Бойлер прямого и комбинированного нагрева воды

Бойлер прямого и комбинированного нагрева

3.7 (73.33%) голосов: 3

В этой статье мы с вами разберемся что из себя представляет бойлер прямого нагрева, а так же бойлер комбинированного нагрева.

• Бойлер прямого нагрева
• Газовый
• Электрический
• Бойлер комбинированного нагрева
• Производители

Современные водонагреватели могут быть прямого и косвенного действия, а также существуют и комбинированные варианты. Каждый из них имеет свои особенности устройства и эксплуатации, преимущества и недостатки.

Бойлер прямого нагрева

В бойлерах прямого нагрева тепловая энергия передаётся сразу же на нагреваемую воду. Происходит это за счёт встроенного нагревательного элемента, который может располагаться внутри или нижней части ёмкости устройства. Главным их преимуществом перед водонагревателями косвенного нагрева выступает независимость от источника теплоснабжения.

Функционировать подобные бойлеры могут как на газу, так и на электричестве. Рассмотрим более подробно их особенности.

Бойлер комбинированного и прямого нагрева

Газовый

Часто бойлеры этого типа называют газовой колонкой. Главный элемент такого устройства — газовая горелка, она располагается в камере сгорания под водяным баком.

От нее через весь бак бойлера проведена труба, по которой отводятся продукты сгорания.

В устройствах настенного типа зачастую применяются газовые установки, мощность которых составляет не более 5 кВт, в агрегатах напольного исполнения — от 6 кВт и выше.

Практически у всех газовых бойлеров, выпускаемых на сегодняшний день, корпус и бак сделаны из металла. Между баком с водой и наружным корпусом находится теплоизоляционный слой, предназначенный сберегать нагретую в бойлере воду. Также устройство оснащено блоком управления.

Мощность газовой горелки напрямую влияет на производительность бойлера.

В каждом бойлере присутствует:

• магниевый анод: защищает стенки прибора от разрушений;
• термостат: благодаря этой детали вы можете узнать температуру воды, а также он управляет подачей газа на горелку.

Устройство газового бойлера

Помимо этого, каждая модель водонагревателя оборудована группой безопасности:

• предохранительный клапан: предостерегает от избытка давления;
• защита от перегрева;
• датчик протока воды;
• датчик, определяющий тягу в дымоходе.

Магниевый анод устанавливают для того, чтобы не образовывалась накипь.

Недостаток газового бойлера прямого нагрева заключается в том, что для хорошей и продуктивной работы бойлера, давление газа должно быть не менее 12 мБар.

Подведем итоги и отметим основные особенности газовых бойлеров прямого нагрева:

• производительность таких приборов высокая;
• достаточно экономичны;
• по способу монтажа могут быть настенными и напольными.

Электрический

Конструкция электрического бойлера прямого нагрева идентична газовому, только наряду со всеми элементами выделяется еще ТЭН.

Устройство электрического бойлера

Однако, несмотря на сходство строения, все же выделяются характеристики, присущие только электрическим бойлерам прямого нагрева:

1. Устройство собрано в металлическом корпусе, внутри находится бак для воды, между ними — термоизоляционный материал.
2. Холодная вода подается через заборный патрубок, на него ставятся обратный и предохранительный клапаны, которые дают сигнал, если давление внутри бойлера стало высоким.
3. Благодаря шнуру питания происходит подача переменного тока на ТЭН, устройство оснащено системой контроля температуры и терморегулятором.
4. Патрубок присоединяется к системе ГВС и по нему подогретая вода поступает в место потребления.
5. Воздушный клапан стравливает воздух.

Чем больше объем, тем выше мощность электрического бойлера, дольше время нагрева и расход электроэнергии увеличивается.

ТЭН водонагревателя

Мощность прибора зависит от ТЭНа — электрической спирали в металлической трубке. Самый практичный вариант — бойлер с ТЭНом от 1 до 3 кВт, иногда отдают предпочтение ТЭНу мощностью до 6 кВт. Чем больше мощность, тем быстрее будет нагреваться жидкость, но стоит учитывать, что нагрузка на электрическую сеть возрастет, будет больше расходоваться энергии.

ТЭНы бывают открытыми и закрытыми. Открытый находится во взаимодействии с водой, поэтому получил название мокрого. Такой тип ТЭНа дешевый, но на него постоянно воздействуют высокие температуры и из-за этого на его поверхности может образовываться налет, к тому же он подвержен коррозии и период его использования чаще всего недолгий.

Не забываем своевременно очищать бойлер от накипи. Это позволит продлить срок его службы.

Закрытый ТЭН — более практичный вариант, т.к. он защищен металлической гильзой и не соприкасается с водой. Его называют сухим. Бойлеры с закрытым ТЭНом обладают многими достоинствами:

• долгий срок эксплуатации;
• маленький риск различных отложений;
• безопасность.

Бойлер комбинированного нагрева

Водонагреватель комбинированного нагрева — это устройство, которое одновременно может нагревать воду различными источниками энергии.

Бойлер такого типа представляет собой бак, через который проходит змеевик, а также имеет встроенный электрический ТЭН. Через змеевик поступает горячая вода из котла, а при помощи ТЭНа жидкость нагревается.

Главное достоинство бойлера комбинированного нагрева — это, в первую очередь, возможность функционировать в разных режимах. Помимо этого, можно выделить еще ряд преимуществ, которыми обладает такое устройство:

• несложный монтаж;
• быстрый нагрев воды;
• контроль за нагревом температуры;
• защита от перегрева;
• простое обслуживание.

Схема подключения комбинированного бойлера

Комбинированный водонагреватель применяется как в загородных домах, так и на небольших предприятиях.

Циркуляция воды осуществляется благодаря насосу, установленному в основной части оборудования.

Бойлеры комбинированного нагрева считаются наиболее мощным оборудованием и в настоящее время они очень востребованы.

Расчёт ёмкости бойлера

Выбирая бойлер, изначально надо решить, какой объем бака вам нужен. Выпускаются бойлеры с баками 5-10 л, 30-80 л, 100 л, 120 л, 150 л и более.

Объем бака следует выбирать исходя из того, для чего будет применяться бойлер. Если только для мытья посуды, то вам вполне будет достаточно бака объемом от 5 до 30 л.

Если для проведения гигиенических процедур, принятия душа и т.д., то здесь следует руководствоваться числом проживающих в квартире. Одному человеку будет достаточно 80 л, 2-3 — 120-130 л, а 4-5 и более — 150-200 л.

Для продления срока службы бойлера прямого и комбинированного нагрева нужно его периодически чистить.

Производители

Бойлеры прямого и комбинированного нагрева выпускаются разными производителями. Выделим несколько наиболее популярных моделей.

Производитель (страна)	Емкость выпускаемых бойлеров, л
Austria Email (Австрия)	140-3000
ACV (Бельгия)	100-3000
Drazice OKC (Чехия)	140-300
Vaillant (Германия)	120-500

Таким образом, бойлер комбинированного нагрева выступает более практичным вариантом, который позволяет работать и от котла, и от электросети.

устройство и принцип работы накопительного водонагревателя прямого нагрева на газе

Для комфортного проживания в доме либо в квартире важно наличие как холодной, так и теплой воды. Для нагрева воды в нынешнее время востребованы приборы разного типа, использующие для своей работы разные источники энергии. Так как природный газ является одним из доступных энергоресурсов, бойлеры, работающие на таком топливе, довольно распространены.

Особенности

• В бойлере прямого нагрева, работающем на газе, повышение температуры воды внутри бака происходит вследствие непосредственного воздействия тепла, выделяющегося от сгорания газа.
• Производительность газового бойлера достаточно высокая.
• Такие аппараты экономичнее электрических бойлеров прямого нагрева.
• Установка подобного бойлера представляет некоторые сложности. Во-первых, ее необходимо согласовать с контролирующими организациями. Во-вторых, для монтажа газового бойлера требуется наличие дымохода.
• По способу монтажа газовые бойлеры бывают настенными (такие модели вмещают до 150 л воды) и напольными (более объемные устройства).

Стоит газовый бойлер намного больше, чем электрические модели.

Устройство и принцип работы

Основным элементом газового бойлера является газовая горелка, расположенная в камере сгорания под водяным баком. От нее через бак бойлера проходит труба, по которой отводятся продукты сгорания. Тепло передается воде в баке и от самой горелки, и от этой трубы.

Мощность горелки напрямую влияет на продуктивность и мощность бойлера. В настенных агрегатах обычно используют газовые установки мощностью до 5 кВт, а в напольных – свыше 6 кВт.

Внешний корпус и бак большинства современных газовых бойлеров изготавливают из металла. Это может быть как нержавеющая сталь, так и другой метал с эмалированным покрытием. Изнутри стенки накопителя зачастую обрабатывают покрытием, препятствующим коррозии – стеклокерамическим, титановым или другим.

Между водяным баком и внешним корпусом в газовых бойлерах присутствует теплоизоляционный слой. Его функцией является сохранение температуры воды, которая нагрелась в бойлере, в течение некоторого времени после нагревания. Сверху на корпусе присутствует блок управления.

Вода подается внутрь бака газового бойлера по входному патрубку, а отбирается с верхней части аппарата по выходящей трубе, связанной с краном горячей воды.

Внутри бака во всех бойлерах имеются такие детали, как магниевый анод (он нужен для защиты стенок аппарата от коррозии и должен регулярно заменяться) и термостат (он определяет температуру воды и регулирует подачу газа на горелку для ее включения или выключения).

Кроме того, у каждого современного газового бойлера имеется группа безопасности, в составе которой есть предохранительный клапан (он сбрасывает избыточное давление), защита от перегрева, а также датчик воды. Помимо этого, в группе безопасности такого оборудования непременно должен присутствовать датчик, определяющий тягу в дымоходе.

Нагреватели прямого нагрева и газовые нагреватели

Sigma Thermal предлагает излучающие конвективные обогреватели конвекционного типа, API 560 и не API, мощностью от 1 до 80 млн БТЕ/ч.

Нагреватель с прямым нагревом представляет собой тип нагревателя, в котором горелка подает горячие газы, которые передают свою тепловую энергию технологической жидкости или газу, протекающему непосредственно через змеевики, установленные внутри корпуса нагревателя. В нагревателях прямого нагрева могут использоваться секции лучистого и/или конвекционного теплообмена, и они могут быть сконфигурированы различными способами в зависимости от конкретных требований заказчика. Благодаря гибкости конструкции горелки печи практически любого типа могут использоваться в конфигурациях с одной или несколькими горелками. Чтобы получить помощь в выборе правильного решения для вашего проекта, свяжитесь с нашими инженерами по применению сегодня.

Конвекционный нагреватель

Нагреватель конвекционного типа предлагает преимущества нагревателя прямого нагрева, устраняя при этом некоторые недостатки, связанные с лучистой теплопередачей. Лучистая теплопередача может быть нежелательной в некоторых чувствительных к температуре применениях, поскольку лучистая теплопередача имеет тенденцию быть более интенсивной и неравномерно распределенной по поверхности змеевика. В конвекционном нагревателе прямого нагрева Sigma Thermal используется отдельная камера сгорания и рециркуляция дымовых газов для снижения температуры камеры сгорания до 1400F, тем самым сводя к минимуму воздействие лучистого теплообмена на технологический змеевик.

Конструктивные особенности

Путь потока змеевика

Метод определения размера строки за строкой	Этот подробный метод определения размеров позволяет точно прогнозировать и точно контролировать тепловой поток и температуру пленки на каждом отдельном ряду труб.
Гибкость конфигурации катушки	и металлургия спроектированы в соответствии с технологическими требованиями каждого клиента. Sigma Thermal имеет большой опыт проектирования технологических змеевиков для многофазных жидкостей, вязких углеводородов, взвешенных твердых частиц и различных газовых смесей.
Гибкость источника топлива и горелки	Доступны стандартные или специализированные конфигурации горелок для использования как с традиционными, так и с альтернативными источниками топлива. Горелки с низким уровнем выбросов могут поставляться в соответствии со всеми требованиями по выбросам (например, с низким уровнем выбросов NOx, наилучшей доступной технологией управления).
Эффективность	Базовый КПД может превышать 90 % (базовый LHV) в зависимости от температуры на входе процесса, а с дополнительным экономайзером может превышать 93% (база LHV).
Передовые системы управления	Комплексные системы управления разработаны для оптимизации безопасности и производительности системы. Sigma Thermal может поставить простые и экономичные стандартные панели, а также полную автоматизацию процесса и управление горением на основе ПЛК / BMS.

Радиаторно-конвективный обогреватель

Радиационно-конвективный обогреватель является наиболее известным и широко используемым типом обогревателя прямого нагрева. В этих обогревателях используется радиантная зона с голыми трубами в сочетании с конвекционной секцией с голыми / ребристыми поверхностями. Вертикальная цилиндрическая конструкция, А-образная рама и кабина являются наиболее распространенными конфигурациями. Sigma Thermal предлагает все типы конвективно-лучистых обогревателей, включая системы, соответствующие стандарту API 560.

Конструктивные особенности

Гибкость конструкции с прямым нагревом	Тщательно продуманная конструкция радиационной зоны и рядная конструкция конвекционного змеевика обеспечивают оптимальную конфигурацию печи. Sigma Thermal имеет большой опыт проектирования технологических змеевиков для многофазных жидкостей, вязких углеводородов, взвешенных твердых частиц и различных газовых смесей.
Гибкость выбора источника топлива и горелки	Доступны стандартные или специализированные конфигурации горелок для использования как с традиционными, так и с альтернативными источниками топлива. Доступны агрегаты как с естественной, так и с принудительной тягой. Горелки с низким уровнем выбросов могут поставляться в соответствии со всеми требованиями по выбросам (например, с низким уровнем выбросов NOx, наилучшей доступной технологией управления).
Эффективность	Базовый КПД может превышать 90 % (базовый LHV) в зависимости от температуры на входе процесса, а с дополнительным экономайзером может превышать 93% (база LHV).
Передовые системы управления	Комплексные системы управления разработаны для оптимизации безопасности и производительности системы. Sigma Thermal может поставить простые и экономичные стандартные панели, а также полную автоматизацию процесса и управление горением на основе ПЛК / BMS.

Сравнение

нагревателей с прямым нагревом и нагревателей с косвенным нагревом – ТОО «Titan Air»

6 Факторы, которые следует учитывать при выборе прямого испарительного охлаждения

Зачем мне нужен контракт на профилактическое обслуживание моего оборудования HVAC?

При планировании нового проекта HVAC одним из основных критериев после определения конкретных потребностей в отоплении является определение источника тепла. Двумя наиболее распространенными источниками являются нагреватели прямого и непрямого нагрева.

Нагреватели прямого нагрева более эффективны и менее дороги, чем нагреватели косвенного нагрева. Тем не менее, есть некоторые случаи, когда нагреватель косвенного нагрева является лучшим выбором. Глубокое понимание всех различий между этими двумя типами обогревателей позволит вам выбрать оптимальное решение для каждого проекта.

Обогреватель прямого нагрева на природном газе или пропане имеет открытое пламя, которое обеспечивает безопасный способ обогрева промышленных и коммерческих помещений за счет поддержания надлежащего соотношения воздух-топливо. В нагревателе прямого нагрева газ подается непосредственно в горелку, а поток воздуха обеспечивает необходимый кислород для горения. Воздух нагнетается через перегородку горелки, где он смешивается с газом. Горелка устанавливается так, чтобы гореть вместе с потоком воздуха и параллельно ему. Обработчики воздуха с прямым нагревом, которые производит Titan Air, также могут иметь функции охлаждения и рекуперации энергии, добавленные к оборудованию.

Преимущества прямого сжигания топлива

• Эффективность. Поскольку почти 100 % топлива преобразуется в тепло, потребление топлива и эксплуатационные расходы снижаются.
  Эти нагреватели имеют 100% эффективность сгорания с общим тепловым КПД 92% (8% потери тепла из-за образования воды во время сгорания).
• Меньший размер – горелка прямого нагрева может производить больше тепла в меньшем корпусе по сравнению с горелкой непрямого нагрева. В большинстве случаев это приводит к уменьшению занимаемой площади оборудования.
• Гибкость – горелки прямого нагрева могут быть сконструированы практически любого требуемого размера для достижения требуемой мощности BTU, поэтому вам не придется выбирать между обогревателем слишком большого или меньшего размера. Кроме того, нагреватели с прямым нагревом имеют гораздо более высокий динамический диапазон, чем нагреватели с непрямым нагревом, что дает большую возможность варьировать тепловую мощность.
• Простота – поскольку теплообменник и дымоход не требуются, установка упрощается, а затраты на техническое обслуживание снижаются.
• Ожидаемый срок службы оборудования больше, чем у нагревателей косвенного нагрева.
• Регулировка температуры более точная по сравнению с нагревателями непрямого нагрева.

Прямой нагрев Недостатки

• Требования к вентиляции. Хотя эти обогреватели работают в пределах, установленных нормами безопасности, из-за попадания продуктов сгорания в воздушный поток требуется надлежащая вентиляция, чтобы избежать скопления газов, таких как окись углерода.
• Побочные продукты горения. В зависимости от предполагаемого использования здания использование обогревателей прямого нагрева может быть запрещено.
• Проблемы с повторным нагревом. Из-за потребности в свежем воздухе для поддержания надлежащего горения, если воздух в здании должен рециркулировать, необходимо подавать как минимум 20% наружного воздуха.
• Меньше гибкости с охлаждающими змеевиками — если хладагент, используемый в охлаждающем змеевике DX (прямого испарения), протекает, а затем проходит через открытое пламя, может образоваться токсичный газ. По этой причине нельзя использовать горелку прямого нагрева после змеевика прямого нагрева.

В обогревателях косвенного нагрева горелка зажигается в теплообменнике. Воздух нагревается, проходя через теплообменник, позволяя побочным продуктам сгорания оставаться в теплообменнике, который затем выбрасывается через дымоход. Повседневным примером обогревателя непрямого нагрева может быть газовая печь с дымоходом. Titan Air предлагает оборудование для подпитки с непрямым нагревом и оборудование для оборотного воздуха с непрямым нагревом. К этому оборудованию также могут быть добавлены функции охлаждения и рекуперации энергии.

Преимущества непрямого нагрева

• Никакие продукты сгорания не попадают в рабочее пространство – В отличие от обогревателей прямого нагрева, обогреватели косвенного нагрева являются предпочтительным выбором в таких областях, как офисные помещения, арены для проведения мероприятий, специальные производственные объекты, школы и фармацевтические предприятия. .
• Способность к повторному нагреву — в отличие от нагревателей с прямым нагревом, 100% воздуха может рециркулировать через нагреватель с непрямым нагревом, поскольку в процессе нагрева в воздушный поток не попадают побочные продукты сгорания.
• Большая гибкость с охлаждающими змеевиками – поскольку нагреваемый воздух не проходит непосредственно через открытое пламя, после охлаждающего змеевика DX можно использовать горелку непрямого нагрева. Нет риска того, что утечка хладагента пройдет через открытое пламя и создаст ядовитый газ.

Непрямой нагрев Недостатки

• Более низкая эффективность – Из-за потери тепла через дымоход и неэффективности теплообменника косвенный нагрев нагревателей имеет КПД примерно 80%. Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам по сравнению с нагревателем прямого нагрева.
• Стоимость — более высокая стоимость оборудования из-за включения теплообменника и более высокой цены на вентиляционную установку по сравнению с нагревателями прямого нагрева.
• Сложность – Из-за добавления теплообменника, дымохода и отвода конденсата установка и техническое обслуживание требуют больше времени, чем нагреватель прямого нагрева с таким же потенциалом нагрева.
• Большой размер оборудования — из-за необходимости теплообменника размер оборудования больше, чем у блока прямого нагрева с той же мощностью BTU.
• Меньшая гибкость — поскольку производители предлагают теплообменники только определенных размеров, вам придется выбрать «наиболее подходящий» вариант в соответствии с вашими требованиями к БТЕ.
  • Нагреватели с непрямым нагревом также имеют более низкий диапазон регулирования, чем нагреватели с прямым нагревом, что приводит к меньшей возможности изменения тепловой мощности, если только для улучшения динамического диапазона не добавляются дополнительные теплообменники.
  • Температурный контроль нагревателя непрямого нагрева не такой точный, как у нагревателя прямого нагрева, поскольку он часто «ниже или превышает» желаемую температуру на несколько градусов. Это происходит из-за того, что нагреватель достигает установленной температуры отключения, а затем отключает горелку до тех пор, пока она не достигнет минимальной температуры, прежде чем снова зажечь горелку.