Как функционирует устройство бойлера в многоквартирном доме — Электрик

Бойлерная это – размеры бойлерной комнаты в частном доме, технические требования, принцип работы

Выражение «бойлерная» знакомо всем, и большинство людей считает его обыденным и привычным. Однако, когда задают вопрос: «Что такое бойлерная?», многие оказываются в затруднении. Действительно, на первый взгляд это может показаться простым вопросом, но не каждый сразу сможет на него ответить.

Что такое бойлерная

Бойлерная установка — что это такое, и для каких нужд используется? Логика подсказывает, что бойлерная — это помещение, где находится бойлер.  Он представляет собой емкость для нагрева жидкости.

Проще говоря, бойлер — это стальной бак, в котором любым способом нагревается жидкость для системы ГВС дома.

Смысл в том, чтобы не доставлять горячую воду с ТЭЦ до жилого массива, а поднять ее температуру ее прямо на месте, исключая тем самым неизбежные потери тепла при транспортировке.

В некоторых домах вообще не предусмотрено горячее водоснабжение, и бойлерная система для них является единственным источником горячей воды. Кроме собственно нагревателей, необходимо и другое оборудование — насосы для подпитки, запорная арматура, узел управления, измерительные приборы и т.д.

Внимание! Термин «бойлер» стал нарицательным. Те устройства, что находятся в подвалах домов, правильнее было бы объединять под названием «котельная», настоящие бойлеры находятся на ТЭЦ. Для простоты будем использовать общепринятые названия.

Зачем нужна бойлерная

Бойлерная нужна для обеспечения горячей водой жителей дома. Процесс нагрева может производиться различными способами, которые выбираются в зависимости от наличия источника тепла, или наибольшей экономической выгоды от использования вида нагрева.

В многоквартирном доме

В многоквартирных домах источником тепла является горячая вода (или пар) из системы центрального отопления (ЦО). Бойлер в многоквартирном доме имеет то же назначение, что и в любом другом месте, но с конструктивной точки зрения он несколько отличается от других видов, являясь обычным теплообменником.

Принцип его работы прост: горячая вода из системы ЦО (теплоноситель) пропускается через емкость, внутри которой находится система труб, не сообщающаяся с внутренним объемом этой емкости. Через них протекает холодная жидкость, которая нагревается от теплоносителя и направляется в систему ГВС дома.

То есть, теплоноситель используется не только для обогрева помещений, он еще и обеспечивает наличие горячей воды.

В частном доме

В частном доме, не имеющем подключения к системе ЦО, бойлер выполняет функцию нагрева жидкости, используя тепло от котла. Топливом может быть электричество, газ, дрова, уголь, брикеты и т.п.

В данном случае термин «бойлер» применяется по традиции, но не совсем правильно. Точное наименование такого устройства — котел, а помещение для него соответственно — котельная. Если имеется подключение к системе ЦО, то можно установить теплообменник, но такая возможность пока еще редкость в сельской местности.

Типы бойлеров

Существуют разные конструкции нагревателей, созданные для различных источников тепла или типов топлива.

Выбор типа обусловлен наличием определенного вида энергии или топлива. Если есть несколько возможностей, то обычно используется наиболее экономичный вариант.

Наиболее распространенными типами нагревателей являются:

• Косвенные. Используется передача тепловой энергии между разными средами.
• Проточные. Нагревается участок трубы. Эффективность зависит от расхода: чем он выше, тем меньшая эффективность у нагревателя — жидкость не успевает нагреваться до нужной температуры. При этом, пользоваться таким устройством можно сразу же, не ожидая, когда нагреется нужный объем, и горячая вода никогда не кончится.
• Накопительные. Нагрев жидкости в емкости определенного объема. Можно создавать любой напор – температура не изменится. Но, когда бак опустеет, придется ждать, пока нагреется новый объем, что требует некоторого времени.

По типу нагревателя устройства бывают:

• Теплообменные;
• Электрические;
• Газовые.

Рассмотрим их внимательнее.

Водонагреватели косвенного типа

Косвенный нагрев используется в теплообменниках. Принцип его действия заключается в передаче тепловой энергии от одной среды к другой без перемешивания.

Конструкция бойлера косвенного типа чаще всего представляет собой емкость, в которую подводится холодная вода. Она находится внутри другой емкости большего размера, через которую пропускается горячий теплоноситель.

Холодная жидкость забирает энергию теплоносителя и нагревается.

Скорость прохождения теплоносителя настраивается таким образом, чтобы он не слишком остывал и был пригоден для обогрева помещений.

Проточные электрические водонагреватели

Проточные водонагреватели представляют собой устройства, в которых нагревается участок трубы с проходящей через него водой.

Для того, чтобы за время протекания жидкости через относительно небольшой участок, ее температура успевала подняться до нормированного значения, требуется достаточно мощный нагреватель. Он нуждается в соответствующей сети и проводке.

Этот момент является самым слабым местом электрических нагревателей, так как не везде есть возможность установить мощный аппарат без риска уничтожить электролинию.

Кроме того, при большом расходе воды, она просто не успевает нагреваться. Вариант хорош в условиях ограниченности места, так как проточные водонагреватели имеют компактные размеры и могут быть установлены в небольших помещениях.

Проточные газовые водонагреватели

Газовые водонагреватели в обиходе именуются «газовыми колонками».  Они эффективнее электрических, не требуют больших расходов. Размеры таких устройств весьма компактны, что также говорит в пользу газового оборудования.

Нагрев производится практически мгновенно, расход газа при этом весьма скромен.

К недостаткам можно отнести необходимость подключения к газовой магистрали.

Накопительные газовые нагреватели воды

Газовый нагреватель воды (бойлер) накопительного типа представляет собой бак с водой, которая нагревается при сгорании газа.

Устройства не зависят от наличия электроэнергии, что удобно в условиях сельской местности, где часто происходят отключения по разным причинам.

Одна из особенностей накопительных газовых нагревателей — невысокий расход топлива, что делает их очень экономичными приспособлениями.

Обратная сторона низкого расхода — длительность нагрева, для набора нужной температуры потребуется немного подождать.

Накопительные электрические водонагреватели

Принцип работы электронагревателя похож на устройство газовых накопительных бойлеров, но в качестве нагревательного элемента используются ТЭНы. Они бывают разных типов:

• Сухой (закрытый) тип. Контакта ТЭНа и воды не имеется, нагревательный элемент размещается в керамической трубке, отсекающей его от жидкости.
• Мокрый (открытый) тип. ТЭНы погружены в воду, осуществляют непосредственный нагрев.

Мокрые нагреватели дешевле, но расположение ТЭНа прямо в воде вызывает быстрое образование накипи, существенно уменьшающей эффективность устройства. Приборы сухого типа более долговечны и практичны, но их стоимость намного выше.

Важно! Общим недостатком электрических нагревателей является высокий расход энергии, что сопровождается весьма информативными счетами за эту коммунальную услугу. Попытки сэкономить приводят к отсутствию комфорта при пользовании горячей водой, поэтому обычно такие устройства используются только при отсутствии других возможностей.

Типы накопительных бойлеров

Накопительные нагреватели делятся на два типа:

1. Открытые (безнапорные).
2. Закрытые (напорные).

Устройство бойлера для нагрева воды открытого (безнапорного) типа состоит из небольшой емкости примерно на 5-10 литров, снабженной специальным смесителем, способным перекрывать воду при завершении использования прибора. Нагреватель не создает давления и пригоден для использования на садовых участках для летнего душа.

Закрытые (напорные) нагреватели способны обеспечить горячей водой загородный дом. Они имеют большую емкость — 50-200 л, встраиваются в систему водоснабжения, и работают по принципу равномерного подмешивания. То есть при заборе горячей воды не происходит резкой замены холодной, а плавно добавляются новые порции, что способствует более ровному снабжению дома горячей водой.

Как устроен бойлер

Устройство нагревателя довольно просто.

Если рассмотреть бойлер в разрезе, то можно увидеть основной элемент — емкость, внутри которой находится нагревательный элемент (это накопительный бойлер с электронагревателями), или систему трубок, по которым протекает жидкость (это теплообменник или бойлер с косвенным нагревом). Он также может представлять собой обычную трубку, окруженную нагревательными элементами (проточный тип: газовый или электрический).

Интересна схема бойлера послойного нагрева — относительно нового устройства, эффективность которого существенно превышает косвенные нагреватели.

Емкость при послойном нагреве нужна лишь для аккумулирования и забора горячей воды. Нагрев производится в пластинчатом теплообменнике, горячая вода из которого поступает в емкость.

По мере забора горячей жидкости из верхней части, в нее поступают новые порции из теплообменника.

Принцип работы бойлера

Принцип работы бойлера зависит от его конструкции. Классический прибор — это теплообменник, использующий горячий теплоноситель для нагрева холодной жидкости до нужной температуры.

Кроме того, есть бойлеры, действующие по принципу котла — емкость с подогревом извне (так действуют газовые нагреватели), или как работает бойлер электрический, имеющий внутри емкости нагревательные элементы, функционирующие, как обычный электрический чайник.

Требования к бойлерной

Бойлерная в частном доме должна обеспечить требования пожарной безопасности, удобства эксплуатации, ремонта, соответствовать техническим параметрам оборудования. Кроме того, надо вместить довольно большое количество оборудования — сам бойлер, аппаратуру управления и контроля, насосы и т.д. Все эти устройства должны устанавливаться в соответствии с техническими требованиями.

Размер бойлерной в частном доме должен быть не меньше 6 м2, а объем — не менее 15 м3, при высоте потолка 2,5 м. Эти требования установлены пожарной инспекцией и обязательны к соблюдению. Кроме того, такое помещение наиболее удобно для обслуживания или ремонта оборудования.

Можно ли сделать бойлерную или котельную в подвале частного дома

Часто возникает вопрос: “Можно ли делать котельную в подвале дома?” Для размещения котельной, подвал — самое удобное место, но есть ограничения.

Дело в том, что в СНиПах такое расположение прямо запрещено, но надо учитывать, что имеются ввиду котлы на сжиженном углеводородном топливе (СУГ), которое раньше использовалось для питания оборудования повсеместно.

На сегодняшний день в аппаратах используют природный газ, поэтому запрет снят. Для электрических котлов ограничений нет.

Важно! Для котельных на газовом топливе требуется отдельный вход.

Как должна выглядеть бойлерная

Устройство бойлерной в частном доме довольно плотно регламентировано правилами эксплуатации оборудования и техникой безопасности:

1. Стены должны иметь отделку согласно проекту, обеспечивающую влагоустойчивость стен.
2. Необходима качественная вентиляция.
3. Оборудуется собственный канализационный вывод.
4. Устанавливается электрооборудование специализированного типа для эксплуатации во влажных помещениях.

Советы и рекомендации по установке оборудования

Помимо специфических требований к установке и подключению оборудования, существуют общие требования к бойлерным комнатам:

1. Стены должны быть из кирпича или бетона.
2. Запрещено хранение легковоспламеняющихся или взрывчатых веществ.
3. Между оборудованием и стенами необходим технологический зазор (определяется по паспорту оборудования).
4. Вентиляционная система рассчитывается по мощности котла.
5. Оптимальный вариант отделки — кафельная плитка, но можно применить минеральную штукатурку.
6. Двери должны открываться наружу, по пути следования при эвакуации.

Устройство бойлерной в частном доме должно полностью соответствовать потребностям жильцов и возможностям сетевых организаций. При отсутствии сетей ЦО или газовых магистралей можно создать полностью автономную систему обогрева и ГВС, независимую от поставщиков ресурсов или электроэнергии.

Устройство бойлера и принцип его работы

На сегодняшний день среди владельцев жилплощади в многоквартирных и в частных домах всё популярнее становится установка автономного горячего водоснабжения, ведь это основной фактор для комфортного проживания.

В современном мире существует огромное количество различных водонагревателей, которые различаются по своей конструкции и принципу работы, поэтому человеку, далёкому от данной сферы, будет очень трудно выбрать качественный бойлер.

Именно в этом случае вам и поможет эта статья.

Основные элементы бойлера

Многие люди, которые желают приобрести себе водонагреватель, задаются вопросом о том, как устроен бойлер. Ответ на этот вопрос представлен ниже.

Итак, конструкция водонагревателя, устанавливаемого в домах и квартирах, включает в себя следующие элементы:

• корпус;
• изоляционный слой (отвечает за то, чтобы жидкость остывала как можно медленнее);
• бак для воды (в нём производится её нагрев);
• ТЭК – механизм для нагрева воды (по принципу работы схожий с кипятильником);
• анод – элемент, на котором остаётся вся накипь;
• труба для входа (её соединяют с холодной водой);
• труба для выхода (соединяется с краном, из которого вытекает горячая вода);
• датчики безопасности и контроля температурного режима;
• панель управления, в которую входят регулирующие ручки и дисплей (в старых моделях бойлеров отсутствует).

Из-за того, что внутри бака с водой может произойти образование различного рода микроорганизмов и слизи, рекомендуется подбирать модель, где этот бак сделан из нержавейки или присутствует напыление титана.

Для тех, кто не может позволить себе водонагреватель, в котором бак имеет вышеуказанные покрытия, может взять бойлер, где бак создан из стеклофарфора. Но срок годности этого материала варьируется от 1 года до 3 лет, поскольку он очень быстро покрывается микротрещинами.

Конструкция бойлера для нагрева воды

Конструкция бойлера включает в себя элементы для нагрева воды, которые подразделяют на следующие виды:

• Располагающиеся в воде (их называют открытыми или мокрыми).
• Элементы, которые не имеют прямого контакта с водой (их называют закрытыми или сухими).

Мокрые водонагревательные элементы достаточно привычны для нас и напоминают трубки, размещённые в чайнике. Они являются пустотелыми и содержат в себе нагревающуюся спираль. Пустое пространство, как правило, заполняют специальным магниевым оксидом или же песком. Вещество может быть любым, главное, чтоб оно обладало высокой проводимостью тепла.

Сухие водонагревательные элементы от контакта с водой отделяет специальный керамический кожух.

Такой тип считается более безопасным в связи со следующими моментами:

• не происходит возникновения накипи;
• риск образования короткого замыкания практически нулевой;
• случайное включение устройства без жидкости не так сильно портит данный вид нагревательных элементов;
• эксплуатационный срок намного больше.

Кроме того, данные элементы отличаются в зависимости от вида крепления, они бывают гаечными и фланцевыми. Во втором случае происходит прижимание большим количеством небольших по размеру болтиков.

Как работает бойлер?

Все бойлеры, устанавливаемые в домах, подразделяются на две основные группы, которые полностью отличаются один от другого. Это проточные и накопительные водонагреватели.

В накопительных бойлерах всегда присутствует бак (размеры варьируются). Принцип работы таких водонагревателей заключается в том, что при первом включении устройства с помощью воды из водопровода происходит заполнение бака. В будущем, бак всегда содержит в себе определённый уровень воды, а его полное заполнение происходит по мере необходимости.

Кроме того, накопительные бойлеры разделяются на виды, которые зависят от способа нагрева воды:

1. электрические;
2. газовые;
3. на жидком топливе (водяной);
4. связанные с косвенным отоплением;
5. солнечные;
6. смешанные.

В свою очередь, проточные бойлеры, устанавливаемые в домах, не содержат в своей конструкции бака. Вода нагревается «по ходу», перемещаясь по трубке маленького диаметра.

Проточные бойлеры считаются боле мощными, поэтому при их установке обязательно нужно проследить за тем, чтобы в доме была качественная проводка. Пользоваться таким бойлером гораздо удобнее, поскольку нагревание воды происходит мгновенно, и не нужно ждать, пока заполнится бак.

Принцип работы бойлера с косвенным нагревом

Является одним из наиболее популярных видов бойлеров, поскольку нагрев воды происходит от печи или котла. Никаких дополнительных источников энергии не нужно. Огромный плюс такого бойлера заключается в том, что при желании его можно соорудить собственными руками.

Водонагреватель с косвенным нагревом воды представляет собой устройство, внутри которого расположены трубки. По этим трубкам происходит подача такого же самого теплоносителя, как и в радиаторах отопления. Но пока этот теплоноситель пройдёт по трубкам в бойлере, его температура подогревает воду до необходимого значения.

На сегодняшний день выделяют два типа водонагревателей с косвенным нагревом:

1. содержащий в себе змеевик;
2. бак, расположенный в баке.

Чаще всего используют разновидность бойлера со змеевиком.

Устройство бойлера для нагрева воды со змеевиком следующее:

1. Присутствует корпус с термоизоляцией внутри которого размещён специальный бак (объёмы варьируются) для санитарной воды. В его полости размещён теплообменник, который по своей форме напоминает змеевик.
2. Далее, происходит циркуляция теплоносителя (это горячая вода, которая образуется благодаря одноконтурному котлу) через патрубки. Тепло переходит к санитарной воде, которая через входной патрубок переходит в нижнюю часть ёмкости.
3. В верхней зоне бака, через патрубок производится отвод уже нагретой санитарной воды.

На сегодняшний день даже производят водонагреватели с косвенным нагревом, в конструкцию которых включены две трубки теплообменника.

Особенности и принцип работы комбинированных бойлеров

Комбинированные бойлеры – это устройства, которые подключаются к отопительному контуру, но при этом обладают собственным нагревательным элементом.

Имеют следующее устройство:

• Бак, созданный из листовой стали и имеющий пенополиуретановую термоизоляцию, размещён в специальном кожухе, сделанном из невосприимчивого к ударам полипропилена. Он необходим для циркуляции воды из отопительной системы, которая проводится через патрубок от котла.
• Внутри него расположен специальный бак, созданный из нержавеющей стали, в котором происходит хранение санитарной воды. В этом баке присутствует вход для воды из ГВС и её отвод через трубку к точкам потребления.
• В верхней зоне бойлера размещена крышка, которая имеет ручной отвод воздуха (необходима для первичного наполнения системы).
• Во внутренней части внешнего бака бойлера расположен ТЭН, мощность которого может варьироваться от 2 до 6 кВТ (если термостат производит фиксацию недостаточного нагрева воды через систему внешнего обмена тепла, ТЭН включается автоматически).

  В летний сезон года именно ТЭН играет роль главного источника тепловой энергии.

• В таком бойлере присутствует панель управления, которая оснащена всеми необходимыми устройствами для регулировки. К этим устройствам относятся: температурный режим нагрева санитарной воды, таймер включения нагревательного элемента (ТЭН).

Именно эта конструкция является наиболее популярной, поскольку содержит в себе достоинства практически всех видов водонагревателей. Единственный минус – очень высокая стоимость.

Особенности работы электрического бойлера

Бак устройства содержит в себе специальные нагревательные элементы, которые с помощью специального шнура получают питание с помощью напряжения 220 и 380 в сети переменного тока. Нагревание воды происходит благодаря элементам ТЭН. Регулирование температурного режима происходит вследствие автоматического включения и выключения электрического питания.

Плюсы такого бойлера заключаются в следующем:

• простота конструкции, лёгкость ремонта;
• доступна ценовая политика.

Среди минусов можно отметить такие моменты:

• образование на нагревательных элементах накипи;
• использование достаточно дорогостоящей энергии – электрической;
• мощность работы устройства ограничивается характеристиками бытовой электрической сети.

Остальные виды бойлерных систем, устанавливаемых в домах, работают по схожему принципу, который описывался в разделе «как работает бойлер?».

Стоит отметить, что при выборе водонагревателя стоит обращать внимание именно на его устройство и принцип работы – они должны быть основными критериями выбора. На бойлере рекомендуется не экономить, поскольку лучше один раз купить качественный товар, чем каждый год производить его обновление.

Источник: Перейти

Как работает клапан безопасности бойлера?

Клапан безопасности бойлера — это устройство, которое используется для предотвращения переполнения давления в бойлере, что может привести к взрыву или повреждению бойлера. Клапан безопасности работает по следующему принципу:

1. Когда давление в бойлере превышает заданную норму, механизм клапана безопасности начинает действовать.

2. Сначала пружина внутри клапана сопротивляется давлению, пока оно не станет достаточно высоким для того, чтобы перебить силу пружины.

3. Когда давление достигает определенного уровня, пружина открывает клапан, который позволяет избыточному давлению выбраться из бойлера через отверстие в клапане.

4. Когда давление в бойлере снижается, пружина снова закрывает клапан безопасности.

Таким образом, клапан безопасности бойлера работает на принципе автоматического регулирования давления, чтобы предотвратить неприятные последствия, связанные с избыточным давлением внутри бойлера. Он является обязательной частью безопасности для большинства систем отопления, водоснабжения и других процессов, которые работают под высоким давлением.