Нагрев воды – какой он бывает!
В русском языке слово “бойлер” имеет разное значение у профессионалов-теплотехников и непрофессионалов. Профессионалы бойлером называют устройство для подогрева воды преимущественно паром (отсюда и название помещения “бойлерная”).

накопительный водонагреватель
В быту бойлером называют водонагреватель, отличный от отопительного котла.
Кстати, в английском языке, из которого и пришло к нам это слово (boil = кипятить, boiler = котёл, кипятильник), бойлер означает отопительный котёл.
Для однозначного обозначения устройства для подогрева воды на бытовые нужды лучше использовать слово “водонагреватель”. О водонагревателях и пойдёт речь в этой статье.

проточный
Виды водонагревателей
Итак, мы говорим о водонагревателях, как об устройствах для подогрева воды на бытовые нужды. То есть, той воды, которая подаётся в наши краны. Водонагреватели можно разделить по типу энергоносителя, за счёт которого подогревается вода, и по принципу работы (проточный и накопительный).
Сначала несколько слов об энергоносителях. Раньше воду грели с помощью дров. Коэффициент использования тепла в таких нагревателях был очень низким. На уровне 30–50%. Такой способ нагрева трудно автоматизировать. Для того, чтобы нагреть воду – необходимо вручную положить дрова, поджечь их, подождать пока вода нагреется, при этом очень трудно регулировать температуру нагрева.
В наше время для нагрева воды используют метан (природный газ), пропан или электроэнергию. Коэффициент использования тепла при газовом нагреве составляет 70–90%; при нагреве от электроэнергии он близок к 100%. Но за счёт разницы в цене на газ и на электроэнергию, в России, на данный момент, дешевле всего греть воду природным газом. К тому же получить себе домой необходимую для нагрева воды мощность проще от газовой службы, чем от электросетей. Греть воду пропаном сильно дороже, чем природным газом, но немного дешевле, чем электричеством.
метан (природный газ), пропан или электроэнергия?
энергоресурс
Природный газ
Пропан
Электричество
Стоимость
энергоресурса
5 ₽/м3
20 ₽/л
5 ₽/кВт
Стоимость 1 кВт/₽
0.5
3
5
Стоимость 1 кВт
с учётом коэффициента
использования /₽
0.6 – 0.7
3.5 – 4.5
5
энергоресурс
Природный газ
Стоимость
энергоресурса
5 ₽/м3
Стоимость 1 кВт/₽
0.5
Стоимость 1 кВт
с учётом коэффициента
использования /₽
0.6 – 0.7
энергоресурс
Пропан
Стоимость
энергоресурса
20 ₽/л
Стоимость 1 кВт/₽
3
Стоимость 1 кВт
с учётом коэффициента
использования /₽
3.5 – 4.5
энергоресурс
Электричество
Стоимость
энергоресурса
5 ₽/кВт
Стоимость 1 кВт/₽
5
Стоимость 1 кВт
с учётом коэффициента
использования /₽
5
Часто для нагрева воды на бытовые нужды используют отопительный котёл. Такой способ нагрева называют косвенным, поскольку вода для использования, при открытии кранов, нагревается за счёт горячей воды, нагретой в отопительном котле. Такой способ популярен при использовании природного газа, когда многие владельцы домов не хотят связываться с газовым трестом для согласования дополнительного потребителя газа.
Ну, и существуют более экзотические источники тепла. Это солнце, это тепло земли или воды через тепловой насос или, например, использование тепла, выбрасываемого при работе кондиционера.
По принципу работы – водонагреватели бывают
проточные и накопительные.
В проточном водонагревателе нагрев происходит только в то время, когда кран горячей воды открыт и вода расходуется. Когда расхода нет, проточный водонагреватель находится в режиме ожидания. Проточную воду пропускают через узкое место, в котором она нагревается и сразу поступает в кран. При таком способе энергоресурс расходуется только в момент потребления воды, но при этом нужна достаточно большая мощность, чтобы быстро нагревать проточную воду. Проточные водонагреватели могут работать от любого источника тепла: газ (это известная всем газовая колонка), электричество, отопительный котёл (теплообменник вода-вода). В так называемых двухконтурных отопительных котлах тоже применяется проточный водонагреватель. Там медная трубка, по которой течёт проточная вода, наматывается в спираль и помещается внутри одной из секций котла. Мощности проточного водонагревателя, как правило, хватает только на один кран. Если открыть одновременно два крана горячей воды (например, в ванной комнате и на кухне), температура воды в каждом кране заметно снизится. Есть ещё одно важное обстоятельство, которое сильно сокращает срок службы проточного водонагревателя, особенно работающего на газе или электричестве. Чтобы успевать прогревать проточную воду до приемлемой температуры, необходимо пропускать эту воду через организованное “узкое место” (тонкие трубки или узкая щель между металлическими стенками) и подвергать её воздействию высокой температуры. Высокая температура приводит к интенсивному выпадению осадка (кальция), который откладывается на стенках узкой трубки или узкой щели и со временем приводит к закупориванию. Такая неисправность не ремонтируется.
Накопительный водонагреватель – это бак с водой, который нагревается заранее. При водоразборе из этого бака начинает сливаться горячая вода, постепенно замещаясь холодной. Поскольку дома мы не пользуемся горячей водой непрерывно, то за период, когда разбора воды нет, температура воды в баке успевает восстановиться. Мощность накопительного водонагревателя ниже, чем проточного. Объём бака подбирается в зависимости от количества людей, постоянно проживающих в доме.
Приблизительно оценить необходимый объём бака можно
по следующему правилу:

3–5 человек = 170–210 л Свыше 5 человек = более 210 л,
добавить 40 л на каждого дополнительного
человека

Накопительный водонагреватель также может работать на любом теплоносителе: газ, электричество, вода из отопительного котла. Все перечисленные выше “экзотические” источники тепла также применяют с накопительными водонагревателями. Накопительный нагреватель, в отличие от проточного, может одновременно обслуживать несколько точек водоразбора, что очень актуально для частных домов с несколькими ванными комнатами. Накопительный водонагреватель гораздо менее чувствителен к качеству воды и к выпадению осадка, чем проточный нагреватель. Осадок в нём, конечно, образуется, но он оседает на стенках большого бака, что со временем приводит к замедлению нагрева, но никогда к полной остановке (как в проточном). Кроме того, в накопительном водонагревателе есть возможность замедлять накопление осадка или даже промывать его так же, как промывают чайник.
Несколько технических выводов напоследок: