Отличие теплообменника на отопление и гвс

Обновлено: 13.06.2024

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.

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.

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.

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.

Рекуператоры. В них тепло передается через стенку, от разных носителей, которые независимо друг от друга движется по разным каналам.
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 %

Поставка напрямую с завода от официального дилера БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА, без переплат, без посредников

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.

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.

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.

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.

Принцип работы

Принципиальная схема использования теплообменника для подготовки горячей воды от отопления

Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления

Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:

Виды теплообменников для горячей воды

Вообще, существует много конструкций теплообменников, так как они используются часто, в различных устройствах. Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Для бытовых целей используются два вида:

Пластинчатые

В многоходовых пластинчатых теплообменниках каналы расположены так, что среды меняют направление движения по нескольку раз. Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла (высокий КПД). В многоходовых теплообменниках можно добиться небольшой разницы в температурах обоих жидкостей.

У каждого теплообменника есть входы и выходы для подключения теплоносителя (от отопления) и воды. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения. Они позволяют подключить теплообменник для горячей воды от отопления к трубам любого типа.

Кожухотрубные

Кожухотрубные теплообменники представляют собой трубу-кожух, внутри которой уложены более мелкие трубки. Обычно это медные трубки, но могут быть и из другого материала, причем не только из металла.

Схемы подключения

Параллельная (стандартная)

В самом простом случае теплообменник для горячей воды от отопления подключают параллельно существующей системы. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно. То есть, обязательно в подаче теплоносителя наличие циркуляционного насоса. В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен.

Теплообменник для горячей воды от отопления: схема параллельного подключения

Схема обвязки теплообменника для ГВС от отопления

Данную схему можно усовершенствовать, сделав рециркуляцию горячей воды в гребенке ГВС (закольцовывают после последней точки разбора). При таком построении, тепло неиспользуемой горячей воды не пропадает, а используется: вода из гребенки ГВС подмешивается к холодной воде из водопровода. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая. Теплообменник для горячей воды от отопления только доводит ее до требуемой температуры.

Обвязка с контуром рециркуляции ГВС

Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке (можно и на подачу поставить). Показания с датчика (температура воды в выходной ветке на ГВС) поступают на прибор управления. По результатам сравнения с выставленными данными, регулируется интенсивность потока теплоносителя, тем самым регулируется интенсивность нагрева.

Двухступенчатая

Вариант двухступенчатого нагрева

При использовании второй схемы, первичный нагрев происходит от обратки. Нагретая в этом теплообменнике вода подается на второй, установленный на подаче. Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю.

Есть еще схема двуступенчатого нагрева с использованием тепла от рециркуляции горячей воды. В этом случае рационально используется тепло ранее нагретой воды.

При использовании любой из этих схем, нагрузка на котел значительно снижается. Утилизируется то тепло, которое раньше не использовалось. Тем самым эти схемы помогают экономить на энергоносителях.

Для нормальной работы теплообменника, подключенного по любой из схем, при монтаже необходимо соблюдать технологические требования. Обязательно соблюдение уклона труб ГВС в сторону точек разбора. Если трасса проходит над дверью, в высшей точке ставят воздухоотводчик. Кроме того, при длинной трассе, необходимы дополнительные автоматические или ручные устройства для сброса воздуха (воздухоотводчики). В противном случае могут быть проблемы с подачей воды.

Теплообменники: устройство, виды и принцип работы

Работа теплообменников строится на взаимодействии греющей и нагреваемой среды с разными температурами. Существуют устройства, в которых одновременно с теплообменом происходит изменение состояния вещества, например, конденсация, испарение, смешение. Для разделения сложных смесей фазы меняются для обеих сред.

По принципу работы аппараты делятся на:

смесительные;
регенеративные;
рекуперативные.

Смесительные (контактные) теплообменники

Контактные теплообменники (КТ) предназначены для нагрева и охлаждения различного рода жидких, газовых, твердых рабочих тел, конденсации паров, испарения (выпаривания) и кристаллизации. Их широко используют в промышленности. Например, их применяют для нагрева (охлаждения) воды газами и растворами; для нагрева (охлаждения) растворов с целью последующей кристаллизации растворенного компонента; для нагрева и охлаждения агрессивных растворов промежуточными теплоносителями, а также твердых частиц и тел газами и жидкостями. Контактные теплообменники используют в энергетических установках различных типов (для нагре-ва воды перед деаэрацией, в системах регенерации энергии в паротурбинных блоках и др.); в установках деминерализации и очистки сточных промышленных вод; в коммунальном хозяйстве для нагрева воды продуктами сгорания.

По функциональному назначению КТ можно разделить – на нагреватели, охладители, испарители (выпарные аппараты), конденсаторы, плавители, кристаллизаторы и др. В контактных теплообменниках процессы протекают как без изменения агрегатного состояния сред, так и с изменением его (испарители, конденсаторы, плавители).По принципу разделения жидкости смесительные аппараты бывают насадочные, каскадные, полые с разбрызгивателями и струйные.

Пример: Градирни (башни-”трубы” на ТЭС), охлаждающие большие объемы жидкости воздухом атмосферы

Преимущества: За счет простого устройства задействуется больше количества теплоты, чем в поверхностных теплообменниках

Недостатки: Технологический процесс должен разрешать смешения сред.

В последнее время возрос интерес к применению струйных теплообменников на объектах промышленной и гражданской энергетики. Эти аппараты привлекательны прежде всего низкими капитальными и эксплуатационными затратами по сравнению с кожухотрубнымими подогревателями. Это различного рода пароводяные струйные аппараты (ПСА) или пароводяные инжекторы и струйные подогреватели воды.Рабочим телом в ПСА является пар, а инжектируемым - вода. В таких аппаратах используется явление возникновения скачка давления при торможении сверхзвукового потока пароводяной смеси, а конденсация пара происходит в скачке давления. В отличие от теплообменников рекуперативного типа, в которых теплообмен между теплоносителем и нагреваемой водой происходит через стенку, в ПСА передача тепла от пара к воде происходит при смешении пара и воды, т.е. при конденсации пара его теплосодержание передается воде практически без потерь.

Теплообменники. Что это такое? И какие выбрать в свой дом? на сайте Недвио

Теплообменник является ключевым элементом системы горячего водоснабжения, поэтому важно правильно подобрать его, исходя из мощности котла, бойлера и потребности воды в доме.

Конечно, такие устройства не сильно отличаются друг от друга, однако есть несколько критериев, на которые нужно обратить внимание, перед тем как купить теплообменник в свой дом. Поскольку от выбора этого устройства зависят экономичность и эргономичность всей водопроводной системы.

Что такое теплообменник ГВС? И как он работает?

В чем преимущества установки теплообменника в свой дом? Имея собственный автономный или даже централизованный источник отопления, дешевле использовать тепло для нагрева воды прямо от котла, не тратя дорогостоящее электричество для этих целей. Подача горячей воды в контур теплообменника осуществляется от котла или теплосети, а холодная вода поступает от системы холодного водоснабжения. Установка теплового оборудования в котельной позволяет значительно сэкономить на затратах для обогрева помещений загородного дома.

Какие есть виды теплообменников ГВС?

В зависимости от емкости бака, как правило используются разные теплообменники, благодаря которым вы можете рассчитывать на более быстрый и экономичный нагрев всей воды до заданной температуры. Рассмотрим основные виды таких устройств и их особенности.

Теплообменник ГВС с змеевиком

Это относительно простая конструкция, в которой роль нагревательного элемента играет змеевик, заполненный установочной водой и часто имеющий довольно сложную форму, что облегчает ускорение процесса нагрева воды. Катушка чаще всего устанавливается в нижней части резервуара, но бывает, что производители устанавливают катушку вертикально, чтобы вода во всем объеме котла имела одинаковую температуру.

Теплообменник с двумя змеевиками

Этот тип решения, также известный как двухвалентный резервуар, используется в установках с более чем одним источником тепла.

Теплообменник горячей воды для теплового насоса

Теплообменник ГВС с нагревателем

В этой конструкции, помимо установки нагревательного элемента, также установлен электрический нагреватель. Это полезное решение, которое сокращает время ожидания появления горячей воды, если нагрев воды для установки потребует длительного ожидания.

Важно отметить, что нагреватель может работать в любое время и автоматически отключается при достижении определенной температуры. Хотя электричество не является дешевым источником тепла, установка обменников данного типа иногда имеет смысл.

Какую емкость резервуара ГВС лучше выбрать?

Теплообменник горячего водоснабжения должен нагревать определенное количество воды, и до определенной температуры, поэтому нельзя выбирать теплообменник, не определив сначала подходящую емкость резервуара для горячей воды.

Резервуар для теплообменника на 100 л : хорошее решение для небольших, очень экономичных домов, где потребность в воде невелика. Из-за небольшой емкости они обычно просты по конструкции и не особенно дороги, однако следует помнить, что маленький объем теряет тепло быстрее, чем большой, поэтому, несмотря на кажущуюся экономическую эффективность, покупка теплообменника такой емкости не всегда является правильным решением;
Резервуар для теплообменника на 200 л: многие эксперты считают, что вместимости резервуара 200 литров достаточно для большой семьи. Из такого бака вы можете успешно запитать несколько точек забора воды одновременно, не беспокоясь о том, что температура в любой из них значительно снизится;
Резервуар для теплообменника на 500 л : очень большой резервуар, который может быть полезен в больших домах и даже небольших виллах для отдыха. Кроме того, подобные резервуары также иногда используются на промышленных предприятиях и других общественных объектах. Для одновременного нагрева столь большого объема воды требуется много энергии, поэтому рекомендуется, чтобы в таких резервуарах было как минимум две катушки.

Подбор резервуара для теплообменника ГВС. Что важно учесть?

Стоит добавить, что конструкция кожуха и самого теплообменника идентична как в вертикальной, так и в горизонтальной ориентации, поэтому выбор между вертикальным и горизонтальным теплообменником ограничен только решением вопроса о лучшей пространственной настройке всего контейнера в том месте, где он должен быть установлен.

Важно также обратить внимание на производителя теплообменника, потому что этот параметр косвенно влияет на качество оборудование и всех его компонентов. Теплообменники ГВС стоят недешево и их замена всегда вызывает массу хлопот, кроме того неисправность устройства приведет к большим счетам на электроэнергию. Вот почему стоит купить в свой дом обменник от известных производителей.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Как выбрать теплообменник

Теплообменник — устройство, в котором происходит процесс обмена энергией (теплом) между средами различной температуры. Конкретные параметры и характеристики оборудования зависят от его типа.

Все устройства делятся на две большие группы. В одних среды смешиваются друг с другом, в других они разделены стенкой. Вторые используют чаще и называют поверхностными. Среди них выделяют регенеративные и рекуперативные установки, в зависимости от направления потока теплоносителя.

По особенностям конструкции разделяют аппараты с плоской поверхностью (пластинчатые, спиральные) и трубчатые (кожухотрубные, змеевиковые, «труба в трубе»).

При выборе оборудования нужно обращать внимание на ряд параметров. Начнем по порядку.

Получить консультацию

Базовые характеристики

Независимо от типа устройства, надо учитывать основные параметры:

Площадь теплообмена. Это площадь одной поверхности изделия, умноженная на количество поверхностей. Плюс, на нее влияют другие факторы: потеря давления в ходе работы, дополнительные ресурсы площади на случай появления отложений, коэффициент теплопередачи и скорости в каналах.

Мощность теплообменника. Объем тепла, который выделяет аппарат.

Габариты и вес. От них будет зависеть, справится ли оборудование с поставленной задачей. Также они влияют на количество требуемых материалов для изготовления устройства.

Дальше необходимо определить технические условия использования оборудования.

Технические условия эксплуатации

При подборе теплообменника важно понимать, в каких условиях оно будет работать.

Тип среды. В качестве теплоносителей обычно используют пар, воду, нефть, газ. Структура прибора будет влиять на расчеты и дальнейший подбор, так как агрессивные вещества требуют повышенных свойств прочности устройства.

При использовании нестандартных сред, могут понадобиться значения теплоемкости, вязкости и теплопроводимости носителя тепла.

Расход рабочей среды. Нужно знать, какая масса рабочей среды проходит через теплообменную установку за определенный интервал времени. Для вычисления этого плотность среды умножают на ее объем.

Температуры сред на выходах и входах теплообменника. Чем больше эта разница, тем дешевле и меньше в размерах аппарат.

Допустимые потери по напору нагреваемой и охлаждаемой стороны. При прохождении через теплообменник теплоносителя и теплопотребителя происходит падение давления рабочей среды. Важно учитывать это при выборе, потому что слишком большое падение давления жидкости не позволит, например, поднимать ее на верхние этажи здания.

Максимальная рабочая температура. Чем выше температура внутри оборудования, тем жестче требования к устройству теплообменного аппарата и материалам его изготовления.

Максимальное рабочее давление. Аналогично предыдущему пункту, чем выше внутри теплообменника давление, тем серьезнее требования к его конструкционным особенностям и используемым при проектировании материалам.

Тепловая нагрузка. Способность теплообменного аппарата передать количество энергии от одной среды другой. Оборудование с высокими нормами тепловой нагрузки обычно имеет большие габариты и работает под большим давлением.

Исходя из технических условий эксплуатации, производят расчет теплообменника.

Варианты расчета

Есть восемь способов расчета оборудования, каждый нужен для своих целей и задач.

Тепловой расчет. Применяют при проектировании теплообменников известной мощности и при монтаже готовых установок в заданных условиях. Главная задача этого расчета — определить оптимальный тип прибора и форму теплообменной поверхности. Дополнительно он позволяет определить эффективность теплопередачи, площадь теплообменной поверхности, массовый расход теплоносителя и его температуру на выходе.

Основа для расчета — уравнения теплопередачи и теплового баланса.

Уравнение теплопередачи имеет вид:

Q — размер теплового потока, Вт;

F — площадь рабочей поверхности, м²;

k — коэффициент передачи тепла;

Δt — разница между температурами носителей на выходе в аппарат и на выходе из него. Также величина называется температурным напором.

Величину F, которая является целью расчета, определяют именно через уравнение теплопередачи:

Компоновочный расчет. Позволяет определить оптимальное взаимное расположение каналов теплообменника для разных теплоносителей.

Вытекает из теплового расчета и использует его результаты.

Конкретную формулу расчета определяют тип теплообменного аппарата и его конструктивные особенности.

Поверочный расчет. Осуществляется на основе теплового расчета и предназначен для проверки возможности установки справляться с поставленной задачей в конкретных условиях. Для его выполнения нужно знать тепловую производительность и параметры тепловой среды.

Гидравлический расчет. Позволяет вычислить необходимые для работы гидравлические параметры теплоносителя, например, скорость его движения.

С одной стороны, скорость ограничивает величина гидравлического сопротивления, с другой, ее увеличение требует повышения энергозатрат на перекачивание теплоносителя.

Конструктивный расчет. Выполняют на стадии проектирования теплообменного устройства для определения самого типа изделия. С его помощью рассчитывают требуемое число пластин пластинчатого теплообменника, количество труб и их длину, диаметр и высоту прибора в кожухотрубном устройстве.

Исходными данными служат результаты теплового и гидравлического расчетов.

Механический расчет. Определяет способность конструкции теплообменного аппарата выдерживать факторы внутренней и внешней механической нагрузки: изгиб, сжатие, растяжение и подобные.

Если кратко, расчет делают так:

Выбирают материал для изготовления элементов конструкции.
Проводят расчет толщины корпусной стенки c учетом напряжения, диаметра теплообменника и расчетного давления.
Рассчитывают толщину днища, учитывая его форму.
Производят расчет опор прибора с учетом типа опоры, количества опор и их исполнения.
Рассчитывают максимальный вес аппарата.
Проверяют прочность фундамента. Напряжение материала фундамента должно быть больше напряжения опорной поверхности.

Расчет температурных напряжений. Используют для определения изменения геометрической формы теплообменника и отдельных его элементов при тепловом воздействии и для выявления мест напряжения, возникающих из-за температурного расширения. Это позволяет правильно подбирать материалы, из которых изготавливают элементы оборудования.

Прочностный расчет. Объединяет три перечисленные выше вида — механический, гидравлический и расчет температурных напряжений. Проверяет, как установка выдерживает все виды нагрузки, возникающие под влиянием любых возможных факторов.

Какие бывают теплообменники для горячей воды, работающие от системы отопления

Если в доме присутствует лишь одна холодная вода, то проживание в нем уже трудно назвать комфортным. Часто для решения этой проблемы предлагается установка отдельной системы, которая будет нагревать теплоноситель, расходуя дополнительную электроэнергию. Но если смонтировать теплообменник для горячей воды от отопления, то можно значительно сэкономить энергоресурсы. Рассмотрим, какие виды устройств используют в частных домах, и как правильно они подключаются к системе отопления.

Особенности теплообменника

Разберемся, для чего нужен теплообменник. В устройстве две различные среды делятся между собой тепловой энергией. Горячая вода в одной емкости отдает свою температуру холодной жидкости, которая движется в другом резервуаре. А самым простым примером выступает система из двух стальных труб разного диаметра.

По меньшей двигается холодная вода. А небольшой участок этой трубы помещен в другую, большего диаметра. В последней находится горячая вода. И уже через короткое время температуры обеих жидкостей сравниваются.

Чтобы процесс протекал устойчиво и постоянно, воду заставляют двигаться (циркулировать). А придание потокам определенных скоростей позволяет свести к минимуму все потери тепла. Причем для нагрева сразу двух систем используется лишь один источник энергии.

Такое обустройство значительно повышает автономность жилища. А исключение из работы лишнего оборудования позволяет меньше зависеть от сетевых ресурсов. Тем самым снижая расходы в доме на энергоносители.

На работоспособность всей системы влияет:

Модель устройства (конструкция).
Температурный режим.
Состояние системы.

Последний пункт относится к величине потерь тепла. За это отвечает поверхность труб, по которым двигается жидкость. Если на стенках образовалась накипь, то теплоотдача системы значительно понижается. На последнюю влияют и другие факторы, вплоть до простых жировых отложений.

В борьбе с потерями на первое место выступает профилактика засоров и загрязнений. Теплообменник для отопления оборудуется фильтрами, которые отсеивают посторонние частицы и взвесь. Также через определенные промежутки времени устройство должно проходить полную очистку от накипи и других отложений. Для этого его разбирают и промывают при помощи специальных средств.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на инженерных системах (отоплении, водоснабжении, канализации и прочих) и сопутствующих работах

Классификация устройств

Теплообменники для горячего водоснабжения делают или из стали, или чугуна. Последний способ более традиционный, поскольку еще не так давно нержавейка считалась дефицитным материалом. А применение обычного металла было нерентабельно. Потому систему очень быстро выводила из строя коррозия.

Но даже изобилие современных материалов не исключило производство чугунных моделей. Ведь их отливка отличается высокой скоростью и предельной простотой. И сегодня одинаковой популярностью пользуются, как обычные чугунные конструкции, так и более сложные модели из современной стали.

Чугун

Теплообменник из этого металла имеет очень хорошую продуктивность. А приобретают ее больше из соображения экономии, поскольку его стоимость гораздо ниже, чем у нержавеющих аналогов. Но приобретая чугунную конструкцию нужно быть готовым, что она имеет серьезные недостатки.

Поверхность отличается сильной хрупкостью. И любой серьезный удар попросту раскалывает ее. Трещины могут появиться и при термическом воздействии. Если в хорошо разогретую конструкцию подать напор холодной воды, то стены, скорее всего, не выдержат.

Такие повреждения уже не поддаются ремонту. Но в остальном материал способен к долгосрочной эксплуатации при бережном к нему отношении. И профилактического вмешательства требует не так часто, как нержавеющие аналоги.

Сталь

Материал, который не боится коррозии (кроме электрохимической), так же спокойно относится и к температурным перепадам. Поверхность нержавейки достаточно стойкая к механическим воздействиям. И сильный удар лишь оставит хорошую вмятину.

Обвязка теплообменника состоит из множества пластин, у которых внутри предусмотрены каналы для прохода воды. Такая конструкция обеспечивает очень высокую теплоотдачу, поскольку общая площадь получается достаточно значительной. И она способна пропустить через себя довольно большие потоки, как греющей, так и нагреваемой жидкости.

Накипь и другие отложения та такой поверхности откладываются гораздо быстрее. Поэтому намного чаще необходимы профилактические работы. Но поскольку изделия имеют фабричную сборку, их ремонт несколько усложняется. Потому правильно разобрать и собрать агрегат способен только специалист с опытом подобных работ.

Типы моделей

Приборы отличаются по способу установки. И это напрямую влияет на эффективность всей системы. Очень часто используется конструкция котла, в котором уже есть внутри теплообменник отопления. Потери тепла в подобных устройствах, практически, сведены к нулю. А для продуктивной работы требуется лишь грамотная настройка.

Внешние конструкции отличаются гораздо меньшей производительностью. Потому что их положение не позволяет хорошо разогреть теплоноситель. Но они применяются там, где отсутствуют индивидуальные обогревательные котлы. Например, в домах, пользующихся централизованным отоплением.

Видео описание

Видео объяснит принцип работы теплообменника в системе отопления:

Монтаж в систему

Поскольку внутренний теплообменник подключается к системе одновременно с котлом отопления, необходимо отдельно рассмотреть только установку внешних устройств. Эта операция не отличается сложностью. Необходимо только проконтролировать, чтобы на входном и выходном отверстии прибора присутствовала резьба. Иначе придется отдельно озаботиться в ее нарезании.

Подключение теплообменника в сеть, требует его закрепления на стене. Если используется чугунная конструкция, то крепления подбираются с особой прочностью. Лучше всего применить специальную консоль.

Для врезки в систему используют специфические муфты, которые также понадобятся, если возникнет желание обеспечить конструкцию дополнительными фильтрами для воды. В некоторых случаях их устанавливают сразу два. Такой расклад применяют для старых систем отопления.

Еще понадобятся стандартные краны и американки. Последние состоят из двух фитингов с резьбой, прокладки и накидной гайки.

Видео описание

О том, как подключить теплообменник к системе отопления, расскажет следующее видео:

Коротко о главном

Если выбор был остановлен на пластинчатой нержавеющей модели, то необходимо знать, что на ее мощность повлияют два параметра. Производительность напрямую будет зависеть от размера конструкции. А чем значительнее последняя, тем большее количество пластин она может иметь. И последний фактор играет решительную роль в продуктивности устройства.

Чем отличается теплоноситель от обычной воды горячего водоснабжения?

На схеме представленной ниже для пояснения этой самой разницы показана работа современной ИТП.

При открытой схеме горячего водоснабжения теплоноситель используется как на цели отопления, так и на цели горячего водоснабжения. То есть горячая вода в отопительных приборах, в кранах на кухне и в ванной одна и та же. Закрытая система (современные дома), предполагает что теплоноситель циркулирует по замкнутому кругу, расходуя тепловую энергию только на отопление. Горячее водоснабжение при этом осуществляется путём нагрева холодной воды этим же теплоносителем, но уже через специальное оборудование – пластинчатый теплообменник.

Для переноса тепловой энергии от генератора тепла (котла, бойлера, кипятильника) к потребителям энергии необходим теплоноситель. Существует три вида теплоносителя:

вода (или антифриз)
пар
воздух.

Самым распространенным теплоносителем в российском жилищном строительстве является вода, а система отопления, использующая этот теплоноситель, называется водяным отоплением.

Как видно из схемы в контуре отопления при нагревании молекулы солей и кислорода высвобождаются, что приводит к образованию на внутренних стенках труб солевых отложений — накипи, и завоздушиванию труб — пробками. Чем реже меняется вода в системе отопления, тем меньше будет отложения солей в трубах и воздушных пробок, в связи с этим воду необходимо подготавливать.

Таким образом получается, что г орячая вода для повседневных нужд (контур ГВС) это сырая вода + теплоэнергия от теплообменника . Другими словами когда открываешь кран горячей воды и делаешь свои дела она утекает, взамен ушедшей приходит сырая вода ХВС (неподготовленная) и она снова нагревается в теплообменнике до нужной потребителю температуры.

Горячая вода которая используется в системе отопления это теплоноситель (вода) прошедшая специальную водоподготовку (добавление различных примесей, солей)+ теплоэнергия.

Читайте также: