Теплообменники отопления: Теплообменники для систем отопления: устройство и принцип работы

Содержание

Теплообменник для отопления и горячей воды

Теплообменник для отопления дачного дома или коттеджа, в которых присутствует котел и автономная система водяного обогрева, стремительно набирает популярность и становится неотъемлимым атрибутом комфорта. Задача теплообменника – передать тепло, выделяющееся при сгорании топлива, теплоносителю, который обогревает стены дома и воздух внутри него.

Способы автономного обогрева дома.

Схема обогрева дома реализуется двумя путями. В первом случае теплообмен происходит непосредственно в зоне сгорания топлива. Через топку проходит водяной контур (или несколько контуров), в нем теплоноситель разогревается до температуры, близкой к точке кипения или превращается в пар. Он устремляется по контуру и сам непосредственно обогревает дом и прилегающие хозяйственные постройки. В зоне топки может быть устроено несколько теплообменников. В зависимости от близости к очагу максимальной температуры они поставляют теплоносители для разных нужд:

отопления;
горячего водоснабжения;
наполнения бассейна;
автоматического полива и т. д.

Другой способ предполагает наличие дополнительного звена – теплообменника вода вода для отопления и горячего водоснабжения. В этом случае замкнутый контур, проходящий через котел, не выходит за пределы котельной, а передает тепловую энергию контуру «второго порядка». В этом случае в трубах отопления циркулирует уже не раскаленный пар, а просто горячая вода и непредвиденный прорыв контура будет неприятным, но не приведет к фатальным последствиям.

С точки зрения технического устройства существует много видов таких вторичных теплообменников, однако чаще всего в коттеджах устанавливают экономичные и недорогие пластинчатые теплообменники для отопления. Они не только считаются самыми эффективными и простыми в обслуживании, но и имеют самую давнюю историю. По свидетельствам античных авторов, примитивные пластинчатые теплообменники из полых щитов и доспехов использовали еще воины Древнего Рима, когда в зимних походах им нужна была теплая вода для мытья.

Позднее это изобретение взяли на вооружение устроители римских терм. Вода в ваннах для омовения подогревалась с помощью полых металлических пластин, по которым пропускался кипяток.

Как устроен пластинчатый теплообменник?

Пластина в теплообменнике имеет форму узкого параллелепипеда. Ее поверхность покрыта бороздками, что дополнительно увеличивает площадь теплообмена. Существуют также оребренные пластины, цель та же – максимально увеличить площадь соприкосновение холодной среды с теплонесущей металлической перемычкой.

Из чего делают теплообменники?

Материал большинства теплообменников – медь, латунь, титан и различные сплавы с высоким показателем теплопроводности. Нержавеющая сталь проводит тепло в несколько раз хуже меди, однако ее плюсом является коррозионная стойкость. Впрочем, чисто стальные устройства встречаются довольно редко.

Самые высокую теплопроводность в мире имеет кристаллический углерод – графит, алмаз, графен. Эти природные и синтетические материалы в 5 – 10 раз лучше проводят тепло, чем серебро и медь. И если алмазные теплообменники для коттеджа представить сложно, то трубы и пластины из искусственных углеродистых материалов – вполне реальное будущее.

Дополнительную эффективность пластинчатых теплообменников для отопления обеспечивает то, что пластины плотно сжаты между собой специальными боковыми плитами. Щель между пластинами составляет лишь несколько миллиметров. В итоге практически вся масса холодной волы проходит в непосредственной близости от пластин и быстро нагревается. Комплекс пластин называется регистром или в просторечии батареей. В одной батарее обычно 7 – 10 элементов, но их может быть гораздо больше. Регистр полностью перекрывает собой контур с холодной жидкостью, образуя частую решетку из параллельных элементов.

Как бороться с накипью?

Внутренние каналы, по которым циркулирует горячая вода, имеют извилистую форму, полученную методом холодной штамповки. Это сделано для того, чтобы в процессе циркуляции в массе рабочего теплоносителя все время возникала турбулентность (разнонаправленные завихрения). Благодаря им в пластинчатых системах на стенках оседает гораздо меньше накипи, нежели, например, в простых полых трубках.

Количество накипи зависит во многом от качества водоподготовки. Если в системе отопления используется вода из скважины (а так бывает в абсолютном большинстве случаев), то при выборе теплообменника надо обязательно учитывать ее pH свойства. Даже если среда щелочная (“мягкая”, мылкая на ощупь), накипь будет образовываться в любом случае и систему нужно будет периодически чистить.

Пластинчатые теплообменники могут быть разборными, паяными и литыми. Первый вариант наиболее удобен с точки зрения обслуживания и чистки каналов от накипи. Для чистки применяются механические средства, абразивные материалы и минеральные кислоты (соляная или серная). При использовании едких жидкостей необходимо убедиться, что они не повредят металлический корпус и внутренние каналы.

Как подобрать теплообменник?

Перед тем, как купить и смонтировать теплообменник для отопления типа вода – вода, нужно произвести профессиональные теплотехнические расчеты и выяснить, достаточно ли будет получаемой энергии для эффективного обогрева здания. Вполне возможно, параллельно установке системы отопления нужно будет повысить энергосберегающие свойства дома – поменять окна, дополнительно утеплить стены, потолки и кровлю. Необходимо также обеспечить минимизацию теплопотерь в самой зоне теплообмена, надежно изолировав контуры с теплоносителями.

Основной недостаток теплообменника для горячей воды от отопления – места соединения пластин между собой. Соединение производится с помощью уплотнений из натуральной или искусственной резины. Абсолютной надежности такая конструкция обеспечить не может и имеет ограничения по предельно допустимой температуре среды (+180°C) и давлению (25кгс/см²). Это значит, что такие системы оптимальны для применения в сравнительно небольших по площади домах, в которых установлены котлы ограниченной мощности.

Теплообменники DK для отопления — Greenhvac

Описание

100% рекуперативной энергии

Системы рекуперации тепла от холодильного оборудования позволяют использовать 100% рекуперативной энергии. Её слишком много для нужд горячего водоснабжения (ГВС), поэтому мы в компании «ГИАП» разрабатываем и внедряем схемы для отопления объектов за счет этой энергии.

Для отопительных систем подбираются теплообменники, в которых происходит конденсация хладагента в жидкость и его переохлаждение. За счет этого получается большое количество горячей воды, которую можно использовать для теплоснабжения приточных установок и воздушно-тепловых завес, для теплого пола и для радиаторов.

Если вы сомневаетесь, то посмотрите внимательно это видео.

Существует несколько вариантов комбинации теплообменников и буферной емкости в системе рекуперации тепла для отопления:

Теплообменник внутри буферной емкости

С линии нагнетания компрессоров горячий газ хладагента поступает в верхнюю часть теплообменника, установленного внутри емкости, и движется навстречу потоку воды.
Смещающий цилиндр внутри теплообменника направляет воду непосредственно по поверхности теплообменника.
Горячая вода сразу доступна для использования в системе отопления.
Теплообменник в нижней части буферной емкости всегда остаётся в холодной воде. Это обеспечивает равномерно высокую конденсацию паров в жидкость и переохлаждение жидкости до температуры кипения.
Емкость подбирается исходя из нагрузки системы отопления. Холодильная машина может работать непостоянно и с переменной мощностью, нагрузка на отопление меняется в зависимости от температуры на улице и от режима эксплуатации объекта (дневное и ночное время), для этого и устанавливается накопительная емкость, которая сглаживает разницу в режиме производства и потребления тепловой энергии.
Емкость изготавливается для технических сред (вода, пропиленгликоль и другие).

Теплообменник снаружи буферной емкости

Внешний тип размещения удобен, когда нет технической возможности смонтировать систему рекуперации в непосредственной близости к компрессорному блоку, либо установить буферную емкость целесообразней в другом помещении, в непосредственной близости к потребителям (в тепловом пункте). В таких случаях внешний теплообменник размещают в помещении компрессорной, подключают к нему фреоновые трубы от холодильной машины, а водопроводные трубы прокладывают до места установки буферной емкости.

С линии нагнетания компрессоров горячий газ хладагента поступает в верхнюю часть теплообменника и движется навстречу потоку воды.

Циркуляционный насос обеспечивает постоянный проток воды через теплообменник.
Самая горячая вода поступает в верхнюю часть буферной емкости и сразу готова для использования для теплоснабжения приточных установок и воздушно тепловых завес, для теплого пола.
Емкость подбирается исходя из нагрузки системы отопления. Холодильная машина может работать не постоянно и с переменной мощностью, нагрузка на отопление меняется в зависимости от температуры на улице и от режима эксплуатации объекта (дневное и ночное время), для этого и устанавливается накопительная емкость, которая сглаживает разницу в режиме производства и потребления тепловой энергии.
Емкость изготавливается для технических сред (вода, пропиленгликоль и другие).

Перейдите по ссылке для того, чтобы посмотреть пример комбинированного применения одной накопительной емкости для горячего водоснабжения и системы отопления.

Технико-экономическое обоснование

Обратившись в нашу компанию «ГИАП» вы сможете узнать, сколько тепловой энергии можно получить благодаря рекуперации тепла от холодильного оборудования. Мы готовим технико-экономические обоснования по реальным тарифам на энергоресурсы (электричество, газ, тепловые сети).

Мы корректно подберём систему рекуперации от холодильного оборудования исходя из параметров вашей холодильной машины, при необходимости выполним проект, проконсультируем по возникающим вопросам, произведем поставку, монтаж и наладку, предоставим услугу сервисного обслуживания.

Вторичные энергоресурсы

Сверхэффективный электрический теплообменник HELIMAX™

Начать

Поиск товара

Уже знаете, какой продукт вам нужен? Введите номер детали ниже.

Настройка продукта

Создайте продукт и получите доступ к мгновенной информации о времени выполнения заказа, сводке атрибутов продукта и т. д.

Используйте Watlow SELECT® VISUAL DESIGNER™

Обзор продуктов

Просмотрите весь каталог продуктов Watlow.

Перейти

Поиск товара

Уже знаете, какой продукт вам нужен? Введите номер детали ниже.

Настройка продукта

Используйте Watlow SELECT® VISUAL DESIGNER™

Обзор продуктов

Просмотрите весь каталог продуктов Watlow.

Перейти

Нужна помощь?

Увеличьте срок службы вашего нагревателя

ASPYRE®

Узнать больше

Обзор продуктов

Нужна помощь?

Увеличьте срок службы вашего нагревателя

ASPYRE®

Узнать больше

Отрасли, которые мы обслуживаем

Watlow предлагает отраслевые тепловые решения на различных рынках.

Ресурсы и поддержка

Руководства пользователя, спецификации, чертежи САПР и многое другое. Воспользуйтесь растущим набором калькуляторов, уравнений, справочных данных и многого другого от Watlow, чтобы помочь спроектировать свою тепловую систему.

Карьерные возможности

О Уотлоу

Объявление: Eurotherm® присоединяется к Watlow® — Читать пресс-релиз

Дом
Обзор продуктов
Обогреватели
Циркуляционные нагреватели

Сокращение интервалов технического обслуживания теплообменника из-за высокой степени загрязнения с помощью технологии непрерывного спирального потока™

Сделать запрос Получить помощь по применению

Сокращение интервалов технического обслуживания теплообменника из-за высокой степени загрязнения с помощью технологии непрерывного спирального потока™ HELIMAX™ — это теплообменник нового поколения с технологией Continuous Helical Flow Technology™, которая обеспечивает сверхвысокую теплопередачу в отличие от больших традиционных теплообменников с мертвыми зонами. Колебания внутри теплообменника либо температуры кожуха, либо локального расхода являются распространенными причинами закоксовывания, которое может привести к сбоям в работе системы и дорогостоящим простоям. Некоторые методы проектирования теплообменников, такие как сегментные перегородки, имеют известные мертвые зоны, в которых могут возникать горячие точки, ускоряющие процесс коксования. HELIMAX обеспечивает лучшую производительность и более длительный срок службы нагревателя при меньшей занимаемой площади, что позволяет сократить интервалы технического обслуживания, что приводит к повышению производительности.
загрузок
Указания по применению
Устранение загрязнения теплообменника с помощью технологии Watlow HELIMAX
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия
Спецификация
Сверхэффективный электрический теплообменник HELIMAX™
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия
Белая книга
Более точное прогнозирование температуры корпуса терминала для повышения надежности нагревателя
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Немецкий
Декарбонизация, электрификация и аргументы в пользу современных электрических технологических нагревателей
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия
Как спецификации удельной мощности могут сдерживать оптимальную конструкцию электрического теплообменника
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия
Использование непрерывного спирального потока для уменьшения загрязнения
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия
Сертификат качества
Кодовые штампы и определения ASME
Скачать
английский Испанский Французский 中文 Германия

Сокращение интервалов технического обслуживания теплообменника из-за высокой степени загрязнения с помощью технологии непрерывного спирального потока™ HELIMAX™ — это теплообменник нового поколения с технологией Continuous Helical Flow Technology™, которая обеспечивает сверхвысокую теплопередачу в отличие от больших традиционных теплообменников с мертвыми зонами. Колебания внутри теплообменника либо температуры кожуха, либо локального расхода являются распространенными причинами закоксовывания, которое может привести к сбоям в работе системы и дорогостоящим простоям. Некоторые методы проектирования теплообменников, такие как сегментные перегородки, имеют известные мертвые зоны, в которых могут возникать горячие точки, ускоряющие процесс коксования. HELIMAX обеспечивает лучшую производительность и более длительный срок службы нагревателя при меньшей занимаемой площади, что позволяет сократить интервалы технического обслуживания, что приводит к повышению производительности.