Бытовой водонагреватель – это теплообменный прибор, предназначенный для забора, нагрева и раздачи воды в водопроводной системе здания или помещения. Классификация современных моделей водонагревателей включает два основных типа — накопительные и проточные. Кроме этого, иногда, в отдельный класс выделяют агрегаты смешанной конструкции – так называемые, проточно-накопительные водонагреватели.
Наибольшее распространение, безусловно, имеют водонагреватели накопительного типа, или, иначе – «бойлеры» (англ. boiler, что в дословном переводе означает – «котел»). Данные устройства конструктивно состоят из ёмкости – котла и источника тепла – нагревательного элемента. Котел выполнен, как правило, в виде цилиндра из нержавеющей стали или из эмалированных обычных сталей, а нагревательный элемент может быть расположен и внутри котла, и снаружи, под нижним днищем.
Котел является главной и наиболее дорогостоящей частью водонагревателя, которая определяет такие характеристики как скорость нагрева, экономичность, надежность и срок работы. Именно поэтому следует обращать внимание только на проверенные бренды, с длительной (не менее пяти лет) гарантией на емкость, так как в случае поломки котла, его ремонт, как правило нерентабелен – дешевле будет купить новый водонагреватель. Кроме этого, выбирая бойлер, следует обращать внимание на качество наружного слоя изоляции и толщину внешнего защитного кожуха. Все современные котлы оборудованы устройством защиты от коррозии – как правило, анодного типа. Принцип работы анодной защиты состоит в том, что при прочих равных условиях, из двух соприкасающихся металлов коррозии подвергается более активный сплав. В случае водонагревателя, анод плотно контактирует с оболочкой котла и будет коррозировать в первую очередь, так как выполнен из таких активных металлов, как магний, цинк и их сплавы. В последнее время повышается спрос на электрохимические аноды с отдельным внешним питанием.
По принципу генерирования тепла нагревательные элементы делятся на электрические (ТЭНы) и топливные, использующие сгорание газообразного, жидкого и твердого горючего (газа, дизельного топлива, древесины, угля, торфа или топливных брикетов). Таким образом, в зависимости от места установки бойлера, топливных ресурсов здания и инфраструктуры местности, подбирают требуемый вид нагрева теплоносителя. Универсальным, но более дорогим и менее надежным решением считаются комбинированные модели нагревателей, в состав которых входят взаимозаменяемые теплообменные элементы различных типов. Наибольшим спросом пользуются системы таких типов, как «теплообменник – ТЭН», «газовая горелка – ТЭН» и «ТЭН – газовая горелка — солнечный коллектор».
Режим работы и периодичность включения нагревательного элемента регулируется пультом управления с отдельным блоком контроля температуры и аварийной защиты от перегрева. Наибольшее распространение получили термостаты биметаллического типа, которые являются надежными, долговечными и недорогими устройствами. Дороже будет стоить водонагреватель с термостатом на полупроводниковых термопарах, позволяющий более точный контроль за температурой теплоносителя – до десятых долей градуса.
Накопительные водонагреватели дополнительно классифицируются на модели закрытого и открытого типов. Закрытые бойлеры, называемые еще «безнапорными», постепенно уходят с рынка, так как для своей работы требуют постоянного притока воды под определенным давлением. Другими словами, при отсутствии воды в водопроводе, такой агрегат работать не будет. Для устранения этого недостатка ставят специальный отдельный расширительный бак, находящийся выше котла. Таким образом, в случае отсутствия воды в центральной системе, безнапорный водонагреватель будет работать за счет воды, подающейся самотеком. Бойлер открытого типа, называемый еще «напорным», лишен этого недостатка, и поэтому считается более оптимальным вариантом.
