Принцип работы электрического бойлера

Чтобы приготавливать горячую воду в промышленных объемах или для коммерческих объектов нередко используют электробойлеры разной мощности. У них максимально простой механизм нагрева и высокая эффективность. Понимание того, как устроен электрический водонагреватель поможет правильно выбрать модель для своих нужд. А зная принцип работы электрического бойлера для нагрева воды, получится грамотно его установить, подключить и использовать безопасно.

Устройство электрического водонагревателя

Чтобы понять, как работает накопительный электрический водонагреватель, рассмотрим из каких основных элементов он состоит. Электрический бойлер — это герметичная емкость с собственной системой нагрева и контролем внутренней температуры. Для работы электрического нагревателя используется энергия, поступающая от сети. Чаще всего нужно 380 В.

Основные компоненты водонагревателя следующие:

• Резервуар объемом 300-10 000 л, в котором хранится запас горячей воды. Может быть из котельной стали или нержавеющей. В первом случае возможно дополнительное покрытие эмалью для защиты от коррозии.
• Теплоизоляция слоем от 50 до 200 м, состоящая из пенополиуретана, минеральной ваты или других материалов, задерживающих теплообмен.
• Водяной нагреватель (ТЭН). Трубка с полупроводником внутри. При проходе электричества выделяется тепло, которое передает воде. ТЭН при этом может быть сухой (не контактирует с жидкостью) или мокрый. От мощности ТЭНа зависит скорость приготовления горячей воды.
• Предохранительный клапан. Защищает резервуар от избыточного давления, возникающего из-за нагрева. Спускает лишнюю воду в канализацию.
• Термостат. Электронный прибор с резисторами и другими компонентами, который контролирует температуру воды и отключает ТЭН при достижении заданного уровня.
• Магниевый анод. Вступает в реакцию с кислородом в воде первее, чем железо, поэтому разрушается, но этим защищает бак от ржавчины. Считается расходным элементом и меняется каждые 2 года.

В устройство бойлера могут входить дополнительные датчики для защиты, например, не разрешающие запустить ТЭН при пустом баке. Снаружи предусматривается декоративная оболочка из металла или пластика, если она нужна для улучшения внешнего вида. Для подключения к водоснабжению есть патрубок в нижней части корпуса. Это важно учитывать при установке водонагревателя, поскольку к нему придется подводить трубы и сеть. Выход для нагретой воды предусматривается сверху, но для удобства сам патрубок выводят к низу, чтобы они были рядом с холодным.

Принцип работы электрического водонагревателя

Рассмотрим принцип работы накопительного электрического водонагревателя в деталях. Процесс происходит в такой последовательности:

1. Бак наполняется водой от системы городского водопровода.
2. Эта же система создает давление для будущего движения потока.
3. Пользователь включает ТЭН, через который проходит электрический ток.
4. За счет сопротивления выделяется дополнительное тепло, передаваемое воде.
5. Жидкость по мере нагрева поднимается вверх, а холодная опускается вниз, где находится ТЭН. Благодаря этому происходит естественное перемешивание внутри огромного бака без применения насоса.
6. Когда выставленная температура достигнута, нагрев автоматически отключается.
7. Если водой долго никто не пользуется, она постепенно остывает. Тогда термостат снова запускает работу ТЭНа и жидкость подогревается. Теплоизоляция значительно замедляет теплообмен, благодаря чему расход энергии идет не постоянно, а только для поддержания температуры.

Когда пользователь открывает кран с горячей водой, водопроводная система продавливает жидкость в резервуаре, и нагретая вода, расположенная вверху выходит. Для регулировки температуры задействуют смеситель, чтобы разбавить температуру потока. В это же время в нижнюю часть бака подается новая порция холодной воды, которая тут же начинает подогреваться. Так поддерживается нужный объем и запас горячей воды.

Для подключения достаточно только холодного трубопровода и электролинии. Электрическая схема обычно собирается через автомат или УЗО. Последний вариант особенно важен, чтобы не допустить поражения электрическим током через воду, если произойдет замыкание ТЭНа.

Понимая принцип работы водонагревателя, можно правильно выбрать модель по вместимости и мощности. Чем больше людей одновременно пользуется горячей водой, тем большая емкость потребуется для поддержания достаточного запаса. Или нужен более мощный ТЭН, чтобы быстро подогревать вновь поступающую воду с водопроводной сети.