Двухконтурный теплообменник

Одноходовой пластинчатый теплообменник

Пластинчатый теплообменник, в котором направление движения каждого из теплоносителей постоянно и не меняется по всей длине теплообменника, называется одноходовыми. Например, в классическом пластинчатом теплообменнике-испарителе кипящий фреон всегда движется по межпластинчатым каналам вверх. В классическом пластинчатом теплообменнике-конденсаторе конденсирующийся фреон всегда движется вниз. Соответственно хладоноситель (вода, рассол, гликоль и т.д.) в данных двух случаях всегда движется в направлении, противоположном направлению движения фреона.

Таким образом, главной отличительной особенностью одноходового пластинчатого теплообменника является 100%-ный противоток теплоносителей. В случаях, когда разница температур двух теплоносителей достаточно мала целесообразно применить многоходовой пластинчатый теплообменник.

Многоходовой пластинчатый теплообменник

Многоходовой пластинчатый теплообменник применяется в случаях, когда необходимо достичь небольшой разницы температур между теплоносителями. В таком теплообменнике патрубки располагаются как на передней неподвижной так и на нажимной торцевой плите. В многоходовом пластинчатом теплообменнике потоки меняют направление в одном или нескольких ходах. Это может привести к следующим явлениям.

Конденсатор, как правило, может работать с нагрузкой от 100 % до 0 %. Однако в случае восходящего потока это не так в связи с возможностью затопления конденсатора. В результате при малых нагрузках поток будет неустойчивым, что, в свою очередь, приведет к проблемам в управлении. Поэтому конденсатор должен быть спроектирован так, чтобы поток в последнем ходе был направлен вниз, по крайней мере, если конденсатор должен работать при очень низкой нагрузке по сравнению с расчетной.

Испаритель не может работать нормально при нагрузке намного ниже номинальной из-за затопления каналов и задержки масла. Следовательно, нисходящий поток мог бы исправить этот недостаток. Однако возникает другая опасность, заключающаяся в разделении фаз при низкой скорости потока – жидкость будет проходить через первые каналы, а пар – через последний.

Чтобы уменьшить эту опасность, в первом ходе, где поток имеет самую низкую скорость, он должен двигаться вверх. Такая схема теплообменников очень хорошо подходит для реверсивных чиллеров. Поток хладагента меняет свое направление при реверсировании, когда кондиционер превращается в испаритель, и вышеупомянутое требование выполняется в обоих случаях.

Рассмотрим рисунок 1:

На рисунке 1 показана только одна сторона. Другая сторона является симметричным отражением относительно горизонтальной оси, т.е. имеет такие же газовыпускные и сливные отверстия. Число проходов не обязательно должно быть одинаковым на обеих сторонах.

А, Б. Газовыпускными и сливными отверстиями служат обычные соединительные патрубки.

В, Г. Для каждой стороны на передней или задней плите необходимо установить дополнительный газовыпускной или сливной патрубок.

Д, Е. Для каждой стороны на передней и задней плитах необходимо установить дополнительный газовыпускной и дополнительный сливной патрубок.

Ж, З. На одной из секций невозможно установить газовыпускной или сливной патрубок при любом расположении патрубков.

И, К. На одной из секций невозможно установить газовыпускной и сливной патрубки при любом расположении патрубков.

На рисунке 2 представлен теплообменник, двухходовой по воде и одноходовой по хладагенту.

Рисунок 2:

Такая многоходовая схема имеет следующие основные свойства:

• Допускается только один входной и один выходной патрубки.
• Стороны независимы. Можно иметь разное число ходов на каждой стороне, но не все варианты являются разумными.
• Общее количество водных каналов на один больше, чем каналов хладагента, т.е. каждый канал хладагента окружен водными каналами.
• В исключительных случаях – обычно, при малом перепаде температур между средами – каждый ход отделяется от соседних пустым холодильным каналом. В этом случае водных каналов больше, чем холодильных, на число ходов.
• В случае несимметричной группировки каналов – неравного числа ходов на сторонах пластинчатого теплообменника – в одних группах каналов теплоносители будут двигаться в противотоке, в других группах в прямотоке, независимо от расположения входных патрубков.
• В случае симметричной группировки каналов – равного числа ходов на сторонах пластинчатого теплообменника – в каждом ходе будет пластина с противотоком в соседних каналах. Это может создать проблемы, если на ход приходится малое количество каналов при условии малого перепада температур.
• Соединение соседних ходов имеет либо форму буквы U, либо перевернутой буквы U. Это означает, что при останове системы в нижней части U-образных секций может остаться жидкость, а при пуске в верхней части перевернутых U-образных секций может остаться газ.

Чтобы полностью выпустить газ или слить жидкость из такого ППТО, необходимы дополнительные выпускные отверстия. Возможные варианты их расположения приведены на рис. 1. Поскольку пластинчатые теплообменники с более чем тремя ходами практически не применяются в холодильной технике, то проблем с выпуском газа и сливом жидкости не возникает. В нормальном режиме работы для предотвращения образования газовых пузырей необходимо, чтобы перепад давлений в каждом ходе был не меньше гидростатического давления, определяемого перепадом высот.

Применение многоходовых пластинчатых теплообменников обусловлено, в основном, следующими причинами:

• Положение патрубков. Двухходовая схема дает возможность расположить патрубки на одной линии с трубами для теплоносителей.
• Меры борьбы с замерзанием или загрязнением.
• Обеспечение режимов с большой термической длиной.
• Более полное использование доступного перепада давлений

Многоконтурный пластинчатый теплообменник

Во многих приложениях возникает необходимость в двух независимых контурах на одной из сторон. В основном это происходит в следующих двух случаях:

а) Среда должна быть нагрета или охлаждена в два этапа, причем на каждом этапе на второй стороне используются разные среды. Одним из примеров такого применения может быть переохладитель/перегреватель пара и испаритель. В этом случае один двухконтурный пластинчатый теплообменник может заменить два отдельных теплообменника. Хладагент испаряется в испарительной секции, затем поступает в секцию перегревателя пара/переохладителя.

Другой пример – это охладитель перегретого пара / конденсатор. В секции охладителя перегретый пар отдает в контур водопроводной воды явную теплоту, а в секции конденсации пар конденсируется с помощью охлаждающей воды.

б) В целях регулирования тепловой мощности, особенно в случае испарителя, контур хладагента разделяется на два номинально одинаковых контура. При полной нагрузке работают оба контура, при низкой нагрузке один контур отключен.

Типы теплообменников

Возможно несколько конструкций пластинчатых теплообменников с двухконтурной схемой одной из сторон: три для ПТО любого типа, одна для ПТО специального типа.

1) Обычный двухконтурный одноходовой пластинчатый теплообменник (рисунок 3).

2) Обычный двухконтурный двухходовой. На рисунке 4 показан пластинчатый теплообменник с двумя контурами теплоносителя по стороне 1 и двухходовым контуром по стороне 2.

3) Пластинчатый теплообменник со сдвоенными контурами

Обычный пластинчатый теплообменник с одноходовым контуром

Это обычный пластинчатый теплообменник, в котором соединительные патрубки одной из сторон расположены как на передней, так и на задней плитах. Перекрыв проходные отверстия хотя бы на одной из пластин, разделим эту сторону на два независимых контура. Для такого разделения можно использовать любую пластину, но чаще всего встречаются разбиения 50/50 и 33/67. Другая сторона остается одноходовой, часть среды на этой стороне контактирует с первым из контуров противоположной стороны, а другая часть – со вторым контуром.

Рисунок 3

В случае испарителя с двумя контурами хладагента такая конструкция чревата опасностью замерзания воды. Когда один контур отключен, вода проходит через эту секцию, не охлаждаясь. Вода на выходе из теплообменника представляет собой смесь охлажденной и неохлажденной воды. Если температура такой водной смеси используется потом для управления, например, регулирующим клапаном, низкотемпературным реле и т.п., это может привести к тому, что температура охлажденной воды опустится ниже нуля, т.е. ниже точки замерзания, хотя температура смеси будет выше нуля.

Отсюда следует, что такие методы управления тепловой мощностью допустимы только в системах, где одновременно работают все контуры. Одним из примеров является термосифонный испаритель, в котором хладагент проходит по одноконтурной стороне и охлаждает два жидкостных контура. Даже если один из жидкостных контуров будет отключен, то оставшийся контур будет работать без проблем.

Обычный пластинчатый теплообменник с двухходовым контуром

Эта конструкция, широко используется в обоих применениях а) и б), указанных выше. Как и в предыдущем случае, соединительные патрубки одной из сторон расположены и на передней, и на задней плитах. Установив хотя бы одну пластину без проходных отверстий на этой стороне, можно создать два контура. Каналы на другой стороне соединены по двухходовой схеме, так что каждый ход соответствует одному контуру противоположной стороны.

Рисунок 4

• В аппарате может быть не более двух независимых контуров.
• Два контура/хода необязательно должны иметь одинаковое
  число каналов.

• Каждый из двух контуровдолжен быть одноходовым, с одним входом и одним выходом.
• Стороны не зависят друг от друга.

Тепловые характеристики для пластинчатого теплообменника типа а) определяются просто. В сущности, это два теплообменника, таких, что выход одного теплообменника непосредственно соединен с входом второго. Поэтому такой теплообменник рассчитывается как два отдельных теплообменника (одной модели). Применение теплообменника типа б) нуждается в некоторых пояснениях. Такой пластинчатый теплообменник используется, в основном, как испаритель, в котором управление тепловой мощностью производится отключением одного или другого контура хладагента. На водной стороне имеется два хода, а каждый контур хладагента является одноходовым.

Такая конфигурация означает, что вода движется в противотоке с одним из контуров и в прямотоке с другим. Следовательно, тепловые мощности контуров не равны друг другу. Это необязательно является недостатком, поскольку такая схема вместо двух дает три уровня тепловой мощности (открыт контур 1, открыт контур 2, открыты оба контура).

Вся вода, в отличие от предыдущей конструкции, всегда проходит через активный контур, независимо от того, какой из них открыт. Это очень важно для испарителей, поскольку снижает опасность замерзания. Теплообменник такой конструкции работает хорошо, однако у него есть один очень серьезный недостаток. Падение давления на водной стороне обычно очень велико, поэтому немного моделей таких пластинчатых теплообменников находят применение.

Источник: www.teploobmenka.ru

Строение и основные отличия

Газовый котел состоит из трех основных модулей — горелки, теплообменника, автоматики управления. Горелка находится в камере сгорания, над ней расположен теплообменник, в котором происходит нагрев теплоносителя. Всем процессом руководит автоматика. Она обеспечивает безопасность и изменяет режимы работы оборудования.

Типы теплообменников

Двухконтурный котел отличается тем, что может греть и воду для отопления, и для водоснабжения. Делать это необходимо отдельно, потому теплообменники нужны особые. Есть они двух видов:

• Сдвоенный теплообменник. Состоит из двух отдельных модулей — первичного и пластинчатого. В первичном подогревается теплоноситель из системы отопления, во вторичном — пластинчатом — воды для бытовых нужд. Первичный теплообменник это трубка с оребрением, вторичный — набор пластин. Располагаются они в разных частях котла — вверху первичный, пластинчатый внизу, но связаны между собой потому читаются, единой деталью.
• Битермический теплообменник. Он представляет собой две металлические трубки разных диаметров, вставленные одна в другую. Во внутренней трубке подогревается вода для ГВС, в наружной — для системы отопления.

Более надежной является система со сдвоенным теплообменником. Так как отопление — система замкнутая и теплоноситель циркулирует по кругу, накипи образуется немного. При подогрева воды для ГВС ситуация обратная — нагревается проточная вода, а  значит — накипи много. Эта часть теплообменника периодически требует ремонта или замены. Если в сдвоенном теплообменнике есть возможность заменить только ту часть, которая греет воду для бытовых нужд, то в битермическом разделение не предусмотрено, приходится менять устройство целиком, а это намного дороже. Есть и еще один момент: двухконтурный газовый котел со сдвоенным теплообменником при этом нормально работает на отопление, с битермическим ситуация другая — он не работает совсем.

Материал теплообменников

На выбор двухконтурного газового котла также может повлиять материал, из которого изготовлен теплообменник. Это может быть:

• Нержавеющая сталь. Неплохой вариант по долговечности, но имеет довольно низкую теплоотдачу, что снижает КПД котла. Тем не менее, цена такого теплообменника велика.
• Оцинкованная сталь. Это — самый дешевый тип теплообменников, но и самый недолговечный.
• Медь. Отличный вариант по теплопередаче (котлы имеют высокий КПД) и долговечности, но цена высокая. Но это мало кого пугает — перевешивает возможность платить меньше за газ при эксплуатации. Именно по этой причине большинство хороших двухконтурных газовых котлов оборудованы медным теплообменником.

Выбрать двухконтурный газовый котел по этому параметру не так и сложно. Медь, похоже, оптимальный вариант. Не без недостатков  — высокая химическая активность и низкая температура плавления — но их давно научились компенсировать. За тем, чтобы не было перегрева следит автоматика котла. Химическая активность нейтрализуется использованием химически нейтральных материалов в системе отопления — используют полимерные трубы — полипропиленовые или из сшитого полиэтилена.

Виды горелок для газовых котлов

В настенных двухконтурных газовых котлах устанавливаются атмосферные газовые горелки. По способу управления пламенем они бывают:

• Одноступенчатые. Горелка или горит, или нет. Промежуточных положений нет. Для поддержания требуемого режима отопления горелка то зажигается, то тухнет. Не самый хороший алгоритм работы.
• Двухступенчатые. Есть два режима работы — на 100% мощности и на 50-60%. Автоматика сама регулирует необходимую мощность. Такие горелки более экономичны, позволяют поддерживать температуру более точно. За счет сокращения количества включений/выключений.
• Модулируемые. Самый дорогиой тип горелок, но и самый экономичный. Управляется автоматикой, мощность выставляется такая, которая необходима на данный момент времени от 10% до 100%. Двухконтурный газовый котел с такой горелкой имеет минимум циклов включения/выключения, что оказывает положительное влияние на долговечность. К тому же расход топлива при равных условиях на 10-15% меньше.

Если говорить об оптимальном выборе, то это — модулируемые горелки. Они позволяют не только температуру отопления выдерживать точно, но и подогревают воду именно до указанных параметров. Если хотите выбрать экономный двухконтурный газовый котел, он должен иметь модулируемую горелку.

Автоматика

Автоматика в газовых котлах есть обязательно — она обеспечивает безопасность, переключает режимы работы. Есть три основных параметра, которые постоянно отслеживаются:

• наличие тяги в дымоходе;
• давление газа;
• контроль пламени.

Это ключевые моменты, которые просто необходимо контролировать. Если хоть один из этих параметров не в норме, котел не включается. Кроме того есть обширный перечень дополнительных функций:

• Поддержание стабильной температуры. Есть два типа автоматики: один контролирует температуру теплоносителя, второй — воздуха в помещении. Более комфортные условия создаются при контроле воздуха — погода меняется, но независимо от этого в помещении поддерживается заданный режим.
• Режим постциркуляции. После выключения горелки, теплообменник имеет очень высокую температуру. Если циркуляционный насос отключается сразу, вода в теплообменнике может закипеть, что приведет к выходу его из строя. Чтобы избежать такой ситуации насос еще некоторое время гоняет теплоноситель и отключается только тогда, когда температура станет приемлемой.
• Антизморозка. Если двухконтурный газовый котел стоит на даче, на которой вы живете только периодически, можно выставить экономный режим. Котел будет поддерживать стабильную температуру в +5°C. Этой же функцией можно воспользоваться на время отъезда.
• Летний режим. Летом отопление не включается, котел работает только на подогрев воды. Чтобы в системе в это время не произошел застой, чтобы не забились элементы, автоматика раз в сутки на некоторое время включает циркуляцию теплоносителя.

Это те функции, которые встречаются часто, но есть еще специфические: возможность подключения (и контроля) солнечных батарей, системы теплого пола. Есть погодозависимая автоматика. В этом случае есть выносные датчики, которые устанавливаются на улице. По их данным корректируется работа котла.

Все эти функции заложены в микропроцессоре, который всем руководит. Обычный пользователь из всей автоматики сталкивается разве что с выносным термостатом, который можно установить в любом помещении и по показаниям которого может регулироваться температура (еще одна дополнительная возможность). В основном же все взаимодействие с котлом и его автоматикой ограничивается небольшой панелькой. На экран выводится вся необходимая информация. Тут же есть кнопки, которыми вы меняете режимы, задаете температуру.

Принцип работы

Двухконтурный газовый котел работать может в двух режимах — отопления и подогрева воды. В самом котле есть два контура, по которым движется теплоноситель. Один из них — с первичным теплообменником — работает на отопление, второй — с пластинчатым теплообменником — на подготовку воды ГВС. Переключение происходит при помощи трехходового клапана.

Точный режим работы двухконтурного котла закладывается производителем, но обычно механизм работы на отопление такой:

• При понижении температуры в помещении ниже определенного уровня, автоматика передает сигнал на включение циркуляционного насоса. Теплоноситель начинает движение, создавая разряжение в обратном трубопроводе. Одновременно включается горелка.
• Протекая через теплообменник теплоноситель нагревается, разнося тепло по системе.
• Оббегая радиаторы, он остывает и возвращается на вход котла с более низкой температурой.
• Снова нагревается, проходя через теплообменник.
• При достижении заданной температуры (есть контроль по температуре теплоносителя, есть — по температуре помещения), горелка отключается, теплоноситель еще некоторое время циркулирует, подгоняемый циркуляционным насосом (режим постциркуляции). Когда температура теплообменника падает до определенного уровня, циркуляционный насос останавливается. Котел не работает до тех пор, пока температура находится в пределах нормы. Как только она становится на 1°C ниже установленного предела, котел снова включается.

С некоторыми вариациями этот алгоритм работы повторяется в разных котлах. При подогреве воды для бытовых нужд все происходит примерно также, только сигналом к включению горелки является появление расхода воды в контуре. То есть вы открываете кран горячей воды, зажигается горелка. Только при таком режиме работы трехходовой клапан переключается и замыкает теплоноситель внутри котла. От горячего теплоносителя нагревается вторичный теплообменник, а от него — подогревается проточная вода. Нагрев прекращается при перегреве воды (когда достигнуто пороговое значение) или после того, как кран закрыли. Горелка гаснет, циркуляционный насос отрабатывет до тех пор, пока не остынет теплообменник, потом отключается.

Способ установки

По способу установки газовые котлы бывают напольными и настенными. Настенные — компактные установки, размером с небольшой кухонный шкафчик. Они не требуют оборудования отдельного помещения, могут быть установлены в кухне или в другом подходящем помещении. Максимальная мощность настенного газового котла — 30-35 кВт. Этого обычно хватает на обогрев помещений общей площадью 250-350 кв. м.

Напольные газовые котлы более мощные, соответственно, имеют большие размеры и вес. Есть модели которые могут стоять в жилом помещении, для других требуется выделенная комната — бойлерная. Требования к установке прописывает каждый производитель отдельно, но обычно оговаривается расстояние от верха котла до потолка, объем помещения и наличие вентиляции.

Независимо от типа, для установки газовых котлов необходим заверенный проект. В схеме обязательно присутствует газовый счетчик, так что если его нет, его надо будет прибрести. Работы по подключению должна проводить кампания, имеющая лицензию на данный вид деятельности. Только в этом случае котел примут в эксплуатацию.

Выбрать двухконтурный газовый котел по способу установки просто. Если хватает мощности берут обычно настенный вариант, если нет — напольный.

Тип камеры сгорания

Газовая горелка находится в камере сгорания. Есть она двух типов — открытая (атмосферная) и закрытая (с турбиной, принудительная). Двухконтурный газовый котел с открытой камерой сгорания устанавливаться может только в помещениях с хорошей вентиляцией. При работе необходимый для горения кислород забирается из помещения, а продуты сгорания выводятся в дымоход с хорошей тягой. Потому необходим хороший приток воздуха и исправно работающий вытяжной вентканал.

Газовые котлы с закрытой камерой сгорания отличаются тем, что на выходе камеры стоит коаксиальный дымоход (труба в трубе) оснащенный вентилятором. Выводят дымоход на улицу, можно — в стену возле котла. По одной трубе происходит забор воздуха с улицы, по второй выводятся продукты сгорания, их движение обеспечивается вентилятором-турбиной.

Какая из камер сгорания лучше? Стабильнее работает котел с закрытой камерой сгорания — воздух поступает прямо в зону горения. Но в этом есть и минус: при боковом ветре поток воздуха может быть настолько сильным, что он задует горелку, котел отключится. Второй минус такого решения — обмерзание и образование наледи в зимнее время. Ну и третий недостаток — работает такой котел только при наличии электричества — без турбины он отключается. Ну и еще небольшой минус — турбина не бесшумна. Она почти не слышна, но именно «почти». Видимо по этим причинам, если есть возможность (исправный вентканал), ставят котлы с открытой камерой сгорания. Ведь обеспечить постоянный приток воздуха намного проще.

Мощность котла

Один из ключевых моментов выбора котла отопления — определение необходимой мощности. Если подходить к этому с полной ответственностью, необходимо считать теплопотери каждого помещения, если речь идет о квартире или здания в целом, если котел подбирается для отопления частного дома. В расчетах учитываются материалы стен, их толщина, площадь окон и дверей, степень их утепления, наличие/отсутствие неотапливаемого помещения внизу/вверху, тип крыши и кровельного материала. Принимается во внимание географическое положение и еще целая куча факторов.

Такой расчет можно заказать в специализированной организации (хоть в ГорГазе или проектном бюро), при желании можно осилить самостоятельно, а можно пойти по пути наименьшего сопротивления — посчитать, опираясь на усредненные нормы.

По результатам всех расчетов была выведена норма: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт мощности отопления. Эта норма подходит для помещений с потолками 2,5 м, со стенками со средней степенью теплоизоляции. Если ваше помещение попадает в эту категорию, общую площадь, которую надо отапливать, делите на 10. Получаете требуемую мощность котла. Далее можно вносить коррективы — увеличивать или уменьшать полученную цифру в зависимости от реальных условий. Увеличивать мощность котла отопления надо в следующих случаях:

• Стены сделаны из материала, имеющего высокую теплопроводность и не утеплены. Кирпичные, бетонные попадают в эту категорию точно, остальные — по обстоятельствам. Если подбираете котел для квартиры, добавлять мощность надо если квартира угловая. Для «внутренних» потери тепла через них не столь страшны.
• Окна имеют большую площадь и не обеспечивают герметичность (старые деревянные рамы).
• Если в помещении потолки выше чем 2,7 м.
• Если в частном доме чердак не отапливаемый и плохо утепленный.
• Если квартира находится на первом или последнем этаже.

Уменьшают расчетную мощность если стены, крыша, пол хорошо утеплены, на окнах установлены энергосберегающие стеклопакеты. Полученная в результате цифра и будет необходимой мощностью котла. При поиске подходящей модели отслеживайте, чтобы максимальная мощность агрегата была не меньше чем ваша цифра.

С бойлером или без

Речь пойдет о том, как подогревается вода. Обычный двухконтурный газовый котел действует как проточный водонагреватель. Горячая вода часто нужна не постоянно, а небольшими порциями, что приводит к частым включениям/выключениям котла. Такой режим приводит к быстрому износу оборудования, ноне выключать воду слишком дорого. Решение этой проблемы — двухконтурный газовый котел с бойлером.

Бойлерный газовый котел имеет небольшой встроенный накопитель, в котором хранится некоторый запас нагретой воды. Когда открывается кран горячей воды, расход идет из емкости, когда запас подходит к концу, включается горелка и продолжает греть воду. После того, как кран закрыли, котел еще некоторое время работает, заполняя бойлер, затем отключается. Такой режим работы приводит к меньшему износу оборудования. Недостаток газовых котлов со встроенными бойлерами — большие размеры, ведь надо еще где-то разместить бойлер. Есть модели с выносным бойлером, тогда емкость соединяется с котлом, а устанавливаться может пол котлом или рядом с ним.

Двухконтурные газовые котлы: производители

Определившись с техническими характеристиками, остается найти подходящую модель и выбрать производителя. Это совсем непросто — фирм на рынке много, цены отличаются прилично. Как обычно, есть три сегмента — дорогие, средние по цене и дешевые.

Дорогие — это изделия европейских производителей:

• Итальянские газовые котлы — Ferroli (Ферроли), Beretta (Беретта), Аристон, Baxi (Бакси).
• Не уступают им по качеству немецкие: Viessmann (Вайсманн), Wolf (Волф),  Vaillant (Виалант).
• Корейские Navien (Навьен) составляют достойную конкуренцию лидерам.

Это оборудование работает надежно и без сбоев, но только при создании определенных условий. Первое — стабильное электропитание, без значительных отклонений по частоте и напряжению. Стабильностью наши сети не грешат, потому необходим стабилизатор напряжения, причем лучше — электронный.  Второе условие нормальной работы — определенное давление газа в магистрали. Большая часть немецких и итальянских газовых котлов работают если давление газа 2 атм и больше. Исключение — котлы Аристон и Навьен.

Неплохо зарекомендовали себя на рынке настенные двухконтурные газовые котлы российского производства — Данко, Protherm (Протерм). Они имеют примерно тот же функционал, что и «европейцы», но менее остро реагируют на отклонения в электропитании, работают при низком давлении газа. Что не радует — российский «сервис».

Есть еще котлы Bosch (Бош). Сама фирма — немецкая, но есть заводы и в России, так что с географической принадлежностью этих котлов определиться непросто — часть производится в России, часть на других заводах в других странах. Специалисты кампании Bosh разработали новую модель котла, адаптированную к нашим условиям — Gaz 6000 W.

Источник: stroychik.ru

 

Где можно использовать двухконтурный теплообменник?

Первый вариант использования теплообменников с 2-мя контурами наиболее распространен, но он не рекомендован для применения слишком грязной воды или с высоким процентом содержания солей жесткости (лучшим решением будет установка двух отдельных пластинчатых теплообменников).

Конструктивные свойства двухконтурных теплообменников

Представлена в виде конструкции «труба в трубе». На внешнюю сторону напаиваются пластины, позволяя увеличить площадь теплоотдачи. Если теплообменник эксплуатируется в котельной, то внутренняя труба служит с целью приготовления воды для ГВС, а внешняя – для системы отопления.

С одной стороны, двухконтурный (другое название — битермический) теплообменник – это хорошая возможность для экономии полезного пространства и денег, поскольку два раздельных аппарата обойдутся несколько дороже. Но с другой стороны, такое спецоборудование по сравнению с пластинчатыми разборными теплообменниками значительно сложнее и дороже в обслуживании (например, для прочистки необходимо убрать устройство и доставить в технический сервис, потратив немалые деньги на перевозку и очистку специальными растворами).

Помимо этого, эксперты не советуют применять теплообменник двухконтурный там, где есть повышенные условия к качеству водоподготовки ГВС.

Купить пластинчатый теплообменник – сегодня не проблема, нужно только обратиться в нашу фирму. В интернет-магазине теплообменники разделены по разновидностям, упрощая процесс поиска и подбора недостающего оборудования.

При возникновении дополнительных вопросов, вы можете обратиться к нашим менеджерам по указанным номерам телефона.

 

 

Источник: teplo-garant.com

Конструкция пластинчатого теплообменника

Назначение теплообменников всех видов — преобразовывать непрогретую жидкостную среду в нагретую (и наоборот).

Пластинчатые теплообменники обладают разборной конструкцией, состоящей из таких частей:

• недвижимой плиты;
• подвижной плиты;
• комплекта пластин;
• деталей крепежа, объединяющих две плиты в единую раму;
• нижнего и верхнего направляющего элемента круглой формы.

Размеры рам различных моделей могут существенно отличаться. Они зависят от мощности и тепловой отдачи подогревателя — с большим числом пластин увеличивается продуктивность прибора и, соответственно, возрастают его габариты и масса.

Пластины теплообменника

Конструкция пластинчатого теплообменника зависит от модификации устройства и может содержать различное количество пластин с закрепленными на них прокладками, герметизирующими каналы с протекающим по ним теплоносителем. Для достижения требуемой по условию герметичности плотности прилегания пар соседних прокладок одной к другой достаточно скрепления этих двух пластин с неподвижной плитой.

Нагрузки, действующие на аппарат, прилагаются главным образом на прокладки и пластины. Крепежные детали и рама, по сути, представляют собой корпуса прибора.

Рельефная окантовка пластин при сжатии гарантирует надежное крепление и дает конструкции теплообменника требуемую жесткость и прочность.

Прокладки закрепляются на пластинах посредством клипсового замка. Следует отметить, что прокладки при их зажатии самоцентрируются по направляющей. Утечка теплоносителя предотвращается окантовкой обшлага, создающей дополнительный барьер.

Для теплообменников производятся два типа пластин:

• с термически мягким рифлением;
• с термически жестким рифлением.

В деталях с мягким рифлением каналы устроены под углом 30°. Такой вид пластин отличается повышенной теплопроводимостью, но меньшей устойчивостью к давлению теплоносителя.

В частях с термически жестким рифлением при устройстве канавок соблюден угол в 60°. Этим пластинам не свойственна высокая теплопроводность, их преимущество — способность переносить высокое давление в системе.

Достижение оптимального режима теплоотдачи возможно при комбинировании пластин в теплообменнике. При этом необходимо учесть, что для эффективной работы прибора нужно, чтобы он функционировал в режиме турбулентности — теплоноситель должен перемещаться по каналам без каких-либо помех. К слову, кожухотрубный теплообменник, в котором реализована конструктивная схема «труба в трубе» — с ламинарным режимом течения жидкости.

Какая от этого выгода? При идентичных теплотехнических параметрах пластинчатый прибор обладает меньшими в несколько раз размерами.

Прокладки

К устройствам с пластинами предъявляются очень жесткие требования относительно герметичности, в связи с чем в последнее время прокладки стали выпускать из полимеров. Этиленпропилен, например, способен без проблем работать в условиях высоких температур — и воды, и пара. Но очень быстро разрушается в среде с содержанием масел и жиров.

Прикрепление прокладок к пластинам выполняется преимущественно клипсовым соединением, реже — посредством клея.

Принцип действия

Принцип работы теплообменника нельзя назвать слишком простым. Пластины развернуты одна к другой под 180°. Как правило, в одном пакете устанавливается по две пары пластин, создающих два коллекторных контура: ввода и отведения теплоносителя. При этом следует учесть, что пара расположенных с края элементов в тепловом процессе не задействуются.

На сегодняшний день производится несколько вариантов исполнения теплообменных приборов, устройство и принцип работы которых различны:

• одноходовые;
• многоходовые;
• двухконтурные.

Как работает одноходовой аппарат? Циркуляция жидкости в нем осуществляется перманентно по всей площади в едином направлении. Кроме того, выполняется и противоток теплоносителей.

Аппараты многоходовые используются только при не слишком большой разнице между температурой подающейся жидкости и температурой обратки. Ток жидкостей при этом будет осуществляться в различных направлениях.

Двухконтурные теплообменники состоят из двух независимых контуров. При условии постоянной корректировки подачи тепла применение такого оборудования наиболее целесообразно.

Сфера применения

Существует несколько видов теплообменников, каждый из которых имеет свой принцип работы и специфику конструкции:

• разборный;
• паяный;
• сварной;
• полусварной.

Прибор разборной конструкции часто используется в теплосетях, подведенных к жилым домам и сооружениям различного назначения, в бассейнах, климатических установках и холодильниках, системах ГВС, теплопунктах.

Теплообменники паяного вида нашли свое применение в:

• сетях вентиляции и системах кондиционирования;
• холодильных установках;
• турбинных приборах и компрессорах;
• промышленных агрегатах различного назначения.

Приборы сварные и полусварные используются в:

• химической и фармацевтической отраслях;
• сетях вентиляции и климат-системах;
• пищевой промышленности;
• тепловых насосах;
• в системах ГВС и отопления;
• агрегатах для охлаждения оборудования различного назначения;
• системах рекуперации.

Самым распространенным типом теплообменников, применяющихся в индивидуальных домовладениях, считается паяный, обеспечивающий нагрев или охлаждение воды.

Технические характеристики

Прокладки и пластины, как основные элементы теплообменных устройств, изготавливаются из различных по своим свойствам и характеристикам материалов. При выборе в пользу той или иной модели решающую роль играет назначение теплообменника и область его использования.

Если остановиться сугубо на системах ГВС и теплоснабжения, то в этой области больше распространены пластины, изготовленные из нержавеющей стали, а пластичные прокладки — из особой резины EPDM либо NBR. Установка пластин из нержавейки позволяет работать с теплоносителем, прогретым до 110°С, в другом же случае устройство пластинчатого теплообменника позволяет нагревать жидкость до 170°С.

При использовании теплообменников в промышленном производстве и задействовании их в технологических процессах с воздействием щелочей, кислот, масел и иных агрессивных веществ, применяются пластины из никеля, титана и других сплавов. В таких случаях устанавливаются фторкаучуковые или асбестовые прокладки.

Подбор теплообменника производится согласно расчетам, выполняемым при помощи специализированных программ. При расчетах учитываются:

• первоначальная температура теплоносителя;
• относительный расход прогреваемой жидкости;
• требуемая температура нагревания;
• расход теплоносителя.

В роли нагревающей среды, протекающей через пластинчатый испаритель, может использоваться подогретая до температуры 95 или 115°С вода, а также пар температурой до 180°С. Вид теплоносителя подбирается в зависимости от вида применяемого котла и оборудования. Размеры и количество пластин подбираются с таким расчетом, чтобы в результате получить воду с температурой, соответствующей установленным стандартам — не более 70°С.

Стоит отметить, что основной технической характеристикой, являющейся также и главным преимуществом, считаются небольшие размеры устройства и способность обеспечить достаточно большой расход.

Вариативность возможных расходов и площадей обмена у пластинчатых приборов достаточно высока. Самые компактные из них, например, от бренда Alfa Laval, обладают площадью поверхности до 1 м2, обеспечивая протекание объема жидкости до 0,2 м3/час. Самые же крупные теплообменники имеют площадь порядка 2000 м2 и расход, превышающий 3600 м3/час.

Обвязка теплообменника

Теплообменные установки преимущественно монтируются в отдельных котельных, обслуживающих многоквартирные дома, индивидуальные постройки, предприятиях промышленности, теплопунктах центральных теплосетей.

Относительно небольшие размеры и масса устройств позволяют выполнить монтаж достаточно быстро, хотя некоторые обладающие большой мощностью модели требуют постановки на фундамент.

При установке прибора необходимо соблюсти основной принцип: заливание фундаментных болтов, посредством которых теплообменник надежно фиксируется, осуществляется во всех случаях. Схема обвязки непременно предусматривает подведение теплоносителя к расположенному сверху патрубку, а к размещенному снизу штуцеру выполняется подключение обратной магистрали. Подача нагретой воды подсоединяется наоборот — к нижнему патрубку, а выход ее — к верхнему.

В подающем теплоноситель контуре необходима установка циркуляционного насоса. Кроме основного обязательно ставится и равный ему по мощности резервный насос.

Если в ГВС предусмотрена магистраль обратного движения жидкости, то схема и принцип работы пластинчатого теплообменника несколько изменяется. Нагревшаяся вода, подающаяся по замкнутому контуру, смешивается с холодной из водопровода, и лишь затем получившаяся смесь приходит в теплообменник. Корректировка температуры на выходе осуществляется посредством электронного блока, управляющего клапаном подающей теплоноситель магистрали.

При двухступенчатой схеме используется тепловая энергия обратной магистрали, что позволяет наиболее рационально использовать имеющееся тепло и снять с котла лишнюю нагрузку.

В каждой из рассмотренных систем на входе в теплообменник обязательно должны быть установлены фильтры, благодаря которым удается избежать загрязнения системы и продлить срок ее службы.

Источник: ProfiTeplo.com

Принцип работы двухконтурного газового котла

Принцип работы двухконтурного газового котла заключается в том, что один источник тепла (пламя) греет сразу воду для отопления и ГВС. Для нагрева теплоносителя агрегат включается с определенной периодичностью, поддерживая заданную температуру. Чтобы обеспечить дом горячей водой пламя на горелке зажигается всякий раз, когда вы открываете кран.

Горелка нагревателя окружена защитными стенками, которые образуют корпус камеры горения. Она может быть герметичной и открытой – это определяет, как работает двухконтурный газовый котел. В этой схеме немаловажную роль играет вид дымохода (обычный или коаксиальный, с естественной или принудительной вентиляцией).

По принципу работы двухконтурные котлы делятся на три группы:

• конвекционные;
• конденсационные;
• парапетные.

Для работы с низкотемпературными системами отопления (теплый пол) лучше всего подходит конденсационный котел.

Конвекционные агрегаты выпускаются с открытой (воздух поступает из помещения) и закрытой (воздух поступает с улицы) камерой горения. В таких нагревателях много тепла вылетает в трубу, так как после прохождения теплообменников, газы сразу выводятся через дымоход наружу. Температура газов составляет не менее 110 градусов. Дым через обычные дымоходы выводится благодаря естественной тяге, а через коаксиальные – благодаря вентилятору над камерой горения.

Конденсационные котлы имеют особое строение теплообменника, что позволяет охладить дым до момента его вывода наружу. Полученное тепло идет на подогрев теплоносителя. При охлаждении дыма оседает конденсат, который по специальным каналам стекает в канализацию. Дымоудаление осуществляется принудительно посредством турбонаддува через коаксиальный дымоход. Камера горения закрытого типа. Температура газов порядка 60 градусов.

Особенность парапетных котлов в том что, несмотря на герметичную камеру горения, дым выводится естественным путем. При этом в качестве дымохода выступает патрубок (подобие коаксиального дымохода), длина которого немного больше толщины стены в два кирпича. Агрегат всегда вешается на ту стену, которая граничит с улицей. Именно малая длина трубы для удаления дыма позволяет циркуляции воздуха и дыма проходить без вентилятора.

Какой выбрать газовый двухконтурный котел

С тем, что такое двухконтурный газовый котел мы уже разобрались. Но для осознанного выбора этого недостаточно. Первое, что нужно решить – это мощность агрегата. В паспорте к каждому изделию есть рекомендации производителя, касательно отапливаемой площади. В среднем на 1 м/кв должно приходиться 100 Вт тепловой мощности.

Критерии выбора:

• производитель;
• вид системы отопления;
• метод установки;
• место установки.

В рейтинге двухконтурных газовых котлов лидерство захватили зарубежные производители. Например, Bosh или Navien. При этом есть много отечественных фирм, таких как Боринский завод, Лемакс, Конорд. Разница в цене достаточно ощутимая, зарубежные двухконтурные газовые котлы по отзывам намного лучше. Покупатели предпочитают заплатить дороже за качественную вещь, чем брать на свой страх и риск сомнительные аппараты.

Котел нужно подбирать под систему отопления. Она может быть с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. В гравитационных контурах могут работать не все котлы. Для этих целей используют энергонезависимые агрегаты с механической автоматикой (термопарой). Современные котлы оснащены насосом и герметичным расширительным баком, они могут работать только в закрытом отоплении.

Выбирая настенный обогреватель для ванной комнаты, особое внимание нужно уделить вопросу безопасности. Ведь речь про обогрев помещения с повышенной влажностью.

 

Электрические масляные обогреватели для дома по отзывам самые безопасные. Детали здесь.

Методов установки всего два – на стену и на пол. Настенные агрегаты меньше и тише напольных вариантов. Их можно спрятать в кухонный подвесной ящик, как многие и делают. Место установки не имеет определяющего значения. При этом следует учитывать, что в котлах с негерметичной камерой горения воздух для огня забирается из дома. Такие агрегаты нужно ставить в отдельных котельных или обеспечить достаточное проветривание в жилом помещении.

Обвязка газового двухконтурного котла

В двухконтурном котле есть пять патрубков (2 для отопления, 2 для ГВС, 1 для газа). В инструкции к нагревателю указано, какой патрубок за что отвечает, куда и что подключать разобраться нетрудно. Но, обвязка – это не только подводка труб к агрегату, необходимо правильно подобрать и расположить  трубопроводную арматуру. Обязательные элементы для любой схемы подключения двухконтурного газового котла:

• соединение американка – 4 шт;
• шаровой кран – 4 шт;
• фильтр грубой очистки (грязевик) 2 шт;
• насос и расширительный бак – если нет в котле или тех, что есть недостаточно;
• группа безопасности (манометр, воздухоотводчик, аварийный клапан) – если отсутствуют в комплектации нагревателя.

Шаровые краны накручиваются на трубы. На подаче холодной воды и обратке отопления ставятся грязевики. Для подсоединения к самому котлу используются американки – разъемное соединение с уплотнительной резинкой. Если в нагревателе нет встроенного насоса и расширительного бака, то они устанавливаются на обратке отопления. При этом насос должен стоять за экспансоматом по ходу течения теплоносителя.

Важно, чтобы котел мог отсоединяться от контура для профилактических работ или ремонта. Снять или хотя бы отсечь нагреватель от контура может потребоваться еще тогда, когда нужно провести опрессовку системы отопления после ремонта.

Источник: utepleniedoma.com