Газовый накопительный водонагреватель: виды и принцип работы бойлеров на газе

Жители частных домов, подключенных к газопроводу, часто предпочитают использовать газ не только для отопления жилья, но и для нагрева воды. Такое решение является более чем оправданным, ведь газ – это достаточное дешевое топливо. Таким образом, горячее водоснабжение, обеспеченное при помощи газового оборудования оказывается очень выгодным для семейного бюджета.

Если вы решили нагревать воду подобным способом, то у вас есть два возможных варианта – газовый бойлер или газовая колонка. Первое устройство – это водонагреватель накопительного типа, а второе – проточного. Сегодня мы поговорим о накопительных газовых водонагревателях: об их основных характеристиках, разновидностях и особенностях эксплуатации.

Устройство и принцип работы

Накопительные водонагреватели, в отличие от проточных, греют воду заранее. Нагрев происходит в металлическом баке, который и является основной частью конструкции любого бойлера. Размер бака зависит от того, на какой объем воды он рассчитан. В продаже имеются бытовые бойлеры вместимостью от 50 до 300 литров.

Вода в баке нагревается посредством теплообменника. Чаще всего он представляет собой стальной или латунный змеевик. Он располагается в нижней части бака или распределен практически по всей поверхности прибора. Змеевик получает тепло от газовой горелки, которая находится в основании водонагревателя в специальной камере сгорания, оснащенной жаровой трубой.

Помимо всего вышеперечисленного, в конструкции газового бойлера присутствуют теплоизолирующие элементы, патрубки для подачи и вывода воды, а также разнообразные датчики.

Бак пополняется водой в автоматическом режиме. Когда в резервуар поступает свежая порция воды, включается газовая горелка, тепло от которой выходит через жаровую трубу и нагревает бак. Как только вода в баке нагревается до нужной температуры, срабатывает датчик, и подача газа прекращается.

Еще больше информации о газовых бойлерах вы можете получить из следующего видео.

Существует несколько разновидностей накопительных газовых водонагревателей.

Подобные приборы классифицируются по следующим критериям:

• тип камеры сгорания: открытая/закрытая;
• тип розжига: пьезоподжиг/электроподжиг;
• способ установки: напольный/настенный.

Ниже мы подробнее рассмотрим каждую разновидностей подобного рода устройств.

С открытой камерой сгорания

Газовые бойлеры с открытой тягой оснащены открытой камерой сгорания. Они работают по такому принципу: воздух, необходимый для горения, поступает непосредственно из помещения, в котором установлен водонагреватель. Продукты горения выводятся через отдельную трубу – дымоход, который следует оборудовать заранее.

Данная разновидность газовых бойлеров стоит дешевле, но монтаж вентиляционной системы обходится довольно дорого, поэтому с этой точки зрения следующая разновидность водонагревателей является более экономичной.

С закрытой камерой сгорания

Если у вас нет возможности оборудовать в доме дымоход, единственно возможный выход – это покупка бойлера с принудительной тягой. Такие устройства имеют закрытую камеру сгорания, оснащенной системой удаления продуктов горения. Для этого используется специальный насос, который вытягивает дым.

Для бойлеров данного вида не требуется приобретать дополнительную вентиляцию, так как они не забирают кислород из помещения. Именно поэтому владельцы частных домов обычно отдают предпочтение именно им.

С пьезоподжигом

Для розжига современного газового оборудования нет нужды пользоваться спичками или зажигалкой. Даже самые простые модели газовых бойлеров, начинают нагрев после простого нажатия кнопки. Водонагреватели, не оснащенные функцией автоматического нагрева, относятся к классу приборов с пьезоподжигом. Многие считают такие устройства уже устаревшими, но они теряют своей популярности, благодаря невысокой стоимости.

С электроподжигом

Более современные модели накопительных газовых водонагревателей оснащены системой автоматического розжига, которая запускается самостоятельно, при включении крана с водой. Такие модели являются более удобными в эксплуатации, к тому же они более экономично расходуют топливо. Система электроподжига работает от электричества или от батареек.

Напольные

Напольные газовые водонагреватели имеют большой объем – от 100 до 300 литров, поэтому они отличаются немаленькими габаритами. Это обязательно нужно учитывать при покупке, так как найти место для установки такого крупного прибора бывает довольно трудно. Так как этот вид бойлеров отличается большой вместительностью, их обычно приобретают владельцы частных домов, в которых горячее водоснабжение отсутствует круглогодично.

Настенные

Настенные накопительные водонагреватели более компактны. Обычно их размещают непосредственно над сантехническими приборами. Это очень удобно, так как позволяет более рационально использовать пространство. Приборы подобного рода рассчитаны на небольшой объем воды, поэтому чаще всего они покупаются для установки в городских квартирах – как временное решение проблемы отсутствия горячей воды в период сезонных отключений.

Популярные объемы

Объем бака – важнейший фактор при выборе накопительного газового водонагревателя. От этого параметра зависит множество значимых и не очень нюансов, начиная от времени нагрева воды и заканчивая габаритами устройства. Производители выпускают бойлеры вместимостью от нескольких десятков до нескольких сотен литров.

Выбирая нужный объем резервуара для воды нужно учитывать количество домочадцев и суточный расход воды на каждого из них. Например, для семей, где есть маленькие дети целесообразнее покупать более вместительные модели, а для одиноких людей или семейных пар, редко бывающих дома, подойдут совсем небольшие водонагреватели объемом от 10 до 50 литров.

150 литров

Если речь идет о приобретении накопительного водонагревателя для загородного дома, в котором семья проживает постоянно, нужно рассматривать приборы с объемом бака не менее 150 литров. Именно такое количество горячей воды в баке необходимо для того, чтобы у семьи, состоящей из нескольких человек, не было проблем с проведением гигиенических процедур.

200 литров

Подсчитано, что для принятия ванны необходимо от 150 до 200 литров воды, для принятия душа – от 50 до 90 литров, а на мытье посуды расходуется 20-30 литров воды в день. Прибавьте еще к этому 10-15 литров, которые уходят на умывание и мытье рук, затем умножьте получившееся число на количество домочадцев. Результат вычислений может вас неприятно удивить. Именно поэтому водонагреватели с большим объемом бака (от 200 литров) считаются оптимальным решением для семьи, особенно, если она проживает в частном доме без горячего водоснабжения.

Схема подключения и установка

Монтаж накопительного водонагревателя следует производить в точном соответствии с инструкцией по установке, которую вы обязательно найдете в руководстве пользователя.

Мы хотим дать вам несколько рекомендаций, которые позволят произвести подключение прибора к коммуникациям как можно более качественно и безопасно.

• Бойлер следует устанавливать у стены; при этом проследите, чтобы трубы для горячей и холодной воды были ей строго параллельны. Между водонагревателем и стеной должно остаться небольшое расстояние, позволяющее производить профилактический осмотр и техническое обслуживание узловых соединений.
• Для подключения к водопроводу рекомендуется использовать трубу диаметром ¾ дюйма. Встаньте лицом к прибору: труба для горячей воды должна располагаться по левую руку, а для холодной – по правую руку.
• Использование предохранительного клапана для накопительных водонагревателя поможет избежать перегрева устройства и связанных с ним неприятных последствий.
• Перед тем, как начать подключение бойлера к водопроводным трубам, откройте кран с холодной водой. Убедитесь, что она достаточно чистая, без включений песка, частиц ржавчины и другого мелкого мусора. При необходимости, врежьте в трубу специальный фильтр для воды (на участке сети до водонагревателя).
• Также перед началом монтажа рекомендуется проверить давление в водопроводных трубах. Его уровень не должен быть выше 8 бар. Если этот показатель превышен, следует установить редуктор давления.
• Капли воды, падающие из гидравлического клапана – это признак нормальной работы устройства и водопроводной сети. Но необходимо следить за тем, чтобы вода из клапана не попадала на корпус водонагревателя. Для этого к клапану нужно присоединить специальную сливную воронку с выводом в канализацию.
• Если бойлер установлен в загородном доме, в котором отсутствует постоянное отопление, нужно следить, чтобы в баке не оставалась вода, когда температура на улице опускается ниже нуля. Поэтому, покидая дом в холодное время года, всегда сливайте из резервуара остатки жидкости, иначе прибор может выйти из строя.

Вентиляция

Накопительные газовые водонагреватели, забирающие воздух из помещения, в котором они установлены, следует размещать только в комнатах, соответствующим нескольким важным требованиям:

• забор воздуха осуществляется с улицы или из смежного помещения;
• в помещении имеется вентиляционное отверстие площадью не менее 1 м 2 (площадь отверстия рассчитывается в зависимости от мощности прибора – 6 см 2 на каждый кВт);
• вентиляционное отверстие должно быть забрано решеткой, не препятствующей движению воздуха, при этом отверстие не должно быть чем-нибудь загромождено.

Советы по выбору

Нельзя дать однозначный совет, по поводу того, какой водонагреватель лучше: газовый или электрический, проточный или накопительный. Каждая из разновидностей имеет свои достоинства и недостатки.

Так, газовые бойлеры более экономичны, но они считаются менее безопасными, чем электрические. Накопительные водонагреватели обеспечивают равномерный прогрев воды, но проточные модели осуществляют нагрев быстрее и в больших объемах. Поэтому каждый покупатель должен решать сам, какие из характеристик водонагревателей для него важнее. К тому же, следует учитывать и технические возможности подключения, такие как наличие газопровода или водопровода с нормальным давлением в системе.

Отзывы

Технические характеристики – это, безусловно, ключевой, но далеко не единственный фактор, определяющий выбор накопительного газового водонагревателя. Помимо сухих цифр, рекомендуется также принять во внимание мнение тех, кто уже пользуется газовыми бойлерами. Познакомившись с отзывами реальных покупателей, вы узнаете, как проявляет себя та или иная модель на практике, а не в обещаниях продавцов.

Изучая отзывы, следует обращать внимание на часто встречающиеся поломки – именно по ним можно вычислить «слабые места» разных моделей и производителей. Познакомиться с отзывами интернет-пользователей можно на тематических форумах или на страницах различных магазинов, торгующих газовыми водонагревателями.

Как выбрать газовый водонагреватель

Еще лет 20 назад газовые колонки казались пережитком прошлого – в новых квартирах горячая вода текла из крана без всяких дополнительных ухищрений. Но с развитием частного домостроения газовые водонагреватели вновь появились на прилавках специализированных магазинов.

Да и в квартирах они не такая уж редкость. И неспроста – установка газового водонагревателя не только раз и навсегда решает проблему сезонных отключений, но и обеспечивает жилье горячей водой по минимальным расценкам. Получаемая с помощью колонки горячая вода обходится дешевле, чем нагреваемая электричеством или попадающая в дом из системы централизованного водоснабжения. В зависимости от местных тарифов, вода, нагретая газом, будет в 3-10 раз дешевле нагретой электричеством.

Стоят колонки недорого, и повсеместному их распространению препятствуют только сложность и дороговизна установки (включающей внесение изменений в газовый проект, их согласование, монтаж газопроводных труб, приемку «Газсервисом» и т.д.).

Электрические водонагреватели таких проблем при установке не создают, но вода в них получается довольно дорогой. Да и мощность электрических водонагревателей сильно ограничена возможностями электропроводки.

Если вы собрались покупать газовый водонагреватель, то отнеситесь к подбору его характеристик со всем вниманием – во-первых, это застрахует вас от разочарования недостаточным удобством эксплуатации, напором или температурой воды. А во-вторых, характеристики водонагревателя учитываются при разработке и согласовании проекта. После утверждения проекта (и тем более, после установки колонки) просто сменить одну модель на другую не получится – потребуются дополнительные согласования, временные и денежные затраты.

Характеристики газовых водонагревателей

По виду газовые водонагреватели делятся на проточные и накопительные.

Проточные нагреватели (они же – колонки) нагревают протекающую воду за то время, пока она находится в теплообменнике колонки. Перед теплообменником расположен датчик потока. При начале потребления воды (открыт кран горячей воды) датчик потока дает сигнал управляющей схеме, которая открывает подачу газа и поджигает горелку. Управляющая схема также контролирует температуру воды на выходе. При наличии электронного управления пламенем горелки, электроника увеличивает или уменьшает подачу газа в основную горелку для поддержания заданной температуры. При прекращении потока воды или превышении температуры горелка выключается.

Проточные колонки компактны и недороги. Недостатками же являются нестабильная температура (на недорогих моделях) и невысокая производительность большинства бытовых моделей – до 15 л/мин. Для загородного дома или большой квартиры этого может оказаться недостаточно.

Накопительные водонагреватели (газовые бойлеры) нагревают до заданной температуры некоторый объем воды, находящийся в бойлере. Автоматика в таких нагревателях устроена проще – при падении температуры горелка включается, при достижении заданной – выключается. Модуляция пламени и контроль потока не требуются.

Преимущества накопительных водонагревателей:

– они позволяют очень быстро получить большой объем горячей воды;

– они могут работать при слабых напорах газа и воды, недостаточных для работы колонки (например, при автономном газоснабжении);

Недостатки у накопительных водонагревателей тоже есть:

– после того, как нагретая вода вбойлере закончится, вода в кране станет холодной; для прогрева бойлера потребуется некоторое время;

Недостатки газовых бойлеров довольно весомы, а преимущества востребованы не всегда, поэтому в продаже их немного – большинство покупателей делает выбор в пользу газовой колонки , электрического бойлера или бойлера косвенного нагрева.

Производительность – основная характеристика проточного водонагревателя. Именно от производительности зависит, будет ли всем хватать горячей воды, если одновременно открыто несколько кранов. С одной стороны, чем выше производительность, тем меньше вероятность, что кому-то не хватит горячей воды. С другой стороны, это большая мощность и высокая цена. Поэтому лучше подобрать производительность исходя из реальной потребности:

Таким образом, если вам надо, чтобы можно было одновременно использовать мойку и принимать душ, то производительность должна быть 12-18 л/мин.

Но это еще не все – производительность показывает, какое количество воды колонка нагреет за одну минуту на 25°С. Такое значение (25 градусов) выбрано потому, что температура холодной воды обычно составляет 15°С. При нагреве холодной воды на 25°С на выходе колонки будет 40°С, что вполне достаточно как для душа, так и для мойки. Только следует убедиться, что производительность колонки приведена именно для перепада температур в 25 градусов — это значение (Δt) должно быть указано в паспорте и – обычно – на шильдике на корпусе колонки.

Но что, если температура холодной воды ниже 15 градусов? Такое вполне может быть в зимний период или в загородном доме с водоснабжением из скважины. В этом случае производительность снизится, поэтому следует подбирать её с некоторым (15-30%) запасом. Впрочем, можно и точно подсчитать производительность для любого перепада температур по формуле:

где p – производительность колонки (л/мин), М – её мощность (кВт), Δt – перепад температур, 13,5 – масштабный коэффициент, учитывающий теплоемкость воды, КПД колонки и т.п. Так, для колонки мощностью 20 кВт при Δt = 25С, производительность составит примерно 10 л/мин.

Для накопительных водонагревателей основной характеристикой является объем бойлера – чем он больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без долгого ожидания прогрева бойлера после предыдущего использования.

Но имейте в виду, что чем больше объем бака, тем больше времени потребуется на его нагрев. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от мощности бойлера, его объема и разницы температур:

где t – время прогрева в часах, V-объем бойлера, Δt – перепад температур, W- мощность бойлера в кВт, 0,00117 — масштабный коэффициент.

Тип камеры сгорания.

Камера сгорания может быть открытой либо закрытой. У водонагревателей с открытой камерой сгорания воздух для горения поступает из помещения, в котором водонагреватель установлен. Модели с открытой камерой сгорания стоят дешевле, но требуют наличия приточной вентиляции, иначе содержание кислорода в помещении может сильно снизиться. Кроме того, обычно такие модели рассчитаны на естественный отвод продуктов сгорания и требуют наличия дымохода, что не всегда возможно реализовать.

В закрытую камеру сгорания воздух поступает снаружи помещения. Водонагреватели с закрытой камерой сгорания оснащаются коаксиальной трубой – по внутренней трубе выводятся продукты сгорания, а по внешней – забирается воздух в камеру. Движение воздуха и газов по трубе осуществляется с помощью вентилятора. Такие модели стоят дороже, потребляют больше электричества, зато проще в установке – коаксиальную трубу обычно выводят наружу здания прямо на месте установки водонагревателя.

Материал теплообменника

В газовых водонагревателях используется три вида теплообменников:

– Медные теплообменники имеют высокую устойчивость к коррозии и обеспечивают быстрый прогрев воды за счет высокого коэффициента теплопередачи. Но чистая медь – металл дорогой, поэтому модель с качественным медным теплообменником будет стоит намного дороже. Некоторые производители для снижения цены используют медь низкого качества или дешевые медные сплавы – такой теплообменик прослужит меньше.

– Теплообменики из нержавеющей стали недороги, устойчивы к коррозии и термическим деформациям. Единственным их недостатком является чуть меньшая скорость прогрева воды. Слабым местом теплообменников из нержавеющей стали являются швы – если они выполнены с несоблюдением технологии, то очень быстро становятся очагами ржавчины. Поэтому следует с подозрением отнестиь к теплообменникам малоизвестных производителей.

– Теплообменники из оцинкованного железа дешевле остальных, но это единственное их преимущество – низкая коррозионная устойчивость такого теплообменника быстро приведет к его прогару.

Управление водонагревателя может быть ручным и электронным.

При ручном управлении подача газа и воды регулируются вручную – вентилями. Модели с таким управлением заметно дешевле, но в эксплуатации могут быть довольно неудобны. При ручном управлении любое изменение потребления (открыли еще один кран, закрыли открытый) ведет к изменению температуры горячей воды. «Не открывай кран на кухне, я в душ пошел» — как раз про этот случай.

При электронном управлении пользователь выставляет требуемую температуру воды, а автоматика колонки уже сама следит за тем, чтобы вода на выходе была заданной температуры, независимо от потока.

Розжиг горелки водонагревателя осуществляется с помощью искры (как на современных газовых плитах). Колонки, разжигаемые от спички, давно ушли в прошлое.

Самый простой способ розжига на современных водонагревателях – с помощью пьезоэлемента. Для розжига факела при этом нужно нажать соответствующую кнопку. Это вовсе не значит, что кнопку нужно будет нажимать каждый раз, как потребуется горячая вода – пьезоэлемент поджигает не основную горелку, а запальную, которая горит все время работы прибора и поджигает при необходимости основную горелку.

Более совершенные модели имеют электронный розжиг, работающий от сетевого электричества, батареек или гидрогенератора (генератора, вырабатывающего электроэнергию при протекании воды по трубе).

Наиболее удобен розжиг от сети 220 В – он не требует замены батареек, и цену прибора, как, например, гидрогенератор, не повышает.

Часто можно услышать возражения, что зависимость от сети делает невозможным пуск водонагревателя при отсутствии электричества – так оно и есть. Но, во-первых, это не так уж и важно – мало где настолько часто и надолго отключают электричество, чтобы это доставило реальное неудобство. А во-вторых, большинство современных водонагревателей с электронным управлением и закрытой камерой сгорания и так энергозависимо – 220 В нужны для работы вентилятора и электронной схемы.

Если же отключения бывают часто, а без горячей воды оставаться не хочется ни на минуту, то можно подключить водонагреватель через источник бесперебойного питания.

При покупке колонки в городскую квартиру обратите внимание на максимальное давление воды у выбранной модели. Несмотря на норматив давления в 4 бара, в городских сетях водоснабжения давление может доходить до 6 бар, а при гидроударах – и до 8. Следует либо подбирать колонку с максимальным давлением 8-10 бар, либо предусмотреть редуктор давления на входе холодной воды.

Максимальная температура нагрева воды. Для колонок этот параметр не очень важен. Минимального значения в 50-60 градусов обычно вполне достаточно – в быту большие температуры не требуются, и смысла в очень горячей воде из-под крана нет.

А вот накопительный водонагреватель лучше брать с максимальной температурой повыше – 75-80°С. Это позволит увеличить объем доступной теплой воды при неизменном объеме бойлера. Если 100 литров воды из бойлера с температурой 60°С при смешении с холодной водой (15°С) дадут 180 литров с температурой 40°С, то те же 100 литров, но с начальной температурой 80°С дадут уже 260 литров теплой воды.

Минусом такого решения становится высокая температура воды в «горячем» кране, которая может привести к ожогам при неосторожном обращении.

Безопасность газовых водонагревателей

Эксплуатация газового водонагревателя (как и любого другого газового оборудования), связана с опасностью утечки газа или отравления продуктами сгорания. К счастью, большинство водонагревателей оснащено элементами, значительно повышающими безопасность их эксплуатации:

– Газ-контроль представляет собой автоматическое устройство на основе термического или ионизационного датчика горения. При пропадании пламени автоматика прекращает подачу газа, предотвращая его возможную утечку. Особенно важно наличие этой опции на водонагревателе, если он устанавливается в помещении с источниками ткрытого огня – например, на кухне.

– Ограничение температуры нагрева есть на всех водонагревателях, но если по какой-то причине ограничитель не сработает, вода в теплообменнике закипит, что приведет к его разрыву и поломке водонагревателя. Наличие дополнительной защиты от перегрева предотвратить подобное развитие событий.

– Самодиагностика реализована на некоторых моделях с электронным управлением. При поломке какого-либо элемента водонагревателя, либо при выходе каких-либо параметров за эксплуатационные пределы (отсутствие тяги в дымоходе, пониженное давление воды или газа, пониженное содержание кислорода в камере сгорания и т.д.) электроника отключит водонагреватель и выведет на дисплей сообщение об ошибке.

Вне зависимости от количества опций безопасности на выбранной модели, следует помнить, что никакая автоматика не отменяет правил техники безопасности. Правильная установка водонагревателя, его эксплуатация в строгом соответствии с прилагающейся документацией, знание и соблюдение правил работы с газовым оборудованием – вот залог долгой и безопасной работы водонагревателя.

Варианты выбора газовых водонагревателей

Проточный газовый водонагреватель обеспечит вас горячей водой по минимальной цене – стоит он недорого, а литр горячей воды будет дешевле любого другого варианта.

Накопительный газовый водонагреватель незаменим, когда нужен кратковременный расход воды более 20 л/мин или при слабом напоре газа.

Чтобы быть уверенным в безопасности водонагревателя, выбирайте среди моделей с максимумом опций безопасности.

Для семьи в 2-3 человека будет достаточно проточного водонагревателя производительностью 10-12 л/мин – этого хватит на одновременную работу душа и мойки.