Электрический бойлер: за сколько времени нагреется полный бак

Принцип работы водонагревателя косвенного нагрева

Монтаж косвенной системы нагрева не отличается сложностью, как и принцип ее работы. В простейшем варианте подключения работа системы выглядит так, как показано на схеме.

Схема действия системы косвенного нагреваа

Вода, нагретая в системе отопления, проходит через змеевиковый теплообменник (или между двумя резервуарами), где отдает тепло холодной воде, накопленной внутри бака. Охладившийся теплоноситель возвращается в контур отопления. Через некоторое время достигается тепловое равновесие, и температура воды в бойлере становится равной температуре теплоносителя.

Отопительный контур и контур водоснабжения обычно монтируются навстречу друг другу. Точка входа холодной воды располагается в самой нижней части бойлера, а забор горячей воды ведется из верхней части. В бойлерах типа «бак в баке» нагретый теплоноситель поступает в бак сверху, а охлажденный – отводится из нижней части. В водонагревателях со змеевиком штуцер для входа теплоносителя обычно находится в средней части бойлера, но выход – все равно снизу, то есть вход теплового контура расположен выше выхода. Такой принцип подключения обеспечивает максимальный КПД системы и обеспечивает высокую температуру воды, забираемой из системы. В верхней части бойлерного бака всегда находится самая горячая вода, которая и уходит на бытовые нужды. При этом на ее место поднимаются менее теплые слои, и происходит их быстрый нагрев.

Обычно работой системы управляет простейшая автоматика. Установленный в баке регулируемый термостат по достижении требуемой температуры воды перекрывает ток воды в отопительном контуре. После остывания нагрев включается вновь.

Для более полного и равномерного прогревания воды в резервуаре предусматривается контур рециркуляции, по которому циркулирует вода при отсутствии ее потребления. С началом поступления воды в точки потребления рециркуляционный контур перекрывается.

Как работает накопительный водонагреватель

По сути, принцип работы накопительного водонагревателя прост. В емкости находится теплоноситель, а также нагревательный элемент или конструкция. Вода нагревается и подается в место потребления.

Холодная вода подается в емкость снизу. Там она постепенно нагревается и движется вверх под давлением холодной воды. Так как у нагреваемой воды плотность уменьшается, слои с разной температурой не перемешиваются. То есть в верхней части накапливается только горячая вода, которая через расположенную там трубку и отбирается потребителем.

Одним из основных условий работы накопительного водонагревателя является то, что емкость постоянно должна быть заполнена водой. То есть подача холодной воды равняется расходу горячей воды. Для этого в трубопроводе, через который подается холодная вода, должно быть достаточное давление. Подача и расход обязательно регулируются и контролируются, в противном случае может выйти из строя нагревательный элемент, если он электрический. Если в емкости находится теплообменник, то без нагреваемой воды он попросту будет расходовать энергию впустую. Поэтому предусмотрено отключение источника тепла, если емкость пустая. За контроль ее наполненности отвечают специальные регуляторы.

Существуют также накопители с послойным нагревом теплоносителя. Они отличаются от описанных выше отсутствием естественной циркуляции воды. Нагревательные элементы находятся в верхней части емкости. Суть таких водонагревательных приборов в том, что можно в считанные минуты получить горячую воду у сливного патрубка. Вода, находящаяся ниже, нагревается постепенно.

Чтобы увидеть работу накопительного водонагревателя, следует посмотреть размещенное под статьей видео.

Выбор бойлера

В случае с проточным бойлером подбирайте мощность и размер самого устройства. Сюда же стоит добавить источник питания, ведь они редко бывают газовыми – в основном в магазинах продаются электрические водонагреватели проточного типа.

Если же речь идет о накопительных, то здесь все зависит от способа использования и размера семьи. Бойлеры до 15-ти литров обычно устанавливаются для обычного умывания.

Важно понимать, что даже для мытья посуды такого водонагревателя может не хватить, в зависимости от ее количества. Для душевой кабинки рекомендуется бойлер от 50-ти литров, но это с расчетом на одного человека.

Далее вам нужно решить от чего же будет питаться бойлер. Чаще всего источником питания выступает электричество, но далеко не всегда. В некоторых случаях более разумно выглядит подключение бойлера к котлу. На это есть ряд важных причин, которые обычно становятся актуальными в отдельных случаях и регионах.

Чаще всего подключение газового бойлера встречается в регионах с высокой стоимостью электричества и низким ценником на газ. В этом случае финансово разумнее будет использовать в качестве источника энергии именно газ, а не электричество.

Проблемы с подачей электроэнергии также мотивируют людей делать свой выбор в пользу газовых аналогов – бывает электричество выключается на сутки, а то и больше, и в этом случае оставаться без горячей воды особенно не приятно.

Для тех, кто не может определиться с типом накопительного водонагревателя также есть вариант. В этом случае просто берем и подключаем двухконтурный бойлер, который соединяется с двумя источниками энергии – газовым и электрическим. Внутри него находиться два нагревательных элемента, которые могут работать как отдельно, так и вместе.

Особенности работы бойлера накопительного типа

Обезопасить себя от непредвиденного отключения подачи горячей воды можно при помощи специального устройства, обеспечивающего нагрев в любое время года. Принцип работы накопительного водонагревателя достаточно прост, но эффективен: он способен сохранять температуру 85 °C длительное время при минимальных затратах электроэнергии. Состоит из бака (необходимая емкость которого выбирается), ТЭНа (трубчатого электронагревателя) и теплового электрода. В отличие от своего аналога, проточного водонагревателя (который удерживает температуру всего около 40 °C), его обязательно оценят любители принимать сильный контрастный и просто горячий душ.

Устройство электрических водонагревателей

Большинство современных накопительных водонагревателей создаются по типу обычного термоса. Емкость изготовлена из стабилизированной стали, а её внутренняя поверхность – из стеклофарфора или титана. Каждый из этих материалов обладает полезной способностью удерживать тепло в баке длительный период времени, оставляя воду чистой. Принцип действия накопительного водонагревателя несложен, в его стандартную схему входят:

• ТЭН – нагревательный элемент, представляющий собой нихромовую спираль, облаченную в медный кожух;
• соединительные трубы для подачи жидкости (холодной и горячей);
• кран слива водогрея;
• предохранительный клапан для предотвращения произвольного слива и регуляции давления в системе;
• термостат, термометр и индикатор;
• магниевый анод – его наличие защищает от возникновения электрохимической коррозии;
• кронштейн для крепления устройства к стене;
• внутренний бак, наружный корпус и крышка.

Как работает накопительный бойлер и водонагреватель, понять просто. Задается необходимый температурный режим, после достижения которого нагрев прекращается. В момент расходования воды или её остывания отключаются установленные ТЭНы.

Производители часто пишут только общие особенности работы современных водонагревателей, забывая предложить покупателю более точную маркированную схему. Подсоединение бойлера накопительного типа при помощи квалифицированного специалиста обходится в среднем не меньше, чем в 30 % от стоимости обогревателя.

Если решено устанавливать накопительный нагреватель самостоятельно, предлагаем следующие рекомендации, которые оградят от серьезных ошибок и помогут в скором монтаже:

• Перед началом проверьте давление в водопроводе: оно не должно превышать 6 атм, в противном случае поставьте специальный редуктор.
• Определите возможности электропроводки в квартире. Если нагреватель планируется использовать часто и для выполнения сразу нескольких функций, то рекомендуется проложить от него к щитку отдельный кабель.
• Посредством двух шаровых кранов (для холодной и горячей жидкости) присоединяем устройство к системе водоснабжения.
• Чтобы обеспечить защиту от механического разрушения потребуется установить предохранительный клапан. Не лишним будет и в целом понимание того, как работает система безопасности накопительного водогрея.
• Если качество воды оставляет желать лучшего (или вы принципиально не доверяете коммунальным службам), поставьте фильтр для её очистки на входе в водонагреватель.
• До того как подключить прибор к энергосети, следуйте элементарным мерам безопасности.

Монтаж водонагревателя. Видео инструкция

Производители, согласно принципу действия и функциям водонагревателя, особое внимание уделяют встроенным системам безопасности. Однако лично соблюдать элементарные правила обращения с установкой также необходимо:

• избегайте подключения электрода в момент, когда в баке имеется даже небольшое количество жидкости;
• если заземление отсутствует – не включайте устройство;
• по характеристикам бойлеры накопительного обогрева разных моделей могут отличаться друг от друга. При монтаже используйте сменные детали и узлы соединений из такого же комплекта;
• вода, прошедшая через водонагревательную систему, непригодна для питья и в пищу;
• перед подключением устройства к энергосети отключите подачу тока во всём помещении;
• не забывайте менять магниевый анод (примерно каждые полгода);
• следите, чтобы необходимый температурный режим соблюдался постоянно, не доходя до предела. В инструкции по эксплуатации производители всегда указывают его максимальный порог.

Следуйте этим несложным рекомендациям. Помните, качественный водонагреватель накопительного типа работает по принципу любой другой техники: если обращаться с ней бережно и аккуратно, всё будет функционировать превосходно.

Устройство накопительных электрических водонагревателей

Схема с использованием гидравлической стрелки

В «многоконтурных» системах отопления для уравновешивания потоков теплоносителя в различных частях схемы со своими циркуляционными насосами часто используют гидравлический распределитель: гидравлическая стрелка.

Такая схема подключения бойлера косвенного нагреваиспользует несколько линий отопления: радиаторный, теплый пол, контур нагрева бойлера и т.д. Она может функционировать и без гидравлического модуля, совмещенного с коллекторами, но тогда необходимо предусмотреть установку балансировочных вентилей для компенсации перепадов давления в различных «ветках» системы.

При проектировании таких систем обязательно необходимо использовать опыт профессионалов-практиков.

Продление срока службы бойлера

Во избежание резких перепадов температур (особенно это касается дешевых водонагревателей) нецелесообразно устанавливать слишком большой нагрев, что со временем может вызвать растрескивание стенок бака. Периодически (примерно раз в год) менять магниевый анод.

Выбор качественного нагревательного бака

Чтобы водонагреватель долго работал, при покупке обращают внимание на качество модели. Хороший бойлер должен соответствовать следующим требованиям:. Обладать достаточной мощностью

Обладать достаточной мощностью

При этом важно рассчитать, чтобы она соответствовала качеству проводки в доме. Новая проводка может выдержать нагрузку в 6 кВт, а старая – не более 2,5 кВт. Учитывают тот факт, что более мощные модели потребляют больше электроэнергии.
Бойлеры отличаются по «начинке»

Дешевые имеют стеклокерамическое и эмалевое покрытие, более дорогие – из титана и нержавейки. Но есть один нюанс: некоторые пользователи бойлеров с баком из нержавеющей стали отмечают появление неприятного привкуса воды.
Толщина теплоизоляции бака не менее 35 миллиметров. Вода нагревается быстрее (меньше расход электроэнергии) и дольше сохраняется температура.
Имеется защита от перегрева.
Степень защиты от влаги и пыли (IP) не менее 23, а для ванной, где влажность повышенная, не менее 44.
Есть режим предотвращения от замерзания, если устройство приобретается для дачи.

Учитывают тот факт, что более мощные модели потребляют больше электроэнергии.
Бойлеры отличаются по «начинке». Дешевые имеют стеклокерамическое и эмалевое покрытие, более дорогие – из титана и нержавейки. Но есть один нюанс: некоторые пользователи бойлеров с баком из нержавеющей стали отмечают появление неприятного привкуса воды.
Толщина теплоизоляции бака не менее 35 миллиметров. Вода нагревается быстрее (меньше расход электроэнергии) и дольше сохраняется температура.
Имеется защита от перегрева.
Степень защиты от влаги и пыли (IP) не менее 23, а для ванной, где влажность повышенная, не менее 44.
Есть режим предотвращения от замерзания, если устройство приобретается для дачи.

Еще нужно учитывать, что устройства выпускаются с мокрым и сухим ТЭНом. Второй – более безопасен, так как исключает возможность поражения током.

Своевременное устранение неполадок

Предотвратить поломки бойлера можно, если регулярно проводить профилактический осмотр. Любые неисправности следует сразу же устранять, не дожидаясь выхода водонагревателя из строя. Ежегодно следует проверять состояние магниевого анода и предохранительного клапана.

Регулярная чистка

Раз в год необходимо делать чистку бойлера от накипи. Можно пригласить мастера сервисного центра или почистить самостоятельно. Водонагреватель отключают от сети, выливают воду, снимают электронную «начинку» и нагревательный элемент. ТЭН очищают и устанавливают на место.

Правильный выбор модели нагревателя, разумная эксплуатация, регулярная чистка позволят долгое время пользоваться устройством. А при соблюдении вышеперечисленных рекомендаций можно добиться 15-20-процентной экономии потребления электроэнергии.

Подготовка горячей воды в бойлере — это весьма энергозатратное мероприятие. Но существуют несложные пути сокращения своих расходов на горячую воду.

Вопрос о том, как экономить электроэнергию на бойлере, волнует многих. Не секрет, что любой нагревательный прибор — даже небольшой чайник — потребляет очень много ресурсов, тарифы на которые весьма высоки. Что уж говорить об оборудовании, которое рассчитано на 50, 80 или 100 литров воды. Понятно, что для нагрева такого объема требуется очень много электроэнергии.

Теплые полы от электрического бойлера основные нюансы такой системы

Обогрев приватных помещений с помощью полов с подогревом становится все достаточно популярным среди владельцев дома. Один из видов – организация системы на основе водяных труб. В данном варианте становится насущным вопрос правильного подбора источника тёплой воды. И один из видов – применение электрического водонагревателя.

Водяная система отопления

Применение водогрея

Во время установки гидравлического пола с подогревом, квартировладельцу требуется решить две задачи:

• получить работающую конструкцию, нагревающую воздух в помещении до оптимальной температуры,
• подобрать рентабельный на шаге изготовления и в ходе работы вариант.

Для полов с подогревом применяются электрические или газовые водогреи, которые дают работу местного отопления в квартире. Однако в том случае, когда квартира подсоединена к магистральному отоплению, так выполнить не выйдет. К системе не позволяется подключение иных потребителей, не считая установленных радиаторов.

В данной ситуации необходимо искать альтернативные источники, и один из которых – электрический водонагреватель электрический накопительный. Конечно, данное устройство не рассчитано на подобное применение, и контур ТП станет на него добавочной нагрузкой. А это может привести к выходу из строя накопителя. И все же создание подобной конструкции разрешается.

Тут главное правильно высчитать нагрузки – нагреть большие площади с помощью электрического водонагревателя не выйдет. А вот для ТП, устроенных в ванной или в кухонной комнате, этого источника хватит.

Виды электрических водонагревателей

Все изобилие моделей водогреев на рынке делится на две группы:

Первые подсоединяются к контуру холодного трубопровода и дают фактически моментальный прогрев воды при включении. Но при этом на электросеть работают высокие нагрузки, потому как мощность этих устройств составляет 6-10 киловатт. Благодаря этому для пола с подогревом эти нагреватели не подходят.

Главное! Нагреватели проточного типа – мощные потребители электрической энергии.

Нагреватель проточного типа

В отличии от проточных, нагреватели накопительного типа являют собой большую емкость с трубчатым нагревателем. Мощность подобных устройств составляет 1,5-2 киловатта, а объем – 50-100 литров. По устройству они могут напомнить термос – вода в них быстро нагревается и потихоньку стынет. К тому же накопительные устройства оборудованы терморегулятором, благодаря этому вода нагревается до заданной клиентом температуры.

На рынке есть и бойлеры значительного объема – на 250-300 литров. Но они нечасто применяются для домашних потребностей. Кстати, данные устройства могут быть собственно сконструированы для применения в системах обогрева, у них различается размещение входного и отверстия для выхода для воды.

Во время проектирования пола с подогревом важно учесть расход мощности, нужный чтобы водонагреватель электрический накопительный нагрел помещение. Естественно для расчета берется 1 кВт на 10 квадратов комнаты. Выходит, усредненный бойлер, сумеет отопить 15-20 квадратов помещения

Выходит, усредненный бойлер, сумеет отопить 15-20 квадратов помещения.

Необходимо учитывать и потери тепла. Они составляют в среднем 100 Вт на 10 квадратов. Причем данная цифра зависит от определенных факторов:

• вид помещения,
• качество утепления полов,
• этаж комнаты,
• методика устройства отопительного контура.

Благодаря этому во время расчета системы лучше делать не очень большой запас – так не появится ситуации, когда котельная мощность будет недостаточной.

Невидимые моменты подсоединения

Чтобы конструкция работала полностью, во время проектирования и подсоединении необходимо принимать во внимание такие невидимые моменты:

• размещение электрического водонагревателя – лучше, чтобы он находился достаточно близко к обогреваемому помещению,
• трудность отопительного контура – чем длиннее и труднее контур труб, тем очень медленно по нему протекает вода, стало быть, повышаются потери тепла,
• мощность электрического водонагревателя должна на 15-20% превосходить расчетное энергопотребление,
• с целью улучшения рабочие эффективности полов с подогревом к системе рекомендуется присоединить циркулярный насос.

Одновременно с этим придется предусматривать очень высокую нагрузку на бойлер. Благодаря этому ему нужно устраивать регулярную профилактику.

Сделать пол с подогревом от нагревательного электрического водонагревателя не очень тяжело. Он сумеет обеспечить достаточный прогрев помещения, а работы по процессу установки системы наиболее просты

Однако необходимо брать во внимание малую мощность такого прибора и рассчитывать на обогрев маленьких площадей

Виды бойлеров

Среди моделей, выпускаемых промышленностью, имеются достаточно экзотические комбинированные варианты, использующие соединение нескольких типов нагревателей:

• электрического и парового
• солнечного коллектора и парового теплообменника
• ТЭНа и коллектора солярия

Наибольшее распространение в быту получили газовые проточные водонагреватели, по старинке называемые газовыми колонками, также электрические проточные и накопительные водонагреватели. Сегодня в бытовом просторечии бойлером, чаще всего, принято называть именно накопительные водонагреватели, чаще напорного типа, с электрическим нагревателем, ТЭНом, размещённым внутри емкости с водой.

Бойлер накопительного типа, самый популярный среди всех типов водонагревателей. Он прост в эксплуатации, имеет сравнительно небольшую стоимость, зависящую от параметров не так сильно. Его назначением по-прежнему остаётся получение горячей воды в системе локального ГВС. В свою очередь, накопительные бойлеры могут быть:

• закрытого типа — накопительные бойлеры
• открытого типа — безнапорные бойлеры

несколько точек водоразбора.

С помощью безнапорного бойлера открытого типа можно обеспечить только одну точку водоразбора, безнапорные модели с воздушным клапаном хороши для районов с перебоями подачи воды. Они дают возможность пользоваться горячей водой при отсутствии давления в водопроводе. Бойлеры обоих типов имеют своё назначение.

Но подавляющее распространение получили закрытые напорные бойлеры. Бойлер этого типа имеет специальную предохранительную группу, включающую обратный и предохранительный клапаны, плюс специальный клапан сброса. У каждого из них своё назначение. Обратный клапан не позволяет нагретой воде попасть в подающий трубопровод холодной воды. Подпружиненная задвижка предохранительного клапана открывается, при чрезмерно высоком давлении в баке бойлера, и лишняя вода уходит в слив через клапан сброса. Все клапаны группы установлены на входе холодной воды в бойлер.

Целевое назначение и принцип работы бойлера косвенного нагрева

Подключение бойлера косвенного нагрева в систему позволяет избежать ограничения числа потребителей ГВС. Правильно рассчитанная мощность теплообменника и его объем, позволяют быстро и равномерно прогревать воду в нем до нужной температуры, одинаковой по всему его объему.

Например, бак объемом в 100 л способен обеспечивать около 500 л горячей воды в час. Обычный электрический «аппарат» на такое не способен.

Принцип работы бойлера косвенного нагрева обязательно предполагает «тандем» с источником тепла в схеме отопления дома. Объем бака нагревателя согласовывается с мощностью котла отопления, который обеспечивает повышение температуры воды за счет передачи тепла теплоносителя от одного контура (греющего) к другому (контуру ГВС).

Теплопередающих «радиаторов» в бойлере может быть несколько.

Например, для подогрева воды может быть использован твердотопливный котел, солнечный коллектор, тепловой насос геотермальной системы отопления. Каждый из этих «источников тепла» имеет автономные магистрали движения теплоносителя, связанные «теплопередачей» в нагреваемой среде.

Водонагреватели накопительные

По принципу работы и строению они напоминают электрические типы водонагревателей. Наружный металлический корпус, внутренний бак также имеет защитное покрытие, только в качестве источника энергии выступает газовая горелка. Такое оборудование предусматривает работу на сжиженном или магистральном газе, в том числе и на слабом потоке, не требует подключения к электрической сети.

Стоит отметить, что этот вид пользуется меньшей популярностью, чем его электрический конкурент. Это обусловлено большой ценой, большим габаритам и возможностью установки не во всех домах. Но, по утверждению специалистов, высокая цена такого оборудования окупится во время его эксплуатации, поскольку газ, как источник энергии, значительно экономнее электричества.

В зависимости от особенностей строения такое оборудование подразделяется на два вида:

• с закрытой камерой сгорания;
• с открытой камерой сгорания.

Так же как и электрические бойлеры, они могут быть:

• настенными — объемом от 10 до 100 литров (например, модели Ariston серии SGA);
• напольными — от 120 и более литров (как модели Ariston серии NHRE).

Газовая конструкция также предусматривает систему управления с выбором температурного режима, оснащена терморегулятором для поддержания необходимой температуры, показывает, сколько горячей воды осталось в резервуаре. Такое оборудование должно быть обязательно оснащено системой безопасности.

Но тут вступают в действие ограничения пропускной способности электросети. Уже для водонагревателя мощностью 8 кВт, сечение медного провода должно быть 4 мм, а для алюминиевого, с таким же сечением максимальная нагрузка 6 кВт.

При этом, в больших городах сетевое напряжение практически всегда 220V. В деревнях, небольших посёлках или дачных массивах, оно часто опускается гораздо ниже. А именно там и требуется водонагреватель.

Монтаж бойлера к отоплению

Монтаж схемы теплоснабжения с применением водонагревателя в виде источника отопления выполняется следующим образом:

1. Выбирают место и подготавливают его для установки водонагревателя. Площадка должна иметь ровную горизонтальную поверхность размером не менее 1х1 м.
2. Фундамент для конструкций с объемом более 200 л исполняют бетонным, усиленный арматурой.
3. Монтаж конструкции водонагревателя выполняют в строгом вертикальном положении.
4. Устанавливаю циркуляционный электронасос.
5. Выполняют обвязку труб. Выход водонагревателя для отопления соединяется с электронасосом, а вход – с обраткой.
6. Устанавливается запорно-регулирующая аппаратура и датчики контроля системы безопасности.
7. Выполняется подключение устройства к электропитанию через отдельный щиток с автоматом и УЗО.
8. После сборки схемы, выполняют гидравлическую опрессовку системы отопления и проверяют работоспособность электрической цепи нагрева ТЭН.

Бойлер для электроотопления — инструкция по обслуживанию

Обслуживание электробойлеров в системах теплоснабжения ничем не отличается от выполнения требуемых операций для обслуживания ТЭНового устройства. Бойлер для отопления будет хорошо работать, если придерживаться следующих правил:

1. Ежемесячно контролировать цельность термоизоляции установки.
2. Наблюдать за температурным перепадом теплоносителя, он не должен превышать 15-20 С.
3. Вести контроль плотности трубных соединений на отсутствие утечек.
4. Ежегодно перед отопительным сезоном выполнять техническое обслуживание системы с промывкой внутреннего контура и заменой прокладок.
5. Следят за параметрами работы электросети, при частых сбоях в электрических линиях нужно установить стабилизатор для сохранности электронного блока управления.

Для выбора мощности отопления от бойлера исходят из расчета 1 кВт на 10 м2 нагреваемого помещения. Данная формула хорошо применима в системах, размещенных в центральном климатическом районе России. Далее потребуется определиться с минимальным объемом бака. При условии, минимального уровня аккумуляционной способности – 5 кВт и температурном перепаде между прямой и обратной воды -20 С, объем бака составит:

V=5/20=0.25 м3 или 250 л