Способы нагрева воды в водонагревателях

Накопительные водонагреватели играют все более важную роль в современных системах отопления и водоснабжения, где они приходят на смену централизованным системам ГВС. Автономность и безопасность этих устройств превосходят все существующие аналоги, а надежность и долговечность бойлеров накопительного типа из нержавеющей стали не требуют привлечения больших финансовых ресурсов для их эксплуатации.

Выбор водонагревателя накопительного типа всегда наталкивается на выбор источника нагрева воды, три разновидности которых имеют достаточно весомые отличия как в технической части, так и в уровне затрат на эксплуатацию. Предварительный анализ способов подогрева воды и особенностей конструкции бойлеров каждого вида поможет сделать оптимальный выбор, который наиболее соответствует текущим условиям заказчика.

Электрический способ нагрева воды

Источником нагрева воды в нагревателях электрического типа является трубчатый электронагреватель (ТЭН), который помещен внутрь металлического бака с определенным объемом нагреваемой воды. Емкость бака зависит от потребностей в горячей воде, а мощность ТЭНа определяет скорость ее нагрева. Надежность ТЭНа и стоимость электроэнергии — две главных проблемы водонагревателей электрического типа, каждая из которых отражается на эксплуатационных затратах.

Надежность ТЭНа напрямую связана с показателем жесткости воды, что определяет интенсивность отложения накипи на внешней поверхности ТЭНа, которая приводит к преждевременному перегоранию ТЭНа из-за накипи При жесткости выше 3 градусов Ж уже образуется накипь и её уже периодически необходимо чистить во избежание перегорания ТЭНа.

Проблема высокой стоимости электроэнергии не имеет прямого решения, однако уменьшить текущие затраты можно хорошей теплоизоляцией накопительной емкости. Тонкий слой теплоизоляции увеличивает расход электроэнергии на подогрев быстро остывающей воды. В качестве удачной реализации бойлеров этого вида можно привести накопительные водонагреватели электрического нагрева серии ЭВА.

Косвенный способ нагрева

Для бойлеров косвенного нагрева источником нагрева воды служит теплоноситель, который нагревает система отопления, тепловой насос или солнечный коллектор. Теплоноситель подается в металлический трубчатый змеевик-теплообменник, который жестко закреплен внутри емкости бойлера. С помощью циркуляции теплоносителя организован постоянный подогрев воды, а общая площадь рабочей поверхности змеевика является параметром его мощности и проточной производительности нагрева. Например, площадь теплообменника s=1м2 при расходе теплоносителя за 1 час в объеме V=930 литров/час и температурном графике Т1+90/Т2+70 выдает мощность 22-26кВт/час.

Интенсивность образования накипи на поверхности теплообменника в разы меньше, чем на электрических ТЭНах, так как температура теплоносителя обычно не превышает 90°С и площадь поверхности теплообменника в 6-8 раз выше. Еще одной особенностью бойлеров косвенного типа является полная электробезопасность, что в условиях присутствия воды является довольно существенным достоинством.

Стоимость косвенного подогрева горячей воды от газовой котельной ниже в 7-10раз, чем стоимость нагрева электрическими ТЭНами. Например, 1м3 природного газа выдает мощность 9,5кВт и стоит в среднем 9,5руб/м3, то есть стоимость одного кВт тепла от газа обходится 1руб. за 1кВт. А коммерческий тариф на электроэнергию в среднем стоит 10 руб. за 1кВт. Такая черта особенно сильно сказывается в промышленных системах водоснабжения, где емкости водонагревателей доходят до 11 000 литров. Примером грамотного исполнения водонагревателей этого вида служат бойлеры косвенного нагрева серии БКН.

Комбинированные бойлеры накопительного типа

Комбинированный способ нагрева сочетает в себе электрический и косвенный тип источников тепла, что достаточно часто выступает существенным преимуществом системы горячего водоснабжения. В таких системах подогрев воды от внешнего источника тепла является основным, а с помощью электрических ТЭНов организована резервная система ГВС.

На практике комбинированные водонагреватели проектируются как обычные бойлеры косвенного обогрева, внутрь емкости которых установлен дополнительный электрический ТЭН. В качестве примера водонагревателей этого вида можно привести бойлеры комбинированного нагрева серия БКН-Э.