Конструкция водонагревателя: Конструкция водонагревателей ― Магазин отопления «Teplo4you»

Конструкция водонагревателя: как устроен бойлер?

Электрический накопительный водонагреватель, называемый бойлер, в своем устройстве объединяет летний душ и традиционный кипятильник.

Устройство бойлера косвенного нагрева для вертикального монтажа.

Емкость бойлера служит накопителем воды и местом ее нагрева. Нагревательный элемент является постоянным источником тепловой энергии. Дополнением нагревателя и бака является система обеспечения безопасности — термопара и аварийный клапан. Понять, как устроен бойлер, поможет описание его конструкции.

Содержание

1. Конструкция накопительного водонагревателя
2. Бак или накопительная емкость
3. Как устроен бойлер внутри?
4. ТЭН — трубчатый нагреватель
5. Термопара бойлера — первое звено безопасности
6. Предохранительный клапан — второе звено безопасности
7. Дополнительные элементы — краны, показатель температуры

Конструкция накопительного водонагревателя

Вернуться к оглавлению

Бак или накопительная емкость

Электрический накопительный водонагреватель внешне похож на цилиндр. Цилиндрическая форма бойлера выбрана не случайно. Такая геометрия связана с расчетами количества тепловых потерь через поверхность различных предметов. Чем больше площадь поверхности, тем сильнее потери тепла. Конструкция водонагревателя должна как можно дольше сохранять тепло нагретой воды. Производство нагревателя сферической формы нецелесообразно с точки зрения экономии внутреннего пространства ванны или кухни. Поэтому форма цилиндра оказалась «золотой серединой», сочетающей в себе экономию потерь тепла и оптимизацию занимаемого пространства.

Материал изготовления бака — металл. В более дешевых бойлерах бак сваривается из обычной стали, в более дорогих — из нержавеющей, стойкой к разрушению от коррозии. Для увеличения коррозионной стойкости, особенно в местах сварки, на внутреннюю поверхность накопительного бака наносят защитный слой. Это может быть цинк или эмаль. Слой цинка толщиной до 100 микрон образуется при погружении бака будущего нагревателя в цинковый расплав и выдержке в нем при температуре +450ºC. Стеклоэмаль наносится на внутреннюю поверхность бака после его сварки и обжигается при +800ºC. Перечисленные поверхности — оцинковка, стеклоэмаль, нержавейка — по принятым стандартам признаются подходящими для использования в качестве емкости для питьевой воды.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева.

Дополнительная защита от коррозии осуществляется анодно-катодным методом. В баке водонагревателя устанавливается анод из магния, который является более активным элементом таблицы активностей металлов по сравнению с железом бака. Анодный процесс заключается в растворении металла анода, а катодный — в накоплении растворенного вещества на поверхности катода. Магний становится анодом, который растворяется первым. Пока в системе будет сохраняться анод из магния, до тех пор железо бака не будет вступать в реакцию и растворяться. Так работает анодная защита водонагревателя. На изображении 2 приведен пример растворения анода в течение первого года эксплуатации.

Качество сварки обеспечивает требуемую прочность, способность бака длительно сдерживать внутреннее рабочее давление от 6 до 8 атмосфер.

Снаружи бак водонагревателя покрыт теплоизолятором, предупреждающим потери тепла. Благодаря изолирующему слою тепло внутри бака длительно сохраняется. Нагретая вода консервируется внутри бойлера и хранится до использования. При этом остывание горячей воды происходит предельно медленно, при остывании автоматически включается подогрев, и температура воды вновь восстанавливается до заданного уровня. Материалом теплоизолятора чаще всего используется пенополиуретан. Изображение 3

Вся конструкция снаружи заключена в кожух — цилиндрический декоративный материал, закрывающий собой бак. Его часто ошибочно называют непосредственно баком, хотя это — только декоративное покрытие защитного слоя. Материал покрытия — пластик (винил).

Вернуться к оглавлению

Как устроен бойлер внутри?

Вернуться к оглавлению

ТЭН — трубчатый нагреватель

Змеевик для нагрева воды в бойлере.

Внутри бойлера расположен главный функциональный элемент бойлера — ТЭН. Аббревиатура ТЭН расшифровывается как «трубчатый электрический нагреватель». Конструкция ТЭНа состоит из изогнутой стальной трубки, внутри которой расположен нагревательный элемент — спиральный провод. При прохождении по нему электрического тока провод нагревается и начинает испускать тепло. Форма ТЭНов внутри бака должна обеспечить максимально эффективный нагрев воды. В небольших конструкциях достаточно прямолинейного нагревательного элемента. Для баков емкостью 80-100 л необходим змеевидный нагреватель или трубка в форме вытянутой дуги, дуги с дополнительным кольцом, спирали или трубка с ребрами для увеличения площади поверхности. Дополнительные изгибы увеличивают размер рабочей поверхности ТЭНа при сохранении компактных размеров и ускоряют нагрев. Блок-ТЭНы состоят из нескольких трубчатых нагревателей и устанавливаются в промышленных баках водного нагрева. Изображение 4

Нагревательный элемент располагается в нижней придонной части бака. Это обеспечивает постоянный естественный ток воды снизу вверх при ее нагреве. Нагретая вода поднимается вверх благодаря меньшему весу, своей относительной легкости. На ее место опускается холодная вода.

Степени нагрева воды в бойлере.

Материал изготовления корпуса ТЭНа — нержавеющая сталь (для высоких рабочих температур) и углеродистая сталь (для температур до 450ºC). Провод выполняют из нихромовой нити. Главное требование к материалу провода — большое удельное электрическое сопротивление. Если данная характеристика достаточно высока, провод будет значительно нагреваться при прохождении электрического тока.

Спиральный нагревательный элемент погружен в наполнитель внутри трубки. Главные характеристики наполнителя — большая теплопроводность и надежная электроизоляция. Материал наполнителя (периклаз) обеспечивает электробезопасность и нагрев воды.

Часто нагреватель и анод располагаются на одной плоской подставке, вставляемой в бак со стороны днища. Для ремонта или замены подставка с ТЭНом и анодом вынимается из бака, нагревательный и защитный элементы чистятся от отложений, визуально оцениваются на целостность, при необходимости заменяются новыми и устанавливаются обратно в бак. Изображение 5

Вернуться к оглавлению

Термопара бойлера — первое звено безопасности

Схема работы солнечного бойлера.

Устройство, обеспечивающее измерение температуры воды в баке и автоматическое отключение нагрева. Это первый предохранительный прибор, обеспечивающий постоянную безопасность в работе бойлера. Конструкция термопары состоит из двух проводов разнородных металлов, спаянных вместе. Измерение уровня электрического напряжения в термопаре показывает температурное значение воды.

Теоретически воду в баке можно нагреть почти до кипения, до +95ºC. В реальности максимальная температура нагрева воды в баке устанавливается регулятором нагрева в значении +85ºC для предупреждения газообразовании при закипании воды. Термопара при достижении заданного значения даст электрический сигнал к нагревательным элементам, и нагрев будет выключен.

Чем опасен перегрев? При перегреве вода закипает, образует повышенное давление, при этом температура кипения воды увеличивается больше чем 100ºC, давление на стенки бака многократно возрастает. Возникает угроза разрыва бака — мощной аварии. Своевременное отключение нагрева предупреждает подобную аварийную ситуацию. В лучшем случае при перегреве бойлера давление может сорвать соединительные трубы, в худшем — разорвать бак.

Вернуться к оглавлению

Предохранительный клапан — второе звено безопасности

Вторым предохранительным устройством является предохранительный (или аварийный) клапан. Часто его конструкция включает в себя обратный клапан, который необходим для предупреждения самопроизвольного выходя горячей воды в холодный приточный водопровод. Если такой слив произойдет, ТЭН окажется в воздушном пространстве и, продолжая нагрев, перегорит. Обратный и предохранительный клапаны устанавливаются в правильной последовательности на приточной трубе (вход в бойлер). Ближний к накопительному баку — обратный, за ним — предохранительный (аварийный). Строение клапанов похоже — внутри них находятся пружины, рассчитанные на определенное давление. При превышении давления они сжимаются и пропускают через себя воду. Обратный клапан рассчитан на давление 4 атмосферы.

https://1popechi.ru/youtu.be/RSV63eEiGpQ

Предохранительный подрывной клапан вступает в работу, когда обратный уже оказался бессилен. Подрывные клапаны выдерживают давление от 6 до 8 атмосфер и далее открывают доступ к отверстию, через которое горячая вода начинает прокапывать. При этом снижается аварийное напряжение и нормализуется безопасность ситуации. Изображение 6

Третьим звеном безопасности бойлера может быть способ присоединения труб к нагревательному баку. Используется резьбовое, сварное и прессованное соединение. Резьбой присоединяют металлические трубы, сваркой — пластиковый материал (полипропилен), спрессовыванием надевают соединительные фитинги на металлопластик. С одной стороны, прессованное соединение по прочностным характеристикам уступает другим соединительным конструкциям. С другой стороны, при возможной неисправности предохранительного клапана металлопластиковую трубу вырвет из бойлера, и горячая вода выльется на пол, чем предупредит взрыв водонагревателя. В стандартном режиме работы срыв металлопластиковых труб не происходит, для его осуществления необходимо значительное повышение давления внутри системы (до 6-8 атмосфер).

https://1popechi.ru/youtu.be/HuK1ukEMqpU

Металлопластиковое соединение показано на изображении 7.

Вернуться к оглавлению

Дополнительные элементы — краны, показатель температуры

Итак, есть бак (емкость для нагрева), есть подводящие холодные трубы и выводящие горячие, есть ТЭН (греющий воду), есть анод (отвлекающий на себя коррозию), есть группа безопасности (термопара и предохранительный + обратный клапан). Это основные конструктивные элементы строения бойлера. К ним могут быть добавлены некоторые устройства, обеспечивающие дополнительный комфорт пользования водонагревателем и его обслуживания. Показатель температуры нагрева воды располагается на лицевой стороне бака для удобства обозрения. Шланг для слива воды с предохранительного клапана. Два крана, применяемые для спуска воды из бака водонагревателя: входной кран, расположенный перед аварийным клапаном, необходимый для прекращения подачи воды в водонагреватель при проведении ремонта. И кран для слива горячей воды из бака (располагается на выводящей трубе). Необходимость осушения бака возникает при проведении осмотра, замене анода или при ремонте (замене) нагревающего элемента.

https://1popechi.ru/youtu.be/d9lcWZ_syWQ

Устройство электрического накопительного водонагревателя состоит из отдельных элементов. Их слаженная работа обеспечивает постоянное горячее водоснабжение дома и квартиры, жилого или хозяйственного помещения.

Устройство водонагревателей Термекс

Как выбрать Как смонтировать или подключить Как это работает Обзоры, релизы, тесты Энергосбережение в быту Это интерестно

Цены на водонагреватели Термекс(Thermex) в нашем каталоге

Цены на ТЭНы для водонагревателей Термекс

Электроводонагреватели thermex разработаны и изготовлены в строгом соответствии с международными стандартами EN 60.335-2-21, гарантирующими надежность и безопасность эксплуатации. Все модели прошли обязательную сертификацию Госстандарта России и полностью соответствуют требованиям ГОСТ-27570.18-92, ГОСТ 23511-79, ГОСТ Р 50033-92.

Всё типы и модели электроводонагревателей расчитаны на подключение к сети 220+10% В.

1. Выходная трубка для горячей воды
выполнена из нержавеющей стали.

2. Внутренний бак
изготовлен из стабилизированной стали, высокоустойчивой к коррозии.
3. Большой магниевый анод
для защиты от коррозии.
4. Стальной фланец
закрепленный на 5-ти болтах в корпусе водонагревателя, обеспечивает быструю и простую установку. На фланце смонтированы: нагревающий элемент, магниевый анод и термостат.
5. Внешняя оболочка водонагревателя
выполнена из стали и покрыта специальной порошковой эмалью, которая сохраняет сияющий вид в течении многих лет.
6. Glasslined!
внутренняя поверхность бака покрыта стеклофарфором (технология GLASSLINED) и вода в баке остается такой же чистой, как в стеклянной посуде.
7. Экологически чистая теплоизоляция (cfc free)
мощный слой пенополиуретана высокой плотности предотвращает потери тепла, предельно снижая затраты электроэнергии.
8. Трубка подачи холодной воды
изготовлена из нержавеющей стали
9. Термостат с двойной защитой
обеспечивает автоматическое регулирование температуры и две ступени защиты.

1, 8 Трубки подачи и забора воды. Внутри водонагревателя трубки подачи и забора воды расположены таким образом, что холодная вода поступает снизу, а горячая забирается сверху. Холодная вода, поступая в водонагреватель, проходит через рассекатель струи и равномерно распределяется по объему бака, постепенно вытесняя нагретую воду вверх, где и осуществляется забор горячей воды. При этом соблюдается принцип не перемешивания слоев воды, благодаря которому потребитель получает воду однородной температуры.

2, 6 Внутренний бак и внутреннее покрытие бака. Бак во всех моделях изготовлен из высокопрочной стабилизированной стали, устойчивой к коррозии. Внутренняя поверхность бака покрыта стеклофарфором, который обжигается при температуре + 850°С. Химически нейтральный стеклофарфор защищает стальной бак от коррозии. Благодаря особой кристаллической структуре стеклофарфор выдерживает значительные деформирующие нагрузки.Коэффициент линейного расширения стеклофарфора близок к коэффициенту расширения стали. Благодаря этому не происходит отслоения покрытия при эксплуатации прибора.

3 Магниевый анод предназначен для уменьшения электрохимической коррозии внутреннего бака. Для продления срока службы водонагревателя рекомендуется производить замену магниевого анода не реже 1 раза в 6 месяцев.

4 Стальной фланец.

На фланце смонтированы: ТЭН — термоэлектронагреватель (нихромовая спираль в медном кожухе), термостат, магниевый анод. Съемный опорный фланец крепится в корпусе водонагревателя с помощью резьбы или болтов.

5 Внешнняя оболочка электроводонагревателя. Корпус большинства моделей электроводонагревателей изготовлен из стали. Корпус моделей объемом 5 л, 10 л и 15 л изготовлен из пластика. Модель объемом 30л выполняется как в пластике, так и в металле.

7 Экологически чистая теплоизоляция (CFC FREE) Между корпусом и внутренним баком размещена теплоизоляция из экологически чистого пенополиуретана. Толщина ее колеблется в зависимости от модели от 18 до 40 мм. Благодоря этому средние теплопотери составляют 1° за 1,5-2 часа.

9 Термостат с двойной защитой. Термостат имеет плавную регулировку температуры до +75°С и устройство защиты водонагревателя от перегрева. Если температура воды достигнет предела допустимой температуры нагрева (выше +85°С), защитное устройство, расположенное внутри термостата, автоматически отключает ТЭН от сети.

Температурный режим работы водонагревателя устанавливается самим пользователем при помощи терморегулятора. Заданный пользователем температурный режим термостат поддерживает автоматически. При падении температуры воды в приборе более чем на 3° термостат включает ТЭН, после чего температура повышается до заданной.

В комплект поставки входит предохранительный клапан, который монтируется на трубке подачи холодной воды и выполняет следующие защитные функции:

• предотвращает самопроизвольный слив воды из водонагревателя при отключении подачи холодной воды в магистральной сети;
• уравнивает давление нагреваемой воды с давлением воды в системе водопровода: при повышении давления в водонагревателе выше давления воды в магистральной сети, клапан открывается и давление понижается до магистрального.
• при повышении допустимого давления в магистральной сети, автоматически, через дренажное отверстие обратного клапана, происходит сброс избытка давления.

На обратной стороне электроводонагревателя расположен кронштейн для крепления к стене.

• Модели 5, 10л, 15л и 30л в пластмассовом корпусе имеют специальное отверстие для крепежа.
• Модель объемом 300л — устанавливается на специальной подставке в вертикальном положении
• Модель 300 PB — является напольным водонагревателем. Патрубок подачи холодной воды расположен в нижней части прибора, а забора горячей воды сверху. 

Ключевые слова: водонагреватели, водонагреватели Термекс (Thermex), водонагреватели Термекс

Отзывы

Vitaly создал(а) 15 октября 2020

Бак не плох, отработал почти 8 лет, хоть и говорил человек его ставивший, что магниевый анод надо менять раз в год и чистку производить так-же. Но не занимаясь очисткой и ТО он отработал почти 8 лет, после ещё год с промазкой швов эпоксидной смолой и заменой лишь анода, тэн в исправности и сейчас, даже будучи железным как эмалированная кастрюля, что говорит о его не плохом качестве, электро-кипятильники на 1 кВт сгорают и летят быстрей, не говоря о таких ёмкостях.

Александр создал(а) 07 июня 2020

Пользуюсь уже более 12 лет эпизодически, когда отключают горячее водоснабжение. В общей сложности около месяца в год. При последнем включении появился звук, похожий на звук при нагревании чайника. Раньше нагрев происходил бесшумно. Меня это несколько беспокоит. До сих пор не знаю, сливается ли вода из бака, когда я отключаю нагреватель и он не используется. Из крана стекает небольшое количество воды, открытие нижнего крана там, где стоит клапан защиты, тоже сливает немного совсем. При подаче воды в бак вода практически сразу появляется в кране, хотя должна забираться сверху. Это меня тоже беспокоит. Водонагреватель плоски вертикальный на 80л.

Людмила создал(а) 15 февраля 2019

У меня горизонтальный проточный электроводонагреватель объемом 80 л. На самом баке из обеих прокладок стала подтекать вода. Что делать? Можно ли отремонтировать?

Добавить отзыв

Оцените товар

Конструкция водонагревателя

Водонагреватели, используемые в проектируемых нами системах горячего водоснабжения, эффективны и могут использоваться в качестве обогревателей для обогрева вашего дома зимой.

Мы рекомендуем, какой тип конструкции водонагревателя будет соответствовать вашим потребностям, лучше всего работать в вашей среде и экономить энергию дома или на работе.

Наши профессиональные инженеры по проектированию инженерных систем могут предоставить сравнительную смету затрат, чтобы помочь вам решить, какая конструкция водонагревателя лучше всего подходит для вас по лучшей цене.

Типы водонагревателей

Баковые водонагреватели

Водонагреватели – это приборы или оборудование, предназначенное для нагрева питьевой воды и подачи ее в систему горячего водоснабжения. Есть несколько разных типов, в основном те, у которых есть резервуары для хранения, и те, у которых их нет.

Котлы низкого давления могут использоваться для отопления и подачи горячей воды. Они работают при температуре воды и давлении, которые немного выше, чем у водонагревателей, в частности, 250 ° F против 210 ° F и 160 фунтов на квадратный дюйм (psi) против 150 фунтов на квадратный дюйм.

Водонагреватели резервуарного типа, также известные как накопительные водонагреватели, обычно работают на электричестве или солнечной энергии, пропане, природном газе или нефти. Но независимо от используемого топлива или энергии, они работают одинаково, с аналогичными компонентами, включая клапаны и различные трубы и фитинги, которые имеют дело с переливом и сбросом давления. Кроме того, внутренний резервуар обычно обернут каким-либо изоляционным материалом, который обеспечивает более длительное сохранение температуры воды.

Резервуары доступны в различных размерах. Холодная вода подается в нижнюю часть резервуара, чтобы он всегда был наполнен. Вода расширяется при нагревании, вызывая внутреннее давление. В то время как существуют предохранительные устройства и механизмы, которые инженеры используют в конструкции водонагревателя, чтобы противостоять рискам повреждения водопроводной системы из-за давления, производители резервуаров для хранения и водонагревателей штампуют их на внешней стороне резервуара, чтобы показать максимально допустимое рабочее давление.

является. Клеймо выполнено в виде нестираемого знака в месте, доступном для осмотра.

Само собой разумеется, что баковые водонагреватели и накопительные баки должны располагаться (и подключаться) таким образом, чтобы к ним был доступ и чтобы было достаточно места для технического обслуживания, ремонта и замены в случае необходимости.

Проточные водонагреватели

Водонагреватели без резервуара более энергоэффективны, чем водонагреватели бакового типа, которые обеспечивают подачу воды по требованию, могут работать на природном газе или пропане, или на электричестве, при этом модели, работающие на газе, обеспечивают более высокую скорость потока. Поскольку они не приводят к потерям энергии в режиме ожидания, связанным с накопительными водонагревателями, они экономят деньги. Вместо этого в устройство подается холодная вода, а электрический элемент или газовая горелка нагревают воду.

Дома, которые используют не более 41 галлона горячей воды каждый день, могут повысить свою энергоэффективность на 24–34 %, если будут использовать водонагреватели без бака, а не с баками. Повысить энергоэффективность до 50% можно, установив проточные водонагреватели у каждого выхода горячей воды в доме. Семьи, которые ежедневно потребляют более чем вдвое больше горячей воды (около 86 галлонов в день), обнаружат, что могут повысить энергоэффективность как минимум на 8-14%.

Еще одна веская причина для установки нескольких проточных водонагревателей заключается в том, что один блок не сможет работать с несколькими приборами одновременно. Поэтому, если вы хотите принять душ, пока стираете одежду в стиральной машине или моете посуду в посудомоечной машине, скорость потока воды в водонагревателе будет скомпрометирована.

Сантехнические правила Нью-Йорка 2014 года требуют контроля температуры воды в трубопроводе, подключенном к безбаковым нагревателям. При установке для бытового использования максимальная температура должна составлять 140 °F или 60 °C.

Узнайте цены на новое проектное предложение MEP менее чем за 24 часа

Методы нагрева для водонагревателей

Электричество

В г. Нью-Йорке (NYC) все электрические водонагреватели должны соответствовать не только требованиям NYC Сантехнические правила 2014 года, а также городские электротехнические правила.

Если вы планируете установить водонагреватель на чердаке, в Сантехническом кодексе Нью-Йорка 2014 г. указано, что разрешены только электрические водонагреватели. Также приводятся требования к установке, чтобы обеспечить достаточное пространство вокруг водонагревателя. Также должен быть проход с твердым полом, достаточно большой, чтобы можно было снять водонагреватель.

Хотя солнечные водонагреватели питаются буквально от солнца, они часто проектируются с резервной системой, использующей электричество или другое топливо, либо в виде накопительного водонагревателя, либо безрезервуарного водонагревателя. Существует два типа: активные системы, включающие циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные системы, в которых их нет. У всех есть солнечные коллекторы того или иного типа, либо плоские коллекторы, встроенные системы коллекторов-накопителей, либо солнечные коллекторы с вакуумными трубками, которые имеют параллельные стеклянные трубки. У них также есть один или два бака для хранения горячей воды.

Водонагреватели с тепловым насосом также используют электричество, но они значительно более энергоэффективны, чем обычные электрические водонагреватели. Тепловые насосы работают как холодильники, но наоборот. По сути, машина извлекает тепло из воздуха и передает его в резервуар для воды, таким образом нагревая воду.

Как солнечные водонагреватели, так и тепловые насосы дороже, чем обычные накопительные нагреватели, но их более низкие эксплуатационные расходы компенсируют первоначальную покупную цену.

Газ

Газовые водонагреватели могут использоваться вместо обычного горячего водоснабжения, но только при соблюдении определенных требований.

Например, Строительный кодекс г. Нью-Йорка разрешает их использование только в:

• Квартирах с не менее чем двумя комнатами, если они не предназначены для одноместного проживания.
• Одно- или двухквартирные дома или квартиры, которые используются только для проживания класса А, что означает, что они должны использоваться только для постоянного проживания.

Кроме того, водонагреватели, работающие на газе, должны соответствовать городским правилам водопроводно-канализационного хозяйства и топливного газа. Среди прочего, они должны быть установлены в утвержденном месте, а отстойник должен быть размещен на линии подачи газа в водонагреватель как можно ближе к входному отверстию. Это предотвращает попадание мусора и влаги в камеру сгорания водонагревателя.

Трубка с медным оребрением, для газовых нагревателей горячей воды для бытовых нужд требуется реле протока, которое можно использовать для прерывания подачи газа к нагревателю, если поток воды через змеевик временно прекращается.

Другим важным фактором является то, что газовые водонагреватели должны иметь правильную вентиляцию, чтобы предотвратить попадание CO ₂ в ваш дом. Вентиляционная система должна быть профессионально спроектирована в соответствии с местными нормами.

Масло

В Нью-Йорке водонагреватели, работающие на жидком топливе, должны соответствовать требованиям Механических и Сантехнических норм города.

Подобно газовым водонагревателям, масляные обогреватели полагаются на топливопроводы и систему вентиляции, удаляющую выхлопные газы. Как и традиционные газовые и электрические водонагреватели, они имеют баки, в которых хранится вода. Хотя они не питаются от электричества, как некоторые газовые модели, водонагреватели на жидком топливе используют для запуска электрическую искру.

Относительно дорогие водонагреватели, работающие на жидком топливе, невероятно энергоэффективны, а время, необходимое для нагрева воды, может быть в четыре раза меньше, чем у других типов нагревателей. Резервуары также могут хранить значительно больший объем горячей воды.

Ищете услуги инженерного проектирования инженерных систем?

Установка водонагревателей

Подключения и циркуляция воды

Иногда водонагреватели устанавливаются в ванных комнатах или кухнях, но они также могут быть установлены на чердаках, в подвалах или даже на чердаках над потолком. Резервуары с солнечным обогревом часто устанавливаются снаружи на крыше.

Где бы они ни были установлены, важно, чтобы они были доступны для осмотра, обслуживания, ремонта и замены без необходимости демонтажа какой-либо постоянной конструкции или части конструкции. Ровная площадка глубиной не менее 30 дюймов (762 мм) и шириной 30 дюймов считается достаточной для обслуживания при условии, что она находится на передней стороне устройства управления.

Водонагреватели и баки для горячей воды подключаются к системе холодного водоснабжения. В конструкцию водонагревателя включен специальный клапан на линии холодной воды.

Циркуляция воды через водонагреватель жизненно важна, и все трубы и трубки, используемые для установки, должны соответствовать Санитарно-техническим нормам.

Устройства безопасности

Нагретая вода расширяется, что может привести к потенциально опасному повышению давления в баковом водонагревателе. Конструктивные решения водонагревателя включают предохранительные клапаны температуры и давления, а также расширительные баки (справа).

Предохранительные клапаны используются для накопительных водонагревателей, работающих под давлением выше атмосферного. Тем не менее, они не должны использоваться для контроля теплового расширения. Клапаны сброса давления предназначены для автоматического сброса давления, когда оно достигает давления, на которое настроен клапан. В закрытом состоянии они удерживаются пружиной или чем-то подобным. Предохранительные клапаны предназначены для автоматического сброса при температуре, на которую настроен клапан. Комбинированные клапаны сброса температуры и давления (T&P) предназначены для сброса как температуры, так и давления.

Все предохранительные клапаны установлены в корпусе бака водонагревателя. Настройки температуры не должны превышать 210 °F (99 °C). Давление не должно превышать 150 фунтов на кв. дюйм (1035 кПа) или номинальное рабочее давление производителя, если оно меньше этого значения. Кроме того, пропускная способность как предохранительных клапанов температуры, так и предохранительных клапанов давления должна быть равна или превышать количество тепла, подводимого к накопительному баку или водонагревателю.

Клапаны сброса давления, температуры и перепускные клапаны требуют выпускного трубопровода, который является частью конструкции водонагревателя. Этот трубопровод не должен быть напрямую подключен к дренажной системе, и каждое устройство должно иметь свой собственный трубопровод. Наши инженеры по проектированию инженеров следят за тем, чтобы диаметр трубы был не меньше диаметра выпускного отверстия клапана, и проектируют систему таким образом, чтобы она выходила через воздушный зазор в том же помещении, что и бак или водонагреватель. Напорные трубы устанавливаются таким образом, чтобы течь под действием силы тяжести до видимой точки окончания. У них нет клапанов, тройников или резьбовых соединений на конце трубы.

Антисифонные устройства предотвращают сифонирование накопительных водонагревателей и резервуаров. Это может быть трубка для погружения в холодную воду с отверстием в верхней части. В качестве альтернативы, вакуумный предохранительный клапан может быть установлен на линии подачи холодной воды над верхней частью бака или нагревателя.

Вакуумные предохранительные клапаны используются с баками с нижней подачей и водонагревателями.

Расширительные баки включаются в конструкцию водонагревателя, если водопроводная система «закрыта» и обратный поток, который обычно проходит между зданием и основным водопроводом, перекрыт, чтобы он не мог течь обратно в город водоснабжение. В этой ситуации при повышении напора воды обратному потоку деваться некуда. Расширительные баки обеспечивают облегчение, потому что избыточный объем воды поступает в расширительный бак и снижает давление.

Клапаны также должны быть встроены в конструкцию водонагревателя, чтобы обеспечить отключение либо путем отключения электрической системы горячего водоснабжения от ее источника питания, либо, в случае других систем, подачи энергетического топлива (газа или жидкого топлива).

Изоляция

На нагрев воды приходится не менее 18% энергии, потребляемой средним домохозяйством. Одним из способов минимизировать потребление энергии является изоляция труб горячей воды и баков водонагревателей.

Еще одним способом экономии энергии является снижение температуры, подаваемой водонагревателем. Изолируя трубы горячей воды, мы можем помочь вам сократить потери тепла и, как следствие, повысить температуру вашей горячей воды на 2–4 °F. Понизив желаемую температуру на водонагревателе, вы сэкономите еще больше энергии.

Изоляция резервуара для горячей воды — еще одно энергоэффективное решение проблемы потерь тепла и затрат на нагрев воды. Обычно это делается с помощью специального изолирующего одеяла или куртки. Электрические нагреватели также выиграют от изоляции под баком.

Хотя ситуации бывают разные, можно сократить потери тепла в режиме ожидания не менее чем на 25% и не более чем на 45%. Изоляция под баком может сэкономить еще от 4% до 9% энергии нагрева воды. Ожидайте сэкономить от 7% до 16% на годовом счете за подогрев воды.

Есть инженерный проект MEP? Поговори с нами.

© 2022 Nearby Engineers New York Engineers. Все права защищены. Правовая информация | Товарные знаки

Топ-5 типов водонагревателей в 2022 году

За последние несколько лет расходы на отопление неуклонно росли. Как жилые, так и коммерческие здания могут выиграть от более новых, более эффективных водонагревателей. Для владельцев зданий знание доступных типов водонагревателей может быть большим преимуществом.

В дополнение к обычным баковым водонагревателям, потребители и предприятия также имеют доступ к растущему ассортименту баковых и безрезервуарных водонагревателей, некоторые из которых даже используют солнечные тепловые коллекторы для нагрева воды.

Это несколько ценных вариантов эффективного нагрева воды для дома или здания любого типа.

1. Обычные водонагреватели с накопительным баком

В наиболее распространенном типе водонагревателей, накопительных нагревателях, используется большой накопительный бак для обеспечения дома горячей водой. Принцип работы баковых водонагревателей, вероятно, знаком большинству специалистов по инфраструктуре водоснабжения.

Накопительный бак использует газ или электричество для нагрева воды, хранящейся в баке, до тех пор, пока она не достигнет температуры, заданной встроенным термостатом. В электрической системе это тепло обеспечивается нагревательными элементами. В системе, работающей на газе, газовая горелка, установленная на дне бака, обеспечивает нагрев.

Эти нагреватели обеспечивают легкодоступный резервуар с горячей водой для дома или здания. Однако они занимают много места.

Накопленная вода также подвержена потерям тепла в режиме ожидания и со временем теряет тепло, что требует от нагревателя постоянного использования энергии для поддержания резервуара с горячей водой. Вода, хранящаяся в централизованном нагревателе, также может быть подвержена дополнительным потерям тепла, поскольку горячая вода проходит по трубам от резервуара к выходу.

Несмотря на их относительно низкую эффективность по сравнению с другими вариантами, простота и доступность нагревателей накопительных баков делают их популярным вариантом.

Эти обогреватели также иногда можно сделать более эффективными за счет усовершенствований, таких как улучшенная изоляция бака и высокоэффективные горелки или элементы, хотя другие типы обогревателей, например, нагреватели с конденсационным баком или без бака, вероятно, будут более эффективными.

2. Конденсационные водонагреватели для накопительных баков

Конденсационные водонагреватели представляют собой высокоэффективный вариант газовых нагревателей для накопительных баков. Эти нагреватели оснащены теплообменником внутри бака, который обеспечивает циркуляцию дымовых газов от герметичной газовой горелки через бак.

Такая циркуляция дымовых газов помогает системе использовать максимальное количество энергии, вырабатываемой газовой горелкой.

3. Безбаковые водонагреватели/водонагреватели по требованию

Безбаковые водонагреватели исключают накопительный бак в пользу змеевика теплообменника, который передает тепло от нагревателя поступающей в здание воде. Этот нагреватель может быть электрическим змеевиком или газовой горелкой.

Датчик расхода определяет протекание воды через нагреватель, включает его и активирует змеевик теплообменника.

Эти нагреватели часто называют нагревателями по требованию, потому что они нагревают воду по требованию дома, а не предварительно нагревают и поддерживают воду при высокой температуре для последующего использования.

В доме или здании может использоваться один водонагреватель без бака или несколько водонагревателей для точек потребления, которые подают горячую воду непосредственно в часть водовыпусков здания. Местные нагреватели сокращают время прохождения горячей воды и могут свести к минимуму потери тепла, возникающие при движении воды от нагревателя к выходу.

Преимущества и недостатки безрезервуарных нагревателей

За счет удаления накопительного бака безрезервуарный нагреватель устраняет возможность потери тепла в режиме ожидания, повышая свою энергоэффективность по сравнению с резервуарными нагревателями. Потеря бака также значительно уменьшает размер нагревателя.

Водонагреватель без бака часто может поместиться в гораздо меньшем пространстве, чем водонагреватель с резервуаром, что делает его подходящим для небольших домов или зданий с техническими помещениями, в которых нет места для установки более обычного нагревателя.

Небольшой размер безбакового водонагревателя может ограничивать его способность обеспечивать дом горячей водой. При покупке безрезервуарного нагревателя вам необходимо тщательно учитывать такие факторы, как размер здания, скорость потока на выходе и количество жителей здания, когда вы рекомендуете безрезервуарный нагреватель.

Благодаря отсутствию накопительного бака безбаковые нагреватели также устраняют возможность возникновения проблем, которые могут возникнуть, когда резервуары нагревателя не обслуживаются должным образом, например, ржавчина резервуара, загрязняющая горячее водоснабжение дома, протечки резервуара, чрезмерные потери тепла в режиме ожидания и необычный запах воды. .

4. Косвенные или встроенные водонагреватели

Косвенные водонагреватели аналогичны конденсационным нагревателям накопительных баков, но полагаются на основную печь или котел дома для подачи тепла в теплообменник бака, а не на электрический нагреватель или внутреннюю горелку. на базе танка.

Они позволяют зданию дважды использовать один и тот же источник энергии как для отопления помещений, так и для нагрева воды. На практике обогреватель позволяет владельцу здания компенсировать часть энергии, вырабатываемой при обогреве дома или здания, которая в противном случае может быть потрачена впустую.

По данным Министерства энергетики США, подобно конденсационным нагревателям резервуаров, косвенные нагреватели обычно более эффективны, чем обычные нагреватели резервуаров, и иногда могут быть наименее дорогим вариантом для жилых или коммерческих зданий.

Если в доме или здании уже есть главная печь или котел, эти непрямые или встроенные нагреватели являются ценным вариантом для максимального повышения эффективности и минимизации затрат на нагрев воды.

5. Солнечные водонагреватели прямого и косвенного действия

Внешние солнечные панели могут прямо или косвенно нагревать воду, обеспечивая экологически чистый и недорогой источник горячей воды для дома или здания. Эти системы часто используются в качестве дополнения к другим солнечным технологиям, таким как домашние солнечные системы и батареи.

Солнечные водонагреватели с прямым (или разомкнутым) контуром обеспечивают циркуляцию воды через солнечные тепловые коллекторы и обратно в дом или здание. Эти тепловые коллекторы похожи на солнечные панели, но не собирают солнечную радиацию. Вместо этого они собирают тепло, непосредственно собирая солнечный свет.

Тепловые коллекторы также иногда используются для дополнительного обогрева помещений как в коммерческих, так и в жилых зданиях. Тепловая энергия солнечного света нагревает воду, когда система прокачивает ее через коллекторы. Нагретая вода обычно хранится в резервуаре для последующего использования.

Солнечные водонагреватели непрямого (или замкнутого цикла) вместо этого циркулируют антифриз или аналогичный теплоноситель через коллекторы. Эта жидкость циркулирует в резервуаре для хранения воды, нагревая ее до заданной температуры так же, как в обычном нагревателе резервуара.

Прямые системы обычно дешевле в проектировании и установке, хотя они могут не обеспечить достаточного количества тепла для многих домов. Поскольку они направляют воду непосредственно к солнечным батареям, которые обязательно должны находиться вне дома, они также могут быть уязвимы для замерзания или могут выйти из строя зимой.

Непрямые системы, в которых используется жидкий теплоноситель, менее уязвимы к холоду. Однако, как и в случае с прямыми системами, ограниченная эффективность солнечных коллекторов может означать, что они сами по себе не будут достаточно мощными для обеспечения горячей водой дома или здания.

Это лучшие варианты для нового водонагревателя

В то время как обычные нагреватели с накопительным баком остаются обычным явлением, домовладельцы или владельцы коммерческих зданий могут ознакомиться с техническими характеристиками водонагревателя, чтобы найти модель, которая уравновешивает производительность и затраты на электроэнергию.