Теплообменник для системы отопления: основные виды и производители. Пластинчатый теплообменник для отопления

В условиях постоянного роста платы за коммунальные услуги вопрос экономичного расхода воды и энергоресурсов становится более острым. Многие собственники жилья не имеют представления о существовании . Тогда как они помогают сэкономить до 40% коммунальных ресурсов.

Современные ИТП выгодно отличаются от устаревших систем бойлеров без автоматизации. Если вы заинтересованы в снижении платы за коммунальные ресурсы и экономии своих средств, то вам требуется произвести установку узла учета тепловой энергии и согласовать с управляющей компанией дома обустройство ИТП.

Что необходимо для автоматизированного теплового пункта?

В состав необходимого оборудования для ИТП входит:

Арматура для регулирования действия ИТП;

Приборы для замеров расхода энергии;

Щиты электроуправления;

Индикаторы и контроллеры

В большинстве случаев ИТП располагается как отдельный объект, вынесенный за переделы жилого дома, к которому он подключен. Только в новостройках может быть изначально заложена возможность установки индивидуальной котельной.

Наличие теплой воды — нормальное требование для комфортного существования. Вот только далеко не везде есть возможность подключиться к централизованному источнику горячей воды. В большинстве частных домов и в некоторых многоэтажках приходится заботиться об этом самостоятельно. Один из вариантов — использовать теплообменник для горячей воды от отопления. Во всяком случае, в отопительный сезон будете с горячей водой.

Принцип работы

Теплообменники для приготовления воды ГВС работают по бесконтактному принципу. Устройство их может быть разным, но принцип действия не отличается — работают они по принципу теплопередачи. Есть нагретый теплоноситель (в данном случае из системы отопления), который подается в трубы/каналы теплообменника. Горячий теплоноситель отдает часть тепла трубкам, по которым течет. По другим, параллельно расположенным каналам, течет вода, которую необходимо нагреть. Контактируя с нагретыми теплоносителем стенками, она нагревается. Именно так и работает теплообменник для горячей воды от отопления.

Чтобы нагрев был эффективным, теплообменник должен быть сделан из материала с высокой теплопроводностью. Обычно это металлы — медь, нержавеющая сталь. Медь — дорогой металл, но имеет отличную теплопроводность. Нержавеющая сталь хуже проводит тепло, но за счет прочности стенки могут быть очень тонкими, что делает такие теплообменники тоже эффективными.

Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления

Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:

Виды теплообменников для горячей воды

Вообще, существует много конструкций теплообменников, так как они используются часто, в различных устройствах. Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Для бытовых целей используются два вида:

• Пластинчатые (паянные или разборные).
• Кожухотрубные.

Теплообменник для горячей воды от отопления: в частном секторе используются два типа — пластинчатые (слева) и кожухотрубные (справа)

В них тепловые среды — теплоноситель от системы отопления и вода из ХВС (холодного водоснабжения) не смешиваются. Каналы, по которым они протекают, между собой никак не связаны. Поэтому при закачке на подогрев воды питьевого качества, такую же и получаем на выходе.

Пластинчатые

Пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления состоит из нескольких металлических пластин с выдавленными ходами. Собираются они в зеркальном отражении, так что получаются изолированные друг от друга каналы для циркуляции жидкостей. Пластины изготавливают методом штамповки из листового металла. Толщина — до 1 мм. Металл, как правило, нержавеющая антикоррозионная сталь, но есть и из титана, специальных сплавов.

Каналы на пластинах чаще всего делают в виде равносторонних треугольников с разными углами. Чем острее угол, тем быстрее движется жидкость, чем тупее, тем больше сопротивление и медленнее движение. По схеме движения сред по каналам, пластины бывают одноходовыми и многоходовыми. В первых направление движения сред не меняется от начала и до конца. Еще их отличительная особенность — среды движутся в противоток (для большей эффективности).

В многоходовых пластинчатых теплообменниках каналы расположены так, что среды меняют направление движения по нескольку раз. Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла (высокий КПД). В многоходовых теплообменниках можно добиться небольшой разницы в температурах обоих жидкостей.

По способу соединения бывают двух типов — разборными и паянными. Пластины разборных пластинчатых теплообменников соединяются при помощи специальных эластичных прокладок (из резины, фторопласта). Для обеспечения герметичности каналов, они стягиваются металлическими стержнями-стяжками. Для стабилизации в конструкции присутствуют две массивные плиты — неподвижная и подвижная. На неподвижной закреплены стержни, на них нанизываются пластины с ходами. Чем их больше, тем больше мощность, больше передаваемая теплота. Последней устанавливается подвижная пластина, на стяжки накручиваются гайки, зажимаются до герметичности каналов. Благодаря такой конструкции, эти теплообменники можно разобрать, прочистить, добавить или убрать пластины. И в этом достоинство этой конструкции. Недостаток — пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления имеет больший вес и размер (если сравнивать с паянными).

Два вида пластинчатых теплообменных устройств — паяный (слева) и разборной (справа)

Паянные пластинчатые теплообменники собираются на заводе. Нержавеющие пластины свариваются в аргонной среде, что позволяет избежать коррозии в местах сварки. Паянные пластинчатые теплообменники неразборные, в связи с чем могут возникнуть сложности с промывкой. Их преимущество — более компактные размеры и меньший вес, так как нет необходимости в стабилизирующих плитах.

У каждого теплообменника есть входы и выходы для подключения теплоносителя (от отопления) и воды. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения. Они позволяют подключить теплообменник для горячей воды от отопления к трубам любого типа.

Кожухотрубные

Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Низкая эффективность, большие размеры и материалоемкость — это причины, по которым в быту они используются реже. Но их конструкция надежней — они выдерживают суровые условия эксплуатации. Так что в промышленности чаще применяется именно этот вид теплообменных агрегатов.

Кожухотрубные теплообменники представляют собой трубу-кожух, внутри которой уложены более мелкие трубки. Обычно это медные трубки, но могут быть и из другого материала, причем не только из металла.

Кожухотрубный теплообменник для ГВС — устройство и принцип работы

По тонким трубкам движется нагреваемая вода, которая подается затем в краны. Теплоноситель из системы отопления движется по пространству внутри кожуха, которое не занято трубками с подогреваемой водой. Направление движения — в противоток. Этим обеспечивается большая теплоотдача. Но стоит сказать, что общее КПД таких установок ниже, чем пластинчатых.

Схемы подключения

Кроме типа теплообменника, надо выбрать еще и способ его подключения. Есть несколько типовых схем. В любом случае, два выхода подключаются к отоплению, один — к холодному водоснабжению, один — к разводке горячей/подогретой воды.

Параллельная (стандартная)

В самом простом случае теплообменник для горячей воды от отопления подключают параллельно существующей системы. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно. То есть, обязательно в подаче теплоносителя наличие циркуляционного насоса. В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен.

При монтаже, подача теплоносителя всегда подключается к верхнему патрубку, а обратка — к нижнему. При подключении воды ситуация противоположная — холодная вода подключается в нижний патрубок, гребенка горячей — к верхнему.

Простейшая схема обвязки содержит отсечные краны на всех четырех патрубках — для возможности отключения, чистки, технического обслуживания. Также на входе от отопления устанавливается грязевик — фильтр с мелкой сеткой. Так как зазоры в теплообменнике совсем небольшие, попадание окалины либо других загрязнений может вызвать закупорку каналов. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование.

Данную схему можно усовершенствовать, сделав рециркуляцию горячей воды в гребенке ГВС (закольцовывают после последней точки разбора). При таком построении, тепло неиспользуемой горячей воды не пропадает, а используется: вода из гребенки ГВС подмешивается к холодной воде из водопровода. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая. Теплообменник для горячей воды от отопления только доводит ее до требуемой температуры.

При разборе нагретой воды, на подогрев идет преимущественно вода из трубы холодного водоснабжения. Когда разбора нет, по кругу насос «гоняет» теплую, нагрузка на котел отопления совсем небольшая.

Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке (можно и на подачу поставить). Показания с датчика (температура воды в выходной ветке на ГВС) поступают на прибор управления. По результатам сравнения с выставленными данными, регулируется интенсивность потока теплоносителя, тем самым регулируется интенсивность нагрева.

Двухступенчатая

Всем хороши описанные выше схемы, кроме того, что для нагрева должен проходить большой поток теплоносителя. Иначе вода не успеет прогреться. Второй недостаток — приходится «заворачивать» поток теплоносителя из системы отопления. При большом расходе и недостаточной мощности отопительного котла, в холода могут быть заметны понижения температуры. Для более рационального использования тепла придумали двухступенчатую систему подключения теплообменников.

В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления. Тем самым более рационально используются энергоносители. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. Подключить теплообменник для горячей воды от отопления можно параллельно — как на верхней схеме. Второй вариант представлен на нижней — в разрыв подающей трубы от системы отопления.

При использовании второй схемы, первичный нагрев происходит от обратки. Нагретая в этом теплообменнике вода подается на второй, установленный на подаче. Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю.

Есть еще схема двуступенчатого нагрева с использованием тепла от рециркуляции горячей воды. В этом случае рационально используется тепло ранее нагретой воды.

Первичный нагрев — от рециркуляции горячей воды, окончательный — от системы отопления

При использовании любой из этих схем, нагрузка на котел значительно снижается. Утилизируется то тепло, которое раньше не использовалось. Тем самым эти схемы помогают экономить на энергоносителях.

Для нормальной работы теплообменника, подключенного по любой из схем, при монтаже необходимо соблюдать технологические требования. Обязательно соблюдение уклона труб ГВС в сторону точек разбора. Если трасса проходит над дверью, в высшей точке ставят воздухоотводчик. Кроме того, при длинной трассе, необходимы дополнительные автоматические или ручные устройства для сброса воздуха (). В противном случае могут быть проблемы с подачей воды.

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

Как выглядит теплообменник

Предназначение и принцип работы

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

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

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

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

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

Строение

Схема строения теплообменника для горячего водоснабжения

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

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

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

Виды

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

Смесительный

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

Внешний вид смесительного теплообменника

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

Поверхностный

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

Внешний вид поверхностного теплообменника

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

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

Погружной

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

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

Внешний вид погружного теплообменника

Кожухотрубный

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

Как выглядит кожухотрубный теплообменник

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

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

Оросительный

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

Принцип работы оросительного теплообменника

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

«Труба в трубе»

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

Теплообменник «труба в трубе»

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

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

Пластинчатый

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

Большой пластинчатый теплообменник

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

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

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

Спиральный

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

Спиральный теплообменник для водоснабжения

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

Оребренно-пластинчатый

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

Оребренно-пластинчатый теплообменник

Благодаря конструктивным особенностям, оребренно-пластинчатый теплообменник:

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

Пластинчато-ребристый

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

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

Производители

Изделия лидирующих производителей различаются по нескольким критериям:

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

Кролл

Страна – Германия.

Стоимость устройств колеблется в диапазоне от 200000 до 700000 рублей.

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

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

Ридан

Страна – Россия.

Стоимость устройств колеблется в диапазоне от 40000 до 800000 рублей.

Производится только одна серия теплообменных приборов: HH.

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

SWEP

Страна – Швеция.

Стоимость продукции колеблется в диапазоне от 45000 до 600000 рублей;

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

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

Дракон-энергия

Страна – Украина.

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

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

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

Видео про паяный теплообменник

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

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

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

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

Теплообменник в системе отопления дома

aqueo.ru

Теплообменник для горячей воды от отопления

Основная область применения пластинчатых теплообменников, это получение горячей воды от отопления. Справедливый вопрос, зачем нужен теплообменник, если горячую воду можно напрямую брать из системы отопления без всяких дополнительных затрат, тем более что говоря, что она по качеству соответствует той, которую сейчас привозят в офисы и продают в магазинах в пятилитровых бутылях.

Скажем просто это запрещено по нескольким соображением:

• приготовление исходной воды для системы отопления дорого;
• подпитка новой сырой водой плохо сказывается на котлах установленных в котельных;
• иногда для умягчения воды и естественно отложений в трубах используется химические добавки, комплексоны, а они не так уж безвредны для организма человека;
• трубы, по которым вода подается через тепловые пункты, а через них в теплообменники не так уж и чисты, они рассчитаны на техническую воду, а какие микробы поселились в них за долгие годы их существования известно только богу, ведь они служат не менее 30 лет, и при этом летом пустые.

Именно поэтому проектировщики совместно с конструкторами и придумали теплообменник, который, забирая тепло из системы отопления, приготавливает или нагревает горячую воду безвредную для нашего здоровья. Именно поэтому вода в системе отопления проходящая через теплообменники не должна быть ниже 70 градусов, при такой температуре погибают основные микробы, живущие в закрытой системе отопления.

Основные преимущества пластинчатых теплообменников для горячей воды от отопления перед классическими. Затраты на обслуживание.

Схема индивидуального теплового пункта с теплообменником для подачи горячей воды от отопления в многоэтажный жилой дом.

До недавнего времени основным видом теплообменников, вырабатывающих воду для ГВС, были громоздкий кожухотрубный теплообменник, и только совсем недавно им на смену пришли более компактные и эффективные пластинчатые теплообменники, которые не хуже справляются со своей задачей – получением горячей воды от отопления.

Подключение пластинчатых теплообменников к системе отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ и выгод это:

• Недорогой монтаж, особенно доставка в подвальное помещение;
• Легкое обслуживание, оно необходимо только раз в год – для очистки и промывки внутренних полостей пластинчатого теплообменника, как со стороны отопления, так и со стороны горячей воды;
• Устойчивость к гидравлическим ударам и перепадам температур, из-за этих перепадов обычный теплообменник сплошь покрывается грибками и наростами по течам;
• Легкая автоматизация, простой доступ к обслуживанию, малая собственная площадь, излучающая тепло в помещение.

Если кто был в старых бойлерных, знает, какая там стоит жара, а за это тепло выброшенное на ветер. Потребителю, т.е. нам с вами приходиться платить не малые деньги за это тепло, так и не использованное для приготовления горячей воды.

Благодаря замене обычных классических теплообменников на пластинчатые теплообменники для получения горячей воды от отопления:

• существенно снижаются финансовые расходы на нагрев горячей воды для населения.
• Улучшается качество и температурный режим горячей воды.
• И главное - не требуется проводить отдельный трубопровод для горячего водоснабжения жилого дома от котельной.

Схема компактного блочного теплового пункта с паяными пластинчатыми теплообменниками

При полном сроке службы, а это не менее 25 лет, теплообменник для горячей воды от отопления потребует от вас на обслуживание и запасные части не более 25% его общей стоимости, а постоянное наличие горячей воды в доме залог здоровья и оберег для нервной системы.

ridan-ug.ru

Схема горячего водоснабжения многоквартирного дома: элементы и типичные проблемы

Разводка водоснабжения в подвале строящегося дома

Наша сегодняшняя тема - система горячего водоснабжения многоквартирного дома: схемы, основные элементы и типичные проблемы, с которыми может столкнуться владелец жилья. Итак, приступим.

Схема горячего водоснабжения в многоквартирном доме может быть реализована двумя принципиально разными способами:

1. Она использует воду из магистрали холодного водоснабжения и нагревает ее теплом из автономного источника. Это может быть установленный в квартире бойлер, газовая колонка или теплообменник, использующий для нагрева теплоноситель из местной котельной или ТЭЦ;

Система ГВС при закрытой схеме теплоснабжения (без отбора воды из теплотрассы)

Обратите внимание: преимущество такой схемы - более высокое качество воды. Она должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 51232-98 («Питьевая вода»). Кроме того, параметры горячего водоснабжения (температура и давление) крайне редко отклоняются от номинальных значений; в частности, давление ГВС всегда равно давлению ХВС с учетом потери напора при водоразборе.

1. Она подает потребителю воду непосредственно из теплотрассы. Именно такая схема водоснабжения многоэтажного дома реализована в абсолютном большинстве жилых и административных зданий советской постройки, составляющих 90% жилого фонда на просторах нашей великой и необъятной. В дальнейшем мы сосредоточим свое внимание именно на ней.

Элеваторный узел с ГВС (черные врезки)

Дополнительную информацию уважаемый читатель сможет найти в видео в этой статье.

Итак, какие элементы включает схема водоснабжения многоквартирного жилого дома?

Водомерный узел

Он отвечает за подачу в дом холодной воды.

Водомер выполняет несколько функций:

• Обеспечивает учет расхода воды (о чем недвусмысленно напоминает его название);
• Позволяет отключить холодную воду на весь дом для ремонта запорной арматуры или устранения течей розливов;
• Осуществляет грубую фильтрацию воды на входе в дом. Для этого водомер снабжается грязевиком.

Водомер на вводе холодной воды в многоквартирный дом

В состав водомера входят:

1. Входная и домовая запорная арматура (задвижки или шаровые краны, расположенные со стороны ввода ХВС и внутридомовой системы водоснабжения);
2. Водосчетчик (как правило, механический);
3. Грязевик (бак со сливным краном, в котором, благодаря медленному движению воды через его объем, оседают песок, крупные частицы ржавчины и прочий мусор). Нередко вместо грязевика водомерный узел комплектуется фильтром грубой очистки, в котором за очистку воды от мусора отвечает нержавеющая сетка;
4. Манометр или контрольный вентиль для его установки;
5. Опционально водомер может комплектоваться обводной линией с собственной задвижкой или шаровым краном на ней. Обводная открывается при демонтаже водосчетчика на время ремонта или поверки. В прочее время она закрыта и опломбирована представителем организации - поставщика воды.

Водомерный узел с обводной линией

Любопытно: «Водосеть», или заменяющая ее организация, отвечает за состояние ввода ХВС вплоть до первого фланца входной задвижки. Водомер - зона ответственности обслуживающей дом организации.

Элеваторный узел

Элеваторный узел, или тепловой пункт тоже совмещает целый ряд функций:

• Отвечает за работу и регулировку системы отопления;
• Обеспечивает дом горячей водой. Вода (она же - теплоноситель системы отопления) подается во внутридомовую систему ГВС непосредственно из теплотрассы;
• Позволяет при необходимости переключать ГВС между подающей и обратной нитками теплотрассы. Переключение необходимо, поскольку зимой температура подачи может достигать внушительных 150°С, а допустимый максимум температуры горячей воды - всего 75°С.

Схема элеваторного узла с врезками ГВС

Короткая лекция по физике: вода нагревается выше точки кипения, не испаряясь, благодаря избыточному давлению в теплотрассе. Чем выше давление - тем выше температура кипения жидкостей.

Сердце элеваторного узла - водоструйный элеватор, через сопло которого горячая и имеющая более высокое давление вода с подачи впрыскивается в заполненную водой с обратки камеру смешения. Благодаря работе элеватора, через систему отопления дома проходит большой объем воды со сравнительно низкой температурой; при этом расход воды с подачи сравнительно невелик.

Принцип работы водоструйного элеватора

Врезки ГВС располагаются между входными задвижками и элеватором. Этих врезок может быть две (по одной на подаче и обратке) и четыре (по две на каждой нитке). Первая схема типична для домов постройки 70-х годов прошлого века и более старых зданий, вторая - для мало-мальски современных построек.

Зачем нужны дополнительные врезки?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно забежать вперед и изучить схемы водоснабжения в многоквартирных домах.

На холодной воде всегда используется тупиковая схема: водомер переходит в единственный розлив, тот - в стояки, которые заканчиваются внутриквартирными подводками. Вода движется в таком контуре водоснабжения только при водоразборе.

А что творится на ГВС?

В домах с двумя врезками ГВС в элеваторный узел используется та же схема.

Схема элеваторного узла с тупиковой разводкой горячей воды

Однако у нее есть два довольно раздражающих недостатка:

1. Если водоразбора по вашему стояку долгое время не было, воду приходится подолгу сливать прежде, чем она нагреется;

Заметьте: если на ваших подводках стоят механические счетчики, то они будут регистрировать расход воды, игнорируя ее температуру. В результате вы станете ежемесячно переплачивать сотню-другую рублей за услугу, которой фактически не пользовались.

1. Установленные на подводках ГВС сушилки для полотенец, отвечающие заодно за отопление санузла, будут нагреваться только при разборе горячей воды в вашей квартире. И, соответственно, большую часть времени останутся холодными. Отсюда - холод и сырость в ванных комнатах, нередко становящиеся причиной появления грибка.

В старых домах полотенцесушитель нагревается только при разборе горячей воды

Элеваторный узел с четырьмя врезками ГВС обеспечивает непрерывную циркуляцию горячей воды через два розлива и соединенные перемычками стояки.

Работа ГВС возможна по одной из трех схем:

1. Из подающего в обратный трубопровод. Такая схема горячего водоснабжения многоэтажного дома используется только летом, когда отопление отключено: байпас между нитками теплотрассы снизил бы перепад давлений на элеваторе;
2. Из подачи в подачу. Эта схема - для осени и весны с их сравнительно невысокой температурой подачи;
3. Из обратки в обратку. Так ГВС включается на время холодов, когда температура подачи превышает пороговые 75 градусов.

Минимальная и максимальная температуры ГВС регламентируются действующими СНиП

У читателей, не забывших основы физики, возникнет резонный вопрос: как обеспечивается перепад давлений, необходимый для непрерывной циркуляции между двумя врезками в одну нитку?

Вспомните: вода непрерывно движется через трубы между входными задвижками и элеватором. Чтобы создать перепад давлений, нужно лишь ограничить поток, установленным между врезками препятствием. Эту роль выполняет подпорная шайба - металлический блин с отверстием в нем.

Капитан Очевидность подсказывает: значительное ограничение проходимости любого трубопровода помешало бы работе элеваторного узла, поэтому диаметр подпорных шайб на миллиметр больше диаметра сопла элеватора. Тот, в свою очередь, рассчитывается организацией (поставщиком тепла) таким образом, чтобы температура обратки на выходе из теплового пункта соответствовала температурному графику.

Подпорные шайбы не должны ограничивать расход воды через сопло элеватора

Розливы

Розливами водоснабжения называют горизонтальные трубы, проходящие по подвалу или подполу дома, и соединяющие стояки с элеваторным и водомерным узлами. Розлив ХВС всегда один, розлива ГВС в циркуляционной системе горячего водоснабжения два.

Диаметр розлива в зависимости от его материала и количества потребителей воды варьируется от 32 до 100 миллиметров. Последнее значение явно избыточно; однако проект водоснабжения многоквартирного дома должен был учитывать не только текущее состояние трубопроводов, но и их неизбежное зарастание отложениями и ржавчиной. Через 20-25 лет эксплуатации просвет трубы на холодной воде снижается в 2-3 раза.

Розливы водоснабжения в подвале многоквартирного дома

Каждый стояк отвечает за вертикальную разводку воды в расположенных друг над другом квартирах.

Наиболее типичная схема - одна группа стояков (ХВС и ГВС, опционально - полотенцесушители) на одну квартиру; однако возможны и другие варианты:

• Через квартиру может проходить две группы стояков, снабжающие водой разнесенные на большое расстояние санузел и кухню;
• Стояки в одной квартире могут снабжать водой не только ее жильцов, но и соседей за стенкой;
• На ГВС циркуляционными перемычками может объединяться до 7 стояков из нескольких квартир.

Типичный диаметр стояков ХВС и ГВС - 25-40 мм. Диаметр стояков полотенцесушителей и холостых (без сантехнических приборов) циркуляционных стояков обычно меньше: они монтируются трубой ДУ20.

Стояки водоснабжения в санузле квартиры

В циркуляционной схеме горячего водоснабжения перемычки между стояками могут располагаться в квартире верхнего этажа или выноситься на чердак. Перемычки оборудуются воздушниками (кранами Маевского или обычными кранами), позволяющими стравить препятствующий циркуляции воздух.

Подводки

Их функция - разводка воды по сантехническим приборам внутри квартиры. Что полезно знать о подводках водоснабжения?

• Их типичный размер (для стальных водогазопроводных труб) - ДУ15 (что примерно соответствует внутреннему диаметру в 15 мм). При замене подводок своими руками, желательно не уменьшать их внутренний диаметр - это приведет к падению напора на всех сантехнических приборах при разборе воды на одном из них;

Разумный минимум внешнего диаметра пластиковых и металлопластиковых подводок - 20 мм

• Еще с советских времен в квартирах традиционно используется простая и дешевая последовательная (тройниковая) разводка. Более материалоемкая коллекторная требует, среди прочего, скрытого монтажа подводок, который сильно затрудняет их дальнейшее обслуживание;

Тройниковая разводка воды по сантехническим приборам

• Со временем пропускная способность стальных подводок заметно падает, из-за пресловутого зарастания отложениями. В таких случаях трубы прочищают тонкой стальной струной или, просто-напросто, меняют на новые.

Состояние черной стальной трубы после двух десятилетий эксплуатации на водоснабжении

Если вы решите заменить подводки, настоятельно советуем остановить свой выбор на металлических трубах. Инструкция связана с достаточно высокой вероятностью гидроударов и отклонений от штатной температуры в системе ГВС: например, если забывчивый слесарь не переключит водоснабжение с подачи на обратку при первых заморозках, температура воды может значительно превысить максимальные для любых полимерных труб 90-95 градусов.

Какие именно трубы можно использовать на водоснабжении:

Изображение	Описание
Разводка воды оцинкованной стальной трубой	Оцинкованные стальные трубы применяются для разводки водоснабжения со времен сталинок. В отличие от черной стали, оцинковка не боится отложений и ржавчины. Важный момент: оцинковка монтируется только на резьбовых соединениях, поскольку при сварке цинк в области шва полностью испаряется.
Медные подводки на фитингах под пайку	Медные трубы давно доказали свою надежность и долговечность: самым старым действующим медным водопроводам больше века, и они находятся в прекрасном состоянии. Паяные соединения медных труб - необслуживаемые, и могут монтироваться скрыто, в стяжке или штробах.
Гофрированные нержавеющие подводки водоснабжения	Гофрированные трубы из нержавеющей стали выгодно отличаются от конкурентов предельно простым монтажом. Для их соединения используются компрессионные фитинги, для сборки которых нужны лишь два разводных ключа. Срок службы самих труб характеризуется производителями как неограниченный; однако через 30 лет вам или, что вероятнее, вашим детям придется поменять уплотнительные силиконовые кольца в фитингах.

Неисправности

Какие нарушения в работе системы водоснабжения владелец квартиры может устранить самостоятельно? Вот несколько наиболее типичных ситуаций.

Течь вентилей

Описание: течь по штоку винтовых вентилей.

Типичное место течи показано стрелкой

• Причина: частичная выработка сальника или износ резинового уплотнительного кольца.
• Решение: открыть барашек вентиля до упора. При этом резьба на штоке подожмет снизу сальник, и течь прекратится.

Шум кранов

Описание: при открытии крана горячей или (реже) холодной воды слышен сильный шум и ощущается вибрация смесителя. Как вариант, источником шума может быть кран у ваших соседей.

Шумящий у соседей кран может стать источником массы отрицательных эмоций

Причина: деформировавшаяся и раздавленная прокладка на винтовой кранбуксе в полуоткрытом положении становится причиной непрерывной серии гидроударов. Ее клапан с периодичностью в доли секунды перекрывает седло в корпусе смесителя. На горячей воде давление, как правило, заметно больше, поэтому на ней эффект более выражен.

1. Перекройте воду на квартиру;
2. Выверните проблемную кранбуксу;
3. Замените прокладку на новую;
4. Снимите ножницами фаску у новой прокладки. Снятая фаска исключит биение клапана в турбулентной струе воды в дальнейшем.

Замена прокладки на винтовой кранбуксе

Кстати: керамические кранбуксы полностью совместимы с винтовыми по резьбе, и лишены описанной проблемы.

На фото керамическая кранбукса

Холодный полотенцесушитель

• Описание: полотенцесушитель в вашей ванной комнате остыл и не нагревается.
• Причина: если схема водоснабжения жилого многоквартирного дома использует непрерывную циркуляцию горячей воды, виноват воздух, оставшийся в перемычке между стояками после сброса воды (например, для ревизии и ремонта запорной арматуры).
• Решение: поднимитесь на верхний этаж и попросите ваших соседей стравить воздух из перемычки между стояками ГВС и полотенцесушителей.

Если это по какой-то причине это сделать невозможно, проблема может быть решена из подвала:

1. Перекройте проходящий через вашу квартиру стояк ГВС, к которому подключены ваши подводки;
2. Поднимитесь в квартиру и откройте до отказа краны горячей воды;
3. После того, как через них из стояка выйдет весь воздух, закройте краны и откройте кран на стояке.

Если на стояке установлен сбросник, его можно перепустить прямо из подвала

Нюанс: сразу после окончания отопительного сезона между нитками теплотрассы может отсутствовать перепад давлений. В этом случае полотенцесушители будут холодными даже при отсутствии воздушных пробок в стояках.

Сразу после окончания отопительного сезона перепад между нитками трассы может быть нулевым

Заключение

Надеемся, что наш материал помог вам изучить водоснабжение многоквартирного дома: схема подачи воды, описанная нами, является наиболее распространенной. Успехов!

moikolodets.ru

Теплообменники для горячей воды от отопления

Теплообменник для ГВС позволяет получать горячую воду прямо от отопительной системы. Этот прибор может обеспечивать вас большими объемами воды без дополнительного оборудования и расходов энергии. Пластинчатые теплообменники используются в многоквартирных и частных жилых домах, общественных зданиях и на производственных точках.

Пластинчатые теплообменники (ПТО) - это устройства, предназначенные для быстрого обмена теплом между двумя средами. Главная особенность этих приборов заключается в том, что они позволяют двум средам обмениваться теплом, не смешиваясь друг с другом. Поэтому ПТО идеально подходят для организации горячего водоснабжения с использованием энергии теплоносителя.

Пластинчатый теплообменник состоит из нескольких пластин, заключенных в общий корпус. Пластины находятся параллельно друг другу - так, чтобы между ними образовались каналы, по которым будут течь жидкие среды. Благодаря большой площади теплообмена, вода быстро нагревается, не смешиваясь при этом с теплоносителем.

Принцип работы теплообменника для горячей воды от отопления очень прост. Прибор подключается к контуру отопительной системы (последовательно или параллельно), чтобы по нему циркулировал теплоноситель. Вход вторичного контура теплообменника подключается к водопроводной трубе холодного водоснабжения - после прохождения через устройство вода нагревается и поступает непосредственно к кранам.

Двухступенчатая и параллельная схема подключения теплообменника

Теплообменные аппараты можно использовать:

• в котельных;
• в системах центрального отопления;
• в местных отопительных системах;
• в автономных системах отопления.

Использование теплообменных приборов для получения горячей воды имеет несколько весомых преимуществ:

• Высокая производительность - если нужно подавать воду одновременно в несколько точек, прибор прекрасно справится с этой задачей.
• Экономия - вам не нужны дополнительные источники энергии. А значит, в отличие от бойлеров и проточных нагревателей, такое устройство не расходует газ и электроэнергию.
• Компактные размеры - теплообменник не занимает много места.
• Простота монтажа и обслуживания - устройство легко подключается, а на профилактическую чистку и разборку уйдет всего несколько часов.

К недостаткам можно отнести необходимость чистки - прибор придется периодически очищать от накипи. Иногда для этого требуется разборка и механическая чистка, иногда - достаточно промывки специальным составом.

Чтобы прибор работал эффективно, нужно правильно подобрать его параметры: материал изготовления, число пластин, площадь теплообмена, диаметр соединения и т.д. А эти параметры, в свою очередь, зависят от условий эксплуатации. Поэтому для каждой системы пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления подбирается индивидуально - такой подбор называется расчетом теплообменника.

При расчете учитывается:

Предполагаемый суточный расход на одного потребителя;

Количество потребителей;

Количество точек водозабора;

Типы рабочих сред (вода, масло или пар).

Температура теплоносителя на входе и на выходе;

Температура воды на входе в теплообменник и желаемая температура горячей воды на выходе из него.

На основе всех этих параметров производятся расчеты, определяющие размеры и количество пластин, тип стали и другие характеристики. При этом важна не только точность расчетов, но и компетенция специалистов, которые должны проанализировать полученные данные и подобрать оптимальный вариант для заданных условий.

Бесплатный расчет стоимости теплообменника

Ошибки при расчетах могут привести к преждевременной поломке прибора, протечкам, быстрому загрязнению, чрезмерному расходу энергии и другим проблемам. Поэтому расчет должен производиться специалистами-теплотехниками.

Важно! Обращаем Ваше внимание, что данные расчеты сделаны для конкретных объектов с их теплофизическими свойствами и расчетными температурами!

Стоимость, представленная на сайте, является ознакомительной!

Точная и детальная информация определяется после теплотехнического расчета, в ходе которого будет определены: размер рамы, материалы пластин и уплотнений, их количество, толщины, компоновки.

В компании «ТеплоПрофи» вы можете бесплатно заказать профессиональный расчет и узнать примерную цену прибора - просто напишите нам или заполните заявку на сайте.

Заказанный теплообменный аппарат будет бесплатно доставлен до терминала выдачи. Вы получите груз в указанное время. Все грузы застрахованы. За все время нами осуществлено более 4000 отправок по России. Вы получаете технику, которая адаптирована к российским условиям и имеет все нужные сертификаты. Гарантия производителя, максимально низкие цены, возможность сервисного обслуживания у партнеров. Пластинчатый теплообменник производится в России в заводских условиях с соблюдением всех технологических процессов, на современном оборудовании. Качественные материалы подвергаются многочисленным испытаниям.

Профессиональный подбор оборудования

Все наши инженеры прошли подготовку по программам обучения Ридан. Имеют высшее техническое образование. Все ваши потребности будут учтены при подборе пластинчатого теплообменника.

Заполните опросный лист в электронном виде на сайте и наш специалист свяжется с вами в течение 1 минуты!

Скачайте печатную форму опросного листа, заполните и направьте его в по электронной почте

На сегодняшний день организация процессов по обеспечению водой - это одно из главных условий для создания уютной жизни граждан. Есть несколько различных способов того, как обеспечить водоснабжение, включая создание систем ГВС-сети, но одним из результативных способов сегодня является нагрев воды через отопительную сеть.

Теплообменники необходимо подбирать, исходя из условий монтажа и размещения, а также согласно запросам пользователей и общих возможностей, для монтажа и работы оборудования для отопления. В большинстве случаев только правильный монтаж и грамотный расчет позволяют гражданам забыть о том, что такое перебои или полное отсутствие горячего водоснабжения.

Использование теплообменников пластинчатого типа для обеспечения ГВС

Нагрев воды через теплосети полезен в экономическом плане, так как теплообменники, при сравнении их с классическими котлами на электрической или газовой энергии, работают лишь на систему отопления, и ни на что больше. В итоге себестоимость горячей воды за литр будет намного ниже.

Теплообменники пластинчатого типа применяют энергию тепла в теплосетях для того, чтобы нагревать обыкновенную воду из водопровода. Нагреваясь за счет пластин теплообмена, горячая вода проникает во все точки для разбора воды, включая смесители, краны, душ.

При этом важно учесть и то, что нагреваема вода и вода, которая является носителем тепла, никак не взаимодействуют друг с другом в рамках обменника тепла. Среды для течения вод разделены между собой пластинками, размещенными в теплообменном аппарате, поэтому через них и проходит теплообмен.

Использовать воду, находящуюся в отопительных системах, нельзя для обеспечения бытовых нужд, это вредно и нерационально. Объясняется следующими причинами:

• 1. Процессы подготовки воды для оборудования и котлов - это дорогая и, чаще всего, сложная процедура, которая требует специальных знаний, опыта и навыков.
• 2. Для того чтобы смягчить воду и сделать ее менее жесткой для отопительной системы, применяются реагенты и химикаты, которые отрицательно сказываются на человеческом здоровье.
• 3. В отопительных трубах за много лет скапливается большое количество отложений, также представляющих вред для человека и его здоровья.

Тем не менее, никто не запрещает использовать такую воду не по прямому назначению, а косвенно, ведь теплообменник для горячей воды отличается высокими показателями КПД.

Разновидности теплообменников для ГВС-систем

Сегодня их множество, однако среди всех самыми популярными для использования в быту являются два: это системы кожухотрубного и пластинчатого типа. Следует отметить, что кожухотрубные системы почти исчезли с рынков из-за низких показателей КПД и больших размеров.

Теплообменник пластинчатого типа для ГВС - это несколько гофрированных пластинок, расположенных на жесткой станине. Они идентичны друг другу по конструкциям и габаритам, однако следуют друг за другом, но по принципу зеркального отражения, и делятся между собой специализированными прокладками. Прокладки могут быть как стальными, так и резиновыми.

Из-за чередования пластин по парам появляются такие полости, которые при работе заполняются или жидкостью для нагрева, или носителем тепла. Именно за счет такой конструкции и принципа действия смещение сред между собой исключается полностью.

Посредством направляющих каналов жидкости в теплообменнике двигаются друг к другу, заполняя четные полости, после чего выходят из конструкции, получив или отдав некоторую часть энергии тепла.

Схема и принцип работы пластинчатого теплообменника ГВС

Чем больше пластин по количеству и размеру будет в одном теплообменнике, тем большую площадь он сможет охватить, и тем больше будет его производительность и полезное действие при работе.

Для ряда моделей на балке направления между запорной плитой и станиной есть пространство. Его достаточно для того, чтобы установить пару-тройку плит такого же типа и размера. В таком случае плитки, устанавливаемые дополнительно, будут монтироваться парами.

Все теплообменники пластинчатого типа можно поделить на несколько категорий:

• 1. Паяные, то есть неразборные и имеющие герметичный основной корпус.
• 2. Разборные, то есть состоящие из нескольких отдельных плиток.

Главное преимущество и плюс работы с разборными конструкциями заключается в том, что их можно дорабатывать, модернизировать и улучшать, от есть удалять лишние или же добавлять новые пластинки. Что же касается конструкций паяных, то у них такой функции нет.

Однако более популярными сегодня являются пластинчатые паяные системы обеспечения теплом, и популярность их основана на отсутствии зажимных элементов. Благодаря этому они отличаются компактными размерами, которые никак не влияют на полезность и работоспособность.

Схемы подключения

У теплообменника, работающего по принципу вода-вода, есть несколько различных схем подключения, однако контуры первичного типа монтируются к трубкам распределения тепловой сети (она может быть частной или реализуемой городскими службами), а контуры вторичного типа - к трубопроводу водоснабжения.

Чаще всего только от решений по проекту зависит то, какой тип подключения разрешено применять. Также схема монтажа и ее выбор основаны на нормах "Проектирования теплопунктов" и в стандарте СП под номером 41-101-95. Если соотношение и разница максимально возможного водного теплопотока на ГВС к теплопотоку на отопление определено в рамках от ≤0,2 до ≥1, то основой является схема подключения в одну ступень, а если от 0,2≤ до ≤1, то из двух степеней.

Стандартная

Самая простая для реализации и экономически выгодная схема - это параллельная. При такой схеме теплообменники монтируются последовательно по отношении к регулирующей арматуре, то есть запорному клапану, а также параллельно всей тепловой сети. Для того чтобы достичь максимального обмена тепла внутри системы, необходимы высокие показатели расхода носителей тепла.

Двухступенчатая схема

Двухступенчатая смешанная система

Если использовать двухступенчатую схему, то при ней нагрев воды происходит или в паре независимых аппаратов, или в установке моноблока. При этом важно помнить о том, что схема монтажа и ее сложность будут зависеть от общей конфигурации сети. С другой стороны, при схеме из двух ступеней повышается уровень КПД всей системы, а также снижается расход носителей тепла (примерно до 40 процентов).

При такой схеме подготовка воды происходит за два шага. В ходе первого шага применяется тепловая энергия, нагревающая воду до 40 градусов, а в ходе второго шага вода греется до 60 градусов.

Подключение последовательного типа

Двухступенчатая последовательная схема

Такая схема реализуется в рамках одного из аппаратов для теплообмена ГВС, причем данный тип обменника тепла намного сложнее по устройству, если сравнивать его со стандартными схемами. Также он будет стоить намного дороже.

Расчет теплообменников

При определении теплообменника необходимо учитывать такие параметры, как:

• 1. количество пользователей или жильцов;
• 2. расход и норма расхода теплой воды за сутки на каждого потребителя;
• 3. максимально возможная температура носителей тепла на определенный временной период;
• 4. температура и другие показатели водопроводных вод на определенный временной период;
• 5. допустимые показатели потери тепла (согласно нормативам, этот показатель не должен превышать 5 процентов);
• 6. суммарное количество мест для забора воды (это могут быть краны, смесители или души);
• 7. режим и работа оборудования (постоянная или периодическая).

Производительность и эффективность работы теплообменной системы для квартир в городе (в частности, при подключении к тепловой сети) рассчитывается по показателям работы в зимний период. Зимой температура носителей тепла может достигать 120/80 градусов.

При этом показатели во время весны или осени могут опуститься до уровня 70/40 градусов, а температура будет оставаться очень низкой вплоть до критичной отметки. Именно поэтому расчеты и показатели теплообменника важно проводить одновременно как для весеннего и осеннего, так и для работы во время зимы.

Важно и то, что никто не способен дать гарантии того, что эти расчет будут на 100 процентов верными. Все дело в том, что в сфере ЖКХ очень часто предпочитают игнорировать или пренебрегать стандартами для обслуживания конечного потребителя.

В частных секторах эти показатели намного точнее, ведь пользователь всегда уверен в эффективности и работоспособности котла и всей отопительной системы.

Кожухотрубная конструкция теплообменника, где среды движутся навстречу друг другу по трубкам, помещенным одна в другую, постепенно уходит в прошлое. Эти громоздкие устройства больших габаритов хотя и функционировали довольно эффективно, но не могли похвастать большим расходом нагреваемой среды. Им на смену пришли новые агрегаты – скоростные пластинчатые теплообменники. Их устройству, принципу действия и применению как раз и посвящена данная статья.

Устройство и принцип работы пластинчатого теплообменника

Конструктивно агрегат в корне отличается от своего кожухотрубного предшественника. Площадь поверхности обмена тепловой энергией у последнего наращивалась за счет увеличения длины змеевика, отсюда и большие габариты аппарата. В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.

Имея такую же мощность, он по размерам втрое меньше кожухотрубного, при этом способен обеспечить большой расход нагреваемой среды, например, воды для нужд ГВС. Отсюда и возникло второе название агрегата – скоростной. Ниже на схеме показано устройство пластинчатого теплообменника:

1, 11 – подающий и обратный патрубки для подключения греющей среды (теплоносителя); 2, 12 – входной и выходной патрубки нагреваемой среды; 3 — передняя неподвижная плита; 4, 14 – отверстия для протока теплоносителя; 5 – малая уплотнительная прокладка в виде кольца; 6 – рабочая теплообменная пластина; 7 – верхняя направляющая; 8 – задняя подвижная плита; 9 – задняя опора; 10 – шпилька; 13 – большая прокладка по контуру пластины; 15 – нижняя направляющая.

На схеме представлен пластинчатый теплообменник для отопления самой простой конструкции с патрубками, расположенными по разные стороны агрегата. Между двумя плитами, установленными на двух направляющих, зажато определенное число пластин с резиновым уплотнением между ними. На каждой пластине с целью увеличения поверхности обмена выполнено рельефное гофрирование, как изображено на фото:

Присоединительные патрубки также могут находиться и с одной стороны аппарата, на передней плите, что не оказывает влияния на принцип работы пластинчатого теплообменника. Он заключается в том, что пространство между каждыми последующими пластинами поочередно заполняется то теплоносителем, то нагреваемой средой. Очередность заполнения обеспечивается формой прокладок, в одной секции они открывают путь потоку теплоносителя, в другой – поглотителя тепла.

Во время работы в каждой секции, кроме первой и последней, происходит интенсивный обмен теплом через пластины сразу с двух сторон. Обе среды протекают через свои секции навстречу друг другу, нагревающая подается сверху и выходит через нижний патрубок, а нагреваемая – наоборот. Как это работает, отображает функциональная схема пластинчатого теплообменника:

Технические характеристики

Пластины и прокладки могут изготавливаться из различных материалов, их выбор зависит от назначения агрегата, ведь сфера применения подобных теплообменников весьма широка. Мы же рассматриваем системы отопления и ГВС, где они выступают в качестве теплосилового оборудования. Для этой сферы пластины делаются из нержавеющей стали, а прокладки – из резины NBR или EPDM. В первом случае теплообменник из нержавеющей стали может работать с водой, нагретой до максимальной температуры 110 ºС, во втором – до 170 ºС.

Для справки. Данные теплообменники используются и для разных технологических процессов, когда сквозь них протекают кислоты, щелочи, масла и другие среды. Тогда пластины производятся из титана, никеля и различных сплавов, а прокладки – из фторкаучука, асбеста и других материалов.

Расчет и подбор теплообменника осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения по таким параметрам:

• требуемая температура нагрева жидкости;
• исходная температура теплоносителя;
• необходимый расход нагреваемой среды;
• расход теплоносителя.

Примечание. В качестве греющей среды, протекающей сквозь пластинчатый теплообменник для ГВС, может выступать вода температурой 95 или 115 ºС, либо пар, нагретый до 180 ºС. Это зависит от типа котельного оборудования. Количество и размер пластин подбирается таким образом, чтобы на выходе получить воду с максимальной температурой не более 70 ºС.

Надо сказать, что преимущества пластинчатых теплообменников заключаются не только в скромных размерах и способности обеспечить большой расход. Дело в том, что диапазон подбираемых площадей обмена и расходов у рассматриваемых агрегатов чрезвычайно широк. Самые малые из них имеют площадь поверхности менее 1 м2 и рассчитаны на протекание 0.2 м3 жидкости за 1 час, а наибольшие – 2000 м2 при расходе свыше 3600 м3/ч. Ниже в таблице представлены технические характеристики, которые показывает эксплуатация пластинчатых теплообменников известного бренда ALFA LAVAL:

По исполнению теплообменные агрегаты бывают следующих видов:

• разборные: наиболее распространенный вариант, позволяющий быстро и качественно осуществлять ремонт и обслуживание скоростного теплообменника;
• паяные или сварные: такие аппараты не имеют резиновых прокладок, там пластины жестко соединены между собой и помещены в цельный корпус.

Примечание. Именно паяные теплообменники многие мастера-умельцы используют для частного дома, приспосабливая их под нагрев или охлаждение воды.

Обвязка теплообменника

Как правило, установка подобного теплосилового оборудования предусматривается в индивидуальных котельных многоквартирных жилых домов или промышленных предприятий, а также в тепловых пунктах централизованных систем теплоснабжения. Цель – получить воду для нужд ГВС температурой до 70 ºС либо теплоноситель до 95 ºС при использовании паровых и высокотемпературных водогрейных котлов.

Ввиду небольших габаритов и веса монтаж теплообменника производится достаточно просто, хотя мощные агрегаты и требуют устройства фундамента. В любом случае выполняется заливка фундаментных болтов, с помощью которых аппарат надежно фиксируется на своем месте. Теплоноситель всегда подводится к верхнему патрубку, а обратный трубопровод присоединяется к штуцеру, расположенному под ним. Подача нагреваемой воды подключается, наоборот, к нижнему патрубку, а ее выход – к верхнему. Простейшая схема обвязки пластинчатого теплообменника показана ниже:

В контуре подачи теплоносителя обязательно присутствует свой циркуляционный насос, установленный на подающем трубопроводе. В соответствии с правилами помимо рабочего насоса параллельно ставится резервный такой же мощности. Если же в системе ГВС имеется магистраль обратной циркуляции, то схема подключения приобретает такой вид:

Здесь используется тепло воды, идущей по замкнутому контуру ГВС, к ней подмешивается холодная из водопровода и только потом смесь поступает в теплообменник. Регулирование температуры на выходе осуществляет электронный блок, управляющий клапаном на линии подачи теплоносителя. Ну и последняя схема – двухступенчатая, позволяющая использовать тепловую энергию обратной линии системы отопления:

Схема позволяет существенно экономить, снимая лишнюю нагрузку с котлов и используя имеющееся тепло по максимуму. Следует обратить внимание, что во всех схемах на входе в скоростной теплообменник устанавливаются фильтры. От этого зависит надежная и долговечная работа агрегата.

Заключение

Как показывает практика, современный пластинчатый теплообменник все же немного уступает старому кожухотрубному по одному критерию. Выдавая большой расход, скоростные агрегаты немного недогревают выходящую жидкость, этот недостаток обнаружен специалистами во время эксплуатации. Поэтому при подборе количества и площади пластин принято делать небольшой запас.