Что лучше бак на трубе или теплообменник: Страница не найдена — Про баню

баки встроенные, навесные, выносные, теплообменники

Самый практичный способ нагревать воду в бане – использовать тепло от печки. Сделать это можно несколькими способами. Один из самых очевидных и простых – установить на печку или внутрь нее бак с водой. Такие баки называют навесными и встроенными. Бывают еще наставные баки – это какие-то емкости, которые ставят сверху на разогретую печь. Для нагрева воды можно использовать тепло, обычно улетающее в трубу: на дымоотводящую трубу тоже можно навесить бак. И вода будет греться очень эффективно: температура дымохода может достигать 500^оС.

Все эти способы хороши, но они не дают возможности подавать горячую воду в душ. А сегодня мало уже кто представляет себе баню без душа. Такую возможность дают выносные баки для воды. В печи устанавливают теплообменник, бак вешают в рядом с печкой или в другом помещении (на чердаке, например), соединяют их между собой трубами, по которым циркулирует вода. Проходя через теплообменник, вода нагревается, попадает в бак, откуда может раздаваться в душ или кран. Несложная система и эффективная.

Схема подключения выносного бака к банной печи

Первыми появились встроенные баки. Эти емкости устанавливаются или над топкой или сбоку от нее, формы могут быть любой, но чаще встречаются прямоугольные. Толщина стенок (из нержавейки – другие использовать в печи нерационально) в емкостях до 50 литров 0,8-1 мм, у больших до 1,5 мм. Для слива воды предусматриваются краны (обычно шаровые), заливается вода в специальное отверстие. Но встроенные баки не всегда удобны – пустым не оставишь, а кипящая вода – источник «тяжелого» влажного пара, который для парилки не самый лучший. Потому приходится постоянно сливать горячую воду, доливать на ее место холодную. Хлопотно. С навесными произойти может тоже самое, но тут ситуация несколько иная: навесить или снять такой бак достаточно легко. Во всяком случае, можно поставить печь так, чтобы это можно было делать это без особых неудобств.

Встроенный баки для воды — не самое лучшее решение

Навесные баки для воды в баню

Навесной бак представляет собой герметичную емкость с крышкой (съемной или откидной) и краном для слива горячей воды. Крепится он на одну из боковых или на заднюю стенку. Креплением обычно служат металлические крючки. Чаще всего сделаны они из нержавейки так как только нержавейка успешно переносит тяжелые  условия длительное время. Можно найти эмалированные баки для воды, но без проблем они служат только до появления сколов и трещин эмали. Эти дефекты на какое-то время можно замазать специальной эмалью, но все равно рано или поздно они проявят себя. Другие способы защиты от коррозии или неприемлемы из-за высоких температур (краска или полимерные покрытия могут сгорать или плавиться) или слишком дороги и в результате их стоимость выше, чем нержавейка, а качественные показатели хуже.

Навесные баки для воды — из нержавейки надежнее и долговечнее

Большая часть производителей предлагает для своих печей навесные баки опционально (за отдельную плату), но никто не мешает сделать такую емкость своими руками. Однако насколько это выгодно, нужно посчитать. Учтите стоимость материала и работы. Если делать будете сами – это одно, а если заказывать у кого-то – нужно считать.

Важно! Качество сварки должно быть очень высоким, а швы герметичными.

Приставной бак для воды. Интересный вариант, но нечасто используется

Есть очень интересный вариант бака для воды. Его не назовешь навесным. Он, скорее, приставной. На рисунке продемонстрирован принцип нагрева воды в этом варианте. В печь вваривается наклонная запаянная на конце труба. Дугой открытый ее конец помещается в нижней части бака для воды, установленного выше печи. Как происходит нагрев? Холодная вода со дна попадает в наклонную трубу, где нагревается до кипения. Выделяемые при нагреве пузырьки горячего воздуха поднимаются по трубе и попадая в более холодную среду лопаются, перенося, таким образом, значительную часть тепла. Эти же пузырьки стимулируют конвекцию (перемешивание) слоев воды.

Не все любят навесные или встроенные баки: они отбирают часть тепла на обогрев воды, замедляя тем самым подготовку парилки. И процесс этот практически постоянный, ведь чтобы не кипела вода и не шел сырой пар, нужно регулярно сливать горячую и добавлять холодную.

Бак на трубу

Греть воду при помощи тепла от дымохода выгодно по трем причинам:

• вы используете тепло, которое раньше просто выводилось на улицу;
• процесс нагрева никак не влияет на время подготовки парилки;
• медленнее прогорают трубы дымохода: на обогрев уходит большая часть тепла, и режим эксплуатации становится более мягким.

Похожий способ нагрева – от горячего воздуха, проходящего через расположенную в середине трубу – используется в самоварах. Потому такие устройства называют еще баками для воды самоварного типа. В поперечном разрезе геометрия таких емкостей может быть различной: квадратной, прямоугольной, треугольной, круглой, овальной. Выбираете, что больше нравится, или то, что лучше «встанет», легче закрепится и т.п.

Баки на трубу могут быть разного объема и конфигурации

При всех своей привлекательности имеет такой способ нагрева воды и недостатки:

• Практически не в одном устройстве нет способа проконтролировать уровень воды в баке. Сколько там осталось ее – не понятно. Аналогично дело обстоит и с контролем температуры. Допускать кипения воды нежелательно, если хотите «сухой» пар, а контролировать ее состояние нечем.
• Большой бак на трубу монтировать сложно: вес с водой получается в районе 100 кг и больше, и нужно придумывать надежную систему крепления, причем так, чтобы вес приходился не на печь, а на какие-то другие элементы. Исключение – печи с баком на трубу сразу от производителя. В этом случае все рассчитано и предусмотрено.
• Если бак располагается не сразу над печкой, заливать воду в него неудобно – заливное отверстие получается высоко.

Как обойти невозможность контролировать уровень воды в баке народ уже придумал. В этом видео описаны несколько возможностей, а продемонстрирован один.

Душ организовать при таком способе нагрева воды сложно: нужно от крана отбора воды вести шланг в смеситель. Но чтобы обеспечить достаточное количество воды в баке для подогрева, необходимо организовать автоматическое пополнение воды в баке, а это требует наличия системы контроля уровня сложнее, чем в видео. Можно сделать что-то похожее на поплавковую систему в бачке унитаза, но необходимо подобрать материалы, которые переносят высокие температуры.

Более удобны и в монтаже и в использовании баки на трубу, к которым подсоединяется выносной бак. На трубе монтируется небольшая емкость с двумя вваренными трубками для холодной и горячей воды. Рядом устанавливается емкость большего объема, соединенная с этим баком на трубе при помощи труб (металлических, металлопластиковых, гибких шлангов). В систему заливается вода, которая циркулируя по трубам нагревается.

Бак-теплообменник на трубу

Небольшой бак на трубе называют еще теплообменником или водяной рубашкой. Этот способ лишен практически всех недостатков предыдущего варианта:

• Объем бака на трубе небольшой и вес его даже с водой позволяет просто установить его без каких-либо дополнительных поддерживающих конструкций.
• Доливать, сливать воду легко – второй бак можно установить как угодно и где угодно, можно подключить его к системе водоснабжения (если есть такая).
• Аналогично обстоит дело с контролем уровня – поставьте выносной бак так, чтобы можно было видеть уровень воды или встройте «систему» продемонстрированную в видео выше.
• Так как бак находиться может не в парной, а в моченом отделении или даже на чердаке, в предбаннике и т.д., то никакого постороннего пара в парилке нет и можно легко контролировать кондиции воздуха в ней.
• Можно организовать подачу воды в душ. Это также сопряжено с определенными трудностями, но реализуется несколько легче, чем в предыдущем варианте.

Выносной бак для воды

Такая система нагрева воды в бане возможна только при использовании печей с теплообменниками. Многие производители банных печей разрабатывают свои печи так, чтобы их можно было устанавливать в топке, они же предлагают уже готовые теплообменники. Печи с теплообменниками есть практически у всех ведущих отечественных производителей:

• Везувий
• Вулкан
• Термофор
• Ермак
• Теклар
• Теплодар
• Жара
• Варвара
• Ферингер

Если вы собираетесь покупать готовую печь, рациональнее будет купить теплообменник того же производителя: он рассчитывался на эту систему и работать должен хорошо. Не возникнет проблем с подключением теплообменника к банной печи: предусмотрены выводы из печи, снабженные кранами. К ним подсоединяете трубы и выносной бак.

Бак на трубу в собранном виде

Имеют печи с теплообменниками особенности использования:

• Заполнять систему водой нужно в холодном виде. Если в раскаленную печь заливать холодную воду, в теплообменнике возникает большая разница в температурах, что приводит к разной величине температурных расширений и его может разорвать.
• Соединяя теплообменник с баком для воды и выбирая место для их установки помните, что для нормальной циркуляции воды длина труб не должна превышать 3 метра. Этой длины достаточно для установки бака за стенкой в соседнем помещении. Если вас такой вариант не устраивает, нужно будет встроить насос, который будет обеспечивать требуемую скорость движения воды.

Подключение выносного бака и теплообменника

Использовать для соединения теплообменника и бака можно любые трубы, которые могут выдерживать высокие температуры. Например, на полметра от печи можно поставить металлические (желательно нержавейку или медь), а от них через фитинги уже можно ставить или металлопластиковые для горячей воды или, может, оплетку. Места соединения патрубков, выходящих из печи, уплотняйте специальной подмоткой, которая применяется для высокотемпературных агрегатов (тангитом), прокладки желательно заменить на самодельные из паронита.

Подключение теплообменника к банной печке

Диаметр труб: обычно берут 3/4 дюйма или дюймовые. Меньше не рекомендуется, так как из-за большого сопротивления может слишком медленно двигаться вода, из-за чего будет плохо греться в выносном баке, а в теплообменнике будет кипеть. При подключении не забывайте все горизонтальные участки делать с небольшим уклоном в сторону печи. Это также способствует улучшению циркуляции.

Подключение теплообменника к банной печки

Также для более активного движения воды в системе желательно выносной бак поднимать выше уровня печи. Чем больше перепад высот, тем больше разница в давлении и скорость, с которой жидкость будет циркулировать в системе.

Конечно, можно попытаться сэкономить и изготовить теплообменник своими руками, но при этом нужно будет учесть достаточно большое количество нюансов.

И напоследок, посмотрите видео и хорошо подумайте, нужен ли вам бак для воды, или лучше поставить бойлер.

Бак для воды в бане: что нужно знать перед покупкой

Согласитесь, сложно себе представить баню без горячей воды. А имея банную печь, очень легко ее получить с помощью такого простого изобретения как бак для воды. Предлагаем ознакомиться, какие они бывают и чем отличаются.

По конструкции баки бывают навесные, выносные, встроенные и на дымоходной трубе. Каждый имеет свои особенности и подходит в определенных случаях.

Встроенный бак для воды

Это первый вид бака, который появился. Встраивается в печь таким образом, что нижняя часть котла находится в горячей верхней части топки. Дно напрямую обогревается огнем, а вода нагревается за минимальное время и долго хранит температуру. Забор воды из встроенного бака осуществляется или через верхнюю крышку, или кран. Встроенная конструкция также является источником тяжелого влажного пара, не самого лучшего для парной.

Выносной бак для воды

Очень удобный в использовании вариант. Дает возможность греть воду, и в то же время использовать ее для обогрева другого помещения (моечной). С ним не получится ситуации, когда вода закипела и создает ненужный влажный пар в непрогретой парной. Это оптимальное решение для финской сауны с сухим паром.

Выносной бак, подключение

Выносная конструкция связана с печью с теплообменником (вода нагревается за счет циркуляции), что дает возможность не привязывать его к определенному месту, устанавливать, где удобнее. Теплообменник бывает как встроенный в печь, так и на дымоходной трубе.Объем теплообменника на трубе рекомендуется не менее 15л.

Навесной бак для воды

Бак навесной «Ермак Элит 16С»

Его можно быстро монтировать/демонтировать, что является его основным преимуществом. Крепится, как правило, на одну из стен печки с помощью петель-крючков. Соответственно, нагрев происходит от самой печи. Минус такой конструкции в небезопасности (можно обжечься), и раннем закипании воды с наполнением парилки влажным паром. С помощью подключенного контура навесную конструкцию можно сделать более удобной – выносным вариантом.

Навесной бак для воды, способы крепления

Бак на дымоходной трубе

Такой бак позволяет постоянно иметь нагретую до нужной температуры воду при минимуме энергетических затрат. Хороший вариант для тех случаев, когда баней пользуются и моются не только сразу после протопки. Конструкция может быть весьма компактна за счет большой нагревательной площади дымохода, а прогрев будет быстрым и равномерным. Удобнее вариант бака на трубе, к которому присоединяется высносной.

Бак для воды на дымоходную трубу

Материал

При выборе бака стоит обратить внимание на материал, из которого он сделан.
Большим спросом пользуются изделия из нержавеющей стали, обладая многими преимуществами. Они не подвержены коррозии, имеют отличную теплопроводность (вода греется быстро), устойчивы к резким перепадам температур (коэффициент деформации очень маленький).

Эмалированные варианты хороши при аккуратном обращении. Их минус – это возможные сколы, которые приводят к коррозии. Чтобы избежать этого, бак можно обработать специальной термостойкой краской (если только он не будет встраиваться в печь).

Размер

Что лучше выбрать для нагрева воды: топить печь или использовать тэн? Этот вопрос нужно решать, исходя из предполагаемого количества человек, которые одновременно будут париться в бане, а также насколько быстро нужна будет горячая вода для моечной.
Рассчитывая расход воды для одного человека, достаточно конструкции объемом примерно 50 литров. Для компании минимальная емкость должна быть уже не менее 70-80 литров.

Напомним еще некоторые важные моменты.

• Наша рекомендация по толщине нержавеющей стали для бака — 1,0 мм.
• Тщательно отнеситесь к выбору конструкции бака. Необходимо проверить, что количество выводов достаточно, и посмотрите, как обстоят дела с вводом.
• При установке и использовании не забывайте об основных правилах эксплуатации и монтажа, описанных в инструкции производителя. Соблюдайте технику безопасности.

Правильно подобранные банная печь и бак для воды создадут комфортную и благоприятную для здоровья обстановку как в самой бане, так и в парилке. Ведь баня должна быть источником хорошего настроения, прекрасного самочувствия и бодрости

Какой теплообменник для банной печи лучше

Кроме прогрева парной до необходимой температуры, для комфортного посещения бани или сауны нужно большое количество горячей воды. Решают проблему разными способами: установкой бойлера или проточного водонагревателя.

Судя по отзывам потребителей, наиболее экономичным и теплоэффективным решением считается теплообменник для банной печи. Устройство, в зависимости от конструкции, обеспечивает потребности в ГВС и позволяет полноценно обогреть смежные помещения: моечную и предбанник.

Как работает теплообменник, установленный в банную печь

Устройство печи с теплообменником настолько хорошо зарекомендовало себя, что появились различные варианты конструкции теплосъема, с различной степенью эффективности. Самые распространенные:

1. Классический змеевик.
2. Встроенный плоский теплообменник (похожий на две полые тарелки, соединенные между собой).
3. Самоварный теплообменник, устанавливаемый на дымовую трубу.

Водяная рубашка, окружающая топочную камеру, применяется крайне редко и встречается всего в 1-2 моделях печей заводского производства.

Между тем, банные печи с теплообменником стали предметом дискуссий потребителей. Некоторые утверждают, что применение не практично, другие наоборот, указывают на удобство и комфорт во время эксплуатации.

Что дает встроенное или самоварное устройство теплосъема?

• Теплообменник в банной печи нужен для получения горячей воды для помывки. Эта задача была основной при проектировании конструкции.
• Возможность отопления в бане от печи с водяным контуром – фактически, металлическая печь становится неким подобием отопительного котла. Во время топки выделяется достаточно тепла для прогрева теплоносителя и нагрева необходимого объема воды ГВС.

Принцип работы зависит от используемого устройства. Эффективность определяется несколькими параметрами:

1. Надежность.
2. Достаточная теплоотдача.
3. Возможность работы без использования теплообменника.

По своей конструкции, можно разделить все водогрейные устройства на встроенные и надстраиваемые (самоварного типа).

Встроенный теплообменник

Печи для бани с водяным контуром под отопление и нужды ГВС, стали появляться после того, как хорошие отзывы получили обычные водяные теплогенераторы. По своему устройству, печное оборудование с интегрированным водонагревательным контуром делится на несколько классов:

• Змеевик – простейшее устройство, используемое в классических твердотопливных котлах. Внутри конструкции располагается согнутая металлическая трубка. Форма разная и зависит от особенностей внутренней конструкции печи. Змеевик располагают так, чтобы пламя не воздействовало на него напрямую, а нагрев осуществлялся посредством дымовых газов.
• Плоский теплообменник – устройство более сложное по сравнению с предыдущим. Плоский теплообменник для банной печи, выглядит как две полых тарелки, соединенных между собой. По теплоэффективности, конструкция превосходит змеевик, используется в современных моделях печного оборудования.
• Встроенный бак – в печи изготавливается отдельная емкость, устанавливаемая сверху топочной камеры. Встроенный горизонтальный теплообменник быстро нагревается и сохраняет температуру, пока печь остается горячей.
• Водяная рубашка – представляет полость, окружающую всю топочную камеру и дымовые каналы. Конструкция часто используется при производстве твердотопливных котлов, но не получила широкого применения при изготовлении банных печек.

Принцип работы интегрированного теплообменника в банной печи заключается в следующем. Спираль или пластина разогреваются от дымовых газов, температура которых достигает 450-500°С. При нагреве возникает давление, заставляющее теплоноситель циркулировать в системе обогрева. В схемах, где используется бойлер косвенного нагрева, ГВС подогревается за счет тепла отопления.

Самоварного типа

Установка теплообменника на банную печь – бюджетное решение проблемы ГВС и отопления. Водогрейное устройство изготавливается двумя способами:

• Змеевик – на дымоходную трубу устанавливается змеевик из алюминия или меди. Для систем с естественной циркуляцией, вплоть до накопительной емкости или водораспределительных кранов, размеры змеевика не должны превышать 3 м. Оптимальные размеры теплообменника с принудительной циркуляцией, 5 м.
• Устройство теплообменника самоварного типа – специалисты сходятся во мнении, что именно такая конструкция оптимально подходит для бани. Горячая вода для душа готовится постепенно, предотвращается закипание жидкости.

Движение воды в теплообменнике самоварного типа происходит по естественным физическим законам. Нагретая жидкость поднимается вверх, в емкости создается давление.

Оптимальный объем теплообменника самоварного типа выбирают так, чтобы вода достигала необходимой температуры, после 2-3 часов интенсивного горения. Конструкция оптимально подходит для обеспечения водоснабжения горячей водой.

Какой теплообменник выбрать для печи в баню

При выборе конструкции теплообменника, учитывают преимущества и недостатки каждого вида. На подбор подходящего устройства влияет целевое предназначение и необходимая производительность:

• Печь для бани со встроенным теплообменником – используется для одновременного обогрева и горячего водоснабжения. Печи длительного горения, работающие в режиме газогенерации, не могут обеспечить необходимую теплоотдачу при установке навесного бака. Причина этого в том, что дымовые газы имеют меньшую температуру нагрева.
  Если планируется установить печку длительного горения, альтернативы встроенному змеевику или пластинчатой конструкции, нет. Эффективное отопление в бане возможно только от печи с встроенным теплообменником.
• Печь для бани с водонагревателем самоварного типа – отличает высокая производительность горячей воды, но для отопления, бак, надеваемый на дымоход, не сильно подходит по техническим характеристикам.

Выбирая, что установить, встроенный теплообменник или самоварного типа, учитывают особенности их эксплуатации. Для одновременного отопления и обеспечения горячей воды, лучше подойдет змеевик, пластинчатый теплосъемник или водяная рубашка. Исключительно для ГВС, лучше установить водонагревательную емкость самоварного типа.

Как установить теплообменник в печь

Встроенный теплообменник – монтируют на заводе, барабанного типа – устанавливается на трубу дымохода. Баки изготавливают разного внутреннего диаметра, поэтому, монтаж не требует много усилий и проводится одновременно с выводом дымоходной трубы. Заводские емкости поставляются с вместимостью от 20 до 80 л.

Сложность заключается в подключении батарей от печи. На корпусе расположены специальные отводы для подачи и обратки теплоносителя, к которым подсоединяются трубы системы отопления.

Работы выполняют с соблюдением следующих рекомендаций:

• Трубы для подключения к теплообменнику. Температура теплоносителя часто превышает 85-100°С. Пластик, при таком нагреве, может деформироваться, поэтому его не используют. Для теплообменника надо использовать трубы из стали, подойдет медь.
• Подключение батарей – при естественной циркуляции длина трубы от корпуса печи, не должна превышать 10 м.
• Установка циркуляционного оборудования – системы отопления с принудительной циркуляцией устанавливаются для больших отапливаемых помещений, зачастую используются в промышленных банях.
• Диаметр трубы теплообменника – производители четко прописывают в технической документации размер и шаг резьбы, облегчающий подбор трубы для монтажа. Диаметр трубопровода в системе отопления, при необходимости можно увеличить, но не уменьшить.

Использовать печь с встроенным теплообменником без воды, запрещается. Жидкость служит теплоотводящим элементом, охлаждающим контур. Без теплоносителя, всего после нескольких топок, наблюдается деформация и прогорание металла, после чего печь приходит в негодность.

[media=https://www.youtube.com/watch?v=KNBmIRYBoxw

[media=https://www.youtube.com/watch?v=Eh3VBkigyXw

Какие печи для бани лучше – с контуром или без

В традиционных банных печах не использовался теплообменник в обычном понимании этого слова. В каменках устанавливали встроенный бак с нижним или верхним подключением, предназначенный для нагрева воды. Позже, появился съемный теплообменник, устанавливаемый на дымоход.

За определенный период эксплуатации, потребители смогли выделить слабые и сильные стороны печки с водогрейным контуром. Узнать о них можно, внимательно изучив отзывы о теплообменниках.

В качестве недостатков выделяют:

• Шум в теплообменнике – спустя несколько месяцев после установки наблюдается гул во время растопки печи. Происходит это по причине зарастания змеевика. Сужение диаметра трубы приводит к быстрому нагреванию и закипанию теплоносителя, что и становится причиной шума.
• Требования, связанные с установкой – при естественной циркуляции теплоносителя, для нормальной работы печи потребуется, чтобы трубы в системе отопления были смонтированы со строгим соблюдением наклонов. Убрать воздушную пробку из труб достаточно сложно, придется при максимальном нагреве топить печку несколько часов подряд.
• Требование в регулярном обслуживании. Нагрев воды через теплообменник связан с необходимостью чистить и промывать внутреннюю полость змеевика, по крайней мере один раз каждый отопительный сезон.

В зимний период, после каждого посещения и растопки печи, потребуется убрать воду из внутреннего теплообменника, что также доставляет неудобство.

Банные печи с водяным контуром получили широкое применение в промышленных целях. Бытовые модели не получили широкого распространения, за исключением водонагревателей самоварного типа, устанавливаемых на трубу.

Популярность моделей с встроенным контуром ограничивает то, что они не могут работать без теплоносителя. Отечественный покупатель отдает предпочтение традиционным печам и модификациям с водонагревательным баком, монтируемым на дымоход.

Баки, теплообменники — Печной Центр

Виды и принципы работы баков для бани

Навесные баки для нагрева воды в бане обычно изготавливают под конкретную модель печи. Бак навешивают на стену печи (в зависимости от модификации печи выбирается одна из ее стенок). Навесной бак можно при необходимости переставлять. Вода в навесных баках закипает очень быстро, добавляя в парную дополнительную влажность. Учитывайте и то, что для набора воды из бака придется присесть, так как кран расположен практически у пола. Мы поможем вам подобрать оптимальную модель навесного бака для бани.

Мы также предлагаем баки на трубу, которые являются универсальным решением для нагрева воды. Бак-трубу можно установить на банную и отопительную печь, а также на печь-камин. Бак монтируют на дымовой патрубок печи, а затем устанавливают остальной дымоход уже на сам бак. Проходящий через дымовую трубу дым, по пути нагревает стенки трубы, которая и нагревает воду в баке.

Но бак с креплением на трубу склонен образовывать «холодную воздушную пробку», которая при определенных условиях может помешать растопке печи и приводит к локальному увеличению сажи в дымоходе. Также бак для нагрева воды, расположенный на корпусе печи приводит к значительному снижению теплоотдачи печи. Проконсультируйтесь с нашими специалистами о возможностях и особенностях установки бака на трубу в бане.

Выносные баки можно подключить только к печам, имеющим теплообменник, так как вода в баке будет нагреваться посредством естественной циркуляции через теплообменник. Бак можно установить в смежном помещении (например, в моечное отделение). Стоит учитывать тот факт, что системам с теплообменником для нагрева воды требуется больше времени, чем для обычных баков. А чтобы комфортно пользоваться нагретой водой, необходим дополнительный бак с холодной водой и смеситель.

От чего зависит скорость нагрева бака для бани?

Скорость нагрева воды в баке зависит от двух факторов:

1. расположение бака относительно печи
2. производительность печи

Наши специалисты помогут Вам подобрать оптимальный вариант бака из нержавейки для Вашей бани! Мы также поможем грамотно подобрать форму бака для бани (цилиндрическую, прямоугольную или эллиптическую).

Как выбрать объем бака?

Советуем Вам, выбирая объем бака, руководствоваться следующим правилом: от 8 до 10 л на человека и от 8 до 10 л для запарки веника. Если вы любите париться в большой компании, тогда лучше выбрать бак на 100 литров и более. А для 2-3 человек вполне хватит бака и на 60 литров.

Есть ли баки для бани из нержавейки на 200 л и более…

Если Вы хотите получить в бане более 200 литров кипятка, тогда советуем Вам купить бак-теплообменник, который работает вместе с накопительными баками. Эти накопительные баки можно оснастить нагревательными элементами, а можно их и подключить к водопроводной трубе.

Преимущества баков из нержавейки для бани

Мы предлагаем Вам баки именно из нержавейки AISI 430 , потому что они устойчивы к коррозии и ржавчине, чем гарантируют надежную и долговечную эксплуатацию. Используемая в изготовлении бака высококачественная сталь аустенитного класса обеспечивает его эксплуатацию на многие годы.

Бак на трубу для отопления

Печи на твердом или жидком топливе дают большое количество тепла, однако немало его уходит беспрепятственно в трубу. Не потерять полезную энергию и перестать отапливать улицу поможет теплообменник на трубу дымохода. Простое и компактное устройство способно повысить теплоотдачу фактически на треть, не снижая характеристик самой печи, однако следует учесть целый ряд факторов, таких как поддержание нормальной тяги и возможность чистки дымохода, чтобы не попасть впросак с теплообменником.

Принцип работы

При горении жидкого топлива или угля, особенно в самодельных печах, на входе в дымоход температура газов достигает 600°С и даже выше. Для поддержания активной тяги такие температуры не нужны, они только ухудшают ситуацию. Ничто не мешает забрать часть тепла без ущерба для функционирования печи и отдать воздуху в помещении или воде в системе отопления или ГВС. Так если снизить температуру газов с 600°С до 400°С, то в зависимости от качества теплообменника и объема протекающих газов мощность нагрева может достигать нескольких киловатт.

Задача заключается в том, чтобы обеспечить активный теплообмен между перегретыми газами, вырывающимися из стопки, и целевой средой: водой или воздухом. Ключевой является площадь контакта. Располагать, например, воздуховоды или змеевик водяной трубы внутри дымохода не лучшая идея, даже с учетом всех остальных особенностей любые объекты в канале будут способствовать лишь образованию сажи и конденсата, что быстро выведет из строя дымоход и соответственно превратит работу печи в опасное для окружающих мероприятие.

Есть три оптимальных варианта для теплосъема с дымохода:

• Змеевик вокруг дымохода.
• Водяная рубашка. Поверх трубы дымохода одевается цилиндр большего диаметра и заполняется теплоносителем. Разбивка канала дымохода на группу каналов меньшего диаметра позволяет повысить площадь контакта.
• Тормоз для дымохода. Канал дымохода формируется в виде змеевика, лабиринта, по которому движение газов замедляется, что увеличивает теплоотдачу.

Первые два варианта подойдут для формирования водяного контура и использования тепла в системе отопления или ГВС. Третья конструкция больше подходит для локального обогрева воздуха.

У всех типов теплообменников есть особенности, которые не стоит игнорировать. Если нагреваемой средой является вода, то возникает проблема с чрезмерным теплообменом. Когда дымоход уже горяч, и печь активно топится, подача в теплообменник холодной воды вызывает резкое понижение температуры стенок дымохода. Это неизбежно приводит к конденсации влаги из отработанных газов на стенках дымохода, и, как следствие, происходит быстрое заполнение канала гарью и золой. Чтобы справиться с этим, необходимо снизить скорость теплообмена и разницу температур.

Воздушный теплообменник

Наряду с высокой производительностью получить долговечность очень сложно. С одной стороны увеличение площади контакта теплообменника и дымохода увеличивают выход тепла, с другой стороны чрезмерный забор тепла грозит большими проблемами вплоть до полного выхода дымохода из строя.

Оптимальные характеристики теплообменника для дымохода:

1. Водяной контур должен снабжаться отдельным теплоаккумулирующим баком, исключая подачу холодной воды непосредственно на теплообменник.
2. Конструкция теплообменника должна быть легкосъемной, для чистки и обслуживания.
3. Мощность теплообменника подбирается исходя из реальных показателей печи и дымохода так, чтобы температуры газов выше теплообменника было достаточно для поддержания тяги.

В качестве материалов для теплообменника лучше выбирать нержавеющую сталь, способную выдержать резкие перепады температур. Внутренняя поверхность теплообменника, контактирующая с дымом по возможности должна быть идеально гладкой, чтобы конденсат даже при появлении срывался в конденсатосборник, не создавая лишних проблем.

Самодельные теплообменники для дымохода часто собираются без учета этих требований и без предварительного расчета, от чего возникает масса проблем, как с нагревом воды, так и состоянием дымохода.

С воздушными теплообменниками все обстоит проще. Если не подавать большой объем холодного воздуха с улицы, а использовать его для подогрева внутреннего объема в помещении, то перепада температур не будет достаточно для активной конденсации.

Для отопления

Для организации водяного отопления в доме теплообменник для дымохода будет отличным решением, но только при наличии теплоаккумулирующего бака. Для обогрева дома нет нужды постоянно нагревать холодную воду, теплоноситель в системе теряет после прохода контура 20-25°С и только. Соответственно снижается риск образования конденсата на поверхности дымохода.

Самый простой вариант теплообменника – змеевик из медной трубки, закрученный по спирали вокруг дымохода. Длина трубки не должна быть слишком длинной, учитывая даже маршрут до котла и обратно, и зависит от ее диаметра. Если взять, например размер ¼ дюйма, то желательно ограничиться протяженностью в 3,5-4 метра. Так можно будет обеспечить нормальный теплообмен с естественной циркуляцией воды в контуре «теплообменник — накопительный бак».

Если нет возможности установить котел близко к печи, то лучше использовать циркуляционный насос и принудительно прокачивать воду через теплообменник, тогда длина трубки уже не имеет особого значения. Использовать пайку или каким-либо образом улучшать контакт змеевика и дымохода не нужно. Слишком хороший теплоперенос больше сыграет в минус.

Большую теплоотдачу позволяет получить водяная рубашка, конструкция в которой поверх секции дымохода оборудуется внешний цилиндр, и вода заливается между ними. Секцию дымохода можно заменить на сборку труб меньшего диаметра, например 5-6 штук, так, чтобы их суммарное сечение равнялось каналу дымохода или немногим превышало его.

Основная сложность заключается в определении мощности теплоотдачи. Фактическое значение получается только на практике, и такой вариант мало кого устроит. Приблизительно можно подсчитать исходя из температуры горячих газов на выходе печи и по прохождению теплообменника. Удельная теплоемкость уходящих горячих газов составляет приблизительно 1,042 кДж/кг*К, чуть выше, чем насыщенный водяными парами воздух. В зависимости от перепада температур на входе и выходе теплообменника, площади контакта подсчитывается мощность.

Удельная теплоемкость воды 4,183 кДж/кг*К. Допустим перепад температур 150 градусов, тогда с каждого килограмма выходящего дыма можно нагреть килограмм или литр воды на 38°С. Далее вступает в расчет объем проходящих газов и КПД теплообменника, который, по факту, не превышает 60%.

На практике небольшой дом или соседнее помещение проще обогреть с помощью воздушного теплообменника для дымохода. В нем применяется тот же принцип, что и в водяной рубашке, только в пространство между группой труб пускают газ от печки, а саму конструкцию ориентируют перпендикулярно дымоходу. Получается, что дым обтечет трубки теплообменника и нагревает воздух в них, дальше путем принудительного вентилирования он подается по воздуховоду в другие комнаты дома.

Для банной печи

В бане использовать тепло от дымохода актуально только для ГВС или приспосабливать отопление воздушное. Воздушный теплообменник будет актуален в первую очередь для прогрева предбанника и раздевалки и других банных помещений, кроме парилки, где и так достаточно тепла от самой каменки.

Контур ГВС актуален для отдельно стоящего здания бани. Достаточно установить небольшую по объему емкость под потолком в соседней к парилке комнате и с помощью теплообменника нагревать воду в нем.

Монтировать контур отопления на основе теплообменника для дымохода, по меньшей мере, не актуально. Он по определению слишком завышен для обеспечения естественной циркуляции, а установка циркуляционного насоса и соответственно захолаживание стенок дымохода скажутся на тяге. Все упирается в повышенную теплоемкость любого, даже самого примитивного контура водяного отопления.

Недостатки

Основная сложность с теплообменниками для дымохода состоит в отсутствии адекватного регулирования мощности, нет хорошо отработанных способов прекратить нагрев теплоносителя или воды ГВС во время работы печки. Если просто перекрыть контур с водой, то остаток в теплообменнике может закипеть и разорвать дымоход и корпус устройства. Нужно полностью сливать жидкость.

Кое-как ограничивать мощность можно с помощью заслонок, но тогда пострадает тяга и отрегулированная работа самой печки. Обходной путь, фактически байпас, существенно усложняет конструкцию дымохода и делает его чрезмерно объемным.

Все сводится к простой идее. Не нужно мириться с потерей тепла, которое уходит в трубу. Но при установке теплообменника стоит учитывать, что он может играть лишь вторичные роли, как в отоплении, так и в горячем водоснабжении, существенно снижая нагрузку на основной источник тепла. При выборе актуальной модели необходимо тщательно подбирать мощность и режимы работы, чтобы не испортить условия эксплуатации самой печи.

Особенностью печей на твердом или жидком топливе является невысокий общий КПД. При сжигании данных видов топлива образуется большое количество тепловой энергии, однако основная ее часть уходит в атмосферу вместе с продуктами сгорания. Улучшить теплосъем можно, установив дополнительный теплообменник на трубу дымохода.

Принцип работы

На выходе из котла температура газообразных продуктов сгорания топлива может достигать 600 °С более. Для обеспечения нормальной тяги в дымоходе такой нагрев является чрезмерным и в отдельных случаях даже вредным, поскольку способен привести к перегреву конструкций.

Рациональнее пустить избыток тепла в отводимых газах на приготовление горячей воды, или нужды дополнительного жидкостного или воздушного отопления. При этом работоспособность печи не будет нарушена, а величина дополнительно снимаемой мощности может достигнуть нескольких киловатт.

Съем избыточной тепловой мощности производят дополнительным теплообменником, монтируемым на дымоходе. Размещается теплообменник снаружи дымохода. Устанавливать его внутри дымоотводящей трубы не рекомендуется, т.к. это приведет к ухудшению тяги, быстрому накоплению сажи и интенсивному образованию конденсата в холодное время года.

В качестве теплоносителя для подобного теплообменника может использоваться воздух и вода. Воздух обычно применяется для организации дополнительного воздушного отопления. Вода может использоваться как на нужды отопления, так и для ГВС.

Конструктивные особенности. Варианты исполнения

Чаще всего дополнительные теплообменники устраивают в виде следующих конструкций:

• змеевик с внешней стороны дымоотводящей трубы;
• водяная рубашка. Представляет собой заполненный теплоносителем герметичный цилиндр, надеваемый на дымоход. Для увеличения эффективности теплосъема участок дымохода под водяной рубашкой нередко разделяют на несколько каналов меньшего диаметра;
• тормоз для дымохода. Для устройства такого теплообменника дымоход прокладывается не вертикально, а змейкой. Это увеличивает площадь контакта с окружающей средой и, соответственно, величину снимаемой тепловой мощности.

Последний вариант пригоден лишь для местного отопления в непосредственно близости от котла или печи. Первые два могут применяться для организации ГВС и жидкостного отопления.

Главной особенностью теплообменников для дымоходов является интенсивный теплосъем с отработанных газов. С одной стороны, эффективный теплообмен позволяет уменьшить потери дорогостоящего тепла. С другой, — эксплуатация подобного устройства может привести к тому, что участок дымохода под теплообменником всегда будет прохладным. Это чревато образованием конденсата.

Избавиться от конденсации влаги в дымоходе можно несколькими путями:

• применением теплоаккумулятора для жидкостного контура. Дополнительный бак в системе избавит от риска подачи слишком холодной жидкости к дымоходу;
• дополнительный теплообменник конструируется таким образом, чтобы всегда была возможность оперативно его демонтировать, очистить и установить обратно;
• мощность устройства подбирается таким образом, чтобы продукты сгорания на участке выше него сохраняли достаточно высокую температуру, необходимую для обеспечение тяги.

В качестве материала изготовления приборов для дополнительного теплообмена обычно применяется нержавеющая сталь. Она устойчива к температурным перепадам и легко шлифуется, чтобы конденсат быстро стекал и не способствовал образованию сажи.

Теплообменник для дымохода при водяном отоплении дома

Одним из наиболее рациональных вариантов организации подобных систем является змейка из медной трубы небольшого диаметра, намотанная вокруг дымохода. Для частного дома средних размеров оптимальный теплосъем можно обеспечить, намотав 3-4 метра трубы диаметром ¾ дюйма. Добиваться плотного контакта с трубой дымоудаления нет смысла, т.к. это может привести к чрезмерному теплосъему и нарушению тяги в трубе.

Для профилактики образовании конденсата в дымоотводящей трубе рекомендуется использовать теплоаккумулирующие баки. Емкость таких баков рассчитывается индивидуально в зависимости от мощностей котла и дополнительного теплообменника, а также с учетом объема циркулирующего теплоносителя.

Вариант с водяной рубашкой чуть более сложен в реализации, поскольку при монтаже подобной системы могут возникнуть сложности с установкой цилиндрического бака на уже действующий дымоход. Вместе с тем, такие конструкции более компактны из-за лучшего теплосъема.

Использовать для отопления дома одну лишь энергию отводимых от котла газов вполне возможно, но не всегда рационально. Как правило, подобные конструкции применяются лишь в качестве вспомогательных для основных систем отопления.

Теплообменник на дымоход банной печи

Для банной печи съем тепла с дымохода в отопительных целях применяется крайне редко. Банные печи, как правило, обладают значительной мощностью, несопоставимой с мощностью устройств косвенного нагрева. Поэтому более разумно в качестве основного отопительного прибора рассматривать именно печь. Теплосъемники на дымовые трубы могут пригодиться лишь для организации дополнительного отопления в предбанниках, коридорах и прочих помещениях, непосредственно не контактирующих с печью.

Вместе с тем, установленный на трубе теплосъемник вполне способен обеспечить горячее водоснабжение.

Недостатки использования

При всех удобствах и очевидной экономии, теплообменники на трубе дымохода способны озадачить одной серьезной проблемой: трудностью регулирования мощности. При работающем котле или банной печи прекратить нагрев теплоносителя почти невозможно. Если перекрыть контур, то остановившаяся внутри теплосъемника вода быстро перегреется, закипит и разрушит всю конструкцию. Поэтому нагретую воду приходится сливать в отдельную емкость, что не всегда удобно.

Уменьшить скорость нагрева воды можно путем перекрытия дымохода заслонками. Однако такие действия могут нарушить работу котла или печи, что может привести к отравлению угарным газом, пожару и прочим печальным последствиям. Решением проблемы может стать прокладка байпаса – параллельного дымохода. Однако в этом случае увеличивается стоимость монтажа, плюс все сооружение получается весьма громоздким.

Поэтому перед установкой на трубу дополнительного теплообменника будет разумным тщательно взвесить все плюсы и минусы использования таких систем, а также определиться с их мощностными характеристиками. Лучше всего при решении подобных задач привлечь опытного специалиста.

1. Хит продаж
2. Новинка

Изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439, не подвергаются коррозии.

1. Хит продаж

Идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности.

1. Хит продаж

Чистый «хромированный цвет»

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 10 литров
• Положение: навесной
• На дымоход: диаметром 115 (120) мм

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 9 литров

1. Хит продаж
2. Новинка

Принцип работы баков и теплообменников основан на использовании тепла, получаемого от сжигания в банной печи твердого топлива, для нагрева воды в емкости.

1. Хит продаж

1. Хит продаж
2. Новинка

Они изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439 — не подвергаются коррозии.

1. Хит продаж

1. Хит продаж
2. Новинка

• Марка стали: AISI 430

1. Хит продаж
2. Новинка

• Марка стали: AISI 430

1. Хит продаж
2. Новинка

Изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439.

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 20 литров
• Положение: навесной
• На дымоход: диаметром 115 (120) мм

1. Хит продаж
2. Новинка

Для бани. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно

1. Хит продаж
2. Новинка

Не подвергаются коррозии

1. Хит продаж
2. Новинка

Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно

1. Хит продаж
2. Новинка

Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 55 литров
• Положение: навесной, вертикальный
• На дымоход: диаметром 115 (120) мм

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 75 литров
• Положение: навесной, вертикальный
• На дымоход: диаметром 115 (120) мм

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 60 литров
• Положение: навесной, вертикальный

1. Хит продаж
2. Новинка

Для бани — для использования в условиях повышенных температур и влажности.

1. Хит продаж
2. Новинка

• Материал: нержавеющая сталь
• Объем: 100 литров

1. Хит продаж
2. Новинка

• Объем: 80 литров
• Положение: навесной, горизонтальный

1. Хит продаж
2. Новинка

Баки для бани из нержавеющей стали – идеальный вариант для использования в условиях повышенных температур и влажности. Баки компании везувий изготовлены из нержавеющей стали высшей категории AISI439. Баки для бани «ПТК «Везувий» не подвергаются коррозии. Чистый «хромированный цвет» баков смотрится элегантно и стильно

Принимаем к оплате:

Внимание! Информация о цене товара на сайте, НЕ является публичной оффертой.

Наши основные заказчики: Московская область(МО), Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Красноярск, Омск, Самара, Крым, Ростов-на-Дону, Волгоград, Уфа, Пермь, Воронеж, Казань, Новосибирск, Челябинск, Якутск, Сургут, Архангельск, Краснодар, Астрахань, Владимир, Ижевск, Улан-Удэ, Саранск, Иркутск, Оренбург, Мурманск, Пенза, Рязань, Пенза, Тула, Владивосток, Уссурийск, Петропавловск-Камчатский.
© 2019 KaminDom.ru Недорогой интернет-магазин каминов и печей для частного дома и дачи. У нас Вы можете купить отопительные системы в Москве, Спб с доставкой по России недорого.

Оплатить покупку можно следующими способами:

Если Вы выбрали оплату наличными курьеру или банковской картой при доставке товара, то расплатиться за покупку Вы сможете непосредственно с курьером нашего магазина в момент доставки заказа. Оплата принимается только в российских рублях при доставке товара и передаче всех необходимых документов. Данный способ оплаты возможен только для физических лиц.

Для физических лиц, проживающих вне Московского региона и получающих товар через транспортную компанию и для юридических лиц — оплата производится в безналичной форме на расчетный счет магазина или на банковскую карточку. В этом случае оплата заказа производится согласно выписанному счету, который Вы можете получить по адресу электронной почты.

Оплата счета должна быть произведена в течении 3-х банковских дней. Если в течении этого времени вы не направили средства в оплату счета, он считается недействительным. После оплаты заказа обязательно сообщите нам о факте оплаты.

В сообщении укажите: дату, сумму оплаты, номер заказа, Ф.И.О. и номер платежного поручения.

Какой выбрать теплообменник для трубы дымохода в баню: виды, устройство, установка

Чтобы проводить банные процедуры по всем правилам, вы должны решить вопрос с нагревом воды для помывки. Владельцы, которые остаются верны традициям, не особо задумываются над этим и еще на этапе проектирования бани предусматривают в ней каменку. Однако вы можете избежать трудоёмкой работы по ее топке, если выберите современное решение — электробойлер. Правда, и здесь есть свои сложности.

Вам придется выбрать подходящую модель отопителя с теплообменником. Но вы можете сэкономить, если решите сделать его своими руками. Но для того чтобы это устройство хорошо выполняло свои функции, вам не помешает вначале узнать о назначении теплообменника и о правилах его установки.

Для чего нужен теплообменник?

Подавляющее большинство сооружаемых в банях печей нельзя назвать экономичными. И причина такой расточительности связана с требованиями, которым они должны удовлетворять:

• Банная печь должна достаточно быстро нагревать парную до высокой температуры;
• Каменка должна иметь компактные размеры;
• Для любой бани печь – обязательный элемент;
• Сооружаемая в бане печь рассчитана на периодическую эксплуатацию.

Учитывая все эти требования, становится понятно, что банные печи должны иметь такую конструкцию, чтобы за минимальное время разогревать топку до высокой температуры и поддерживать ее в течение заданного временного промежутка. Но во время работы каменки довольно большое количество тепловой энергии уходит впустую через дымоходную трубу. Однако при правильной организации системы обогрева можно сделать так, что эта энергия может использоваться для подогрева воды для помывки или отопления смежных с парилкой помещений.

Все вышесказанное не относится к кирпичным колпаковым печам Кузнецова, которые очень популярны у наших соотечественников. Они имеют очень продуманную конструкцию, благодаря которой демонстрируют очень экономичный режим работы. В результате такая печь на протяжении многих часов может поддерживать тепло в парной и одновременно с этим использоваться для отопления соседних комнат. При желании можно найти специальные разновидности банных печей, оборудованные водяным теплообменником.

Добиться большей экономии от банной печи можно, если начать использовать выделяемое в процессе сжигания топлива тепло. Такую возможность предлагают современные печи со встроенным змеевиком. Если же у вас в бане уже работает отопитель без водяного контура, то вам нужно только установить самодельный или заводской теплообменник. В этом случае можно будет сэкономить на покупке бойлера и не оплачивать крупные счета за израсходованную электроэнергию.

Принцип работы

Современные теплообменники могут отличаться друг от друга принципом подогрева воды, на основании чего их можно разделить на несколько типов:

• Змеевик, установленный внутри отопителя;
• Наружный теплообменник, выполненный в виде прямоугольного бака, нагрев которого обеспечивается за счёт контакта со стенками печи;
• Наружный водяной контур, высокую температуру нагрева которого поддерживают дымовые газы.

В продаже можно встретить и такие модели, в которых в конструкции уже установлен бак для воды из нержавейки. Однако теплообменник подобного типа работает так же, как и змеевик.

Змеевик

Первый тип воздушного теплообменника на дымоход — стальной змеевик, который установлен непосредственно в топливнике. Он имеет такое расположение, чтобы избежать прямого контакта трубы с пламенем. Иными словами, его устанавливают на некотором расстоянии от зоны самой высокой температуры. Лучше всего, когда этот элемент расположен на пути отходящих продуктов сжигания топлива. В этом случае можно будет не беспокоиться о возможном его прогорании, а это гарантия его длительной службы. У встроенного змеевика на выходе предусмотрены патрубки, которые позволяют подключить трубы, ведущие к выносной накопительной емкости.

Плюсом теплообменников этого типа является минимальное время нагрева воды. Однако эффективность их работы не впечатляет.

• Для нагрева используется тепло, забираемое у топки, а это приводит к уменьшению мощности отопителя. В результате увеличивается время отопления парной, а это увеличивает и расход топлива.
• Остается нерешенной главная проблема — раскаленные дымовые газы будут продолжать все так же, не принося никакой пользы, вылетать в трубу. Из-за этого КПД агрегата находится на довольно низком уровне, который не превышает 50%.

Правда, все вышесказанное не относится к кирпичным банным печам, оснащенным теплообменником и несколькими ходами движения дымовых газов, которые служат для поддержания комфортной температуры в предбаннике и моечной.

Наружный теплообменник

Другой разновидностью теплообменника на дымоход, которая позволяет передавать печное тепло воде, является наружный навесной бак из нержавеющей стали. Как правило, его устанавливают на одну из боковых стенок топливника, а нагрев обеспечивается за счет выделяемого ею инфракрасного излучения. Преимуществом этого варианта является простота установки, однако пользоваться таким теплообменником не очень удобно. Здесь проявляется недостаток, присущий первому типу теплообменника, заключающийся в прямолинейном отборе тепла, и вдобавок к этому в подвесной бак приходится постоянно добавлять холодной воды.

Устройства отбора тепла у дымовых газов

Чтобы использовать с пользой выходящие в трубу дымовые газы, достаточно установить на дымоход водяной теплообменник самой простой конструкции. В результате можно увеличить эффект от сжигания дров до 60%. Нужно учесть, что это приспособление никоим образом не затрагивает работу печки, поэтому на отопление парной затрачивается столько же времени, как и обычно. Это же можно сказать и про необходимое количество топлива. Из плюсов теплообменников подобного типа стоит отметить то, что их высокий КПД обеспечивается благодаря отбираемому у продуктов сгорания теплу, что приводит к их постепенному охлаждению.

Этот принцип работы теплообменника давно взяли на вооружение большинство компаний, специализирующихся на производстве металлических банных печей. Предлагаемые ими изделия имеют в своей конструкции бак для воды открытого типа, который устанавливается непосредственно на дымоходную трубу. Потребителям теплообменник подобного типа интересен из-за низкой стоимости, хотя в процессе пользования ими возникают определенные неудобства. Это связано главным образом с необходимостью регулярно доливать воду по мере ее использования или испарения, когда она нагревается до температуры кипения.

Среди всех доступных на сегодняшний день вариантов нет равных по эффективности конструкции с теплообменником на дымоходе, которая выполнена в виде проточного нагревателя небольшой емкости — как правило, 5-10 л. Для обеспечения правильной работы к нему при помощи патрубков подключается система с выносным резервуаром-накопителем. Используемый выносной бак может иметь вместительность порядка 60-120 л, однако в каждом случае необходимо подбирать свой резервуар с учетом мощности отопителя. В течение времени, пока будет топиться печка, вода в резервуаре успевает нагреться до комфортной для помывки температуры.

Еще стоит рассмотреть комбинированные модели для бани, которые представляют собой обычную банную печь с теплообменником, установленным в топке, имеющим дополнительно бак на дымоходе. Для объединения этих элементов в единую систему используется схема подключения из трубопроводов, поэтому в контуре нагрева присутствует вместо одного два нагревателя. Подобное устройство было предложено производителями с учетом всех преимуществ и недостатков других прошлых модификаций. Однако для использования этой печи необходим отдельный накопительный резервуар, так как нагрев воды в баке происходит достаточно быстро.

Установка теплообменника

Если вы хотите избежать трудоемкой работы по монтажу, то вам следует приобретать металлическую печь, укомплектованную теплообменником. Выполнить эту работу достаточно просто — нужно только внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации и произвести сборку в точности со схемой. В завершение вам останется лишь подключить ее к системе.

Совсем иначе дело обстоит, если вам необходимо подключить водяной контур к газоходу или топке кирпичной печи. В этом случае вам потребуется изготовить регистр, для которого вы можете использовать черную толстостенную трубу или нержавейку. После этого вам останется только встроить его, ориентируясь на заранее разработанный проект печи.

Изучая отзывы об изготовлении и установке печей своими руками, можно найти рекомендации отдельных пользователей о том, что оптимальной для теплообменника является площадь поверхности 1 м². Однако это не может быть универсальным ориентиром из-за различий в конструкции печей. К тому же выполнить расчет этого показателя обычному пользователю непросто. Поэтому лучше изготовить самодельный змеевик, подобный тому, которым комплектуются готовые банные печи. Иными словами, вам необходимо вначале узнать технические характеристики изделия любого производителя той же мощности, что и у вас, не забыв учесть площадь поверхности теплообмена.

Если же вас заинтересовали модели дымоходных теплообменников, работающих по принципу водяного экономайзера, то у вас есть два пути — купить у производителя или изготовить самостоятельно, собрав конструкцию из двух труб разного диаметра. Но здесь вам нужно помнить о следующем: делая контур большой протяженности, вы тем самым повышаете его эффективность обмена теплом с дымоходной трубой.

Заключение

Обычно при строительстве бани владельцы не особо задумываются о конструкции печи. Однако каменка является не очень экономичным отопителем, но при правильном подходе к ее сооружению можно добиться повышения КПД. Эту проблему можно решить с помощью теплообменника, который можно приобрести или же сделать самому.

Но и здесь вы должны учесть следующий момент — в теплообменниках для бани используется резервуар, в котором вода очень быстро нагревается и испаряется, а это требует постоянного залива в него новой порции холодной воды. Поэтому перед выбором варианта теплообменника вам необходимо тщательно изучить особенности его конструкции, чтобы не столкнуться с другими проблемами.

Теплообменник для бани на трубу – горячая вода без проблем

Опубликовано:

17.10.2013

Что это за баня без печки? Трудно представить себе такое.

Хорошо натопленное помещение – мечта любителей банных процедур. Как же обеспечить необходимое тепло?

Каменка, которую обычно использовали, требует постоянного подтапливания, к тому же от нее много дыма и копоти. Поэтому она давно отошла в прошлое и на смену ей пришла добротная современная печь.

Современные банные печи

Теплообменник, встроенный в печь, – это герметичный плоский бачок с двумя вваренными патрубками с резьбой. Объем бачка, как правило, составляет 3-5 литров.

Самый лучший вариант для бани – это печь с теплообменником. У этого аппарата уникальная конструкция. К нему можно подключить всю отопительную систему в помещении или использовать как источник дополнительного отопления. К тому же такая банная печь очень экономно расходует топливо.

Современные конструкции делятся на два типа: с теплообменником, встроенным в печь или прикрепленным к трубе, так называемого самоварного типа. Все аппараты, независимо от их вида, должны быть наполнены водой. Вода поступает из бака или батарей отопления. Для подсоединения используются два штуцера: один вверху, второй – снизу. Работает аппарат по простой схеме: вода поступает или путем естественной циркуляции или при помощи электрического насоса.

Для уплотнения резьбы в местах соединения печи с трубой используется специальный уплотнитель, способный выдерживать высокие температуры.

Встроенный тип представляет собой бачок, который устанавливается между топкой и кожухом печи. К нему подключается выносной бак. Вода, нагреваясь, поднимается вверх, одновременно с этим холодная по нижней трубе поступает в печь. Благодаря этой постоянной циркуляции нагревается вода в выносном баке. Этот аппарат работает от нагрева топки и забирает часть тепла, которое можно было бы использовать на обогрев помещения бани.

Практика показывает, что если общая длина труб для бани не превышает 3 метров, то такая система нагрева наиболее эффективна. Этого вполне достаточно для того, чтобы бак разместить за стеной парилки.

Если не планируется использовать насос, то трубы, подключенные к баку, нужно устанавливать под углом в 2-5 градусов. Это даст возможность холодной воде самотеком стекать к печи, а горячей подниматься вверх к баку, чтобы отдать свое тепло. Для уплотнения резьбы в местах соединения, используется специальный уплотнитель, способный выдерживать высокие температуры.

Теплообменник на трубе – горячая вода без проблем

Аппарат самоварного типа монтируется на верхнюю трубу дымохода бани. Опытные печники советуют использовать именно теплообменник на трубе. Он позволяет экономить топливо потому, что вода нагревается за счет тепла, которое идет по дымоходу. А температура его может достигать нескольких сот градусов.

Этот вариант идеален и в том случае, когда баня нужна не на 2-3 часа, а на целый день. Когда нужно мыться, а после топки уже прошло время, теплообменник на трубе сохранит горячую воду в течение длительного времени. При таком способе бак можно использовать довольно объемный, благодаря тому, что нагревательная площадь большая. Вода будет греться быстро и равномерно по принципу обычного самовара.

Использование теплообменника самоварного типа имеет еще один существенный плюс. Бак исполняет роль своеобразного предохранителя, исключая утечку дыма через возможные трещины.

Некоторые правила эксплуатации

К использованию таких аппаратов нужно подходить ответственно, независимо от того, встроенный это тип или используется другой вариант конструкции – теплообменник на трубе. Мощность встроенного аппарата, не должна быть выше мощности печки. Объем так называемого «отбираемого» тепла не должно превышать 10%. Слишком мощный теплообменник на слабой печке – это не лучший вариант.

Так же внимательно надо отнестись к выбору размера выносного бака. Вода в нем должна быть горячей не раньше, чем через 2 часа после топки бани. Иначе она закипит и в парилке будет слишком много пара. Большой бак также не стоит устанавливать. Он будет нагреваться слишком долго. Если нужна большая емкость, то тогда лучше всего использовать теплообменник на трубе. Он может быть по размерам такой же, как и дымоход.

Водонагреватели без резервуаров и водонагреватели с резервуаром

Водонагреватели

могут стать дорогостоящим вложением для владельцев дома, с которым вы будете жить более десяти лет. Вот почему, когда пришло время оборудовать ваш новый дом или заменить старый водонагреватель, важно учитывать стоимость, эффективность и долговечность вашего нового водонагревателя. Мы собрали это сравнение накопительных водонагревателей и безбаквальных водонагревателей, чтобы помочь домовладельцам и подрядчикам выбрать тип водонагревателя, который лучше всего подходит для вас.Мы рассмотрим плюсы и минусы безрезервуарных и традиционных водонагревателей, чтобы вы могли принять обоснованное решение.

Что такое безрезервуарный водонагреватель?

Водонагреватели без резервуаров, также известные как водонагреватели по требованию, используют мощные горелки для быстрого нагрева воды, когда она проходит через теплообменник, и подачи ее непосредственно в смесители или душ, не храня ее в резервуаре. Бесконтактные водонагреватели обычно работают от электричества или газа. Согласно результатам испытаний, проведенных Consumer Reports, эти типы водонагревателей в среднем на 22 процента более энергоэффективны, чем модели газовых резервуаров.

Чем отличаются «традиционные» водонагреватели для хранения воды в резервуарах?

Водонагреватели с накопительным баком обычно встречаются в большинстве домов. Их компоненты представляют собой изолированный резервуар, обычно вмещающий 30-50 галлонов воды, для нагрева и хранения воды до тех пор, пока она не понадобится. Сверху выходит труба для подачи горячей воды к месту назначения, на кухню, в ванную комнату или в другую раковину.

Как правило, существуют водонагреватели с накопительными резервуарами, которые используют в качестве топлива природный газ или электричество.Водонагреватели с резервуарами для хранения природного газа потребляют почти на 50 процентов меньше энергии и дешевле в эксплуатации, чем электрические. Однако стоят они немного дороже электрических моделей. Они также оснащены клапаном сброса температуры и давления, который открывается, когда температура или давление превышают заданные уровни.

Энергосберегающий водонагреватель без резервуара

Домовладельцы с водонагревателями по запросу (без резервуаров), которые потребляют менее 41 галлона или меньше горячей воды каждый день, получают от 24 до 34 процентов более высокую энергоэффективность, чем водонагреватели с накопительными резервуарами.Если вы ежедневно используете много горячей воды (около 86 галлонов), вы можете получить дополнительную энергоэффективность на 8–14 процентов.

Покупка безбаквального водонагревателя обойдется вам немного дороже, чем традиционный водонагреватель с накопительным резервуаром, но безбакерные варианты служат дольше, чем обычные модели водонагревателей, что означает 20+ лет полезного срока службы по сравнению с типами накопительных резервуаров, которые служат дольше. всего за 10–15 лет до самоуничтожения, возможно, затопления вашего подвала или дома, в зависимости от их местоположения. Если вы хотите «добиться успеха», установите безбаковый водонагреватель на каждом выходе горячей воды.Почему? Вы можете сэкономить от 27 до 50 процентов энергии, если поставите водонагреватели по запросу на все точки горячего водоснабжения в доме.

Плюсы и минусы бесконтактных водонагревателей

Поскольку не существует идеальных продуктов (безбаковые водонагреватели не являются исключением), у водонагревателей по требованию есть как свои плюсы, так и минусы.

Бесконтактный водонагреватель Преимущества:

• Со временем вы сэкономите деньги.
• Согласно Energy.gov: «Для домов, которые ежедневно используют 41 галлон горячей воды или меньше, водонагреватели по требованию (или без резервуаров) могут быть на 24-34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительными резервуарами.Бесконтактные водонагреватели (если они работают на газе) сэкономят домовладельцам более 100 долларов в год, чем дольше они остаются в эксплуатации. По данным Министерства энергетики США, электрические водонагреватели без резервуаров по-прежнему экономят домовладельцам около 44 долларов в год.
• Более длительный срок службы, чем у водонагревателей с накопительными баками.
• Бесконтактные водонагреватели обычно служат от 20 до 30 лет, что вдвое превышает прогнозируемый срок службы водонагревателя с накопительным баком. Имейте в виду, что участки с «жесткой водой» могут сократить срок службы водонагревателей обоих типов.
• Не занимает место водонагревателя накопительного бака.
• Водонагреватели по запросу имеют небольшие размеры и могут быть установлены в «тесных помещениях». Их даже можно установить на наружных стенах, если в вашем доме постоянно не хватает места.
• Горячая вода всегда под рукой.
• Вам не придется ждать даже 15–25 секунд, чтобы вода нагрелась, поскольку водонагреватели без бака подают от двух до трех галлонов горячей воды в минуту. Многим водонагревателям с накопительным резервуаром требуется больше времени для нагрева воды из-за большего объема воды, который они должны нагревать, чем у большинства безбакерных водонагревателей.

Недостатки бесконтактных водонагревателей:

• Более высокая стоимость покупки, чем у водонагревателей накопительного бака.
• Установка водонагревателя без резервуара может быть дорогостоящей, если вы заменяете водонагреватель накопительного резервуара на водонагреватель без резервуара.
• Когда вы решите модернизировать водонагреватель без резервуара вместо резервуара для хранения, вашему водопроводчику-установщику потребуется больше времени, что увеличивает стоимость установки, на замену водонагревателя резервуара-хранилища из-за сложности перемещения существующего трубопровода.
• Их можно «оспорить».
• Одновременное принятие душа и стирка может привести к тому, что водонагреватель без резервуара не сможет удовлетворить потребность в горячей воде. Если в вашем доме используется несколько душевых, у вас часто бывает, что один из принимающих душ испытывает «холода».

Плюсы и минусы водонагревателей резервуаров для хранения

(резервуар) Водонагреватель Преимущества:

• Водонагреватели с накопительным баком имеют более низкую начальную стоимость со значительным запасом.
• Водонагреватели с накопительным баком работают проще, чем безбаковые, что снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт.
• Их простота позволяет легко и недорого ремонтировать водонагреватели, если они не работают должным образом. Бесконтактные водонагреватели сложнее и дороже ремонтировать и, разумеется, заменять.

Недостатки накопительных (резервуарных) водонагревателей:

• Несколько выше коммунальные платежи.
• Поскольку водонагреватели в накопительном баке нагревают, а затем повторно нагревают воду до заданной температуры, независимо от того, какая у вас горячая вода, они увеличивают ваши счета за коммунальные услуги.Если эти водонагреватели работают в прохладной окружающей среде (месте), они будут работать усерднее в зимние месяцы, в результате чего ваши счета за газ или электроэнергию будут еще выше в холодную зиму.
• Занимают больше места из-за своего размера, чем водонагреватели по запросу.
• : если в вашем доме мало места, вам будет сложно найти достаточно места для размещения водонагревателей в накопительном баке. Кроме того, их нельзя размещать за пределами вашего дома, как водонагреватели без резервуаров.
• Вы не хотите быть последним членом семьи, принимающим душ.
• Если у вас есть обычный домашний водонагреватель, возможно, вы захотите приобрести водонагреватель большего размера, если вы часто принимаете душ несколько раз. Хотя этот вариант может уменьшить нехватку горячей воды, но ваши счета за электроэнергию увеличатся вместе с доступностью горячей воды. Водонагреватели среднего накопительного бака могут поддерживать только три душа подряд. Вам не понравится быть четвертым, кто принимает душ, если только вы не предпочитаете холодный, а не горячий душ
• Менять нужно чаще, чем безбаквальные водонагреватели.
• Поскольку типы накопительных резервуаров имеют более короткий срок полезного использования (примерно ½ срока службы водонагревателей по запросу), обычно от 10 до 15 лет, вам может потребоваться покупать и устанавливать их почти в два раза чаще, чем безбаковые водонагреватели, что снижает экономию на покупке. .

Сводка

Если ваш банковский счет может выдержать более высокую начальную стоимость безрезервуарного водонагревателя, вы со временем сэкономите больше денег, выбрав безрезервуарный. Но если у вас фиксированный скромный доход, водонагреватель накопительного бака может иметь для вас больше смысла.Обсудите два типа водонагревателей со своим водопроводчиком, чтобы взвесить возможные варианты.

Теперь, когда вы знаете «хороший, плохой и уродливый» обоих вариантов основного водонагревателя, вы можете позвонить в ведущую фирму, например, Petro Home Services (1-888-735-5651), чтобы поможет вам определиться с типом, размером и маркой водонагревателя, который вам следует рассмотреть.

Если вам нужна помощь в навигации по часто сбивающим с толку водоемам (без каламбура), чтобы сделать лучший выбор водонагревателя для вашего дома, вы будете рады, что сегодня связались с профессионалами в Petro Home Services .Зачем ждать? Petro профессионалы предоставят вам объективную информацию, необходимую для того, чтобы сделать правильный выбор для вас и вашей семьи.

Ссылки по теме

Обогрев с помощью змеевиков и рубашек

Другие компоновки парового змеевика

Конструкция и расположение парового змеевика будут зависеть от нагреваемой технологической жидкости. Когда технологическая жидкость, которая должна быть нагрета, представляет собой коррозионно-активный раствор, обычно рекомендуется, чтобы входные и выходные соединения змеевика находились над кромкой резервуара, поскольку обычно не рекомендуется просверливать коррозионно-стойкие футеровки со стороны резервуара.Это гарантирует отсутствие слабых мест в футеровке резервуара, где существует риск утечки агрессивных жидкостей. В этих случаях сам змеевик также может быть изготовлен из коррозионно-стойкого материала, такого как сталь или медь со свинцовым покрытием, или из сплавов, таких как титан.

Однако там, где нет опасности коррозии, следует избегать подъема над конструкцией резервуара, а соединения для впуска и выпуска пара могут проходить через боковую часть резервуара. Наличие любого подъемника приведет к заболачиванию части длины змеевика и, возможно, к гидроударам, шуму и утечкам из трубопроводов.

Змеевики для нагрева пара обычно должны иметь плавное опускание от входа к выходу, чтобы конденсат стекал к выходу и не собирался на дне теплообменника.

Если подъемник неизбежен, он должен быть спроектирован таким образом, чтобы включать уплотнение в нижней части подъемника и погружную трубу с малым внутренним диаметром, как показано на рисунке 2.10.2.

Конструкция уплотнения позволяет собирать небольшое количество конденсата, действуя как гидрозатвор, и предотвращает возникновение паровой блокировки.Без этого уплотнения пар может проходить через конденсат, скапливающийся в нижней части трубы, и закрывать конденсатоотводчик в верхней части стояка.

Уровень конденсата затем поднимется и образует временную гидрозатворную перегородку, блокирующую пар между дном стояка и конденсатоотводчиком. Конденсатоотводчик остается закрытым до тех пор, пока заблокированный пар не сконденсируется, и в это время змеевик продолжает заболачиваться.

Когда запертый пар конденсируется и конденсатоотводчик открывается, немного воды выходит вверх по стояку.Как только гидрозатвор сломан, пар войдет в поднимающуюся трубу и закроет уловитель, а разорванный столб воды снова упадет, чтобы лечь на дно нагревательного змеевика.

Погружная труба с малым внутренним диаметром позволяет только очень небольшому количеству пара застревать в стояке. Это позволяет легко поддерживать столб воды без образования пузырьков пара через него, обеспечивая постоянный и непрерывный поток конденсата к выпускному отверстию.

Когда уплотнение окончательно сломано, меньший объем воды вернется в нагревательный змеевик, чем при неограниченном стояке большого диаметра, но поскольку устройство водяного затвора требует меньшего объема конденсата для образования водяного затвора, он немедленно повторно форма.

Если в процессе обработки предметы погружаются в жидкость, установка змеевика на дно резервуара может оказаться неудобной — она ​​может быть повреждена объектами, погруженными в раствор.
Кроме того, во время определенных процессов на дне резервуара будут оседать тяжелые отложения, которые могут быстро покрыть поверхность нагрева, препятствуя передаче тепла.

По этим причинам катушки с боковой подвеской часто используются в гальванической промышленности. В таких случаях змеевик или пластинчатые змеевики располагаются на боковой стороне резервуара, как показано на рисунке 2.10.3. Эти змеевики также должны иметь опускание на дно с гидрозатвором и погружной трубкой с малым внутренним диаметром. Преимущество такой конструкции состоит в том, что ее часто легче устанавливать, а также легче снимать для периодической очистки, если это необходимо.

Если предметы должны быть погружены в резервуар, может оказаться невозможным использование какого-либо типа мешалки для создания принудительной конвекции и предотвращения температурных градиентов, возникающих в резервуаре. Независимо от того, используются ли нижние или боковые змеевики, важно, чтобы они были расположены с достаточным охватом, чтобы тепло распределялось равномерно по всей массе жидкости.

Диаметр змеевика должен обеспечивать достаточную длину змеевика для хорошего распределения. Короткая длина змеевика при большом диаметре может не обеспечить адекватного распределения температуры. Однако на очень длинной непрерывной длине змеевика может возникать температурный градиент из-за перепада давления от конца к концу, что приводит к неравномерному нагреву жидкости.

В то время как следующие два заголовка, «Определение размера регулирующего клапана» и «Устройство для удаления конденсата» включены в этот модуль, новому читателю следует обратиться к более поздним разделам «Блоки и модули» в Учебном центре для получения полной и исчерпывающей информации, прежде чем пытаться определить размер. и подбор оборудования.

Когда использовать конфигурацию с трехтрубным буферным баком

Когда дело доходит до резервуаров для хранения тепла, существует множество форм, размеров и номинальных значений давления, от резервуаров, которые напоминают (или являются) бытовые водонагреватели, до резервуаров высокого давления, сертифицированных ASME.
В большинстве применений для гидроаккумуляции тепла желательно поддерживать температурную стратификацию внутри резервуара — самая горячая вода вверху, самая холодная вода внизу.Хорошая стратификация улучшает «качество» тепловой энергии, поступающей из резервуара, по сравнению с тепловой энергией, получаемой из полностью смешанного резервуара.
Резервуар для хранения тепла, если его не трогать, естественным образом расслаивается. Диапазон температур сверху вниз будет зависеть от нескольких факторов, в том числе:
• Отношение высоты к диаметру резервуара
• Теплопроводность стенок резервуара
• Изоляция, используемая на резервуаре
Кондуктивные / конвективные потери тепла через трубопровод подключен к резервуару
Тепловое расслоение должно поддерживаться внутри резервуара, пока тепло добавляется от источника (источников) тепла, а также когда тепло отводится нагрузкой (ями).Степень, в которой это происходит, зависит от повышения температуры источника тепла и падения температуры в цепях нагрузки.
В идеале вода, возвращающаяся от груза в резервуар для хранения тепла, должна поступать в резервуар в «пластах», имеющих ту же температуру, что и возвращаемая вода. Это сводит к минимуму перемешивание внутри резервуара, вызванное плавучестью. Поток также должен поступать в резервуар горизонтально и осторожно, чтобы минимизировать перемешивание внутри резервуара.
Последнее может быть достигнуто путем поддержания скорости потока, входящего в резервуар, не выше двух футов в секунду и подсоединения трубопровода к боковой стороне резервуара, а не к верху или дну.
Что сложно, так это попытаться поддерживать соответствие между температурой воды, возвращающейся из груза, и температурой воды в баке в точке подключения. Температура, возвращаемая из распределительной системы, будет изменяться с момента начала работы нагрузки до момента, когда теплая вода проходит через нагрузку и начинает течь обратно в резервуар. Температура обратной воды также будет изменяться при изменении температуры подаваемой воды.

Рисунок 1

EURO-DETAILING
За пределами Северной Америки некоторые европейские проектировщики попытались создать «умные» системы возврата с использованием нескольких обратных клапанов, как показано на Рисунке 1.Эти конструкторы также продают клапаны с электроприводом.
Контроллер измеряет температуру обратной воды и температурную стратификацию в резервуаре. По мере изменения температуры возвратной воды контроллер открывает один клапан, чтобы позволить воде вернуться в резервуар, где внутренняя температура — измеренная или предполагаемая — наиболее близка к температуре возвратной воды.
Хотя с точки зрения аппаратного обеспечения и алгоритмов это может быть удовольствием для инженера по контролю, это увеличивает расходы и усложняет работу.
Другой подход — использовать «насадку для расслоения» внутри резервуара. Вода, возвращающаяся из груза, поступает в изолированную камеру на дне резервуара для хранения и медленно поднимается по полимерной трубке с множеством отверстий по ее высоте и вверх по центральной линии резервуара.
Теоретически вода поднимается за счет плавучести, пока не станет равной температуре воды в резервуаре. Затем он вытекает из центральной трубы в резервуар с минимальным нарушением стратификации. Отверстия закрыты небольшими пластиковыми заслонками, которые закрываются для предотвращения циркуляции между водой в центральной трубе и водой в резервуаре, когда резервуар находится в состоянии покоя.В результате нет ни притока, ни оттока.
Хотя я уверен, что этот подход обоснован, я не так уверен в ожидаемом сроке службы полимерной трубки или пластиковых клапанов, закрывающих отверстия на этой копье, более 20 лет, особенно если этот резервуар подвергается воздействию температуры воды, приближающейся к 200F. .
ПРОСТОЙ ПОДХОД
Мое предложение к задаче поддержания разумной стратификации в резервуаре состоит из трех частей:

Рисунок 2

1. Гидравлическая промышленность нуждается в резервуарах для хранения тепла, по крайней мере, с одной большой точкой соединения средней высоты, как показано на Рисунке 2.Это будет в дополнение к соединениям на верхней и нижней боковинах. Точка соединения средней высоты предлагает конструкторам варианты того, где обратный трубопровод от нагрузки может быть подключен к резервуару.
Если соединения средней высоты не требуются для трубопроводов, их можно использовать для датчиков температуры, термометров или других приборов. Эти соединения также могут быть заглушены, если они не нужны.
Я бы предпочел указать резервуар с дополнительными соединениями, чем пытаться «подогнать» конструкцию вокруг резервуара с недостаточным количеством соединений или с соединениями в неправильном месте на резервуаре.
2. Все соединения, кроме тех, которые специально предназначены для вентиляционного или дренажного клапана, должны иметь соединения большого размера. Это позволяет использовать трубы большего размера рядом с резервуаром для уменьшения скорости потока на входе и поддержания температурной стратификации. Я предлагаю как минимум двухдюймовые резьбовые соединения FPT на резервуарах, предназначенных для жилых и небольших коммерческих помещений. Резервуары для коммерческого использования должны иметь как минимум трехдюймовую трубу на всех впускных и выпускных соединениях.Большие соединения всегда можно уменьшить, чтобы они подходили к трубам меньшего размера, используя относительно недорогие втулки.
3. Проектировщикам необходимо оценить вероятное падение температуры контуров нагрузки, а затем проложить трубопровод, который возвращает воду от этих нагрузок в резервуар на уровне, при котором температура в резервуаре примерно такая же, как температура поступающей воды.
Если нагрузка может вызвать «широкий» перепад температуры, ее можно вернуть к нижнему боковому соединению. Если нагрузка будет иметь небольшой перепад температуры, ее можно вернуть в соединение средней высоты.Если нагрузка небольшая с низкой теплопередачей Btu / ч и работает с минимальным перепадом температуры, ее можно даже вернуть к верхнему боковому соединению бака. Эти варианты показаны на рисунке 2.
Эту концепцию легко понять, но не так просто реализовать. Сложность заключается в том, что температура обратной воды от любой данной нагрузки будет изменяться при запуске и работе этой нагрузки. Температурный профиль внутри резервуара также будет меняться по мере удаления тепла и добавления тепла от одного или нескольких источников тепла.
С практической точки зрения вполне вероятно, что нагрузка с наиболее глубоким постоянным перепадом температуры будет иметь тенденцию устанавливать соответствующий температурный профиль в резервуаре. Имеет смысл подключать эту нагрузку по всей высоте резервуара. Нагрузка, возможно, с наполовину меньшим перепадом температуры, но с такими же требованиями к температуре подачи, может быть затем протянута через верхнюю половину резервуара, при условии, что в этом месте есть соединительный порт.
ПОСЛЕДУЮЩИЕ ЗА ЭТОМ
Примером того, где имеет смысл возврат воды от нагрузки к более высоким соединениям на резервуаре, является то, когда типичный косвенный водонагреватель питается от резервуара для хранения тепла системы.
Внутренние змеевики во многих водонагревателях непрямого действия в Северной Америке, на мой взгляд, слишком малы для эффективной передачи тепла при температурах на входе змеевика ниже 180F. Хотя возможно, что некоторые резервуары для хранения тепла могут достигать таких высоких температур, обычно это исключение, особенно для источников тепла, таких как солнечные тепловые коллекторы. Тем не менее, имеется энергия, доступная для нагрева воды для бытового потребления, когда температура аккумулирования тепла составляет всего 125 ° F, предполагая, что температура подачи горячей воды для бытового потребления составляет от 115 до 120 ° F.
Тепло может передаваться от теплового аккумулятора к косвенному резервуару, как показано на Рисунке 3.

Рисунок 3

Контроллер дифференциальной температуры отслеживает разницу между температурой в верхней части резервуара для хранения тепла и температурой воды в нижней части резервуара для косвенного нагрева. Когда температура «исходного» датчика в резервуаре для хранения тепла по крайней мере на 15 ° F или более выше температуры датчика в нижней части косвенного резервуара, включается циркуляционный насос для передачи тепла от первого ко второму.Когда температура аккумулирования тепла на 10 F или меньше выше температуры косвенного резервуара, циркуляционный насос выключается. Дифференциалы включения и выключения могут быть отрегулированы в зависимости от характеристик теплопередачи змеевикового теплообменника и положения датчика в косвенном баке (например, нижнее размещение датчика может позволить немного снизить дифференциал выключения. ).
Проблема, с которой я столкнулся с этой установкой, заключается в том, что скорость передачи тепла от теплообменника змеевика в косвенном водонагревателе значительно снижается по мере того, как температура в резервуаре-аккумуляторе тепла уменьшается.Это приводит к минимальному перепаду температуры в змеевике. Если вода, выходящая из змеевика, затем возвращается в нижнее соединение резервуара для хранения тепла, она, вероятно, будет значительно теплее, чем вода в резервуаре в этом месте. Это вызывает различия в плавучести, которые, как правило, нарушают стратификацию резервуара.
Один из способов уменьшить этот эффект — вернуть воду в верхнюю часть бака — не ниже среднего соединения по высоте и, возможно, даже до верхнего бокового соединения.Последний вариант является лучшим выбором, если нагрузка на ГВС невелика, а теплоаккумулятор может обеспечить достаточное отопление помещения при более низких температурах воды.
Хотя это все еще не идеальное решение, это улучшение по сравнению с возвратом воды в нижнее соединение на резервуаре для хранения тепла.
УМНЫЕ БАКИ
В будущем мы можем увидеть улучшенные методы возврата воды из тепловых нагрузок в теплоаккумулятор с минимальным нарушением стратификации — возможно, интеллектуальное устройство, которое может «выгружать» возвратную воду по всей высоте бака, чтобы она текла. в «пласт» при той же температуре.Устройство должно быть прочным, чтобы выдерживать условия окружающей среды внутри резервуара в течение многих лет. Наденьте перед этим свою мыслящую шляпу. <>

Джон Зигенталер

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера — «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» (дополнительную информацию см. На сайте www.hydronicpros.com).

Объявление

Солнечные теплообменники ГВС в баке

Почти каждая солнечная отопительная установка, которую я завершил за последние годы, включала в себя бак для горячей воды для бытового потребления (SDHW), нагреваемый солнечными батареями. Самые маленькие системы иногда не включают в себя никакой другой солнечной тепловой нагрузки. В то время как более крупные солнечные комбинированные системы могут включать в себя теплые полы с подогревом, плинтусы с горячей водой, бассейны и другие виды обогрева, бак SDHW присутствует практически всегда.

На рис. 38-0 показана принципиальная схема трубопроводов новой стандартной солнечной гидронной системы отопления, типичной для большинства систем для всего дома, установленных для наших клиентов.Рекомендуемое размещение резервуара горячей воды бытового потребления показано синим цветом. Вы заметите, что это косвенный резервуар с внутренним змеевиком теплообменника.

Я стараюсь избегать внешних солнечных теплообменников в открытых водных системах (например, в этом примере с питьевой водой), потому что в моем регионе на севере Нью-Мексико жесткая вода является нормой жизни. Я потерял счет, сколько раз разбирал старый солнечный водонагреватель и обнаруживал, что сторона с питьевой водой исходного внешнего теплообменника полностью забита минералами.По той же причине вышел из строя циркуляционный насос. Теплообменник выглядит так, как будто кто-то залил его бетоном, и в некоторых случаях это происходит примерно через несколько лет после установки.

Эти потенциально опасные внешние теплообменники были (и до сих пор продаются) как экономичный способ преобразования обычного резервуара для горячей воды в воду в резервуар для солнечной энергии. Но когда это оборудование забивается и преждевременно выходит из строя, где на этом экономия?

В ситуациях, когда качество воды в долгосрочной перспективе может быть сомнительным, решение, которое я считаю надежным и эффективным, — это внутрибаковый теплообменник.Этот тип теплообменника продолжает производить солнечную горячую воду год за годом, даже когда внутренние поверхности покрываются минералами. И нет необходимости в циркуляционном насосе со стороны воды, поскольку теплообменник погружен в питьевую воду внутри резервуара. Моя цель, как проектировщика солнечной гидроники, всегда заключалась в том, чтобы солнечное оборудование прослужило столько же, сколько и обычное оборудование, или дольше. Установленный в баке теплообменник оправдал эти ожидания, как правило, с очень низкими затратами на техническое обслуживание в течение длительного срока службы.

У меня нет возражений против использования внешних теплообменников в закрытых системах, где жидкость остается чистой, потому что она герметизирована и рециркулирует на протяжении всей своей нормальной работы. Фактически, вы можете увидеть внешний теплообменник на рис. 38-0, отделяющий солнечный гликоль от внутренней котловой жидкости (воды), где оба водопроводных контура являются замкнутыми системами.

Одностенные или двустенные

Многие производители внутрибаковых теплообменников предлагают на выбор конструкцию змеевика с одной или двумя стенками.Одностенные теплообменники стали более популярными в последние годы, поскольку нетоксичный жидкий теплоноситель стал обычным стандартом в солнечных гидронных системах. Одностенные конструкции обычно дешевле и имеют более высокие тепловые характеристики. Эти теплообменники обычно допускаются, если они отвечают этим трем требованиям:

1. Средой теплопередачи является питьевая вода или она содержит только вещества, признанные безопасными Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (например, пропиленгликоль).
2. Давление теплоносителя поддерживается ниже нормального минимального рабочего давления в системе питьевой воды.
3. Оборудование имеет постоянную маркировку, указывающую, что в теплоносителе должны использоваться только добавки, признанные FDA безопасными.

Утечка в одностенном теплообменнике приведет к смешиванию воды под более высоким давлением с жидкостью с более низким давлением, что обычно приводит к сбросу клапана сброса давления в жидкости и разбавлению жидкости с помощью воды.Когда возникает вопрос о токсичности жидкости или если администрация запрещает использование одностенных жидкостей по какой-либо другой причине, теплообменник с двойными стенками обычно проходит проверку. Лучше всего подтвердить эту деталь в соответствующем органе перед заказом цистерны.

Водонагреватели с двустенными теплообменниками соответствуют Единым правилам водоснабжения для установки во всех системах питьевого водоснабжения. Конструкция с двойными стенками обеспечивает защиту в случае проникновения через поверхность питьевого или водяного теплообменника.Жидкость будет перемещаться по интегрированному каналу утечки между стенками теплообменника, покидая теплообменник через дренажное отверстие, расположенное в фитингах на внешней поверхности резервуара. Таким образом, любая утечка станет видимой в механическом помещении на водопроводных соединениях резервуара.

Змеевик с оребрением

Когда большинство людей думают о теплообменнике, они обычно думают о трубах с ребрами. Ребристые змеевики хорошо известны, поскольку они уже много десятилетий используются внутри резервуаров с боковыми рукавами котлов (a.к.а. бойлерные косвенные водонагреватели). К трубке малого диаметра добавляются ребра для увеличения ее внешней поверхности. Теплопередача погруженной трубки обеспечивается только естественной конвекцией воды, окружающей змеевик. Добавление ребер позволяет большему количеству жидкости контактировать с трубкой, увеличивая конвекцию в любой момент времени. Ребристые трубы свернуты в спираль и сложены в компактную форму, которая проходит через небольшое отверстие для доступа.

На рис. 38-1 показаны два примера резервуаров с ребристыми трубами, которые в прошлом успешно использовались в солнечных установках.Примеры Amtrol слева — это резервуары с боковыми рукавами для бойлеров, которые сделали простой переход в мир SDHW. Пример Вона справа позволяет немного легче снимать катушки через боковую часть резервуара, а не через верх и низ.

При контакте с жесткой водой на пластинах и между ними будут накапливаться минеральные отложения. Хотя ребра могут быть полностью покрыты минералами, теплопередача значительно замедлится, но система по-прежнему будет производить горячую воду, поскольку ребристые трубы нагревают минеральное покрытие за счет теплопроводности, которая, в свою очередь, нагревает воду, окружающую его.

Во многих случаях, обнаруженных в полевых условиях, техническое обслуживание не выполнялось в течение десяти или более лет из-за значительного накопления минералов. Однако можно снять змеевики и окунуть их в чистящий раствор для удаления минеральных отложений. Эта процедура может быть менее частой и менее затратной, чем ремонт или замена забитых трубок и вышедшего из строя насоса от внешнего теплообменника SDHW.

Змеевики гладкие

Другой способ увеличить площадь поверхности погруженной катушки — использовать гладкую трубу большего диаметра без ребер.Пример показан на рисунке 38-2. В последние годы на рынке появляется все больше таких резервуаров, включая различные высококачественные версии из нержавеющей стали. Например, HTP, Caleffi, Viessmann, Stiebel Eltron и Heat-Flo предлагают резервуары с гладкой спиралью. Эти резервуары имеют большие перспективы как с точки зрения долговечности, так и с точки зрения тепловых характеристик.

По мере того, как трубки большего диаметра нагреваются и охлаждаются в повседневной работе, металлическая поверхность расширяется и сжимается. Гладкая поверхность имеет тенденцию отламываться от минеральных отложений, которые фактически могут выпасть из трубки.Таким образом, гладкая трубка с большей вероятностью будет «самоочищаться», чем ребристая трубка во время термоциклирования. Однако даже при покрытии минералами большие гладкие поверхности будут продолжать обеспечивать тепло окружающей воде.

Другой вариант этого можно увидеть на рис. 38-3, где резервуар для воды из нержавеющей стали находится внутри второго резервуара. Сама поверхность внутреннего резервуара для воды становится гладкотрубным одностенным теплообменником. Резервуар для воды по существу погружен в ванну с горячей жидкостью.Если минералы накапливаются, это происходит на всей внутренней поверхности резервуара для воды.

Опять же, это не остановит производство горячей воды в баке. В последние годы мы установили все большее количество резервуаров, таких как те, что показаны на рисунках 38-2 и 38-3, и до сих пор они оправдали наши ожидания.

Бак для хранения горячей воды для бытового потребления Рекомендации по качеству HVAC 101

Теплообменник и бак для хранения горячей воды для бытового потребления

Теплообменник и бак для хранения горячей воды для бытового потребления — Спереди находится коммерческий теплообменник.За коммерческим теплообменником находится резервуар для горячей воды для бытового потребления.

Вся система контролируется прямыми цифровыми контроллерами для управления температурой воды, бойлерами, приводами клапанов и теплообменниками. Важно следить за температурой в любой системе водоснабжения. Следует избегать температур выше 130 ° F, так как они могут ошпарить людей. Это может привести к юридическим проблемам, поэтому важно точно контролировать это. Direct Digital Control может предложить сигналы тревоги для этой проблемы, если что-то пойдет не так или что-то не так.

Теплообменник и резервуар для хранения горячей воды

Подающая вода из города направляется через теплообменник , где она нагревается до заданной температуры. Обычно это от 120 до 130 градусов по Фаренгейту. Вода из котлов под углом 180 градусов течет по трубам внутри теплообменника, а холодная вода проходит через внутреннюю часть теплообменника по отдельным каналам за пределами труб, где находится горячая котловая вода. Вода нагревается, а затем доставляется в общину, где ее используют для душа, мытья посуды и других видов горячей воды.

Перед тем, как городская вода поступает в теплообменник, городская вода отводится через экономайзер коммерческого водогрейного котла, так что более холодная городская вода предварительно нагревается до температуры выше 55 градусов по Фаренгейту, которая является температурой городской воды, подаваемой из городской источник воды. В экономайзере или подогревателе дымовые газы котла используются для предварительного нагрева воды, подаваемой в теплообменник, для нагрева до комфортных температур. Теплообменник представляет собой кожухотрубный теплообменник, в котором котловая вода под углом 180 градусов проходит через некоторые трубы в теплообменнике, а городская вода поступает в другую трубу рядом с водопроводной трубой котла.

Происходит процесс теплообмена, и прохладная городская вода нагревается до более высокой температуры, достаточно теплой, чтобы принять ванну, но не слишком теплой, чтобы обжечься. После того, как вода проходит через все, что хранится в резервуаре для горячей воды для бытового потребления , вы видите за теплообменником.

Теплообменник и резервуар для хранения горячей воды

Ресурс: Основы прямого цифрового управления HVAC

Связанные

Будет ли мой водонагреватель без резервуара ржаветь?

Короткий ответ? да.Ваш водонагреватель без резервуара так же уязвим для ржавчины, как и любая система, которая постоянно подвергается воздействию воды. Однако место повреждения ржавчиной, скорее всего, будет в другом месте, чем в водонагревателе накопительного бака. Последствия также могут быть более ужасными, поскольку водонагреватели без бака — более компактные и сложные системы. Давайте посмотрим, как ржавчина может повлиять на ваш водонагреватель без резервуара, и что с этим делать.

Теплообменник

Теплообменник — это часть, которая фактически отвечает за нагрев воды, когда она проходит через систему.В зависимости от того, какой у вас водонагреватель: газовый или электрический, теплообменник представляет собой трубу, которая проходит над пламенем горелки или вмещает нагревательный элемент. Ржавый теплообменник — серьезная проблема, так как вся вода должна проходить через него на пути к остальной части дома. Если теплообменник подвергнется сильной коррозии, он может разорваться и нанести огромный ущерб всей системе. Это будет не так плохо, как если бы лопнул весь водонагреватель накопительного бака, но даже в этом случае вам, возможно, придется заменить весь безбаковый водонагреватель.Не реже одного раза в год рекомендуется проводить профессиональную проверку вашего водонагревателя изнутри, чтобы убедиться, что теплообменник и другие детали находятся в хорошем состоянии.

Вентиляционные трубы

Вентиляционные трубы отвечают за отвод любых образующихся дымовых газов в случае газовых водонагревателей, а также за пропускание свежего воздуха для охлаждения системы. Во время эксплуатации на этих трубах часто собирается конденсат, вызывая их коррозию. Эта коррозия может распространяться от вентиляционных труб к остальной части системы, разрушая схемы управления и, возможно, даже блокируя узлы горелок.Это еще одна причина, по которой ваш водонагреватель без резервуара должен проверять профессионал не реже одного раза в год.

Если вы давно не проверяли свой безрезервуарный водонагреватель, позвоните в G&S Heating, Cooling & Electrical, Inc. Мы обеспечиваем ремонт безрезервуарного водонагревателя по всему Гринвуду.

Урок 2: Основы солнечного горячего водоснабжения

Обзор

В этом уроке вы узнаете об использовании солнца для обеспечения тепла.В этой части курса мы уделим особое внимание нагреву горячей воды для дома.

В солнечной водонагревательной системе сбор тепла является основной целью наряду с отводом тепла от собирающей поверхности, передачей его в накопитель и, в конечном итоге, использованием его для нагрева горячей воды для бытового потребления.

Мелкая вода в озере обычно теплее, чем глубокая. Это потому, что солнечный свет может нагреть дно озера на мелководье, которое, в свою очередь, нагревает воду.Это природный способ солнечного нагрева воды. Солнце можно использовать практически так же, как для нагрева воды в зданиях и бассейнах.

Большинство солнечных водонагревательных систем для зданий состоит из двух основных частей: солнечного коллектора и накопительного бака . Самый распространенный коллектор называется коллектор с плоской пластиной . Установленный на крыше, он представляет собой тонкую плоскую прямоугольную коробку с прозрачной крышкой, обращенной к солнцу. Маленькие трубки проходят через коробку и несут жидкость — воду или другую жидкость, такую ​​как раствор антифриза, — для нагрева.Трубки прикреплены к пластине поглотителя , которая окрашена в черный цвет для поглощения тепла. По мере того, как в коллекторе накапливается тепло, он нагревает жидкость, проходящую по трубкам.
Ниже описаны различные типы солнечных коллекторов.

В накопительном баке находится горячая жидкость. Это может быть просто модифицированный водонагреватель, но обычно он больше и очень хорошо изолирован. Системы, в которых используются жидкости, отличные от воды (обычно смесь пропиленгликоля), нагревают воду, пропуская ее через теплообменник, который передает тепло от смеси гликоля к нагреваемой воде.

Солнечные водонагревательные системы могут быть активными или пассивными . Наиболее распространены активные системы, в которых для перемещения жидкости между коллектором и резервуаром для хранения используются насосы. С другой стороны, пассивные системы полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании.

Солнечные коллекторы — ключевой компонент активных систем солнечного отопления.Солнечные коллекторы собирают солнечную энергию, преобразуют ее излучение в тепло, а затем передают это тепло воде, солнечной жидкости или воздуху. Солнечная тепловая энергия может использоваться в солнечных водонагревательных системах, солнечных нагревателях бассейнов и солнечных системах отопления помещений. Есть несколько видов солнечных коллекторов:

В жилых и коммерческих зданиях, где требуется температура ниже 200F, обычно используются плоские коллекторы, тогда как в тех, где требуется температура выше 200F, используются вакуумные трубчатые коллекторы.

В начало

Типы солнечных водонагревательных систем

Активные солнечные водонагревательные системы

Активные солнечные водонагреватели используют электрические насосы, клапаны и контроллеры для циркуляции воды или других теплоносителей (обычно смеси пропиленгликоля) через коллекторы. Существуют три типа активных солнечных водонагревательных систем:

1. В системах с прямой циркуляцией (или открытых системах , ) используются насосы для циркуляции воды через коллекторы.Эти системы подходят для мест, которые не замерзают в течение длительного времени и не имеют жесткой или кислой воды. Эти системы не одобрены Solar Rating & Certification Corporation (SRCC), если в них используется рециркуляционная защита от замерзания (циркуляция теплой воды в резервуаре в условиях замерзания), потому что для эффективной защиты требуется электроэнергия.

2. Системы с косвенной циркуляцией (или закрытые системы ) перекачивают теплоносители, такие как смесь гликоля и водяного антифриза, через коллекторы.Теплообменники передают тепло от жидкости питьевой воде, хранящейся в резервуарах. Некоторые непрямые системы имеют защиту от перегрева, которая защищает коллектор и гликолевую жидкость от перегрева при низкой нагрузке и высокой интенсивности поступающего солнечного излучения.

3. Дренажные системы , тип косвенной системы, используют насосы для циркуляции воды через коллекторы. При остановке насосов вода из коллекторного контура стекает в резервуар-накопитель.Это делает дренажные системы хорошим выбором в более холодном климате. Дренажные системы должны быть тщательно установлены, чтобы гарантировать, что трубопровод всегда наклонен вниз, чтобы вода полностью стекала из трубопровода. В некоторых обстоятельствах этого может быть сложно.

Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле активных систем, но обычно не так эффективны.Пассивные солнечные водонагреватели полагаются на силу тяжести и склонность воды к естественной циркуляции при нагревании. Поскольку они не содержат электрических компонентов, пассивные системы, как правило, более надежны, проще в обслуживании и, возможно, имеют более длительный срок службы, чем активные системы.

1. Системы хранения со встроенным коллектором состоят из одного или нескольких резервуаров для хранения, помещенных в изолированную коробку с застекленной стороной, обращенной к солнцу. Зимой их необходимо осушить или защитить от замерзания.Эти солнечные коллекторы лучше всего подходят для областей, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хороши в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде; но они плохо работают в семьях с преимущественно утренними розыгрышами, потому что они теряют большую часть собранной энергии за ночь.

2. Системы Thermosyphon — это экономичный и надежный выбор, особенно в новых домах. Эти системы основаны на естественной конвекции теплой воды, поднимающейся вверх, для циркуляции воды через коллекторы и в резервуар (расположенный над коллектором).Когда вода в солнечном коллекторе нагревается, она становится светлее и естественным образом поднимается в резервуар наверху. Тем временем более холодная вода стекает по трубам к нижней части коллектора, улучшая циркуляцию. Некоторые производители размещают накопительный бак на чердаке дома, скрывая его от глаз. Непрямые термосифоны (которые используют гликолевую жидкость в коллекторном контуре) могут быть установлены в климатических условиях, склонных к замерзанию, если трубопровод в некондиционном пространстве должным образом защищен.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервное копирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку накопительная система со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к накоплению солнечного тепла, она может быть укомплектована водонагревателем по запросу (без резервуара или проточным) для резервного копирования

.

В начало

Компоненты солнечной водонагревательной системы

Компоненты: Коллекторы

Воздушные плоские коллекторы используются в основном для солнечного отопления помещений.Пластины абсорбера в коллекторах воздуха могут быть металлическими листами, слоями экрана или неметаллическими материалами. Воздух проходит мимо абсорбера за счет естественной конвекции или вентилятора. Поскольку воздух проводит тепло гораздо хуже, чем жидкость, от абсорбера коллектора воздуха передается меньше тепла, чем от абсорбера коллектора жидкости. Для отопления помещений используются воздушные плоские коллекторы.

2.Коллекторы вакуумные

Коллекторы с вакуумированными трубками могут достигать чрезвычайно высоких температур (от 170F до 350F), что делает их более подходящими для коммерческого и промышленного применения. Однако коллекторы с вакуумированными трубками дороже, чем коллекторы с плоскими пластинами, при этом стоимость единицы площади примерно в два раза выше, чем у коллекторов с плоскими пластинами.(см. рисунок 2)

Коллекторы обычно состоят из параллельных рядов прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Ребро покрыто покрытием, которое хорошо поглощает солнечную энергию, но препятствует радиационным потерям тепла. Воздух удаляется или откачивается из пространства между стеклянными трубками и металлическими трубками для создания вакуума, который устраняет кондуктивные и конвективные потери тепла.

Новая конструкция с вакуумными трубками доступна от китайских производителей, Beijing Sunda Solar Energy Technology Co.Ltd. Конструкция «Дьюара» представляет собой вакуум, содержащийся между двумя концентрическими стеклянными трубками, с избирательным покрытием абсорбера на внутренней трубке. Обычно воде позволяют термосифонировать вниз и обратно во внутреннюю полость, чтобы передать тепло резервуару для хранения. Нет никаких межмолекулярных уплотнений. Этот тип вакуумной трубки может стать конкурентоспособным по стоимости по сравнению с плоскими пластинами.

3. Интегральные коллекторно-накопительные системы

Интегральные коллекторно-накопительные системы (ICS), также известные как системы периодического действия, состоят из одного или нескольких пустых резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике.Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду, а затем попадает в обычный резервный водонагреватель.

Системы

ICS — это простые и надежные солнечные водонагреватели. Однако их следует устанавливать только в климате с умеренным морозом, поскольку сам коллектор или наружные трубы могут замерзнуть в очень холодную погоду. Некоторые недавние исследования показывают, что проблему замерзания труб в некоторых случаях можно решить, используя устойчивые к замерзанию трубопроводы в сочетании с методом защиты от замерзания.

Компоненты: Теплообменник
В солнечных водонагревательных системах используются теплообменники для передачи солнечной энергии, поглощенной в солнечных коллекторах, жидкости или воздуху, используемым для нагрева воды или помещения.

Теплообменники могут быть изготовлены из стали, меди, бронзы, нержавеющей стали, алюминия или чугуна. В системах солнечного отопления обычно используется медь, поскольку она является хорошим проводником тепла и обладает большей устойчивостью к коррозии.

Солнечные водонагревательные системы используют два типа теплообменников:

1.Теплообменники жидкость-жидкость

Теплообменники жидкость-жидкость используют теплоноситель, который циркулирует через солнечный коллектор, поглощает тепло, а затем протекает через теплообменник для передачи тепла воде в резервуар для хранения. Жидкие теплоносители, такие как антифриз, защищают солнечный коллектор от замерзания в холодную погоду. Жидкостные теплообменники имеют один или два барьера (одностенные или двустенные) между теплоносителем и водопроводом.

Одностенный теплообменник представляет собой трубу или трубку, окруженную жидкостью. Либо жидкость, проходящая через трубки, либо жидкость, окружающая трубки, может быть теплоносителем, а другая жидкость — питьевой водой. Теплообменники с двойными стенками имеют две стенки между двумя жидкостями. Две стенки часто используются, когда теплоноситель токсичен, например, этиленгликоль. Двойные стенки часто требуются в качестве меры безопасности в случае утечек, чтобы гарантировать, что антифриз не смешается с питьевой водой.Примером двустенного теплообменника жидкость-жидкость является «кольцевой теплообменник», в котором трубка обернута вокруг бака с горячей водой и прикреплена к внешней стороне. Трубка должна быть должным образом изолирована, чтобы уменьшить тепловые потери. В некоторых местных нормах и правилах требуются двустенные теплообменники в солнечных водонагревательных системах.

Хотя двустенные теплообменники повышают безопасность, они менее эффективны, поскольку тепло должно передаваться через две поверхности, а не через одну. Для передачи такого же количества тепла теплообменник с двойными стенками должен быть больше, чем теплообменник с одинарными стенками.

2. Воздухо-жидкостные теплообменники

Солнечные системы отопления с воздухонагревательными коллекторами обычно не нуждаются в теплообменнике между солнечным коллектором и системой распределения воздуха. Некоторые солнечные системы воздушного отопления предназначены для нагрева воды, если удовлетворяются требования к обогреву помещения. В этих системах используются теплообменники типа «воздух-жидкость», которые аналогичны теплообменникам «жидкость-воздух».

Конструкции теплообменников
Существует множество конструкций теплообменников.Вот несколько распространенных:

1. Змеевик в баке

Теплообменник представляет собой змеевик в накопительном баке. Это может быть одинарная трубка (одностенный теплообменник) или толщина двух трубок (двустенный теплообменник). Менее эффективной альтернативой является размещение змеевика снаружи резервуара коллектора с изоляционным покрытием.

3. Трубчатый теплообменник

В этой очень эффективной конструкции трубы для воды и теплоносителя находятся в прямом тепловом контакте друг с другом. Вода и теплоноситель текут в противоположных направлениях. Этот тип теплообменника имеет две петли, аналогичные описанным в кожухотрубном теплообменнике.

В начало

Калибровка

Чтобы теплообменник был эффективным, он должен иметь правильный размер.При выборе правильного размера необходимо учитывать множество факторов, в том числе следующие:

• Тип теплообменника
• Характеристики жидкого теплоносителя (удельная теплоемкость, вязкость и плотность)
• Расход
• Температура на входе и выходе для каждой жидкости.

Обычно производители предоставляют показатели теплопередачи для своих теплообменников (в британских тепловых единицах в час) для различных температур жидкости и расхода. Кроме того, размер поверхности теплообменника влияет на его скорость и эффективность: большая площадь поверхности передает тепло быстрее и эффективнее.

Установка

Для обеспечения наилучшей производительности всегда соблюдайте рекомендации производителя по установке теплообменника. Обязательно выберите жидкий теплоноситель, совместимый с типом теплообменника, который вы будете использовать. Если вы хотите построить свой собственный теплообменник, имейте в виду, что использование различных металлов в конструкции теплообменника может вызвать коррозию. Кроме того, поскольку разнородные металлы имеют разные характеристики теплового расширения и сжатия, могут возникнуть утечки или трещины.Любое из этих условий может сократить срок службы теплообменника.

Компоненты: теплоносители

Жидкие теплоносители переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник в резервуары для хранения тепла в солнечных водонагревательных системах. При выборе теплоносителя следует учитывать следующие критерии:

• Коэффициент расширения: относительное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала за единицу изменения температуры
• Сопротивление вязкости жидкости сдвиговым силам (и, следовательно, течению)
• Теплоемкость Способность вещества накапливать тепло
• Точка замерзания температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество
• Точка кипения температура, при которой жидкость закипает
• Точка вспышки — самая низкая температура, при которой пар над жидкостью может воспламениться на воздухе.

Например, в холодном климате для солнечных водонагревательных систем требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подвергающиеся воздействию высоких температур, например, в пустынном климате, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют количество необходимой энергии перекачивания. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью перекачивать легче, потому что она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются ее коррозионная активность и стабильность

.

Типы жидкостей-теплоносителей
Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых жидкостей-теплоносителей и их свойства:

Воздух
Воздух не замерзает и не закипает, не вызывает коррозии.Однако он имеет очень низкую теплоемкость и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, воздуховодов и заслонок.

Вода
Вода нетоксична и недорогая. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости его легко перекачивать. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и высокую температуру замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности / щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне. Вода с высоким содержанием минералов (например, «жесткая» вода) может вызвать образование минеральных отложений в трубах коллектора и водопроводах системы.

Смеси гликоль / вода
Наиболее распространенной жидкостью, используемой в закрытых солнечных водонагревательных системах, является пропиленгликоль. Смеси гликоль / вода имеют соотношение гликоль-вода 50/50 или 60/40. Этилен и пропиленгликоль — «антифризы». Этиленгликоль чрезвычайно токсичен и должен использоваться только в двустенных замкнутых системах. Вы можете использовать смеси пропиленгликоля и воды пищевого качества в одностенных теплообменниках, если смесь сертифицирована как нетоксичная.Убедитесь, что в него не добавлены токсичные красители или ингибиторы. Большинство гликолей портятся при очень высоких температурах. Значение pH, точку замерзания и концентрацию ингибиторов следует проверять ежегодно, чтобы определить, нуждается ли смесь в каких-либо корректировках или заменах для поддержания ее стабильности и эффективности.

Хладагенты / жидкости с фазовым переходом
Они обычно используются в качестве теплоносителя в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. Обычно они имеют низкую температуру кипения и высокую теплоемкость.Это позволяет небольшому количеству хладагента очень эффективно передавать большое количество тепла. Хладагенты быстро реагируют на солнечное тепло, что делает их более эффективными в пасмурные дни, чем другие перекачивающие жидкости. Поглощение тепла происходит, когда хладагент закипает (переходит из жидкой фазы в газообразную) в солнечном коллекторе. Высвобождение собранного тепла происходит, когда газообразный хладагент снова конденсируется в жидкость в теплообменнике или конденсаторе. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками и тепловыми трубками используют этот вид жидкости.

В течение многих лет хлорфторуглеродные (CFC) хладагенты, такие как фреон, были основными жидкостями, используемыми производителями холодильников, кондиционеров и тепловых насосов, поскольку они негорючие, малотоксичные, стабильные, некоррозионные и не замерзают. Однако из-за негативного воздействия ХФУ на озоновый слой Земли производство ХФУ постепенно прекращается, как и производство гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Те немногие компании, которые производили солнечные системы с хладагентом, либо полностью прекратили производство этих систем, либо в настоящее время ищут альтернативные хладагенты.Некоторые компании исследовали метиловый спирт в качестве замены хладагентов.

Если солнечная система заправлена ​​хладагентом и нуждается в обслуживании, следует связаться с местным специалистом по обслуживанию солнечных батарей или холодильного оборудования. С 1 июля 1992 г. преднамеренный выброс ХФУ и ГХФУ во время обслуживания и ремонта или утилизации оборудования, содержащего эти соединения, является незаконным и карается высокими штрафами. Несмотря на то, что производство CFC было прекращено в США в 1996 г., лицензированный техник по холодильному оборудованию все еще может обслуживать вашу систему.

В начало

Компоненты: Циркуляционные насосы

Центробежные циркуляционные насосы чаще всего используются в солнечных водонагревательных системах. Центробежные насосы обычно имеют низкое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и высокую надежность. Корпуса обычно изготавливаются из чугуна, бронзы или нержавеющей стали. Для более дешевых замкнутых систем подходят циркуляционные насосы из чугуна. Для разомкнутых систем циркуляции пополняющей воды необходим циркуляционный насос из бронзы.Насосы из нержавеющей стали используются в плавательных бассейнах и других областях, где присутствуют химические вещества.

Как только определено, что насос должен работать в замкнутом контуре, разомкнутом контуре или в другой конкретной среде, для выбора подходящего насоса используются требования к напору и расходу солнечной системы. Напор — это давление, которое насос должен создать, чтобы создать желаемый поток через систему. Общее давление, которое должен создать насос, определяется высотой подъема воды и сопротивлением трения трубы.

Статический напор — это давление, возникающее в результате вертикальной высоты и соответствующего веса столба жидкости в системе. Чем выше насос должен поднимать жидкость против силы тяжести, тем выше статический напор, который он должен развивать. Динамический напор включает сопротивление трению жидкости, протекающей по трубе и фитингам в системе. Давление, которое насос должен создать для преодоления динамического напора, зависит от размера и длины трубы, количества фитингов и изгибов, а также скорости потока и вязкости жидкости.

Циркуляционные насосы обычно делятся на категории с низким, средним или высоким напором. Приложения с низким напором имеют напор от 3 до 10 футов (0,9–3 м); аппликации со средним напором, от 10 до 20 футов (3-6 м) напора; и аппликации с высоким напором, более 20 футов напора.

Компоненты: датчики и органы управления

Компоненты: Накопительный бак

Солнечная система нагрева воды обычно устанавливается между холодной водой, поступающей в дом, и обычным водонагревателем, и используется для предварительного нагрева воды, поступающей в обычный водонагреватель. Накопительный бак необходим для хранения воды, нагретой солнечной системой нагрева воды. Добавление еще одного накопительного бака для хранения воды, нагретой солнечными батареями, не только более эффективно, чем обычный водонагреватель, но и солнечный водонагреватель действует как средство защиты солнечных панелей от перегрева.На этом рисунке слева показан накопительный бак емкостью 80 галлонов, а справа — обычный водонагреватель, работающий на природном газе, с дополнительным изоляционным покрытием.

В летние месяцы, когда можно довольствоваться только солнечной горячей водой, вы можете установить «узел байпасного клапана» между накопительным баком солнечной энергии и резервным водонагревателем. Обвод солнечного коллектора состоит из трех клапанов (или двух трехходовых клапанов), которые позволяют напрямую снабжать дом водой, нагретой солнечными батареями.Клапан темперирования должен быть добавлен, когда вода, нагретая солнечными батареями, горячее, чем обычно производится в обычном баке с термостатическим управлением. Клапан темперирования устанавливается на трубопроводе горячей воды, питающей дом. Желаемую максимальную температуру воды, подаваемой в кран, можно отрегулировать. Горячая вода поступает с одной стороны, холодная при необходимости — снизу, а смешанная вода уходит в дома по водопроводу горячей воды.

Компоненты: обратный клапан

Обратный клапан позволяет жидкости течь только в одном направлении.Он предотвращает потерю тепла в ночное время за счет конвективного потока от теплого накопительного бака к холодным коллекторам. Обратные клапаны бывают «поворотного» или «пружинного» типа. Обратные клапаны поворотного типа должны быть установлены надлежащим образом (т. Е. Не перевернутыми вертикально, чтобы они могли висеть открытыми). Обратный клапан поворотного типа следует использовать с насосом, питаемым непосредственно от фотоэлектрического модуля. В условиях низкой освещенности происходит более низкая скорость потока, которая может быть недостаточно сильной, чтобы преодолеть пружинный обратный клапан. Для систем, использующих циркуляционные насосы переменного тока, следует установить пружинные обратные клапаны.Пружина сопротивляется потоку термосифона в любом направлении.

Компоненты: Расширительный бак

Расширительный бак позволяет жидкости в замкнутой системе расширяться и сжиматься в зависимости от температуры жидкости. Без расширительного бачка водопровод легко лопнул бы при нагревании жидкости. Расширительные баки мембранного типа состоят из внутренней камеры и камеры сжатого воздуха. Нагретая жидкость расширяется в замкнутом контуре относительно баллона и камеры сжатого воздуха.Поскольку жидкость сжимается при охлаждении, воздушная камера поддерживает давление в замкнутом контуре. Размер расширительного бака должен выдерживать расширение в зависимости от объема, коэффициента расширения и диапазона колебаний температуры. Размер и количество коллекторов, а также размер и длина трубопроводов и фитингов определяют объем жидкости. Расширительные баки мембранного типа можно найти в большинстве домов водоснабжения.

Компоненты: Клапан сброса давления

Каждая гидравлическая система отопления должна иметь защиту от высокого давления из-за высоких температур.Клапан сброса давления на 50 фунтов на квадратный дюйм обычно достаточен для защиты водопроводных систем с замкнутым контуром от чрезмерного давления. Клапаны сброса температуры / давления обычно не используются в замкнутом контуре, поскольку часто встречаются высокие температуры. Чаще всего используются предохранительные клапаны только по давлению. Клапаны сброса давления должны иметь вентиляционную трубку, которая направляет вытекающую жидкость в ведро или слив в полу. Как только один из этих клапанов открывается, целесообразно заменить его, так как они часто не устанавливаются полностью, частицы накипи или грязи могут привести к медленной утечке.

Компоненты: датчики давления и температуры

Манометр показывает, находится ли система с замкнутым контуром в допустимом диапазоне давления. Типичное давление в системе составляет от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Манометр используется в качестве диагностического прибора для контроля состояния заряда гликоля. Падение давления указывает на утечку в системе, которую необходимо найти и отремонтировать.

Два датчика температуры , в замкнутом контуре и один в водяном контуре, не являются обязательными, но являются ценными индикаторами функционирования системы. По одному датчику на каждой стороне теплообменника в коллекторном контуре показывает повышение температуры в коллекторах и изменение температуры в теплообменнике. Разница температур от 15 до 20F указывает на эффективную работу системы.Один датчик температуры в водяном контуре между выходом из теплообменника и входом в резервуар-хранилище будет отображать текущую температуру воды, нагретой солнечными батареями, поступающей в резервуар-хранилище.
Датчики температуры должны иметь диапазон от 0 до 240 или 300F. В жаркий летний день температура воды в солнечном контуре может составлять около 200F, хотя обычно максимальная достигаемая температура составляет 180F.

Вопросы к уроку 2

1. Кратко опишите два основных типа активных солнечных водонагревательных систем.
2. В пассивных солнечных водонагревательных системах, что движет циркуляцией жидкости от коллектора (коллекторов) к накопительному резервуару?
3. Какой наиболее распространенный тип солнечного коллектора?
4. Когда требуется теплообменник с двойными стенками в солнечной водонагревательной системе?
5. Почему хладагенты-теплоносители, такие как хлорфторуглерод, постепенно исключаются из систем солнечного отопления?
6. Какой тип насоса обычно используется в типичной жилищной системе солнечного водонагревания с замкнутым контуром?
7. В чем разница между статической головкой и динамической головкой?
8. Где следует размещать датчики контроллеров в солнечной водонагревательной системе?
9. Почему следует устанавливать обратный клапан в солнечной системе водяного отопления? Где следует установить пружинный обратный клапан?
10. Какова основная функция расширительного бачка в системе с обратной связью?
11. Где следует установить датчики температуры, чтобы указать, как работает система в разомкнутой и замкнутой системе солнечного водонагревания?

В начало

ответов

.