Характеристика теплообменников для отопления и их изготовление своими руками. Теплообменник от отопления для горячей воды

Теплообменником называется важный тепловой элемент отопительной системы. Его важность обуславливается тем, что именно он производит нагрев и передачу тепла между генератором и всеми приборами системы отопления. Ввиду различных конструктивных особенностей теплообменники делятся на виды. Исходя от этого, потребителю намного легче определиться с тем, какой прибор ему потребуется.

Как выглядит теплообменник

Предназначение и принцип работы

Модели теплообменных устройств для частного дома и квартиры отличны друг от друга. В домах чаще всего используются поверхностные теплообменники. Основная особенность теплообменников этого типажа заключается в их способности передавать тепло прямиком через металлические стенки устройства.

Максимальный уровень КПД такого прибора можно наблюдать, например, в котлах, работающих на электричестве, газу и любом твердом топливе. Внутри котла для циркуляции теплоносителя находятся трубки в форме змеевика. Нагревается теплоноситель непосредственно за счет горящего внутри топлива. Нагретый теплоноситель проходит по всей отопительной системе и возвращается в змеевик.

В некоторых частных домах и в наше время используются печи как основной источник тепла. Для дома с большой площадью нет смысла использовать такое устройство, однако, для небольших строений – это наилучший вариант. Для того чтобы качественно отопить целый коттедж, тепловой мощности печи будет чрезвычайно мало.

Для обогрева огромного дома при помощи печи следует использовать теплообменник. Прибор позволит нагреть теплоноситель до необходимого уровня, а радиаторы разнесут это тепло по всем помещениям коттеджа.

При использовании теплообменника площадь дома не имеет значения. Устройство повышает КПД отопительной системы в несколько раз.

Строение

Схема строения теплообменника для горячего водоснабжения

Любое теплообменное устройство состоит из нескольких деталей. Каждая деталь играет свою роль:

• передняя плита (опорная) – на ней закрепляются все составляющие компоненты и подводимые патрубки;
• прижимная плита – вспомогательная плита, закрывающая теплообменник с обратной от передней плиты стороны;
• поддерживающая колонна – придерживает прибор со стороны прижимной плиты;
• нижняя и верхняя направляющие (балки) – выполняют опорную функцию;
• шпильки фланцевого соединения – фиксируют вводные и выводные трубы;
• пакет пластин – это пластины, необходимые для теплообмена (между пластинами находится уплотнитель);
• задняя стойка – выполняет опорную функцию в задней части теплообменника;
• стяжные болты – скрепляют все составляющие части от задней стойки до передней плиты;
• пята – части, выполняющие роль поддерживающих ножек.

Такая конструкция позволяет пропускать тепло через весь прибор, при этом его не теряя. При ином строении достижение максимального уровня КПД невозможно.

Виды

За все время существования теплообменников была придумана и модернизирована не одна их разновидность. Ниже приведены наиболее популярные разновидности приборов.

Смесительный

Смесительный тип теплообменников имеет несложное строение, в котором передача тепла происходит посредством смешивания двух рабочих сред, например, при смешении жидкости и водяного пара. Очень важно, чтобы среды были однородными.

Внешний вид смесительного теплообменника

Прибор не будет работать, если отсутствует одна или обе рабочие среды. Тоже можно сказать, если в теплообменнике будут фигурировать не однородные вещества, например, вода и газ.

Поверхностный

Поверхностный вид теплообменников представляет собой сложное устройство, работающее за счет перемещения теплоносителя между стенками разделителя.

Внешний вид поверхностного теплообменника

Такие теплообменники делятся на два подтипа: регенеративные и рекуперативные. В случае с первым подтипом теплообменник попеременно касается одной и той же стенки нагревательного устройства, меняя, время от времени, направление потока. При этом следует заметить, что теплоноситель касается всех точек поверхности без исключения.

Поверхностные теплообменники рекуперативного подтипа имеют всего одно направление потока. За нагрев отвечает постоянная циркуляция теплоносителя от одной разделительной точки прибора к другой.

Погружной

Погружной теплообменник обладает самой простой конструкцией и имеет весьма приемлемую стоимость. Главным недостатком этого прибора является его слабая теплоотдача.

Принцип работы погружного теплообменника строится на погружении одного теплоносителя в емкость с другим. При этом теплообменники находятся в разных сосудах.

Внешний вид погружного теплообменника

Кожухотрубный

Кожухотрубный теплообменник состоит из набора трубок, приваренных к кожуху. Массивные болты закрепляют эти трубки на трубных решетках, образуя, тем самым, цельный прибор.

Как выглядит кожухотрубный теплообменник

За работу теплообменника отвечают два теплоносителя: первый – движется в межтрубном пространстве, через штуцера в корпусе; второй теплоноситель проходит непосредственно по трубам.

Для того чтобы повысить КПД этого типа устройств, иногда выполняют оребрение. Такая операция проводится двумя способами: навивкой ленты или накаткой.

Оросительный

Конструктивно этот тип теплообменника представляет собой последовательно идущие друг за другом ряды из труб. По поверхностям (внешним) этих труб постоянно стекает охлаждающая вода.

Принцип работы оросительного теплообменника

Такую конструкцию практично использовать в холодильных установках, ввиду того, что оросительный теплообменник может быть конденсатором, то есть не требуются излишние подключения.

Конструктивно теплообменник «труба в трубе» имеет несколько звеньев, которые располагаются в строгой последовательности друг над другом. Каждое звено при этом соединяется с соседним.

Теплообменник «труба в трубе»

Звенья, в свою очередь, имеют устройство с конструктивными особенностями: каждое звено представляет собой набор труб, проходящих внутри друг друга. Именно между этими трубками и происходит обмен тепла.

Наиболее правильно будет использовать такой тип теплообменника при достаточно высоких показателях давления в системе. Также следует учесть то, что расход воды в системе должен быть минимальным.

Пластинчатый

Как видно из названия, устройство такого типа состоит из пластин. Поверхность каждой пластины отштампована по специализированной методике. Из-за штамповки образуются каналы, по которым в дальнейшем протекает теплоноситель.

Большой пластинчатый теплообменник

Связь между пластинами имеет значительное уплотнение. Благодаря этому существует 100-процентная гарантия герметичности.

Во время эксплуатации устройство не требует к себе особого внимания. Для изготовления пластинчатого теплообменника не обязательно обладать специализированными знаниями или навыками.

Кроме прочего, устройство легко чистится от различных загрязнений, но не способно выдерживать массивного гидравлического давления.

Спиральный

В спиральном теплообменнике присутствует два канала, имеющие форму спирали. Спираль навита прямо у основной перегородки.

Спиральный теплообменник для водоснабжения

Спиральные теплообменники имеют достоинство, состоящее в возможности охлаждения и нагрева разнообразных жидкостей с высоким показателем вязкости. Следует отметить, что это единственный тип теплообменников, способный без проблем работать с жидкостями подобной консистенции.

Оребренно-пластинчатый

В конструкции этого теплообменника используются пластины, созданные при помощи высокочастотной сварки. Каждая такая пластина (тонкая панель) проходит процедуру оребрения, что и придает прибору уникальные особенности.

Оребренно-пластинчатый теплообменник

Благодаря конструктивным особенностям, оребренно-пластинчатый теплообменник:

• сокращает гидравлическое давление в системе;
• позволяет нагреть теплоноситель до максимально возможного уровня;
• повышает общее КПД отопительной системы;
• увеличивает срок службы всей системы.

Пластинчато-ребристый

Этот вид прибора представляет собой набор пластинок, скрепленных между собой ребренными поверхностями. Сами ребренные поверхности представляют собой насадки, спаянные с пластинами методом вакуумной пайки.

Пластинчато-ребристые теплообменники способны сдерживать температуру от 200 до 270 градусов по Цельсию. Максимальная работоспособность теплообменника гарантирована только при теплообмене между жидкими и газообразными веществами в неагрессивном состоянии.

Производители

Изделия лидирующих производителей различаются по нескольким критериям:

• цена;
• надежность и качество;
• возможность ремонта прибора;
• наличие запасных деталей;
• гарантия (в том числе, гарантия надежности и качества).

Кролл

Страна – Германия.

Стоимость устройств колеблется в диапазоне от 200000 до 700000 рублей.

Всего существует 7 серий производимой продукции: S, SKE, H, SL, NKA, NK, A.

Компания Кролл имеет высокий уровень популярности среди потребителей за счет того, что производит исключительно качественную продукцию.

Ридан

Страна – Россия.

Стоимость устройств колеблется в диапазоне от 40000 до 800000 рублей.

Производится только одна серия теплообменных приборов: HH.

Ввиду того, что компания занимается производством всего одной разновидности теплообменных приборов, ее нельзя назвать универсальным производителем.

SWEP

Страна – Швеция.

Стоимость продукции колеблется в диапазоне от 45000 до 600000 рублей;

Всего существует 6 серий теплообменников: GX, GC, GL, GD, GF, GW.

SWEP имеет большое влияние на рынке, благодаря оптимальному соотношению цены и качества своей продукции.

Дракон-энергия

Страна – Украина.

Стоимость изделий колеблется в районе от 60000 до 400000 рублей (самая дешевая продукция среди лидирующих компаний).

Теплообменники производятся 7 серий: Др 30, Др 50, Др 100, Др 150, Др 200, Др 500, Др 1000.

Продукция компании пользуется большим спросом из-за активного производства приборов различных видов.

Видео про паяный теплообменник

Актуальные подробности про паяный пластинчатый теплообменник системы горячего водоснабжения можно узнать из этого видео.

С уверенностью можно сказать, что теплообменное устройство является сердцем отопительной системы. Без него невозможно контролировать уровень нагрева теплоносителя и другие важные факторы.

При выборе устройства следует проявить некоторую осторожность ввиду существования десятков различных производителей. В первую очередь, следует присмотреться к продукции лидирующих компаний.

Во время выбора необходимо внимательно изучать каждый аспект характеристик той или иной модели теплообменника. Следует придерживаться правила: устройство должно полностью удовлетворять требованиям потребителя.

Теплообменник в системе отопления дома

Вконтакте

Теплообменник для отопления выступает важнейшей составляющей любого котла. От его работоспособности зависит «жизнь» обогревательного агрегата. Давайте рассмотрим, какой теплообменник для системы отопления позволит обеспечить эффективное функционирование котла и продлить срок его службы.

Что представляют собой агрегаты данной категории?

Пластинчатый теплообменник для отопления - технически сложная система, с помощью которой происходит передача энергии между горячим и холодным теплоносителем. На практике для этого применяются жидкости и пары, реже - газы, твердые основы.

Другими словами, теплообменник для отопления - это устройство, которое не имеет собственного источника тепла, а его функциональность обеспечивается энергией, что поступает от централизованной системы обогрева. То есть котел или печка не относятся к агрегатам данной категории по определению. Однако лежанку либо щит, что отражают тепло дымовых газов от печки, можно считать примерами теплообменника, так как от них происходит нагрев воздуха в помещении.

Эффективность передачи энергии здесь зависит от следующего:

• Температурных различий между средами (наличие существенной разницы вызывает более внушительную передачу энергии).
• Площади соприкосновении отдельных сред с теплообменником.
• Показателей изготовления конструкции.

По сути, теплообменник для горячей воды от отопления может быть представлен любой трубой, которая используется для передачи той или иной рабочей среды, что обладает температурой, отличной от показателей окружающего пространства.

Типы

Одним из определяющих критериев при выборе теплообменника определенного плана выступает не только характер теплоносителя, но также его качества. Если в виде рабочей среды предполагается использование умягченной либо химически очищенной воды, предпочтение лучше отдавать пластинчатым конструкциям паяного типа. То же касается применения теплоносителей, которые не оставляют после себя никаких отложений на стенках конструкции, например спирт, фреон либо этиленгликоль.

Когда разговор заходит о масштабных тепловых пунктах, таких как котельные, здесь чаще всего можно увидеть теплообменник для горячей воды от отопления разборного типа. Применение подобных решений можно объяснить наличием низкокачественной рабочей среды, что используется в централизованных сетях обогрева.

Простота конструкции разборных пластинчатых агрегатов способствует их удобному обслуживанию, в частности быстрой разборке при необходимости удаления накипи из внутренних каналов. При этом замена деталей такого теплообменника, будь то фланцы либо задвижки, по силам даже неопытным мастерам.

Согласно способу передачи энергии, стоит выделить смесительный и поверхностный теплообменник для отопления. Первый функционирует согласно принципу распространения энергии при непосредственном контакте между отдельными носителями тепла. Второй тип передает энергию через пластины без непосредственного контакта рабочих сред.

Если необходимо использовать теплообменник для отопления в качестве элемента для подогрева воды в бассейне либо как охладитель в промышленных установках, применять в этих целях рекомендуется пластинчатые и паяные агрегаты. Подобные конструкции позволяют быстро достигать наиболее эффективного теплообмена между двумя жидкостями.

Материалы

Теплообменник для отопления дома может быть изготовлен из стальных либо чугунных пластин, соединенных методом пайки медным либо никелевым припоем. Конструкции, паяные медью, распространены в централизованных системах обогрева. В то же время системы, элементы которых соединены с использованием никеля, применяются в основном для обеспечения потребностей промышленных сфер и при необходимости работы с химически агрессивными средами.

Чугун

Отдавая предпочтение чугунным теплообменникам стоит обратить внимание на несколько моментов:

1. Достаточно внушительный вес, что обязательно следует учитывать при разработке проекта по обустройству котельной. Что касается внедрения подобных конструкций в систему обогрева частного дома, то последние должны отличаться малым объемом секций, минимальным количеством дымовых каналов, которые применяются для перемещения продуктов сгорания.
2. Чугунные агрегаты отличаются возможностью секционной транспортировки в разобранном виде, что становится удобным при монтаже и последующем обслуживании.
3. Несмотря на увесистость, материал довольно хрупок. Поэтому при перевозке и установке стоит избегать механических воздействий на элементы конструкции. Еще одна опасность - термический шок. При резком помещении в не остывший агрегат внушительного объема холодной рабочей среды, стенки теплообменника могут дать трещину.
4. Чугун поддается как влажной, так и сухой коррозии. Первая образуется в результате воздействия на материал кислотного конденсата. Вторая медленно покрывает поверхности конструкции в виде пленки из ржавчины по мере эксплуатации. Поскольку теплообменники для отопления частного дома из чугуна обладают толстыми стенками, указанные процессы могут растянуться на долгие годы.
5. Подобные системы долго нагреваются, но крайне медленно остывают, что значительно снижает расход топлива и повышает эффективность обогрева помещений.

Сталь

Наличие стального «сердца» не приводит к существенному утяжелению системы. Поэтому водяной теплообменник для отопления, изготовленный из данного материала, часто применяют для обслуживания больших площадей.

Что касается удобства монтажа стальной конструкции, окончательная сборка, в отличие от чугунных агрегатов, происходит в заводских условиях. Цельный моноблок довольно сложно занести в тесное помещение. К тому же заводская сборка несколько осложняет ремонт и обслуживание системы.

Установленный стальной теплообменник в печь для отопления, который получил серьезные повреждения, практически невозможно вернуть обратно к жизни в домашних условиях. Приходится либо прибегать к полному демонтажу системы и отправке на ремонт в промышленный цех, или избавляться от конструкции, выполняя ее замену.

В то же время водяной теплообменник для отопления из стали не боится ни термического шока, ни существенных механических нагрузок. Материал отличается высоким показателем эластичности и поэтому отлично справляется с резкими температурными перепадами. Однако при длительном воздействии сильного холода или тепла на сварных швах могут образовываться мелкие трещины.

Если говорить о способности противостоять коррозии, стальной теплообменник подвержен лишь электрохимическим воздействиям. Особенно быстро при длительном контакте с агрессивными средами ржавчиной разъедаются тонкие стенки. При этом срок службы системы может планомерно снижаться на время от 5 до 15 лет. Исходя их этого, производители нередко покрывают внутренние стенки стальных теплообменников чугуном.

Системы из данного материала практически моментально разогреваются и так же быстро остывают. Несмотря на очевидное удобство при необходимости быстрого отопления помещений, подобное свойство имеет обратную, негативную сторону. Так, эффект на отдельных участках конструкции может приводить к появлению мелких повреждений.

Как сделать расчет теплообменника?

Выполнение самостоятельных расчетов выступает одним из наиболее распространенных вопросов от потребителей. На самом деле, справиться с задачей чрезвычайно сложно, поскольку производители теплообменников стараются скрывать секреты собственных разработок от посторонних, в том числе от пользователей.

По вышеуказанной причине становится сложно выяснить реальный расход энергии при передаче тепла. Если данный показатель будет заведомо низким, соответственно, КПД теплообменника окажется недостаточным для удовлетворения существующих потребностей.

Чтобы увеличить производительность системы, нередко приходится устанавливать объемные агрегаты. Впрочем, чтобы снизить количество используемых пластин теплообменника, достаточно воспользоваться специальной расчетной программой, которая имеется у каждого серьезного производителя отопительной техники.

Теплообменники для отопления своими руками

Как собственноручно изготовить эффективную конструкцию, которая будет справляться с функциями теплообмена? Для этого достаточно вернуться к определению, которое характерно для устройств данной категории. Получается, что для сборки простого теплообменника достаточно взять металлическую трубу определенной длины, свернуть ее в кольцо и поместить в емкость, заполненную водой.

Благодаря выводу наружу выхода и входа трубы, можно получить функциональную конструкцию, которая будет либо нагревать, либо охлаждать рабочую жидкость, в зависимости от существующей потребности.

Теплообменник «водяная рубашка»

Помимо системы в виде змеевика, собственноручно можно изготовить теплообменник, известный как «водяная рубашка». Функционируют подобные системы на основе принципа распределения энергии между несколькими герметичными емкостями, помещенными друг в друга.

Теплообмен по данному принципу успешно применяется в малогабаритных котлах на твердом топливе. Несмотря на общую простоту конструкции, недостатком таких систем выступает наличие сравнительно невысокого эксплуатационного давления, на которое рассчитаны данные агрегаты. К тому же изготовлением теплообменников, функционирующих по принципу «водяной рубашки», должен заниматься опытный сварщик. Сконструировать и собрать такую систему из подручных материалов, не имея соответствующих навыков, довольно проблематично.

Теплообменник «трубная доска»

Наверное, наиболее сложным из всех вариантов, доступных для самостоятельного изготовления, выступает система, которую называют «трубная доска». Данное определение закрепилось за самодельными теплообменниками, что содержат основательное количество вальцовочных трубных соединений.

Подобные агрегаты представлены в виде трех герметичных емкостей. Две из них размещаются на противоположных краях конструкции и соединяются металлическими проводниками рабочей среды, что развальцовываются в торцах таких сосудов. Теплообмен выполняется в третьей - средней - части благодаря перемещению жидкой рабочей среды между емкостями по трубам.

В поиске альтернативных решений

Если нет возможностей для самостоятельной сборки теплообменника вышеуказанными способами, можно попытаться отыскать материалы для изготовления будущей системы в собственном чулане либо на свалке. Например, отличным решением для создания устройства в виде змеевика станет старый полотенцесушитель. Подойдет также любой бытовой радиатор, который не имеет протечек.

Что касается применения радиаторов из автомобильных печек, по сути, их можно сразу же использовать в качестве обогревательного элемента, объединив отдельные агрегаты переходниками для увеличения площади обмена тепловой энергией.

Эффективное устройство можно создать на основе старой водонагревательной колонки. В данном случае даже не придется практически ничего переделывать.

В итоге

Как видно, принцип функционирования теплообменников везде примерно одинаков. В зависимости от условий эксплуатации работать такие агрегаты могут как на нагревание, так и на охлаждение рабочей среды: газа, жидкости или твердого вещества.

При выборе заводского решения многое зависит от задач, которые возложены на теплообменник, а в случае самостоятельной сборки - от инженерной фантазии мастера.

Теплообменник – это главный элемент отопительной системы. Его основная роль заключается в передаче тепловой энергии от генератора к теплоносителю.

С учетом конструктивных элементов они могут изготовляться различных видов, благодаря чему каждый хозяин сможет выбрать подходящий вариант для своей отопительной системы.

В домашних системах отопления чаще всего можно встретить поверхностные теплообменники . В
них передача тепла происходит через поверхности металлических стенок этого аппарата .

• Максимальная реализация отопления через представленный аппарат наблюдается в конструкции котлов, работающих на газе, твердом топливе и электричестве .
• Циркуляция теплоносителя происходит по трубам, изогнутым в форме змеевика . Они расположены внутри котельного агрегата, а нагрев теплоносителя осуществляется от температуры горящего топлива.
• Горячая вода направляется в трубопровод системы отопления , а заменяет ее в теплообменнике остывший носитель тепла из радиаторов.

Даже сегодня во многих домах присутствует традиционный источник тепловой энергии – печь. Ее целесообразно использовать для дома небольшой площади . Если речь идет о многокомнатном коттедже, то ее тепловой мощности будет недостаточно.
По этой причине в частных домах отопительная система не может нормально функционировать без этого элемента . Именно благодаря ему удается превратить печь в полноценный водонагревательный котел.

Что касается габаритов и формы контура для отопления, выполненного своими руками, то они должны вписаться в размер топливной камеры печной установки. К полученному агрегату реально подключить батареи и трубопроводы, в результате чего можно добиться эффективного обогрева здания.

Виды теплообменников

Теплообменные агрегаты могут быть различных типов. Их отличие заключается в способе передачи тепловой энергии. Выделяют следующие виды представленных аппаратов:

1. Смесительные . В них передача тепловой энергии осуществляется благодаря смешению двух рабочих сред . По конструкции эти устройства намного проще, чем поверхностные. Использовать такие агрегаты получается только при условии возможности смешивания носителей тепла. Это условие и служит главным недостатком смесительных приборов.
2. Поверхностные . В них осуществляется обмен энергией между рабочими
   носителями тепла посредством стенок разделителя .
   Такие устройства подразделяются на рекуперативные и регенеративные.
   В рекуперативных при передаче тепловой энергии через разделительную стенку поток тепла движется в одном направлении в каждой точке стенки .
   Для регенеративного теплообменного аппарата свойственно то, что носитель тепла при попеременном касании одной и той же поверхности, время от времени изменяет направление потока .

Типы рекуперативных теплообменников

Большим спросом на сегодня пользуются рекуперативные теплообменные устройства. Соглас
но конструкционному исполнению выделяют следующие виды представленных агрегатов:

Кожухотрубный

Это устройство, представляющее собой пучки труб, приваренные к кожуху и прикрепленные к трубным решеткам при помощи болтов .
Движение первого носителя тепла в межтрубном пространстве осуществляется через присутствующие на корпусе штуцера. Другой теплоноситель течет по трубам. На корпусе или крышке представленных устройств присутствуют перегородки.
В целях повышения отдачи тепла трубы подвергают процессу оребрения методом накатки или навивки ленты .

Погруженный

Его конструкция предполагает погружение одного теплоносителя в емкость с другим . Такие устройства характеризуются дешевизной и простотой.

Движение воды в межтрубном пространстве происходит с малой скоростью, результатом чего становится малая теплоотдача.

Теплообменные устройства типа «труба в трубе»

Состоит из нескольких звеньев, расположенных друг над другом и соединенных между собой. Каждое звено представляет собой конструкцию из вставленных друг в друга труб, между которыми и происходит теплообмен.
Их целесообразно эксплуатировать при высоких показателях давления и небольших расходах воды в системе .

Оросительный

Состоит из нескольких рядов труб, расположенных одна над другой, по наружной поверхности которых тонкой пленкой стекает охлаждающая их вода

Его активно применяют в холодильных установках, так как они выступают в роли конденсаторов .

Графитовый

Конструкция теплообменного устройства предполагает наличие блоков из графита, уплотненных между собой при помощи прокладок из резины и зафиксированных крышками .
Графит считается прекрасным проводником тепловой энергии. Для устранения пористости происходит его обработка специальными составами.

Используется для химически агрессивных жидкостей.

Пластинчатый

Это устройство изготовлено из пластин, поверхность которых отштампована специальным методом . Результатом такой работы становится образование каналов, по которым движется теплоноситель. Между собой пластины уплотнены.
Процесс изготовления такого устройства отличается своей простотой, его легко чистить, он обладает высокой теплоотдачей. Минус – не выдерживает высокое давление .

Пластинчато-ребристый

Состоит из системы разделительных пластин, между которыми находятся ребристые поверхности - насадки, присоединенные к пластинам методом пайки в вакууме.

Предназначены для теплообмена между неагрессивными жидкими и газообразными средами в интервале температур от плюс 200 °C до минус 270 °C.

Обладает малым весом и размерами, высокой прочностью и жесткостью.

Оребренно-пластинчатый

Его конструкция предполагает наличие оребренных панелей маленькой толщины, производство которых происходит при помощи высокочастотной сварки .
Благодаря такой конструкции и применяемым материалам удается достичь высокого температурного режима теплоносителя, малого гидравлического давления, высокого КПД, продолжительного срока эксплуатации, низкой стоимости .

Целесообразно его использовать при утилизации тепла газов.

Спиральный

Оснащен двумя каналами, которые навиты в форме спирали около основной разделительной перегородки . Их цель – нагрев и охлаждения жидкостей, обладающих высоким показателем вязкости .

Устройство и принцип работы

Современные модели теплообменного устройства имеют несколько частей. Для каждой характерна своя важная роль:

• неподвижная плита – к ней крепят все подводимые патрубки;
• прижимная плита ;
• пластины, оснащенные вставленными прокладками уплотнительного типа ;
• верхняя и нижняя направляющие ;
• задняя стойка ;
• шпильки с резьбой .

Такая уникальная конструкция теплообменного устройства позволяет достичь максимально эффективной компоновки всей поверхности эксплуатируемого агрегата.

Популярные производители

На современном рынке эта продукция представлена в широком ассортименте. Существуют многочисленные модели и производители. Основные критерии выбора:

• надежность и качество;
• ремонтопригодность;
• цена;
• гарантии;
• запасные детали.

Смотрите видео о том, как сделать теплообменник своими руками

1. Кролл . Производимые модели теплообменников – серии S, SKE, H, SL, NKA, NK, A. Стоимость от 200000 до 700000 рублей .
2. Дракон-энергия . Модели теплообменных устройств: Др 30, Др 50, Др 100, Др 150, Др 200, Др 500, Др 1000. Цена от 60000 до 400000 рублей .
3. SWEP – производит теплообменники серии GX, GC, GL, GD, GF, GW. Стоимость от 45000 до 600000 рублей .
4. Ридан . Производит модели теплообменных устройств серии НН. Цена от 40000 до 800000 рублей .

Перед выбором необходимо обязательно ознакомиться с характеристиками каждой модели.

Теплообменное устройство- это «сердце» любой отопительной системы . Только при его наличии можно получить качественный обогрев дома. Благодаря широкому разнообразию этого отопительного аппарата, очень просто подобрать подходящий для своей системы.

С этой статьей также читают

ИТП – комплекс оборудования для одного потребителя (одного здания), необходимый для преобразования параметров внутренних систем здания, а также для регулировки, учета и контроля этих параметров.

Любой теплообменник в ИТП нужен для разделения греющей и нагреваемой среды. Это может быть разделение по температурам, по рабочим (максимально возможным в этой системе) давлениям, по видам сред, или по всему сразу. ИТП служит для подключения внутренних инженерных систем здания (отопления, горячего водоснабжения, вентиляции) к наружным тепловым сетям от источника тепла (котельной или ТЭЦ). Подключение потребителя к тепловым сетям через теплообменник называется независимым.

Также для разделения двух или более сред: пищевая промышленность ( или ), металлургическая промышленность (охлаждение масла для закалки деталей), химическая промышленность, а также в процессах, связанных с холодильной техникой.

Так что если в ИТП вы увидели два теплообменника – вариантов может быть масса. Но на 90% один из них на горячее водоснабжение. А может и оба. Потому что подключение системы горячего водоснабжения к тепловой сети всегда осуществляется через теплообменник, и оно может быть по одноступенчатой или по двухступенчатой схеме.

При одноступенчатой схеме подключение происходит через один теплообменник, а при двухступенчатой, соответственно, через два. Выбор схемы подключения системы горячего водоснабжения определяется отношением тепловой нагрузки на систему отопления к тепловой нагрузке на систему горячего водоснабжения (это отношение есть техническое обоснование применения той или иной схемы).

Двухступенчатая схема, в свою очередь, делится на двухступенчатую последовательную и двухступенчатую смешанную. По сравнению с одноступенчатой схемой, обе двухступенчатые являются наиболее экономически выгодными для потребителя, но применяться без технического обоснования не могут.

Двухступенчатая смешанная схема

Двухступенчатая последовательная схема

В системе отопления два теплообменника могут быть в том случае, когда тепловая нагрузка слишком велика (тогда ее делят на два одновременно работающий теплообменника), или, когда необходимо резервирование теплообменника (на объектах не допускающих перерывов в отпуске тепла – больницы, родильные дома, детские дошкольные учреждения).

Для многоквартирных жилых зданий постройки до 2000х годов наибольшее распространение нашли зависимые системы отопления со смесительными узлами и двухступенчатые схемы подключения систем горячего водоснабжения. Для многоквартирных жилых домов с постройкой после 2000х годов подключение системы отопления независимое – через теплообменник, а подключение горячего водоснабжения осуществляется также по двухступенчатой схеме.

Для административных, общественных и промышленных зданий системы отопления может подключаться различно в зависимости от источника тепла. А система горячего водоснабжения для этих зданий практически всегда одноступенчатая.

Мы будем очень рады, если наша статья прояснила вам вопрос наличия второго теплообменника в ИТП. Если у вас остались вопросы, вы можете задать их нашему специалисту, мы с удовольствием на них ответим!

Остались вопросы?

Получить консультацию специалиста можно по . Также вы можете отправить свой вопрос на наш электронный ящик (отвечаем в течении 30 минут).

К числу ключевых элементов отопительной системы можно отнести такие агрегаты, как теплообменники для отопления, а также бойлер или водонагреватель. Бойлер – это емкость достаточно большого объема, под или в которой располагается источник тепла. Для нагревания воды может использоваться либо водяной, либо паровой теплообменник. Этот прибор оборудован специальным отопительным котлом, задача которого заключается в нагреве воды, циркулирующей в замкнутом пространстве. Такие устройства получили название водонагревателей (бойлеров) косвенного нагрева.

Типы теплообменников

Функции теплообменников для котлов достаточно многочисленны и важны, поскольку именно от данного прибора во многом зависит назначение и конструкция самого используемого котла. Кроме этого с помощью теплообменника холодный теплоноситель получает необходимый объем тепла от уже нагретого. Еще одна важная функция: устройство осуществляет передачу энергии тепла от теплоносителя к санитарной воде, а также от сгораемого газа непосредственно к теплоносителю.

В зависимости от способа передачи тепла жидкостям выделяют следующие виды теплообменников:

1. Первичный – передача энергии осуществляется от газа к теплоносителю;
2. Вторичный (водоводяной) – передача энергии осуществляется от жидкости к теплоносителю;
3. Битермический (совмещенный), особенностью которых является двойной обмен тепла от теплоносителя к воде и от газа к теплоносителю.

Первичный

Первичный теплообменник – это достаточно большая , которая изогнута в одной плоскости в виде змеевика. В этой же плоскости располагаются пластины различного размера, выполненные из меди. Для предотвращения появления ржавчины поверхность данного агрегата покрыта специальной защитной краской. Мощность первичного теплообменника для отопления в первую очередь зависит от количества ребер и длины трубы.

В большинстве случаев такие приборы обладают примерно одинаковым конструктивным решением, различия же заключаются в способе подключения трубы, в размерах самого теплообменника, а также его мощности. Стоит отметить, что процесс обмена теплом между теплоносителями может быть существенно затруднен в случае загрязнения копотью и грязью.

Не меньшее отрицательное влияние оказывают и отложения солей внутри самого агрегата, препятствующие прохождению воды через бойлер. Это является следствием нарушения циркуляции теплоносителя, а также уменьшения теплопроводности стен прибора. По этой причине необходимо в профилактических целях заниматься своевременным обслуживанием теплообменника для отопления дома, а также выполнять его промывку и очистку.

Вторичные

Вторичные теплообменники (они также получили название теплообменники горячего водоснабжения – ГВС), отличаются специальными пластинами, которые соединены друг с другом. Данные пластины производятся из нержавеющей стали. Подобные приборы чаще всего устанавливаются в котлах Linea (Bongioanni), Mini kW, Major kW (Immergas), а также Micra 2 (Hermann).

Водоводяной прибор позволяет рассчитывать на необходимый теплообмен благодаря высокому уровню теплопроводности пластин, а также большой площади теплообмена. Таких показателей удается достичь даже несмотря на тот факт, что скорость потока носителя тепла достаточно велика.

Однако благодаря большой скорости практически полностью исключена вероятность появления солей и отложений на стенках. Благодаря некоторым особенностям конструкции, водоводяной теплообменник отличается особыми качествами. К примеру, от количества пластин напрямую зависит мощность и площадь теплообмена. Кроме этого, в остальных разновидностях теплообменников холодная вода и теплоноситель двигаются навстречу, тогда как здесь направление их движения полностью совпадает.

Битермические

Конструктивной особенностью данной группы приборов является наличие сразу двух контуров: горячего водоснабжения и отопления. Такие агрегаты используются в котлах Linea Isy (Bongioanni), Immergas Star kW (Immergas) и Hermann Habitat 2 (Hermann). Если говорить непосредственно о строении модели, то отметим, что она представлена так называемой «трубой в трубе» (коаксиальной). Кроме этого, присутствуют медные пластины, которые расположены на поверхности прибора.

Отличия

Наружная труба предназначена для циркуляции теплоносителя в системе отопления, тогда как внутренняя – для движения санитарной воды. В отопительном режиме функционирования сгораемые газы выделяют тепло, которое доставляется прямо к теплоносителю. Если же теплообменник функционирует в режиме горячего водоснабжения, то тепло сначала передается теплоносителю, после чего оно достается контуру.

Если используется битермический теплообменник для отопления дома, то отпадает необходимость в установке таких гидравлических отопительных агрегатах, как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.

Это самым положительным образом сказывается на цене котла, к тому же существенно увеличивается надежность функционирования устройства.

Недостатки

Однако без некоторых недостатков также не обошлось. К примеру, несколько ограничена передача тепловой энергии в режиме ГСВ, что, соответственно, ведет к уменьшению объемов приготовляемой нагретой воды, если сравнивать с остальными разновидностями теплообменников для отопления. Еще одно ограничение – специалисты не советуют эксплуатировать данное устройство в тех регионах, где вода отличается повышенным содержанием жестких солей в своем составе. Причиной является более интенсивное и ускоренное отложение солей из-за достаточно чувствительного перепада температур в режиме горячего водоснабжения и отопления.

Также стоит отметить, что некоторые теплообменники отличаются увеличенной емкостью. Установка таких котлов ведется в отопительных котлах самого высокого класса - Eura (Hermann). Своим внешним видом они больше всего напоминают 6-8-литровый бойлер для отопления, который оборудован специальным медным змеевиком, расположенным по всему объему агрегата. Такие теплообменники получили название мини-бойлеров. По змеевику проходит контур теплоносителя, а через стенки – контур горячего водоснабжения.

Бойлеры косвенного нагрева

Если же говорить непосредственно о водонагревателях и электрических бойлерах, то стоит отметить, что наибольшей популярностью пользуются бойлеры косвенного нагрева. Может быть несколько основных источников нагрева теплоносителя – нагревательная газовая горелка, которая находится под бойлером, трубчатый электронагреватель внутри него, а также тепло системы отопления. Емкость, в которой осуществляется непосредственно процесс нагревания, с внешней стороны защищена специальным кожухом, а также слоем теплоизоляции, чтобы через водонагреватель не происходило дополнительных теплопотерь.

Нагревательный прибор соединен с пультом управления, который обязательно оснащен специальным датчиком для проверки температуры. В качестве такого датчика зачастую выступает биметаллический термостат. Если датчик сигнализирует о том, что температуры ниже нормы, то автоматически начинается нагрев жидкости.

Бойлеры закрытого типа

Выделяют две разновидности водонагревателей для отопления – открытые и закрытые. Закрытые бойлеры нашли свое применение в централизованной системе водоснабжения. В таких устройствах используются различные металлы (медь, нержавеющая сталь, эмалированная сталь) для изготовления бойлеров для отопления.

Стоит отметить, что подобные водонагреватели отличаются повышенным давлением, причиной которого является расширение жидкости во время нагревания.

Во избежание поломок агрегата и выхода его из строя используется специальный расширительный бак, который предназначен для излишков воды. К тому же такой бак может быть дополнительно оборудован термосмесителем, манометром, а также редуктором давления.

Открытые бойлеры

Открытые водонагреватели для отопления отличаются в первую очередь тем, что они могут снабжать горячей водой лишь одну водоразборную точку, для чего используется специальное оборудование под названием спецсмеситель. При включении спецсмесителя подключение теплообменника к магистральной трубе перекрывается. Давление сетевой воды достаточно велико именно на входе в нагреватель, а не на выходе из него. В результате этого компании-производители имеют возможность использовать не самые прочные и дорогие материалы для создания нагревательной емкости, поскольку давление на стенки емкости не самое высокое.

Кроме этого, данная арматура призвана исполнить роль группы безопасности и расширительного бака, сливая лишнюю воду в раковину при ее расширении. Закрытые бойлеры также могут быть оборудованы подобным спецсмесителем, однако открытые бойлеры для отопления дома без данного агрегата функционировать не смогут.

Нюансы подачи холодной воды

Напоследок отметим, что не нагретая вода должна подаваться под очень высоким давлением в емкость, чтобы уже нагретая жидкость начала выливаться из бойлера – лишь в этом случае можно утверждать, что водоразбор успешно завершился. Ведь если давление воды на входе очень маленькое, то горячая вода не сможет покинуть бак, поскольку трубка для выхода нагретой жидкости находится в самой высшей точке нагревателя. Холодная вода заливается с нижней части, причем благодаря специальному приспособлению – штуцеру – эта жидкость стелется на дне бойлера.

Таким образом, имеется несколько видов водонагревательных элементов, которые предназначены для нагрева воды и ее подачи. Каждая из этих разновидностей отличается собственными достоинствами и недостатками, и лишь потребитель решает, какой из бойлеров является оптимальным именно для его системы.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Теплообменник вполне доступен для самостоятельного изготовления, что неоднократно использовалось многими домашними умельцами для создания этого агрегата отопления с минимальными финансовыми затратами. Если рассматривать основные типы теплообменников, изготовленные своими силами, можно выделить следующие их разновидности: выполненные собственными руками бойлеры открытого типа и расположенные вблизи источника тепла змеевики.

Вариант первый

В первом случае используется любая открытая емкость, имеющая достаточную прочность для накопления воды под нормальным давлением. Нагрев в таком изготовленном своими руками агрегате осуществляется с помощью погружения в емкость источника передачи тепла. Такие конструкции популярны для получения горячей воды в небольших загородных домах и других постройках для временного использования.

Вариант второй

Второй тип доступных для изготовления своими руками теплообменников представляет собой изогнутую трубу (змеевик), которую пропускают в непосредственной близости от котла отопления, домовой печи либо другого источника высокой температуры. Вода в трубе нагревается косвенным путем и поступает потребителю.