Самодельный бойлер для нагрева воды от котла

Как работает электрический водонагреватель для отопления

В соответствии с показателем мощности проточные нагреватели питаются от одно- либо трехфазной электрической сети. Агрегат имеет простую конструкцию и представляет собой бак с установленными внутри ТЭНами. При поступлении жидкости они нагревают ее до заданной температуры. При использовании агрегата в системе отопления устанавливают теплообменник.

Устройство электрического водонагревателя.

Для получения горячей воды в бытовых целях теплоноситель через специальную соединительную трубку подается на смесители в ванной и на кухне. Одновременно теплая воздушная смесь поступает в жилые помещения. Перед установкой нагревательного агрегата в частном доме последовательно выполняют следующие действия:

1. Организуют циркуляцию теплоносителя в отопительной системе.
2. Создают герметичный контур.
3. Устанавливают расширительный бак, электронасос и запорную арматуру.
4. Обеспечивают возможность регулярной подачи жидкости из централизованного водопровода.

При постоянном обновлении жидкости скорость подогрева низкая. Получить подробную консультацию о технических характеристиках и правилах эксплуатации подобных агрегатов можно в интернет-магазине «Кванта+» г. Тюмень.

Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

Бойлер в системе отопления
После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему. Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу. Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

• Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
• Большой объем емкости, если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
• Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

Установка накопительного бака отопления

Установленный бойлер
Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

1. После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения.
2. Выполнить подключение к отоплению. Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление.
3. Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется.
4. Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

Условия правильной эксплуатации бойлера

Накипь на ТЭНе бойлера
Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

• Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
• Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
• Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

Электрический котел или водонагреватель

В отопительных системах чаще используют бойлерные котлы, сконструированные специально для такого целевого применения. По соотношению полученного объема тепловой энергии к потраченным ресурсам, накопительные бойлеры существенно эффективнее проточных водонагревателей. КПД 1-ых достигает 90%, а у 2-ых не превышает 70%. Это обусловлено:

• конструкцией;
• спецификой предназначения;
• способом нагрева теплоносителя.

Модели водонагревателей.
Проточные водонагреватели рассчитаны на использование в замкнутых системах с принудительной циркуляцией жидкости. Агрегаты имеют следующие преимущества перед накопительными электрическими котлами:

1. Быстрый подогрев воды.
2. Отсутствие ограничений по объему горячей жидкости.
3. Простота конструкции.
4. Легкость эксплуатации.
5. Удобство монтажа.
6. Отсутствие необходимости регулярного обслуживания.

К тому же можно сделать отопление из водонагревателя своими руками. Среди недостатков проточных агрегатов отмечают:

• необходимость тщательного контроля за функциональным состоянием и работоспособностью устройства;
• сравнительно высокую стоимость;
• низкую энергоэффективность.

Электрические бойлеры обеспечивают постоянный доступ к горячей воде в рамках предусмотренного конструкцией объема.

Методика нагрева воды водонагревателем

По способу повышения температуры энергоносителя проточное устройство не отличается от котла накопительной конструкции. Герметичный бак наполняется жидкостью из централизованного водопровода. Электрические ТЭНы повышают температуру до заданного уровня. Для агрегатов 2 типов характерна некоторая потеря тепловой энергии.

Схема нагрева воды прибором.

В накопительном бойлере температура жидкости повышается внутри герметичной емкости с интегрированным нагревателем. Поскольку объем камеры невелик, процесс протекает стремительно и при незначительной теплопотере. Конструкция подобных агрегатов включает в себя:

1. Электронасос.
2. Накопительный бак.
3. Механизм управления подачей воды и температурой нагрева.

Проточные агрегаты лишены первых 2-х компонентов.

Расчет объема накопительного бака и мощности ТЭНа

На первом этапе необходим расчет мощности бойлера для отопления дома. Существует несколько способов решения этой задачи. Самый оптимальный из них – ознакомиться с рекомендациями от производителя конкретной модели бака.

Необходимо учитывать, что схема отопления от бойлера напрямую зависит от мощности всей системы. Поэтому за первоначальный параметр принимается эта величина. Предположим, что она составляет 1 кВ/ч. После установки бойлера в системе отопления частного дома он должен поддерживать оптимальный уровень нагрева воды еще 5 часов. При этом тепловой режим системы составляет 75/50 (низкотемпературный). В таком случае оптимальный объем бойлера на отопление и ГВС вычисляется по следующей формуле:

V=5/(75-50)=0.5 м³ или 500 л

Получившийся объем можно уменьшить, если приобрести модель бойлера для отопления дачи с ТЭНом. Тогда при расчете нужно учитывать удельную мощность этого прибора. В среднем для обеспечения полноценной работы отопления при выключенном котле и средней норме расхода ГВС (10 л/час) необходимо приобрести модель объемом около 400-450 л.

Для полного расчета мощности бойлера для отопления дома необходимо учитывать все факторы – тепловые потери в здании, месторасположение емкости в системе и т.д.

Инертность нагрева

Бойлерные котлы отличаются быстротой нагнетания температуры в трубах отопительной системы. За 15-20 минут вода нагревается до 60°С. В этом аспекте проточные устройства уступают традиционным бойлерам. Нагрев воды в накопительном баке вместимостью 150 л занимает 40-50 минут. На скорость повышения температуры влияет производительность ТЭНов. После выключения электрического бойлера вода в трубах отопления быстро остывает.

В проточных водонагревателях требуется несколько циклов рециркуляции для понижения температуры жидкости до комнатной. В случае непредвиденного прекращения подачи электроэнергии вода еще некоторое время остается горячей. Необходимые условия применения проточных агрегатов в отоплении таких объектов, как частный дом:

1. Небольшая территория обогрева, что диктуется соотношением 1 кВт затраченного электричества к 10 м² площади.
2. Высокое качество теплоносителя для долговечности и нормального функционального состояния рабочих элементов агрегата.
3. Для циркуляции жидкости нужно давление, аналогичное системе централизованного водоснабжения — 4 атм. В моделях, оснащенных циркуляционным насосом достаточно 1,5 атм.

Внешний вид проточного водонагревателя.

Проточные водонагреватели используют для отопления небольшого коттеджа площадью до 80 м². Это относится к хозяйственным и дачным постройкам. Еще 1 сфера применения такого отопительного оборудования — обустройство теплого пола.

Разновидности аппаратов

При выборе котла для отопления многие интересуются двумя его параметрами. Первый — объем бака, второй — потребляемая электрическая энергия.

Проточный водонагреватель

Проточный бойлер отопления воды нет емкости, предназначенной для большого ее объема. Он устроен так, что потребляемая вода нагревается моментально. В быту применяют два вида:

• Электрический — производство происходит в компактном корпусе, крепление настенное. Нагрев воды происходит во время ее прохождения через электрический нагреватель.
• Газовый — внутри теплообменника происходит протекание воды. Под ним горит газовая горелка, которая нагревает жидкость.

Рекомендуем: Коаксиальная труба для газового котла: виды, особенности и схемы монтажа

Проточный электрический водонагреватель, предназначенный для отопления, обладает таким устройством:

• Корпус — материалом служит металл или пластик, снаружи покрыт специальным покрытием для защиты и декора.
• Трубка для теплообмена — расположена внутри корпуса, чаще всего обладает спиралевидной формой.
• Нагревательная деталь — находится в теплообменной трубке или же в металлическом отдельном стакане.
• Измеритель протока — происходит реакция на закрытие/открытие на смесителе крана.
• Электромагнитный пускатель — выполняет управление магнитного пускателя, представляет собой мощный электронагреватель.
• Термостат — включает/выключает агрегат, регулирует подачу горячей воды исходя из мощности напора.
• Тепловой предохранитель — необходим для аварийного отключения прибора.

Накопительный котел электрического типа

В быту чаще всего используют накопительные котлы электрического типа. Внешне они имеют отличия, но само устройство одинаковое:

• Корпус — изготовлен из стали, имеющей толщину 0,8 миллиметров. Сверху наносится покрытие из полиэфирной эмали, служащее не только декором, но и защитой.
• Бак — находиться внутри корпуса, производится из стали толщиной 1,2 миллиметра, снаружи покрыт защитой от коррозии. Он имеет три вида. Первый — термоупрочненное покрытие, используется в недорогих моделях. Считается не особо прочным: эмаль может потрескаться и рассыпаться от резкого перепада температурного режима. Второй — стеклокерамика, наносится при высокой температуре, очень прочная. Третий — титановое напыление, самое долговечное и прочное, применяется на дорогих моделях.
• Теплоизоляция — минимальная толщина 20 миллиметров, максимальная — 40. Имеет вид прослойки между баком и наружным корпусом.
• Магниевый анод — предназначен для защиты от ржавчины. Монтаж происходит возле ТЭНа, предохраняет бак и нагревательную деталь от электромеханической коррозии.
• ТЭН — находиться в нижней части бака.
• Термометр — цифровой или механический. Находиться снаружи корпуса, предназначен для контроля воды.
• Термостат — автоматически включает/отключает нагревательный элемент. Регулировка ручная или электронная.
• Индикаторный светодиод — подключен к термостату, дает знать, когда ТЭН включен или выключен.
• Водяные патрубки — изготовлены из металла, снаружи заканчиваются резьбой, подключаются к водопроводу.
• Установочный кронштейн — используется для крепления агрегата на стену.

Бойлер косвенного типа нагрева

Такой агрегат представляет собой герметичный бак с встроенной электрической спиралью. Нагрев воды в нем осуществляется при циркуляции жидкости по замкнутому контуру и соприкосновении ее с ТЭНом. Работа от электричества позволяет постоянно иметь запас теплой воды, а интеллектуальная система управления обеспечивает комфорт эксплуатации устройства. Подобное оборудование изготавливают из нержавеющей стали с теплоизоляционным стеклокерамическим покрытием.

Герметичная емкость объемом до 1000 л способна обеспечить горячей водой большой особняк. В зависимости от конструкции и типа, косвенный бойлер подсоединяется к системе газоснабжения либо к электросети. Такое оборудование оснащено механизмом автоматизированного управления. Зимой агрегат можно использовать для отопления и горячего водоснабжения, а летом только для подогрева жидкости.

Устройство косвенного водонагревателя.

Такие устройства отличаются высокой производительностью, экономичностью и хорошей эргономикой. Косвенные бойлеры бывают настенного крепления или напольного базирования. Для первоначального нагрева воды агрегату требуется некоторое время. В дальнейшем заданная температура поддерживается в автоматическом режиме. Теплопотери минимальны благодаря надежной термоизоляции. Подобную отопительную аппаратуру можно приобрести в интернет-магазине «Кванта+» в г. Тюмень.

Проточный водонагреватель

Хорошее решение для жилых и технических объектов небольшой площади — проточный водонагреватель. Средняя производительность агрегата мощностью 2 кВт составляет 12 л/мин до температуры 60°С. Такое устройство подходит как для частных коттеджей, так и для дачных построек с непостоянным проживанием. Его используют для обеспечения горячей водой и отопления помещений. Преимущества проточного водонагревателя:

• компактные размеры, позволяющие разместить оборудование на любом свободном участке пространства;
• малое значение инертности нагрева;
• возможность регулировки температурного режима;
• интегрированная система автоматического отключения ТЭНов при отсутствии теплоносителя;
• разнообразие моделей, различающихся мощностью и ценой.

Единственный недостаток такого агрегата — низкий КПД, сопряженный с большими затратами электроэнергии.

Выбор теплоносителя для водонагревателя и монтаж

Основной технический параметр агрегата — скорость нагрева теплоносителя до заданной температуры. При выборе подходящей модели нельзя руководствоваться исключительно номинальной мощностью, указанной в сопроводительной технической документации. Следует учитывать предполагаемые условия эксплуатации и отапливаемую площадь. Устанавливать агрегат следует в теплом помещении для минимизации энергопотерь. Электропроводка должна выдерживать предельную нагрузку, создаваемую водонагревателем. Такие данные указаны в техническом паспорте оборудования.

Лучшим наполнителем считается дистиллированная вода. Она отличается оптимальными показателями теплоемкости. Для использования в системе горячего водоснабжения и отопления помещений лучше приобрести агрегат с закрытыми нагревательными элементами. Такая конструкция позволяет избежать образования накипи. Важно подобрать устройство необходимой мощности, которое способно справляться с возложенными на него функциональными задачами.

Классификация

Котлы электрические делятся на три основных типа:

• ТЭНовые;
• электродные;
• индукционные.

Кроме того, между ними есть ряд других различий. Так, например, существуют напольные или настенные модели. Они могут подключаться к 380В или 220В – в зависимости от размеров помещения (используются для частного дома или небольшой квартиры). Также основным показателем является количество контуров, в которых находится горячая вода – один или два.

ТЭНовые

Электрокотел работает, основываясь на процессе превращения тока в тепловую энергию за счет использования трубчатых нагревателей, установленных непосредственно в емкости. ТЭН поднимает температуру жидкости внутри трубы. Она, попадая в отопительную систему, прогревает помещение.

Чтобы устройство всегда работало так, как необходимо, предусмотрен блок управления. За отоплением следит комнатный регулятор температуры. Именно он воспринимает понижение этого показателя и сообщает о необходимости увеличения подогрева. Нужное давление появляется в результате подключения насоса. За счет использования современных технологий, после того, как температура в помещении поднимается до установленной отметки, режим отключается. Спустя некоторое время перестает работать и насос, который обеспечивает перемещение теплоносителя.

Основное достоинство такого вида котлов – отсутствие контакта между жидкостью и теплообменником. Это позволяет использовать защитные устройства для автоматического отключения.

Оборудование дает возможность просто реализовать плавное или ступенчатое регулирование.

Как и любые другие устройства, эти обладают своими недостатками. ТЭНовые по сравнению с остальными котлами имеют ограниченный срок службы. Не исключается и преждевременное перегорание из-за неправильного использования. Перед приобретением обязательно нужно обратить внимание на возможность ремонта или замены.

Также на самом трубчатом нагревателе быстро образовывается накипь. Это значительно снижает срок службы устройства. Обязательно нужно искусственно снижать жесткость жидкости.

Такие водонагревательные котлы представляют собой одно- и двухконтурные агрегаты. Последние обеспечивают горячее водоснабжение и отопление.

В большинстве случаев установки вешаются на стену, хотя есть и такие, которые располагаются на ровной твердой поверхности.

Этот вид считается самым популярным среди электрических котлов.

Электродные

Нагрев теплоносителя осуществляется путем прямого прохождения через него тока. При этом нет «посредников» в виде ТЭНа. Электролиз не происходит, так как анод и катод постоянно меняются местами.

Важно отметить, что в случае работы без жидкости, электрический котел отопления или горячего водоснабжения не выйдет из строя. Кроме того, накипь не разрушает электроды – иногда наблюдается небольшое снижение мощности.

Температура теплоносителя возрастает быстро. При этом увеличивается давление, с помощью которого вода и перемещается по сети – нет необходимости в установке насоса. Прекрасно подходит для ванной, так как не занимает много места.

Рекомендуем: Установка теплого электрического пола

Такой водяной агрегат имеет КПД порядка 96%. При этом он долговечен и надежен в использовании.

Такое устройство невозможно подсоединить через элемент защиты. В качестве теплоносителя используются только специальные антифризы.

Индукционные

Подобные установки имеют конструкцию, схожую с трансформатором, состоящим из двух контуров. Первичным выступает магнитная система, а вторичным – устройство теплообмена. Посредством переменного поля в нем электроэнергия позволяет нагреть теплоноситель.

Главными достоинствами можно назвать безопасность, а также взаимодействие с различными жидкостями для обогрева. Как и прошлый вариант, хорошо подходит для ванной.

Но тут есть и недостатки. Главными считаются первичная цена, а также стоимость последующей эксплуатации.

Бойлеры

Отдельно стоит вспомнить электрические накопительные установки. По факту они представляют собой ТЭНовое оборудование, устанавливаемое параллельно. При этом могут предназначаться как отдельно для ГВС или отопления, так и для обоих направлений. Для последнего применяются системы косвенного нагрева. Такие накопительные электрические установки позволяют поднимать температуру воды для хозяйственных нужд теплоносителем, предназначенным для отопления.

Такой бойлер идеально подходит для использования в загородных домах. Он в основном устанавливается вместе с котлами, использующими любой энергоноситель. При этом снаружи он еле теплый, так как обычно подобные установки имеют качественную защиту, позволяющую сохранять энергию внутри долгое время.