Накопительные водонагреватели остаются наиболее популярным устройством для приготовления горячей воды в системах отопления и горячего водоснабжения загородного дома. Рассмотрим, как они работают.
Обычно, накопительный водонагреватель, предназначенный для использования в индивидуальном жилом доме имеет резервуар для воды емкостью от 20 до 100 литров. При работе они подают нагретую до нужной температуры воду в трубопровод дома из верхней части бака, в то время, как нижняя часть заполняется холодной водой по мере ее расхода. Таким образом бак водонагревателя остается всегда полным.
Для нагрева воды используется тепло, выделяемое при сгорании природного газа, дизельного топлива или электроэнергия. В газовых и жидкотопливных водонагревателях горелка располагается под нижней поверхностью бака, и выделяемое в процессе горения газа тепло нагревает воду. При достижении заданной температуры термостат отключает подачу газа (или жидкого топлива), и температура воды начинает постепенно снижаться, пока опять не достигнет минимального заданного уровня. В электрических водонагревателях вместо горелки используется один или два нагревательных элемента, оснащенных каждый своим собственным термостатом. В двухэлектродных водонагревателях элемент, расположенный в нижней части бака, поддерживает минимальную температуру воды в режиме ожидания, в то время, как верхний нагревательный элемент подключается и обеспечивает подогрев воды до нужной температуры в момент ее интенсивного расхода.
Поскольку температура воды в водонагревателе контролируется электроникой и поддерживается на постоянном уровне, накопительные водонагреватели не могут похвастаться топливной экономичностью, т.к. энергия может расходоваться в пустую, когда краны перекрыты и нет потребления горячей воды. Это так называемые потери тепла в режиме ожидания. Для увеличения экономичности в дорогих моделях баки накопительных водонагревателей дополнительно изолируют от окружающей среды при помощи специальных теплоизоляционных материалов, окружающих бак внутри корпуса водонагревателя.
Газовые и жидкотопливные водонагреватели дополнительно имеют теплопотери, связанные с вентиляцией и отводом продуктов сгорания топлива. Для их предотвращения в конструкции предусматривается специальный воздушный клапан и вентилятор, подающий воздух к горелке в том количестве, который необходим для оптимального процесса сгорания топлива. Продукты горения отводятся через вентиляционную систему (трубу), полностью изолированную от основной системы вентиляции загородного дома.
