Устройство и принцип работы бойлера

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.