Город: Краснодар

Бесплатный звонок по России:

+7 800 301-02-65 Позвонить вам?

Выберите ваш город

Вы здесь

Теплообменные приборы для горячего водоснабжения: схема и принцип работы

Теплообменные приборы для горячего водоснабжения

Доступ к горячей воде – это не только комфортные условия жизни, но обязательное требование для многих зданий и помещений: многоквартирных домов, больниц, детских садов, школ, отдельных видов производств и т.д.

В нашей статье мы рассмотрим самые экономичные способы подключения данного ресурса, а также объясним, как подключать для нагрева воды пластинчатые и кожухотрубные приборы к отопительной системе.

Принцип работы

Дабы понять работу прибора нужно разобраться в самом процессе теплообмена, что находится в основе работы всего механизма, с физической стороны. Трансляция тепла от одной среды другой происходит без непосредственного контакта веществ между собой. Каждая из сред соприкасается только с перегородкой, изготовленной из материала-проводника тепла. Это может быть сталь, чугун, пластмасса и другие. При этом сами вещества тоже могут носить различный характер. Они могут быть газообразными, жидкими, иметь сложный химический состав. Но чаще всего используется обычная проточная вода, как например, в системе горячего водоснабжения.

Воду нагревают с помощью различных источников тепла. Это может быть газовый котёл или печь, работающая на жидком или твёрдом топливе. Следующим звеном идёт применение теплообменных приборов, дабы минимизировать стоимость топлива, и увеличить коэффициент полезного действия.

Теплообменный прибор для горячего водоснабжения работает на бесконтактном принципе в отличие от других аппаратов подобного типа. Нагретая в котле или печи вода попадает по трубам в прибор, в то же время с другого входа в прибор попадает и холодная вода, которая является приёмником тепла. Горячая вода нагревает материал-проводник тепла, а вода-приёмник, контактируя с проводником, забирает это тепло.

На производительность прибора оказывают влияние следующие факторы:

  • Скорость циркуляции веществ. Чем быстрее осуществляется кругооборот, тем лучше эффект.
  • Размеры трубок. Более тонкие конструкции прогреваются быстрее.
  • Материал, используемый для производства прибора. Лучший вариант – это медь. Но такой прибор будет стоит довольно дорого, поэтому чаще всего в производстве используется нержавеющая сталь. Последняя наделена высокой проводимостью тепла и меньше подвержена ржавлению в отличие от других сплавов.
  • Толщина трубок. Чем тоньше стенки в приборе, тем быстрее прогревается вещество внутри них. В то же время слишком тонкие трубки могут не выдержать внутреннего давления в системе.

В своей статье мы часто применяем термин материал-проводник, расскажем о нём более подробно. Чаще всего это какой-либо металл, который быстро впитывает тепло, прогревается и также быстро передает это тепло. Например, если мы наливаем чай в керамическую кружку, то она нагревается медленно, при этом долго сохраняет температуру самого чая. А если мы погрузим в горячий чай металлическую ложку, то она почти мгновенно станет такой же горячей. Этот факт означает, что сталь, из которой изготовлена ложка, имеет высокую проводимость тепла.

Точно такие же материалы применяются при производстве теплообменных приборов.

Виды приборов для горячего водоснабжения

В зависимости от будущих условий эксплуатации и общего назначения производители собирают различные виды теплообменных приборов. Если вы не понимаете какой именно прибор вам нужен, просто обратитесь к нашим специалистом со своей проблемой, и они помогут вам подобрать нужную модель. Наши инженеры имеют многолетний опыт в проектировании, изготовлении и монтаже самых различных приборов для разных условий работы – в частном доме или на производстве не имеет значения – они подберут вам лучший вариант.

Виды приборов для горячего водоснабжения

А сейчас мы рассмотрим два основных типа приборов, которые могут быть применены для системы горячего водоснабжения, опишем их плюсы и минусы, а также особенности работы.

Пластинчатый прибор для горячего водоснабжения

Основным элементом прибора является пластина. Множество пластин собираются в пакеты, а затем из них собирают прибор. Каждая из пластин имеет неровности – гофрированный узор. Это обеспечивает наличие канальцев на ней, где протекают рабочие среды.

Короб ограничен с двух сторон прижимными плитами. Одна неподвижна, а другая может передвигаться, что позволяет менять число пластин внутри прибора или же увеличивать, или уменьшать расстояние между ними, тем самым меняя скорости протекания рабочих сред.

Пакеты пластин герметичны и соединены между собой специальными уплотнениями. Помимо этого, здесь находятся специальные вставки, что корректируют их удалённость друг от друга.

У прибора четыре отверстия – по два входных и выходных. Именно через них поступают и выходят греющая и нагреваемые среды. В нашем случае – горячая и холодная вода. Для каждой из сред предусмотрен свой контур, чтобы они не смешивались между собой. Их течение внутри прибора может быть как сонаправленным, так и разнонаправленным. За счет чередования различных потоков вокруг пластин расширяется поверхность их взаимодействия, что приводит к росту КПД.

Иногда для увеличения скорости нагрева используются материалы, которые способствуют образованию небольших завихрений, но не вызывающие сопротивления для основного потока.

Пластинчатый прибор может быть паяным или разборным, когда возможно увеличение или уменьшение числа пластин внутри под различные задачи.

Минусы использования пластинчатого прибора:

  • Сложная структура. Разбор прибора, его сборка и ремонт смогут произвести только специалисты с опытом.
  • Ограничения по параметрам рабочих сред. Пластинчатые приборы предполагают использование только определенных веществ с ограниченным количеством примесей и химическим составом, в пределах определённых температур и значений давления и скорости потока.

Кожухотрубный прибор для горячего водоснабжения

Если пластинчатые приборы имеют прямоугольную форму, то кожухотрубные – цилиндрическую. В полости цилиндра расположены трубки, где протекает греющая среда, а нагреваемая среда находится в межтрубном пространстве при этом. В отдельных случаях трубки производят с ребристой поверхностью, что увеличивает поверхность взаимодействия сред.

Основным плюсом применения такого прибора выступает его надежность к внутренним критическим изменениям значений температур и давления. Решетки и кожухи с торцевыми крышками в структуре прибора прочно удерживают пучки трубок на месте, поэтому их повреждение проходящим потоком невозможно.

Вторым плюсом является компактный размер прибора и удобство в его монтировании. Его можно разместить на фундаменте или подвесной подложке, можно использовать как в горизонтальном, так и в вертикальном виде. Обслуживание прибора не имеет сложности, можно проводить чистку прибора без привлечения специалистов.

Минусы применения кожухотрубного прибора:

  • КПД ниже, чем у пластинчатых приборов, из-за меньшей поверхности взаимодействия сред.
  • Большой вес самого прибора.

Схема работы системы горячего водоснабжения с теплообменным прибором

Существует два вида снабжения водой – параллельный (стандартный) и двухступенчатый вид.

Параллельный вид предполагает простую линию построения подачи воды: от котла или печи нагретая рабочая среда попадает в клапан регулирования через запорную арматуру. Здесь важно поставить специальный вентиль, который в нужных случаях будет полностью блокировать поток. Такое бывает необходимо, например, в случаях повышения температур до критических значений. Для автоматизации этого процесса также устанавливают термоголовку, основной задачей которой является изменение температуры и подача сигнала на управляющий блок.

Параллельный вид

Двухступенчатый вид предполагает установку двух теплообменных устройств. Здесь важны показатели тепловой нагрузки на систему, а также важно сопоставить расходы тепла и мощности котла. Плюсом такого вида является разделение приборов – один служит для отопления, другой снабжает объект горячей водой. На такой схеме можно сэкономить до 40% ресурсов. Однако, период окупаемости такого вида довольно долгий, поскольку первоначально будут довольно высокие расходы на покупку приборов и их монтаж. Поэтому такая схема чаще применяется в больших постройках, например, базах отдыха или гостиницах.

Двухступенчатый вид

Расчет

Для выполнения расчета необходимо знать следующие параметры:

  • Число потребителей. Важно понимать, количество людей, которым необходимо использование ванны, душа и другими сантехническими устройствами, а не то, сколько их всего на территории.
  • Объём потребляемой одним человеком воды. Берется по стандарту – 120 литров в сутки.
  • Количество точек водосбора. Нужно учесть все точки применения горячего водоснабжения;
  •  Самая высокая температура прогрева.

Пример расчета

Например, у нас имеется многоквартирное здание. Общее количество квартир – 160. График потребления – 90/70. Различия между греющей средой и нагреваемой составляет 65 Со (5-70 Со). В таком случае, средняя стоимость устанавливаемых теплообменных приборов будет равна 95 000 руб.

Плюсы пластинчатого прибора

  • Простота монтажа. Пластинчатый прибор полностью собирается на заводах-изготовителях, доставляется он в уже готовом виде.
  • Использование в течение 10 лет и более. При выходе из строя внутренних элементов, их легко заменить новыми, их цена не высока. Длительный срок эксплуатации достигается при должном использовании, обслуживании прибора и его регулярной чистке.
  • Высокая скорость потока в структуре прибора минимизирует количество загрязнений, поэтому чистка может проводиться раз в год. Сводится к минимуму моменты поломки прибора из-за засоров.
  • Небольшие размеры и вес прибора. Монтаж можно произвести прямо на трубопровод.
  • Высокий КПД.

Замена кожухотрубного прибора пластинчатым

Такая замена позволит вам:

  • Существенно нарастить КПД
  • Сэкономить на автоматизации процессов
  • Возможность увеличивать и уменьшать мощность прибора в зависимости от необходимости
  • Контролировать затраты.

Есть вопросы?

Если вы не нашли ответа на свой вопрос в нашей статье, то мы с удовольствием проконсультируем вас по телефону. Бесплатный звонок по России: +7 800 301-02-65. Или же вы можете отправить свой вопрос на нашу электронную почту - info@teploobmennik-russia.ru.

У вас остались вопросы?
Задайте их автору статьи

Андрей Рыбалко

Инженер проекта

8 (800) 301-02-65

Работает с 2011 г. Довел до стадии производства более 3400 теплообменников.

Давайте вместе решим вашу задачу! Оставьте свой телефон, и я свяжусь с вами в течение 15 минут!

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с Пользовательским соглашением

Подбор оборудования онлайн

Онлайн-заявки поступают напрямую инженеру, который подберет необходимое вам
оборудование. Обработка онлайн-заявки - 15 минут.

Сделаем расчет за 15 минут

Вышлем вам инженерный расчет, предоставим коммерческое предложение с ценой и сроками поставки.

Контактные данные
Комментарий
Интересуемое оборудование

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с Пользовательским соглашением

book