Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Виды водонагревателей
В жилых зданиях, в которых отсутствует централизованная система горячего водоснабжения, везде нужна подогретая вода, которая используется для бытовых целей. В связи с этим, сейчас все больше изобретаются и выпускаются различные типы моделей водонагревателей, которые по своему исполнению делятся на два вида: проточные и емкостные.

Накопительный бак для системы обратного осмоса

Накопительный бак предназначен для хранения очищенной воды

Прибегая к бытовому очищению питьевой воды очищающим фильтром, важно в любое время иметь доступ к чистой жидкости для отбора ее в требуемом объеме без дополнительных хлопот и ожидания. Однако тонкая фильтрация – процесс не из быстрых, и на выходе виден лишь слабый напор. В результате возникает потребность в регулярном восполнении запаса очищенной воды.

Чтобы предупредить эту проблему, был изобретен накопительный бак, который монтируется вместе с конструкцией очищающего фильтра. Бак предназначен для отбора и хранения уже очищенной жидкости. Внешний корпус изготавливают из качественного металла или экологически чистого пластика, внутренняя часть идентична у всех моделей – установлен гидроаккумулятор.

Устройство и принцип работы электрического бойлера

Электрические водонагреватели считаются самыми востребованными у жильцов квартир и частных домов. Популярность обусловлена простотой монтажа и эксплуатации. На схеме в разрезе показано устройство накопительного водонагревателя. Давайте рассмотрим, как выглядит электрический бойлер изнутри:

  • Рассматривать устройство накопительного электрического водонагревателя начнем с бака. Он бывает круглой или овальной формы. Заключен бак в декоративный кожух. Внутреннее пространство между двумя емкостями заполнено пенополиуретаном.
  • Особенностью устройства электрического водонагревателя является наличие ТЭНа. Элемент установлен снизу бака бойлера на фланцевом соединении.
  • Включением и выключением ТЭНа управляет термостат. Любой водонагреватель накопительный работает без превышения максимально допустимой температуры. У электрических бойлеров этот показатель равен 75оС.
  • Водонагреватель имеет защиту. В случае выхода из строя термостата ТЭН будет обесточен при достижении критической температуры воды 85оС.
  • Забор горячей воды осуществляется через трубку, конец которой выведен к верхней части бака бойлера. Для подпитки холодной воды снизу бака вмонтирован патрубок.
  • Магниевый анод защищает корпус бака от коррозии. По истечении 2–3 лет элемент разрушается и его нужно менять.
  • О работе водонагревателя сигнализирует индикаторная лампочка.

Зная, как устроен бойлер, можно разобраться с его работой. Холодная вода поступает внутрь бака бойлера через патрубок. Датчик посылает сигнал блоку управления, который с помощью термостата подает напряжение на ТЭН. Вода нагревается до заданной температуры. Датчик подает новый сигнал, и термостат прерывает подачу напряжения. После забора горячей воды цикл повторяется.

Разновидности ТЭНов

По принципу действия ТЭНы одинаковы. Нагревательным элементом выступает спираль. А вот по исполнению ТЭНы отличаются и делятся на два вида:

  • Мокрый ТЭН состоит из спирали, герметично запаянной внутри медной трубки. В качестве наполнителя используют кварцевый песок. Он играет роль изолятора и предотвращает прикасание спирали к внутренним стенкам медной трубки. Достоинство мокрого ТЭНа в низкой стоимости. Недостаток – большой размер и низкий показатель электробезопасности. При повреждении медной трубки или прикосновения к ней спирали возникает пробой. В результате человек, пользующийся горячей водой, получает удар током.

    так обычно выглядит мокрый ТЭН

  • Cухой ТЭН по принципу работы аналогичен, но он не контактирует с водой. Спираль заключена внутрь диэлектрической колбы, имеющей оболочку. Последняя и соприкасается с водой. Диэлектрическая колба предотвращает контакт спирали с наружной оболочкой. Сухой ТЭН считается полностью безопасным в плане поражения человека электрическим током. Пробой невозможен. При выходе из строя ТЭНа просто сгорает спираль.

    так выглядит сухой ТЭН

Накопительный водонагреватель с сухим ТЭНом стоит дороже, но он безопаснее и отличается длительным сроком эксплуатации. Компактные размеры позволяют вмонтировать в бойлер два нагревателя. Самым надежным считается сухой ТЭН, наборной корпус которого сделан из стеатита.

Устройство и принцип работы автоматического емкостного водонагревателя

Принципиальная схема накопительного газового водонагревателя: Принципиальная схема накопительного газового водонагревателя: 1 вытяжной колпак; 2 – анод; 3 – рассекатель дыма; 4 – газорегуляторный блок; 5 – датчик термостата; 6 – форсунка газовой горелки; 7 – кольцо для сбора конденсата; 8 – газовая горелка; 9 – дымоход; 10 – теплоизоляция; 11 – трубка холодной воды; 12 – трубка горячей воды.

Автоматизированный газовый водонагреватель марки АГВ-80 относится к емкостным бойлерам. Он также применяется в системе обеспечения горячей водой. К нему можно подключить несколько водоразборных кранов, которые установлены в разных точках жилого помещения. Устройство и принцип работы емкостного водонагревателя несколько отличается от проточного бойлера. В данный агрегат входят такие части, как:

  • оцинкованная сварная емкость;
  • топочная камера;
  • горелка;
  • регулятор температуры;
  • магнитный клапан для газа;
  • запальник;
  • термоэлектрический градусник;
  • предохранительный клапан;
  • тягопрерыватель.
Читайте также:  Гвоздезабиватель аккумуляторный: обзор лучших моделей

Корпус водонагревателя АВГ-80 выполнен в форме цилиндра, который сделан из листовой стали. Его поверхность покрашена эмалевой краской. Внутри корпуса располагается емкость для воды, и эта конструкция напоминает термос. Для теплоизоляции между баком (тоже изготовлен из листовой стали толщиной 3 мм) и корпусом выложен слой шлаковаты.

В верхней части бака вмонтировано два штуцера диаметром 20 мм. К одному из них подключается трубопровод холодной воды, а из другого производится отбор горячей воды. В нижней части емкости, через встроенный штуцер, предусмотрен спуск воды из водонагревателя.

Схема газового накопительного водонагревателя.

В топке бойлера установлена инжекционная горелка. По оси бака установлена труба для отвода горячих отработанных газов из топочной камеры. Чтобы увеличить теплопередачу, внутри трубы устанавливают удлинитель потока газа. Принцип работы этого устройства таков: когда водонагреватель включен в работу жаровая труба нагревается при помощи горячего газа и передает тепло в бак с водой. Таким образом происходит подогрев воды в бойлере.

Перед горелкой и запальным устройством на газопроводе установлен пробковый и газовый краны. Чтобы поддерживать заданную температуру воды, в средней части емкости располагается чувствительная деталь регулятора температуры. При нажатии на кнопку, которая располагается на электромагнитном клапане, через него и клапан терморегулятора газ поступает в горелку. Около запального устройства находится трубка термопары и термоэлектрический градусник с биметаллической пластиной. Это устройство нужно для того, чтобы регулировать проход газа для работы горелки.

При нагреве воды в емкости бойлера до необходимого температурного показателя, рычаг регулятора освобождает клапан, который закрывается и прекращается подача газа на горелку. Пламя в ней гаснет, но запальник в это время находится во включенном состоянии до следующего розжига горелки. Когда вода в бойлере охлаждается ниже запланированной температуры, то рычаг регулятора открывает клапан и газ, проходя через электромагнитный клапан и клапан регулятора, вновь зажигается запальным устройством.

Если по какой-либо причине запальное устройство погаснет, термоэлектрический градусник остынет, то это приведет к тому, что ток в цепи исчезнет и, вследствие этого, клапан закроется и затем прервет подачу газа на запальник и горелку. Встроенный в теплообменник регулятор воздуха контролирует его подачу в горелку. В целях безопасной работы теплообменника, он также оснащен и автоматическим контролем пламени на запальнике и тяги в дымоходе, при отсутствии которых сразу сработает автоматика на закрытие подачи газа на горелку.

Как работает косвенный нагреватель

В баке находится полая спираль. Внутри циркулирует теплоноситель, который распространяет тепло по системе. Его постоянное движение обеспечивает циркуляционный насос. Как только термометр отмечает достижение указанной температуры, насос автоматически отключается. Благодаря теплоизоляционному слою потери тепла во время отключения составляют всего 3-4 градуса в сутки.

К баку подключены патрубки ввода и вывода, через которые горячая вода идет в котел.

Схема работы:

На что обратить внимание при выборе:

  • Мощность. Она должна соответствовать параметрам отопительной системы. В противном случае система может не справить с нагрузкой или, наоборот, мощности будет недостаточно для нормального обогрева.
  • Размещение. Если отопительный котел размещен на полу, то и бойлер лучше выбирать напольный. В других случаях отдавайте предпочтение настенному.

Специалисты рекомендуют приобретать бойлер и котел одной торговой марки. Тогда монтаж и подключение пройдут легко и слаженно.

  • Расход теплообменника. Значения указаны в документах к технике. В идеале показатель не должен превышать 40% от общего объема жидкости в баке.

Как сделать бойлер косвенного нагрева, читайте в отдельной публикации.

Преимущества и недостатки системы

По каким причинам стоит установить косвенный бойлер:

  • Обеспечивает большим количеством горячей воды.
  • Равномерный напор сразу в нескольких точках забора.
  • Низкая себестоимость нагрева, без затраты электроэнергии.
  • Возможность дополнительно включать газ, электричество по необходимости.
Как работает косвенный нагреватель

Недостатки:

  • Дорогая установка. Поскольку кроме бойлера нужно купить и подключить котел.
  • Пока происходит нагрев воды, температура в помещениях пойдет на спад.
  • Конструкция занимает много места, понадобится выделить отдельное помещение.

Поняв принцип работы техники, вы можете адекватно оценить рентабельность покупки. При выборе обратите внимание на технические характеристики и рассчитайте подходящую мощность.

Читайте также:  Как выбрать сабельную пилу аккумуляторную

Виды клапанов и принцип их работы

Любая модификация предохранительных клапанов в обогревательной системе включает запорный элемент и механизм силового воздействия. По особенностям конструкции выделяют несколько видов предохранителей.

Отдельно классифицируют краны для сброса теплового потенциала с сильфоном, термочувствительной жидкостью, которая компенсирует перепады нагрузок. Существуют модели, содержащие в комплекте группу безопасности в виде подрывного клапана с деталью, отвечающей за отведение воздуха и манометра.

Обратный сбросной клапан для конструкции отопления бывает пружинным или гравитационным. За счет встроенных механизмов замыкатель удерживается закрытым, что обеспечивает движение потока теплоносителя в одном направлении.

Замыкатели бывают двустворчатыми, лепестковыми, дисковыми, прижимающимися к седлу, втулке, другому главному основанию. Необходимо чтобы получился герметичный затвор.

Виды клапанов и принцип их работы

Вид изнутри

Принцип работы предохранителя кроется в том, что при обычном состоянии закрепляемая между штоком и пружиной мембранная прослойка плотно прилегает к седлу, герметично перекрывая выход. В случае, когда теплоноситель закипает, наблюдается расширение жидкости, нагрузка внутри системы поднимается, но частично регулируется за счет расширителя.

При максимально допустимом уровне нагрузки пружина сильно сжимается, освобождая мембрану, которая сразу открывает проход.

Крышка поднимается, выпуская столько разгоряченного пара, сколько требуется для стабилизации работы оборудования.

Когда работа нормализуется, пружина возвращается в исходное положение, мембрана герметично перекрывает спусковое отверстие, крышка возвращается на место.

Если хозяин находится рядом с приборами, можно выполнить экстренный сброс собственноручно, повернув верхнюю рукоятку.

По способу прижима

При обогреве частного дома, квартиры или промышленного помещения, где используется оборудование малой мощности, чаще выбирают пружинный клапан экстренного сброса избыточного давления воды для системы отопления.

Виды клапанов и принцип их работы

Это простые, компактные, недорогие, но надежные модели, которые можно комбинировать для безопасности с другим оборудованием.

Степень сжатия пружины связана с тем параметром нагрузки, при котором срабатывает клапан. Упругость пружинки влияет на диапазон настроек.

Принцип работы устройства: на затвор оказывает давление водяной поток, по мере усиления которого сильно повышается степень сжатия пружины. От этого шток золотника поднимается вверх, выпуская лишний пар, и внутритрубный объем жидкости стабилизируется. Тем временем пружина возвращает агрегат в его исходное состояние.

Пружинные модификации производятся из высокопрочной латуни, применяются технологии горячей штамповки. Сама пружника стальная, а мембрана, уплотнители, рукоятка полимерные.

Можно выбрать модели с заводскими настройками или те, которые нужно настраивать индивидуально во время монтажа.

Рычажный предохранитель

Рычажно-грузовые предохранители используются реже, так как поднятие штока обеспечивает внешний навешанный груз, перемещающийся по всему рычагу, регулируя степень прижатия штока к седлу.

По степени поднятия затвора

Виды клапанов и принцип их работы

Малоподъемные клапаны предполагают поднятие затвора не более, чем на 0,05 от диаметра седла: механизм открытия полностью пропорциональный.

Изделие характеризуется низкой пропускной способностью, примитивной конструкцией. Предохранитель устанавливается на установках с жидкой средой.

Полноподъемная модификация

Полноподъемные вариации способствуют максимально допустимому уровню поднятия затвора, что улучшает пропускную способность, так как сбрасывается большое количество пара за один раз.

По скорости срабатывания

Пропорциональный аварийный клапан срочного сброса избыточного давления воды в системе отопления предполагает, что затвор поднимается постепенно, соответственно степени внутренней нагрузки. По мере подъема заслонки объем выпускаемого пара плавно увеличивается. Такие установки можно использовать при любом типе котла, но чаще всего их ставят в системы с водой или другой жидкостью.

Двухпозиционные клапаны срабатывают моментально, полностью открываясь при повышении давления. Рекомендуется ставить такие приборы в сжимаемую среду. Главным недостатком предохранительного элемента является присутствие автоколебаний засова.

Клапан двухпозиционный

Виды клапанов и принцип их работы

Монтаж двухпозиционных клапанов должен производиться с учетом сброса большого количества воды при резком открытии. Получается очень быстрый сброс давления, закрытие затвора, как следствие – гидроудар, что отсутствует в пропорциональных предохранителях.

Ознакомиться подробнее с устройством клапана, принципом его работы можно в следующем видео:

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Особенности конструкции экономайзеров

Специфика конструкции экономайзера котла во многом зависит от характеристик самого котла. Для безопасной работы оборудования в конструкцию экономайзеров котлов вносятся изменения и усовершенствования, дающие возможность максимально использовать возможности.

Читайте также:  Какие ножницы выбрать для резки полипропиленовых труб? Обзор +Видео

Прежде всего, это касается устройств кипящего и некипящего типов. При нагреве воды до высокой температуры во внутреннем объеме теплообменника образовывается водяной пар. В высокотемпературных установках количество водяного пара может достигать 20-24% от объема воды. Такой экономайзер котла оборудуется клапанами сброса пара, и устройствами контроля давления. Кипящие экономайзеры изготавливаются из стали, чугунное литье для такого оборудования не используется.

Особенности конструкции экономайзеров

Не кипящие устройства только прогревают воду перед подачей в котел, в них температура не повышается до критической, а пар выводится из системы.

Еще одним различием этих устройств выступает их назначение. Есть экономайзеры котлов паровые и водогрейные. Паровой экономайзер котла предназначен для прогрева воды до порога парообразования. Такой технологический прием используется в паровых котлах, где конечным продуктом выступает водяной пар высокого давления, а не вода. Водогрейный экономайзер котла отопления предназначен для предварительного прогрева воды. Это нужно для того чтобы нагреть воду и пройти «точку росы» еще до подачи ее в водогрейный котел.

Расчет дыхательных клапанов

Для правильной работы механических и гидравлических дыхательных клапанов учитываются следующие показатели:

  • высота над резервуаром
  • давление
  • температурный режим эксплуатации

Как заказать дыхательный клапан на нашем Заводе?

Основным параметром дыхательного клапана является его пропускная способность и давление срабатывания. Для расчета дыхательного клапана резервуара, Вы можете:

  • позвонить на Завод по телефону 8-800-555-9480
  • прислать на электронную почту технические требования и условия его эксплуатации
  • воспользоваться формой "Запрос цены"

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

Речь идет о следующих элементах:

  1. Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
  2. Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
  3. Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
  4. Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

Рекомендации по изготовлению

Из предыдущего раздела следует, что обычной бочкой на 200 л отделаться не удастся, разве только ее вместительность — не менее полкуба. Этого хватит для домика площадью 30 м2, и то ненадолго. Чтобы не тратить время и силы впустую, надо в

Рекомендации по изготовлению

С точки зрения размещения в котельной лучше делать емкость прямоугольной формы. Размеры – произвольные, главное, чтобы их произведение равнялось расчетному объему. Идеальный вариант – бак из нержавейки, но подойдет и обычный металл.

Рекомендации по изготовлению

Вверху и внизу тепловой аккумулятор, сделанный своими руками, нужно снабдить патрубками для присоединения к системе. Чтобы давлением воды стальные стенки не выпирало наружу, конструкцию необходимо ужесточить ребрами или перемычками.

Рекомендации по изготовлению

Бак–аккумулятор нужно хорошенько утеплить, в том числе снизу. Для этой цели подойдет пенопласт плотностью 15—25 кг/м3 либо минеральная вата в плитах не менее 105 кг/м3 плотности. Оптимальная толщина теплоизоляционного слоя – 100 мм. Получившийся аппарат, наполненный теплоносителем, будет иметь приличный вес, так что для его монтажа потребуется фундамент.

Рекомендации по изготовлению

Совет. Если требуется емкость для самотечной отопительной системы, то ее следует установить своими руками на металлическую подставку, не забыв утеплить нижнюю часть. Цель – поднять резервуар выше уровня батарей.