Как работает накопительный водонагреватель: Как работает накопительный водонагреватель — Водонагреватели, бойлеры — Статьи | Московская Тепловая Компания — МТК

Содержание

Как работает накопительный водонагреватель — Водонагреватели, бойлеры — Статьи | Московская Тепловая Компания — МТК

Устройство накопительного бойлера

Любой бойлер состоит из наружного корпуса или кожуха и накопительного бака, между которыми располагается слой термоизоляции. Она необходима для длительного сохранения температуры нагретой воды даже после его отключения. Такое устройство накопительного водонагревателя позволяет снизить расходы на нагрев воды.

Ко всей этой конструкции подключены патрубки для входа холодной воды и выхода горячей. В комплект поставки также входят нагревательные элементы или ТЭНы, термодатчики и магниевый анод. Основные элементы обычно комплектуются клапанами обратного слива, а также специальной защитой бака от повышенного давления и кронштейнами, с помощью которых конструкция крепится к плоскости.

Прежде чем описывать принцип работы водонагревателя, отметим, что анод выполняется из магния, а устанавливается он с целью снижения риска коррозии бака и других металлических частей внутри него.

Это сменный стержень, который берет на себя удар со стороны ржавчины. Он не дает оседать накипи на нагревателе и баке (как бы вбирает ее в себя). После того как он прослужит около 3-5 лет, ему требуется замена.

Все вышесказанное относится к устройству электрического бойлера. Газовые модели схожи с ними, но имеют некоторые конструктивные отличия. Главное отличие состоит в том, что в них вместо ТЭНа находится газовая горелка, есть газоход, газовый блок и другие необходимые элементы для работы на газу. Также имеется регулирующая автоматика и контролирующие механизмы – все это необходимо для бесперебойной работы этого вида бойлеров.

Работа электрического водонагревателя во многом зависит от вида ТЭНа. Они бывают «мокрыми» и «сухими». Первый тип представляет собой обычный нагревательный элемент открытого типа, который напрямую контактирует с водой, что приводит со временем к его коррозии и снижению КПД. «Сухие» ТЭНы находятся в специальной конструкции, покрытой термоэмалью, что делает их более долговечными.

Материалы для теплоизоляции, бак и его покрытие

Изоляция. В отличие от проточных водонагревателей, в качестве термоизоляции здесь обычно используют пенополиуретан. Этот искусственный материал позволяет равномерно изолировать всю конструкцию, исключая образование мостиков холода. К тому же он спокойно выдерживает воздействие высоких температур и не подвержен разрушению на протяжении многих лет, надежно защищая бак и сохраняя тепло длительное время. В некоторых случаях тепло может сохраняться более 2-х суток.
Бак. Что касается материалов бака, то он обычно делается из различных металлов. Наиболее популярны модели из нержавеющей стали – это более дорогие, но и надежные конструкции. Другой вид – эмалированные баки, которые считаются более безопасными с точки зрения экологии, но, как показывает опыт, менее практичны.
Покрытие. Переходя к описанию принципа действия водонагревателя, отметим, что покрываются емкости различными материалами, относящимися к классу защитной эмали — устойчивыми к термическому расширению. Это специальная термоэмаль, которая защищена от растрескивания под воздействием температурных перепадов. Она придает баку эстетически привлекательный вид на длительный срок.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Как вы уже поняли, обычные бойлеры выполнены по принципу термоса, но с той лишь разницей, что находящаяся в них жидкость нагревается с помощью огня или электричества. В бак входит патрубок для поступления холодной воды, а когда она нагревается до выставленной температуры, происходит отключение нагрева. Очевидно, что принцип работы водонагревателя довольно прост.

Отдельно стоит остановиться на бойлерах косвенного нагрева: они также относятся к группе накопительных водонагревателей. У них, в качестве нагревательного элемента, выступает змеевик, по которому протекает горячая вода, нагреваемая другим агрегатом (обычно, это отопительный котел). Отсюда и название. В этом плане работа обычного электрического водонагревателя отличается от описанного здесь.

Отметим также, что во всех современных конструкциях предусмотрено плавное смешение уже нагретой воды с поступающей холодной. То есть, при открытии крана горячей воды, ее количество в баке уменьшится, но ее место займет холодная вода. Все вышеописанное вместе и есть принцип действия накопительного водонагревателя, о котором вы теперь имеете достаточное представление.

Анонс товаров

Устройство водонагревателя: как работает бойлер

Чтобы правильно подобрать технику для своего дома или квартиры, нужно понимать устройство водонагревателя, а также разобраться в принципе работы. В статье мы подробно ответим на главные вопросы: из чего состоит бойлер, как он нагревает воду, как выбрать подходящий объем бака.

Как устроен бойлер для нагрева воды

Накопительные модели призваны греть воду и поддерживать заданную температуру как можно дольше. Для этого предусмотрен бак с двойными стенками. Между ними находится слой теплоизоляции, чаще всего из полиуретана. Чем он плотнее, тем меньше энергии затрачивается для нагрева.

У большинства моделей внешний бак выполняется из металла, а внутренняя колба может быть из титана, меди, стеклофарфора.

Остальные составляющие:

ТЭН. В некоторых моделях марки «Термекс» размещают два нагревателя. Это удобно, поскольку можно экономить электроэнергию, отключая один из них. Если ТЭН сломается, то второй продолжит работу.
Магниевый анод. Устанавливается для защиты нагревателя от накипи и коррозии. Магний предупреждает окисление железа, поэтому со временем постепенно оседает на дно. Также он притягивает накипь, поэтому ТЭН остается чистым. Рекомендуется выполнять замену анода раз в год. Как только деталь разрушается, начинает ржаветь бак.

Патрубок для подачи холодной воды.
Трубка горячей воды располагается так, что забор происходит из верхней части бака.
Предохранительный клапан. Регулирует давление внутри бака.
Термометр. Его показания видны на внешней части корпуса. С его помощью можно регулировать температуру.
Термостат. Служит для измерения нагрева воды. Как только отметка достигает заданных значений, он подает сигнал для отключения нагревателя. Внешняя часть находится снаружи (термореле) и позволяет включать и отключать нагрев.
Индикатор имеет связь с термостатом. Когда он загорается, это значит, что нагрев включен, тухнет — выключен.
Защитная крышка закрывает ТЭН от контакта с пользователем.

Специальные кронштейны позволяют крепить бойлер к стене.

Самые популярные марки: «Аристон» и «Термекс». Конструкции приборов практически не различаются.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Как работает электрический бойлер? По специальному патрубку холодная вода набирается и накапливается в баке до определенного уровня. После чего начинается нагрев — в основном до 70-75 градусов.

Слишком высокие температуры способствуют выделению солей на ТЭНе и стенках бака.

Поворот термореле включает термостат, который в свою очередь запускает ТЭН. После того как температура воды достигает установленной, термостат отключает нагрев. Слой теплоизоляции и периодическое включение нагрева позволяют поддерживать показатели на заданном уровне. Может наблюдаться понижение лишь на 5-6 градусов.

После нагрева вода поступает по верхней трубке в накопительную емкость, а в нижний резервуар снова заливается холодная вода. Во время залива предохранительный клапан регулирует давление. Если оно достигает критической отметки, клапан открывается и снижает давление.

Устройство газового накопительного бойлера

Нагреватель может работать не только от электричества, но и от газа. Причем такое устройство позволяет сэкономить больше времени. Мощность работы газовых — 4-6 кВт, тогда как электрические выдают только 1,5-3 кВт.

Преимущества:

Благодаря накопительному баку теплой водой можно пользоваться в нескольких местам: ванная, кухня.
При желании можно дополнить прибор веткой рециркуляции. Тогда вода не сливается в канализацию, а используется повторно.
Газ является более доступным топливом.

Есть и минусы:

Высокая стоимость техники.
Сложная установка и подключение.
Установка дымохода.

Строение бака такое же, как у электрического бойлера, а внутренне наполнение:

Газовая горелка.
Дымоход.
Отверстие для забора холодной воды.
Труба, по которой отбирается горячая вода.

Схема работы идентична электрической технике, разница лишь в способах нагрева. Несмотря на высокую стоимость подключения, газовый прибор оправдывает себя низкой себестоимостью подогрева воды.

Объем бака

Важно правильно подобрать технику в соответствии с расходом вашей семьи. Если объем бака слишком большой, это приводит к неудобству при установке, не в каждом помещении его получится разместить. Чтобы не ошибиться, нужно рассчитать затраты:

Кухня. Для мойки посуды потребуется 6-18 литров.
Ванна. Набирая полную ванну, нужно учитывать, что горячая вода смешивается с холодной. Поэтому 60-120 литров.
Душ — 15-25 литров.

Раковина — 5-10 литров.

Если исходить из количества человек:

Один — 50-80 литров.
Два-три — 80-100 литров.
Четыре — 150-200 литров.

Придерживаясь наших рекомендаций и понимая принцип работы техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для жилища. Монтаж лучше доверить специалисту.

преимуществ накопительного водонагревателя | Накопительный гейзер

С момента появления гейзеров электрические накопительные водонагреватели стали основным выбором домохозяйств для купания. Согласно опросу TVJ, 42,3% индийских домохозяйств предпочитают накопительные водонагреватели другим типам гейзеров, доступным на рынке.

Индустрия водяного отопления разработала и представила различные виды водонагревателей. Но благодаря своему удобству электрические водонагреватели завоевали известность среди остальных.

Когда дело доходит до электрического нагрева воды, накопительные водонагреватели по-прежнему остаются надежным выбором домашних хозяйств. Итак, давайте углубимся в эту категорию и поймем, почему она так широко популярна. В этом блоге мы познакомим вас с работой накопительных водонагревателей и их основными преимуществами.

Содержание

Что такое электрические накопительные водонагреватели?
Преимущества накопительного водонагревателя–
- A. Может дольше хранить горячую воду
- Б. Недорого
- C. Экономит энергию
- D. Простота установки
- E. Не требует высокой скорости потока
- F. Технологически продвинутый

Что такое накопительные водонагреватели?

Гейзер с накопительным водонагревателем — это устройство для нагрева воды, в котором используется большой резервуар для хранения горячей воды в течение длительного времени. Здесь холодная вода поступает в бак снизу и нагревается внутри бака. Как только вода нагреется до нужной температуры, можно открыть кран и использовать горячую воду. После этого оставшаяся горячая вода хранится в баке. Для более длительного сохранения температуры воды эти баки оснащаются различными изоляционными покрытиями и стенками. Теперь, когда мы разобрались с работой накопительных водонагревателей, давайте посмотрим на различные преимущества, которые они обеспечивают!

Преимущества накопительного водонагревателя

Благодаря характеру своего функционирования электрические накопительные водонагреватели более выгодны и являются предпочтительным выбором гейзера в большинстве домохозяйств. Вот некоторые из преимуществ накопительных водонагревателей:

1. Он может хранить горячую воду в течение более длительного периода времени

Представьте, что вы принимаете ванну, и вдруг горячая вода перестает поступать из-за отключения электричества! Что бы вы сделали в такой ситуации? Накопительные водонагреватели сводят на нет вероятность того, что вы столкнетесь с такими инцидентами. Поскольку они могут хранить горячую воду в течение более длительного времени, подача горячей воды не прерывается даже при отключении электроэнергии. Кроме того, если вам снова понадобится горячая вода позже в тот же день, вам не придется тратить дополнительную электроэнергию на нагрев воды, поскольку горячая вода легко доступна в баке.

2. Это недорого

В конце концов, вам нужен эффективный гейзер, который обеспечит вас горячей водой, когда это необходимо, без больших затрат. Вот почему накопительные гейзеры должны быть вашим идеальным выбором, поскольку они очень экономичны.

3. Экономия энергии

Некоторые из лучших брендов накопительных водонагревателей используют различные функции, чтобы обеспечить вам преимущества энергоэффективности. Например, мы в Racold внедряем «Smart Technology» и «Eco Function» в линейку водонагревателей Omnis, которые экономят до 30% ваших счетов за электроэнергию.

4. Простота установки

Одним из преимуществ накопительных водонагревателей является то, что их очень легко установить. Их не обязательно устанавливать именно там, где они будут использоваться, и их можно разместить в любом месте дома. Это означает, что точка установки полностью зависит от вас! Кроме того, они не влекут за собой больших первоначальных затрат на установку. Таким образом, установка накопительной газовой колонки также легка для ваших карманов!

5. Не требует высокой скорости потока

Расход относится к максимальному количеству горячей воды, необходимому за один раз. В случае с безбаковыми водонагревателями существует минимальный расход, необходимый для работы газовой колонки. Но накопительные электрические водонагреватели не влекут за собой такого принуждения к расходу.

6. Это технологически продвинутый

Гейзеры с накопительной водой развиваются быстрее с точки зрения технологии. Например, наша линейка водонагревателей Omins оснащена «технологией интеллектуального управления», которая позволяет вам персонализировать свой горячий душ. Он также имеет функцию «Wi-FiConnect», которая означает, что вы можете управлять своим водонагревателем в любом месте и в любое время! Точно так же есть бесконечные возможности с гейзерами для хранения воды.

Как работают электрические накопительные водонагреватели?

Электрические накопительные водонагреватели часто устанавливаются над потолком. В результате многие люди не видят их и поэтому задаются вопросом, как работают электрические накопительные водонагреватели? Итак, я объясню это.

Электрический накопительный водонагреватель работает, забирая холодную воду и нагревая ее с помощью электрического нагревателя сопротивления примерно до 140°F (60°C) и сохраняя ее для последующего использования. Когда вы открываете кран с горячей водой, давление в линии холодной воды выталкивает горячую воду из крана.

Принцип работы электрических накопительных водонагревателей может показаться простым, но на самом деле они снабжены многочисленными устройствами безопасности, чтобы защитить нас как пользователей.

Принцип работы накопительного электрического водонагревателя

Прежде чем я расскажу об устройствах безопасности на накопительном электрическом водонагревателе, я хотел бы упростить его, объяснив вам основные компоненты, обеспечивающие его работу.

Компоненты и работа

Накопительный электрический водонагреватель в основном состоит из 3 компонентов; а) бак, б) нагревательный элемент и в) термостат. Теперь давайте посмотрим, как они работают вместе.

Ниже приведена схема, показывающая базовую сборку накопительного электрического водонагревателя:

Компоненты накопительного электрического водонагревателя

Каждый электрический накопительный водонагреватель имеет два патрубка; один для входящей холодной воды, а другой для исходящей горячей воды.

Первоначально, когда вы устанавливаете накопительный электрический водонагреватель, вы должны сначала заполнить его холодной водой. Как только он наполнится водой, вы можете включить питание.

Электроэнергия поступает на нагревательный элемент, где нагревательный элемент нагревается из-за высокого электрического сопротивления. Поэтому температура воды постепенно повышается.

Термостат обычно предварительно настроен производителем на 140°F (60°C), но вы можете отрегулировать его в зависимости от характеристик водонагревателя.

Когда температура воды достигает заданного значения, термостат автоматически отключает питание нагревательного элемента, тем самым останавливая процесс нагрева.

Обычно существует промежуток около 10°F (5°C), прежде чем термостат снова активирует нагревательный элемент для повторного нагрева воды. Если уставка температуры составляет 140°F (60°C), то водонагреватель снова заработает, когда температура воды упадет примерно до 130°F (55°C).

Поток и расслоение воды

Как только электрический накопительный водонагреватель наберет горячую воду с температурой 140°F (60°C), он будет готов к использованию.

Теперь, когда вы открываете кран горячей воды, постоянно имеющееся давление (самотеком или насосом) в линии холодной воды будет выталкивать горячую воду из водонагревателя.

Ниже приведена диаграмма, показывающая расход воды накопительного электрического водонагревателя:

Расход воды накопительного электрического водонагревателя

Напор горячей воды примерно такой же, как у холодной воды из ваших обычных кранов (без горячей воды) одна и та же ванная, потому что у них один и тот же источник давления.

Однако давление горячей воды может быть несколько ниже из-за перепада давления, вызванного накопительным водонагревателем.

Выход горячей воды всегда находится в верхней части водонагревателя, потому что горячая вода естественным образом всплывает, а холодная вода естественным образом опускается. Из-за этого инженеры используют форсунки для контроля расслоения, чтобы повысить эффективность водонагревателя.

Ниже приведена схема, показывающая форсунки, способствующие расслоению:

Форсунки накопительного электрического водонагревателя

Хороший накопительный электрический водонагреватель имеет сопло на входе холодной воды, которое максимально направляет воду вниз. Кроме того, насадка имеет небольшие отверстия для снижения давления воды, чтобы накопительный бак не мешал.

Эффективность накопительных водонагревателей повышается, когда горячая вода остается вверху, а холодная вода остается внизу, поскольку это сокращает продолжительность включения нагревательного элемента.

Представьте, если бы форсунок не было. Всякий раз, когда вы немного используете горячую воду, холодная вода устремляется в водонагреватель и перемешивает все это. В результате общая температура воды падает, и это заставляет работать нагревательный элемент, который, очевидно, потребляет энергию.

И наоборот, если холодная вода поступает в водонагреватель мягко и не смешивается с горячей водой, термостат все равно будет определять, что вода достаточно горячая, и, таким образом, не активирует нагревательный элемент.

Между тем, форсунка на выходе горячей воды обеспечивает подачу в кран только самой горячей воды, а не смешанной и теплой воды.

Предохранительные устройства на накопительном электрическом водонагревателе

Я не преувеличиваю, но накопительные электрические водонагреватели склонны взрываться, не говоря уже о поражении электрическим током. Следовательно, у них есть несколько устройств безопасности, чтобы предотвратить трагедию.

1.

Термовыключатель

Прежде чем подать питание на нагревательный элемент накопительного электрического водонагревателя, он должен пройти через термовыключатель.

Термовыключатель — это механическое защитное устройство, которое отключает и прекращает подачу питания к нагревательному элементу накопительного электрического водонагревателя, когда температура воды достигает примерно 199°F (93°C). Его можно найти на задней части нагревательного элемента, обычно черного цвета.

Термовыключатель нагревательного элемента

Иногда термостат может выйти из строя, и если он вышел из строя, питание будет непрерывно подаваться на нагревательный элемент независимо от температуры воды. В результате он может кипятить воду и превращать ее в пар.

Вода не сжимаема, в отличие от пара. Если водонагреватель начнет накапливать пар, его внутреннее давление повысится, что в конечном итоге может привести к взрыву.

Таким образом, термовыключатель служит предупреждением, указывающим на неисправность термостата, если он сработает.

Тем не менее, некоторые накопительные электрические водонагреватели не имеют термовыключателя, что делает их менее безопасными по сравнению с теми, у которых он есть.

2. Клапан сброса давления

В дополнение к тепловому отключению, если он также не остановит закипание водонагревателя, сработает клапан сброса давления, чтобы сбросить давление, тем самым предотвращая повышение давления, которое в конечном итоге может привести к взрыву .

Клапан сброса давления

Клапан сброса давления (PRV) — это предохранительный клапан, устанавливаемый на входе холодной воды. Обычно он имеет номинальное давление 0,8 МПа (8 бар). Если давление в водонагревателе превысит это значение, из него начнет капать вода, чтобы снизить давление.

Иногда электрические накопительные водонагреватели оснащаются не только предохранительным клапаном, но и предохранительным клапаном температуры и давления (TPV).

Предохранительный клапан температуры и давления

TPV выполняет ту же работу, что и предохранительный клапан, но имеет дополнительную функцию проверки температуры воды. Обычно он устанавливается на выходе горячей воды для измерения температуры воды.

Однако TPV или PRV не будут работать, если слив засорен. Поэтому всегда следите за тем, чтобы дренажная трубка была правильно установлена.

Кроме того, мы должны регулярно проверять TPV или PRV, чтобы убедиться, что они функционируют. Если мы обнаружили, что с него капает вода, это может указывать на неисправность как термостата, так и термовыключателя.

3. Изолирующий барьер

Водонагреватели могут привести к поражению электрическим током. Однако большинство людей не понимают, что на самом деле причиной поражения электрическим током является не сам водонагреватель, а другие электроприборы в доме.

Это еще одна тема для обсуждения, но, по сути, электричество, утечка из других неисправных приборов, может привести к поражению электрическим током через водонагреватель.

В качестве контрмеры используется пара изолирующих барьеров для увеличения расстояния прохождения воды, чтобы увеличить общее электрическое сопротивление, чтобы утечка электричества рассеялась до того, как она достигнет человека.

Изолирующие барьеры

Изолирующий барьер можно найти как на входе холодной воды, так и на выходе горячей воды. Часто люди забывают учитывать дополнительный перепад давления, создаваемый изоляционными барьерами, и, таким образом, они страдают от проблем с низким расходом.

Вывод

Накопительные электрические водонагреватели представляют собой относительно простые инженерные изделия. Они используют электрический нагреватель сопротивления для нагрева воды и производства горячей воды. Тем не менее, они оснащены несколькими предохранительными устройствами, что делает их сложными.

Первоначально эта статья была опубликована на сайте aircondlounge.com. За несанкционированную перепечатку этой статьи будут приняты меры.

Цифровые продукты от aircondlounge

Это самые продаваемые цифровые продукты, сделанные мной и продаваемые на aircondlounge. Ознакомьтесь с ними и посмотрите, какие продукты соответствуют вашим потребностям.

Стартовый пакет для инженера-конструктора

Начните свое путешествие по проектированию ОВКВ с помощью десяти (10) калькуляторов Excel, пяти (5) диаграмм и трех (3) диаграмм.

Простая конструкция

Простота использования
Ключевые значения включены

Основы ОВКВ (электронная книга)

Узнайте о различных типах компонентов ОВКВ, используемых в жилых и коммерческих зданиях.

Сводный список
Примеры фотографий
Удобная навигация

Система охлажденной воды (электронная книга)

Докопайтесь до истины и изучите основные подходы к системе охлажденной воды.

Подробное объяснение
Фундаментальный подход
Прогрессивное обучение

Посетите https://aircondlounge.com/shop, чтобы увидеть все цифровые продукты, продаваемые на aircondlounge.