Что такое теплообменник в системе отопления и для чего нужен? Узнайте, как снизить стоимость пользования отоплением.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

К теплообменному оборудованию относятся водонагреватели, испарители, парогенераторы, пастеризаторы, части системы кондиционирования или охлаждения. Устройства используют в энергетике, металлургии, нефтегазовой и химической промышленности, на тепловых пунктах, в системах вентилирования и кондиционирования.

В пищевой промышленности теплообменники предназначены для пастеризации и охлаждения продуктов. В судостроении — для охлаждения главного двигателя и всей центральной системы корабля.

Теплообменные аппараты также применяют в коммунальном теплоснабжении. Например, для подогрева воды, работы теплых полов, в системе отопления и горячего водоснабжения.

Конкретные параметры оборудования зависят от его типа.

Виды теплообменного оборудования

По способу передачи тепла устройства разделяют на смесительные и поверхностные.

Смесительные

Эти устройства еще называют «контактные». Теплообмен в них происходит за счет непосредственного контакта или смешивания двух рабочих сред — теплоносителя с теплоприемником.

Они предназначены для охлаждения и нагрева различных жидких, газообразных или твердых сред, выпаривания и конденсации, плавления и кристаллизации. То есть в контактном оборудовании рабочие среды могут изменять свое агрегатное состояние.

Поверхностные

Имеют раздельные герметичные контуры (каналы) для течения двух рабочих сред. Среды обмениваются теплом за счет контакта между собой через стенки контура из теплопроводящего материала.

Поверхностные аппараты дополнительно разделяют на:

Рекуперативные. Теплоноситель и теплоприемник проходят через прибор, не смешиваясь друг с другом. Течение рабочих сред всегда стабильно и происходит в одном направлении.
Принцип действия такого теплообменника можно понять на примере «водяной бани»: не доводя до кипения, теплоноситель подогревают в мелкой посуде, которую помещают в большую емкость.

Регенеративные. В теплообменниках этого типа рабочие среды по очереди действуют на одну и ту же поверхность нагрева. Поверхность поглощает и накапливает тепло от теплоносителя, после чего его подача прекращается. Затем по конструкции проходит среда с более низкой температурой и забирает тепло. При этом часто теплоноситель и теплоприемник — одно и то же вещество.
Понять способ работы этого вида теплообменника можно на примере бочки с водой в теплице: в жаркий день вода в бочке нагревается, а ночью отдает энергию и согревает постройку.

К рекуперативному виду относят самые распространенные типы теплообменного оборудования: кожухотрубные и пластинчатые.

Кожухотрубные

Представляют собой наборы (пучки) труб, собранные в трубные решетки и помещенные в корпус (кожух). Патрубки и концы труб в трубных решетках скрепляют с помощью пайки или сварки. Один пучок труб содержит рабочую среду, которую нужно охладить или нагреть. Тепло между ними передается через стенки трубы либо со стороны трубы на сторону кожуха, либо наоборот. Пучок может состоять из разных видов труб: гладких, ребристых и других.

Такие системы обычно работают с жидкостями при разном давлении. Текучая среда с более высоким давлением циркулирует по трубам, а жидкость с более низким давлением — через кожух. Эти теплообменники можно объединять между собой в секционные конструкции для увеличения объема жидкостей и скорости теплообменного процесса.

Пластинчатые

Представляют собой пластины с рифленой поверхностью и каналами для протока жидкости, соединенные в единые конструкции с помощью прижимных плит, термостойких уплотнителей (прокладок) и стяжек. Прокладки находятся между пластинами и образуют уплотнения. Уплотнение предотвращает смешивание и утечку рабочих сред, а также определяет, по каким каналам может протекать каждая из них.

По способу соединения аппараты пластинчатого типа делят на:

Разборные. Состоят из отдельных металлических гофрированных пластин, двух камер на концах устройства, рамы и крепежных болтов. Пластины разделены резиновыми прокладками, которые обеспечивают герметичность.

Паяные. Состоят из тех же пластин, которые соединены между собой методом пайки с использованием медного или никелевого припоя. Их изготавливают только из высококачественной нержавеющей стали, а процесс пайки происходит в условиях вакуума.

Сварные. Их делают в виде конструкции из сварных модулей, которые соединяют с помощью лазерной сварки в виде пары пластин. Потом их собирают между торцевыми стальными плитами при помощи болтов. Устройство этого типа приборов обеспечивает перемещение рабочей среды в заваренных каналах по пластинам.

Полусварные. Принцип такой же, как и в сварных, но между каждым сварным модулем проложен специальный уплотнитель из паронита (прокладочный материал, производят под воздействием пресса из смеси асбеста, каучука и порошкообразных наполнителей).

От структуры пластинчатого прибора зависит прочность устройства, а также тип, температура и давление сред, с которыми оно может работать.

Теплообменники в системе отопления

Системы отопления могут быть зависимыми и независимыми.

Зависимая система

В ней нет теплообменника, тепло регулярно в определенном количестве поступает от центральной тепловой сети (котельной) непосредственно в батареи потребителям. Если в системе нет теплообменного оборудования, котельная не регулирует подачу тепла, не меняет в зависимости от погодных условий или пожеланий людей.

Независимая система

Такая система отопления состоит из одного или нескольких индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) с теплообменным оборудованием. Один тепловой пункт обслуживает один объект или его часть. Если объектов больше одного, независимая система включает несколько ИТП, один из которых — центральный. Он распределяет энергию между остальными тепловыми пунктами, которые доставляют ее к потребителям. В любом из двух вариантов комплекс получает энергию из теплосети.

Индивидуальные тепловые пункты располагают в отдельном сооружении, техническом или подвальном помещении, пристройке к дому. Процессы в них полностью автоматизированы, поэтому многочисленный персонал не нужен. Информация обо всех параметрах работы ИТП передается в диспетчерскую службу. Пункты поддерживают температуру теплоносителя в зависимости от наружной температуры, исключают слишком низкие или высокие ее показатели в помещении. Они помогают вести учет расхода тепла, равномерно его распределять, контролируют параметры безопасности и защищают от аварий.

Читайте также:
Сравнение утеплителей для стен

Теплообменное оборудование в комплексе ИТП помогает регулировать количество поступающей энергии в соответствии с нуждами потребителей. Человек может сам контролировать температурный режим в помещении с помощью кранов на радиаторах, что позволяет снизить потребление тепла до 30%.

В самих котельных также устанавливают теплообменники для регулирования температуры и уменьшения износа современных труб, которые делают из пластика. Максимальная температура, которую они могут выдержать — 90 ̊С. За счет теплообменника количество теплоносителя во внутреннем контуре котельни ниже, в котлах образуется меньше накипи — они могут служить дольше.

Система отопления частного дома

Теплообменные аппараты устанавливают в системе отопления дачи, частного дома с автономным отоплением. Они разделяют центральную тепловую сеть и внутренний контур системы отопления. С одной стороны к прибору подключают трубу с горячей средой от котла или центральной котельной. С другой стороны — каналы внутренней системы с реле и контроллерами.

Установка такого устройства в частном доме позволяет быстрее и равномернее прогревать воздух в комнатах, упрощает контроль климата в доме, позволяет экономить энергию, стабилизирует температуру и давление труб, что продлевает срок их службы.

Также теплообменник в отоплении частных домов помогает получить горячую воду. Для этого в один канал подают горячий носитель, в другую подводят воду из водопровода. На выходе получается горячая вода, которая подается прямо к кранам. Такой способ помогает сэкономить на бойлерах и электроэнергии.

Пластинчатые теплообменники

В независимых системах отопления в основном применяют оборудование пластинчатого типа. Чаще выбирают паяный вариант или разборный, чтобы можно было нарастить мощность.

Конструкция

 

Основа конструкции — пластины, перфорированные штамповкой для увеличения площади теплообмена и формирования каналов, по которым движется рабочая среда. Пластины плотно прижаты друг к другу, их зажимают между двух металлических плит, которые соединяют с помощью направляющих и винтовых шпилек. На одной стороне каждой пластины есть пазы, куда вставляют резиновые прокладки для герметичности.

Одна из плит стационарна, вторая подвижна — ее можно снимать, чтобы увеличить или уменьшить количество пластин. При сборке сначала закрепляют направляющие на штативе и неподвижной плите. На них нанизывают пластины, и подвижная плита стягивается с неподвижной болтами.

На торцевой неподвижной плите и каждой пластине есть по четыре отверстия для подведения и отведения теплоносителя и теплоприемника. Пространство между соседними пластинами поочередно заполняется холодной и горячей средами, а уплотнители обеспечивают герметичность конструкции.

Каждое устройство оснащают фильтром. Он сдерживает крупные частицы примесей, мелкий мусор. Прибор самоочищается за счет турбулентных потоков, но на пластинах откладывается накипь, осадки примесей воды. Периодически фильтр и пластины нужно промывать чистящими растворами. Можно понять, что такое время пришло по перепадам давления в теплообменнике и снижению его работоспособности.

Пластины изготавливают из нержавеющей стали, меди, латуни (используют при высоком давлении в системе), графита, титана, сплава алюминия и кремния. Толщина пластин составляет от 0,4 до 1 мм. Выбор материала зависит от условий работы и от среды, которой будет заполнено устройство. Чаще всего это вода, но также используют масло, антифриз.

Преимущества

Пластинчатые аппараты обладают высокой производительностью, их можно подбирать по размерам и материалам изготовления в зависимости от задач. Они могут выполнять разные функции, например: нагревательного элемента, охлаждающей части системы, автоматического включателя или выключателя давления.

Каждый подвид обладает своими плюсами:

Разборные приборы просты в установке и использовании: их можно разобрать, почистить и собрать обратно. Площадь теплообмена такого теплообменника равна сумме площади пластин. Поэтому есть возможность регулировать производительность, изменяя количество пластин, если нужно увеличить или уменьшить площадь отопления.
Также разборные конструкции имеют длительный срок службы и пригодны для ремонта — отдельные пластины заменяют на новые. Но они не подходят для работы с химически агрессивными средами и требуют регулярной смены прокладок.

Паяные устройства имеют более прочную конструкцию, редко требуют ремонта и выдерживают работу с щелочами и кислотами. Благодаря этому их часто применяют в химической промышленности.

Сварные теплообменники предназначены для использования в технических процессах с экстремально высокими температурами и давлением, с агрессивными веществами. Работают с высокотемпературным паром, газами, жидкостями и их смесями. Материал пластин — нержавеющая сталь, титан, никелевые сплавы. Эти аппараты отличает высокая эффективность и небольшие размеры, им нужно минимальное обслуживание.

Благодаря рифленой поверхности контуров этот вид теплообменников имеет максимальное прилегание и циркуляцию рабочих сред. Разделяющие среды пластины тоньше по сравнению с другими материалами. Это увеличивает скорость передачи энергии, снижает тепловые потери и обеспечивает высокий коэффициент теплообмена.

Как подобрать теплообменник для системы отопления

Каждый пластинчатый прибор необходимо рассчитывать под конкретные задачи и условия работы. Материал, количество пластин, размеры, технические параметры определяют на основе расчетов.

Расчетами занимается компания-поставщик оборудования. Заказчику нужно предоставить необходимые данные: температуру во внутреннем контуре и контуре теплосети, рабочее давление, допускаемые потери напора, тепловую нагрузку. Их можно запросить у теплоснабжающей организации. Тепловую нагрузку рассчитывают, когда знают остальные показатели.

Исходные данные нужно брать для самого холодного периода, когда необходимы максимально высокие температуры и самое большое теплопотребление.

При проектировании системы отопления также важно знать:

Жилое или нежилое помещение будет отапливаться. Нагрузку определяют исходя из площади и объема дома, а также учитывают теплопотери здания через все ограждающие конструкции.

Вязкость и загрязненность рабочей среды. Есть ли в ней примеси, которые оседают на поверхности пластин и ухудшают теплообмен. Запас площади на загрязнение должен составлять 10–50% от площади теплообменника. При слишком низком запасе прибор быстро покроет накипь, при слишком высоком он будет работать неэффективно.

Читайте также:
Что такое гидроизол? Характеристики, применение и цена гидроизола

Есть ли планы в дальнейшем увеличивать мощность теплообменника. Например, если планируется достройка помещения и площадь увеличится.

Неправильные расчеты негативно повлияют на производительность, срок работы и стоимость оборудования.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Как видно из названия, теплообменник – это устройство для обмена теплом. Среды или поверхности с разными температурами взаимодействуют, изменяя температуру друг друга.

Теплообменники используют в вентиляции, охлаждении, кондиционировании, но велика их роль и в отоплении. Их устанавливают на различных производствах, в коммунальном хозяйстве и для персонального использования.

Важно позаботиться о наличии такого устройства, например, в частном доме с независимой системой отопления. С его помощью можно будет регулировать температуру воздуха в помещении, контролировать забор тепла от основного источника и т.д.

Теплообменники для систем отопления

В системах отопления эти устройства не так популярны в нашей стране, как в других, там, где каждый пользователь может забирать столько тепла от общего источника, сколько ему требуется. ТО играют ключевую роль в отоплении дома или дачи, а также везде, где есть необходимость регулировать температуру. Установка такого устройства в котельной позволяет автоматизировать работу всей системы и сэкономить.

В качестве носителя тепла чаще всего выступает вода, но может быть и антифриз, масло и т.д.

По сути, ТО — это разделитель между основным источником тепла (поставщиком) и системой конечного пользователя. Система отопления, в которой присутствует ТО, называется независимой. В котельных обменники устанавливаются для погодного регулирования, а также он снижает износ современных труб. Дело в том, что их сейчас делают из пластика, и максимальная температура, которую они могут выдерживать – 90 градусов.

Если теплообменника в системе нет, то от центра (котла) горячая вода передается непосредственно потребителю – в батареи. Но котельная не регулирует подачу тепла, и она не меняется в зависимости от выбора потребителей или погодных условий.

Если в ИТП жилого дома установить теплообменники, то это позволяет существенно экономить. Каждый жилец регулирует температуру по потребностям с помощью кранов на радиаторах в квартирах. Тепло можно увеличивать при сильных морозах и уменьшать при потеплении.

Иногда такие устройства устанавливают и в самой котельной. Такая двойная система, что тоже помогает сэкономить: во внутреннем контуре меньше теплоносителя, а значит, в котлах почти не образуется накипь, они могут служить гораздо дольше.

Теплообменники для систем отопления

Теплообменник в домашнем отоплении

В системе отопления дома или дачи теплообменник играет ключевую роль.

Если вы устанавливаете у себя такое устройство, то потом можно развернуть целую систему регулирования: для контроля температуры в разных комнатах, работы теплых полов и т.д. К теплообменнику проводят трубу с горячим носителем от котельной, а с другой стороны – внутреннюю систему с реле, контроллерами и т.д. Вы получаете не только контроль над температурой воздуха в помещении, использование этого устройства помогает прогревать дом более равномерно, стабилизирует давление в трубах, экономит энергию и продлевает срок службы труб.

Кроме того, он сам по себе может служить источником для получения горячей воды: в один контур приходит горячий носитель, а к другому подводится водопровод. Это тоже способ сэкономить: на бойлерах и электроэнергии.

Подключить теплые полы, обогрев ступеней и т.д. тоже не получится без теплообменника. Теплые полы забирают на себя большое количество горячей воды, оставляя соседние помещения в холоде. Кроме того, оптимальной температура носителя тепла для такого пола не должна быть выше 45 градусов.

Теплообменник в домашнем отоплении

Виды теплообменников

Все устройства делятся на две большие группы. В первых среды смешиваются друг с другом, во втором случае – они разделены стенкой. Их используют чаще и называют поверхностными. В свою очередь, такие теплообменники делятся тоже на два типа.

  1. Рекуператоры. В них тепло передается через стенку, от разных носителей, которые независимо друг от друга движется по разным каналам.
  2. Регенераторы. Два потока контактируют с одной и той же поверхностью. Например, горячий поток нагревает ее, а затем холодный забирает тепло.

Самые распространенные ТО первого типа – рекуперативные. К ним относятся

  • Кожухотрубчатые: внутри кожуха находятся трубы, внутри которых течет одна среда (горячая), а другая (холодная) движется между ними.
  • Погружные: представляют из себя бак, заполненный жидкостью, внутри которого находится змеевик со второй средой.
  • Спиральные: несколько спиралей привариваются к одной перегородке. Используются для работы с вязкими средами.
  • Пластинчатые разборные: самый распространенный вид. Это особым образом перфорированные (для увеличения поверхности) пластины, собранные вместе, а между ними движутся различные среды.
  • «Труба в трубе»: одна труба вставляется в другую, между ними проходит теплообмен. Может состоять из нескольких звеньев. Выдерживают высокое давление, расход воды в системе небольшой.
  • Оросительный: собраны несколько труб, по их поверхности течет охлаждающая жидкость. Часто используются в качестве конденсаторов.

Подберем теплообменник для отопления со скидкой до 70 %

Пластинчатый теплообменник: устройство

В основном, в независимых системах отопления применяются пластинчатые теплообменники. По сути это набор пластин, которые перфорируют для увеличения полезной площади и собирают между двумя плитами. Одна из этих плит обычно не фиксируется, ее можно снимать и увеличивать или уменьшать количество пластин. Бывают с спаянные варианты, их уже не получится разобрать.

Между пластинами движутся горячая и холодная жидкости, попеременно. Конструкция герметична благодаря уплотнителям.

Пластины – это основа конструкции. Их изготавливают из стали, меди, графита, титана и других сплавов, толщиной от 0,4 до 1 мм., в зависимости от давления. Выбор материала обусловлен условиями использования, а также выбором среды, которой будет заполнено устройство. Чаще всего это вода, но бывают случаи, например, на специализированных производствах, где используют агрессивные жидкости.

Читайте также:
Что такое инверторный кондиционер, его принцип работы, отличия, преимущества и недостатки

Пластины плотно прижаты друг к другу и образуют каналы благодаря специальной штамповке. На одной стороне каждой пластины есть пазы, куда вставляются резиновые прокладки для герметичности. Устанавливают их одну за одной, в поворот 180 градусов.

В пластинах по 4 отверстия. Два из них служат для провода и отвода горячей и нагреваемой жидкости. Два другие предотвращают смешение жидкостей за счет дополнительной изоляции. Если произойдет прорыв одного из контуров, то дренажные пазы также препятствуют смешиванию.

Благодаря тому, что греющая и нагреваемая среды направлены в противоток друг другу, и извилистому течению (по каналам) эффективность обмена теплом увеличивается, а гидравлическое сопротивление относительно небольшое.

Система самоочищается за счет турбулентных потоков, но на пластинах может откладываться накипь, осадки веществ, находящихся в воде, потому их нужно периодически промывать специальными растворами. Можно понять, что пришло время для очистки по снижения работоспособности прибора, перепадах давления и т.д.

При сборке сначала закрепляются направляющие на штативе и неподвижной плите. На них нанизываются пластины, и подвижная плита стягивается с неподвижной болтами.

Существует 2 варианта компоновки пластин.

Одноходовая. Теплоноситель разделяется на потоки, которые текут параллельно друг другу по пластинам, потом сливается и выходит в порт для вывода.

Многоходовая. Здесь устройство чуть сложнее. Благодаря перегородкам в разделительных пластинах теплоноситель течет по каналам, как бы разворачиваясь в пластине.

Конструкция теплообменника

Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые ТО обладают хорошими характеристиками теплопередачи при компактных размерах. Еще один плюс таких устройств в том, что их можно изготовить индивидуально под конкретные задачи.

К плюсам однозначно можно отнести:

  • Вариативность размеров теплообменника и материалов, из которых его изготавливают.
  • Возможность изменять количество пластин и таким образом изменять мощность устройства (если речь не идет о запаянном ТО).
  • Высокий процент теплопередачи.
  • Низкие теплопотери.
  • Простота использования: устройство легко разобрать, промыть, собрать.
  • Легко ремонтировать: пластины, в случае необходимости, можно просто заменить.

Но есть у пластинчатых теплообменников и минусы:

  • Давление в пластинах не должно превышать 25 кг/кв.см.
  • Температура не выше 200 градусов.
  • Если теплоноситель содержит большое количество примесей, на пластинах будет быстро образовываться накипь.

Некоторые изменения в конструкции повышают прочность и КПД пластинчатых теплообменников. Есть такие разновидности, как пластинчато-ребристый и оребренно-пластинчатый. В первом варианте между разделительными пластинами проложены ребристые насадки. Подходят для теплообмена с неагрессивными жидкостями и газом. Оребренно-пластинчатые актуальны при газовом отоплении.

Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников

Как правильно выбрать теплообменник

Есть огромное количество теплообменников и нужно знать, как правильно их выбрать. Лучше всего, если такой прибор изготовят под конкретные задачи профессионалы. Он будет рассчитан на определенную нагрузку, материалы будут подходить для теплоносителя и срок службы прибора будет значительно больше, чем при выборе наугад. Что нужно знать для выбора теплообменника:

  • температура в контуре теплосети;
  • тепловая нагрузка;
  • температура во внутреннем контуре;
  • рабочее давление;
  • допустимые потери напора;
  • загрязненность рабочей среды;
  • характеристики теплоносителя и т.д.

Подробнее об этом можно узнать на странице
Рассчитать теплообменник
где вы можете указать нужные вам характеристики и получить предложение по ПТО от наших менеджеров.

Теплообменники необходимы для систем отопления как юридическим организациям (поставщикам услуг, управляющим компаниям и т.д.), так и частным лицам – для установки теплого пола или подогрева ступенек в доме, контроля расходов на отопление, экономии на энергии. Современные ТО просты и безопасны в использовании.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления. Для чего нужен теплообменник

Для покупателей теплообменного оборудования очень важно знать все о теплообменниках и типах теплообменников. Стоит отметить их принципы работы и системы расчета площади. Также стоит обратить внимание на классификацию оборудования.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Как следует из названия, теплообменники — это устройства для обмена теплом. Среды или поверхности с разной температурой взаимодействуют, изменяя свою взаимную температуру.

Теплообменники используются для вентиляции, охлаждения и кондиционирования воздуха, но они также играют важную роль в отоплении. Они устанавливаются в различных отраслях промышленности, коммунальном хозяйстве и для личного пользования.

Например, важно следить за такими устройствами в частных домах с автономными системами отопления. С их помощью можно регулировать температуру в помещении и управлять тепловой мощностью от электросети.

Теплообменники для систем отопления

В системах отопления эти устройства не так популярны, как в других странах, где каждый пользователь может получать столько тепла, сколько ему необходимо, от общего источника тепла. ТО играют важную роль в отоплении домов и коттеджей, а также там, где необходимо регулировать температуру. Установка такого устройства в котельной позволяет автоматизировать работу всей системы и сэкономить деньги.

Теплоноситель обычно представляет собой воду, но может также быть антифризом, маслом и т.д.

По сути, ТО является разделителем между основным источником тепла (поставщиком) и системой конечного пользователя. Система отопления с ТО называется независимой системой. Котельные оснащены генераторами переменного тока для регулирования погодных условий и снижения износа современных трубопроводов. На самом деле, сейчас они изготавливаются из пластика, а максимальная температура, которую они могут выдержать, составляет 90°C.

Если в системе нет теплообменника, горячая вода подается непосредственно из центра (бойлера) к потребителю (батарее). Однако котельная не регулирует подачу тепла и не изменяет ее в зависимости от выбора потребителя или погодных условий.

Установка теплообменника в подстанции централизованного теплоснабжения дома может привести к значительной экономии. Каждый жилец использует краны радиаторов в своей квартире, чтобы регулировать температуру в соответствии со своими потребностями. Тепло может увеличиваться, когда очень холодно, и уменьшаться, когда жарко.

Читайте также:
Утеплитель минеральная вата: виды, состав, характеристики

Такое устройство может быть установлено в самой котельной. Такие двойные системы также помогают экономить расходы. Во внутренних контурах теплоноситель уменьшается. Это означает, что котел может работать дольше, так как образуется очень мало накипи.

Теплообменник в домашнем отоплении

Теплообменники играют важную роль в системе отопления вашего дома или коттеджа.

Установив такое устройство, вы сможете разработать целую систему регулирования, например, контролировать температуру в разных комнатах или работать с подогревом пола. Теплообменник подключен к трубе горячей воды из котельной, а с другой стороны находится внутренняя система с реле и контроллерами. Помимо возможности контролировать температуру в помещении, этот прибор можно использовать для более равномерного обогрева дома, стабилизации давления в трубах, экономии энергии и продления срока службы труб.

Это интересно: Как самостоятельно сделать аппарат для точечной сварки из обычной микроволновки. Как сделать сварочный аппарат из микроволновки.

Он также служит собственным источником горячей воды. В один контур подается горячая вода, а в другой — вода. Это также способ сэкономить деньги: на котле и электричестве.

Подогрев пола, мягкий подогрев и т.д. не могут быть подключены. Теплообменник отсутствует. Пол с подогревом потребляет очень горячую воду и делает соседнее помещение более холодным. Кроме того, оптимальная температура теплоносителя для таких полов не должна превышать 45°C.

Пластина имеет четыре отверстия. Два из них служат для отвода и слива горячих и нагретых жидкостей. Два других предотвращают смешивание жидкостей для дополнительной изоляции. Если один из контуров обрывается, слив предотвращает смешивание.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Теплообменники — это устройства, которые передают тепло от одного источника тепла к другому, избегая прямого контакта между теплоносителями. Поэтому теоретически теплообменник может быть установлен в системе отопления, поскольку стоимость самой системы отопления увеличивается прямо пропорционально нагрузке или просто стоимости самого теплообменника как устройства управления и контроля.

Основным сектором, в котором тепловые альтернативы применяются в системах отопления, является автономная система отопления. Чтобы понять, почему это необходимо, нам нужно сделать экскурс в природу нашей национальной теплосети.

Зависимая система теплоснабжения, работающая без теплообменника.

Индивидуальные тепловые подстанции, предназначенные для работы с зависимыми системами отопления

Имеются две системы отопления — одна с зависимой системой отопления, другая с зависимой подстанцией отопления. Или лучше сказать — системы отопления. Зависимые системы отопления, с которыми мы все знакомы, — это когда бойлер, который нагревает воду, подает ее непосредственно в систему отопления по трубопроводу — минуя радиаторы и теплообменники помещения. Разумеется, в таких системах есть тепловые подстанции, регулирующие и измерительные устройства, а иногда и погодозависимая автоматика. Однако без теплообменника можно повлиять только на температуру радиаторов. Таким образом, температура может быть снижена по всему помещению.

Для котлов в котельных эта система неудобна, и лучше всего подумать об утечке тепла и утечке тепла, так как она требует больших насосов, котлов и труб в тепловой сети, которые действуют как гармошка и из которой постоянно вырываются. Потеря тепла. Однако на первом этапе необходимо установить теплообменник в системе отопления, иначе это очень недорогой, но неэффективный способ. Эффективность, например, систем отопления без перегрева и низкоэнергетических теплосепараторов, поскольку котельная не знает, сколько тепла необходимо для каждого, а потребитель не может влиять на производство тепла для отопления.

Это интересно: Как построить открытую террасу-настил: от основания до покрытия. 45 решений на любой вкус. Пол на открытой террасе из чего лучше сделать

Независимая система теплоснабжения с теплообменником.

Индивидуальные тепловые подстанции, предназначенные для работы с независимыми системами отопления с теплообменниками.

Теплообменники в таких системах отопления являются основным устройством, позволяющим экономить энергию. Конечно, вместо того, чтобы экономить энергию, автоматизация просто разобщает окружающую среду. Как это экономит деньги? Примером независимой системы отопления является современная система центрального отопления, в которой имеется дополнительный теплообменник с основным теплораспределительным пунктом для потребителя, уже установленным в тепловой подстанции здания.

Тепло поступает из котельной в центральную отопительную установку, где установлен основной теплообменник, в твердом и постоянном нагреве. 95 пунктов на стороне предложения и теоретически 70 пунктов на стороне возврата. Нет необходимости в автоматизации или эксплуатации в котельной, мощность насоса и диаметр теплопровода могут быть значительно меньше, а в контуре котла отсутствуют присущие ему утечки. Если высокопроизводительный теплообменник установлен непосредственно в системе отопления в котельной, то контур удваивается, в котле отсутствует накипь и котел служит дольше благодаря меньшему количеству теплоносителя во внутреннем контуре.

Блочные тепловые пункты, предназначенные для работы с автономными системами отопления и горячего водоснабжения с теплообменниками

Установив теплообменник в системе отопления, потребитель может влиять на температуру в квартире. Конечно, если в квартире также есть управляемые радиаторы, вы можете получить столько или столько, сколько вам нужно. Это взаимовыгодная ситуация для всех.

Подключение напольного отопления к системе отопления через теплообменник.

Для напольного отопления также необходим теплообменник. Например, если вы хотите создать теплый пол и врезать систему отопления без теплообменника, то весь дом останется без тепла, но тепло пола будет немного уходить, в то время как водяной теплоноситель будет циркулировать только от вашего пола внутрь, а не к соседям. Он «ленив» и идет кратчайшим путем.

Недостаток установки теплообменника в системе отопления только один — увеличение затрат на начальных этапах монтажа, но он компенсируется преимуществами.

Читайте также:
Шпаклевка для газобетона: виды, приготовление, порядок выполнения работ

Зависимая система отопления может быть легко модернизирована в независимую путем установки дополнительного теплообменника с элементами управления. Однако это необходимо делать одновременно на всей территории, подключенной к котельной. Таким образом, расходы на отопление могут быть сэкономлены на 40 процентов по сравнению с сегодняшними расходами, если система отопления не имеет такого необходимого теплообменника.

При сборке рельсы сначала устанавливаются на штативы и крепежные пластины. К ним прикручиваются пластины, а подвижная пластина прикручивается к неподвижной.

Устройство теплообменника

Как упоминалось ранее, конструкции теплообменников сильно различаются, и каждая из них рассматривается более подробно в следующих статьях.

В качестве примера можно привести складчато-пластинчатый теплообменник, который является самым современным и заменяет кожухотрубные, трубчатые и другие типы теплообменников старого поколения.

Этот тип ТО состоит из двух основных пластин: подвижной и неподвижной зажимной пластины. Обе пластины имеют несколько отверстий.

Отверстия, называемые впускным и выпускным потоками, надежно укреплены специальными прокладками и прочными кольцами спереди и сзади соответственно.

Рис. 4.Установка RPTO

При монтаже трубные элементы соединяются с входными и выходными отверстиями с помощью отводов. Для соединения могут использоваться различные диаметры труб и типы резьбы (согласно последним требованиям, рекомендуется использовать резьбу ГОСТ № 12815 и ГОСТ № 6357). Оба эти фактора напрямую связаны с устройством и его типом.

Набор пластин расположен в середине зажимной плиты. Пластины толщиной всего 0,5 мм изготавливаются исключительно из нержавеющей стали или титана методом холодной ковки.

Все слои пластины заполнены тонкой специальной уплотнительной резиной, помещенной между всеми слоями пластины. Резиновый материал значительно повышает устойчивость к высоким температурам и делает рабочий канал полностью герметичным.

Нижняя прямая направляющая и верхняя удерживают пакет дощечек на месте и служат в качестве отвертки при сборке устройства. Пластина сжимается до необходимого размера, помогая затянуть гайку.

Внутренний монтаж пластин не предусмотрен. Каждая пластина поворачивается на 180° относительно соседней пластины. Благодаря такой компоновке теплообменника, отверстие входного проводника имеет двойное уплотнение.

В данном видеоролике показаны конструкция, монтаж и принцип работы пластинчатого теплообменника.

Принцип работы теплообменника

Передняя и задняя пластины имеют отверстия, соединенные с трубами. По нему теплоноситель и потребители тепла доставляются к агрегату.

Рисунок 5.Перемещение среды в пакете пластин

Слои стенок гофрированы, и в условиях высокоскоростного потока постепенно начинает создаваться торошение. Каждая среда движется друг против друга с разных сторон пластины, чтобы избежать смешивания.

Параллельные пластины образуют рабочие каналы. По мере движения всех каналов каждая среда снимает теплообмен и выходит из внутреннего пространства прибора. Это означает, что каждая пластина является самым важным элементом в каждой части теплообменника.

Поток внутри теплообменника может проходить по одному или многим путям, в зависимости от технических характеристик и условий применения.

Рисунок 6.Расход с бляшками в теплообменник теплоносителя в зависимости от эксплуатационного мандата

Заключение

Эта статья познакомит вас с видами тепловых альтернатив, их назначением и областью применения. В следующей статье мы подробно рассмотрим пластинчатые теплообменники — разберем их характеристики, какие бывают типы и чем они отличаются, поэтому не пропустите, подписавшись на нашу рассылку по электронной почте и новые социальные сети.

Стоит помнить, что кожухотрубные теплообменники активно вытесняют теплообменники с пластинами. Это связано с тем, что последние являются более гибкими и простыми в обслуживании.

Если вам необходимо выбрать теплообменник для вашего применения, вы можете ознакомиться с предлагаемыми нами моделями в соответствующем модуле каталога.

Теплообменник в системе отопления — назначение, виды, преимущества и недостатки

Теплообменник для отопления дачного дома или коттеджа, в которых присутствует котел и автономная система водяного обогрева, стремительно набирает популярность и становится неотъемлимым атрибутом комфорта. В статье мастер сантехник расскажет, что такое теплообменник в системе отопления.

В каждой ли системе отопления есть теплообменник

В системах отопления эти устройства не так популярны в нашей стране, как в других, там, где каждый пользователь может забирать столько тепла от общего источника, сколько ему требуется. Теплообменник играют ключевую роль в отоплении дома или дачи, а также везде, где есть необходимость регулировать температуру. Установка такого устройства в котельной позволяет автоматизировать работу всей системы и сэкономить.

В отопительном контуре в качестве теплоносителя может использоваться не только вода (хотя чаще всего все-таки умягченная с помощью комплексонов и омагниченная вода), это может быть антифриз, масло или другая жидкость, но даже если вода ни кто и не подумает брать воду прямо из системы отопления, эту ему обойдется очень дорого. Вот здесь и приходит на выручку теплообменник, который устанавливается в систему отопления и разделяет ее на две части, систему отопления от поставщика к потребителю и систему отопления самого потребителя.

Система отопления, в которой присутствует теплообменник, называется независимой. В котельных обменники устанавливаются для погодного регулирования, а также он снижает износ современных труб. Дело в том, что их сейчас делают из пластика, и максимальная температура, которую они могут выдерживать – 90 °C, при этом максимальный срок службы пластиковых труб, при такой температуре, составляет не более 5 месяцев. Как видите не много, хорошо, что и сильные морозы у нас так долго не держатся.

Если теплообменника в системе нет, то от центра (котла) горячая вода передается непосредственно потребителю – в радиаторы. Но котельная не регулирует подачу тепла, и она не меняется в зависимости от выбора потребителей или погодных условий.

Если установить теплообменники, то это позволяет существенно экономить. Каждый жилец регулирует температуру по потребностям с помощью кранов на радиаторах в квартирах. Тепло можно увеличивать при сильных морозах и уменьшать при потеплении.

Читайте также:
Устройство шкафа со шторой вместо двери

Теплообменник в домашнем отоплении

В системе отопления дома или дачи теплообменник играет ключевую роль. Если вы устанавливаете у себя такое устройство, то потом можно развернуть целую систему регулирования: для контроля температуры в разных комнатах, работы теплых полов и т.д.

Подключить теплые полы, обогрев ступеней и т.д. тоже не получится без теплообменника. Теплые полы забирают на себя большое количество горячей воды, оставляя соседние помещения в холоде. Кроме того, оптимальной температура носителя тепла для такого пола не должна быть выше 45 °C.

К теплообменнику проводят трубу с горячим носителем от котельной, а с другой стороны – внутреннюю систему с реле, контроллерами и т.д. Вы получаете не только контроль над температурой в помещении, использование этого устройства помогает прогревать дом более равномерно, стабилизирует давление в трубах, экономит энергию и продлевает срок службы труб. Такая двойная система, что тоже помогает сэкономить, во внутреннем контуре меньше теплоносителя, а значит, в котлах почти не образуется накипь, они могут служить гораздо дольше.

Кроме того, он сам по себе может служить источником для получения горячей воды: в один контур приходит горячий носитель, а к другому подводится водопровод. Это тоже способ сэкономить: на бойлерах и электроэнергии.

По принципу работы их можно поделить на два типа:

  • Смесительные теплообменники — в них две жидкости разной температуры смешиваются друг с другом.
  • Поверхностные теплообменники — в них горячая и холодная среда не смешиваются напрямую, а теплообмен происходит через стенку.

Поверхностные агрегаты делятся еще на два типа:

  • Рекуперативные устроены так, что теплоносители в нем движутся по разным каналам, а обмен теплом происходит через стенку. И в каждой точке этой стенки направление теплового потока остается неизменным.
  • Регенеративные устроены так, что тепло передается от одной и той же поверхности нагрева, с которой попеременно контактируют два потока, меняющих свое направление.

Рекуперативный тип — самый распространенный. К нему относятся следующие виды теплообменников:

    — состоят из кожуха, к торцу которого приварены трубные решетки с пучками труб. Решетки закрываются крышками при помощи болтового соединения. Теплоноситель в кожух поступает через штуцер, при этом одна среда течет по трубам, а другая — по пространству между ними.
  • Погружные — представляют собой бак, заполненный жидкостью, в который погружается змеевик — по нему курсирует вторая среда.
  • Спиральные — состоят из двух металлических листов, которые приварены к перегородке и свернуты в спираль. Такие агрегаты могут работать с вязкими жидкостями. — состоят из сжатых штампованных пластин с уплотнениями. Их рельефная поверхность образует каналы, по которым циркулируют носители тепла.

Устройство пластичтатого теплообменника

В основном, в независимых системах отопления применяются пластинчатые теплообменники. По сути это набор пластин, которые перфорируют для увеличения полезной площади и собирают между двумя плитами. Одна из этих плит обычно не фиксируется, ее можно снимать и увеличивать или уменьшать количество пластин. Бывают с спаянные варианты, их уже не получится разобрать.

Между пластинами движутся горячая и холодная жидкости, попеременно. Конструкция герметична благодаря уплотнителям.

Пластины – это основа конструкции. Их изготавливают из стали, меди, графита, титана и других сплавов, толщиной от 0,4 до 1 мм., в зависимости от давления. Выбор материала обусловлен условиями использования, а также выбором среды, которой будет заполнено устройство. Чаще всего это вода, но бывают случаи, например, на специализированных производствах, где используют агрессивные жидкости.

Пластины плотно прижаты друг к другу и образуют каналы благодаря специальной штамповке. На одной стороне каждой пластины есть пазы, куда вставляются резиновые прокладки для герметичности. Устанавливают их одну за одной, в поворот 180 градусов.

В пластинах по 4 отверстия. Два из них служат для провода и отвода горячей и нагреваемой жидкости. Два другие предотвращают смешение жидкостей за счет дополнительной изоляции. Если произойдет прорыв одного из контуров, то дренажные пазы также препятствуют смешиванию.

Благодаря тому, что греющая и нагреваемая среды направлены в противоток друг другу, и извилистому течению (по каналам) эффективность обмена теплом увеличивается, а гидравлическое сопротивление относительно небольшое.

Существует 2 варианта компоновки пластин:

  • Одноходовая. Теплоноситель разделяется на потоки, которые текут параллельно друг другу по пластинам, потом сливается и выходит в порт для вывода.
  • Многоходовая. Здесь устройство чуть сложнее. Благодаря перегородкам в разделительных пластинах теплоноситель течет по каналам, как бы разворачиваясь в пластине.

Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменники обладают хорошими характеристиками теплопередачи при компактных размерах. Еще один плюс таких устройств в том, что их можно изготовить индивидуально под конкретные задачи.

К плюсам однозначно можно отнести:

  • Вариативность размеров теплообменника и материалов, из которых его изготавливают.
  • Возможность изменять количество пластин и таким образом изменять мощность устройства (если речь не идет о запаянном теплообменнике).
  • Высокий процент теплопередачи.
  • Низкие теплопотери.
  • Простота использования: устройство легко разобрать, промыть, собрать.
  • Легко ремонтировать: пластины, в случае необходимости, можно просто заменить.

Но есть у пластинчатых теплообменников и минусы:

  • Давление в пластинах не должно превышать 25 кг/кв.см.
  • Температура не выше 200 °C.
  • Если теплоноситель содержит большое количество примесей, на пластинах будет быстро образовываться накипь.

Некоторые изменения в конструкции повышают прочность и КПД пластинчатых теплообменников. Есть такие разновидности, как пластинчато-ребристый и оребренно-пластинчатый. В первом варианте между разделительными пластинами проложены ребристые насадки. Подходят для теплообмена с неагрессивными жидкостями и газом. Оребренно-пластинчатые актуальны при газовом отоплении.

Читайте также:
Ставни на окна из дерева: конструкция и монтаж своими руками

Как рассчитывают теплообменники

Не существует типовых моделей теплообменных аппаратов — каждый из них собирается под конкретные условия эксплуатации. Материал, количество пластин, размеры, технические характеристики — все это определяется на основе расчетов. Расчетами занимается компания-поставщик оборудования. Все, что нужно заказчику — предоставить необходимые данные.

Для расчетов нужно знать следующие параметры:

  • Температура в контуре теплосети;
  • Температура внутреннего контура;
  • Тепловая нагрузка;
  • Рабочее давление;
  • Допускаемые потери напора.

Эти данные можно запросить у теплоснабжающей организации. Тепловую нагрузку можно легко рассчитать, если известны остальные показатели. При выборе стоит учитывать и другие параметры, такие как вязкость и загрязненность рабочей среды. Неправильные подсчеты могут серьезно повлиять на срок службы, эффективность и стоимость оборудования.

Возможные ошибки при выборе:

  • Неверно учтены основные параметры. Ошибки в подсчетах, неточности при заполнении заявки, взятые «на глазок» цифры — все это приводит к тому, что прибор чаще загрязняется и раньше выходит из строя.
  • Материалы не соответствуют теплоносителю — в слишком агрессивной или загрязненной среде они будут быстро разрушаться и засоряться.
  • Некорректный запас площади на загрязнение (он должен оставаться в диапазоне 10-50%), при слишком низком значении прибор будет быстро покрываться накипью, при слишком высоком — будет работать неэффективно.

Эксплуатация и уход за пластинчатыми теплообменниками для отопления

Температура и давление системы отопления должны соответствовать параметрам теплообменника. Резкие перепады этих показателей негативно влияют на его работу, а если они меняются плавно, то устройство прослужит максимально долго.

Благодаря рельефным каналам пластинчатые теплообменники самоочищаются за счет турбулентных завихрений потоков. Но даже такие устройства периодически нужно чистить. Если мощность прибора заметно снизилась, появились значительные перепады давления, посторонние шумы — это свидетельствует о загрязнении пластин.

Чистка теплообменника может производиться двумя методами:

  • Безразборным — с использованием специальных жидких очищающих составов.
  • Разборным — с разборкой прибора и механической чисткой щетками.

В любом случае, чистку должны проводить профессионалы.

Популярные производители теплообменников

В России особенно востребованы ТО следующих марок:

  • «Ридан» — ведущий российский производитель теплообменного оборудования, на рынке с 1998 года. Продукция этой марки славится надежностью и долговечностью.
  • Alfa Laval — шведская компания, один из лидеров отрасли. С 1992 года производит ТО на российском заводе.
  • Danfoss — еще один мировой бренд, с 1993 года присутствующий на российском рынке. Одна из особенностей этой датской марки — она выпускает много типовых аппаратов самых разных размеров.
  • Swep — мировой лидер по производству паяных пластинчатых теплообменников для промышленных нужд.

В сюжете – Принцип работы теплообменника для систем отопления

В сюжете – Максимально просто объяснена разница между бойлером ГВС и теплообменником ГВС

В сюжете – Водяной теплый пол через теплообменник

В сюжете – Монтаж автономного отопления в квартире с подключением к центральному отоплению через теплообменник

Что такое теплообменник в системе отопления

Немногие знают, как поступает горячая вода в дома и каким образом осуществляется центральное отопление. Одним из элементов этой большой сети являются теплообменники, которые работают как от небольших котельных, так и общегородских ТЭЦ.

Разберем подробнее, что такое теплообменник в системе отопления, как работает и особенности его выбора.

Что такое теплообменник в системе отопления.png

Стандартный разборный теплообменник

Что такое теплообменник и пластинчатый в частности

Теплообменник — это аппарат, задача которого передавать тепло от одной среды к другой без их смешивания. Есть два наиболее распространенных типа этого оборудования:

Кожухотрубные. Внутри находится комплект изолированных трубок, которые вставлены в кожух. Через него происходит циркуляция холодной воды, а нагревательным элементом выступают внутренние трубки, через которые проходит горячая жидкость.

Пластинчатые. Принцип работы тот же, но передатчиком тепла является комплект пластин. Они достаточно компактные, однако в эффективности теплообмена не уступают кожухотрубным теплообменникам.

Материал для изготовления пластинчатого теплообменника

Пластинчатые теплообменники могут быть нескольких типов:

Разборные представляют собой большое количество плоских элементов. Они легко разбираются для промывки и ремонта, поэтому многие ТЭЦ и ИТП используют именно этот вариант.

В основе паяных содержится комплект пластин, которые спаяны между собой. Поэтому собрать и разобрать устройство невозможно.

В полусварных теплообменниках пластины свариваются по парам. С внешней стороны устанавливаются уплотнения, а парные элементы привариваются между собой. Такой вариант часто используют в работе с агрессивными средами.

В сварных аппаратах все пластины свариваются между собой без добавления уплотнителей. Одна из жидкостей проходит по гофрированному каналу, а вторая — по трубчатому.

Главными элементами пластинчатого теплообменника являются комплект пластин и уплотнительные прокладки, которые расположены между пластинами. Выбор материалов зависит от среды, которую необходимо нагревать.

Что такое теплообменник в системе отопления -.jpg

Пластины — главный элемент нагревательной системы

Устройство пластин

Внутренние пластины имеют одинаковый состав и устройство. Для теплообменников, используемых в коммунальной энергетике, в большинстве случаев применяется нержавеющая сталь типа AISI316.

Реже встречаются более дорогие металлы, например, титан или латунь. Такие материалы могут работать с агрессивными средами. К примеру, их можно найти в теплообменниках морских судов, где агрессивным элементом является морская вода.

Требования к прокладкам

Материал уплотнительных прокладок — это полимерные соединения, в составе которых преимущественно каучук. При выборе нужно учитывать агрессивность теплоносителей:

EPDM — пресная вода с гликолем;

Нитрил — жидкости с маслянистой средой, например, технические масла;

Витон — жидкости, которые нужно нагревать до температуры выше 100 градусов по Цельсию.

Принцип работы теплообменника

Пластины теплообменника имеют по 4 отверстия, по одному в каждом углу, которые предназначены для входа и выхода греющей и нагреваемой среды:

Читайте также:
Температурно усадочный шов

Одна пара необходима для прохождения первичного теплоносителя с высокой температурой, который подается с ТЭЦ.

Вторая пара — для вторичного теплоносителя, который подается, например, в систему отоплен

ия. Он изначально холодный, поэтому нагревается за счет первичной жидкости.

Для более интенсивного теплообмена, устройство каналов выполнено таким образом, что при прохождении теплоносителя внутри теплообменника создается турбулентное завихрение потока. Так достигается максимальное сопротивление течению, турбулентность потока уменьшает образование накипи на пластинах.

Преимущества паяного пластинчатого теплообменника

Паянный теплообменник имеет несколько основных достоинств наряду с другими типами устройств:

стоимость, в сравнении с разборным, — на 30% меньше;

конструкция выдерживает температуру до 200 градусов по Цельсию;

небольшой размер и масса, так как зажимов и уплотнительных прокладок нет;

подходит для установки в частном доме и подключению к котлу;

спайка проводится с добавлением никеля или меди, которые устойчивы к любым агрессивным средам.

Системы и особенности теплообмена: задача теплообменника

Пластинчатые теплообменники можно использовать в различных системах на промышленных объектах и жилых зданиях.

Что такое теплообменник в системе отопления --.jpg

В многоэтажных домах преимущество отдается разборным аппаратам

В многоквартирном доме

В подключении систем отопления и горячего водоснабжения чаще участвует стандартный разборный аппарат. Причин его установки в многоквартирном доме несколько:

срок эксплуатации — от 25 лет, однако уплотнения необходимо менять каждые 5-10 лет;

устройство легко разбирается и поддается ремонту;

мощность можно регулировать самостоятельно, изменив количество пластин.

Такой вариант теплообменника для отопления подходит и для промышленных зон.

Что такое теплообменник в системе отопления

Самостоятельный ремонт теплового оборудования недопустим

В частном доме

В частном доме рекомендовано использовать паяный теплообменник по нескольким причинам:

подходит для агрессивной среды;

срок службы аппарата — 15 лет;

гарантирует высокий КПД, благодаря минимальной потере тепловой энергии и высокому уровню теплоотдачи;

так как в конструкции нет уплотнений, протечки невозможны.

Сборка устройства достаточно проста и не занимает много времени.

Что такое теплообменник в системе отопления ----.png

Оборудование требует регулярную проверку уплотнителей и чистку от накипи

От чего зависит эффективность теплообменника

Качество работы оборудования зависит от:

объема энергии, необходимого для передачи;

организации ремонтных работ.

От этих параметров зависит общая стоимость оборудования и обслуживания, которые влияют на работу устройства.

Как правильно выбрать теплообменник

При установке аппарата в жилом доме требуется сделать детальный расчет. В него входят несколько характеристик:

площадь отапливаемых помещений или примерный расход горячей воды;

температура первичного теплоносителя;

температура холодной воды.

Расчеты проводятся компанией-поставщиком оборудования, которая на основе результатов предлагает варианты теплообменников, которые подойдут для использования в указанных целях.

Специалисты компании Эвомакс бесплатно выполнят теплотехнический расчет теплообменника для Вашего объекта и помогут сделать выбор в пользу конкретной марки с учетом всех требований. Заявку на подбор теплообменника Вы можете отправить на почту zapros@teploobmen.ru или позвонить на бесплатный номер 8 (800) 551 4190

Сантехник .

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Теплообменник для отопления дачного дома или коттеджа, в которых присутствует котел и автономная система водяного обогрева , стремительно набирает популярность и становится неотъемлимым атрибутом комфорта. В статье мастер сантехник расскажет, что такое теплообменник в системе отопления.

Услуги сантехника в Москве и Московской области

В системах отопления эти устройства не так популярны в нашей стране, как в других, там, где каждый пользователь может забирать столько тепла от общего источника, сколько ему требуется. Теплообменник играют ключевую роль в отоплении дома или дачи, а также везде, где есть необходимость регулировать температуру. Установка такого устройства в котельной позволяет автоматизировать работу всей системы и сэкономить.

В отопительном контуре в качестве теплоносителя может использоваться не только вода (хотя чаще всего все-таки умягченная с помощью комплексонов и омагниченная вода), это может быть антифриз , масло или другая жидкость, но даже если вода ни кто и не подумает брать воду прямо из системы отопления, эту ему обойдется очень дорого. Вот здесь и приходит на выручку теплообменник, который устанавливается в систему отопления и разделяет ее на две части, систему отопления от поставщика к потребителю и систему отопления самого потребителя.

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Система отопления, в которой присутствует теплообменник, называется независимой. В котельных обменники устанавливаются для погодного регулирования , а также он снижает износ современных труб. Дело в том, что их сейчас делают из пластика, и максимальная температура, которую они могут выдерживать – 90 °C, при этом максимальный срок службы пластиковых труб , при такой температуре, составляет не более 5 месяцев. Как видите не много, хорошо, что и сильные морозы у нас так долго не держатся.

Если теплообменника в системе нет, то от центра ( котла ) горячая вода передается непосредственно потребителю – в радиаторы . Но котельная не регулирует подачу тепла, и она не меняется в зависимости от выбора потребителей или погодных условий.

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Если установить теплообменники, то это позволяет существенно экономить. Каждый жилец регулирует температуру по потребностям с помощью кранов на радиаторах в квартирах . Тепло можно увеличивать при сильных морозах и уменьшать при потеплении.

Теплообменник в домашнем отоплении

Услуги сантехника в Москве и Московской области

В системе отопления дома или дачи теплообменник играет ключевую роль. Если вы устанавливаете у себя такое устройство, то потом можно развернуть целую систему регулирования: для контроля температуры в разных комнатах, работы теплых полов и т.д.

Подключить теплые полы, обогрев ступеней и т.д. тоже не получится без теплообменника. Теплые полы забирают на себя большое количество горячей воды, оставляя соседние помещения в холоде. Кроме того, оптимальной температура носителя тепла для такого пола не должна быть выше 45 °C .

К теплообменнику проводят трубу с горячим носителем от котельной, а с другой стороны – внутреннюю систему с реле, контроллерами и т.д. Вы получаете не только контроль над температурой в помещении, использование этого устройства помогает прогревать дом более равномерно, стабилизирует давление в трубах , экономит энергию и продлевает срок службы труб. Такая двойная система, что тоже помогает сэкономить, во внутреннем контуре меньше теплоносителя, а значит, в котлах почти не образуется накипь , они могут служить гораздо дольше.

Читайте также:
Установка теплиц: правильный монтаж и как установить сваи, поставить и закрепить на земле своими руками, как лучше

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Кроме того, он сам по себе может служить источником для получения горячей воды: в один контур приходит горячий носитель, а к другому подводится водопровод. Это тоже способ сэкономить: на бойлерах и электроэнергии .

Услуги сантехника в Москве и Московской области

По принципу работы их можно поделить на два типа:

  • Смесительные т еплообменники — в них две жидкости разной температуры смешиваются друг с другом.
  • Поверхностные т еплообменники — в них горячая и холодная среда не смешиваются напрямую, а теплообмен происходит через стенку.

Поверхностные агрегаты делятся еще на два типа:

  • Рекуперативные устроены так, что теплоносители в нем движутся по разным каналам, а обмен теплом происходит через стенку. И в каждой точке этой стенки направление теплового потока остается неизменным.
  • Регенеративные устроены так, что тепло передается от одной и той же поверхности нагрева, с которой попеременно контактируют два потока, меняющих свое направление.

Рекуперативный тип — самый распространенный. К нему относятся следующие виды т еплообменников :

  • Кожухотрубные — состоят из кожуха, к торцу которого приварены трубные решетки с пучками труб. Решетки закрываются крышками при помощи болтового соединения. Теплоноситель в кожух поступает через штуцер, при этом одна среда течет по трубам, а другая — по пространству между ними.
  • Погружные — представляют собой бак, заполненный жидкостью, в который погружается змеевик — по нему курсирует вторая среда.
  • Спиральные — состоят из двух металлических листов, которые приварены к перегородке и свернуты в спираль. Такие агрегаты могут работать с вязкими жидкостями.
  • Пластинчатые — состоят из сжатых штампованных пластин с уплотнениями. Их рельефная поверхность образует каналы, по которым циркулируют носители тепла.

Устройство пластичтатого теплообменника

Услуги сантехника в Москве и Московской области

В основном, в независимых системах отопления применяются пластинчатые теплообменники. По сути это набор пластин, которые перфорируют для увеличения полезной площади и собирают между двумя плитами. Одна из этих плит обычно не фиксируется, ее можно снимать и увеличивать или уменьшать количество пластин. Бывают с спаянные варианты, их уже не получится разобрать.

Между пластинами движутся горячая и холодная жидкости, попеременно. Конструкция герметична благодаря уплотнителям.

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Пластины – это основа конструкции. Их изготавливают из стали, меди, графита, титана и других сплавов, толщиной от 0,4 до 1 мм., в зависимости от давления. Выбор материала обусловлен условиями использования, а также выбором среды, которой будет заполнено устройство. Чаще всего это вода, но бывают случаи, например, на специализированных производствах, где используют агрессивные жидкости.

Пластины плотно прижаты друг к другу и образуют каналы благодаря специальной штамповке. На одной стороне каждой пластины есть пазы, куда вставляются резиновые прокладки для герметичности. Устанавливают их одну за одной, в поворот 180 градусов.

В пластинах по 4 отверстия. Два из них служат для провода и отвода горячей и нагреваемой жидкости. Два другие предотвращают смешение жидкостей за счет дополнительной изоляции. Если произойдет прорыв одного из контуров, то дренажные пазы также препятствуют смешиванию.

Благодаря тому, что греющая и нагреваемая среды направлены в противоток друг другу, и извилистому течению (по каналам) эффективность обмена теплом увеличивается, а гидравлическое сопротивление относительно небольшое.

Услуги сантехника в Москве и Московской области

С уществует 2 варианта компоновки пластин:

  • Одноходовая. Теплоноситель разделяется на потоки, которые текут параллельно друг другу по пластинам, потом сливается и выходит в порт для вывода.
  • Многоходовая. Здесь устройство чуть сложнее. Благодаря перегородкам в разделительных пластинах теплоноситель течет по каналам, как бы разворачиваясь в пластине.

Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые т еплообменники обладают хорошими характеристиками теплопередачи при компактных размерах. Еще один плюс таких устройств в том, что их можно изготовить индивидуально под конкретные задачи.

К плюсам однозначно можно отнести:

  • Вариативность размеров теплообменника и материалов, из которых его изготавливают.
  • Возможность изменять количество пластин и таким образом изменять мощность устройства (если речь не идет о запаянном теплообменнике).
  • Высокий процент теплопередачи.
  • Низкие теплопотери.
  • Простота использования: устройство легко разобрать, промыть, собрать.
  • Легко ремонтировать: пластины, в случае необходимости, можно просто заменить.

Но есть у пластинчатых теплообменников и минусы:

  • Давление в пластинах не должно превышать 25 кг/кв.см.
  • Температура не выше 200 °C.
  • Если теплоноситель содержит большое количество примесей, на пластинах будет быстро образовываться накипь.

Некоторые изменения в конструкции повышают прочность и КПД пластинчатых теплообменников. Есть такие разновидности, как пластинчато-ребристый и оребренно-пластинчатый. В первом варианте между разделительными пластинами проложены ребристые насадки. Подходят для теплообмена с неагрессивными жидкостями и газом. Оребренно-пластинчатые актуальны при газовом отоплении.

Как рассчитывают теплообменники

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Не существует типовых моделей теплообменных аппаратов — каждый из них собирается под конкретные условия эксплуатации. Материал, количество пластин, размеры, технические характеристики — все это определяется на основе расчетов. Расчетами занимается компания-поставщик оборудования. Все, что нужно заказчику — предоставить необходимые данные.

Для расчетов нужно знать следующие параметры:

  • Температура в контуре теплосети;
  • Температура внутреннего контура;
  • Тепловая нагрузка;
  • Рабочее давление;
  • Допускаемые потери напора.

Эти данные можно запросить у теплоснабжающей организации. Тепловую нагрузку можно легко рассчитать, если известны остальные показатели. При выборе стоит учитывать и другие параметры, такие как вязкость и загрязненность рабочей среды. Неправильные подсчеты могут серьезно повлиять на срок службы, эффективность и стоимость оборудования.

Читайте также:
Чем хороши электроды ОК-46 и кому они пригодятся

Возможные ошибки при выборе:

  • Неверно учтены основные параметры. Ошибки в подсчетах, неточности при заполнении заявки, взятые «на глазок» цифры — все это приводит к тому, что прибор чаще загрязняется и раньше выходит из строя.
  • Материалы не соответствуют теплоносителю — в слишком агрессивной или загрязненной среде они будут быстро разрушаться и засоряться.
  • Некорректный запас площади на загрязнение (он должен оставаться в диапазоне 10-50%), при слишком низком значении прибор будет быстро покрываться накипью, при слишком высоком — будет работать неэффективно.

Эксплуатация и уход за пластинчатыми теплообменниками для отопления

Услуги сантехника в Москве и Московской области

Температура и давление системы отопления должны соответствовать параметрам теплообменника. Резкие перепады этих показателей негативно влияют на его работу, а если они меняются плавно, то устройство прослужит максимально долго.

Благодаря рельефным каналам пластинчатые теплообменники самоочищаются за счет турбулентных завихрений потоков. Но даже такие устройства периодически нужно чистить. Если мощность прибора заметно снизилась, появились значительные перепады давления, посторонние шумы — это свидетельствует о загрязнении пластин.

Чистка теплообменника может производиться двумя методами:

  • Безразборным — с использованием специальных жидких очищающих составов.
  • Разборным — с разборкой прибора и механической чисткой щетками.

В любом случае, чистку должны проводить профессионалы.

Популярные производители теплообменников

Услуги сантехника в Москве и Московской области

В России особенно востребованы ТО следующих марок:

  • «Ридан» — ведущий российский производитель теплообменного оборудования, на рынке с 1998 года. Продукция этой марки славится надежностью и долговечностью.
  • Alfa Laval — шведская компания, один из лидеров отрасли. С 1992 года производит ТО на российском заводе.
  • Danfoss — еще один мировой бренд, с 1993 года присутствующий на российском рынке. Одна из особенностей этой датской марки — она выпускает много типовых аппаратов самых разных размеров.
  • Swep — мировой лидер по производству паяных пластинчатых теплообменников для промышленных нужд.

В сюжете – Принцип работы теплообменника для систем отопления

В сюжете – Максимально просто объяснена разница между бойлером ГВС и теплообменником ГВС

В сюжете – Водяной теплый пол через теплообменник

В сюжете – Монтаж автономного отопления в квартире с подключением к центральному отоплению через теплообменник

Разновидности теплообменников для отопления: как разобраться в них и выбрать нужный?

Теплообменник — неотъемлемый элемент системы отопления, в котором происходит процесс обмена теплом между несколькими средами.

Существует несколько разновидностей теплообменников.

Для чего нужен теплообменник ГВС в системе отопления

Фото 2

Устройство представляет собой 2 плиты: одна из них статическая, а другая — подвижная. Обе они с отверстиями, между которыми зафиксированы загерметизированные прокладками пластины.

Суть принципа работы такого прибора в том, что пластины гофрированного типа образуют каналы, по которым циркулирует жидкость. Повышение коэффициента переданного тепла от её прогретой части к холодной возникает за счёт увеличения площади контакта.

В пристенном слое гофрированного типа со временем образуется процесс турбулентности. По разным сторонам одной пластины происходит перемещение отдельной среды. Такой способ движения предотвращает их перемешивание.

Прогрев обеих сред возникает вследствие присоединения устройства к трубопроводу. После того как среда закончит своё прохождение по всем каналам, она покинет теплообменник.

Такое оборудование делает возможным:

  • эксплуатировать при необходимости полученного от носителя энергии вторичного тепла для бытовых нужд;
  • применять остаточное тепло при поступлении электроэнергии;
  • формировать необходимый температурный режим для проведения химических процессов;
  • удерживать температурный режим теплоносителя на установленном уровне в бытовых отопительных системах.

Существуют следующие виды теплообменников.

Смесительные водяные

Фото 3

Представляют собой приборы, в которых тепло передаётся через непосредственный контакт двух сред: горячей и холодной.

Суть действия такого теплообменника в том, что в специальной камере соединяются жидкость и пар, скорость которого при этом превышает сверхзвуковое значение.

Разгоняет его до такого показателя расчётное сопло. За счёт такого смешивания и происходит прогрев жидкости и паровая конденсация, а теплоноситель требуемой температуры циркулирует по системе отопления.

Камера прибора предусматривает наличие конденсационного вакуума. Работа теплообменника этой разновидности возможна даже при условии малого парового давления.

Поверхностные

Конструкция таких приборов представлена в виде биметаллических труб с алюминиевым оребрением накатного типа.

В этих устройствах происходит процесс обтекания твёрдого покрытия воздухом. Температуры поверхности и воздушного потока отличаются.

Фото 4

Тепловой обмен между средами осуществляется через стенку с нанесённым на неё специальным теплопроводящим материалом. Контура полностью изолированы друг от друга.

Поверхностные теплообменники делятся на 2 типа:

  • регенеративные (направление потока среды имеет свойство меняться);
  • рекуперативные (обмен теплом от одного теплоносителя к другому осуществляется через неплотные стенки контура, при этом направление потока среды остаётся постоянным).
Рекуперативный и его разновидности

Они подразделяются в соответствие с особенностями конструкции и областью применения.

Кожухотрубчатые

Это самые простые устройства. Они состоят из большого числа маленьких трубопроводов, которые спаяны в единый пучок и помещены в кожух. Такие теплообменники довольно громоздкие и занимают много места.

Применяются в испарителях, холодильниках, нагревателях, конденсаторах.

Погруженные

Представляют собой змеевики плоской либо цилиндрической форм, погруженные в ёмкость с жидкостью.

Эти теплообменники считаются неэффективными вследствие того, что с внешней стороны змеевика наблюдается низкий уровень теплоотдачи, а процесс омывания жидкостью проходит в крайне малом количестве.

Справка! Использование погруженного теплообменника будет продуктивным, если жидкость в ёмкости будет закипать или содержать механические дополнения.

Погруженные аппараты применяются в качестве холодильников и конденсаторов, а также для прогрева воды и растворов технологического типа.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: