Правильное название этого аппарата – емкостной водонагреватель (storage water heater), а не бойлер. Бойлер в английском языке — это котел или сетевой подогреватель (boiler).

Емкостные водонагреватели предназначены для нагрева холодной воды питьевого качества и накопления ее запаса к периоду водоразбора. Для этого они имеют накопительный резервуар с 1-2 встроенными теплообменниками и электрическими нагревательными элементами.

Первый теплообменник бака всегда расположен в нижней части накопительного резервуара, прогрев всего объема воды в резервуаре обеспечивается циркуляцией воды, создаваемой гравитационным напором. Так как горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, она поднимается вверх и затем распределяется по всему объему резервуара. Более холодная вода всегда находится в нижней части бака, вода максимальной температуры в верхней части бака. Из-за того, что вода в баке движется снизу вверх, теплоноситель от любого источника тепла подключается так, чтобы среды двигались навстречу друг другу. Это позволяет максимально интенсифицировать процесс теплообмена между двумя средами, так как при других вариантах движения сред в расчетных формулах появляются коэффициенты, понижающие тепловую мощность. Однако нагрев воды в режиме естественной циркуляции в баке не позволяет получить высокие коэффициенты теплопередачи, что вынуждает устанавливать в баках теплообменники с большими поверхностями. Например, коэффициент теплопередачи от теплообменника к нагреваемой воде в емкостном водонагревателе составляет 580-600 Вт/м х К, в скоростном пластинчатом теплообменнике – 800-1700 Вт/м х К.

Есть модели емкостных водонагревателей с оребренными теплообменниками и другими устройствами для интенсификации теплообмена, но учитывая низкое качество нашей питьевой воды это не даст продолжительного эффекта. Накипь хорошо оседает на оребренных трубах, что создаст в недалеком будущем дополнительное сопротивление теплопередаче и понизит и без того малый коэффициент теплоотдачи. Очистить от накипи оребренный теплообменник в баке будет затруднительно.

Если водонагреватель оборудован двумя теплообменниками, то к нижнему теплообменнику подключается источник тепла с более низкими рабочими температурами (например, гелиосистема), а к верхнему – с более высокими (например, твердотопливный котел). Верхний теплообменник обеспечивает на выходе из бака заданную температуру, если мощности нижнего будет недостаточно. Таким образом, расположение всех штуцеров в водонагревателе совсем не случайно, поэтому и нужно выполнять корректно его подключение ко всем системам.

AW – отбор горячей воды питьевого качества;

EK – поступление холодной воды питьевого качества;

RH – обратная линия теплоносителя греющего контра (к источнику тепла);

VH – подающая линия теплоносителя греющего контура (от источника тепла).

1 – теплоизоляция;

2 – бак – накопитель;

3 – встроенный теплообменник.

Рисунок 1. Принципиальное устройство емкостного водонагревателя без циркуляционной линии.

Многие водонагреватели имеют два прочных корпуса: один внутренний для хранения воды, а второй внешний для защиты от механических повреждений. Для теплоизоляции бака пенополиуретан заливается между двумя корпусами прямо на заводе. Есть варианты водонагревателей без прочного наружного корпуса, пенополиуретановая теплоизоляция на бак устанавливается на месте монтажа (особенно большой емкости), есть водонагреватели с заводской пенополиуретановой заливкой и без прочного наружного корпуса с декоративной защитной обечайкой. Наружный прочный корпус предохраняет внутренний от деформаций и повреждений при транспортировке, однако при ударах это приводит к потере изделием товарного вида из-за вмятин. Принципиального значения наличие или отсутствие наружного прочного корпуса не имеет, так как после монтажа водонагреватель обязательно должен быть испытан 1,5 – кратным рабочим давлением. Если внутренний корпус или теплообменник поврежден, это будет видно по образованию течи.

Из дополнительной комплектации, которую можно еще встретить в водонагревателях, можно упомянуть датчики-реле заполнения водонагревателя, индикаторы необходимости очистки бака, индикаторы необходимости замены магниевого анода, таймеры, электронные регуляторы температуры, жидкокристаллические термометры, дисплеи, показывающие остаток горячей воды и т.д. и т.п. По этому поводу есть два мнения: европейцы считают, что обывателям все это знать не нужно, отечественные инсталляторы предпочитают противоположный подход.

В Европе есть профессиональные компании, занимающиеся обслуживанием инженерных систем и располагающие специальным наладочным оборудованием, обыватели не занимаются обслуживанием инженерных систем. Для европейских потребителей отсутствие всего этого дополнительного оборудования не критично. Иное дело у нас – зачастую обыватели вынуждены сами обслуживать водонагреватели и здесь без дополнительного оборудования не обойтись.