В технических справочниках и энциклопедиях водонагревателями называют устройства для непрерывного нагрева воды в местной системе водоснабжения. Для нагрева воды в водонагревателе используется электроэнергия, газообразное, твердое и жидкое топливо либо теплоноситель от внешнего источника энергии.
По принципу действия водонагревающие приборы подразделяются на два вида:
- Накопительный водонагреватель, представляющий собой емкость-бак сравнительно большого объема, с размещенным в ней или за ее пределами источником тепла;
- проточный водонагреватель, который, в отличие от нагревателя накопительного вида, не имеет как такового бака-нагревателя, а вода нагревается в процессе протекания через трубку с размешенным там нагревателем-теплообменником.
Наличие бака позволяет накопительному водонагревателю обслуживать одновременно несколько точек водопользования, тогда как проточник предназначен только для одного пользователя. Соответственно, схема подключения накопителя к бытовым коммуникациям несколько сложнее по сравнению с аналогом для проточного нагревателя.
Принцип функционирования накопительного водонагревателя
Приведенная ниже схема упрощенно, но весьма наглядно иллюстрирует принцип работы водогрея-накопителя, как часто на техническом слэнге называют эти приборы. В бак поступает из хозяйственного питьевого трубопровода вода, которая в объеме бака нагревается подводимым теплом от источника энергии, размещенного внутри бака либо за его пределами, и выводится из бака в систему горячего водоснабжения.
В отличие от проточных нагревателей, в которых вода нагревается практически мгновенно и сразу передается пользователю для потребления, в баке-накопителе вода нагревается до требуемой температуры, которая затем поддерживается в автоматическом режиме. В случае подачи горячей воды потребителю необходимо восполнять освободившийся объем новым поступлением холодной воды и нагревать ее в том же режиме. Поскольку процесс нагрева протекает с определенной скоростью, к корпусу бака-накопителя предъявляются особо жесткие требования по его теплоизоляции, чтобы он обеспечивал длительное хранение нагретой жидкости.
В большинстве случаев источником тепла для нагрева жидкости в бытовых водонагревателях являются электроэнергия либо сжигаемое газовое топливо, поэтому по виду энергоносителя нагреватели подразделяют на две группы:
- газовые приборы нагрева;
- электрические нагреватели.
В зависимости от способа применения тепла энергоносителя и специфики подключения накопительного водонагревателя к источнику тепловой энергии, классификация нагревателей выделяет следующие категории аппаратуры;
- приборы прямого нагрева, использующие тепло сгорающего газа или разогретого электрического элемента (ТЭНа) непосредственно в баке с нагреваемой для потребления водой (так называемой «санитарной» водой);
- приборы косвенного нагрева, в баках которых санитарная вода нагревается теплом подведенного извне теплоносителя, который, в свою очередь, необходимо нагревать в специальных газовых или электрических котлах.
Несколько слов о сложившейся терминологии относительно бойлеров и накопительных водонагревателей
В настоящее время бойлером называют любой водогреющий прибор, ничуть не задумываясь, о чем, собственно говоря, идет речь. Даже электроводонагреватель или газовую колонку могут назвать бойлером, хотя «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» однозначно трактуют бойлер как «подогреватель сетевой воды, паровой или водоводяной теплообменник, использующий тепло пара или котловой воды для получения горячей воды других параметров». И само название «бойлер» образовано от английского «boiling» (кипеть, кипение) применительно к названию парового котла «boiler».
Наилучшим пояснением к термину «бойлер» в его истинном техническом применении служит бойлер-подогреватель воды для теплосетей на атомных или тепловых электростанциях, обогреваемый паром или водой, нагретыми теплом реактора, парового котла или отбором турбины. Поэтому и бытовой бойлер-водонагреватель имеет схему подключения, включающую внешний источник тепла, нагревающий воду вне корпуса бойлера.
С неточностями обиходной терминологии бороться никто не собирается, пользователи-любители и профессионалы-сантехники прекрасно друг друга понимают. Накопительные нагреватели с размещенными внутри корпуса ТЭНами бойлерами не являются, но в силу сложившихся понятий большинство пользователей их так и называют.
Алгоритм выбора бытового водонагревателя
Предназначение бытового нагревателя воды – горячее водоснабжение жилища, поэтому выбор водонагревательного прибора базируется на его объеме и энергопотреблении. Применение водонагревателей для отопления жилища имеет свою специфику, большинство пользователей рассчитывает применять водонагреватели для мытья и купания. В этом случае в качестве совета, как выбрать накопительный водонагреватель, можно предложить следующую таблицу, дающую представление о минимально потребном объеме выбираемого накопителя.
Предложенную таблицу нужно уточнить сложившимися показателями среднего расхода горячей воды одним пользователем за один раз:
- для умывания необходимо 6-17 литров;
- мытье посуды на кухне потребует 20-30 литров;
- для принятия душа желательно не менее 50-90 литров;
- ванну наполняют объемом от 150 до 180 литров.
Другим определяющим параметром накопителя-водогрея является мощность нагревательного устройства. Мощность газовых бойлеров составляет 4-6 кВт, для большинства электрических накопителей – не более 3 кВт. Однако, до того, как выбрать водонагреватель электрический накопительный, следует знать, что одинаковый объем жидкости будет нагреваться быстрее в газовом нагревателе.
Третьим основополагающим фактором при выборе является форма и габариты нагревателя. Нагреватель выбирают из условия, чтобы после монтажа минимальный запас по высоте расположения составлял 30 см от пола и 10 см от потолка. Поэтому выбор может пасть на водогреи вертикального или горизонтального исполнения по усмотрению пользователя.
Для предполагаемого частого использования водонагревателя рекомендуется выбор бака большого объема и высокой мощностью при условии его эксплуатации не на температурном максимуме.
