Теплообменник – один из главнейших элементов современного газового котельного оборудования. И если вы хотите, чтобы приобретаемый вами котел работал с максимально возможной эффективностью, то в первую очередь нужно смотреть на то, из какого материала он изготовлен, а также насколько качественным является этот самый материал.
Собственно, материал теплообменника может быть любым, но в современных условиях наибольшее распространение получили медные , стальные и чугунные теплообменники. Каждый из этих материалов обладает своими преимуществами и недостатками, а также степенью эффективности, от которой и будет зависеть производительность приобретаемого котельного оборудования. Предлагаем вам сразу приступить к рассмотрению каждого из указанных видов теплообменников.
Медный теплообменник
Начнем с самой непопулярной разновидности. Медь , конечно, в свое время была достаточно распространена. Но только лишь в виду того, что другие материалы были либо слишком дорогостоящими, либо просто недоступными по техническими причинам. Поэтому, с появлением стали и чугуна, медь стала постепенно отходить на задний план. И все же, если вам вдруг попадется на глаза медный теплообменник, то знайте, что он обладает двумя критическими недостатками.
- Первый – достаточно высокая цена.
- Второй – стремительное прогорание, приводящее к быстрому выходу из строя всего теплообменника.
Чугунный теплообменник
Чугун зачастую называют «вечным» материалом, долговечность которого достигает 50 лет и более. Для такого элемента, как теплообменник, это очень . Причиной столь высокой долговечности является стойкость чугунного материала к прогоранию, являющемуся настоящим бичом меди. К тому же, чугун, по своей природе, отлично защищен от коррозийных процессов (ржавчины), не нуждаясь в каком-либо дополнительном антикоррозийном покрытии.
Впрочем, идеальным чугунный теплообменник назвать нельзя. Вам нужно знать, что у него есть два важных недостатка.
- Во-первых, чугун – предельно тяжелый материал. Если вам доводилось переносить с места на место чугунную ванну, то вы знаете, о чем мы говорим.
- Во-вторых, чугунный теплообменник очень хрупкий. Ему могут повредить даже температурные перепады, не говоря уже о чисто физических повреждениях. Один единственный сильный удар может привести к появлению трещины. А использовать треснутый теплообменник уже не представляется возможным. Кстати, чугун – не самый дешевый материал, что также следует учитывать.
Стальной теплообменник
Стальные теплообменники сегодня являются самыми распространенными для Причина проста. Сталь – самый дешевый из вышеописанных материалов. Да и по своим техническим характеристикам он не так уж сильно отстает от чугуна. Конечно, долговечность здесь будет уже не 50 лет, а, скажем, лет 15, не более.
Если используется низкокачественная сталь, то вам придется менять такой теплообменник уже через 5 лет. Причина тому – достаточно быстрое прогорание материала под воздействием высоких температур. Ну а то, что сталь боится ржавчины (коррозийных процессов), известно даже маленьким детям. Этот факт тоже отражается на долговечности материала.
Зато плюсов у него достаточно много. Помимо низкой себестоимости, мы получаем низкий вес. По сравнению с чугунными теплообменниками, стальные элементы – просто пушинки. Механическая прочность у материала также на высоте. Вы получаете полную защиту от механических повреждений, деформаций и трещин. Сильные удары и температурные перепады стальным теплообменникам не страшны.
Надеемся что помогла узнать плюсы теплообменников а также их минусы.
Мы уже упоминали о том, что к числу ключевых и важных элементов отопительной системы можно смело отнести теплообменник для газового котла . Часто в параметрах котла он упоминается, но редко где говорится о нем подробно. Рассматривали мы также и типы материалов, из которых предпочтительно выбирать материал для своего теплообменника. Сегодня же мы поговорим о том, какими бывают теплообменники, и какие функции они выполняют.
Если рассматривать функции теплообменника в целом, то они не только многочисленны, но и достаточно важны, так как от этого устройства зависит и функция, и назначение газового котла. Но, и это ещё не всё. С помощью именно теплообменника холодный теплоноситель получает тот необходимый объём тепла, от уже нагретого теплоносителя. Также, ещё одна немаловажная функция – эта деталь отопительной системы осуществляет передачу энергии тепла от самого теплоносителя к санитарной воде, а также, от газа, который сгорает, к теплоносителю. Именно поэтому, в зависимости от того способа передачи тепла жидкости, классифицируют следующие виды теплообменников:
- Первичный теплообменник – в таком виде теплообменника передача энергии осуществляется от газа непосредственно к теплоносителю.
- Вторичный теплообменник – в таком теплообменнике передача энергии происходит от жидкости к теплоносителю.
- Совмещённые или битермические теплообменники – такой вид теплообменников отличает особенность двойного обмена тепла, как от теплоносителя к воде, так и от газа к теплоносителю.
Также, существует классификация теплообменников
согласно их назначения – бывают испарительные, нагревательные, охлаждающие, и конденсирующие теплообменники. И, в зависимости от среды – бывают теплообменники для воды/воды, жидкости/пара, воды/газа…
А теперь о каждом из них более подробно…
Первичный теплообменник
Выглядит эта деталь как большая труба, изогнутая в одной плоскости в форме змеевика. Изготавливается из специальных антикорозийных материалов – меди, стали… Дополнительно в этой плоскости располагаются и пластины различного размера. Для того, чтобы защитить такие рабочие поверхности от появления ржавчины их покрывают специальной краской. Что же касается мощности данной детали, то она зависит от длины трубы и количеств « рёбер». Как правило, такие детали объединяет единое конструктивное решение, возможные различия лишь касаются способа подключения трубы или же размеров самого теплообменника, и показателей его мощности. Однако, следует помнить, что негативное воздействие на работу этой составляющей оказывают не только внешние факторы – грязь и копоть, но и внутренние – отложение солей. Всё это приводит к тому, что нарушаются процессы циркуляции в теплоносителе, и уменьшается теплопроводность стен этого устройства. Именно поэтому, к сервисному техническому обслуживанию первичного теплообменника необходимо уделять должное и своевременное внимание, проводить его промывку и очистку. Также, специалисты по газовому оборудованию рекомендуют дополнительно приобретать для первичного теплообменника фильтры, которые не только увеличивают срок эксплуатации газового котла, но и защищают теплообменник от негативных накоплений и их агрессивных воздействий.
Вторичный теплообменник
Вторичный теплообменник ещё иногда называют теплообменником горячего водоснабжения или ГВС. Он отличается от первичного теплообменника наличием специальных пластин, соединённых друг с другом. Такие пластины изготавливаются, как правило, из нержавеющей стали, хотя возможен и другой материл. Такой вторичный теплообменник обеспечивает необходимый теплообмен благодаря своему высокому уровню теплопроводности и большой площади для теплообмена, даже несмотря на то, что скорость потока самого носителя тепла достаточно большая. Именно благодаря такой скорости возможность вероятности появления соляных отложений на стенках вторичного теплообменника практически полностью исключается. Также, некоторые особенности конструктивного строения данных вторичных теплообменников выгодно отличают их от первичного теплообменника (холодная вода и теплоноситель двигаются по направлению навстречу друг к другу). Что касается мощности данного устройства – то она напрямую зависит от количества специальных пластин и самой площади теплообмена.
Если статья оказалась полезной , в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!От выбора газового котла зависит, насколько эффективной будет отопительная система и насколько такое отопление будет экономичным. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на определенной модели котла, следует изучить, какие разновидности котлов бывают, чем они отличаются и какими преимуществами обладают, а не ориентироваться только на стоимость газового котла для отопления. Получив хотя бы основные знания и представления можно определиться с тем, как выбрать котлы отопления газовые, независимо от того, какое отопление у вас будет – электрическое или газовые котлы для воздушного отопления.
Критерии выбора
Первое отличие газовых котлов состоит в том, как показывает полный обзор газовых котлов отопления, есть котлы с камерой сгорания открытого типа, а есть с камерой закрытого типа. В котлах с камерой сгорания открытого типа продукты сгорания выбрасываются в дымоход благодаря тяге, которая в нем присутствует. Кислород, без которого процесс горения невозможен, берется из помещения, в котором находится котел. Перед тем, как выбрать газовый котел отопления, следует учесть, что котел с камерой открытого типа может быть установлен только в том помещении, где есть хорошая вентиляция.
Газовые котлы отопления для квартиры с камерой сгорания закрытого типа забирают воздух через коаксиальный дымоход. Через этот дымоход также производится выброс продуктов горения. Прокладывается такой дымоход от котла на улицу через стену.
Коаксильный дымоход представляет собой конструкцию по типу «труба в трубе». Свежий воздух поступает через наружную трубу дымохода, а выброс отработанных газов производится через внутреннюю трубу. Осуществляя выбор газового котла отопления, следует знать, что в случае котлов с камерой сгорания закрытого типа воздух поступает с улицы, поэтому такой котел можно установить даже в невентилируемое помещение.
Исходя из такого критерия, как отвод отработанных газов, модели газовых котлов отопления можно разделить на следующие виды: парапетные, дымоходные и турбированные.
- Парапетный котел – это агрегат с камерой сгорания закрытого типа, в котором выброс отработанных газов происходит естественным образом.
- Дымоходный котел – это агрегат с камерой сгорания открытого типа.
- Турбированный котел – представляет собой котел с камерой сгорания закрытого типа.
Выброс отработанных газов в таких котлах происходит принудительным образом. Для выброса отработанных газов газовые котлы отопления турбированные оснащены встроенным вентилятором.
Виды теплообменников газовых котлов
Газовые котлы для индивидуального отопления могут различаться и по такому критерию, как количество контуров. Таким образом, котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Посредством двухконтурного котла можно организовать не только систему отопления дома, но и систему горячего водоснабжения. Посредством одноконтурных котлов можно организовать лишь отопительную систему. Газовые котлы с двумя контурами могут различаться по типу теплообменника. От этого зависит, как работает газовый котел отопления. Этот компонент газового котла может быть битермическим, раздельным или со встроенным змеевиком.
Битермический теплообменник обычно изготовлен из такого материала, как медь, а конструкция его выглядит как «труба в трубе». Теплоноситель отопительного контура двигается по наружной трубе, проточная вода, которая необходима для контура с горячей водой, циркулирует по внутренней трубе. Если сравнивать такие лучшие газовые котлы отопления с котлами с раздельным теплообменником, то они входят в более низкую ценовую категорию и выделяются своей надежностью. Это объясняется тем, что в них отсутствуют различные добавочные гидравлические узлы, такие как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.
Есть у битермических котлов и свои недостатки:
- Производители советуют отказаться от использования таких котлов в тех районах, где вода слишком жесткая и содержит соли. Из-за перепада температур в отопительных контурах и в ГВС отложение солей происходит более интенсивным образом.
- Во время открытия крана горячего водоснабжения изначально выльется около 150 мл воды температурой около 70-80 градусов, после этого температура воды уже будет наиболее оптимальной для вас.
В конструкцию таких котлов входят несколько теплообменников: первичный теплообменник из меди, предназначенный для отопительного контура, и теплообменник из нержавеющей стали пластинчатого типа, предназначенный для контура горячего водоснабжения.
Такое оборудование не является дешевым, так как в нем имеется вторичный теплообменник и трехходовой клапан. Из преимуществ таких котлов можно выделить надежность во время эксплуатации в тех районах, где вода характеризуется повышенной жесткостью.
Теплообменник со встроенным змеевиком – такой теплообменник можно встретить только двухконтурных напольных котлах энергонезависмого типа. Нагрев горячей воды в котлах данного типа происходит косвенным образом, за счет температуры теплоносителя в контуре отопительной системы. Минусом такого котла является то, что невозможно отрегулировать температуру горячей воды. Еще одним минусом является неудобство в эксплуатации, так как для нагрева горячей воды летом необходимо использовать отопительный контур. Данный тип теплообменников обычно изготовлен из таких материалов, как: сталь, медь или нержавеющая сталь. Самыми популярными теплообменниками данного типа являются такие, у которых встроенный змеевик изготовлен из стали и имеет толщину от 3 до 4 мм. Теплообменники со встроенным змеевиком характеризуются достаточно длительным сроком эксплуатации.
Выбор газовых котлов – непростое дело, поэтому следует ориентироваться на несколько рекомендаций. Какие бывают газовые котлы отопления – такой вопрос волнует всех, но самое главное отличие – в назначении.
Одноконтурный котел
Одноконтурные газовые котлы настенного типа зависят от наличия источника электроэнергии, так как они оснащены электронным управлением. Вся информация отображается на жидкокристаллическом или LCD дисплее устройства. Такие газовые котлы отопления расход газа позволят значительно сэкономить, так как они могут быть оснащены термодатчиками.
Рекомендуется использовать для работы таких котлов дополнительное оборудование в виде стабилизаторов напряжения или бесперебойный источник питания, так как у нас в стране нередко можно наблюдать, какой нестабильной бывает подача электричества.
Напольные одноконтурные современные газовые котлы отопления пользуются большим спросом и популярностью, чем настенные устройства. Это можно объяснить тем, что первый тип котлов является более дешевым, а также он не зависит от источника электроэнергии. Также нет необходимости тратиться на дополнительное оборудование, которое будет обеспечивать стабильное снабжение электричеством.
Перед тем, как подобрать газовый котел отопления, нужно учитывать, что газовые котлы напольного типа больше используются для отопительных систем с естественной, а также принудительной циркуляцией. Постоянно горящий фитиль осуществляет поджог главной горелки, а посредством пьезо-элемента осуществляется розжиг фитиля. В случае если фитиль затухнет или произойдет утечка отработанных газов или природного газа, то группа безопасности, которой оснащен напольный котел, остановит подачу газа в котел. Если сравнить газовые котлы отопления, то можно отметить, что одноконтурный котел напольного типа от отечественных производителей – это недорогое и надежное устройство.
Двухконтурный котел
Напольный двухконтурный котел от отечественных производителей довольно значительно уступает котлам от зарубежных производителей:
- Невозможно отрегулировать нужным образом температуру горячей воды;
- В напольных котлах производительность горячей воды значительно уступает настенным моделям.
Контур ГВС является контуром, который производит нагрев косвенным образом. Для того чтобы получить горячую воду, потребуется все время поддерживать температуру в отопительном контуре, даже в летний период. Для того чтобы не греть всю отопительную систему, на обратке котла можно установить кран, который может перекрыть движение теплоносителя, поэтому будет нагреваться только та вода, которая находится в теплообменнике котла.
Газовые котлы отопления малой мощности или большой настенного типа с двумя контурами также зависимы от источника электроэнергии. Посредством монитора, которым оснащено устройство, пользователь может увидеть всю необходимую информацию: температуру ГВС контура или отопительного контура. Как показывает сравнение газовых котлов отопления, многие современные котлы оснащены электроникой, которая позволяет задать определенную температуру на конкретный интервал времени, например, на одну неделю. Для того чтобы сократить количество потребляемого газа, настенные газовые котлы с двумя контурами можно дополнить различными температурными датчиками как внешнего так и внутреннего типа.
Двухконтурные недорогие газовые котлы отопления можно монтировать только в отопительную систему закрытого типа.
Так как они оснащены циркуляционным насосом, то теплоноситель будет циркулировать принудительным образом. Во время нагрева вода будет расширяться, а значит, будут образовываться некоторые излишки. Их будет забирать расширительный бак встроенного типа. Такой бак может иметь объем около 5 литров и более. Все зависит от конструкционных особенностей котла и от его показателей мощности. Если у вас отопительная система старого типа, например, гравитационная, то, скорее всего, потребуется приобрести еще один расширительный бачок.
Чтобы определить, какой емкости должен быть расширительный бак, можно воспользоваться следующей формулой:
Z = R/10;
R – емкость отопительной системы;
Z – емкость расширительного бака.
Настенные мини газовые котлы отопления с двумя контурами обычно выпускаются с параметрами мощности не менее, чем в 18 кВт. Чаще всего такие котлы обладают номинальной мощностью в 20, 24, 28 и 35 кВт. Котлы с минимальной мощностью могут нагревать около 9 литров воды в минуту.
Кроме того, какой выбрать газовый котел отопления, теперь встает вопрос, какой же поток воды будет наиболее оптимальным. На одного потребителя потребуется поток воды от 9 до 11 литров в минуту. Для двух потребителей, которые используют горячую воду одновременным образом, потребуется от 12 до 14 литров в минуту. Для трех потребителей и выше потребуется напор около 15 литров в минуту.
- На выходе газа потребуется установка фильтров очистки жесткого типа.
- На подаче теплоносителя в отопительном контуре также потребуется установка фильтров жесткой очистки.
- Установка таких фильтров необходима и на входе проточной воды в котел.
Напольные котлы:
- Если отопительная труба подведена с задней стороны котла, то потребуется сделать маленький уклон. Для этого нужно немного приподнять тыловую сторону котла, так как это будет способствовать тому, что воздух, который скапливается в теплообменнике, будет выходить вверх по трубе. В противном случае котел воздушного отопления может работать неправильно.
- В случае с гравитационной отопительной системой потребуется монтаж циркуляционного насоса и байпаса. Это поможет повысить эффективность работы котла и сделает его более экономичным.
Настенные котлы:
- На входе в котлы воздушного отопления потребуется установить стабилизатор напряжения. В случае скачков напряжения такое устройство, как стабилизатор, убережет плату управления от поломки. Наиболее оптимальным вариантом будет приобретение стабилизатора с мощностью в 500 кВа.
- С сервисным центром необходимо заключить гарантийный или постгарантийный договор. Это позволит продлить срок службы газового настенного котла.
Теплообменники, виды устройство и принцип работы которых будут описаны в статье, представляют собой специальные приборы для передачи тепловой энергии от нагреваемого теплоносителя к холодному. Последним может выступать газообразная или жидкая субстанция.
Область использования
Процесс теплообмена важен во многих отраслях промышленности, а именно в химической, пищевой, металлургической и энергетической областях. Теплообменное оборудование способствует передаче энергии между носителями посредством разделительной стенки между ними. Процесс можно назвать очень сложным, он разделяется по общепринятым канонам на теплопроводность, и конвекцию. На практике данные процессы одновременно протекают в заданных пропорциях. Для теплообмена наибольшую важность играет конвективный процесс, который представляет собой совместное действие теплопроводности и конвекции.
Виды теплообменников
Теплообменники, виды устройство и принцип работы которых должны быть известны потребителю перед приобретением прибора, могут относиться к разным типам в зависимости от конструкции. Если классифицировать агрегаты по способу передачи тепла, то их можно разделить на смесительные и поверхностные, а также рекуперативные и регенеративные. Первая разновидность предусматривает передачу тепла посредством смешивания между собой двух рабочих сред. Такие устройства имеют более простую конструкцию, если проводить сравнение с поверхностными теплообменниками. В них используется более полно. Однако можно выделить и недостаток, который выражается в возможности использования прибора только при смешивании теплоносителей.
Теплообменники, виды устройство и принцип работы которых описываются в статье, могут быть поверхностными, в них рабочий теплоноситель обменивается энергией сквозь стенки разделителя. Такие агрегаты могут быть регенеративными и рекуперативными.
Разновидности поверхностных теплообменников
Рассматривая характеристики теплообменников рекуперативного типа, вы сможете заметить, что их работа основана на передаче тепла посредством разделительной стенки. При этом вода устремляется в одном направлении в каждой из точек стенки. Вторая разновидность поверхностного теплообменника - регенеративный агрегат, он имеет отличительную особенность, которая выражена в том, что вода, касаясь определенной поверхности нагрева, время от времени изменяет направление потока.
Устройство и принцип работы кожухотрубных теплообменников
Самыми популярными в промышленности сегодня являются рекуперативные теплообменные устройства. Если разделить их по конструктивным особенностям, то можно выделить кожухотрубные агрегаты. Эти приборы представлены пучками труб, которые приварены к кожуху. Трубы, в свою очередь, зафиксированы к трубным решеткам, закрываются крышками на болтах или прокладках. Первый теплоноситель, преодолевая штуцер, расположенный на корпусе, течет по трубному пространству. Другой теплоноситель курсирует по трубам.
Такой имеет множество ходов, на крышке и корпусе его располагаются перегородки. Для повышения теплоотдачи трубы изготавливаются с оребрением методом навивки ленты или накатки. Кожухотрубчатый теплообменник может обладать довольно простой конструкцией, при этом устройство называется элементным и не имеет перегородок. Такие агрегаты могут допускать высокое давление, но конструкция их будет более тяжелой и громоздкой.
Принцип работы и устройство пластинчатого теплообменника для котельного оборудования
Пластинчатые теплообменники, виды, устройство и принцип работы которых описаны в данной статье, относятся к классу рекуперативных устройств. Эти аппараты имеют теплообменную поверхность, которая образована целым набором штампованных тонких стальных пластин с гофрированным основанием. Эти теплообменники для котлов имеют в составе элементы, собираемые в единый пакет, который формирует между собой каналы, по последним проходит теплоноситель, обменивающийся тепловой энергией.
Принцип работы таких устройств нельзя назвать самым простым, в нем пластины устанавливаются по отношению друг к другу с поворотом на 180 градусов. Это позволяет скомпоновать 4 элемента, из которых два будут относиться к коллекторному контуру отвода, тогда как другие - к подаче теплоносителя.
Два крайних элемента в процессе обмена тепловой энергией участвовать не будут. Подобные теплообменники для котлов могут обладать разным принципом действия в зависимости от компоновки, которая бывает многоходовой или одноходовой. В последнем случае теплоноситель разделяется на параллельно идущие потоки, он проходит по всем каналам и устремляется для вывода в порт. Многоходовая компоновка предполагает использование более сложной схемы, так как теплообменник в этом случае передвигается по одинаковому числу каналов. Это достигается несколько иным способом, который выражен в наличии дополнительных пластин. В них входят глухие порты. Помимо прочего, обслуживать данную разновидность пластинчатого теплообменника несколько сложнее.
Характеристики масляных теплообменников
Масляный теплообменник используется для того, чтобы исключить повышение температуры теплоносителя до критического предела в мощных двигателях. Если допустить перегрев моторного масла, то это может стать причиной серьезных проблем, которые могут быть выражены в изменении вязкости топлива, а также повышении интенсивности его выгорания. Если вещество оказывается перегретым, то смазка трущихся запчастей обеспечивается недостаточно качественно, это может усложнить охлаждение двигателя.
Плюсы масляных теплообменников
Использование подобного устройства позволяет получить множество преимуществ. Во-первых, это исключение вероятности того, что температура масла окажется ниже температуры охлаждающей жидкости. Это указывает на то, что в деталях двигателя, которые соприкасаются с маслом, будет возникать меньше напряжения. Во-вторых, установку теплообменника можно осуществить в любом удобном месте на двигателе, при этом вы с легкостью сможете отказаться от множества соединений и длинных трубопроводов.
Теплообменники для бани: характеристики
Теплообменник для бани может классифицироваться в зависимости от местонахождения по отношению к отопительному прибору. Таким образом, располагаться прибор может непосредственно в теле печи, возле трубы дымохода или около корпуса отопительного прибора. Подобные агрегаты призваны выполнять одни и те же функции. Методом контакта с раскаленной поверхностью дымохода или топки они греют жидкость в емкости внушительного размера, используя при этом принцип конвекции. Их применение позволяет хозяевам расположить водяной бак не в самой парной, а в соседнем помещении. Изготовить такое устройство можно и самостоятельно, применив стальные листы, а также трубы. Только провести работы не удастся, если вы не имеете сварочного аппарата, а также не владеете навыками работы с ним.
Загрузка...
