Что такое теплообменник в системе отопления
Перейти к содержимому

Что такое теплообменник в системе отопления

  • автор:

Назначение теплообменников

Основное назначение теплообменников — передать тепло от греющей среды к нагреваемой.

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Передача тепла осуществляется путем теплообмена двух встречно-движущихся (в противотоке) жидкостей, одна из которых отдает тепло, а вторая принимает. Они разделены стальными гофрированными пластинами, которые стягивают в пакет и вставляют в раму. По местам стыков пластин и их возможной течи расположены двойные уплотнители или стальная пластина. Такие меры предостерегают от смешивания сред и поломки теплообменника.

Когда пакет стягивают, образуются специфические каналы. Жидкости, двигаясь по ним, совершают теплообмен. Характеристики (количество пластин, вид гофрирования) пластинчатого теплообменника нужно выбирать в соответствии с местом его использования и требований к нему.

Пластинчатые теплообменники применяются в технологических процессах:

  • нефтепереработки
  • нефтехимической отрасли
  • химической промышленности
  • газовой промышленности
  • энергетики
  • коммунального характера

Подбор и расчет стоимости теплообменника удобным для вас способом

Получить консультацию
3 способа»:»Рассчитаем по параметрам»>)’>
Рассчитаем по параметрам

Делаем расчёт точно и профессионально, без всяких манипуляций

3 способа»:»Есть готовый расчет теплообменника?»>)’>
Есть готовый расчет теплообменника?

Рассчитаем стоимость по номеру расчета, серийному номеру, расчетному листу, спецификации, по шильдику теплообменника

перезвоним в течение 1 минуты
результат от 30 минут
результат от 5 минут
Откуда взять расчетные данные для ПТО?

Расчетные данные (нагрузки, давления, температурные графики) выдаются теплоснабжающими организациями (тепловыми сетями, котельными) в виде пояснительных записок, Технических условий (ТУ).

Также эти данные вы можете взять из договора с теплоснабжающей организацией, или из проекта модернизации или переоборудования ИТП, УУТО. Если у вас остались вопросы по данным для расчета, то можно обратиться к менеджеру за консультацией.

ОСТАВЬТЕ ЗАПРОС
и наш специалист поможет подобрать оборудование

Зачем нужен теплообменник в системе отопления?

В контуре, предназначенному для нагревателя, может быть использована не только горячая вода, но и антифриз, масло или другая горячая, не вредоносная для частей прибора жидкость. Пластинчатый теплообменник устанавливается в систему отопления и делит ее на две части: систему отопления от поставщика к клиенту и такую же систему самого потребителя.

Зачем нужен теплообменник в ИТП?

Индивидуальные тепловые пункты, в основу которых положен принцип работы ПТО, с большой точностью определяют нужную теплоту носителя в зависимости от наружной температуры. Этот метод энергоэффективен, так как экономит до 40% тепловой энергии в сравнении с не модернизированным и не автоматизированным ИТП, например, бойлером).

Зачем нужен теплообменник для ГВС?

Увеличением длины и ширины змеевика в кожухотрубном теплообменнике достигают рост эффективности теплообмена. Но большие габариты неудобны в монтаже и в использовании. Пластинчатый теплообменник предлагает альтернативу. Добавляя пластины и стягивая их пакет, достигается тот же эффект, но без прироста внешних габаритов. Кожухотрубный и пластинчатый теплообменники с одинаковыми показателями работы отличаются размером в 3 раза. Именно поэтому при монтаже ГВС используют пластинчатый теплообменник.

Зачем нужен теплообменник в котельной?

Обычно в котельных присутствуют два пластинчатых теплообменника, которые служат защитой от гидроударов, перепада высот, механических и химических загрязнений. Независимые друг от друга контуры предоставляют возможность регулировать рабочие параметры каждого отдельно. В свою очередь, котловая вода делится теплом через пластины теплообменного оборудования с греющей средой вторичного контура.

Как применяют теплообменник в современных отопительных системах

Теплообменник передает тепло от одного теплового источника другому. Здесь исключается физический контакт между носителями тепла. Особенность подобной конструкции позволяет применять такое устройство практически в любой отопительной системе. Однако расходы на оборудование будут несколько выше и возрастать пропорционально мощности. Регулирующее оборудование здесь будет тоже немного сложнее и дороже. Теплообменники применяются в независимых системах теплоснабжения. Давайте сначала разберемся в том, как устроены наши теплосети.

В основном в России применяются системы теплоснабжения, которые называются независимыми и работают без теплообменника. Тем не менее, у нас используют и независимую схему. Однако самой распространенной все еще остается зависимая система теплоснабжения. В этом случае котел греет воду, которая, минуя теплообменник, поступает непосредственно в батареи отопления в помещениях.

Схема нагрева состоит из нагревающего устройства, регулирующего оборудования и теплосети.

Температура регулируется в зависимости от погоды или при необходимости увеличить или уменьшить подачу тепла в помещения. В этом случае теплообменник не применяется, а значит регулировать температуру непосредственно в квартирах можно только в сторону её уменьшения. Котельная в этом случае требует дополнительного громоздкого оборудования, а тепловые сети постоянно то нагреваются, то остывают, что отрицательно сказывается на состоянии теплосетей и батарей отопления. В этой схеме большие утечки тепла. При относительной дешевизне эффективность такой отопительной системы немного ниже. Непосредственно в котельной невозможно точно рассчитать необходимое количество тепла для обогрева всех помещений. Поэтому эффективность теплоотдачи весьма низка при высоком уровне перерасхода тепловой энергии, что характерно для отопительных систем без разделенных контуров теплообмена.

Независимая система эффективного теплоснабжения с применением современных теплообменников

Теплообменник позволяет значительно снизить потери тепловой энергии. На это влияет не только более эффективная двухконтурная схема теплоснабжения, но и дополнительная автоматика, которую можно применять только в подобных конструкциях. Независимая система теплового снабжения состоит из теплового распределительного пункта и дополнительных индивидуальных теплообменников, находящихся в инженерных помещениях непосредственно в каждом доме. Это позволяет регулировать подачу тепла в любой квартире более эффективно.

Как это устроено
От котельной тепло с фиксированной температурой порядка 95 градусов подается к основному распределительному пункту, на главный теплообменник. В обратном контуре тоже фиксированная температура 70 градусов. Такой становится температура после нагрева отопительных батарей. Теперь в котельной не нужно держать операторов, устанавливать дорогостоящую автоматику, мощные насосы и трубы отопления большого диаметра и, что немаловажно, можно использовать трубы меньшего диаметра. Потери тепла в этой схеме минимальны.

Блочный тепловой пункт

Довольно часто теплообменник повышенной производительности устанавливают непосредственно в котельной и применяют двойной тепловой контур, позволяющий продлить срок службы отопительного котла. Здесь внутренний тепловой контур котла использует меньшее количество теплообменного вещества, поэтому отсутствует накипь и котлы служат гораздо дольше.

При использовании теплообменника потребитель имеет возможность регулировать подачу тепла индивидуально, то есть в каждой квартире в отдельности. Нужны лишь индивидуальные регулирующие приборы непосредственно на батареях. Преимущество налицо.

Через теплообменник можно подключить теплый пол к системе отопления.
Как это правильно сделать: Здесь нужен дополнительный теплообменник для теплого пола. Но если подключить теплый пол к системе отопления без теплообменника, вы оставите соседей без тепла. Не столько важны потери тепла на обогрев вашего пола. Нужно учитывать, что вода в зависимой системе циркулирует иным образом и идет по пути наименьшего сопротивления, то есть по самому короткому пути и попросту не будет поступать к соседям. У теплообменников лишь один недостаток. Это дополнительные затраты во время монтажа, но они с лихвой окупятся во время эксплуатации.

Стоит также подчеркнуть, что любую систему отопления как бытовую, так и промышленную, можно усовершенствовать. А из зависимой отопительной системы достаточно легко сделать независимую схему теплоснабжения. Для этого отопительную систему нужно дополнить теплообменником и установить специальную регулирующую автоматику. Но это придется делать во всех домах, которые обслуживает ваша котельная. В этом случае можно получить экономию на расход тепла до 40-ка процентов.

Теплообменник для системы отопления. 5 советов для правильного подбора.

Теплообменник для отопления представляет собой оборудование, в котором происходит теплообмен между греющим и нагреваемым теплоносителем. Греющий теплоноситель поступает от источника тепла, которым являются тепловые сети или котел. Нагреваемый теплоноситель циркулирует между теплообменником и приборами отопления (радиаторы, теплый пол и т.д.)

Задача этого теплообменника передать тепло от источника тепла к приборам отопления, которые непосредственно отапливают помещение. Контур источника тепла и контур потребителя тепла гидравлически разделены — теплоносители не смешиваются. В качестве рабочих теплоносителей, наиболее часто, используется вода и гликольные смеси.

Принцип работы пластинчатого теплообменника для отопления довольно прост. Рассмотрим пример, где источником тепла является водогрейный котел. В котле происходит нагрев греющего теплоносителя до заданной температуры, далее циркуляционный насос подает этот теплоноситель в пластинчатый теплообменник. Пластинчатый теплообменник состоит из набора пластин. Греющий теплоноситель, протекая по каналам пластины с одной стороны передает свое тепло нагреваемому теплоносителю, который протекает с другой стороны пластины. В результате, нагреваемый теплоноситель повышает свою температуру до расчетного значения и поступает в приборы отопления (например радиаторы), которые уже отдают тепло отапливаемому помещению.

Для любого помещения, в котором есть водяное отопление, теплообменник является важным звеном в системе. Поэтому данное оборудование нашло широкое применение при монтаже тепловых пунктов, воздушного отопления, радиаторного отопления, теплого пола и т.д.

Первым шагом при проектировании системы отопления является определение отопительной нагрузки, т.е. какой мощности нам нужен источник тепла. Отопительная нагрузка определяется исходя из площади и объема здания, при этом учитываются теплопотери здания через все ограждающие конструкции. В несложных ситуациях, можно воспользоваться упрощенным правилом — на 10м2 площади нужно 1 кВт. мощности, при стандартных стенах и высоте потолков 2,7 м. Далее, необходимо определить график, по которому будет работать наш источник тепла (котел). Эти данные указаны в паспорте котла, например подача теплоносителя 90С и обратка теплоносителя 70С. Учитывая температуру греющего теплоносителя, мы можем задать температуру нагреваемого теплоносителя — 80С. С этой температурой он будет поступать в приборы отопления.

расчет пластинчатого теплообменника на отопление

Пример расчета теплообменника отопления

Итак, у вас есть отопительная нагрузка и температуры греющего и нагреваемого контуров. Этих данных уже достаточно, чтобы специалист смог рассчитать теплообменник для вашей системы отопления. Мы хотим дать некоторые советы, благодаря которым вы сможете предоставить нам более полную техническую информацию для расчета. Зная все тонкости вашего технического задания, мы сможем предложить наиболее оптимальный вариант теплообменника.

  1. Необходимо знать, жилое или нежилое помещение необходимо отапливать?
  1. Когда качество воды плохое, и в ней присутствуют загрязнения, которые оседают на поверхности пластин и ухудшают теплообмен. Следует учесть запас (10%-20%) по поверхности теплообмена, это повысит цену теплообменника, но вы сможете нормально эксплуатировать теплообменник, не переплачивая за греющий теплоноситель.
  1. При расчете, также необходимо знать, какой тип системы отопления будет применяться. Например, для теплого пола нагреваемый теплоноситель имеет температуру 35-45С, для радиаторного отопления 60С-90С.
  1. Что будет источником тепла — свой котел или тепловые сети?
  1. Планируете ли вы в дальнейшем увеличивать мощность теплообменника? Например, у вас планируется достройка помещения и отапливаемая площадь увеличиться.

Это некоторые примеры пластинчатых теплообменников с ценой и сроком изготовления, которые мы поставляли нашим заказчикам в 2019 году.

1. Пластинчатый теплообменник нн 04, цена — 19 200 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 15 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
Нагреваемый контур — 60С/80С

2. Пластинчатый теплообменник нн 04, цена — 22 600 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 30 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
Нагреваемый контур — 60С/80С

3. Пластинчатый теплообменник нн 04, цена — 32 500 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 80 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
​Нагреваемый контур — 60С/80С

4. Пластинчатый теплообменник нн 14, цена — 49 800 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 150 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
​Нагреваемый контур — 60С/80С

5. Пластинчатый теплообменник нн 14, цена — 63 000 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 300 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
​Нагреваемый контур — 60С/80С

6. Пластинчатый теплообменник нн 14, цена — 83 500 руб., срок изготовления 1 день.
Мощность — 500 кВт.
Греющий контур — 105С/70С
​Нагреваемый контур — 60С/80С

Пластинчатые теплообменные аппараты в системах отопления

Пластинчатые теплообменные аппараты в системах отопления

Пластинчатые теплообменники для систем отопления – одно из направлений использования агрегатов данного типа. Ранее, при проектировании объектов промышленного и гражданского назначения лидировали кожухотрубные рекуператоры. Подобные устройства имеют высокие показатели мощности. Однако они занимают огромную площадь, не поддаются инспекции и вызывают проблемы с профилактическим обслуживанием. Пластинчатые теплообменные аппараты стали настоящей находкой в данном направлении. Развитие технологий существенно снизило разницу в мощности по сравнению с кожухотрубными агрегатами, а компактные габариты, возможность осмотра, простота разборки и очистки повысили спрос на пластинчатые рекуператоры. В соответствующем разделе нашего каталога можно посмотреть модельный ряд подобных агрегатов, а также купить теплообменник для отопления. Далее в статье рассматривается их назначение и принцип работы.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

  • зависимой – устаревший вариант, в котором теплообменные аппараты не используются;
  • независимой – современный тип, для реализации такой системы применяются пластинчатые теплообменники.

Зависимая система отопления

Принцип работы зависимой системы отопления

Принцип организации зависимой схемы теплоснабжения

В зависимой системе контур теплоснабжения между источником тепла (котельная или ТЭЦ) и потребителем – единое целое. Теплоноситель с температурой +95 °С поступает в дом, где по внутренним коммуникациям идет к радиаторам конечных потребителей – квартиры жильцов. Отдав тепло, по обратке теплоноситель возвращается в котельную.

Если же температура на входе в многоквартирный дом выше и составляет +105 °С, то для ее понижения до требуемого значения используют элеваторный узел и перемычку. С их помощью происходит подмешивание охладившегося теплоносителя из обратки к поступающему в дом.

Использование элеваторного узла и перемычки в зависимой системе отопления

Использование элеватора и перемычки

Плюсы подобной схемы реализации:

  • простота внедрения;
  • низкая стоимость комплектующих;
  • проще в обслуживании.
  • старые трубопроводы большой протяженности, идущие от котельной к потребителю, ржавеют, поэтому вода, поступающая в теплосистему дома, содержит большое количество осадков и агрессивных включений. Это приводит к быстрому износу современных алюминиевых радиаторов отопления в квартирах, а также пластиковых труб, пришедших на смену устаревшим чугунным, во внутренних коммуникациях жилых домов и административных зданий;
  • в случаях аварий на участке подачи теплоносителя, потребитель остается без тепла;
  • во время резких колебаний погоды – тяжело регулировать уровень температуры на стороне потребителя, что приводит к излишнему нагреву помещений и переплате за коммунальные услуги.

Для устранения недостатков зависимых систем активно внедряются независимые.

Независимые системы отопления

Основное назначение рекуперативных теплообменников – осуществление теплообмена между двумя различными средами, имеющими разную температуру без их смешивания.

Поэтому использование рекуператоров в отопительных системах позволяет разделить контур подачи тепла от теплоснабжающей организации потребителю на две несообщающиеся части, где через контактную поверхность — пластины, происходит обмен теплом без контакта сред.

Очень упрощенно выглядит такая схема теплоснабжения следующим образом:

Принцип работы независимой системы отопления

Независимая система теплоснабжения

На данной схеме не учтено много дополнительных элементов, например, подпиточный насос, который подключают для сохранения количества жидкости в домовом контуре, но в целом, работа подобной системы выглядит именно так.

Плюсы независимой системы:

  • чистота горячей воды в домовом контуре отопления, что позволяет использовать пластиковые трубы и алюминиевые радиаторы;
  • в случаях аварий на линии подачи тепла от теплоснабжающей организации до пластинчатого теплообменника с помощью циркуляционного насоса можно управлять скоростью потока теплоносителя. Это позволяет сохранять температуру внутри помещения на требуемом уровне некоторое время;
  • высокая энергоэффективность (до 40% по сравнению с зависимой системой) за счет регулировки температуры у потребителей, как следствие — экономия денежных средств на коммунальных платежах.
  • дороже в реализации;
  • сложнее в обслуживании.

Как работает теплообменник в системе отопления

Схема работы пластинчатого теплообменника в системе отопления

Схема отопления через теплообменник

Принцип работы пластинчатого теплообменного аппарата в системе отопления выглядит следующим образом:

  1. Из котельной нагретый теплоноситель поступает в теплообменный аппарат.
  2. Через пластины тепловая энергия с эффективностью до 95% передается теплоносителю в контуре потребителя.
  3. Далее нагретая вода по трубам поступает конечным потребителям в радиаторы отопления.
  4. Отработанный теплоноситель поступает на обратку теплообменника уже с меньшей температурой, где, вновь проходя через пластины, подогревается и поступает в батареи.
  5. Скорость движения теплоносителя во внутреннем контуре регулируется с помощью циркуляционного насоса, который устанавливается на обратке.
  6. Для того, чтобы компенсировать потери теплоносителя во внутреннем контуре отопления, применяются подпиточные насосы, которые забирают часть воды с обратки внешнего контура, идущего в ТЭЦ или котельную. Поскольку количество подпиточного материала мало по отношению к основному теплоносителю в домовой системе отопления, то качество воды в трубах жилого дома не ухудшается в течение всего отопительного сезона.
  7. В работе независимой системы отопления используется различная автоматика и регулирующая запорная арматура для постоянного поддержания требуемых характеристик: температуры, скорости движения теплоносителя, падения давления.

Заключение

Подробные схемы подключения пластинчатых установок в системах отопления имеет смысл рассматривать только в совокупности с системой ГВС, поскольку в современном отоплении и водоснабжении – это два тесно взаимосвязанных процесса.

Поэтому в последующих статьях будет разобрано использование пластинчатых теплообменных аппаратов для горячего водоснабжения, а далее варианты и схемы подключения теплообменников в общей системе.

Подписывайтесь на новости в соц сетях и e-mail рассылку, чтобы не пропустить их.

Если вам необходим теплообменник для системы отопления прямо сейчас, то заполните форму ниже. Инженеры компании «ПроТепло» помогут подобрать оптимальную модель под вашу задачу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *