые колонки могут быстро прогревать небольшое количество жидкости, проходящей через них.

С помощью накопительных можно получить большое количество горячей воды, но после этого потребуется время для прогрева новой порции.
Накопительные устройства состоят из металлического бака, сквозь который проходит газоход. Он необходим для отвода продуктов горения газа. Вместо ТЭНа в водонагревателе используется газовая горелка. Управление степенью нагрева осуществляется специализированным блоком.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Этот тип водонагревателя представляет собой накопительную емкость, оснащенную слоем теплоизоляции. Объем бойлера косвенного нагрева может быть различным.

Отличительной особенностью устройств этого типа является отсутствие встроенного источника тепла. Некоторые модели имеют электрический нагреватель, но он используется для поддержания необходимой температуры.

Через накопительную емкость проходит змеевик, нагревающий жидкость. Некоторые модели имеют в своей конструкции две емкости, одна из которых установлена внутри другой.

В пространство между баками поступает теплоноситель. Для защиты внутренней поверхности бака от образования накипи производители устанавливают магниевый анод.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева

Независимо от особенностей конструкции устройств косвенного нагрева принцип их действия одинаков. Для прогрева жидкости используется внешний источник тепла (котел). Модели, имеющие две емкости, быстрее прогревают жидкость благодаря большей площади теплообмена.
Горячая вода из системы отопления подается в змеевик или в пространство между внутренним и наружным баком. Жидкость в накопительном баке прогревается.

По мере прогрева вода перемещается вверх, где и расположен патрубок отбора. Для поддержания температуры и нагрева жидкости при неработающем отоплении производители устанавливают ТЭН.

Следует учитывать, что в моделях с двумя баками таким образом осуществляется нагрев теплоносителя, а в изделиях со змеевиком нагревается жидкость, предназначенная для горячего водоснабжения.

Принцип работы проточного водонагревателя

Установка изделия данного типа позволяет обеспечить помещение горячей водой без предварительного ее подогрева. При этом проточные водонагреватели не могут выдать большой объем жидкости за короткое время. Это обусловлено низкой пропускной способностью бойлера.
Жидкость проходит сквозь трубки, в которых установлен мощный электрический нагреватель. Отличительной особенностью проточного бойлера является то, что он может подавать горячую воду бесперебойно на протяжении длительного времени.

Принцип работы накопительного бойлера

Жидкость накапливается в специализированной емкости. Нагрев осуществляет один или несколько ТЭНов. В зависимости от вида изделия производители устанавливают электрические нагреватели двух типов:

1. Мокрый. ТЭН полностью погружается в накопительную емкость.
2. Сухой. Нагреватель помещен в специализированный кожух, предотвращающий попадание влаги на токоведущие части.

При открывании крана содержимое накопителя поступает наружу по патрубку для отбора горячей воды. Давление в баке падает и открывается обратный клапан. Жидкость из системы ХВС поступает в накопитель.

По достижению жидкостью определенной температуры срабатывает термостат, который может быть установлен как в совокупности с нагревателем, так и отдельно.

Он разрывает электрическую цепь, тем самым отключая ТЭН от сети питания. По мере остывания воды в накопителе термостат включает нагреватель и осуществляется подогрев содержимого бака.

Правила эксплуатации

Для увеличения срока эксплуатации водонагревателя необходимо придерживаться некоторых правил:

1. При монтаже использовать элементы обвязки, рекомендуемые производителем. В зависимости от типа водонагревателя в обвязку могут входить различные элементы.
2. Не использовать устройство накопительного типа без предохранительного клапана. Этот элемент обвязки снижает степень давления на стенки бака при нагреве. Предохранительный клапан устанавливается непосредственно на входной патрубок.
3. Не включать устройство накопительного типа в электрическую сеть при пустом баке. Включение водонагревателя без воды может привести к выходу из строя ТЭНа.
4. Подключать устройство к электрической сети согласно схеме, находящейся в руководстве по эксплуатации.
5. 1 раз в 1 – 3 года чистить накопитель от накипи. При необходимости осуществляется замена магниевого анода.
6. Установить фильтр для дополнительной чистки воды на входе.
7. Устройства проточного типа устанавливать в местах, максимально близко расположенных к точке забора воды.

Бойлер косвенного нагрева позволяет получить горячее водоснабжение, используя систему отопления. Возможность подключения дополнительных источников тепла в некоторых моделях позволяет нагревать содержимое бака за минимальный промежуток времени, а наличие ТЭНа дает возможность поддерживать температуру в заданных пределах.

Устройство и принцип работы водонагревателя

Бесперебойный доступ к горячей воде обеспечивает человеку комфорт в жилых, производственных и офисных помещениях. Наличие возможности подключения к централизованным сетям горячего водоснабжения не гарантирует постоянную подачу подогретой воды в связи с профилактическими работами и аварийными ситуациями. Для загородных домов, дач и других строений, где нет магистральных тепловых сетей эта проблема многократно усиливается. Есть ли выход из этой ситуации? Конечно, есть! Необходимо просто установить водонагреватель и доступ к горячей воде будет обеспечен практически круглогодично.

Современное водонагревательное оборудование использует в своей работе различные виды энергоносителей: электроэнергию, природный газ, жидкое и твердое топливо. Одним из самых распространенных видов водонагревателей являются электрические приборы в разнообразных исполнениях. В этой статье мы рассмотрим основные типы такого электротермического оборудования, принцип работы водонагревателей, а также их конструктивные и технологические особенности. В заключение будут приставлены наиболее популярные модели бойлеров и водонагревателей на российском рынке такой техники.

Типы электрических водонагревателей

Наиболее экономичный способ нагрева холодной воды — это использование газовой колонки, но в большинстве случаев этот нагревательный прибор просто невозможно установить. В многоэтажных домах чаще всего отсутствуют специальные системы отвода отходов горения природного газа, а многие частные дома и дачи не газифицированы. Поэтому в этом случае монтаж электрических приборов для получения горячей воды не имеет альтернативы. Все электрические водонагреватели делятся всего на два типа: накопительные (бойлеры) и проточные. Ниже мы кратко рассмотрим принцип действия каждого типа по отдельности.

1. Электрический накопительный водонагреватель (бойлер). Этот прибор чаще всего называют бойлером. Устройство представляет собой простой бак для воды с установленными нагревательными элементами (ТЭНами) и электронными или механическими системами управления. Сама емкость имеет термоизоляцию от внешней среды, что позволяет существенно экономить электроэнергию. Принцип работы накопительного водонагревателя статический. Бак заполняется холодной водой и она нагревается с помощью ТЭНов. Весь процесс нагрева и поддержания необходимой температуры происходит под управлением блока автоматики.

1. Проточный электрический водонагревательный прибор. Принцип работы проточного водонагревателя динамический. В этом устройстве нет накопительной емкости для холодной воды. Процесс нагрева воды ТЭНами происходит в специальных трубах и змеевиках при постоянном потоке водной среды через эти элементы. Как и в накопительных системах, в проточных водонагревателях реализован принцип механического или автоматического управления с помощью электронного блока. Для быстрого нагрева сильного потока воды до необходимой температуры проточный электронагреватель должен иметь достаточную мощность, что является определенным недостатком.

Эти два типа электрических водонагревателей могут иметь различное исполнение. Существуют приборы с косвенным нагревом, где тепловая энергия передается воде через дополнительный теплоноситель в теплообменном модуле. В этом случае нагревательные элементы подогревают специальную жидкость, которая, в свою очередь, передает тепло холодной воде в теплообменнике. Кроме того, в качестве элементов нагрева могут использоваться не только ТЭНы, но и другие устройства, например, инфракрасные источники.

Но все эти устройства намного дороже, поэтому в основном используются проточные и накопительные водонагреватели с прямым подогревом воды нагревательными элементами сопротивления, то есть ТЭНами. Ниже мы более подробно рассмотрим устройство, принцип работы, преимущества и недостатки обеих типов электрического водонагревательного оборудования. Это позволит вам сделать правильный выбор устройства для бесперебойного обеспечения горячей водой своего жилья, офиса или хозяйственного помещения.

Накопительный водонагреватель

Устройство накопительного водонагревателя довольно простое. Главным элементом прибора является емкость для воды, изготовленная из нержавеющей стали или алюминия. Если бак изготовлен из простой стали, то его внутренняя поверхность бака покрывается специальными материалами, улучшающими его эксплуатационные характеристики коррозионную стойкость. В накопительном баке устанавливается нагревательный модуль, состоящий из одного или нескольких ТЭНов. ТЭНы могут быть «мокрыми» или «сухими». В первом случае нагревательный элемент контактирует непосредственно с водой, а во втором он помещается в трубку, которая и нагревает воду.

Вся эта конструкция помещается во внешний кожух и изолируется от него специальным термоизоляционным материалом. В баке устанавливается термостат и другие необходимые датчики, подключенные к системе автоматики и информационным модулям. На внешней оболочке прибора монтируется система управления, механическая или электронная. Ниже представлена классическая схема накопительного водонагревателя в разрезе с минимально-необходимым набором элементов.

Как работает накопительный водонагреватель? Все довольно просто! Принцип действия бойлера построен на свойствах воды с разной температурой. Как мы знаем из школьного курса физики теплая жидкость стремится вверх, а холодная вниз. Именно на этом физическом явлении и построена работа всех накопительных водонагревателей. Снизу прибора подается холодная вода и нагревается ТЭНом. Поднимаясь она удаляется из бака через высокий патрубок забора горячей воды. Сам процесс простой, но для надежного функционирования всей системы требуется установка дополнительных элементов и систем как внутри бака, так и на защитном кожухе.

Внутри накопительной емкости устанавливается магниевый анод, который необходим для уменьшения количества свободных ионов в воде. Этот элемент позволяет заметно уменьшить коррозию внутренних частей бойлера. А также в баке устанавливается термостат, позволяющий регулировать температуру воды и отключать ТЭНы при достижении необходимого температурного режима. Весь процесс нагрева и отбора горячей воды в бойлере представлен на следующем рисунке.

В большинстве электрических накопительных водонагревателей устанавливаются датчики температуры, с выводом показаний на электронный дисплей или механический термометр. Подача холодной воды осуществляется через кран с обратным предохранительным клапаном. Управление режимами работы бойлера осуществляется как электронными модулями, так и механическими регуляторами в более простых моделях. К достоинствам накопительных электрических водонагревателей можно отнести возможность нагрева больших масс воды и низкое энергопотребление, а к недостаткам высокую стоимость.

Проточный водонагреватель

Устройство проточного водонагревателя полностью отличается от схемы принципа действия накопительного оборудования. Этот прибор не имеет емкости для накопления воды, а ее нагрев происходит при постоянном потоке жидкости через нагревательный модуль. В качестве такого модуля используется конструкция из труб с ТЭНами, которые могут располагаться как снаружи, так и внутри конструкции. Лучшим материалом для изготовления нагревательного модуля является медь, но в более дешевых моделях может быть использована нержавеющая сталь или алюминий.

Кроме модуля для нагрева воды в состав прибора входят различные дополнительные устройства. Датчик потока воды необходим для определения минимального напора воды, при котором можно эксплуатировать водонагреватель. Температурный датчик, регулятор температуры (термостат) предназначены для управления режимами работы. Тепловой предохранитель отключает систему при превышении максимально возможных температурах потока воды. На нижеприведенной картинке показана классическая схема электрического проточного водонагревателя в разрезе.

Как работает проточный водонагреватель? Этот процесс будет понятен даже школьнику! Из представленной схемы понятно, что холодная вода попадает в прибор через патрубок, а доступ в нагревательный модуль ей открывает реле давления. При низком давлении водонагреватель функционировать не будет. Регулятор температуры управляет процессом нагрева. Вода, нагретая до необходимой температуры, выводится наружу и подается в смеситель для использования потребителем. К достоинствам проточных электрических водонагревателей можно отнести невысокую стоимость и мгновенный нагрев воды, а к недостаткам высокое электропотребление и особые условия к электропроводке.

Обзор рынка электрических водонагревателей

В настоящее время на российском рынке электрического водонагревательного оборудования присутствует большее количество производителей как отечественных, так и иностранных. Конечно в основном доминируют иностранные производители такие как MTS и Lorenzi Vasco, но называть их продукцию чистым импортом нельзя. Большинство компаний открывает в России собственные производственные мощности полного цикла, с изготовлением основных комплектующих изделий. Это позволяет снизить себестоимость продукции и сделать ее доступной широкому кругу покупателей. Одной из таких компаний является итальянская корпорация Thermex, продукция которой уже практически стала российским брендом.

Более двадцати лет компания «Термекс» успешно работает в России, открывает собственные заводы и обеспечивает наш рынок электрическими водонагревателями высокого качества. Модельный ряд от этого производителя включает все типы электрического оборудования для нагрева воды. Популярность водонагревателя Термекс среди потребителей очень высока за счет инновационных идей, используемых при его изготовлении. Принцип работы водонагревателя Термекс, независимо от типа устройства, не отличается от аналогичных изделий других производителей. Но сразу следует сказать, что продукция компании завоевала доверие российского покупателя своими техническими характеристиками и доступной ценой.

Чем же так хороши водонагреватели от корпорации «Термекс»? Все очень просто! Модельный ряд продукции очень широк и позволяет практически любому потребителю подобрать оборудование для нагрева воды под свои нужды. Электрические накопительные водонагреватели Термекс выпускаются в широком диапазоне внутренних объемов от 10 до 300 литров. Проточные нагреватели различной мощности позволяют практически мгновенно нагреть проточную холодную воду до необходимой температуры.

К другим преимуществам электрических водонагревателей Термекс можно отнести следующие технологические и конструктивные особенности:

• модельный ряд накопительных водонагревателей состоит как из круглых, так и плоских моделей различного объема с лаконичным дизайном;
• качественная теплоизоляция изделий и автоматический контроль режимов работы позволяют значительно экономить электроэнергию;
• в различных моделях используется как электронное, так и механическое управление, что позволяет оптимизировать весь процесс нагрева воды;
• баки накопительных водонагревателей изготавливаются из специальной нержавеющей стали с высокой антикоррозионной стойкостью;
• в проточных водонагревателях нагревательный модуль полностью производится из меди, что повышает его надежность и долговечность;
• в некоторых моделях накопительных водонагревателей внутренняя поверхность баков покрывается биостеклофарфором, который полностью исключает коррозию емкости.

Кроме этого, в модельный ряд продукции от компании «Термекс» входят электрические водонагреватели с комбинированной системой нагрева воды.

Заключительная часть

Выбор типа оборудования для нагрева вода зависит от условий использования данной техники и финансовых возможностей потребителя. Если вам необходима основательная система с большими объема, то следует отдать предпочтение накопительным приборам, невзирая на затраты. Для тех кому горячая вода необходима здесь и сейчас в небольших объемах отлично подойдут проточные водонагреватели.

Видео по теме

Устройство и принцип работы бойлера

В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.

Виды накопительных водонагревателей

На данный момент существует несколько разновидностей агрегатов для автономного горячего водоснабжения. Все они созданы с одной целью, но достигают ее по-разному, то бишь, с использованием различных энергоносителей. Домовладелец имеет возможность выбрать тот, что оптимально подходит ему по всем параметрам.

Итак, на современном рынке предлагаются нагревательные бойлеры следующих видов:

• электрические накопительные нагреватели;
• бойлеры косвенного нагрева;
• газовые бойлеры;
• проточные нагреватели.

Примечание. В прямом переводе с английского слово «бойлер» означает «котел». Это значит, что к ним относятся не только накопительные, но и всяческие проточные водонагреватели. Не принимать их во внимание будет некорректным по отношению к пользователям.

Электрические бойлеры

Это самый распространенный вид аппаратов для ГВС, чаще всего применяющийся в квартирах и небольших частных домах. Причина такой популярности — относительно невысокая стоимость и простота установки, для которой не требуется никаких разрешительных документов. Аппараты довольно надежны в эксплуатации и удовлетворяют большинству требований пользователей. Чтобы понимать принцип действия водонагревателя, рассмотрим его устройство, показанное на рисунке:

Агрегат представляет собой бак, обычно – круглой или овальной формы, заключенный в слой теплоизоляционного материала (как правило – пенополиуретан), прикрытого декоративным кожухом. Сама емкость может быть сделана из таких материалов:

• сталь с эмалированным покрытием;
• нержавеющая сталь;
• пластик.

Электрический ТЭН, размещенный в нижней части бака, нагревает воду до температуры, ограничиваемой термостатом. Ее максимальное значение, принятое во всех электрических бойлерах, равно 75 ºС. Пока нет водоразбора, устройство электрического бойлера предусматривает поддержание установленной температуры в режиме автоматического включения и выключения ТЭНа. Последний имеет дополнительную защиту от перегрева и в нештатной ситуации автоматически отключится при достижении температуры воды 85 ºС.

Примечание. Оптимальный режим работы для бойлера – это нагрев до 55 ºС. В таком режиме аппарат обеспечивает нужное количество воды для ГВС и в то же время экономит электроэнергию. К сожалению, часто накопительный водонагреватель работает на максимальной мощности из-за того, что в зимнее время из водопровода поступает слишком холодная вода и ТЭН в экономичном режиме не успевает ее прогревать.

Водоразбор происходит через трубку, выведенную в верхнюю зону бака, где вода самая горячая. В то же время подпитка холодной водой предусмотрена в нижнюю часть бойлера, где установлен ТЭН. Для защиты стальных баков от электрохимической коррозии устройство водонагревателя включает в себя магниевый анод. С течением времени он разрушается, а потому требует замены приблизительно 1 раз в 2—3 года.

Бойлеры косвенного нагрева

Эти аппараты не производят тепловую энергию самостоятельно, хотя некоторые модели имеют встроенный ТЭН для поддержания температуры воды в разных ситуациях. В обычном режиме бойлер готовит воду для ГВС, подогревая ее змеевиком с протекающим по нему теплоносителем. Ниже на схеме показано устройство бойлера косвенного нагрева:

В утепленный бак большой емкости (бывает до 1000 л) встроен змеевик с подведенным к нему теплоносителем от котла. Как и в электрическом бойлере, подача холодной воды осуществляется в нижнюю часть емкости, отбор горячей – из верхней части. Агрегат способен обеспечить значительный расход горячей воды, а потому применяется в частных домах с большим числом потребителей.

Обычный обмен теплом между средами с разной температурой – это и есть принцип работы бойлера косвенного нагрева. Но чтобы получить воду из крана с температурой 55 ºС, котел должен нагревать теплоноситель минимум до 80 ºС, это один из недостатков данного водонагревателя. Второй недостаток – длительное время загрузки бака большой емкости, так что в случае интенсивного водоразбора проживающим в доме людям надо приспособиться пользоваться ГВС по определенному графику.

Как и электрические бойлеры, водонагреватели косвенного нагрева оснащены магниевым анодом для защиты стального бака от коррозии. Боле сложные и дорогие модели оборудованы двумя змеевиками, через один протекает теплоноситель от котла, а второй можно присоединить к альтернативному источнику тепловой энергии. Им может служить другой котел либо солнечный коллектор. Для поддержания температуры в разных ситуациях в верхнюю зону емкости встраивается ТЭН с термостатом.

Агрегаты косвенного нагрева производятся в настенном и напольном исполнении, могут работать с любыми источниками тепловой энергии. Производители котельного оборудования часто предлагают их в связке с двухконтурными котлами. В этом случае теплогенератор поддерживает температуру отопления и загружает бойлер, поочередно переключаясь между этими двумя системами.

Газовые накопительные водонагреватели

Эти аппараты конструктивно и внешне напоминают электрические бойлеры. Все тот же подвешиваемый на стену бак, покрытый слоем утеплителя, только внизу установлена газовая горелка, а вверху имеется патрубок дымохода. Газовый бойлер работает по такому же принципу, только источником тепла служит горелка, нагревающая емкость с водой. Устройство водонагревателя показано на схеме:

Как видно на рисунке, нагрев осуществляется не только от горелки, но и путем отбора тепла продуктов горения. Это достигается за счет стального газохода с рассекателями, проходящего вертикально сквозь емкость и обменивающегося теплом с водой. Работой горелки управляет электронный блок, чья задача – потушить или разжечь ее при достижении установленной температуры либо ее понижении. Как водится, для защиты корпуса конструкция бойлера предусматривает магниевый анод.

Данный тип водонагревателей не слишком популярен из-за сложностей при оформлении и подключении газоиспользующих установок. Кроме того, для эксплуатации газового бойлера понадобится полноценный дымоход, выполнить это требование не всегда возможно или слишком дорого.

Достоинство накопительных водонагревателей состоит в том, что они сходу могут выдать большой расход воды для ГВС, но в течение ограниченного промежутка времени. После этого им требуется перерыв для приготовления очередной порции воды.

О проточных нагревателях воды

В отличие от накопительных бойлеров принцип работы проточного водонагревателя состоит в том, чтобы не заблаговременно, а быстро прогревать проточную воду по мере необходимости.

Источниками тепла служат те же электрические ТЭНы и газовые горелки, только включаются они после того, как в доме открывается кран горячей воды. К таким нагревателям относятся:

• газовые колонки;
• проточные электронагреватели.

Примечание. Иногда для обеспечения ГВС частного дома применяется пластинчатый бойлер, представляющий собой водоводяной теплообменник. Как и бойлер косвенного нагрева, он передает энергию теплоносителя воде, только делает это в проточном режиме.

Конструкция газовой колонки довольно сложна, а потому заслуживает отдельной темы. Электрический же водонагреватель прост: в нем проточную воду греет мощный ТЭН. Обладая таким достоинством, как небольшие размеры, аппарат имеет слишком высокую потребляемую мощность и оттого сфера его применения ограничена. Устройство проточного электрического бойлера показана на рисунке:

Преимущество проточных водогрейных аппаратов состоит в том, что нагретую воду они могут подавать без подготовки и в течение неограниченного времени. Зато имеет пределы ее расход, что важно при большом количестве потребителей.

Заключение

Если распределить все перечисленные приборы по популярности, то первое место уверенно займут электрические бойлеры, причины этому понятны. На втором месте находятся газовые колонки, третье остается за бойлерами косвенного нагрева.

Устройство бойлера для нагрева воды

Горячая вода в квартире или доме всегда была неотъемлемой частью комфорта, без которого современный человек не представляет своей жизни.

Устройство бойлера для нагрева воды — фото

Нередки случаи, когда горячую воду в квартирах отключают, а в частном секторе хозяин вообще сам должен позаботиться об ее наличии. Помочь в этом вопросе могут водонагревательные приборы. Устройство бойлера для нагрева воды может быть самым разным, но главная отличительная особенность его от проточных нагревателей – наличие аккумулирующего резервуара, в котором постоянно находится запас подогретой, готовой к использованию воды.

Современные накопительные водонагреватели могут быть прямого или косвенного действия. В качестве источника энергии бойлеры прямого нагрева могут использовать электричество или природный газ. В системах косвенного нагрева теплообмен происходит от системы отопления дома или от других источников тепловой энергии (например, солнечных водонагревателей).

Рассмотрим различные схемы устройства современных бойлеров.

Бойлеры прямого нагрева

В таких системах передача тепловой энергии идет непосредственно на нагреваемую для дальнейшего бытового использования воду. Они могут быть электрическими или газовыми.

Электрический бойлер прямого нагрева

Компоновка, расположение, размещение входных и выходных патрубков, система контроля и автоматики от производителя к производителю может существенно различаться, однако принципиальная схема – едина. На рисунке приведен ее общий упрощенный вид:

Электрический бойлер прямого нагрева — схема

• Вся конструкция собрана в металлическом корпусе (1), имеющем то или иное внешнее декоративное исполнение. Внутри расположен бак для воды (2), а пространство между ним и внешним корпусом заполнено термоизоляционным материалом (3), чаще всего – пенополиуретаном.
• Подача холодной воды осуществляется через заборный патрубок (4), на который ставится обратный клапан и предохранительный клапан, срабатывающий при превышении давления внутри бойлера. Труба подачи (10) обычно, во избежание образования турбулентных потоков воды, оснащается сетчатым распылителем.
• Через шнур питания (5) на нагревательный элемент — ТЭН (9) подается переменный ток. Устройство обязательно снабжается системой контроля температуры и терморегулятором, позволяющим выставить требуемый уровень нагрева воды и производить автоматическое отключение подачи электропитания при достижении необходимой температуры.
• Патрубок (6) подключается к системе горячего водоснабжения — через него подогретая вода через трубку (8) из верхней части бойлера поступает на точки потребления. Необходимое давление поддерживается постоянно открытой подачей холодной воды – она пополняет бак по мере расхода, и он всегда остается наполненным.
• Воздушный клапан (7) служит для стравливания воздуха при первоначальном заполнении бойлера водой – он не дает образоваться воздушной подушке.

Чтобы в баке с водой не возникало гальванической коррозии, в нем располагают анод, выполненный из магния. Его электропотенциал меньше, чем у корпуса бака или поверхности нагревательного элемента, поэтому разрушительные процессы коррозии будут воздействовать именно на него. Периодически, по мере коррозии и зарастания, анод заменяют на новый.

 Подобная схема проста, и является наиболее распространенной среди бытовых бойлеров. Подобные устройства, как правило, недороги, что обуславливает их популярность у потребителей. Главный недостаток – ТЭН работает непосредственно в нагреваемой проточной воде, что ведет к достаточно быстрому его зарастанию растворенными в ней минеральными отложениями.

Газовый бойлер прямого нагрева

Газовый бойлер достаточно прост по принципу своего действия и имеет следующее общую компоновку:

Газовый накопительный водонагреватель

• В металлическом корпусе (чаще всего – из нержавеющей стали), имеющем надежную термоизоляцию, расположен бак для воды.
• Через патрубок (1) в нижнюю часть емкости подается холодная вода. В верхней части бака вварен патрубок для забора подогретой воды с последующей ее раздачей на точки потребления.
• Газовая горелка находится под донной частью емкости (4), ее закрывает от воды полукруглая панель, играющая роль теплообменника.
• Вторым теплообменником является труба для отвода продуктов сгорания – она проходит через емкость с водой. Отвод газов производится через обычный дымоход или систему коаксиального типа (в зависимости от модели бойлера – с открытой или закрытой камерой сгорания).
• Магниевый анод (5) служит для сбора накипи – его необходимо регулярно менять, по мере зарастания.
• Бойлер обязательно снабжен системой автоматического контроля – термостатом (3), для отслеживания уровня температуры, клапаном для перекрытия подачи газа при достижении установленного уровня нагрева воды, устройством пьезорозжига – для автоматического запуска газовых горелок при остывании жидкости по мере ее расхода.

Бойлер, работающий на газе, имеет высокую производительность, он значительно экономичнее электрического. Однако есть у него и существенные недостатки – он требует обязательного дымохода, и его установка сопряжена с процессом согласования проекта с контролирующими органами технадзора. Кроме того, такие бойлеры прямого нагрева – намного дороже электрических.

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:

Бойлер со спиралевидным теплообменником

Этот бойлер устроен следующим образом:

Бойлер косвенного нагрева с теплообменником — змеевиком (фото в разрезе)

• Внутри термоизолированного корпуса помещён объемный бак для санитарной волы. В его полости установлен теплообменник (2), имеющая форму змеевика.
• Через патрубки 3 и 4 производится циркуляция теплоносителя – горячей технической воды, получаемой от одноконтурного котла. Тепло передается санитарной воде, поступление которой осуществляется в нижнюю часть емкости через входной патрубок (1).
• Отвод нагретой санитарной воды осуществляется из вехней части бака через патрубок (5).

Змеевик в некоторых моделях расположен ближе к нижней части емкости, куда опускается холодная вода, а в других — равномерно распределен по всему баку, что позволяет быстрее нагреть весь объем жидкости.

Производятся бойлеры, в конструкцию которых входят две трубки теплообменника. Через один контур проходит теплоноситель, нагретый котлом, а по второму — от других возможных источников тепла, например, от солнечных водонагревателей.

Схема «бак в баке»

Другой вариант бойлера косвенного нагрева не имеет внутри змеевиков с теплоносителем, а устроен несколько иначе. Он состоит из двух емкостей, которые установлены одна в другую. Естественно, бак, который расположен внутри, имеет меньший объем – он явлеятся аккумулятором нагретой санитарной воды.

Косвенный нагрев по принципу «бак в баке»

На схеме хорошо видно внутреннее строение данной модели.

• Через трубу 1, осуществляется подача во внутренний бак холодной санитарной воды.
• Патрубки 2 и 4 подключены к системе отопления – по ним циркулирует котловая горячая вода.
• Внутренний бак (3) изготавливается из нержавейки.
• Через патрубок 5 идет забор согретой воды для бытового потребления.

Положительные качества бойлеров косвенного нагрева:

• Хорошая производительность прибора, если теплообменник имеет достаточную площадь, и бойлер подключён к котлу высокой мощности.
• Экономия электроэнергии и отсутствие нагрузки на электросеть.
• Теплоноситель не контактирует с санитарной водой. Через теплообменник проходит специально подготовленная вода, которая содержит минимум солей.
• Возможность переключить бойлер на разные источники энергии, например, в зимнее время он может работать от отопительного котла, а в летнее — от солнечной батареи.

Однако, есть и недостатки:

• При нагреве воды в бойлере, снижается температура в системе отопления.
• Это — достаточно дорогостоящее оборудование, по сравнению с бойлером прямого нагрева.
• Весь комплекс занимает достаточно много места, т.е. для него лучше отвести отдельное помещение, что не всегда возможно.

С устройством бойлера для нагрева воды косвенного действия можно подробнее ознакомиться, посмотрев приложенный к статье видеоматериал:

Видео — обзор возможностей бойлера косвенного нагрева

Бойлеры комбинированного действия

Удачным вариантом являются бойлеры, которые сочетают в себе оба принципа. Они подключаются к контуру отопления, но их конструкция подразумевает и наличие собственного нагревательного элемента. Для примера – схема устройства нагревательного бойлера SMART компании ACV:

Примерная схема бойлера комбинированного нагрева

• В ударопрочном полипропиленовом кожухе (10) установлен стальной наружный бак (8) из листовой тали с надежной пенополиуретановой термоизоляцией (3). Он служит для циркуляции воды из системы отопления, подводимой от котла через патрубки (11).
• Внутри него размещен бак для санитарной воды из нержавеющей стали (9). В него предусмотрен вход воды из ГВС (14) и отвод ее к точкам потребления через трубку (2).
• В верхней части расположена крышка (7) с ручным воздухоотводом (1) – для первоначального заполнения системы.
• Внутри внешнего бака размещен ТЭН мощностью от 2 до 6 кВт (5) – он будет включаться по команде автоматического контроллера, если термостат (4) фиксирует недостаточность нагрева через систему внешнего теплообмена. В летний период, когда система отопления выключена, ТЭН будет являться основным источником тепловой энергии.
• Панель управления оснащена необходимыми устройствами регулировки – температуры нагрева санитарной воды, таймером включения ТЭНа (например, для его использования по льготному ночному тарифу).

Подобная конструкция бойлера является наиболее универсальной, и сочетает положительные качества всех упомянутых выше систем. Пожалуй, единственный недостаток такого водонагревателя – достаточно высокая цена.

Выбирая водонагреватель, просчитайте все за и против каждого варианта, посмотрев на характеристики каждого из них. Важно также обратить внимание на размер выбираемого прибора и продумать место, которое он должен занять.

Устройство водонагревателя, из чего сделан бойлер?

Устройство водонагревателя

31.10.2017

Пожалуй, каждый из нас несколько раз в жизни сталкивался с непредвиденным отключением горячей воды. Наверняка любой из нас однажды теплым летнем или прохладным весенним днем был застагнут врасплох коммунальными службами, пройдя мимо объявления об отключении. Чтобы обезопасить себя от таких конфузов, да и просто иметь возможность принимать душ абсолютно всегда люди придумали водонагреватель. Иногда кажется, что устройство водонагревателя довольно непростое, все-таки прибор не самый дешевый и чрезвычайно полезный, но, если углубиться, можно понять, что внутри нет ничего сложно. Каждый электрический накопительный бойлер состоит из следующих частей:

• Бак для воды.
• Элемент нагрева.
• Магниевый анод.
• Трубки для подводки воды.
• Термостат.
• Регулятор и индикатор температуры воды.

Вот и все основные компоненты водонагревателя. Их не так уж и много, поэтому разбор каждого из низа не составит большого труда.

Бак для воды в бойлере — основа любого водонагревателя.

Как правило резервуары сделаны из металла, но иногда встречается и пластик. Сперва разберем металлические, они бывают из нержавейки и обычного металла. Как правило, многие отдают предпочтение бакам из нержавеющей стали, считая, что они более надежные. Но это не совсем так, главная проблема подобных моделей – невозможность покрыть бак защитным составом эмали. Не секрет, что нержавейка отлично взаимодействует с водой, но и то что её невозможно покрасить тоже ни для кого не будет новостью. Стальные баки обработаны изнутри особым составом стекловидной эмали (название может отличаться у разных производителей), которая защищает их от деформации, перепадов температур и предотвращает появление ржавчины. Резервуары из нержавеющей стали же подвержены деформации, т.к. из-за постоянного нагрева и остывания они могут расширяться.

Также встречаются баки из АБС пластика, они ничем не хуже своих металлических аналогов, напротив имеют даже ряд преимуществ. Например, они не подвержены ржавчине, а также они лучше сохраняют тепло и тем самым способствуют более быстрому нагреву жидкости.

Элемент нагрева водонагревателя – важнейшая часть этого устройства.

От этого узла зависит скорость и максимальная температура нагрева воды. А также долговечность аппарата. Тэны бывают трех типов:

1. Изолированные,
2. прямого контакта,
3. керамические.

Изолированный и прямого контакта сделаны из меди и имеют одинаковую форму и свойства, единственное их отличие – наличие кобуры, которая защищает от воды изолированный элемент нагрева. Поэтому они считаются более надежными.

Керамические же сделаны из камня и не подвержены появлению накипи и могут служить десятками лет!

Поэтому в плане надежности их стоит распределить в таком порядке: Керамический, изолированный, прямого контакта.

Магниевый анод – устройство для предотвращения ржавчины и устранения нежелательных примесей в баке.

Даже имея самые надежный бак и элемент нагрева вода может х испортить. Ведь состав водопроводной жидкости в России далеко не самый щадящий. Особенно это касается дач и загородных домов. В подобных местах вода не проходит очистку, и в бойлер может попасть песок и прочие нежелательные вещества.  Для защиты от этого бойлер имеет специальный узел, называется он магниевый анод. Принцип его работы довольно просто: большой магниевый стержень стягивает на себя все негативные примеси, которые просочились через фильтр и прочие системы очистки.

На водонагревателях Nofer анод установлен повышенного размера, что продлевает срок их работы и помогает дольше оставлять устройства без признаков коррозии и ржавчины.

Трубки для воды – одна из главных составляющих водонагревателя.

Об этом мало говорят, но от трубок действительно зависит очень много. Дело в том, что правильное расположение этих компонентов позволяет быстрее нагревать воду, избегая смешивания горячей и холодной воды внутри. Как это происходит? Секрет заключается в том, что при вертикальной установке бойлера горячая вода будет собираться в верхнем левом углу. Соответственно для более скорой подачи теплой жидкости рекомендуется устанавливать трубку длинную, а для подачи холодной воды короткую, с диффузором.

Термостат водонагревателя – часть, регулирующая температуру и страхующая от перегрева.

Узел, который контролирует температуру в баке называется термостат. Он не дает воде превысить значение в 75-80 С. Испанские разработчики перестраховались и установили на свои водонагреватели по два термостата, что гарантирует высокую безопасность. Такой подход нужен на случай, если термостат выйдет из строя. Только представьте какие последствия — это может повлечь? Вода будет становиться все горячее и горячее и в конце концов аппарат может попросту взорваться. Поэтому второй термостат нужен для страховки первого.

Регулятор и индикатор температур водонагревателя электрического.

Последними в нашем списке будут сразу две части, которые служат одной и той же цели. Они созданы для выставления и регулировки температуры. В современных водонагревателях эти компоненты бывают двух видов: цифровое табло и круглый барашек с лампочкой. Конечно использование цифрового табла с LED экраном намного современнее и удобнее, но поскольку прибегать к этим регулировкам вы будете не так часто, использование водонагревателя с ручной регулировкой навряд ли причинит много дискомфорта. Ведь все таки основная функция устройства – нагревать воду, а главная характеристика при выборе для многих – надежность.

Таким образом мы разобрали все важнейшие компоненты бойлеров электрических. 

Устройство водонагревателя

Пожалуй, каждый из нас несколько раз в жизни сталкивался с непредвиденным отключением горячей воды. Наверняка любой из нас однажды теплым летнем или прохладным весенним днем был застагнут врасплох коммунальными службами, пройдя мимо объявления об отключении. Чтобы обезопасить себя от таких конфузов, да и просто иметь возможность принимать душ абсолютно всегда люди придумали водонагреватель. Иногда кажется, что устройство водонагревателя довольно непростое, все-таки прибор не самый дешевый и чрезвычайно полезный, но, если углубиться, можно понять, что внутри нет ничего сложно. Каждый электрический накопительный бойлер состоит из следующих частей:

·         Бак для воды.

·         Элемент нагрева.

·         Магниевый анод.

·         Трубки для подводки воды.

·         Термостат.

·         Регулятор и индикатор температуры воды.

Вот и все основные компоненты водонагревателя. Их не так уж и много, поэтому разбор каждого из низа не составит большого труда.

Бак для воды в бойлере

Как правило резервуары сделаны из металла, но иногда встречается и пластик. Сперва разберем металлические, они бывают из нержавейки и обычного металла. Как правило, многие отдают предпочтение бакам из нержавеющей стали, считая, что они более надежные. Но это не совсем так, главная проблема подобных моделей – невозможность покрыть бак защитным составом эмали. Не секрет, что нержавейка отлично взаимодействует с водой, но и то что её невозможно покрасить тоже ни для кого не будет новостью. Стальные баки обработаны изнутри особым составом стекловидной эмали (название может отличаться у разных производителей), которая защищает их от деформации, перепадов температур и предотвращает появление ржавчины. Резервуары из нержавеющей стали же подвержены деформации, т.к. из-за постоянного нагрева и остывания они могут расширяться.

Также встречаются баки из АБС пластика, они ничем не хуже своих металлических аналогов, напротив имеют даже ряд преимуществ. Например, они не подвержены ржавчине, а также они лучше сохраняют тепло и тем самым способствуют более быстрому нагреву жидкости.

Элемент нагрева водонагревателя – важнейшая часть этого устройства.

От этого узла зависит скорость и максимальная температура нагрева воды. А также долговечность аппарата. Тэны бывают трех типов:

1.       Изолированные,

2.       прямого контакта,

3.       керамические.

Изолированный и прямого контакта сделаны из меди и имеют одинаковую форму и свойства, единственное их отличие – наличие кобуры, которая защищает от воды изолированный элемент нагрева. Поэтому они считаются более надежными.

Керамические же сделаны из камня и не подвержены появлению накипи и могут служить десятками лет!

Поэтому в плане надежности их стоит распределить в таком порядке: Керамический, изолированный, прямого контакта.

Магниевый анод – устройство для предотвращения ржавчины и устранения нежелательных примесей в баке.

Даже имея самые надежный бак и элемент нагрева вода может х испортить. Ведь состав водопроводной жидкости в России далеко не самый щадящий. Особенно это касается дач и загородных домов. В подобных местах вода не проходит очистку, и в бойлер может попасть песок и прочие нежелательные вещества.  Для защиты от этого бойлер имеет специальный узел, называется он магниевый анод. Принцип его работы довольно просто: большой магниевый стержень стягивает на себя все негативные примеси, которые просочились через фильтр и прочие системы очистки.

На водонагревателях Noferанод установлен повышенного размера, что продлевает срок их работы и помогает дольше оставлять устройства без признаков коррозии и ржавчины.

Трубок для воды – одна из главных составляющих водонагревателя.

Об этом мало говорят, но от трубок действительно зависит очень много. Дело в том, что правильное расположение этих компонентов позволяет быстрее нагревать воду, избегая смешивания горячей и холодной воды внутри. Как это происходит? Секрет заключается в том, что при вертикальной установке бойлера горячая вода будет собираться в верхнем левом углу. Соответственно для более скорой подачи теплой жидкости рекомендуется устанавливать трубку длинную, а для подачи холодной воды короткую, с диффузором.

Термостат водонагревателя – часть, регулирующая температуру и страхующая от перегрева.

Узел, который контролирует температуру в баке называется термостат. Он не дает воде превысить значение в 75-80 С. Испанские разработчики перестраховались и установили на свои водонагреватели по два термостата, что гарантирует высокую безопасность. Такой подход нужен на случай, если термостат выйдет из строя. Только представьте какие последствия — это может повлечь? Вода будет становиться все горячее и горячее и в конце концов аппарат может попросту взорваться. Поэтому второй термостат нужен для страховки первого.

Регулятор и индикатор температур водонагревателя электрического.

Последними в нашем списке будут сразу две части, которые служат одной и той же цели. Они созданы для выставления и регулировки температуры. В современных водонагревателях эти компоненты бывают двух видов: цифровое табло и круглый барашек с лампочкой. Конечно использование цифрового табла с LEDэкраном намного современнее и удобнее, но поскольку прибегать к этим регулировкам вы будете не так часто, использование водонагревателя с ручной регулировкой навряд ли причинит много дискомфорта. Ведь все таки основная функция устройства – нагревать воду, а главная характеристика при выборе для многих – надежность.

Таким образом мы разобрали все важнейшие компоненты бойлеров электрических. 

IRJET — Запрошенная вами страница не была найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин, научных дисциплин для Тома 8, выпуск 5 (май-2021)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, Май 2021 Публикация в процессе …

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своего Система менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация в процессе …

Просмотр Документы

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.

Электрические нагреватели котлов для выработки электроэнергии

В электроэнергетике существует несколько различных обогревателей. Электрические обогреватели играют важную роль, предлагая надежность и производительность.

В паровых электростанциях решающую роль играют нагреватели электрических котлов.

Как электрические нагреватели котлов используются в производстве паровой энергии

В энергетических установках, использующих пар, пар приводит в движение турбину.Чем выше давление, тем эффективнее пар может двигать турбину. Для этого используется электрокотел-нагреватель в закрытом сосуде.

Напорный бак начинается с воды, которую нагреватель котла преобразует в пар. Использование закрытого сосуда делает производство пара более эффективным, а также увеличивает давление. Процесс состоит из трех этапов.

Этап 1: Добавление явного тепла

Явное тепло — это энергия, необходимая для изменения температуры, не вызывая фазового перехода.На этапе добавления явного тепла нагреватель котла доводит воду до точки кипения.

На этой стадии подготавливается холодная вода или вода комнатной температуры для производства пара. Это этап предварительного нагрева. Это часто связано с использованием насоса питательной воды для подачи воды в нагреватель котла.

Насос может использовать воду из пара, прошедшего через турбину, чтобы добавить ощутимое тепло перед подачей в нагреватель котла.

Этап 2: Добавление скрытого тепла

Скрытое тепловыделение — это передача тепла, которое изменяет состояние субъекта, но не температуру тела.В этом случае стадия добавления скрытой теплоты превращает кипящую воду в пар.

Эта стадия происходит в большом сосуде или барабане, в котором хранится смесь воды и пара.

Этап 3: Перегрев

На этой третьей стадии пар выходит из барабана для перегрева. Змеевики электрического нагревателя используются для перегрева пара для максимального увеличения доступного давления. Повышенные температура и давление пара обеспечивают большую производительность / эффективность.

Когда это тепло достигается, пар движется к турбинам.

Часть пара возвращается на стадию 2, чтобы начать повторный нагрев и снова поступает в систему. Это снижает количество отходов и помогает свести к минимуму требуемый выход энергии.

Преимущества электрического бойлера

Отопительные котлы выпускаются с разными источниками питания. Самый эффективный вариант — электрическая. Вот почему во всем мире растет спрос на электрические промышленные обогреватели.

К преимуществам электрических бойлеров можно отнести:

Высокотемпературный

Для выработки электроэнергии нагреватели паровых котлов должны обеспечивать высокие температуры.Особенно во время фазы перегрева. Преимущество электричества в том, что оно позволяет достигать более высоких температур практически без потерь энергии.

Это приводит к снижению затрат на питание, несмотря на более высокую производительность.

Более быстрый нагрев

Электрокотловые обогреватели способны быстро достигать заданной температуры. Это повышает эффективность вашего процесса и увеличивает прибыльность.

Контроль и контроль температуры

Еще одно преимущество электрического обогрева заключается в том, что он способен обеспечивать точную температуру.Котлы и нагреватели резервуаров Wattco имеют в наличии термопары и инструменты для контроля температуры для еще более точного контроля.

Котельные нагреватели, сертифицированные ASME

Температурные возможности важны при выборе нагревателей котла. Однако есть и другие важные соображения. В электроэнергетике безопасность является серьезной проблемой. Использование неправильно сконструированного или сконструированного нагревателя или емкости может привести к взрыву или механическому повреждению.

Чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу, лучше всего искать производителей, которые могут предоставить нагреватели для бойлеров, сертифицированные ASME.

ASME — Американское общество инженеров-механиков. Они разработали универсальные рекомендации по безопасной конструкции и выбору материалов для котлов и сосудов под давлением. Их нормы и стандарты помогают защитить вас, ваш персонал и ваше оборудование.

Получите расценки на электрический бойлерный нагреватель

Wattco производит нагреватели электрических котлов на заказ в соответствии с вашими потребностями и сферой применения. Наша команда инженеров может помочь определить самые безопасные, наиболее эффективные и наиболее выгодные варианты для ваших нужд в отоплении.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение для электрического бойлера или дополнительную информацию.

Преимущества электрического котла перед газовым и дизельным

Что
тип котла подходит для вашего объекта? Бензин, Дизель или Электрический — это нормальный вариант. Следует учитывать множество важных факторов. Некоторые из
к которым относятся простота использования, выбросы и эффективность. Все три влияют на производительность котла, первоначальную стоимость и эффект от длительной эксплуатации котла.
расходы.

Для дизельного топлива и газовых горелок на котлах требуется линия подачи топлива и бак, если используется дизельное топливо, пропан или мазут.Дизельные и газовые котлы требуют
проход через дымоход и крышу для удаления вредного CO и других продуктов выбросов. Газовые горелки дороже топливных, но все требуют
периодическое обслуживание и настройка. В некоторых регионах по закону вы должны платить государственному инспектору или независимому испытательному агенту для проверки выбросов при сгорании.
на регулярной основе.

Электрические котлы не требуют резервуаров, топливных магистралей, дымоходов, отверстий в крыше или дорогостоящих осмотров сгорания. На фото модель Reimers Electra Steam
представляет собой автономный электрический котел.Просто подключите электроэнергию, подключите розетку и обратку, и он готов к использованию.

Стандарты выбросов для котлов становятся все более строгими из-за ужесточения правил EPA, государственных и местных кодексов. Несоблюдение правил порождает
штрафует и останавливает работу котла. Неухоженные дизельные и газовые котлы могут выделять некрасивую сажу и дым.

Электрокотлы не «горят». По этой причине на них не распространяются нормы выбросов, и они не выделяют сажу или дым.Электрокотлы типа
Бренд Reimers изготавливается на заводе и тестируется на соответствие стандартам Underwriters Laboratory и ASME.

Производительность котла и ваше удовлетворение зависят от выбора котла и эффективности работы системы управления. Полная конструкция электрокотла, например
как показано выше, Reimers вкладывает в воду больше энергии, чем газовый или дизельный котел. Причина проста в том, что в дымоходе теряется тепло.
газовые и дизельные горелки. Электрические котлы имеют высокоэффективные элементы, которые непосредственно нагревают воду физическим контактом.Департамент США
Энергетические котлы исследовали и сообщили о – Полностью электрическая печь или котел не имеют потерь в дымоходе. Рейтинг AFUE для полностью электрической печи или котла составляет от 95% (наружные блоки) до 100% (внутренние блоки) ». https://energy.gov/energysaver/furnaces-and-boilers

Заводская инженерия | Когда использовать электрические паровые котлы

Производители ископаемого топлива снова увеличивают количество тепла для промышленных и коммерческих операторов крупных паровых котлов, работающих на ископаемом топливе.Поскольку операторы котлов мало что могут сделать для контроля затрат на электроэнергию, очевидный ответ — найти способы контролировать потребление — без сокращения операций или снижения производительности процессов с паровым обогревом.

К счастью, когда погода становится теплой, снижение спроса на отопление позволяет отключить большие центральные котлы. Но при этом операторы буквально «выпускают пар», когда тот же котел обеспечивает пар для технологических процессов. Как правило, даже при максимальном диапазоне регулирования котел производит больше пара, чем требуется технологическим процессам, и этот избыток выбрасывается в атмосферу.Потраченная впустую энергия представляет собой значительную стоимость топлива на стороне ввода.

Комплектный паровой электрокотел может быть более экономичным решением (рис. 1). Он может поддерживать работу, потребляющую пар, на полной скорости, в то время как большой котел, работающий на ископаемом топливе, прерывается летом или нуждается в обслуживании или ремонте.

Рис. 1. Комплектным паровым электрокотлам требуется только электричество и питательная вода.

А как насчет затрат на электроэнергию?

Хотя электроэнергетические компании являются одними из крупнейших операторов паровых котлов, работающих на ископаемом топливе, они меньше страдают от роста цен на нефть и газ из-за использования угля.Те, кто использует нефть и газ, имеют большее влияние на поставщиков из-за их размера и объема использования. Большинство операторов промышленных и коммерческих котлов, вероятно, платят больше за электроэнергию по сравнению с нефтью и газом за эквивалентные количества британских тепловых единиц. Сравнение общих затрат указывает на преимущества использования электрического парового котла для выработки технологического пара при снижении общей потребности предприятия в паре. (См. Таблицу 1.)

Таблица 1. Эксплуатационные расходы котла1.

Примечания :

1.См. Пример ниже для предположений и расчетов, использованных для этих цифр.

2. Котлы, работающие на ископаемом топливе, понижены до минимального рабочего коэффициента 0,2 или 30 л.с.

Пример: окупаемость электрического котла

Время, необходимое для окупаемости инвестиций в новый электрический котел, зависит от топлива, на котором работает существующий центральный котел, стоимости топлива, минимального рабочего уровня и того, как используются котлы. Расчеты для цифр в Таблице 1 предполагают, что для технологического нагрева требуется всего 10 лошадиных сил котла (л.с.), а номинальная мощность центрального котла составляет 150 л.с.Это выходная мощность котла при номинальной мощности, и одна л.с. эквивалентна 34,5 фунтам пара в час или 33 446 БТЕ / час (в среднем) при 212 ° F и выше.

Полная мощность в 150 л.с. равна 5 017 000 БТЕ / час. При предполагаемом КПД 80% потребляемая мощность на полной мощности составляет 6 271 000 БТЕ / час. При снижении производительности до 20% установка будет выдавать 30 л.с. или 1 003 000 БТЕ / час при несколько более низком КПД, который предполагается равным 75%. При таком коэффициенте диапазона изменения и эффективности расход составит 1 338 000 БТЕ / час.Для газового котла потребляемая энергия составляет 1 000 000 британских тепловых единиц на 1 куб. М газа. Котел в Таблице 1 будет использовать 1,338 кубических футов в час для выработки 30 л.с., минимального рабочего уровня. Поскольку требуется всего 10 л.с., 20 л.с. пара попадают в дымовую трубу как потраченная впустую энергия.

Для Таблицы 1 предполагается, что стоимость поставленного газа составляет 7,00 долларов США за куб. Фут. Стоимость эксплуатации центрального котла на 30 л.с. составляет 1,338 куб. М3 / час x 7,00 долл. США / тыс. Куб. Футов = 9,37 долл. США / час. Потери в трубопроводе не учитываются, поскольку котел имеет достаточную избыточную мощность, чтобы преодолеть эти потери при минимальном диапазоне изменения.

Для котлов, работающих на жидком топливе, ситуация аналогичная — цены на топливо варьируются в зависимости от региона и поставщика и могут возрасти в будущем. В таблице 1 указана цена 1,40 доллара за галлон. и энергосодержание 138 000 БТЕ / галлон. Если разделить это на ввод 1,338,000 БТЕ / час (то же, что и газовый котел), котел потребляет 9,7 галлона / час. При цене 1,40 доллара за галлон эксплуатационные расходы составляют 13,58 доллара за час. Потери в трубопроводе не учитываются.

Электрокотел работает на полную мощность, что для простоты предполагает обеспечение технологических требований и 3% потерь на коротком участке трубопровода между котлом и технологическим процессом.Предполагается, что стоимость электроэнергии составляет 0,05 доллара США / кВтч. Так как одна л.с. соответствует примерно 9,81 кВт, а преобразование электроэнергии в котле составляет около 98%, выходная мощность 10 л.с. требует 100 кВт на входе. Стоимость эксплуатации составляет 5 долларов США в час.

Энергия на единицу топлива основана на диаграммах, опубликованных Институтом газовых технологий, Чикаго, Иллинойс.

Как показано в Таблице 1, экономия затрат на топливо от использования электрического котла мощностью 10 л.с. по сравнению с продолжением эксплуатации основного котла мощностью 150 л.с. составляет не менее 4 долларов.37 в час в случае газового котла. Это означает, что стандартная стоимость установки этого электрического котла в размере 20 000 долларов может быть окупена менее чем за 4600 часов работы. Это соответствует 27 неделям круглосуточного обслуживания без выходных, или примерно двум летним периодам работы. Для мазутного котла срок окупаемости будет намного короче. Кроме того, с учетом затрат на техническое обслуживание сроки окупаемости обычно короче.

Приложения

Комплектные электрические паровые котлы доступны для производства пара низкого и высокого давления мощностью не менее 165 л.с.Некоторые производители изготавливают электрические котлы большего размера по индивидуальному заказу в соответствии с конкретными требованиями к установке. Электрические котлы подходят для широкого круга процессов, включая те, которые используются при производстве химикатов, красок, бумаги, текстиля, нефтепродуктов, фармацевтических препаратов, пластмасс и резины; а также производство продуктов питания и напитков и многие другие объекты, где требуется нагрев, увлажнение и стерилизация. Конкретные области применения включают подачу пара в резервуары для хранения и сосуды с рубашкой; реакционные и дистилляционные сосуды, реторты и автоклавы; нагревательные валки для мелования бумаги, каландрирования, ламинирования, гофрирования и тиснения; плиты, штампы и формы, используемые при обработке пластмасс и эластомеров (рис.2).

Рис. 2. Типовая котельная установка с замкнутым контуром

Хотя основной котел установки обычно подает пар и горячую воду для комфортного обогрева и увлажнения, могут быть случаи, когда установка электрического котла для локального обогрева при расширении установки может оказаться рентабельной. Точно так же электрические котлы являются идеальным выбором для новых технологических объектов, где большие котлы, работающие на ископаемом топливе, непрактичны или не требуются. При правильном размере электрического котла отсутствуют потери в дымовой трубе сгорания, дымовые трубы или выбросы в дымовую трубу.По сравнению с котлами, работающими на жидком топливе, здесь нет резервуаров для хранения топлива, которые нужно устанавливать, держать заполненными или беспокоиться об утечке. Кроме того, не требуется техническое обслуживание горелок и поверхностей теплообменников.

Комплектные электрические котлы поставляются со всеми элементами управления и заказанными аксессуарами на месте и готовы к работе. С большинством электрических котлов может работать обслуживающий персонал, прошедший минимальную подготовку. Они запускаются быстро и выпускают пар в течение получаса. Это безопасные, компактные, бесшумные агрегаты, которые можно установить рядом с местом потребления пара, что устраняет необходимость в длинных участках трубопровода и тепловых потерях, которые могут достигать 10%.Электрокотлы хорошо изолированы, поэтому они не добавляют значительного тепла в окружающую среду (рис. 3). Они работают от существующего распределительного напряжения, и единственным дополнительным требованием является подача питательной воды.

Рис. 3. Типовая конструкция вертикального электрокотла.

Техническое обслуживание электрокотлов минимально, помимо регулярных проверок уровня воды и ежемесячных проверок электропроводки. Как и все котлы, они требуют мер по борьбе с накипью и периодической продувки для поддержания эффективности.Замена нагревательного элемента при необходимости легко осуществляется через дверцу котла.

Расчет и выбор

Поскольку комплектные электрические паровые котлы предварительно спроектированы и собраны, а требования к установке для большинства агрегатов схожи, определение размеров и выбор из списка стандартных продуктов, как правило, является несложным процессом. В большинстве систем отопления требуется всего четыре шага для определения правильной мощности бойлера в БТЕ.

1. Определите количество БТЕ / час, необходимое для доведения приложения до рабочей температуры за желаемое время, включая трубопроводы.

2. Определите количество БТЕ / ч, необходимое для поддержания рабочей температуры технологического процесса и трубопроводов.

3. Взяв наибольший результат из Шага 1 или Шага 2, преобразуйте БТЕ / час в фунты пара в час, используя стандартные данные по насыщенному пару (Таблица 2). Разделите БТЕ / час, необходимое для скрытой теплоты, в БТЕ / фунт при рабочем рабочем давлении или при манометрическом давлении.

4. Переведите фунты пара в час в потребности котла в кВт. Поскольку таблицы насыщенного пара основаны на питательной воде с температурой 32 ° F, упрощенная таблица киловатт на фунт пара используется для определения поправочного коэффициента для питательной воды при более высокой температуре (таблица 3).Умножьте требуемые фунты пара в час из шага 3 на этот поправочный коэффициент.

Таблица 2. Насыщенный пар — термодинамические свойства

Таблица 3. Зависимость температуры питательной воды котла в киловаттах на фунт пара

Давление пара должно быть наименьшим давлением, которое обеспечит требуемый выход при температуре выше, чем конечный желаемый продукт или температура процесса. Чтобы определить, является ли повышение температуры продукта или процесса достаточным, определите, имеется ли в теплообменнике достаточная площадь поверхности теплопередачи, чтобы удовлетворять формуле:

Q = U x A x D T.

Где:

Q = Теплопередача, БТЕ / час

U = Общий коэффициент теплопередачи для конкретного нагреваемого продукта, тип источника тепла [насыщенный пар; вода] и способ переноса [свободная конвекция; принудительная конвекция; зажим]

A = Площадь теплообменной поверхности теплообменника, фут2

D T = Изменение температуры, град F

D T может быть увеличен, если необходимо, если не превышаются максимальное номинальное давление котла и максимально допустимая температура поверхности теплопередающей поверхности, контактирующей с продуктом.

Пример расчета котла

Химическая компания использует кожухотрубный теплообменник для нагрева 10 галлонов воды в минуту от 140 F до 185 F для непрерывного процесса. В теплообменник подается пар под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм от большого центрального котла, работающего на ископаемом топливе. Компания желает закрыть большой котел в летние месяцы. Электрокотел какого размера нужен для замены центрального пароснабжения при остановке? (Конденсат смешивается с питательной водой и возвращается в котел при температуре 50 ° F.)

Тепловая энергия, необходимая для этого примера, может быть рассчитана по следующей формуле:

Q = [(C) ( C _p ) (SG) (V) (D T ) (K) x (SF)] / [H], где:

Q = Требуемое количество тепла, кВт / час

C = коэффициент преобразования для галлонов в минуту в фунт / час, 8,345

(8,345 фунта / галлон x 60 мин / час) = 500 фунт-мин / галлон-час

C _p = Удельная теплоемкость воды, 1 БТЕ / фунт / фут

SG = Удельный вес жидкости, 1 для воды

V = Объемный расход жидкости, 10 галлонов в минуту

D T = Изменение температуры жидкости, град F

(185 ° F — 140 ° F) = 45 ° F

K = кВт котла на фунт пара

(при 50 фунтах на квадратный дюйм для питательной воды 50 F, из таблицы 3) = 0.3401 кВт / фунт.

H = Скрытая теплота пара при рабочем давлении 50 фунтов на кв. Дюйм (из таблицы 2) = 912 БТЕ / фунт

SF = коэффициент безопасности 20% = 1,2 (при неизвестных тепловых потерях, потере конденсата из-за оплавления и т. Д.)

Этот расчет можно разбить на следующие этапы:

1. Перевести галлоны в минуту потока в фунты в час:

10 галлонов / мин x 500 фунт-мин / галлон-час = 5000 фунтов / час

2. Основываясь на фунтах в час, рассчитайте необходимое количество британских тепловых единиц, используя удельную теплоемкость воды и повышение температуры (D T):

5000 фунтов / час x 1 британских тепловых единиц / фунт / фут x 45 F = 225000 британских тепловых единиц / час

3.Используя скрытое теплосодержание при 50 фунтах на квадратный дюйм из таблицы 2, рассчитайте фунты пара в час, необходимые для доставки требуемых британских тепловых единиц:

225000 БТЕ / час / 912,2 БТЕ / фунт = 246,66 фунта / час

4. Преобразуйте фунты пара в час в кВт котла, используя коэффициент 0,3401 из таблицы 3:

246,66 фунта / час x 0,3401 кВт / фунт = 83,89 кВт

Чтобы компенсировать неизвестные потери тепла и возможные потери нагретого конденсата из-за мгновенного испарения, при выборе размеров котла обычно применяется 20% -ный коэффициент безопасности.Расчетный размер котла:

1,20 x 83,88 кВт = 100,67 кВт

На основании этого расчета выберите электрический паровой котел. В зависимости от производителя, такой котел может быть оснащен множеством дополнительных опций производительности, включая автоматическую продувку, продувочные сепараторы, где пар и горячая вода не могут быть сброшены непосредственно в канализацию, электронные регуляторы уровня воды и электронные регуляторы для установок с регулируемым давлением. .

— Отредактировал Джозеф Л.Фощ, старший редактор,

630-3320-7135, [email protected]

Подробнее

Автор готов ответить на вопросы по электрическим паровым котлам. С ним можно связаться по телефону 412-967-3886.

Справочник Fulton по электрическим паровым и водогрейным котлам

Fulton производит полную линейку высококачественных и надежных паровых котлов , водогрейных и электрических котлов мощностью от 12 до 1000 кВт (от 1,2 до 100 л.с.) до 300 фунтов на квадратный дюйм для отопления и технологических приложений.

Вертикальные, полностью укомплектованные паровые котлы Fulton спроектированы и изготовлены в соответствии со спецификациями ASME, а также любыми применимыми стандартами и правилами. Электрооборудование мирового класса Fulton может похвастаться исключительной эффективностью благодаря тому, что нагревательные элементы полностью погружены в воду. Эффективность этих котлов также можно объяснить полной изоляцией напорного резервуара.

В электрических котлах Fulton потери на излучение минимальны. Благодаря тщательному расчету соотношения тепла и пара рабочие давления достигаются быстро и с максимальным КПД.

В отличие от других обычных котлов, в электрических котлах Fulton нет отработанного топлива, покидающего дымовую трубу в результате сжигания ископаемого топлива, что означает, что NOx (оксиды азота) не передаются в атмосферу. Некоторые из основных особенностей электрических паровых и водогрейных котлов Fulton:

• Компактная конструкция и небольшая занимаемая площадь
• Отсутствие выбросов NOx
• Эффективная, чистая, безопасная и тихая работа
• Практически 100% эффективность
• Отличный выбор для ископаемых топлива недоступны или при более благоприятных тарифах на электроэнергию
• Встроенный / сертифицированный по ASME, CSD-1, UL Packaged Boiler
• Твердотельные реле безопасного состояния со всей проводкой, соответствующей спецификациям NEC
• Проводной блок панели управления удобно расположен в перед котлом.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о новейших электрических паровых и водогрейных котлах Fultons.

Fulton FB-L & FB-W использует нагревательные элементы из нержавеющей стали

Fulton использует элементы с низкой плотностью мощности, созданные из нержавеющей стали, которые не отжигаются так же легко, как медные элементы. В результате нагревательный элемент из нержавеющей стали увеличивает общий срок службы котла.

Малые котлы мощностью от 12 до 36 кВт имеют элементы, установленные горизонтально по направлению к нижней части котла; в то время как элементы мощностью от 50 до 1000 кВт монтируются вертикально.Кроме того, Fulton предлагает дополнительные элементы Incoloy, которые спроектированы так, чтобы оставаться стабильными в течение продолжительных периодов воздействия высоких температур. Элементы Incoloy также обладают повышенной устойчивостью к коррозии из-за напряжений.

Надежное производство

Котлы Fulton FB-L и FB-W спроектированы с умным дизайном, чтобы увеличить срок службы котла и максимизировать целостность сосуда под давлением. Все котлы Fulton обычно имеют конструктивные параметры, которые включают толщину материала более чем на 30%, превышающую минимальные требования ASME.Агрегаты из нержавеющей стали предлагаются для систем с чистым паром или для воды обратного / обратного осмоса.

Простота обслуживания и осмотра

Элементы всех электрических паровых и водогрейных котлов Fultons спроектированы таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ. Каждый котел включает в себя функции, которые позволяют быстро снимать для осмотра или обслуживания, просто открутив элементы от фланцев на боковой или верхней части котла.

При сжатии и расширении элементов накипь легко отслаивается и падает на дно котла.Эти котлы включают в себя стратегически размещенные лючки размером 3 x 4 дюйма, облегчающие простой осмотр и периодическую чистку.

Все системы из нержавеющей стали для применения с чистым паром

Полные системы Fulton из нержавеющей стали обладают повышенной устойчивостью к коррозии и идеально подходят для применений, требующих чистого пара.

Система, изображенная справа, содержит электрический паровой котел из нержавеющей стали мощностью 50 кВт, в состав которого входят:

• Трубопроводы из нержавеющей стали
• Бак обратной / питательной воды из нержавеющей стали
• Системный насос из нержавеющей стали
• Бак продувки

Эта система используется для создания достаточно чистого пара для производства кардиостимуляторов.

Вспомогательное оборудование Fulton

Паровой котел — это лишь часть хорошо спроектированной системы. Правильный сбор конденсата и подача питательной воды необходимы для производства пара. Эксперты ATI из Нью-Йорка будут работать с Fulton над созданием нестандартных или стандартных судов для выполнения требуемых задач с кодом ASME или без кода — в зависимости от индивидуальных потребностей вашей системы или региона.

Fulton предлагает дополнительное оборудование, которое можно использовать для контроля давления, качества, емкости и температуры пара.Качество воды, используемой в паровом котле, напрямую связано со сроком службы системы.

Оборудование для очистки воды обеспечивает высочайшее качество питательной воды, поэтому отложения и коррозия в котле могут быть сведены к минимуму. Эксперты ATI в Нью-Йорке будут работать с вами, чтобы подобрать необходимое оборудование.

Электрические паровые котлы Fulton FB-E

Fulton FB-E — надежный и компактный электрический паровой котел мощностью от 12 до 180 кВт.Несколько ключевых особенностей парового электрического котла Fulton FB-E:

• Чистый и безопасный
• Компактный дизайн
• Отсутствие выбросов
• Практически 100% КПД

Электрический паровой котел Fulton FB-E способен производить высококачественный насыщенный пар с практически 100% -ным КПД. Этот экологически чистый котел, работающий без горения, обеспечивает безопасную работу и нулевые выбросы. Он имеет расчетное давление 100 фунтов на квадратный дюйм и сертификацию ASME-M.

Fulton Engineered Electric Steam and Hot Water Systems

Выбирая Fulton Engineered котел , вы получите доступ к более чем тридцатилетнему опыту в проектировании и строительстве блочных систем. Вместе с опытными экспертами ATI из Нью-Йорка команда инженеров, менеджеров проектов и технических специалистов Fulton будет работать с вами, чтобы помочь вам выбрать лучшее решение для вашего приложения. Самое главное, ваша блочная котельная система будет спроектирована и построена в одном месте.

Все системы, разработанные Fulton, включают в себя самые современные средства управления и имеют одноточечные соединения, готовые для подключения воды и электроэнергии на месте. Это сэкономит вам много денег, времени и нервов. Благодаря системе, разработанной Fulton, она разработана специально для вас, вашего предприятия и области применения. Вам понравится:

• Работа под ключ
• Высококвалифицированный персонал в Fulton и ATI в Нью-Йорке
• Подход к совместным консультациям
• Упрощение установки
• Ответственность за единый источник
• Салазки перемещены наиболее экономичным способом

Связаться ATI Нью-Йорка для Fulton Electric Boilers

ATI является ведущим представителем Fulton Boilers в течение ряда лет.Мы предлагаем полный модельный ряд новейших электрических паровых и водогрейных котлов Fulton. Самое главное, у нас есть опыт и навыки, чтобы понять ваши потребности и предложить наилучшее решение.

Свяжитесь с ATI в Нью-Йорке сегодня, чтобы получить электрические паровые и водогрейные котлы Fulton мирового класса.

О ESG | Производитель паровых котлов

Корпорация ESG — мировой лидер в области проектирования, разработки и производства электродных парогенераторов

С 1946 года ESG Corporation (ESGC) является мировым лидером в проектировании, разработке и производстве парогенераторов электродного типа.Электродные парогенераторы ESGC Speedylectric, головной офис и главный производственный объект расположены в Бьюкенене, штат Мичиган, известны своей безупречной надежностью, безопасностью и простотой обслуживания.

Кроме того, ESGC предоставляет своим клиентам услуги поддержки и запасные части (в наличии), которые помогут поддерживать работу вашего парового котла ESGC с оптимальной эффективностью в течение многих лет.

Есть вопросы по вашему приложению? Позвоните в ESGC прямо сейчас, чтобы обсудить ваши требования.Звоните по бесплатному телефону 800-714-7741

Преимущества паровых котлов ESGC Speedylectric электродного типа

В обычных топливных котлах и электрических котлах с погружным резистивным нагревательным элементом должны использоваться поверхности теплопередачи при температуре, значительно превышающей заданную температуру пара. Эффективность таких агрегатов зависит от эффективности преобразования топлива в тепло и эффективности теплопередачи. Эти КПД сильно зависят от поверхностей теплопередачи.Минералы остаются и откладываются на горячих поверхностях теплопередачи (накипи), когда вода превращается в пар. Эти отложения могут значительно снизить эффективность теплопередачи. В электрокотле электродного типа тепло вырабатывается непосредственно в самой воде, ни одна часть котла не имеет температуры выше, чем производимый пар. Более низкая температура снижает склонность к образованию накипи и устраняет проблему теплового удара.

Меньшая занимаемая площадь: большая гибкость

В особенности по сравнению с обычными котлами, работающими на топливе, электрические парогенераторы электродного типа сконструированы с вертикальным резервуаром высокого давления, что приводит к относительно небольшой занимаемой площади и занимает менее ценную площадь пола.Благодаря малой занимаемой площади парогенераторы SPEEDYLECTRIC могут быть расположены близко к нагрузке, что сокращает длинные участки трубопровода с тепловыми потерями. Нет требований к помещению или оборудованию для обработки топлива. Поскольку электрический котел не имеет дымовой трубы, отсутствуют связанные с этим потери тепла и нет проблем с загрязнением воздуха из-за неполного сгорания топлива. Устранены опасности, связанные со сжиганием ископаемого топлива. Дополнительно:

• Электрокотел электродного типа охлаждается и перезапускается быстрее, чем котлы других типов, что сокращает время простоя при техническом обслуживании.

• Простота концепции парогенератора электродного типа сводит к минимуму количество требуемых элементов управления, контакторов и предохранительных устройств.

• Электродные парогенераторы быстро реагируют на резкие изменения нагрузки, поскольку нет задержки в передаче тепла котловой воде для производства дополнительного пара.

• У электрокотлов электродной конструкции исключена опасность поражения электрическим током «холодная вода».

• Не колеблющееся давление пара, стабильная температура и автоматически сбалансированная электрическая мощность — это особенности, встроенные в парогенераторы и электрические котлы SPEEDYLECTRIC.

Инновационно безопасная работа

Обычные топливные котлы и электрические котлы с погружным резистивным нагревательным элементом могут выйти из строя с потенциально катастрофическими последствиями, если уровень воды упадет ниже некоторой минимальной точки. В электрокотле электродного типа SPEEDYLECTRIC нет опасного уровня воды, потому что, если по какой-либо причине подача воды прервется, что приведет к падению уровня воды в сосуде высокого давления ниже нормального уровня, наконечники электродов полностью станут незащищенный.Между электродами не будет проходить ток, не будет выделяться пар и возникать опасные температуры.

КПД 100% — без потерь тепла вверх по стеку

В парогенераторе электродного типа 100% электроэнергии преобразуется в тепло. Нет никаких стеков, и энергия не используется для обработки топлива или воздуха. Тепло теряется только двумя способами: из-за излучения и продувки.

В будущем у электричества есть одно очень важное преимущество перед ископаемым топливом — оно может вырабатываться из ряда экологически безопасных источников энергии, включая гидроэнергетические, приливные, солнечные, геотермальные и ветровые.Много времени, усилий и денег тратится на разработку новых технологий и источников электроэнергии, чтобы помочь уменьшить наш углеродный след на планете Земля.

А как насчет водного накипи?

В тех областях, где для подпитки используется вода, образующая накипь, образование накипи с помощью электродного парогенератора представляет относительно небольшую проблему по сравнению с электрическими котлами, работающими на топливе и резистивными элементами, где чрезвычайно высокие температуры поверхности нагрева нагреваются на твердых частицах, выбрасываемых, когда вода превращается в пар.

В парогенераторах SPEEDYLECTRIC с электродом сопротивление воды прохождению электричества создает тепло и пар. Никакая часть генератора никогда не бывает горячее, чем сама вода или пар. Таким образом, не происходит запекания твердых частиц или остатков. Кроме того, когда концы электродов становятся незащищенными, ток не может проходить, следовательно, не может произойти повреждение из-за недостатка воды.

Хотя накипь, если она образуется на концах электродов, увеличивает требования к техническому обслуживанию, она не снижает КПД котла или не представляет опасности для персонала или оборудования.Из-за качества электроизоляции кальциевых отложений ток между электродами замедляется. В большинстве случаев эту окалину можно быстро и легко удалить с наконечников электродов с помощью металлической щетки.

Резюме

Со Speedylectric вы получаете все эти преимущества:
· ОТСУТСТВИЕ ВЫХЛОПНЫХ СИСТЕМ · ОТСУТСТВИЕ ПЛАМЕНИ · ОТСУТСТВИЕ САЖИ · ОТСУТСТВИЕ ВОЗДУХОВОДОВ · ОТСУТСТВИЕ ЗАЖИМОВ
· ОТСУТСТВИЕ ОПАСНОСТИ ПОЖАРА ИЛИ КАТУШКИ ДЛЯ МАСШТАБА
· НЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ВЫГОРАНИЯ · МЕНЬШЕ КРИТИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ В ВОДЕ

Есть вопросы по вашему приложению? Позвоните в ESGC прямо сейчас, чтобы обсудить ваши требования.Звоните по бесплатному телефону 800-714-7741

Электродный котел | Производитель промышленного электрического котла

Промышленный электрический котел (модель: Electra)

Электро-промышленный котел или паровой котел электродного типа — это уникальный тип конструкции, в котором вам не нужно беспокоиться о топливе и проблемах с его обращением потому что они не используют топливо для отопления. Вам также не нужно беспокоиться о нормах загрязнения, поскольку топливо не требуется, поэтому не будут образовываться дымовые газы, которые обычно являются основными источниками загрязнения.

Котлы электродного типа — Электра | Электродные котлы

В целом, Electra энергоэффективный , экологически чистый, готовый к запуску котел, который также может быть установлен в закрытом помещении или помещении и требует очень мало места.

Работа нашего промышленного электрического котла модели Electra

Как следует из названия, для котлов Electra или электродного типа требуется электрод, который действует как хороший проводник для передачи электричества из основных источников в воду.Бойлер Electra работает по принципу электрического сопротивления, и здесь вода действует как сопротивление на пути электричества.

По мере того, как электрическая нагрузка на источник питания увеличивается, величина тока, потребляемого от электродов, увеличивается. Таким образом, чем выше ток, тем выше будет скорость рассеивания тепла в воду, тем самым преобразуя воду в пар.

Эта скорость рассеивания тепла будет определять скорость преобразования воды в пар, и поскольку электрические потери минимальны или отсутствуют, все тепло рассеивается непосредственно в воду, что делает их наиболее эффективными котлами .

Электро — электродные паровые котлы (электродные котлы) Конструкция

ELECTRA — Паровые котлы электродного типа ( Промышленный электрический котел ) изготавливаются в виде монтируемого агрегата и шасси, установка включает в себя установку паровая труба, холодная подача, продувка , слив, предохранительный клапан, воздухоотводная труба и подключение к электросети.

Источник тока состоит из электродов специальной конструкции в виде спиралей для увеличения площади электродов.Автоматическое управление высоким давлением пара, а также высоким и низким уровнем воды внутри корпуса котла обеспечивается с помощью полностью смонтированной панели управления, что делает работу очень удобной и простой.

Вода заполняет кожух парового котла , и как только вода вступает в контакт с электродами, ток в системе возрастает из-за короткого замыкания в этой системе. Выделяется определенное количество энергии (пропорциональное величине текущего потока), нагревая окружающую его воду и генерируя пар.

Преимущества паровых котлов Electra — электродного типа

• Компактные размеры
• Безопасный, простой в использовании источник тепла — отсутствие на месте продуктов сгорания .
• Никаких выбросов в атмосферу, следовательно, экологичность.
• Простые и быстрые в установке, они требуют только подключения к воде и электричеству.
• Пар доступен нажатием кнопки.
• Высокоэффективная конструкция с минимальными потерями.
• Разработан в соответствии с IBR 1950, должным образом одобрен инспекцией IBR.

Вместимость нашего электрического котла

Electra — Electrode Type Boiler доступен с паропроизводительностью от 50 кг / час до 1320 кг / час

Electra — промышленный электрический котел Введение видео