Как произвести расчет
Расчет для теплообменника гвс производится путем довольно сложных вычислений, требующих специальной подготовки. Детальный расчет требует составления теплового баланса, учета устройств теплопередачи, расчета средней разности температур и т.д. Все эти операции требуют познаний в области теплотехники, которыми обладает далеко не каждый, а вероятность ошибки очень высока даже у специалиста.
Выход из положения можно найти в сети интернет – онлайн-калькуляторы, в достаточном количестве имеющиеся на сайтах производителей теплового оборудования, позволяют получить нужные данные просто и достаточно надежно. Для проверки расчет следует продублировать несколько раз, сопоставить полученные результаты для выбора наиболее верного.
Теплообменник своими руками
Теплообменником можно назвать устройство, не имеющее собственного источника нагрева, но позволяющее извлекать тепло из внешних обогревателей. При необходимости можно сделать теплообменник самостоятельно. Однако сначала следует определиться, какой именно вид конструкции вам необходим.
Как сделать теплообменник своими руками?
Наиболее простым в изготовлении является змеевик. Для его устройства лучше всего подойдет медная трубка. Она легко гнется и обладает высокой теплоотдачей. Возьмите необходимый отрезок трубки и аккуратно согните ее в спираль, поместите ее в бак или бочку. Затем выведите концы наружу и закрепите. К окончаниям трубки при помощи обжимных соединений присоедините резьбовой фитинг. В результате у вас получится теплообменник – змеевик. В качестве альтернативы медной трубки можно использовать и другие легкогнущиеся трубки. Это может быть металлопласт или алюминий.
Другой разновидностью теплообменника является так называемая водяная рубашка. Наибольшее распространение такой вид теплообменников имеет в небольших котлах систем отопления и представляет собой герметичную емкость, установленную внутри котла и позволяющую нагревать воду от циркулирующей жидкости в системе отопления дома. Недостатком такого вида теплообменника является невысокая пропускная способность и зависимость от температуры в системе.
Более сложным для самостоятельного изготовления, но и более эффективным теплообменником является конструкция под названием трубная доска. Для самостоятельного изготовления потребуется несколько вальцовочных соединений. Состоит такой тип теплообменника из трех и более герметичных емкостей, соединенных трубами. Находящиеся по разным концам емкости соединены развальцованными на концах трубами. Циркуляция жидкости межу ними дает необходимый теплообмен в средней части конструкции.
Если желание сделать теплообменник самостоятельно, не делая больших затрат, в качестве основного материала можно использовать автомобильные радиаторы, радиаторы отопления или газовые колонки.
Особое внимание на устройство теплообменника стоит обратить владельцам дач или небольших коттеджей, находящихся за городом и не имеющих возможности пользования природным газом. Устройство небольшой каменной печи снабженной теплообменником, позволит наслаждаться теплом и уютом во всех помещениях
Для этого потребуется вмонтировать в печь две емкости, соединенные между собой несколькими трубами
Одна емкость должна быть прямоугольной и располагаться в низу, а другая цилиндрической, наверху. Для необходимой циркуляции трубы системы отопления требуется закольцевать в закрытый контур, чтобы выход горячей воды был из верхней цилиндрической емкости, а вход остывшей в нижний прямоугольный. Подчиняясь неизбежным законам физики, горячая вода будет подниматься вверх, обеспечивая необходимую циркуляцию жидкости по всем помещениям. При такой конструкции необходимо в верхней точке контура установить расширительный бачек, с помощью которого будет поддерживаться уровень жидкости в системе, и устраняться воздушные пробки. Стоит заметить, что принцип теплообмена может служить не только для нагрева, но и для охлаждения жидкости
Для этого потребуется вмонтировать в печь две емкости, соединенные между собой несколькими трубами. Одна емкость должна быть прямоугольной и располагаться в низу, а другая цилиндрической, наверху. Для необходимой циркуляции трубы системы отопления требуется закольцевать в закрытый контур, чтобы выход горячей воды был из верхней цилиндрической емкости, а вход остывшей в нижний прямоугольный. Подчиняясь неизбежным законам физики, горячая вода будет подниматься вверх, обеспечивая необходимую циркуляцию жидкости по всем помещениям. При такой конструкции необходимо в верхней точке контура установить расширительный бачек, с помощью которого будет поддерживаться уровень жидкости в системе, и устраняться воздушные пробки. Стоит заметить, что принцип теплообмена может служить не только для нагрева, но и для охлаждения жидкости.
С этим читают
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.
Виды ТО
Схема и принцип работы рекуперативного теплообменника
По принципу работы оборудование делится на рекуперативное и регенеративное. В первых движущиеся теплоносители разделены стенкой. Это самый распространенный вид, он может быть различных форм и конструкций. Во втором случае с одной и той же поверхностью по очереди контактируют горячий и холодный теплоносители. Высокая температура нагревает стенку оборудования во время контакта с горячей средой, далее температура передается холодной жидкости при контакте с ней.
По назначению ТО делятся на два вида: охладительные – работают с холодной жидкостью или газом, остужая при этом горячий теплоноситель; и нагревательные – взаимодействуют с разогретой средой, отдавая энергию потокам холодной.
По конструкции теплообменники бывают нескольких видов.
Разборные
Состоят из рамы, двух концевых камер, отдельных пластин, разделенных термостойкими прокладками и крепежных болтов. Такое оборудование отличается простотой очистки и возможностью увеличения эффективности путем добавления пластин. Но разборные ТО чувствительны к качеству воды. Для продления срока их службы требуется установка дополнительных фильтров, что увеличивает стоимость проекта.
Пластинчатые
Пластинчатый теплообменник нуждается в установке дополнительных фильтров на теплоноситель
Отличаются методом соединения внутренних пластин:
- В паяных ТО гофрированные пластины из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм сделаны путем холодной штамповки. Между ними устанавливается прокладка из специальной термостойкой резины.
- В сварных пластины свариваются и образуют кассеты, которые затем компонуются внутри стальных плит.
- В полусварных ТО кассеты скрепляются посредством паронитовых соединений в конструкции из небольшого количества сварных модулей. Эти модули уплотняются резиновыми прокладками и соединяются лазерной сваркой. После чего собираются между двумя плитами при помощи болтов.
Пластинчатые теплообменники используются в условиях повышенного давления и экстремальных температурах. Такие устройства требуют минимального технического обслуживания, экономичны и отличаются высокой эффективностью. Кроме того, по необходимости можно увеличить или уменьшить эффективность оборудования путем увеличения или уменьшения количества стальных пластин.
Единственным недостатком теплообменника из гофрированной нержавейки служит чувствительность к качеству теплоносителя, необходима установки дополнительных фильтров.
Кожухотрубные
Состоят из цилиндрического корпуса, куда помещены пучки трубок, собранных в решетки. Концы труб крепятся развальцовкой, сваркой или пайкой. Достоинством такого оборудования служит нетребовательность к качеству теплоносителя и возможность использования в технических процессах, где присутствуют агрессивные среды и высокое давление (в нефтяной, газовой, химической промышленности). Недостатки кожухотрубных ТО – относительно низкая теплоотдача, большие габариты, высокая стоимость и сложность в ремонте.
Спиральные
Состоят из двух листов металла, свернутых в спирали. Внутренние края соединены перегородкой и закреплены штифтами. Такие теплообменники компактны и обладают эффектом самоочистки. Они способны работать с жидкими неоднородными средами, любого качества. При повышении скорости движения жидкости, увеличивается интенсивность теплообмена. Недостатки: сложность в изготовлении и ремонте, ограничение давления рабочей жидкости до 10 кгс/см².
Спиральный
Кожухотрубный
Двухтрубные и труба в трубе
Схема теплообменника “труба в трубе”
Первые состоят из труб разного диаметра. В качестве теплоносителя используется жидкость и газ. Устройства используются в местах с повышенным давлением, имеют высокий уровень теплоотдачи. Отличаются простотой монтажа и обслуживания. Единственный недостаток – высокая стоимость.
Теплообменник «труба в трубе» состоит из двух труб разного диаметра, соединенных между собой. Они используются при небольшом расходе теплоносителя и чтобы оборудовать дымоход.
Как правильно подобрать теплообменник в Перми
Теплообменный аппарат
— это оборудование, в котором происходит обмен тепловой энергией между холодной и горячей средой, при этом эти среды не смешиваются и разделены стенками пластин, имеющих высокую степень теплоотдачи.
Где применяются теплообменники
Теплообменники применяются в системе ГВС (горячего водоснабжения), отоплении, вентиляции, кондиционировании, в энергетике, в металлургии, в нефтехимической и пищевой промышленности.
Но самое частое их применение – это на системах ГВС и отопления от частных домов до административных зданий и промышленных сооружений.
Основные виды теплообменников
Самыми популярными среди теплообменников – являются пластинчатые теплообменные аппараты, которые имеют высокую степень теплоотдачи, компактные размеры и универсальны в применении.
Пластинчатые теплообменники бывают паяными или разборными:
Паяные теплообменники, которые широко применяются на системах отопления, хладоснабжения, для работы с газообразными средами, на системы теплого пола, а так же на горячее водоснабжение (ГВС), если в системе нет крупных нерастворенных частиц.
Разборные теплообменники, которые в основном применяются на системы отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции и кондиционирования многоквартирных домов. Их применение позволяет многократно снизить затраты на потребление тепловой энергии и регулировать её потребление.
Особенности для выбора теплообменника
При выборе теплообменника учитываются такие параметры:
1. Технические характеристики
. Необходимо знать такие показатели как:
- Тепловая мощность;
- Расход по сторонам или одной из сторон теплообмена;
- Температуры рабочих сред на входах и выходах теплообменника;
- Возможно допустимые потери давления в системах теплообмена;
- Максимальная температура и максимальное давление рабочих сред;
- Агрессивность рабочих сред.
2. Компания изготовитель
. Каждый изготовитель придерживается своей ценовой политики. Соответственно, иностранные теплообменники, такие как, Alfa Laval имеют более высокий уровень цен.
Бренды теплообменников Российской сборки, хоть даже на иностранных или отечественных комплектующих не уступают по качеству и надежности: Ридан, Этра, Теплотекс АПВ, Funke, Sondex.
3. Применение
- Когда необходим пластинчатый теплообменник на систему отопления, берутся данные для самого холодного периода – именно тогда происходит большое потребление тепла и требуются высокие температуры теплоносителя.
- Когда подбирается теплообменник на систему горячего водоснабжения (ГВС), то берутся температурные данные периода с мая по сентябрь – так как в этот период показатели теплоносителя самые низкие.
Из вышеизложенного видно, что для подбора пластинчатого теплообменника необходимо предусмотреть множество параметров.
Разновидности поверхностных теплообменников
Простейший т/о – труба в трубе. Холодная трубка с водой проходит в трубе большего сечения, заполненной горячим агентом. При этом поверхность внутренней трубки нагревается и передает тепло воде. Так работают бойлеры. Если трубок много и собраны они в пучок, то получается кожухотрубный теплообменник. Аппараты с трубным пучком, закрепленном с торцов решетками, распространены в промышленности и применяются для бытовой водоподготовки.
Витые теплообменники представляют змеевики, навитые в корпусе. Межтрубное пространство заполняется другим потоком. Аппаратура применяется при высоком давлении одного из агентов.
Двухтрубные теплообменники применяются для передачи тепла в фазах газ-жидкость. Аппараты могут работать под давлением с высокой теплопередачей.
Спиральный т/о
Спиральные теплообменники представляют бочку, в которой лентой-спиралью расположен плоский лабиринт с внутренней полостью. По спирали движется горячий агент, омываемый холодной водой. Конструкция сложная в изготовлении. Но это единственный вид аппаратов для теплообмена агента, содержащего взвеси, пульпу. Откидывающиеся с обеих сторон крышки позволяют легко чистить зазоры.
Пластинчатый теплообменник представляет особую конструкцию греющих труб, собранных в виде плоского элемента их оребренных труб и многоходовым движением воды. Пластины напоминают гармошки. Их недостаток – забиваются накипью при плохой водоподготовке.
Зачем нужен теплообменник в системе отопления? Представьте, что в трубах вода 900. Это приведет к разрыву пластиковых труб, ожогам. В каждом тепловом узле имеется система т/о, позволяющая поддерживать температурные параметры.
Монтаж теплообменника
Когда все компоненты готовы, можно приступать к монтажу теплообменника. В случае с внешним агрегатом работа выполняется следующим образом:
- на входе и выходе сваренной конструкции нарежьте резьбу;
- с помощью муфты соедините вход теплообменника с системой отопления
- используя аналогичную муфту, соедините выход теплообменника с трубой горячего водоснабжения.
Внутренний теплообменник монтируется по такой схеме:
- вблизи батарей отопления установите бак с трубкой-термонагревателем;
- рядом с трубкой внутри бака установите анод;
- через нижний выход проведите в бак трубу отопительной системы, а через верхний – трубу, которая будет забирать холодную воду.
По желанию можете подключить к нагревательной трубке регулятор мощности, а к нему – термостат для управления температурой нагрева воды.
Как видим, даже столь сложный агрегат системы отопления, как теплообменник для горячей воды, вполне реально соорудить и установить своими руками. Главное – детально продумать каждый шаг: от выбора материала до финального подключения. Так что не пренебрегайте предложенной вам инструкцией – она поможет избежать ошибок в обеспечении собственного дома бесперебойной горячей водой.
Преимущества и недостатки
Кожухотрубные теплообменники имеют ряд преимуществ, выгодно отличающих их от других типов преобразователей тепловой энергии. К этим преимуществам относятся:
- стойкость к гидроударам. В отличии от других типов теплообменников, кожухотрубные установки легко переносят гидродинамическое воздействие;
- возможность работы с различными агрегатными состояниями теплоносителя. Кроме того, устройства могут эффективно работать в экстремальных условиях с загрязненной рабочей средой;
- простота эксплуатации и технического обслуживания. Такие теплообменники легко разбираются и поддаются очистке. Кроме того, изделия обладают высокой степенью ремонтопригодности;
- простота и надежность конструкции обеспечивают длительный срок службы оборудования.
Невзирая на приведенные выше достоинства, у таких установок имеются и существенные недостатки, которые необходимо учесть прежде чем приобрести такое устройство. Возможно, кожухотрубчатый преобразователь тепловой энергии не является оптимальным решением поставленной задачи. К недостаткам таких агрегатов относятся:
- недостаточно высокий КПД. Пластинчатые теплообменники обладают большим КПД за счет большей поверхности теплопередачи;
- большие габаритные размеры и вес. Это влечет за собой увеличение конечной стоимости изделия и эксплуатационные расходы;
- зависимость интенсивности теплопередачи от скорости перемещения рабочей среды.
Даже с учетом выше перечисленных недостатков, данный вид теплообменных аппаратов занял достойное место на рынке преобразователей тепловой энергии. Особенно популярны кожухотрубные теплообменники в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Особенности и функции теплообменника
Прежде чем рассматривать основные моменты изготовления и монтажа теплообменника для горячей воды, абсолютно не лишним будет узнать, что же собой представляет этот агрегат и для чего он нужен.
Теплообменник – техническое устройство, соединяющее между собой два теплоносителя: холодный и горячий. Как правило, он имеет вид обычной трубной конструкции. Между носителями беспрерывно осуществляется передача тепла – от холодного к горячему, благодаря чему дом и обеспечивается горячей водой. Причем у теплообменника нет собственного источника тепла – он использует энергию, поступающую от системы отопления.
Таким образом, главная функция агрегата – подогрев холодной воды и получение на выходе горячей. Эффективность выполнения этой функции зависит от трех факторов:
- температурная разница между двумя теплоносителями;
- габариты теплообменника и, следовательно, площадь контакта носителей;
- материал, из которого изготовлен теплообменник.
Пластинчатый теплообменник
Последний фактор важен не только в плане эффективности агрегата, но и в вопросе его изготовления и монтажа. Для выполнения теплообменника может использоваться пластик, сталь и чугун. Первый материал не всегда эффективен ввиду своей низкой теплопроводности. Что касается выбора между сталью и чугуном, то здесь следует сравнить характеристики двух материалов, чтобы определиться с наиболее подходящим.
Теплообменники вода-вода – типы, характеристики, особенности применения
Теплообменник вода-вода обеспечивает теплопередачу между двумя жидкими средами. В качестве водоводяного теплообменника могут использоваться разборные пластинчатые, пластинчатые паяные или кожухотрубные теплообменники в зависимости от сферы применения. Конкретный тип выбирается на основании объемного расхода и химических свойств жидкостей, между которыми происходит теплопередача. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки для конкретного применения. Стоит отметить, что водоводяной теплообменник в настоящее время является одним из наиболее востребованных типов на рынке.
Применение теплообменников вода-вода
Теплообменники вода-вода применяются во множестве отраслей промышленности и хозяйства. Основными сферами применения являются:
– Бытовые системы горячего водоснабжения
Для продления срока службы водоводяных теплообменников необходимо обеспечить правильную водоподготовку для исключения образования водного камня и засорения каналов. Большинство крупных производителей указывают требования к чистоте и химическому составу воды в технической документации.
Пластинчатые теплообменники вода-вода
В последнее время наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники вода-вода благодаря целому ряду преимуществ:
– Длительный срок службы
– Простота эксплуатации и технического обслуживания
– Низкое загрязнение теплообменных поверхностей благодаря самоочищающимся каналам
– Невысокая стоимость относительно кожухотрубных теплообменников
Пластинчатый теплообменник вода-вода состоит из набора штампованных пластин, которые образуют параллельные изолированные друг от друга каналы. Потоки греющей и нагреваемой жидкостей распределяются по каналам, направление жидкостей в каналах обычно противоположное. Теплопередача между жидкостями происходит через стенки каналов, т.е. через пластины теплообменника. Поверхность пластин имеет волнистую форму для турбулизации потоков с целью увеличения эффективности теплопередачи.
Паяные пластинчатые теплообменники вода-вода наиболее компактны и эффективны в работе. Пластины выполняются из нержавеющей стали и спаяны медным припоем для герметизации внутренних контуров. Максимальное давление жидкости в таком теплообменнике может достигать 30 бар, но существуют специальные модели, давление в которых может быть выше.
Разборные пластинчатые теплообменники вода-вода подходят для больших потоков жидкостей. Пластины в таких теплообменниках собираются в единый пакет через резиновые прокладки и стягиваются длинными болтами между рамными плитами. Такой аппарат может быть разобран для очистки и замены пластин и прокладок. Более того, такая конструкция позволяет добавить дополнительные пластины для увеличения мощности теплообменника. Для применения с морской водой применяются пластины изготовленные из титана.
Расчет теплообменников вода-вода
Чтобы рассчитать теплообменник вода-вода необходимо определить следующие параметры:
– Температуру воды на входе и выходе контуров
– Максимально допустимую температуру рабочих сред
– Максимально допустимое давление рабочих сред
– Допустимые потери напора
– Тепловую нагрузку (мощность теплообменника)
– Коэффициент загрязнения, который учитывает загрязнение рабочих жидкостей
Примеры пластинчатых теплообменников вода-вода
Alfa Laval cерия CB
Конструкция: паяный пластинчатый теплообменник
Материал пластин: нержавеющая сталь
Твердый припой: медь
Теплообменники Alfa Laval CB имеют компактные размеры и имеют различные классы давления для различных применений.
Alfa Laval cерия M
Конструкция: разборный пластинчатый теплообменник
Материал пластин: 304/304L, 316/316L, 904L, Ni, Ti, TiPd
Промежуточные уплотнения: NBR, EPDM, FKM, Q
Теплообменники Alfa Laval M3, M6, M10, M15 имеют широчайший спектр применения и могут быть изготовлены из различных материалов.
FUNKE cерия FP/FPS
Конструкция: разборный пластинчатый теплообменник
Максимальное давление: 25 бар
Материал пластин: 304, 316/316L, 904L, C-276, Ni, Ti, TiPd
Промежуточные уплотнения: NBR, EPDM, хлоропрен, бутил, витон
Неподвижная и прижимная плита: Углеродистая сталь с покрытием
SWEP cерия B
Конструкция: паяный пластинчатый теплообменник
Материал пластин: нержавеющая сталь
Твердый припой: медь
Пластинчатые теплообменники вода-вода серии B от компании SWEP имеют широчайший диапазон мощностей и применений. Имеются исполнения для разных уровней давления.
Система воздух-вода
Современные тепловые насосы, работающие по принципу воздух-вода, являются самыми удобными и популярными в своем роде. Если с вышеописанными системами очень удобно работать в частных домах, то такой вариант можно установить даже в многоэтажном жилом либо офисном здании, расположенном в городе.
Преимуществ у тепловых насосов воздух-вода очень много. В первую очередь, это существенная экономия оплаты коммунальных услуг. Достаточно один раз потратиться на установку оборудования, после чего нужно оплачивать лишь незначительное потребление электроэнергии. В остальном затрачивается воздух, который является абсолютно бесплатным ресурсом. Как правило, качественные установки работают бесшумно и очень эффективно. Даже в том случае, когда на улице минусовая температура, в квартиру будет поступать тепло.
Дополнительным плюсом конструкций такого типа является простота монтажа, если сравнивать с системой вода-вода. Тут нет необходимости бурить скважины и укладывать трубы. Для городских домов часто используются тепловые насосы без трубопровода.
Из недостатков стоит отметить не слишком высокую эффектность данного устройства при довольно низкой температуре воздуха за окном. К примеру, когда на улице -25 С, тепловой насос не будет обогревать помещение. На этот случай в доме должен быть предусмотрен другой вариант отопления. Специалисты рекомендуют использовать устройства для обогрева помещения с системой воздух-вода в регионах с мягкой зимой.
Технические критерии выбора
При выборе теплообменника необходимо, прежде всего, обращать внимание на такие параметры, как конструкция и мощность прибора, а также его стоимость. При использовании прибора с ёмкостью для воды, немаловажную роль играет выбор бака подходящего объёма
Конструкция
Для нагрева воды от отопительной системы используются приборы различных конструкций, отличающихся друг от друга скоростью и эффективностью нагрева:
- Со змеевиком. В данной конструкции функцию нагревательного элемента выполняет змеевик, заполняемый водой.
Сложная форма элемента значительно ускоряет нагрев. Катушка может быть установлена внизу бака, либо вертикально – для более равномерного нагрева.
- С двумя змеевиками. Два змеевика обеспечивают ещё большую эффективность и скорость нагрева.
- Для теплового насоса. Отличается способом подключения к отопительной системе, может быть также оснащён змеевиком.
- Устройство с электрическим нагревателем. Дополнительный нагреватель ускоряет процесс нагрева. Данный вариант является золотой серединой между обычным теплообменником и электрическим водонагревателем.
Объём бака
Немаловажный фактор, который необходимо учитывать при выборе – это размер бака:
- Для небольших помещений подойдёт бак на сто литров. Это компактный и экономичный вариант, наиболее простой в транспортировке. Стоит помнить, что малый объём воды сохраняет тепло значительно меньшее время, поэтому нагревать его придётся чаще.
- Для большинства частных домов подойдёт бак объёмом 200 литров. Этого хватит на несколько сантехнических приборов, при этом температура будет держаться достаточно длительное время.
- Для больших домов подойдёт бак объёмом 500 литров. Такие баки используются также в производстве. Для большинства же помещений такой большой объём будет излишним и неэкономичным решением, так как для такого бака потребуется гораздо большее потребление энергии.
Функция теплообменника в системе отопления
В домашних отопительных системах воздух наиболее часто используются поверхностные теплообменники системы отопления, где тепловая энергия передается через поверхности металлических стенок данного устройства.
Принцип отопления через теплообменник наиболее полно реализован в конструкции газовых, твердотопливных или электрических котлов. Вода циркулирует по изогнутым в виде змеевика трубам, установленным внутри отопительного агрегата, и нагревается от температуры горящего топлива. Нагревшийся теплоноситель уходит в трубопровод отопительной системы, а ему на смену в теплообменник поступает остывшая вода из радиаторов.
До сих пор во многих индивидуальных домах традиционным источником тепла остается печь. Она хороша для обогрева небольшой избы, однако в условиях многокомнатного коттеджа ее тепловая мощность недостаточна. Поэтому в частном доме теплообменник в системе отопления нужен для того, чтобы превратить печку в полноценный водонагревательный котел. Размер и форма самодельного теплообменника для отопления должна вписываться в габариты топливной камеры печи. К этому устройству можно подключить трубопроводы и радиаторы, и тогда отопление дома станет более эффективным.
Вопросы о паяных и пластинчатых теплообменниках, выполненных по технологии Alfa-Fusion
Как обеспечить возврат масла в испарители?
Конструкция как системы распределения, так и каналов пластин в испарителях Alfa Laval гарантирует возврат масла в компрессор. Это особенно актуально для компрессоров с инверторным приводом, поскольку количество хладагента и его скорость могут сильно варьироваться в процессе работы. Программное обеспечение, которое проверяет производительность испарителя при минимальной нагрузке, является обязательным для обеспечения безопасной эксплуатации.
Что важно учитывать при замерзании носителя в тепловых насосах?
Замерзание носителя является одной из главных проблем, которые необходимо учитывать при эксплуатации тепловых насосов. Теплообменники Alfa Laval специально сконструированы так, чтобы при их использовании в тепловых насосах типа «воздух-вода» не было замерзания при размораживании. Однако возможность предотвращения замерзания зависит от рабочих условий, установленных вами для системы, в частности, от мощности компрессора, подачи рассола и температуры.
Alfa Laval регулярно проводит моделирование работы системы как в лаборатории, так и с помощью программного обеспечения, чтобы определить пределы безопасной эксплуатации.
Виды по принципу работы
Принцип работы и устройство смесительного теплообменника
По способу взаимодействия сред тепловые обменники могут быть поверхностными и смесительными. Схема подключения смесительного теплообменника считается более сложной.
Смесительные
В основе работы смесительных агрегатов лежит контакт двух веществ и смешивание потребителя и носителя тепла. Смесительный теплообменник для отопления делится на несколько категорий, сюда входят градирни с дымоходом, паровые барботеры, а также конденсаторы барометрического типа и сопловые подогреватели.
Поверхностные
Схема работы поверхностного теплообменника
Поверхностный теплообменник работает в котельной за счет передачи тепла сквозь контактную поверхность. Это могут быть пластины или труба в зависимости от типа прибора. Среды внутри таких агрегатов не смешиваются между собой, в чем заключается их главное отличие от смесительных аналогов.
По принципу передачи тепла поверхностные тепловые обменники делятся на два типа: регенеративные и рекуперативные.
- Принцип действия рекуперативного теплообменника основан на непрерывной передаче тепла сквозь контактную поверхность. Таким образом работают многие приборы пластинчатого типа.
- Стандартный или вторичный регенеративный агрегат предназначен для охлаждения и нагревания воздуха. В этих устройствах движение носителя и потребителя тепла происходит в периодическом режиме. Такие установки часто применяются в офисных многоэтажных зданиях.
Кожухотрубные
Кожухотрубной прибор изготовлен из ребристых труб, увеличивающих площадь поверхности, которая передает тепло. Он может иметь конструкцию, включающую трубные решетки, с жесткой сцепкой всех деталей и элементов. Решетки в таком устройстве привариваются к стенкам корпуса, на сцепке к нему прикрепляются трубы. Конструкция с плавающей головкой считается более совершенной, аппараты этого типа стоят дороже, но считаются более практичными.
Погружные
Приборы такого типа часто устанавливают в многоэтажках. В них установлен змеевик в форме цилиндра, размещенный в сосуде с жидкостью. За счет простой конструкции время на отдачу тепла заметно сокращается.
Спиральные
Обвязка такого теплообменника состоит из металлических листов, скрученных в спираль и закрепленных на крене. Агрегатам этого типа нужна хорошая герметизация. Также нужно учесть, что установка спирального теплообменника требует специальных навыков. Спиральные приборы не используют в системах с давлением более 10 кгс/см2.
Пластинчатые
Пластинчатые приборы заслуженно считаются наиболее совершенными и идеально подходят как для частных домов, так и для производственных помещений. Они не доставляют проблем во время сборки и чистки, имеют минимальную степень сопротивления гидравлике. Схема подачи рабочей среды в них может осуществляться тремя способами: прямоточным, смешанным и противоточным.
Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления
Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:
- Нагрев проточной воды. Недостаток — ограниченные возможности по расходу горячей воды, отсутствие запаса, сложность реализации поддержания стабильной температуры (надо организовывать узел подмеса или ставить контроллер). Достоинства — требуется мало места, малое количество компонентов.
- Нагрев воды в какой-то емкости. Теплообменник для горячей воды от отопления опускается в какую-то емкость, заполненную водой. По сути, это уже бойлер косвенного нагрева. Но в нем установлен теплообменник и подключается он к ГВС. Но речь сейчас не о них, так что не в этой статье.
Самый элементарный теплообменник — труба, по которой бежит теплоноситель
Заключение
К выбору системы нужно подходить обдуманно не только с финансовой точки зрения, но и последующих затрат, которые возникают в процессе эксплуатации. Основное правило любого отопления – надежное и бесперебойное функционирование.Для этого помимо расчетов, нужно выполнить качественный монтаж. Если нет уверенности в своих силах, лучше обратиться к профессионалам.
Комфортный микроклимат с теплым водяным полом
С принципом устройства водяной системы отопления можно ознакомиться в видео:
Watch this video on YouTube
Предыдущая ИнженерияВ поход с комфортом: как выбрать газовый обогреватель для палатки Следующая ИнженерияБыстро и эффективно удаляем воздух: канальные бесшумные вентиляторы для вытяжки
