Битермический теплообменник определение, устройство, плюсы и минусы. Котлы с битермическим теплообменником

Настенные котлы с битермическим теплообменником

Давайте разберемся, что собой представляет битермический теплообменник. Из его названия понятно, что речь идет о выполнении двух разных задач внутри одной конструкции (это нагревание воды для отопления и горячего водоснабжения).

Такая незамысловатая конструкция позволяет использовать внутреннюю область для горячего водоснабжения, а внешнее пространство — для отопления. Также внешняя труба в целях лучшего теплообмена оснащена пластинами, обеспечивающими наибольший контакт с продуктами горения.

Принцип действия

1. Пластины разогреваются в результате горения топлива и передают тепло теплоносителю, циркулирующему внутри отопительного контура. Если горячая вода для бытовых нужд не используется, то контур ГВС перекрыт.
2. При открытии крана с горячей водой, контур отопления блокируется и открывается контур ГВС, в результате чего нагревается теплоноситель, движущийся по внутренней трубке. Как только кран с горячей водой будет закрыт, контур ГВС автоматически перекроется и возобновится движение теплоносителя в отопительном контуре.

Другими словами, всегда работает только один из двух контуров, при этом вода для ГВС получает тепло от уже нагретой воды из отопительного контура. Считается, что котлы с битермическими теплообменниками на 15% дешевле, чем при использовании раздельных теплообменников. Но в этом случае КПД получается немного меньше (примерно на 2%).

Преимущества котлов с битермическими теплообменниками

• Простая конструкция, не требующая установки трехходового крана, который довольно часто ломается и нуждается в замене.
• Такие котлы имеют более компактные размеры, так как внутри корпуса не требуется дополнительное место для размещения второго теплообменника.
• Горячая вода сразу течет из крана во время открывания, в отличие от использования котлов с раздельными теплообменниками.
• Из-за более простой комплектации многие модели стоят дешевле котлов с дополнительным теплообменником.

Некоторые люди ошибочно считают, что вода из контура ГВС, находящаяся во внутренней трубке теплообменника, всё равно забирает существенную часть тепла, когда требуется только отопление, и снижает общую эффективность работы котла. Практика показывает, что это не так, и здесь нет никакого повода для беспокойства.

Недостатки

• Возможность получения ожога во время приема душа. Используя котел с битермическим теплообменником, нужно быть более внимательным к температуре воды ГВС, особенно, если в доме есть дети. Данная проблема наиболее актуальна, когда на улице сильные морозы и отопление работает в полную силу. Включив горячий кран, лучше немного подождать, пока сильно разогретая вода стечет.
• Продолжительность работы котла в режиме ГВС имеет некоторые ограничения. Этот момент нужно уточнять у специалистов, хорошо знакомых с приобретаемой вами моделью котла с битермическим теплообменником.
• Нежелательно использовать теплоноситель с большим содержанием примесей, так как это приведет к образованию накипи на внутренних стенках трубок теплообменника. Если используемая вами вода слишком жесткая, ее следует смягчать, а это дополнительные затраты. В нашей практике известны случаи, когда владельцы таких котлов не следили за качеством воды в отопительной системе, и теплообменник выходил из строя во время сильных морозов. Сами понимаете, какие серьезные проблемы это вызывает.
• Сложное обслуживание. Битермические теплообменники трудно поддаются очистке, даже если эту процедуру доверить профессионалам.
• Из-за засорения теплообменника эффективность котла снижается с каждым годом.

Рекомендуем: Рабочее давление в системе отопления в частном доме: какое должно быть, как создать?

Рано или поздно наступает момент, кода битермический теплообменник придется заменить. Расходы могут достигать 30-40% от стоимости котла. Согласитесь, что это достаточно большие расходы. При этом здесь не учтена оплата за работу.

Без всякого преувеличения можно сказать, что битермические теплообменники являются одноразовыми, так как их чистка из-за специфичной конструкции не дает больших результатов.

Мы лишь можем порекомендовать использовать такие котлы в сочетании со специальными системами очистки, снижающими количество солей в теплоносителе.

Примером котла с битермическим теплообменником может служить настенный котел Baxi Eco Four 24. Он имеет компактные размеры (400x730x299 мм), относительно небольшой вес (29 кг) и рекомендуется к установке в домах площадью до 240 м2.

Как это работает

1. Тепло от пластин переходит на поверхность внешней трубки и далее воде в контуре отопления. Когда задействовано отопление в зимний период, а горячая вода не включена, то жидкость циркулирует только по контуру отопления, а контур ГВС перекрыт.
2. Как только открывается горячая вода, перекрывается контур отопления и запускается контур ГВС. Тепло от внешнего контура и всего теплообменника в целом переходит в воде, текущей по внутренней полости. Как только кран горячей воды перекрывают, возобновляется ток в отоплении.

Единовременно работает только один контур. Второй в это время перекрывается. Сделано это для снижения влияния на выходную температуру воды от нагрева теплоносителя и наоборот, контролируя тем самым, куда будет расходоваться тепло от газовой горелки или сжигания другого типа топлива.

Схема работы газового котла с битермическим теплообменником

В целом котлы с биметаллическими теплообменниками получаются на 10-15% дешевле и лишь на 1-2% ниже по КПД систем с раздельными теплообменниками. Это достигается за счет снижения затраченного материала без усложнения техпроцесса и за счет отсутствия трехходовых клапанов и регулирующей арматуры.

Как почистить теплообменник?

Очистка теплообменника проводится по окончании отопительного сезона. Для проведения работ достаточно иметь в наличии стандартный набор инструментов. Перед началом работ необходимо отключить котельный агрегат от газовой сети (магистральной или локальной) и электричества.

Рассмотрим, как чистить напольный газовый котел

• первым делом демонтируется горелочное устройство;
• от газового клапана требуется отсоединить все провода;
• из камеры сгорания извлекается термопара, которую соединяет с газовым клапаном капиллярная трубка;
• отсоединяется патрубок подачи топлива;
• откручиваются болты или гайки (4 шт), фиксирующие плиту с горелкой, узел в сборе извлекается наружу.

Горелку газового котла удобно чистить старой зубной щеткой. Сажу также необходимо удалить с датчика контроля пламени, запальника, пьезоэлектрического устройства для автоматического розжига.

Чтобы добраться до теплообменника котла, снимают верхнюю крышку агрегата, отсоединяют датчик тяги и дымоход, снимают утеплитель, демонтируют крепеж кожуха и сам кожух. Получив доступ к теплообменнику, необходимо снять с него турбулизаторы.

Для чистки турбулизаторов подходит мягкая металлическая щетка, а сам теплообменник освобождается от наслоений сажи миниатюрным скребком, выполненным из тонкого металла. Также используется кисть на длинной ручке. В первую очередь очищаются и обметаются дымогарные трубы, затем следует убрать сажу, осыпавшуюся на днище.

Очистка настенного котла осуществляется зубной щёткой

Чистка настенного теплогенератора. После отключения подачи газа требуется демонтировать переднюю панель котла. Затем откручивается передняя крышка, которая закрывает камеру сгорания. Рекомендуется прикрыть форсунки листом плотной бумаги, чтобы горелка не засорилась падающей сажей. Чистка теплообменника двухконтурного котла своими руками выполняется при помощи старой зубной щетки либо щеточки с металлической щетиной. После того как прочистка завершена, необходимо обмести теплообменник кисточкой и аккуратно вынуть бумагу с собранной сажей. Как выполняется процедура, смотрите на видео ниже.

Промывка одноконтурного и двухконтурного газового котла

Промывка теплообменника газового котла необходима для удаления внутренних отложений, которые способны нарушить нормальную циркуляцию теплоносителя в отопительной системе и вызвать проблемы с подачей горячей воды в локальную систему ГВС. Также в отложениях могут присутствовать вещества, разрушающие металл.

Насколько часто требуется выполнять данное мероприятие, зависит от вида теплоносителя. Если в системе циркулирует очищенная вода, достаточно делать профилактику раз в четыре года, удаляя отложения. Систему с антифризом следует промывать каждые два года и регулярно менять теплоноситель – под воздействием высоких температур он со временем меняет свойства и может стать опасным для металлических элементов системы.

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.

Дальнейшая теплота выделяется из выхлопного газа путем конденсации содержащегося в нем водяного пара и подается обратно в систему отопления. Это повышает эффективность газового отопления, снижает затраты на отопление и снижает загрязнение окружающей среды. Например, для газового отопления в новом здании или для модернизации, для кондоминиума, дома с одной семьей или для масштабных проектов в жилищной сфере. Компактные блоки экономят пространство и позволяют дополнительное пространство в подсобном помещении или подвале.

Для выбора газового отопления также говорят, что энергия в доме не должна храниться. Конденсационные котлы имеют высокоэффективные теплообменники, которые позволяют выхлопным газам выходить, прежде чем они выходят из дымовой трубы до такой степени, что водяной пар, содержащийся в нем, конденсируется выборочно и передает выделенное тепло конденсации дополнительно к отопительной системе.

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.

Газовое отопление — экономичное и экологичное

Таким образом, газовый нагреватель с конденсационным бойлером особенно энергосберегающий, который защищает денежный мешок, а также окружающую среду. Эффективность ресурсов с использованием технологии конденсации. Конденсационные котлы почти полностью отводят тепло, содержащееся в выхлопных газах, и дополнительно преобразуют их в тепло. Теплообменник полностью поворачивается и может быть легко очищен. Изюминка: очистка осуществляется при полном давлении в системе. После обслуживания спа-центр не нуждается в вентиляции и сразу готов к использованию. Еще одно преимущество заключается в том, что контроль сбоку с боковой стороны обеспечивает свободный доступ к внутренней части.

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.

Она может делать почти все — только лучше

Особенностью является электронное газоаналитическое управление сжиганием, которое автоматически регулируется в газовых условиях. Каждому оператору должно быть обеспечено даже низкое энергопотребление в режиме ожидания и максимальная эффективность при чистом сгорании. Так же, как очень компактный дизайн, который делает обогреватель идеальной заменой для каждой ситуации установки. Благодаря своей поворотной камере сгорания и прозрачному и легкодоступному дизайну он обладает высокой эксплуатационной способностью, как и его предшественники.

Преимущества битермических агрегатов

Достоинства теплообменников с единым блоком распространяются и на эффективность нагрева как такового, и на удобство контроля, не говоря о более высокой надежности агрегатов. Что касается эффективности, то битермические радиаторы функционируют с меньшим коэффициентом теплопотерь. Если в разделенной на два блока системе требуется нагрев двух блоков, то в данном случае обслуживается начинка одного корпуса — соответственно, увеличивается объем выделяемого тепла. В плане управления битермический теплообменник выгоднее по той же причине. Термостаты ориентируются на показатели одного цельного блока, что сказывается на точности получаемых данных. Надежность, в свою очередь, достигается за счет минимизации соединительной инфраструктуры — по сути, требуется лишь связка между теплообменником и снабжающими каналами.

Конструкция битермического теплообменника

Битермический теплообменник отличается конструктивно, вмещает в себя два контура для теплоносителя

Устройство также называют «труба в трубе». Обусловлено это тем, что битермический теплообменник заточен под реализацию двух целей одним элементом. Во внутренней трубке подогревается вода для бытовых нужд, а в наружной – для отопительных. В основе этого теплообменного устройства лежит медная трубка специфичной конструкции. В разрезе ее сердцевинный контур имеет ромбовидную форму. Он соединен с внутренней частью главной трубки методом пайки. Это позволяет объединить механизмы, ответственные за отопление и подогрев воды: для одного используется наружное пространство, для другого – сердцевина. Внешняя трубка снабжена также пластинками, создающими больший контакт с продуктами сжигания. Это позволяет улучшить теплообмен.

Вместо комплекта полых трубок здесь используется разделение на области. Вода, предназначенная для одной и для другой цели, циркулирует в рамках своих зон. Смешивания не происходит. Как и у других типов устройств, здесь используются пластинчатые ребра, увеличивающие отдачу тепла. Другие характеристики строения связаны уже с методом интеграции теплообменника в агрегат. Поскольку в газовых котлах нагрев производится с помощью горелки, корпус снабжают добавочными защитными механизмами. Монтируется и блок безопасности, предотвращающий замыкание электротока.

Устройство и принцип работы

Конструкция разборного пластинчатого теплообменника включает в себя:

• стационарную переднюю плиту на которой монтируются входные и выходные патрубки;
• неподвижную прижимную плиту;
• подвижную прижимную плиту;
• пакет теплообменных пластин;
• уплотнения из термостойкого и устойчивого к воздействию агрессивных сред материала;
• верхнюю несущую базу;
• нижнюю направляющую базу;
• станину;
• комплект стяжных болтов;
• Набор опорных лап.

Такая компоновка агрегата обеспечивает максимальную интенсивность теплообмена между рабочими средами и компактные габариты устройства.

Конструкция разборного пластинчатого теплообменника

Чаще всего, теплообменные пластины изготавливаются методом холодной штамповки из нержавеющей стали толщиной от 0,5 до 1 мм, однако, при использовании в качестве рабочей среды химически активных соединений, могут использоваться титановые или никелевые пластины.

Все пластины, входящие в состав рабочего комплекта, имеют одинаковую форму и устанавливаются последовательно, в зеркальном отражении. Такая методика установки теплообменных пластин обеспечивает не только формирование щелевых каналов, но и чередование первичного и вторичного контуров.

Каждая пластина имеет 4 отверстия, два из которых обеспечивают циркуляцию первичной рабочей среды, а два других изолируются дополнительными контурными прокладками, исключающими возможность смешивания рабочих сред. Герметичность соединения пластин обеспечивается специальными контурными уплотнительными прокладками, изготовленными из термостойкого и устойчивого к воздействию активных химических соединений материала. Устанавливаются прокладки в профильные канавки и фиксируются с помощью клипсового замка.

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Оценка эффективности любого пластинчатого ТО осуществляется по следующим критериям:

• мощности;
• максимальной температуре рабочей среды;
• пропускной способности;
• гидравлическому сопротивлению.

Исходя из этих параметров подбирается необходимая модель теплообменника. В разборных пластинчатых теплообменниках регулировать пропускную способность и гидравлическое сопротивление можно, изменяя количество и тип пластинчатых элементов.

Интенсивность теплообмена обусловлена режимом течения рабочей среды:

• при ламинарном течении теплоносителя интенсивность теплообмена минимальна;
• для переходного режима характерно увеличение интенсивности теплообмена за счет появления завихрений в рабочей среде;
• максимальная интенсивность теплообмена достигается при турбулентном движении теплоносителя.

Рабочие характеристики пластинчатого ТО рассчитываются для турбулентного течения рабочей среды.

В зависимости от расположения канавок, различают три типа теплообменных пластин:

1. с «мягкими» каналами (канавки расположены под углом 600). Для таких пластин характерна незначительная турбулентность и небольшая интенсивность теплообмена, однако «мягкие» пластины обладают минимальным гидравлическим сопротивлением;
2. со «средними» каналами (угол рифления от 60 до 300). Пластины являются переходным вариантом и отличаются средними показателями турбулентности и интенсивности теплопередачи;
3. с «жесткими» каналами (угол рифления 300). Для таких пластин характерна максимальная турбулентность, интенсивный теплообмен и значительное увеличение гидравлического сопротивления.

Для увеличения эффективности теплообмена движение первичной и вторичной рабочей среды осуществляется в противоположном направлении. Процесс теплообмена между первичной и вторичной рабочими средами происходит следующим образом:

1. Теплоноситель подается на входные патрубки теплообменника;
2. При перемещении рабочих сред по соответствующим контурам, сформированным из теплообменных пластинчатых элементов, происходит интенсивная теплопередача от нагретой среды нагреваемой;
3. Через выходные патрубки теплообменника нагретый теплоноситель направляется по назначению (в отопительные, вентиляционные, водопроводные системы), а остывший теплоноситель снова попадает в рабочую зону теплогенератора.

https://www.youtube.com/watch?v=YFKOUSMERHI Принцип работы пластинчатого теплообменного аппарата Для обеспечения эффективной работы системы необходима полная герметичность теплообменных каналов, которая обеспечивается уплотнительными прокладками.

Напольные газовые котлы с чугунным теплообменником

Теплообменник является главным элементом любого отопительного оборудования, который на рынке представлен медными, стальными или чугунными элементами. Котлы отопления с чугунным теплообменником стоят дороже стальных аналогов и применяются в промышленных и бытовых целях для обогрева складских и подсобных помещений, производственных цехов, частных домой, квартир, и дачных строений.

Многокомпонентный сплав, идущий на изготовление первичных теплообменников, отличается уникальными характеристиками, в частности:

• Отличными теплоаккумулирующими свойствами,
• Антикоррозионностью по отношению к шламу и химическому воздействию,
• Высоким уровнем теплоинерционности и теплоемкости чугуна, позволяющей нагревать площадь размером 200-2500 м2.
• Минимальным вредом, наносимым природе;
• Упрощенным ремонтом и монтажом,
• Возможностью дистанционной настройки,
• Бесшумностью функционирования, обусловленной геометрией топочных и дымоходных каналов;
• Сроком эксплуатации чугунных образцов, превышающем 50 лет.
• Высоким КПД.

За последнее время базовая комплектация чугунных газовых котлов претерпела колоссальные изменения. Металл содержит углерод в виде включений графита, при этом наблюдается прямая зависимость характеристики прочности от его размера. Содержание углерода в сплаве достигает 3,5 % и придает чугуну хрупкость, являющейся причиной разгерметизации оборудования при резких температурных скачках, возникающих во время подпитки системы холодной водой или высокого перепада между подающим и обратным теплоносителем. Для устранения предпосылок разработана система предварительного смешивания жидкостей с разной температурой, и некоторые современные модели поступают в продажу в доработанном виде.

Рекомендации покупателям

Использование самого экономичного в мире топлива в сочетание с максимальной надежностью оборудования позволяет создать эффективную систему в кратчайшие сроки. В продаже имеются бренды лучших производителей, рассчитанные на самые требовательные вкусы.

Устанавливать котлы рекомендуется в нежилых строениях, защищённые от мороза, на мощных горизонтальных основаниях, не допуская контакта с другими предметами.
Рельефная форма теплообменника повышает нагревательную поверхность.
Если агрегат приобретается не только для отопления, но и нагрева теплоносителя, то внимание следует сосредоточить на двухконтурных моделях.
Предпочтения следует отдавать образцам с атмосферными или вентиляторными горелками и энергонезависимой пневмоавтоматикой.

Что это такое

Битермический радиатор объединяет в одной конструкции теплообменники для контура отопления и для ГВС проточного типа. Идея заключается даже не в сочетании трубок отдельных контуров на единой платформе пластин теплообменника.

Внутри основной трубы из теплопроводящего металла, чаще меди, вставлена вторая трубка, согнутая в виде ромба. Внутренняя трубка припаивается по всей длине к внешней в трех-четырех точках. Промежуток между стенками используется для прокачки и нагрева воды для отопления. Внутренняя полость отдана под ГВС.

По поверхности внешней трубки прессованием или пайкой закрепляются пластины для увеличения площади теплообмена с продуктами горения и более эффективного нагрева воды.

Подбор двухконтурного теплообменника

Практически у каждого производителя ППТО имеется линейка двухконтурных моделей. В нашем каталоге представлено огромное количество позиций теплообменников. Для удобного подбора можно воспользоваться фильтром, который находится слева на странице в разделе теплообменники. Фильтр в этом разделе поможет наиболее быстро определить необходимую модель и в последующем быстро купить паяный пластинчатый теплообменник.

При подборе модели ППТО кроме холодопроизводительности необходимо учитывать еще несколько важных параметров. Ниже приведен перечень этих параметров.

• Типоразмер (габариты)
• Способ монтажа (наличие консоли, болтов или шпилек)
• Тип и диаметр присоединительных патрубков
• Расстояние между центральными отверстиями патрубков
• Наличие дополнительных патрубков для датчиков температуры ОЖ.

ПРИМЕЧАНИЕ:для точного определения потребной модели специалисты настоятельно рекомендуют прислать данные для расчета и проверки.