Пластинчатый водонагреватель: виды, устройство и принцип работы

виды, устройство и принцип работы

Введение

Пластинчатый теплообменник – один из видов рекуперативных теплообменных аппаратов, в основе работы которого лежит теплообмен между двумя средами через контактную пластину без смешения.

Типы, устройство и принцип работы пластинчатых теплообменников

Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:

1. На входы ТО подаются теплоносители.
2. Теплоносители движутся по внутреннему контуру теплообменного агрегата, который сформирован пакетом пластин.
3. В процессе движения, контактируя с поверхностью пластины, более горячий теплоноситель отдает часть тепла нагреваемой среде.
4. С выходов теплоносители, с изменившейся температурой, поступают в систему отопления, водоснабжения или вентиляции.
5. Входные и выходные отверстия теплообменных аппаратов могут иметь различное сечение (у агрегатов Ридан диаметр достигает 500 мм), и с помощью патрубков подключаются к трубопроводу основной системы.

Данный принцип действия и устройство пластинчатого ТО хорошо продемонстрированы в следующем видео:

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Виды пластинчатых теплообменников в зависимости от конструкции:

• разборные;
• паяные;
• сварные;
• полусварные.

Пластинчатые разборные теплообменные аппараты

Пластинчатый разборный теплообменник – устройство, в котором основную функцию теплопередачи между теплоносителями выполняет пакет пластин. Среды не смешиваются между собой благодаря чередованию пластин с плотными резиновыми прокладками, которые образуют два контура движения.

 

Свое название «разборные» подобный тип агрегатов получил за то, что пакет пластин не только собирается, но и разбирается во время регулярного обслуживания (промывки) или ремонта.

Конструкционная схема разборного теплообменника

Разборный теплообменник состоит из следующих элементов:

• Неподвижная прижимная плита – основной элемент.
• Пластины теплообменного аппарата, выполнены из нержавеющей стали или титана, прижимаются друг к другу с использованием уплотнительных прокладок. Количество пластин зависит от технических параметров и требований к оборудованию.
• Пакет пластин – главный функциональный элемент, который образует внутренний контур устройства и осуществляет теплообмен.
• Несущая база – направляющая балка, на которую надеваются пластины во время сборки агрегата.
• Подвижная прижимная плита – прижимает весь пакет к неподвижной прижимной плите с помощью элементов крепления: стяжных болтов, подшипников, стопорных шайб.
• Опорная станина – вертикальный элемент, к которому прикрепляются направляющие балки (верхняя и нижняя несущие балки).

Благодаря высокой скорости рабочих сред внутри разборных теплообменных аппаратов отложения и засоры скапливаются на его внутренних поверхностях медленнее, чем на поверхностях кожухотрубных агрегатов.

Несомненное достоинство данного вида ТО – возможность полной разборки аппарата, что позволяет производить не только промывку пластин, но и их механическую очистку.

Также стоит отметить, что возможность полной разборки агрегата позволяет не заменять его целиком в случаях протечек, а быстро выявить нерабочие элементы, поменять их и вновь запустить теплообменник в эксплуатацию. При наличии необходимых запасных частей «под рукой» вся процедура займет от нескольких часов до 1 часа.

Паяные теплообменные аппараты

Паяные теплообменники также в своей основе содержат пакет пластин, но отличие от разборных заключается в том, что они спаяны между собой, поэтому сборка/разборка такого пакета – невозможна.

 

Пайка производится с помощью никеля или меди, поэтому обозначают два основных вида паяных пластинчатых теплообменников: никельпаяный и меднопаяный. Никелевый припой используется для аппаратов, которые будут работать с более агрессивными средами.

Паяный пластинчатый теплообменник в разрезе

Паяные теплообменные аппараты применяются в основном в бытовом сегменте благодаря своей низкой стоимости, простоте и небольшим габаритам. Чаще всего подобный тип устройств можно встретить в системах отопления частных домов, где теплообменник подключается к водонагревательному котлу.

Полусварные теплообменники

Полусварные теплообменные аппараты – агрегаты, в которых пакет пластин сделан комбинированным способом:

• пластины попарно свариваются между собой;
• с внешней стороны такого сдвоенного мини-пакета прикрепляются уплотнения;
• далее прикрепляется следующий сваренный мини-пакет.

Места попарной сварки пластин 

Подобный тип конструкции позволяет использовать полусварные теплообменные аппараты в работе с агрессивными средами или в охлаждении, поскольку сварка пластин исключает возможность утечки фреона в охлаждающем контуре.

Сварные теплообменники

Сварные теплообменные аппараты – устройства, в которых пластины сварены между собой без использования уплотнителей.

Внешний вид сварного теплообменника

Один из потоков теплоносителей движется по гофрированным каналам, второй по трубчатым. Принцип работы пластинчатого сварного теплообменника показан в этом видео:

Принцип работы сварного теплообменника

Сварные теплообменные аппараты применяются в технических процессах с предельными параметрами: высокими температурами (до 900 градусов Цельсия), давлением (до 100 бар) и крайне агрессивными средами, поскольку отсутствие резиновых уплотнителей и сварной метод сцепления исключают возможность протечки и смешения сред.

Основные недостатки подобного типа агрегатов: высокая стоимость и габариты.

Применение пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменные аппараты используются в:

• энергетике;
• отоплении;
• вентиляции и кондиционировании;
• судоходстве;
• пищевой промышленности;
• машиностроении;
• автомобилестроении;
• металлургии.

Технические характеристики пластинчатых теплообменников

Пластинчатый теплообменник имеет различные технические характеристики в зависимости от типа конструкции:

	Разборные	Паяные	Полусварные	Сварные
КПД, %	95	90	85	85
Максимальная рабочая температура, °C	200	220	350	900
Максимальное рабочее давление, бар	25	25	55	100
Максимальная мощность, МВт	75	5	75	100
Срок службы, лет	20	20	10-15	10-15

Заключение

Пластинчатый теплообменник – это современный тип теплообменных аппаратов, которые активно вытесняют аналоги устаревших типов, такие как кожухотрубные агрегаты. Этому способствует их компактность, низкая цена и высокие показатели технических характеристик.

В следующей статье мы рассмотрим, как происходит сборка и разборка пластинчатого теплообменника.

Подписывайтесь на наши новости!

Пластинчатый теплообменник — устройство и принцип работы

Пластинчатые теплообменники относятся к классу рекуперативных теплообменников и представляют собой аппараты, теплообменная поверхность которых образована набором тонких штампованных металлических пластин. Пластины теплообменника, собранные в единый пакет, образуют между собой каналы, по которым протекают теплоносители, обменивающиеся тепловой энергией. Каналы с теплоносителями А и В чередуются между собой.

Основные размеры и параметры наиболее распространенных в промышленности пластинчатых теплообменников определены ГОСТ 15518—83. Их изготовляют с поверхностью теплообмена от 2 до 600 м2 в зависимости от типоразмера пластин; эти теплообменники используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от —30 до +180° С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве охладителей, подогревателей и конденсаторов.

Типы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменники разделяют по степени доступности поверхности теплообмена для механической очистки и осмотра:

Наиболее широко применяют разборные пластинчатые теплообменники, в которых пластины отделены одна от другой резиновыми уплотнениями. Монтаж и демонтаж этих аппаратов осуществляют достаточно быстро, очистка теплообменных поверхностей требует незначительных затрат труда.

Подключение пластинчатых теплообменников

Классическая схема подключения пластинчатых теплообменников имеет патрубки входа и выхода теплоносителей на передней плите. В большинстве случаев входы и выходы расположены таким образом, чтобы обеспечить противоток теплообменных сред. Работа пластинчатого теплообменника с противотоком рабочих сред показана на видео:

Существуют конструкции пластинчатых теплообменников, в которых патрубки входа и выхода теплоносителей расположены как на передней, так и на задней плите:

Присоединение к входам и выходам рабочих сред осуществляется с помощью фланцевых соединений, соединений под сварку (стальная труба) или резьбового соединения. Возможно также отсутствие какого-либо патрубка на входе или выходе теплоносителя. В таком случае вокруг отверстия на плите выполняются отверстия с внутренней резьбой под шпильки, с помощью которых можно подсоединить трубопровод с теплоносителем с применением термостойкого резинового или каучукового уплотнения.

Пластины для пластинчатых теплообменников

Серийно выпускаемые пластинчатые теплообменники комплектуют пластинами, штампованными из листового металла толщиной до 1 мм. В качестве материала применяется коррозионностойкая сталь, титан, специальные сплавы. Пластины пластинчатого теплообменника имеют гофрированную поверхность для турбулизации потоков в каналах, что повышает эффективность теплопередачи и препятствует отложению загрязнений. Гофры пластин обычно имеют в сечении профиль равностороннего треугольника. Чем тупее угол, под которых расположены гофры пластины, тем большее сопротивление создается в каналах, чем острее угол, тем меньше сопротивление и выше скорость потоков.

Пластины для пластинчатых теплообменников разборного типа

Расчет пластинчатых теплообменников

Расчет пластинчатых теплообменников на прочность сводится к расчету нажимных и промежуточных плит, пластин, штанг, стяжных болтов, коллекторов, днищ и крышек.

При проектировании и подборе производятся тепловые и гидравлические расчеты с целью определения всех характеристик пластинчатого теплообменника, а также параметров процесса теплопередачи. Далее приведен упрощенный расчет пластинчатого теплообменника для примера. Итак, пластинчатый теплообменник уже спроектирован. Он состоит из 101 пластины, которые образуют 100 каналов. Половина из них зарезервирована для потока горячей воды, другая половина для потока холодной воды. Два внешних канала, один горячий и один холодный, будут иметь теплопередачу только на одной стороне, т.к. со второй стороны канала с водой нет. Помним об этом, но не учитываем данное в примере:

Количество пластин	100 (101)	[-]
Длина пластины	8.000	[m]
Ширина пластины	0.500	[m]
Толщина пластины	0.002	[m]
Ширина холодного и горячего каналов	0.008	[m]
Температура горячей воды	353.15	[K]
Температура холодной воды	293.15	[K]
Массовый расход горячей и холодной воды	400.0	[kg/s]
Коэффициент загрязнения на горячей и холодной стороне	0.00005	[m2W/K]
Теплопроводность материала пластин	50	[W/m/K]

Свойства воды приняты для средних температур. Так как температуры горячей и холодной воды на входе составляют 80 и 20 градусов по Цельсию, соответственно, средняя температура составляет 50 градусов. Для расчета пластинчатого теплообменника вручную пренебрегаем изменением коэффициента теплопередачи при изменении температуры воды. Значения на каждой из сторон будет меняться противоположно.

Площадь теплообменной поверхности	A_hx = 8.000 * 0.500 * 100 = 400	[m2]
Количество горячих и холодных каналов	N_ch = 50	[-]
Площадь сечения одного канала	A_fch = 0.008 * 0.5 = 0.004	[m2]
Периметр сечения канала	C_fch = 2 * (0.008 + 0.5) = 1.016	[m]
Гидравлический диаметр	D_hyd = 4 * A_fch / C_fch = 0.015748	[m]
Площадь сечения для жидкости	A_flow = N_ch * A_fch = 0.2	[m2]
Массовый расход жидкости	G = M_flow / A_flow = 400.0 / 0.2 = 2000.0	[kg/m2/s]
Плотность воды при 50°C	u_w = 0.000525	[Pa.s]
Теплопроводность воды при 50°C	k_w = 0.6435	[W/m/K]
Коэффициент Рейнольдса	Re = G * D / u_w = 59993	[-]
Коэффициент Прандтля для воды при 50°C	Pr = 3.0.4 = 10372	[W/m2/K]
Коэффициент теплового сопротивления пластины на м2	R_pl = thickness/cond = 0.002 / 50 = 0.00004	[m2W/K]
Общее сопротивление теплопередаче на м2	R_t = 2/U_w + 2 * R_foul + R_pl R_t = 2/10372 + 2*0.00005 + 0.00004 = 0.0003328	[m2W/K]
Общий коэффициент теплопередачи	U_oa = 1 / R_t = 3004.6	[W/m2/K]

Общий коэффициент теплопередачи посчитан. Мы имеем следующие уравнения:
          

Q_transferred = delta_T_mean * U_oa * A_hx	(ур.1)
Q_fluid = delta_T_fluid * M_flow * Cp_fluid	(ур.2)

Поскольку жидкости и их массовые расходы одинаковы с обеих сторон, delta_T_mean равна разности начальной температуры (ITD=T_hot,in-T_cold,in) минус delta_T_fluid, или:

delta_T_mean = ITD – delta_T_fluid

(ур.3)

Вставляем это в (ур.1), вычисляем (ур.1) и (ур.2), получаем:

(ITD – delta_T_fluid) * U_oa * A_hx = delta_T_fluid * M_flow * Cp_fluid

(ур.4)

Вычисляем delta_T_fluid :

delta_T_fluid = ITD * U_oa*A_hx / (U_oa*A_hx  +  M_flow*Cp_fluid)

(ур.5)

Изменение температуры воды в каждом контуре:
delta_T_fluid = 60.0 * 3004.6*400.0 / (3004.6*400.0 + 400.0*4035) = 25.61 [K]

Расчетная мощность пластинчатого теплообменника:
Q_fluid = M_flow * Cp * delta_T_fluid = 400.0 * 4035 * 25.61 = 41334540 [W] или 41.33 [MW]

Температура на выходе горячей стороны: 80 – 25.61 = 54.39°С
Температура на выходе холодной стороны: 20 – 25.61 = 45.61°С

Расчет пластинчатого теплообменника вручную дает некоторую погрешность, т.к. не учитывает изменение свойств жидкости и материалов при изменении их температуры. Данный метод расчета значительно упрощен, но в более сложных случаях, когда в процессе теплопередачи происходят фазовые изменения сред, он позволяет быстро провести оценочный расчет основных параметров.

На практике расчет пластинчатого теплообменника производится с помощью специальных расчетных программ. Каждый производитель имеет собственное программное обеспечение, которое позволяет быстро подобрать теплообменник и рассчитать все необходимые характеристики.

Пластинчатые теплообменники в Ярославле — принцип работы, конструкция, виды

1 – передняя неподвижная плита, 2 – верхняя направляющая, 3 – задняя подвижная плита, 4 – задняя стойка (штатив) , 5 – рабочая пластина с уплотнением, 6 – нижняя направляющая, 7 – патрубки, 8 – ролики для перемещения пластин вдоль направляющих, 9 — шильд с названием и техническими данными, 10 — шпильки

Пластинчатый теплообменник состоит из следующих элементов: двух плит ( одной неподвижной, а другой прижимной), входных и выходных патрубков с различными видами соединений, комплекта жестко и герметично соединенных рабочих пластин, специальных направляющих, резьбовых метизов и подставки для монтажа в системе теплоснабжения.

Главным элементом теплообменника являются пластины, которые предназначены для передачи тепловой энергии одного теплоносителя другому. Они изготавливаются из инертных материалов, стойких к коррозии. В производстве пластин используется операция штамповки. В зависимости от мощности они имеют толщину от 0,4 до 1 миллиметра.

Собранный теплообменный аппарат состоит из плотно прилегающих друг к другу пластин, образующих каналы в виде щелей. Их лицевые стороны имеют углубление по контуру под резиновую прокладку. Благодаря им пластины герметично прилегают друг к другу.

Пластины имеют одинаковую форму и изготавливаются из одного материала, в качестве которого может выступать недорогая нержавеющая сталь (например, марки AISI316), а также дорогостоящие сплавы тугоплавких металлов и титан. Выбор материала для производства пластинчатых теплообменников зависит от характеристик, которыми они должны обладать.

Для изготовления уплотнителей также используются различные материалы. Этот выбор зависит от условий эксплуатации, температуры среды, вида теплоносителя и т. д. В основном прокладки изготавливают из сложных полимеров на основе синтетического каучука. В производстве используются следующие полимерные вещества:

• EPDM — для неагрессивных сред воды и гликоля
• Nitril – для масляных и нефтесодержащих теплоносителей
• Viton – для высокотемпературных сред и пара

Теплообменник пластинчатый от производителя по лучшей цене

Что такое пластинчатый теплообменник

Принято считать, что самый первый теплообменный аппарат пластинчатого типа был создан в 1923 году инженером Ричардом Селигманом (Richard Seligman), основателем корпорации Aluminium Plant & Vessel Company Ltd. С того времени пластинчатые теплообменники получили широкое распространение во многих отраслях – в металлургии, машиностроении, химической, пищевой индустрии, фармацевтике, складском, коммунальном хозяйстве, энергетике, и других. Пластинчатым теплообменником (в широком понимании) называется теплотехническое устройство рекуперативного типа, где теплообменный процесс между двумя разделенными, не перемешивающимися подвижными средами (жидкостями или газами), которые имеют между собой температурный градиент, происходит через пластинчатые поверхности (металлические, композитные, графитовые и др.). В более узком понимании, пластинчатый (разборный) теплообменник — это теплотехнический аппарат, в котором, как правило, металлические теплообменные пластины связаны в пакет, уплотненный и герметизированный с помощью полимерных (пластиковых, резиновых и др.) прокладок.

Устройство и принцип работы пластинчатых теплообменников

Основой конструкции разборного пластинчатого теплообменника являются профилированные теплообменные пластины, которые обычно изготовляются холодной штамповкой из тонкостенного (0,4 – 1 мм) коррозионностойкого листового металла – нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов, титана и других. Штампованные пластины в пакете пластинчатого теплообменника или одинаковые, но взаимно повернутые на 180 градусов, или различаются на «правые» и «левые». Таким образом, после сборки в пакет и уплотнении прокладками, проштампованные профили на них превращаются в сеть герметичных щелевых (проходных) каналов, которые образуют два раздельных контура, где циркулируют теплоносители – нагревающий (охлаждающий) и нагреваемый (охлаждаемый). Эти теплоносители, как правило, пропускаются по своим контурам в противоположных направлениях (на противотоке), что способствует увеличению температурного напора. В то же время разнообразные варианты профилирования (рифления) поверхности проходных каналов призваны вызывать турбулентность потоков теплоносителей, что еще больше интенсифицирует теплообмен.

Кроме теплообменных пластин и уплотняющих прокладок, в типовую конструкцию разборного пластинчатого теплообменника обычно входят:

• неподвижная плита с подводящими и отводящими патрубками, которая служит опорным «скелетом» для набора пакета пластин;
• верхняя и нижняя направляющие консоли, на которые поочередно «нанизываются» «левые», «правые» пластины и уплотняющие прокладки;
• подвижная плита, которая замыкает всю наборную конструкцию;
• резьбовые шпильки, которыми разборная конструкция скрепляется воедино и стягивается, до получения полной герметичности в полимерных уплотнениях;
• в двух- и трехпроходных пластинчатых теплообменниках, где теплоносители выполняют один или полтора круга циркуляции, на торцах пакета применяются специальные пластины, изменяющие направления потока.

Преимущества и ограничения пластинчатых теплообменников

Привлекательность пластинчатых теплообменников в том, что в сравнении с кожухотрубными, они характеризуются более высокими коэффициентами теплопередачи, и при той же площади теплообмена, способны передать большую тепловую мощность. Таким образом, при одинаковой тепловой мощности, пластинчатые теплообменники характеризуются гораздо меньшими размерами и весом (металлоемкостью), чем кожухотрубные. Эффективность пластинчатых теплообменников, среди всех существующих их разновидностей, на текущий момент считается самой высокой.

Другими важными преимуществами разборных пластинчатых теплообменников являются:

• способность к модернизации, с целью изменения площади теплообмена (тепловой мощности), которая производится простым прибавлением или уменьшением количества теплообменных пластин в пакете;
• легкодоступность и простота в обслуживании (очистке), реализуемая путем разборки, которая недостижима для неразборных конструкций (сварных или паянных).

В связи с применением в конструкции разборных пластинчатых теплообменников полимерных уплотняющих прокладок, они имеют определенные ограничения по условиям применения. Как правило, такие ограничения находятся в пределах:

• по температуре используемых теплоносителей – до 180 °C;
• по рабочему давлению – до 2,5 МПа (25 бар).

Теплообменники пластинчатые производства TRANTER

Шведская компания TRANTER является одним из лидеров и законодателей мод на рынке разборных пластинчатых теплообменников. Оборудование компании широко представлено на всех континентах. Заводы компании работают в США, Швеции, Индии, Китае. Кроме изготовления готовых аппаратов, она поставляет на рынок свои высокотехнологичные и качественные теплообменные пластины, которые часто применяются в теплообменных устройствах других производителей. На примере модельного ряда изделий TRANTER можно проследить основные направления и тенденции развития в отрасли:

• теплообменники с симметричными пластинами V-образного (шевронного) профиля серии GC и GL применяются для широкого спектра типовых рабочих условий. Пластины с острыми углами V-образного профиля снижают скорость прохождения потока, а с тупыми углами – уменьшают перепад давления на входе и выходе с теплообменника.
• аппараты с пластинами GX (Ultraflex), которые имеют несимметричный профиль типа «елочка». Такой несимметричный рисунок профиля позволяет, путем комбинирования взаимной ориентацией пластин, получить шесть различающихся вариантов конфигурации теплообменных контуров, и таким образом гибко подбирать характеристики теплообменного оборудования под конкретные условия и задачи.
• усиленные двойные пластины GD – применяются для обеспечения исключительно высокой надежности и безопасности работы теплообменного оборудования, гарантирования не смешиваемости рабочих сред на любых режимах эксплуатации. Потребность в гарантировании таких условий нередко возникает в фармацевтике, производстве пищевых продуктов, системах охлаждения электротехнической аппаратуры и др.
• теплообменники на GF пластинах с профилями (проходными каналами) увеличенного сечения (глубины и ширины). Такие аппараты применяются для работы с теплоносителями повышенной вязкости, или загрязненными твердыми (волокнистыми) частицами.
• пластины GW полусварные (попарно сваренные) – как правило, применяются в теплообменных аппаратах, где применяются опасные вещества, такие как аммиак или фреоны, и где необходимо достичь повышенной герметичности контуров.

Преимущества пластинчатых теплообменников THERMAKS

OPEKS Energysystems (ОПЭКС Энергосистемы) производит и поставляет широкий спектр пластинчатых разборных теплообменных аппаратов под торговой маркой THERMAKS. Пластинчатые разборные теплообменники THERMAKS характеризуются:

• многочисленным модельным рядом, включающим более 30 наименований, который позволяет подобрать теплообменные аппараты для широкого разнообразия рабочих условий, тепловой мощностью от 1 кВт до 30 МВт;
• применением только качественных теплообменных пластин – симметричных, ассиметричных, с широким каналом, усиленных двойных и попарно сваренных – оригинального качества производства TRANTER (серии GX, GC, GL, GD, GW, GF), и таких же надежных герметизирующих прокладок, на толщине и качестве которых в компании OPEKS не принято экономить;
• исключением возможности контакта агрессивных теплоносителей с коррозионно-нестойкими материалами в любом месте конструкции теплообменника;
• применением конструкционных решений (таких как специальный роликовый кронштейн), которые облегчают разборку, сборку и обслуживание теплообменных аппаратов, даже при работе с очень тяжелыми конструкционными элементами – плитами и пластинами.
• Эстетичный внешний вид, подчеркивающий высокое качество изготовления.
• Материал пластин нерж. сталь AISI316 (1.4401), 304 (1.4301), Титан, Hasteloy, SMO254
• Теплообменники THERMAKS обеспечат эффективное выполнение любых технологических задач благодаря широкой гамме рельефов пластин, включая пластины с мелкими гофрами для чистых сред и ширококанальные рельефы для загрязненных сред.
• Материал уплотнений для различных сред и температурных режимов — искусственный каучук EPDM-P, NBR-P, Viton, Fluor, другие
• Уплотнения 2-х видов: под клеевую или клипсовую фиксацию
• Уплотнения отличаются мощным внешним видом и имеют наибольшее сечение среди производителей теплообменников, что обеспечивает продолжительный срок службы до замены (до 10 лет), также уплотнения не повреждаются при многократных разборках теплообменников
• Благодаря классу прочности оцинкованных стяжных болтов 8.8, резьба не деформируется в процессе эксплуатации
• Верхняя направляющая, на которой подвешен пакет пластин, выполнена из нержавеющей стали, обеспечивая надежную защиту от коррозии важного элемента конструкции.
• Верхняя и нижняя несущие балки оцинкованы.
• Подключающие патрубки могут быть выполнены из нержавеющей стали, титана, других сплавов, исключая контакт теплоносителя с материалом плиты
• В конструкции крепления подвижной плиты установлен роликовый кронштейн для облегчения отката тяжелой подвижной плиты по верхней несущей балке
• Рама может быть выполнена в 3-х стандартах давления Ру10, Ру16, Ру25 бар.
• Максимальная рабочая температура до 180 С.
• Качественная упаковка для транспортировки, хранения и перемещения на место монтажа каждого отдельного агрегата.
• Гарантия не менее 2-х лет

Принцип работы пластинчатого теплообменника THERMAKS

Заказывая теплообменники ОПЭКС ЭНЕРГОСИСТЕМЫ Вы получаете больше чем ожидали!

Пластинчатые теплообменники для отопления и ГВС

Пластинчатый теплообменник

Горячая вода и отопление давно перестали быть элементами роскоши будь то в квартирных домах или же частных секторах.

В большинстве случаем в виде источника горячей воды используются проточные газовые либо электрические нагреватели, накопительные емкости, газовые котлы

Имея доступ к автономному или же централизованному отоплению существует альтернативное экономичное решение — теплообменник для воды и отопления. Таким образом дополнительные энергозатраты на приготовление горячей воды исключены.

Цена на пластинчатый теплообменник в Украине доступна практически каждому жителю страны.

Пластинчатые теплообменники для систем отопления передают тепловую энергию от горячего теплоносителя холодному, нагревая контур ГВС. Для горячего водоснабжения источником тепла «первичный контур» является теплоноситель отопительной системы, разогреваемой средой «вторичный контур» является холодная вода. В качестве теплоносителя выступают вода, гликоль, пар или масло. Внешне — это сгруппированные гофрированные пластины.

Каналы, по которым перемещается теплоноситель и нагреваемая жидкость, расположены послойно и чередуются между собой. Благодаря данной структуре повышается эффект теплоотдачи и происходит самоочистка. До недавних времен единственным видом теплообменник для ГВС был громоздкий кожухотрубный теплообменный агрегат. Но совсем недавно их сменили компактные, эффективные пластинчатые модели. При одинаковой тепловой мощности, габариты трубчатого теплообменника могут быть в десятки раз больше, чем пластинчатого.

Пластинчатые теплообменники принципиально отличаются по типу сборки: разборные и неразборные (паяные). Паянные модели требуют особого, своевременного ухода. Обслуживать их нужно не реже одного раза год. Срок службы составляет около 5 лет. Разборные проще обслуживать, есть возможность заменить неработоспособную пластину. Возможность разборки данного типа приборов для механической очистки от накипи и других отложений так же является неоспоримым достоинством. Срок службы прошивает отметок паяных модулей. За счет этого стоимость разборных теплообменников выше паяных.

Причиной особого внимания к загрязнению теплообменника является снижение его эффективности

То есть, с течением времени, при увеличении слоя загрязнения, мощность, соответственно, и температура нагреваемой среды, неуклонно падают. Именно поэтому появляется необходимость периодической очистки поверхности нагрева от отложений, для восстановления ее эффективности.

Купить теплообменник для отопления цена которого актуальна на нашем сайте вы можете заказать с доставкой по всей Украине, Новой Почтой наложенным платежом.

Изготавливается пластинчатый прибор из нержавеющей стали или же меди. Нержавеющая сталь делает прибор устойчив к высоким температурным отметкам и повышенному давлению. Устройство изготовлено из цветного металла, медь чаще всего используется в пищевой индустрии где возникает необходимость охлаждения в кратчайшие сроки.

Купить теплообменники пластинчатые в Киеве Вы сможете в интернет-магазине Waterstore с доставкой по всей Украине в кратчайшие сроки. Цена будет для Вас весьма привлекательной Приглашаем посетить наш магазин по адресу: Украина, г. Киев, ул. Анны Ахматовой 16А.

Теплообменник пластинчатый 350кВт 113573 CB110-24L

Производитель: Pahlen, Швеция

Модель: CB110-24L

Артикул товара: 113573

Пластинчатый теплообменник Pahlen Plate Heat 350 кВт — предназначен для нагрева воды общественных и больших частных бассейнов от источников тепла (бойлер, тепловая сеть, т.д.), нагретая вода, проходя через теплообменник передает тепловую энергию в систему бассейна. Компактная конструкция с большим КПД для помещений с небольшим установочным пространством. Изготовлен из гофрированных пластин нержавеющей кислотостойкой стали марки AISI-316L, пластины расположены параллельно, вода в первом и втором контурах двигается в противоположных направлениях. Пластины запрессованы, без уплотнительных прокладок — данная конструкция теплообменника рассчитана на длительную работу под высоким давлением и высокой температуре. Нельзя применять теплообменник в бассейнах с солёной водой или в бассейнах, где используются хлорные и солевые генераторы.

Поток и температура воды на первичном и вторичном контурах должны быть отрегулированы таким образом, чтобы выходящая из теплообменника вода бассейна не была слишком горячей. Температура должна соответствовать выбору материала трубопроводной системы бассейна. При использовании ПВХ — не выше 45°C.

Обычно, для подсоединения к системе водоснабжения бассейна, вместе с данным товаром приобретают — «Муфта разъемная с вставкой из нержавеющей стали (д. 63-2″)».

Габаритные размеры теплообменника Pahlen Plate Heat 350 кВт:

S01-S04	a	b	c	d	A	Kg
2″	519	92	616	191	76	13

Технические характеристики  теплообменника из нержавеющей стали Plate Heat 350 кВт:

Наименование параметра	Ед.изм.	Значение параметра
Температура воды	ºС
Температура теплоносителя, максмальная	ºС	225
Номинальная мощность при разнице температур в контурах 60°С	кВт	350
Площадь поверхности теплообмена	м2
Номинальный расход в первичном контуре теплообменника	л/мин	168
Номинальная потеря напора в первичном контуре теплообменника	м	1,3
Максимальное давление в первичном контуре теплообменника	атм	25
Номинальный расход во вторичном контуре теплообменника	л/мин	186
Номинальная потеря напора во вторичном контуре теплообменика	м	1,6
Максимальное давление во вторичном контуре теплообменника	атм	25
Диаметр подсоединяемого трубопровода не менее	дюйм	2″
Подсоединение, бойлер	дюйм	2″
Подсоединение, бассейн	дюйм	2″
Масса теплообменника	кг.	13
Параметры воды:
Содержание в воде хлора не более	мг/л	3
Содержание в воде хлоридов не более	мг/л	150
Значение рН воды		7,2-7,6
Щелочность воды	мг/л	60-120
Кальциевая жесткость воды	мг/л	100-300

Установка теплообменника Plate Heat 350 кВт:

1. Теплообменник
2. Бойлер, солн. коллектор,
тепл. насос
3. Первичный контур (отопление)
4. Термостат
5. Запорный клапан
6. Контрольный клапан
7. Циркуляционный насос
8. Вторичный контур (вода
бассейна)
9. Фильтр
10. Насос
11. Из бассейна
12. В бассейн
13. Слив
14. Термометр

 

Устройство и принцип работы пластинчатого теплообменника: engineering_ru — LiveJournal

Некоторое время назад я написал о том, как производятся пластинчатые теплообменники. Были вопросы по его устройству и принципам работы. Этому и будет посвящен данный материал. Напомню, что пластинчатый теплообменник производства нашей компании (где я работаю), да и любого другого производителя выглядит следующим образом:

А вот устроен он следующим образом. У производителей оружия такое изображение называется «взрыв-схемой». Ну пусть и у нас будет что-то подобное 🙂

Конструктивно разборный пластинчатый теплообменник, состоит из рамы и пакета пластин.
Рама состоит из неподвижной плиты (1) и прижимной плиты (2), задней стойки (7) которая соединена с неподвижной плитой верхней направляющей (3) и нижней направляющей (4). Рамы разборных теплообменников выпускаются разной длины для обеспечения установки в нее разного количества пластин.
Между неподвижной и прижимной плитами находится расчетное количество пластин (5) с резиновыми уплотнительными прокладками.
Пакет прижат к неподвижной плите прижимной плитой резьбовыми стяжками (6). Степень сжатия достаточна для уплотнения и герметизации внутренних полостей теплообменника

О плитах, направляющих, стяжках наверное особо нечего написать. Поэтому далее речь пойдет о пластинах и прокладках. Именно эти части теплообменника контактируют со средами, которые участвуют в процессе теплообмена.
Начнем с пластин. изготавливаются штамповкой, обычно из нержавеющей стали аустенитного класса AISI 316, после штамповки производится электрохимическое полирование пластины. Наиболее близким российским аналогом этой стали является сталь 08Х18Н10Т. Сталь AISI 316 (как и все нержавеющие стали) несклонна к общим видам коррозии, однако при работе с высоко агрессивными средами (высокие температуры, высокое содержание хлоридов и др.) могут протекать местные виды коррозии, например язвенная (питтинговая) коррозия.
Химический состав нержавеющей стали AISI 316:
Углерод 0,08%, Хром 16-18%, Никель 10 –14%, Молибден 2-3%
Это основная сталь для производства пластин теплообменников. Наличие молибдена (по сравнению с 08Х18Н10Т) снижает уровень язвенной коррозии.
Толщина пластины (0,4…1,0 мм) зависит от максимального рабочего давления. На давление до 10 атм. используются пластины толщиной 0,4 мм, на давление до 16 атм. — пластины толщиной 0,5 мм, на давление до 25 атм. — пластины толщиной 0,6 мм
Для агрессивных сред (по отношению к стали AISI 316) применяют более дорогие материалы, например, 254 SMO, ТИТАН, хастеллой и т.д.
Для менее агрессивных сред (по отношению к стали AISI 316) применяют сталь AISI 304.

Теплообменная пластина обладает высокоэффективной теплопередачей за счет термодинамически оптимальной конструкции
Принцип «Off-Set» обеспечивает возможность создания как симметричных так и асимметричных каналов (1)
Специальный рельеф распределительной площадки оптимально распределяет теплоносители (2)
Простое крепление уплотнений к пластине посредством клипсовой системы
Уплотнения со специальными зажимами для оптимального центрирования и фиксации пакета пластин (3)
Двойное уплотнение с кантом утечки полностью предотвращает возможность смешения сред в области проходных отверстий (4)
Специальный окантовочный рельеф пластин обеспечивает необходимую жесткость пакета пластин, а также стабильную фиксацию уплотнений при оказании на них давления в процессе эксплуатации теплообменников (5).

Рифление пластин может быть разным. Как правило различают «термически жесткое рифление» с углом 30 градусов (характеризуется более высоким коэфф-том теплопередачи, но и большими потерями давления) и «термически мягкое рифление» с углом 60 градусов (характеризуется более низким коэфф-том теплопередачи, но и меньшими потерями давления). Расчетная программа подбирает такую комбинацию пластин, чтобы обеспечить необходимую теплопередачу, но при этом уложиться в заданные потери давления.

Вот как выглядят эти два типа рифления. Слева «жесткая» пластина, справа «мягкая» пластина.

Комбинируя пластины в пластинчатом теплообменнике можно организовать течение жидкостей в трех различных типах каналов, которые и образуют данные пластины:

«мягкий» канал
Пластины с углом рифления 60°. Малая турбулизация течения жидкости, малый коэффициент теплопередачи, малое гидравлическое сопротивление.

«средний» канал
Пластина с углами рифления 60° и 30°. Средняя турбулизация течения жикости, средний коэффициент теплопередачи, среднее гидравлическое сопротивление.

«жесткий» канал
Пластины с углом рифления 30°. Высокая турбулизация течения жидкости, высокий коэффициент теплопередачи, высокое гидравлическое сопротивление.

О течениях жидкости:
Вообще различают три режима течения жидкостей:

Х, У – координаты плоскости,
W – скорость потока жидкости,
1 – ламинарный режим течения, спокойный режим течения поток жидкости однородный, слои жидкости двигаются параллельно друг другу (без перемешивания), тепло, в направлении перпендикулярном направлению течения жидкости, передается практически только за счет теплопроводного механизма, поэтому коэффициент теплопередачи — минимален.
2 – переходный режим течения, в потоке жидкости начинается зарождение турбулентных образований (вихрей), эпизодическое перемещение макрочастиц жидкости из одной температурной области в другую (элементы конвекции). Поэтому коэффициент теплопередачи — растет (выше, чем при ламинарном течении).
3 – турбулентный режим течения, поток жидкости турбулизован полностью, коэффициент теплопередачи — максимален.

Вот как образуется турбулентный режим течения жидкости в пластинчатом теплообменнике

Пластинчатый теплообменник рассчитывается и должен работать на турбулентном режиме. В этом и заключается его отличие и более высокая эффективность чем у кожухотрубного теплообменника (принцип «труба в трубе»), где течение жидкости ламинарное. Для одной той же задачи площадь теплообмена пластинчатого теплообменника будет меньше в 3-4 раза, чем у кожухотрубного теплообменника.

Далее речь пойдет об уплотнительных прокладках теплообменника.

Прокладки обеспечивают герметичность теплообменника относительно окружающей среды и не допускают смешивание сред участвующих в процессе теплообмена. Прокладки изготавливаются из специальных полимеров, которые обеспечивают требуемые температурные параметры или химическую стойкость.
Как правило, применяется материал EPDM, который представляет собой этиленпропиленовый полимер. Он применяется в основном для горячей воды и пара. Однако на него могут губительно действовать различные жиры и масла.
Рабочий диапазон температур для резины EPDM составляет от –35 град.С до +160 град. С.
Могут в теплообменнике также применяться прокладки из других материалов:
NITRIL (NBR) — применяются для маслянистых жидкостей температурой до 135 град. С,
VITON – на агрессивные среды до 180 град. С.
вообще наглядно срок жизни прокладок иллюстрируют вот такие графики:

Крепятся прокладки на пластине двумя способами:
1) Клеевой. Пластина фиксируется в специальной канавке с помощью клея, чтобы при сборке не соскочила ненароком с пластины. Данный способ и тип прокладок уже практически не применяется производителями теплообменников. Лишние затраты труда, времени при производстве, а также трудности в обслуживании — наличие специального клея, укладка прокладок, время на высыхание и пр.
2) Клипсовый. Конструкция прокладки имеет клипсы по периметру, с помощью которых она закрепляется на пластине. Более понятно картина выглядит вот так:

Мы используем в своих теплообменниках прокладки только с клипсовым креплением к пластине.

Теперь о том, как протекают процессы в пластинчатом теплообменнике:

Пластины разборного пластинчатого теплообменника устанавливаются одна за другой с поворотом на 180 град. Эта компоновка создает теплообменный пакет с четырьмя коллекторами для подвода и отвода жидкостей. Первая и последняя пластины не участвуют в процессе теплообмена, задняя пластина выполняется обычно без портов.

Уплотнение портов неподвижной плиты теплообменника осуществляется либо специальными кольцами, устанавливающимися между первой пластиной и неподвижной плитой, либо специальной прокладкой первой пластины.

О видах компоновки пластинчатых теплообменников.
Различают одноходовую компоновку теплообменника и многоходовую компоновку теплообменника.
При одноходовой компоновке поток жидкости, войдя в порт теплообменника, делится сразу на заданное число каналов и расходится на параллельные потоки. Далее проходит один раз по каналам стекается снова в порт и выходит из теплообменника.
При такой схеме компоновки все присоединительные патрубки расположены на неподвижной плите. Это значительно облегчает эксплуатацию и обслуживание теплообменника, т.к. ничто не мешает отодвинуть заднюю плиту теплообменника и вынимать пластины.
При многоходовой компоновке, жидкости совершают несколько ходов по одинаковому числу каналов. Это достигается установкой промежуточных пластин с двумя глухими портами (верхними или нижними) и позволяет в одном теплообменнике достигать очень большого тепло-съема.
Однако при этом появляются присоединения на прижимной плите теплообменника, что сильно ухудшает его обслуживание. Кроме того, такой теплообменник становится дорог и его гидравлическое сопротивление заметно возрастает.

Вот как это выглядит графически:

вот одноходовая компоновка в цвете:

вот двухходовая компоновка в цвете:

Мы выпускаем теплообменники в основном в одноходовой компоновке. Это облегчает сильно процесс обслуживания теплообменников в дальнейшем. Да и нет в необходимости в выпуске многоходовых теплообменниках по той причине, что типоразмерный ряд компании очень широк и имеет на каждый ДУ и низкие пластины и высокие.

По устройству и принципу работы наверное все.

Всегда Ваш,
товарищ Артем

Пластинчатый теплообменник

— обогрейте дом и горячую воду

Этот пост может содержать партнерские ссылки, поэтому я зарабатываю комиссию.

Пластинчатый теплообменник — это устройство, в котором используются металлические пластины для передачи температуры от одной жидкости к другой.

С помощью циркуляционного насоса жидкость прокачивается по пластинам в противоположных направлениях, обеспечивая теплопередачу.

Основным преимуществом пластинчатого теплообменника является площадь поверхности, заключенная внутри блока .

Тонкие пластины, уложенные друг на друга, позволяют жидкости контактировать с большой площадью поверхности, сохраняя при этом относительно небольшие размеры теплообменника.

Небольшие паяные теплообменники обычно используются для нагрева горячей воды.

Их небольшой размер и отличные характеристики делают их популярным выбором для многих домов .

Этот 50-пластинчатый паяный теплообменник используется для обогрева всего моего дома.

Горячая вода перекачивается из уличной дровяной печи через теплообменник.

Теплообменник затем передает тепло от уличной дровяной печи в систему отопления плинтуса моего дома, где горячая вода используется для обогрева моего дома.

С помощью этой системы я сбрасываю температуру домашнего котла на ноль, но все же использую зональные термостаты для прокачки горячей воды через плинтусы, обогревая дом .

Теплообменник заменяет котел, поэтому теперь я просто сжигаю дрова вместо дорогостоящего топлива.

Красный циркуляционный насос на этом рисунке используется для перекачивания воды из уличной дровяной печи через паяный теплообменник.

Затем вода поступает к моему водонагревателю, где другой теплообменник нагревает мою горячую воду.

Затем вода рециркулирует обратно в уличную дровяную печь для повторного нагрева дровами.

Типы и варианты пластинчатого теплообменника

Для нагрева воды для бытового потребления обычно используются теплообменники двух типов.

Паяный теплообменник или теплообменник с боковым отводом.

В некоторых установках используется небольшой паяный теплообменник с 10 или 20 пластинами, подключенный к источнику холодной воды, который питает водонагреватель.

При использовании этого метода холодная вода нагревается теплообменником до того, как она попадает в водонагреватель.

Паяные теплообменники могут забиться кальцием, ржавчиной или другими отложениями, обнаруженными в воде. .

Для предотвращения этого в большинстве установок используются муфты или быстроразъемные соединения, позволяющие снять и очистить теплообменник.

Если у вас жесткая вода, возможно, придется ежегодно снимать теплообменник для его очистки.

Грязный или забитый теплообменник резко снижает его производительность. .

В теплообменнике с боковой стенкой используется термосифонный процесс для медленной циркуляции воды через теплообменник без использования каких-либо механических насосов.

Скорость восстановления бокового теплообменника намного ниже, чем у пластинчатого теплообменника, но они менее подвержены забиванию водными отложениями.

Общий

Стоимость пластинчатого теплообменника обычно зависит от количества пластин, которое он содержит.

При использовании в сочетании с дровяной печью на открытом воздухе они могут быть эффективным способом обогрева как вашего дома, так и горячего водоснабжения .

Перед покупкой посмотрите на различные стили и варианты и выберите размер, который будет эффективно нагревать ваше предназначение.

Паспортные таблички водонагревателя и их значение Водонагреватели Сан-Диего

Что такое паспортная табличка, спросите вы? Табличка с техническими данными размещается на приборе и содержит важную информацию о приборе, например, когда оно было изготовлено, потребление энергии и даже когда оно было установлено.Поскольку мы являемся производителем водонагревателей, мы обсудим паспортные таблички водонагревателей.

Паспортная табличка водонагревателя обычно находится спереди водонагревателя в средней и верхней части. Хотя это и называется паспортной табличкой, часто это просто большая наклейка, но некоторые старые модели могут иметь металлическую наклейку с той же информацией. В любом случае, найти его несложно, и в нем содержится много полезной информации о вашем водонагревателе.

Пример паспортной таблички.

Как видно из фотографии выше, на заводской табличке много информации. Что касается водонагревателей, наиболее актуальную информацию можно найти по модели и серийным номерам. Серийный номер содержит год изготовления водонагревателя, а номер модели скажет вам размер, то есть сколько галлонов вмещает водонагреватель.

Почему это важно? В общем, всегда полезно знать как можно больше о состоянии вашей техники.Намного лучше знать, что ваш водонагреватель 1992 года выпуска и может выйти в любой день. Что еще более важно, если вам когда-либо понадобится позвонить производителю по какой-либо причине, они всегда будут спрашивать модель и серийный номер. Поэтому, даже если вы не знаете, что они означают, вы должны хотя бы знать, где их найти.

С другой стороны, если вы звоните водопроводчику или водонагревателю, они могут спросить модель и серийный номер, чтобы сообщить важную информацию о водонагревателе еще до того, как они туда доберутся.В Water Heaters Only мы всегда запрашиваем эту информацию. Таким образом, мы знаем, какого размера водонагреватель нам нужно взять с собой на случай замены существующего водонагревателя. Мало того, знание возраста водонагревателя может помочь нам лучше определить, какие варианты ремонта могут быть доступны. Очень старый водонагреватель вряд ли будет ремонтироваться, и мы можем, по крайней мере, сообщить вам по телефону, если это так.

Чтобы прочитать модель и серийный номер и понять их, вам, вероятно, потребуется посетить веб-сайт производителя, поскольку каждая компания использует свою систему кодирования.Большинство серийных номеров содержат в первых четырех или пяти цифрах возраст водонагревателя; однако в некоторых используется буквенная система, в некоторых первые две буквы обозначают год изготовления, в то время как у других первые две буквы обозначают месяц изготовления. Еще более досадно то, что некоторые производители даже не используют ту же систему для своих водонагревателей. Это означает, что серийные номера на одном водонагревателе не обязательно совпадают с серийными номерами на другом, который может быть значительно старше или новее.Итак, просто посетите веб-сайт производителя, чтобы убедиться, что вы правильно читаете эти числа. Конечно, вы всегда можете позвонить в компанию по сантехнике или водонагревателю, которой вы доверяете, и они всегда могут вам помочь в случае необходимости.

Водо-водяные теплообменники для использования в системах горячего водоснабжения

После отопления и охлаждения дома водонагреватель, вероятно, потребляет максимум энергии в каждом современном американском доме. Подогрев воды необходим в каждом доме для снабжения питьевой водой в более холодных регионах, горячего водоснабжения для мытья, спа и подогрева бассейнов.При таком широком спектре применений и огромном потреблении энергии крайне важно иметь эффективный нагревательный механизм, который в то же время был бы рентабельным и простым в обслуживании.

Это требует паяного пластинчатого теплообменника для горячей воды для бытового потребления. Этот тип водо-водяного теплообменника может быть легко установлен вместе с уличным котлом на дровах или обычными пропановыми (или газовыми) котлами. Его также можно эффективно использовать с бойлером, работающим на солнечной энергии, для передачи тепла.

В более холодных северных регионах довольно распространены котлы на дровяной печи. Эти котлы окружены рубашкой из труб, содержащих жидкости на основе гликоля с низкими температурами замерзания. По этой причине воду из резервуара для воды нельзя нагревать напрямую или позволять смешиваться с жидкостью в рубашке. Здесь используется теплообменник для горячего водоснабжения, такой как паяный пластинчатый теплообменник, который эффективен, занимает меньше места и проще в обслуживании по сравнению с традиционными теплообменниками.Более холодная вода из резервуара для воды или источника питьевой воды проходит через один конец этого теплообменника, а нагретая жидкость из рубашки котла проходит через другой конец. Обмен тепловой энергией между двумя жидкостями происходит без фактического контакта в течение нескольких минут, а желаемая температура воды в резервуаре достигается контролируемым образом без какого-либо загрязнения.

---

Как и выше, теплообменник для горячей воды также важен там, где установлен бойлер, работающий на солнечной энергии. Опять же, трубки солнечного водонагревателя содержат жидкость особого состава, которая предотвращает или, по крайней мере, сводит к минимуму потерю эффективности, вызванную накипью.Бытовое водоснабжение может содержать определенные растворенные соли, которые могут повредить трубы солнечного водонагревателя и привести к огромным счетам за ремонт. Теплообменник горячей воды для бытового потребления, такой как паяный пластинчатый теплообменник, является идеальным решением в таком случае. Нагретая жидкость из водогрейного котла, работающего на солнечной энергии, подается с одного конца, а более холодная вода из резервуара для воды течет с другого конца. Металлическая поверхность между двумя жидкостями действует как барьер для физического контакта и способствует передаче тепла.Нагретая жидкость теряет тепло, а вода в баке нагревается. Более холодная жидкость отправляется обратно в котел, и процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная температура воды.

Теплообменники горячей воды для бытового потребления играют большую роль в нашей повседневной жизни. Однако в связи с постоянным сокращением площадей полов, увеличением рабочего времени и ростом затрат на техническое обслуживание предметов домашнего обихода становится все более важным выбирать такие вещи, как теплообменники, с умом. Паяный пластинчатый теплообменник для горячей воды не только компактен, но и очень эффективен, практически не требует обслуживания и идеально подходит для домашнего использования.

Добавление водо-водяного теплообменника для нагрева воды для бытового потребления — отличный способ повысить доступность горячей воды. Наши водо-водяные теплообменники специально разработаны для передачи тепла от одной среды к другой.

Солнечные водонагревательные панели | Солнечные коллекторы с плоскими пластинами | Плоская панель

Обзор

Солнечная горячая вода — это доступная и эффективная форма чистой возобновляемой энергии, которой может воспользоваться каждый домовладелец в Америке.Используя плоские солнечные коллекторы, вы можете воспользоваться обильной солнечной энергией, чтобы снизить собственные затраты на электроэнергию. Это означает снижение ежемесячных счетов, бесплатную горячую воду для вашего дома и большую энергетическую независимость.

Плоские солнечные коллекторы — это доступное решение для снижения затрат на электроэнергию. Солнечные плоские пластины долговечны, долговечны и экономичны. Коллекторы с плоской пластиной традиционно используются в более теплом и солнечном климате. Для более прохладных, более облачных областей и областей с длинными и холодными зимами вы можете рассмотреть наши солнечные вакуумные трубчатые коллекторы.

Преимущества солнечной системы плоских пластин

Установка плоской солнечной системы водяного отопления в вашем доме может снизить потребление энергии на 40-50%. Чтобы нагреть более 80 галлонов горячей воды в день, достаточно 1 или 2 плоских солнечных батарей — и все это бесплатно.

Многие люди не осознают, сколько энергии уходит на то, чтобы обеспечить дом горячей водой. Фактически, от 20% до 25% потребления энергии средней семьей приходится только на нагрев воды для таких вещей, как стирка, приготовление пищи, уборка, посуда и душ.

Установка солнечной системы плоских пластин будет означать значительное сокращение — или устранение — этих затрат. Кроме того, наши солнечные системы горячего водоснабжения имеют право на федеральный налоговый кредит в размере 30%, что означает, что 30% установленной стоимости вашей солнечной системы горячего водоснабжения будет возвращено вам при следующей подаче налоговой декларации. Это означает меньшие накладные расходы и более быструю окупаемость вашей солнечной системы водяного отопления.

Есть также много других финансовых стимулов, которые могут быть доступны в вашем районе.Многие штаты, округа и другие населенные пункты предлагают скидки или другие стимулы для продвижения чистой, бесплатной горячей воды от солнечных батарей. Вы можете посетить www.dsireusa.org, чтобы ознакомиться с полным списком поощрений в вашем районе.

Как работает солнечная система с плоскими пластинами

Солнечные плоские водонагревательные системы — это очень простой и не требующий обслуживания способ немедленно снизить ежемесячные затраты на электроэнергию. Обе системы с откачанными трубами и плоские солнечные системы горячего водоснабжения работают аналогичным образом.

В большинстве бытовых солнечных систем горячего водоснабжения, в которых используются плоские пластины, холодная вода (с улицы) течет на дно солнечного резервуара (1) .

Теплоноситель солнечного контура (обычно смесь воды и гликоля) перекачивается к плоскому пластинчатому коллектору (2) .

Эта жидкость проходит через внутреннюю часть солнечного коллектора, где нагревается солнечной энергией (3) . Коллекторы с плоскими пластинами очень хорошо изолированы, что позволяет им улавливать довольно много солнечного тепла, но при этом очень мало уходит.

Теперь, когда жидкость нагрета солнцем, она перекачивается обратно в резервуар для хранения солнечной энергии, где затем нагревает воду для вашего дома (4) .

Это лишь одна из наиболее распространенных конструкций, используемых в домашних солнечных системах горячего водоснабжения. Доступны и другие конструкции, и их можно использовать в зависимости от вашего конкретного приложения.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или поиска ближайшего к вам дилера!

Приложения

В среднем американском доме более 25% энергии потребляется за счет нагрева воды.Эта горячая вода часто используется для приготовления пищи, мытья посуды, стирки, душа и уборки. Солнечная система горячего водоснабжения — идеальное решение для снижения постоянно растущих затрат на электроэнергию.

Плоские солнечные коллекторы обычно используются в более теплых климатических условиях. Технология, используемая в плоских солнечных батареях, позволяет им использовать преимущества более высоких наружных температур для увеличения производства горячей воды. Однако в более холодном климате или в регионах с длинными суровыми зимами вы можете рассмотреть наши вакуумные трубчатые коллекторы с солнечной батареей.

Области применения плоских солнечных панелей — это (но не ограничиваясь ими) дома и жилые дома, а также дома, расположенные в средних и южных районах Соединенных Штатов (к югу от линии Мейсон-Диксон).

Применение солнечной системы горячего водоснабжения может дать вам ряд преимуществ.

Экономия денег

Используя солнце для нагрева — или предварительного нагрева — горячей воды в вашем доме, вы можете существенно сократить расходы на отопление воды. Во многих солнечных системах горячего водоснабжения клиенты сообщают, что их счета за отопление горячей воды сократились на 80%.

Более 30% счетов за электричество средней американской семьи идет непосредственно на нагрев горячей воды. Это означает, что солнечная система нагрева воды может немедленно сократить ваши счета, и будет продолжать делать это в ближайшие десятилетия.

Инвестируйте в лучшую и более чистую окружающую среду

Солнечные водонагревательные системы помогают снизить потребление энергии и, следовательно, уменьшить загрязнение, связанное с производством этой энергии. Снижение традиционного энергопотребления на 50% означает сокращение выбросов CO2 на 50%.Таким образом, установив в доме солнечную систему горячего водоснабжения, вы вдвое уменьшите свой углеродный след.

Это приводит к более чистой окружающей среде и помогает уменьшить нашу зависимость от традиционных, загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. Вы можете внести свой вклад в лучшее завтра — и при этом сэкономить деньги!

Доступно больше горячей воды

В системе солнечного нагрева воды часто устанавливается солнечный резервуар для работы вместе с существующим резервуаром для горячей воды.Это означает, что у вас будет вдвое больше места для хранения — и в два раза больше горячей воды.

Итак, когда у вас есть гости, посетители или вы хотите надолго полежать в ванне, вы можете сделать это, не увеличивая счет за электроэнергию. У вас будет больше воды и более горячей воды. Горячая вода, которую вы можете использовать, зная, что она нагревается с использованием солнечной энергии без каких-либо затрат.

Пакеты

Solar Panels Plus предлагает полный комплект солнечных батарей для нагрева воды для вашего дома.Предварительно спроектированные и укомплектованные всеми основными компонентами, необходимыми для вашей собственной солнечной системы водяного отопления.

Эти пакеты включают следующее:

Плоский солнечный коллектор

Плоский солнечный коллектор является основным компонентом вашего солнечного водонагревателя. Плоские тарелки бывают разных размеров, и есть несколько вариантов на выбор.

Для небольших систем или семей из 2–3 человек обычно используется набор плоских пластин 4 ‘x 8’.Для больших семей, более прохладного климата или для более интенсивного использования вместо этого в комплект может быть включена панель большего размера.

Все наши плоские солнечные коллекторы сертифицированы SRCC, что является требованием, позволяющим вам воспользоваться федеральной налоговой скидкой в ​​размере 30%. Это существенно снижает начальную стоимость вашей системы. Эта сертификация также позволяет вам получать другие финансовые стимулы, которые могут быть доступны в вашем штате или местности, например, денежные скидки, гранты, налоговые льготы и многое другое.Полный список льгот, доступных в вашем районе, можно найти на сайте www.dsireusa.org.

Все наши плоские пластины соответствуют требованиям Закона США о закупках, что означает, что ваша покупка возвращается американским производителям. Мы поставляем на рынок только плоские листы высочайшего качества и с лучшими эксплуатационными характеристиками и обеспечиваем на них надежную 10-летнюю гарантию. Это позволит вам наслаждаться комфортной и бесплатной горячей водой на протяжении десятилетий.

Дополнительная информация о наших плоских солнечных коллекторах.

Солнечный резервуар для воды

Солнечный водонагреватель — еще один основной компонент всех солнечных водонагревателей. Бак для воды солнечной батареи содержит теплообменник, который позволяет нагретой жидкости из плоских пластинчатых коллекторов подогревать воду внутри бака.

Резервуар для хранения солнечной энергии рассчитан на количество установленных вами плоских пластинчатых коллекторов. В большинстве солнечных водонагревателей, солнечный бак на 80 галлонов соединен с 2 плоскими пластинчатыми коллекторами.Однако есть резервуары большего размера для дополнительного хранения или большие семьи.

Многие из наших солнечных резервуаров для воды также имеют дополнительный резервный источник тепла. Это гарантирует, что независимо от погодных условий или наличия солнечного света у вас всегда будет постоянный поток горячей воды.

Дополнительная информация о наших солнечных батареях.

Солнечный насос

Насос — важный компонент любого солнечного водонагревателя.Солнечный насос обеспечивает циркуляцию жидкости через солнечную систему горячего водоснабжения. Доступны различные насосы и насосные станции. Многие из них настраиваются для поддержки меньших или больших систем, более длинных участков трубопровода или более быстрых потоков. Мы всегда помогаем вашему установщику выбрать оптимальный насосный агрегат, чтобы вы могли максимально эффективно использовать солнечную систему горячего водоснабжения.

Солнечная насосная станция имеет ряд других важных компонентов, которые важны для установки и эксплуатации солнечной системы горячего водоснабжения.Например, датчики давления и температуры включают («быстро проверьте давление и температуру в солнечном контуре. Другие элементы, такие как промывочные и наполнительные клапаны, имеют решающее значение для активации вашей солнечной системы горячего водоснабжения.

Солнечный насос и насосные станции всегда работают напрямую с контроллером солнечного коллектора. Скорость насоса и время его включения и выключения всегда контролируется солнечным контроллером. Контроллер солнечной энергии работает напрямую с солнечным насосом, а также контролирует и регулирует насос, чтобы обеспечить максимальную производительность.

Эти насосные станции также поставляются с множеством настраиваемых опций, таких как размер насоса, скорость, различные фитинги и многое другое.

Дополнительная информация о наших солнечных насосах и солнечных насосных станциях.

Солнечный контроллер

Солнечный контроллер — это «мозг» каждой солнечной системы горячего водоснабжения. Контроллер получает информацию от различных датчиков, установленных рядом с вашими плоскими коллекторами и в солнечном резервуаре.

Контроллер солнечной батареи контролирует наличие тепла — когда солнце падает на солнечную батарею — затем включает насос. Когда солнце садится, помпа отключается. Он также контролирует поток, увеличивая и уменьшая его в зависимости от внешних условий, чтобы дать вам оптимальное солнечное усиление.

Серия солнечных батарей iSolar упрощает, чем когда-либо прежде, возможность быстро увидеть, что именно делает ваша солнечная система горячего водоснабжения, и отслеживать ее прошлые характеристики.

Для различных применений доступны различные системы управления солнечными батареями, позволяющие управлять несколькими насосами, регистрировать данные или управлять насосами с переменной скоростью.

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о наших контроллерах iSolar и контроллерах солнечной энергии.

Комплекты солнечных батарей и другие компоненты

Есть ряд других компонентов, необходимых для установки вашей солнечной системы водяного отопления. Solar Panels Plus — это тщательно спроектированные предварительно упакованные системы, так что установщик солнечных батарей может быстро и профессионально установить вашу солнечную систему горячего водоснабжения без необходимости искать эти компоненты.

Предварительно упакованная солнечная водная система от Solar Panels Plus гарантирует более быструю и профессиональную установку. А поскольку ваш установщик тратит меньше времени на фактическую установку, это означает меньшие первоначальные затраты. Кроме того, на наши пакеты дается полная гарантия, что вы останетесь довольны надолго, и наша команда технической поддержки готова ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас или вашего установщика.

Дополнительная информация о наших солнечных тепловых компонентах.

Плоский коллектор

для использования в солнечных системах горячего водоснабжения

Плоский пластинчатый коллектор для использования в солнечных системах горячего водоснабжения
Статья
Учебники по альтернативной энергии
18.06.2010
27.08.2021
Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Солнечные плоские пластинчатые коллекторы для солнечной горячей воды

Плоский пластинчатый коллектор — это теплообменник, который преобразует лучистую солнечную энергию от солнца в тепловую энергию с использованием хорошо известного парникового эффекта. Он собирает или улавливает солнечную энергию и использует эту энергию для нагрева воды в доме для купания, стирки и обогрева и даже может использоваться для обогрева открытых бассейнов и гидромассажных ванн.

Для большинства жилых и небольших коммерческих систем горячего водоснабжения плоский солнечный коллектор имеет тенденцию быть более экономичным благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости и относительно простой установке по сравнению с другими формами систем водяного отопления. Кроме того, плоские солнечные коллекторы более чем способны подавать необходимое количество горячей воды при требуемой температуре.

Плоский солнечный коллектор на крыше

Плоский солнечный коллектор обычно состоит из большой теплопоглощающей пластины, обычно большого листа меди или алюминия, поскольку они оба являются хорошими проводниками тепла, которые окрашены или химически протравлены в черный цвет для поглощения как можно больше солнечного излучения для максимальной эффективности.

Эта почерневшая теплопоглощающая поверхность имеет несколько параллельных медных труб или трубок, называемых стояками, проходящих через пластину, которые содержат теплоноситель, обычно воду.

Эти медные трубы приклеиваются, припаяны или припаяны непосредственно к пластине абсорбера для обеспечения максимального поверхностного контакта и теплопередачи. Солнечный свет нагревает поглощающую поверхность, температура которой увеличивается. По мере того, как пластина нагревается, это тепло проходит через стояки и поглощается жидкостью, протекающей внутри медных труб, которая затем используется в домашнем хозяйстве.

Трубы и абсорбирующая пластина заключены в изолированную металлическую или деревянную коробку с листом остекления, стеклянным или пластиковым спереди, чтобы защитить закрытую абсорбирующую пластину и создать изолирующее воздушное пространство. Этот материал остекления не поглощает в какой-либо значительной степени тепловую энергию солнца, и поэтому большая часть приходящего излучения принимается почерневшим поглотителем.

Воздушный зазор между пластиной и материалом остекления улавливает это тепло, предотвращая его выход обратно в атмосферу.По мере того, как пластина абсорбера нагревается, она передает тепло жидкости внутри коллектора, но также теряет тепло в окружающую среду. Чтобы свести к минимуму эту потерю тепла, нижняя и боковые стороны плоского пластинчатого коллектора изолированы высокотемпературной жесткой пеной или изоляцией из алюминиевой фольги, как показано на рисунке.

Типовой коллектор с плоской пластиной

Коллектор с плоской пластиной может нагревать жидкость внутри с помощью прямого или непрямого солнечного света под разными углами. Они также работают в рассеянном свете, который преобладает в пасмурные дни, поскольку поглощается окружающее тепло, а не свет, в отличие от фотоэлектрических элементов.Степень нагрева циркулирующей воды будет зависеть в основном от времени года, от того, насколько чистое небо и насколько медленно вода течет по коллекторам.

Прямые и косвенные солнечные тепловые системы

Есть несколько различных способов нагрева воды для использования в домашних условиях. Солнечные водонагревательные системы, в которых используются плоские солнечные коллекторы для улавливания солнечной энергии, могут быть классифицированы как прямые или косвенные системы по способу передачи тепла по системе.Чтобы успешно нагреть воду и использовать ее днем ​​и ночью, вам понадобится солнечный коллектор для сбора тепла и передачи его в воду, а также резервуар для горячей воды для хранения этой горячей воды для использования. по мере необходимости.

Система прямого солнечного нагрева воды

Система прямого солнечного нагрева воды, также известная как активная система с открытым контуром, использует насос для циркуляции воды по системе. Более холодная вода перекачивается непосредственно из дома в центральный водонагреватель или погружной резервуар и проходит через солнечный коллектор для обогрева.Горячая вода выходит из плоского пластинчатого коллектора и возвращается обратно в резервуар, протекая по непрерывному контуру. Оттуда вода закачивается обратно в дом в качестве горячей воды, пригодной для использования.

Может использоваться насос низкого напряжения на 12 В, который может питаться от небольшого фотоэлектрического элемента или электронного контроллера, что делает систему более экологичной. Прямые системы обычно используются в более теплом климате с несколькими холодными днями или сливаются зимой, чтобы вода в трубах не замерзла. Химические вещества нельзя добавлять в воду для защиты, так как в доме используется та же вода, которая циркулирует через плоский коллектор.

В пассивной системе прямого горячего водоснабжения система не использует насосы или механизмы управления для передачи тепла в накопительный бак. Вместо этого пассивные системы — это так называемые «системы с открытым контуром», которые используют естественную силу тяжести для циркуляции воды по системе. В этом типе системы используется солнечный коллектор с плоской пластиной в сочетании с горизонтально установленным накопительным баком, расположенным непосредственно над коллектором.

Вода, нагретая солнцем, естественным образом поднимается за счет конвекции через трубы солнечных коллекторов и попадает в резервуар для хранения, расположенный выше.Когда нагретая вода поступает в резервуар-накопитель наверху, более холодная вода вытесняется и стекает вниз к дну коллекторов под действием силы тяжести, поскольку холодная вода более плотная, чем горячая. Этот цикл подъема горячей воды и падения более холодной воды известен как «поток термосифона» и непрерывно повторяется без посторонней помощи, пока светит солнце.

Система горячего водоснабжения Thermosyphon

Система горячего водоснабжения Thermosyphon является наиболее распространенным типом систем горячего водоснабжения с солнечным обогревом на рынке, и в большинстве имеющихся на рынке пассивных систем прямого солнечного нагрева воды используется этот тип комбинации плоских пластинчатых коллекторов и накопительных баков, монтируемых на крыше.

Однако при установке такой системы необходимо соблюдать осторожность, так как общий вес солнечного коллектора, накопительного бака и самой воды может оказаться слишком большим для конструкции несущей крыши.

Когда пассивные солнечные системы горячего водоснабжения используются для больших зданий, чем для домов, предприятий или офисов, часто имеется более одного резервуара для хранения нагретой воды.

Так называемая удаленная термосифонная система работает по тому же принципу, что и предыдущая пассивная прямая термосифонная система, за исключением того, что резервуар для хранения расположен далеко в пространстве крыши или в пустоте, рассеивая вес на большей площади, а также защищая резервуар от холода. и температуры.Однако для правильной работы процесса термосифонирования основание резервуара для хранения воды должно располагаться на высоте не менее 1–2 футов (от 300 до 500 мм) над верхней частью плоских пластинчатых коллекторов. Это расстояние также известно как системная «высота головы».

Непрямая солнечная тепловая система

Непрямые системы горячего водоснабжения, которые также известны как системы с замкнутым контуром, отличаются от предыдущей термосифонной системы тем, что в ней используется теплообменник, который отделен от плоского солнечного коллектора для нагрева воды в резервуар для хранения.

Системы косвенного горячего водоснабжения являются активными системами и требуют насосов для циркуляции жидкого теплоносителя по замкнутой системе от коллектора до теплообменника в баке. Система содержит раствор антифриза, обычно смесь 50% гликоль / вода, в первичном замкнутом контуре, а не только воду, которая нагревается и хранится отдельно от основного горячего водоснабжения.

Непрямая солнечная тепловая система

Теплообменник передает тепло от раствора антифриза коллектора воде, находящейся в резервуаре для хранения воды.Теплообменник может быть либо медным змеевиком внутри нижней части резервуара для хранения, либо теплообменником с плоской пластиной вне резервуара для хранения.

Одним из основных преимуществ этой замкнутой системы косвенного нагрева является то, что раствор антифриза обеспечивает круглогодичную работу в областях, где температура опускается ниже точки замерзания, а также защищает систему от коррозии коллекторов неочищенной водопроводной водой, содержащей газы и различные растворенные соли.

Основным преимуществом косвенной системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией является то, что существующую систему нагрева воды для бытовых нужд можно легко преобразовать на солнечное нагревание воды, просто добавив плоский коллектор и один насос, поскольку в большинстве домов используется газ или мазут. бойлеры, а также бак-накопитель горячей воды со встроенным змеевиком теплообменника.

Система также, вероятно, будет более эффективной, и резервуар для хранения горячей воды можно разместить в любом месте дома, поскольку он не должен быть выше коллекторов, как в предыдущей пассивной или термосифонной системе.

Однако одним из недостатков является то, что система с обратной связью зависит от электричества для циркуляционного насоса, что может быть дорогостоящим или ненадежным. В некоторых конструкциях используется небольшой насос низкого напряжения и фотоэлектрическая панель вдоль коллектора, что делает систему более эффективной и экологичной.Для более крупных установок и в более прохладном климате резервуары для горячей воды размещаются под крышей внутри зданий, поэтому непрямое солнечное нагревание воды с принудительной циркуляцией является нормой.

Размер плоского солнечного коллектора

Размер плоского солнечного коллектора для использования в солнечной системе горячего водоснабжения или отопления зависит от потребности в горячей воде. Если потребление горячей воды в доме или максимальная температура воды снижается, потребность в горячей воде может быть обеспечена за счет меньшей солнечной батареи, которую легко установить на крыше.Кроме того, меньшие тепловые системы дешевле в установке и быстрее окупятся за счет экономии энергии.

Размер солнечной тепловой системы, конечно, зависит от ваших потребностей в горячей воде, температуры и потребления, но можно использовать общие практические правила, которые помогут составить представление о размере системы.

В Интернете доступны всевозможные учебные планы и книги, которые помогут вам построить собственный солнечный термальный водонагреватель, так почему бы не нажать здесь и не получить на Amazon копию набора планов для самостоятельного использования солнечного водонагревателя и заставить солнце работать в вашем доме сегодня.

Солнечные плоские коллекторы обычно имеют размер от 32 квадратных футов (4 x 8 футов) или 3 квадратных метра и могут весить более 200 фунтов или 100 килограммов каждый. Один квадратный фут (1000 см ² ) нагревает около двух галлонов или 10 литров воды в день до температуры более 70 ^o C. Следовательно, одна панель площадью 20-30 квадратных футов нагревает около 60 галлонов (300 литров) воды. воды размером со стандартный резервуар для горячей воды.

Как правило, вам потребуется от 10 до 16 футов ² плоских коллекторов на человека и около 1.От 5 до 2,0 галлонов горячей воды на квадратный фут площади коллектора. Таким образом, для семьи из четырех человек это означает от 40 до 60 квадратных футов площади коллекторной плиты и от 60 до 120 галлонов хранилища. Тогда для солнечной системы водяного отопления для семьи из четырех человек потребуется как минимум два стандартных плоских солнечных коллектора площадью около 32 квадратных футов (4 x 8 футов) каждый.

В то время как плоские коллекторы превосходно собирают солнечную энергию более эффективно, коммерчески доступные коллекторы горячей воды иногда могут быть дорогими.Простые и более дешевые плоские панели можно сделать из старых радиаторов центрального отопления, окрашенных в черный цвет, или даже из змеевика пластикового шланга или водопровода, проложенного на крыше, но эффективность системы будет очень низкой.

Правильно установленные бытовые солнечные системы горячего водоснабжения эффективны и надежны. Конфигурации системы могут быть от простых систем термосифонирования, которые полагаются на силу тяжести, до более сложных систем с принудительной циркуляцией, для которых требуются насосы, контроллеры и теплообменники.

Хотя они имеют более высокую начальную стоимость, чем обычные газовые, масляные и электрические водонагреватели, солнечные тепловые системы значительно сокращают потребление топлива и могут иметь период окупаемости менее 10 лет.Есть несколько типов конструкций и планов солнечных водонагревателей, которые в настоящее время производятся поставщиками. Какие системы и конструкции водяного отопления подходят для вашего дома или бизнеса, во многом будет зависеть от регионального климата.

В следующем руководстве по солнечному отоплению и солнечному нагреву воды мы рассмотрим еще один более эффективный способ нагрева воды до гораздо более высокой температуры с использованием небольших индивидуальных медных коллекторов, герметизированных под вакуумом в стеклянной трубке. Эти типы коллекторов широко известны как вакуумные трубчатые коллекторы и становятся предпочтительным выбором для плоского коллектора .

Лидеры продаж плоских пластинчатых коллекторов

4 факта о бытовых солнечных водонагревательных системах

Системы ICS иногда называют системами периодического действия. Черные трубы или резервуары находятся в водонепроницаемом боксе для предварительного нагрева воды солнечной энергией. Нагретая вода выходит из коллектора АСУ ТП и поступает в резервный водонагреватель.

В солнечных коллекторах с вакуумными трубками используются специальные стеклянные трубки, металлические трубки и ребра для поглощения солнечной энергии и уменьшения потерь тепла. Система коллектора с вакуумированными трубками основана на вакууме, создаваемом между стеклянными и металлическими трубками для удержания тепла.

Все три типа солнечных коллекторов полагаются на накопление воды. Системы солнечной энергии бывают активными или пассивными, независимо от типа коллектора.

2 . Активные солнечные системы используют насосы

В активной системе солнечного водонагревателя насосы перемещают воду или жидкий теплообменник из зоны хранения воды через коллектор и обратно в домашнюю водопроводную систему. Ваш резервуар для воды находится внутри вашего дома.

Жидкости для теплообмена лучше всего подходят, если вы живете в районе с морозными зимами.Пропиленгликоль или другая одобренная жидкость поднимается к коллектору тепла на крыше, а затем спускается по трубам в баке с горячей водой для нагрева воды.

Если вы живете в районе, где замерзание не является проблемой, бытовая вода направляется прямо в коллектор и напрямую обратно в резервуар для горячей воды или в ваши водопроводные трубы. Некоторые строительные нормы и правила требуют, чтобы вы использовали обычный водонагреватель в качестве резервного устройства и устройства для хранения воды.

Вам нужен источник питания для обеспечения энергией вашего водонагревательного насоса в активной системе.Солнечные панели могут производить достаточно энергии для работы большинства типов бытовых насосных систем.

3. Пассивным солнечным обогревателям не нужны насосы

Самый простой тип солнечной системы водонагревателя — это пассивная система. Для работы системы не требуется энергии, электрических компонентов или дополнительных солнечных батарей.

Пассивная система горячего водоснабжения основана на большом резервуаре, который находится на крыше. Солнце нагревает воду напрямую, а сила тяжести направляет воду в резервуар для горячей воды.Как и в случае с активной солнечной системой отопления, местные правила и нормы могут потребовать от вас наличия обычного водонагревателя для дополнительного горячего водоснабжения.

Активная солнечная система водонагревателя дороже пассивной солнечной системы горячего водоснабжения. Однако активные системы более надежны, чем пассивные. Возможно, вам также придется вложить средства в структурные улучшения вашей крыши, чтобы удерживать тяжелый пассивный резервуар для воды.

4. Солнечные водонагреватели предлагают множество преимуществ

Независимо от типа вашего солнечного водонагревателя, вы можете сэкономить от 50 до 80 процентов расходов на нагрев горячей воды.Ваш поставщик солнечных батарей может помочь вам рассчитать фактические эксплуатационные расходы вашей системы, которые будут варьироваться в зависимости от того, использует ли ваша вспомогательная система газ или электричество для нагрева воды.

Одним из показателей, определяющих эффективность вашей солнечной водонагревательной системы, является ее коэффициент солнечной энергии. Чтобы найти эту цифру, разделите газовую и / или электрическую энергию, используемую системой, на общую энергию, поставляемую солнечными компонентами. Чем выше число, тем эффективнее солнечный водонагреватель.

Установка солнечных водонагревателей стоит от 2000 до 6000 долларов. Хотя изначально солнечный нагреватель дороже обычного водонагревателя, эффективная пассивная или активная солнечная система со временем окупается. Между тем, вы сами производите горячую воду с помощью чистой экологически чистой энергии.

Солнечные системы горячего водоснабжения обеспечивают защиту от роста цен на энергию и нехватки топлива. Пассивные системы производят и поставляют воду в ваш дом даже при отключении электроэнергии из-за шторма.Некоторые системы имеют право на скидки или налоговые льготы.

Запланируйте установку вашей новой солнечной системы водонагревателя в Ларго, Флорида, связавшись с компанией Solar Source сегодня. Мы предлагаем множество индивидуальных солнечных водонагревательных систем для жилых домов по всему региону Тампа-Бэй. Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу солнечных водонагревателей, мы будем более чем рады их решить. Мы также можем предоставить ответы о том, какой солнечный водонагреватель подходит именно вам.

Солнечный водонагреватель — обзор

Производительность солнечного водонагревателя основана на накопительной емкости 75 л / м площади отверстия коллектора ² и типичном профиле нагрузки горячей воды, с небольшим влиянием других распределительных устройств на производительность системы.Для разных емкостей, поправка по формуле. (11.14) применяется.

Пример 11.9

Солнечная водонагревательная система установлена ​​в районе, где в течение исследуемого 31-дневного месяца среднесуточная суммарная радиация на наклонной поверхности коллектора составляет 19,3 МДж / м ² , средняя температура окружающей среды составляет 18,1 ° C, и в нем используется коллектор с площадью апертуры 5 м ² , который имеет F _R (τα) _n = 0,79 и F _R U _L = 6.56 Вт / м ² — ° C, оба значения определены стандартными испытаниями коллектора. Нагрузка на нагрев воды составляет 200 л / сутки, температура воды в коммунальной сети, T _м , составляет 12,5 ° C, а минимально допустимая температура горячей воды, T _w , составляет 60 ° C. Емкость резервуара предварительного нагрева составляет 75 л / м ² , а вспомогательного резервуара — 150 л, коэффициент потерь 0,59 Вт / м. ² — ° C, диаметр 0,4 м и высота 1,1. м; он расположен в помещении, где температура окружающей среды составляет 20 ° C.Скорость потока в коллекторе такая же, как скорость потока, используемая при испытании коллектора, FR ′ / FR = 0,98 и (τα¯) / (τα) _n = 0,94. Оцените солнечную фракцию.

Solution

Ежемесячная нагрузка на нагрев воды — это энергия, необходимая для нагрева воды от T _m до T _w плюс потери в дополнительном баке. Для исследуемого месяца нагрузка нагрева воды составляет

200 × 31 × 4190 (60-12,5) = 1,234 ГДж

Коэффициент потерь вспомогательного резервуара определяется как UA ( T _w — T _a ).Площадь резервуара

πd2 / 2 + πdl = π (0,4) 2/2 + π × 0,4 × 1,1 = 1,63 м2

Таким образом, потери вспомогательного резервуара = 0,59 × 1,63 (60-20) = 38,5 Вт. Энергия, необходимая для покрытия этой потери за месяц, составляет

38,5 × 31 × 24 × 3600 = 0,103 ГДж.

Следовательно,

Общая тепловая нагрузка = 1,234 + 0,103 = 1,337 ГДж

Используя уравнения. (11.8) и (11.9) получаем

X = FRULFR′FR (Tref-T¯a) ΔtAcL = 6.56 × 0.98 (100-18.1) × 31 × 24 × 3600 × 51.337 × 109 = 5.27

Y = FR (τα) nFR′FR [(τα¯) (τα) n] H¯tNAcL = 0.79 × 0,98 × 0,94 × 19,3 × 106 × 31 × 51,337 × 109 = 1,63

Из уравнения. (11.20) поправка для X составляет

XcX = 11,6 + 1,18Tw + 3,86Tm-2,32T¯a100-T¯a = 11,6 + 1,18 × 60 + 3,86 × 12,5-2,32 × 18,1100-18,1 = 1,08

Следовательно, скорректированное значение X равно

Xc = 5,27 × 1,08 = 5,69

Из рисунка 11.