Накопичувальний (ємнісний) водонагрівач, або бойлер, являє собою порівняно велику ємність, з розміщеним в ній або, рідше, під нею, джерелом тепла. Найчастіше в ролі джерела тепла виступає ТЕН.
Водонагрівальна ємність зовні захищена шаром теплоізоляції і захисним кожухом. Стандартна товщина - 50 мм для невеликих ємностей (до приблизно 200 л), 100 мм - для великих ємностей. Теплоізоляцію традиційно виготовляють з жорсткого спіненого поліуретану (жорстка) або поролону (м'яка, знімна). У водонагрівачах великих обсягів (від 1000 л) теплоізоляція зазвичай поставляється окремо від бака, це дозволяє зменшити габарити виробів (для полегшення його транспортування).
Зовні до нагрівального елементу приєднується пульт управління, обов'язково вмикаючий управління температурою. Зазвичай це біметалічний термостат. Діапазон установки температури на термостаті: від 30 до 85°C. Залежно від виробника і моделі допустимий діапазон може змінюватися.
Принцип дії.
При відкритті крана нагріта в водонагрівальної ємності вода надходить в водорозбірну мережу, поступово заміщаючись в баку холодною водою. Коли запас гарячої води вичерпується, і з крана починає йти вже прохолодна вода, потрібно почекати, поки бойлер знову прогріється. Нагрівання включається, коли термодатчик реєструє в баку температуру нижче встановленої, незалежно від наявності або відсутності водорозбору.
Поняття «безнапірний бойлер» зовсім не означає, що ємність можна попередньо заповнити, а потім відключити від джерела водопостачання і витрачати воду до тих пір, поки бак не спустошиться. При відкритті крана ця вода надходить в водорозбірну мережу, поступово заміщаючись в баку холодною водою.
Для того, щоб водоразбір відбувся, ігаряча вода полилася з бака, холодна вода повинна подаватися в ємність під тиском. При цьому сам бак буде повністю заповнений водою в будь-який момент часу. Якщо натиск на вході відсутній, вода фізично не зможе вийти назовні, такяк трубка для виходу гарячої води відкривається в найвищій точці бойлера (не дивлячись на те, що із зовнішнього боку водонагрівача штуцер гарячої води може знаходитися де завгодно, навіть в днищі баку).
Холодна вода, навпаки, подається знизу, при цьому на кінці штуцера встановлений розсікач, в результаті чого надходяча вода, як би «стелиться» по дну ємності. Нагрівальний елемент також розташований внизу. В результаті, за рахунок природної конвекції, здійснюється поступове збільшення температури по висоті ємності, і вже нагрітавода не змішується з холодною.
Для випадків, коли постійна подача води відсутня, передбачені особливі водонагрівачі без теплоізоляції. Окремим випадком таких баків є так звані електрокип'ятильники.
Переваги:
- Практично необмежена кількість гарячої води, що витрачається в одиницю часу, тобто можливість живити від одного бака будь-яку кількість точок розбору гарячої води. Кількість водорозбірних точок, що обслуговуються одночасно, обмежена лише пропускною здатністю труби.
- Низька споживана потужність (від 0,5 кВт); хоча загальні витрати електроенергії трохи більше, ніж для проточних, тому що порівняно невелика потужність споживається за значно більший час і частина тепла втрачається при тепловтратах.
- Можливість установки в квартирах з недостатньо потужною електропроводкою.
- Менш строгі вимоги до захисної автоматики.
- Можливість нагріву води в нічний час, коли діють пільгові тарифи, з подальшим її споживанням вдень. Втім, дана автоматична опція, хоч і присутнія у багатьох імпортних водонагрівачах, з нашими мережами не працює через розбіжність кодового сигналу початку нічного тарифу; тому в Україні нагрів за нічним тарифом можливий здебільшого лише «в ручному режимі».
- Відсутність пікових навантажень на електромережу, рівномірне енергоспоживання протягом тривалого часу.
- На відміну від проточного, працює навіть при низькому тиску в водопроводі.
Недоліки:
- Обмеженість ресурсу гарячої води;
- Необхідність розміщення громіздкого бака;
- Необхідність приєднання до каналізації або іншого джерела для скидання води;
- Неможливість миттєвого отримання гарячої води;
- Втрати теплової енергії протягом періоду очікування нагріву бака, а також після нагрівання води, якщо її споживання відкладається;
- Необхідність регулярної перевірки стану анода і очищення від накипу.
