Теплообменник системы отопления: Теплообменники для систем отопления: устройство и принцип работы

Теплообменник системы отопления: Теплообменники для систем отопления: устройство и принцип работы

Содержание

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Теплообменник устройство, передающее тепло от одного источника теплоты другому, исключая при этом непосредственный контакт теплоносителей. Поэтому теоретически теплообменник можно установить в любой системе отопления, главное чтобы от этого была польза, поскольку стоимость самой системы отопления при этом возрастает прямо пропорционально нагрузке, или попросту стоимости самого устанавливаемого теплообменника с регулирующей измерительной и контрольной аппаратурой.

Главная область применения теплообменников в системе отопления это независимая система теплоснабжения. Чтобы понять, зачем нам это нужно необходимо совершить небольшой экскурс в природу имеющихся у нас в стране тепловых сетей.

Зависимая система теплоснабжения, работающая без теплообменника.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в зависимой системе теплоснабжения без теплообменника

Существуют две схемы отопления или как правильно говорить теплоснабжения. Зависимая система отопления, с которой мы все хорошее знакомы, это когда котел, нагревая воду, подает ее по трубопроводам прямо в отопительные приборы – батареи отопления в квартире, минуя теплообменник. Конечно, в такой схеме есть тепловой пункт, регулирующие и измерительные приборы, иногда устанавливается погодозависимая автоматика. Только без теплообменника влиять на температуру в батареях, а значит, в целом в квартирах мы можем только в сторону уменьшения температуры.

Для котлов в котельной такая схема тоже не удобная, она требует больших насосов, котлы и трубы тепловой сети работают как гармошка, от того рвутся постоянно, а об утечках тепла и потерянных при этом потерях тепла лучше и не вспоминать. Зато на первичном этапе без установки теплообменника в системе отопления получается довольно дешево, но не эффективно, котельная не знает, сколько тепла нужно каждому, а потребитель не в силах влиять на выработку тепла для отопления, отсюда перетоп и низкая энергетическая эффективность такой системы отопления без разделительного теплообменника.

Независимая система теплоснабжения с теплообменником.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения с теплообменником

Теплообменник в такой системе отопления главный прибор позволяющий экономить. Конечно, экономит не он, он только отделяет среды друг от друга, экономит автоматика. Как экономит? Вот пример независимой системы отопления – современная централизованная отопительная система, в ней имеется один главный тепловой пункт, распределяющий тепло и дополнительные теплообменники для каждого потребителя установленные уже в ИТП жилых домов.

От котельной к центральному тепловому пункту, где установлен главный теплообменник, тепло подается в жестком, фиксированном тепловом режиме – например 95 градусов на подаче и теоретически 70 градусов на обратке. В котельной не нужна автоматика и операторы, мощность насосов и диаметр труб тепловой сети могут быть гораздо меньше, утечек в контуре котлов нет по своей природе. Иногда теплообменник большой мощности устанавливают непосредственно в системе отопления котельной, тогда контур получается двойным и в котлах, из-за малого объема теплоносителя во внутреннем контуре, отсутствует накипь, котлы служат вечно.

Блочный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения и горячего водоснабжения с теплообменниками

Установив теплообменник в системе отопления, потребитель получает возможность влиять на температуру в квартире, сколько нужно каждому столько и возьмет, конечно, если в квартире на батареях тоже установлены регулирующие приборы. Выгода для всех налицо.

Как подключить теплый пол к системе отопления через теплообменник.

Нужен теплообменник и для теплого пола. Если вы, например, захотите сделать теплый пол, врезав его в систему отопления без теплообменника вы оставите весь дом без тепла, тепла на полы пойдет немного, но вот вода – теплоноситель будет циркулировать только через ваш пол и не пойдет к соседям, она «лентяй» и идет по самому короткому пути.

Недостаток установки теплообменника в систему отопления только один, увеличение затрат на первоначальном этапе монтажа, но он с лихвой перекрывается всеми ее достоинствами.

Зависимую систему отопления легко модернизировать в независимую систему, путем установки дополнительного теплообменника с регулирующей аппаратурой. Правда, делать это придется одновременно во всем районе, подключенном к вашей котельной. Зато так вы сможете сэкономить до 40 процентов на оплату тепла, по сравнению с вашими сегодняшними затратами без установки такого нужного теплообменника в системе отопления.

что это такое, виды и системы отопления дома и квартиры


Для уюта и комфорта в частном доме необходимо чтобы в помещении было тепло в любое время года и из под крана текла не только холодная вода. Горячее водоснабжение и качественное отопление для комфортной жизни просто необходимо. Чтобы обеспечить всеми этими удобствами частный дом понадобится теплообменник.

Компания «Комплексное снабжение» является одним из крупнейших дилеров теплообменного оборудования на территории России и Казахстана. В нашем каталоге вы найдёте всё чтобы благоустроить ваш частный дом. Оставьте заявку на нашем сайте или позвоните нам по указанному номеру, а наши специалисты помогут подобрать оборудование, которое устроит вас по цене и техническим параметрам.

Виды теплообменников для отопления частного дома

В частных домах для отопления устанавливаются теплообменники двух видов:

  • Пластинчатые разборные
  • Пластинчатые паяные


Главное различие данных теплообменников в их конструкции. Разборные теплообменные аппарата, как уже понятно из названия вида, имеют разборную конструкцию и собирается из пластин устанавливаемых поочерёдно. В паяных теплообменных аппаратах гофрированные пластины припаяны между собой медью или никелем.

И какой же теплообменник больше всего подходит для отопления частного дома? Решите для себя это сами, просмотрев преимущества каждого типа:

Разборные пластинчатые теплообменники
  1. Разборная конструкция. Благодаря своей конструкции вы можете легко разобрать свой теплообменный аппарат для технического обслуживания.
  2. Регулировка мощности. Вы можете увеличить производительность вашего теплообменного аппарата путем добавления дополнительных пластин.
  3. Высокий коэффициент теплопередачи. Благодаря использованию качественных материалов, достигается высокая производительность
  4. Самоочистка. Благодаря турбулентности потоков, теплообменник практически не требует промывок
Паяные пластинчатые теплообменники
  1. Никаких протечек. Благодаря тому что в конструкции отсутствуют уплотнения риск протечки сводится к нулю.
  2. Компактность. Паяные теплообменники обладают малым весом и удобными габаритами.
  3. Большой срок эксплуатации. При правильной эксплуатации, аппарат может прослужить около 15 лет.
  4. Низкая стоимость. Так как вес и размер паяных теплообменников намного меньше чем у разборных, то и цена соответственно ниже.

Заказать теплообменник для
вашего дома
Расчет и подбор за 15 минут

Пример цены на разборные и паяные теплообменники




Где ещё применимы теплообменники в частном доме?

Не знаете какое именно оборудование Вам необходимо? Знаете параметры, но запутались с выбором? Есть много предложений и как определиться с верным? Не майтесь… Просто позвоните нам…

Звоните на бесплатный номер по России 8 (804) 333-71-04 и наш инженер-консультант бесплатно Вас проконсультирует по вопросам теплообменного оборудования. По вашим потребностям подберете лучший вариант по соотношению «Цена-Качество». Оставляйте заявки через форму ниже или на электронную почту [email protected] .

Что такое теплообменник в системе отопления

Мне очень часто приходиться слышать вопрос от клиентов — что такое теплообменник в системе отопления? Вопрос простой, на первый взгляд нелепый и все же справедливый. Ведь, казалось бы, любая система отопления прекрасно обходиться без теплообменника даже при производстве горячей воды.

Вопрос о непосредственном отборе горячей воды из системы отопления сложен, поэтому давайте разберем его немного позже, в другой статье. А сейчас разберемся с вопросом, зачем в системе отопления стоит теплообменник?

В каждой ли системе отопления есть теплообменник.

Скажу сразу, теплообменник стоит не в каждой системе отопления, и даже более, в нашей стране это редкость. А вот в остальном мире повсеместно. Там все устроено по-другому, котельные работают без персонала, температура на выходе одна, максимально необходимая для обеспечения теплом в самые лютые, по их меркам морозы. Каждый потребитель берет тепла столько, сколько считает нужным, то количество тепла за которое он готов или в состоянии оплатить.

В отопительном контуре в качестве теплоносителя может использоваться не только вода (хотя чаще всего все-таки умягченная с помощью комплексонов и омагниченная вода), это может быть антифриз, масло или другая жидкость, но даже если вода ни кто и не подумает брать воду прямо из системы отопления, эту ему обойдется очень дорого. Вот здесь и приходит на выручку теплообменник, который устанавливается в систему отопления и разделяет ее на две части, систему отопления от поставщика к потребителю и систему отопления самого потребителя.

После теплообменника установленного в системе отопления потребитель ставит множество регуляторов, некоторое подобие нашей системы погодного регулирования, которые следят за температурой в различных комнатах, в системе подачи горячей воды, теплого пола, рекуперации и т.д.

Схема ИТП при независимом присоединении к тепловой сети через теплообменник.

У нас в стране такая система отопления называется независимой, на ней построено большинство блочных тепловых пунктов и основное ее назначение несколько другое, кроме погодного регулирования теплообменник в системе отопления предотвращает выход из строя современных пластиковых труб, которые повсеместно успешно внедряются в современных отопительных системах.

Такие трубы выдерживают максимальную температуру до 90 градусов С, при этом максимальный срок труб из PPRS материалов (а правильно их называют именно так) при такой температуре составляет не более 5 месяцев. Как видите не много, хорошо, что и сильные морозы у нас так долго не держатся.

Надеюсь теперь Вам понятно, что такое теплообменник в системе отопления.

Теперь для любознательных, какой теплообменник чаще всего применяется в независимой системе отопления и как он выглядит.

Чаще всего в блочных тепловых пунктах, построенных по схемам независимого отопления, применяются пластинчатые теплообменники. Устройство теплообменников очень хорошо описано на этом сайте, а вкратце смотрите на рисунке ниже.

Устройство пластинчатого разборного теплообменника.

В основе любого пластинчатого теплообменника лежит набор пластин, перфорированных особым способом штамповкой, для увеличения площади теплообмена и формирования каналов по которым движется вода. Пластины собраны в пакет, на торцевой неподвижной плите имеются патрубки для ввода и вывода теплоносителя греющей и нагреваемой среды, в которые и выведены каналы из пластин.

Где устанавливать такой теплообменник в системе отопления или горячего водоснабжения роли не имеет, отличаются только сами схемы блочных тепловых пунктов и мощность, на которую рассчитаны пластинчатые теплообменники. А подобрать и изготовить пластинчатый теплообменник очень легко, как и потом увеличить или уменьшить его мощность, если конечно ваш теплообменник разборный, а не паяный.

Если кому недостаточно сведений об устройстве пластинчатого теплообменника или блочного теплового пункта, есть необходимость в его подборе или расчете, проектировании рекомендую очень толковый сайт http://ridan-ug.ru/ поставщика теплообменного оборудования Ридан.

А тему сегодняшней статьи — что такое теплообменник в системе отопления можно считать исчерпанной. Есть у Вас есть вопросы по работе теплообменного оборудования задавайте, с удовольствием отвечу, Юрий Олегович Парамонов, ООО Энергостром, 2016 год.

Читать далее — Причины сдерживающее использование блочных тепловых пунктов

Что еще почитать по теме:

водонагреватели и бойлер электрический, что такое и как использовать

К числу ключевых элементов отопительной системы можно отнести такие агрегаты, как теплообменники для отопления, а также бойлер или водонагреватель. Бойлер – это емкость достаточно большого объема, под или в которой располагается источник тепла. Для нагревания воды может использоваться либо водяной, либо паровой теплообменник. Этот прибор оборудован специальным отопительным котлом, задача которого заключается в нагреве воды, циркулирующей в замкнутом пространстве. Такие устройства получили название водонагревателей (бойлеров) косвенного нагрева.

Типы теплообменников

Функции теплообменников для котлов достаточно многочисленны и важны, поскольку именно от данного прибора во многом зависит назначение и конструкция самого используемого котла. Кроме этого с помощью теплообменника холодный теплоноситель получает необходимый объем тепла от уже нагретого. Еще одна важная функция: устройство осуществляет передачу энергии тепла от теплоносителя к санитарной воде, а также от сгораемого газа непосредственно к теплоносителю.

В зависимости от способа передачи тепла жидкостям выделяют следующие виды теплообменников:

  1. Первичный – передача энергии осуществляется от газа к теплоносителю;
  2. Вторичный (водоводяной) – передача энергии осуществляется от жидкости к теплоносителю;
  3. Битермический (совмещенный), особенностью которых является двойной обмен тепла от теплоносителя к воде и от газа к теплоносителю.

Первичный

Первичный теплообменник – это достаточно большая медная труба, которая изогнута в одной плоскости в виде змеевика. В этой же плоскости располагаются пластины различного размера, выполненные из меди. Для предотвращения появления ржавчины поверхность данного агрегата покрыта специальной защитной краской. Мощность первичного теплообменника для отопления в первую очередь зависит от количества ребер и длины трубы.

В большинстве случаев такие приборы обладают примерно одинаковым конструктивным решением, различия же заключаются в способе подключения трубы, в размерах самого теплообменника, а также его мощности. Стоит отметить, что процесс обмена теплом между теплоносителями может быть существенно затруднен в случае загрязнения копотью и грязью.

Не меньшее отрицательное влияние оказывают и отложения солей внутри самого агрегата, препятствующие прохождению воды через бойлер. Это является следствием нарушения циркуляции теплоносителя, а также уменьшения теплопроводности стен прибора. По этой причине необходимо в профилактических целях заниматься своевременным обслуживанием теплообменника для отопления дома, а также выполнять его промывку и очистку.

Специалисты рекомендуют вместе с теплообменником покупать также и фильтры, которые помогут справиться с лишними отложениями и увеличить срок их полезного использования.

Вторичные

Вторичные теплообменники (они также получили название теплообменники горячего водоснабжения – ГВС), отличаются специальными пластинами, которые соединены друг с другом. Данные пластины производятся из нержавеющей стали. Подобные приборы чаще всего устанавливаются в котлах Linea (Bongioanni), Mini kW, Major kW (Immergas), а также Micra 2 (Hermann).

Водоводяной прибор позволяет рассчитывать на необходимый теплообмен благодаря высокому уровню теплопроводности пластин, а также большой площади теплообмена. Таких показателей удается достичь даже несмотря на тот факт, что скорость потока носителя тепла достаточно велика.

Однако благодаря большой скорости практически полностью исключена вероятность появления солей и отложений на стенках. Благодаря некоторым особенностям конструкции, водоводяной теплообменник отличается особыми качествами. К примеру, от количества пластин напрямую зависит мощность и площадь теплообмена. Кроме этого, в остальных разновидностях теплообменников холодная вода и теплоноситель двигаются навстречу, тогда как здесь направление их движения полностью совпадает.

Битермические

Конструктивной особенностью данной группы приборов является наличие сразу двух контуров: горячего водоснабжения и отопления. Такие агрегаты используются в котлах Linea Isy (Bongioanni), Immergas Star kW (Immergas) и Hermann Habitat 2 (Hermann). Если говорить непосредственно о строении модели, то отметим, что она представлена так называемой «трубой в трубе» (коаксиальной). Кроме этого, присутствуют медные пластины, которые расположены на поверхности прибора.

Отличия

Наружная труба предназначена для циркуляции теплоносителя в системе отопления, тогда как внутренняя – для движения санитарной воды. В отопительном режиме функционирования сгораемые газы выделяют тепло, которое доставляется прямо к теплоносителю. Если же теплообменник функционирует в режиме горячего водоснабжения, то тепло сначала передается теплоносителю, после чего оно достается контуру.

Если используется битермический теплообменник для отопления дома, то отпадает необходимость в установке таких гидравлических отопительных агрегатах, как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.

Это самым положительным образом сказывается на цене котла, к тому же существенно увеличивается надежность функционирования устройства.

Недостатки

Однако без некоторых недостатков также не обошлось. К примеру, несколько ограничена передача тепловой энергии в режиме ГСВ, что, соответственно, ведет к уменьшению объемов приготовляемой нагретой воды, если сравнивать с остальными разновидностями теплообменников для отопления. Еще одно ограничение – специалисты не советуют эксплуатировать данное устройство в тех регионах, где вода отличается повышенным содержанием жестких солей в своем составе. Причиной является более интенсивное и ускоренное отложение солей из-за достаточно чувствительного перепада температур в режиме горячего водоснабжения и отопления.

Также стоит отметить, что некоторые теплообменники отличаются увеличенной емкостью. Установка таких котлов ведется в отопительных котлах самого высокого класса — Eura (Hermann). Своим внешним видом они больше всего напоминают 6-8-литровый бойлер для отопления, который оборудован специальным медным змеевиком, расположенным по всему объему агрегата. Такие теплообменники получили название мини-бойлеров. По змеевику проходит контур теплоносителя, а через стенки – контур горячего водоснабжения.

Бойлеры косвенного нагрева

Если же говорить непосредственно о водонагревателях и электрических бойлерах, то стоит отметить, что наибольшей популярностью пользуются бойлеры косвенного нагрева. Может быть несколько основных источников нагрева теплоносителя – нагревательная газовая горелка, которая находится под бойлером, трубчатый электронагреватель внутри него, а также тепло системы отопления. Емкость, в которой осуществляется непосредственно процесс нагревания, с внешней стороны защищена специальным кожухом, а также слоем теплоизоляции, чтобы через водонагреватель не происходило дополнительных теплопотерь.

Нагревательный прибор соединен с пультом управления, который обязательно оснащен специальным датчиком для проверки температуры. В качестве такого датчика зачастую выступает биметаллический термостат. Если датчик сигнализирует о том, что температуры ниже нормы, то автоматически начинается нагрев жидкости.

Бойлеры закрытого типа

Выделяют две разновидности водонагревателей для отопления – открытые и закрытые. Закрытые бойлеры нашли свое применение в централизованной системе водоснабжения. В таких устройствах используются различные металлы (медь, нержавеющая сталь, эмалированная сталь) для изготовления бойлеров для отопления.

Стоит отметить, что подобные водонагреватели отличаются повышенным давлением, причиной которого является расширение жидкости во время нагревания.

Во избежание поломок агрегата и выхода его из строя используется специальный расширительный бак, который предназначен для излишков воды. К тому же такой бак может быть дополнительно оборудован термосмесителем, манометром, а также редуктором давления.

Открытые бойлеры

Открытые водонагреватели для отопления отличаются в первую очередь тем, что они могут снабжать горячей водой лишь одну водоразборную точку, для чего используется специальное оборудование под названием спецсмеситель. При включении спецсмесителя подключение теплообменника к магистральной трубе перекрывается. Давление сетевой воды достаточно велико именно на входе в нагреватель, а не на выходе из него. В результате этого компании-производители имеют возможность использовать не самые прочные и дорогие материалы для создания нагревательной емкости, поскольку давление на стенки емкости не самое высокое.

Кроме этого, данная арматура призвана исполнить роль группы безопасности и расширительного бака, сливая лишнюю воду в раковину при ее расширении. Закрытые бойлеры также могут быть оборудованы подобным спецсмесителем, однако открытые бойлеры для отопления дома без данного агрегата функционировать не смогут.

Нюансы подачи холодной воды

Напоследок отметим, что не нагретая вода должна подаваться под очень высоким давлением в емкость, чтобы уже нагретая жидкость начала выливаться из бойлера – лишь в этом случае можно утверждать, что водоразбор успешно завершился. Ведь если давление воды на входе очень маленькое, то горячая вода не сможет покинуть бак, поскольку трубка для выхода нагретой жидкости находится в самой высшей точке нагревателя. Холодная вода заливается с нижней части, причем благодаря специальному приспособлению – штуцеру – эта жидкость стелется на дне бойлера.

Таким образом, имеется несколько видов водонагревательных элементов, которые предназначены для нагрева воды и ее подачи. Каждая из этих разновидностей отличается собственными достоинствами и недостатками, и лишь потребитель решает, какой из бойлеров является оптимальным именно для его системы.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Теплообменник вполне доступен для самостоятельного изготовления, что неоднократно использовалось многими домашними умельцами для создания этого агрегата отопления с минимальными финансовыми затратами. Если рассматривать основные типы теплообменников, изготовленные своими силами, можно выделить следующие их разновидности: выполненные собственными руками бойлеры открытого типа и расположенные вблизи источника тепла змеевики.

Вариант первый

В первом случае используется любая открытая емкость, имеющая достаточную прочность для накопления воды под нормальным давлением. Нагрев в таком изготовленном своими руками агрегате осуществляется с помощью погружения в емкость источника передачи тепла. Такие конструкции популярны для получения горячей воды в небольших загородных домах и других постройках для временного использования.

Вариант второй

Второй тип доступных для изготовления своими руками теплообменников представляет собой изогнутую трубу (змеевик), которую пропускают в непосредственной близости от котла отопления, домовой печи либо другого источника высокой температуры. Вода в трубе нагревается косвенным путем и поступает потребителю.

Теплообменники для отопления дома своими руками: подключение, водяные, воздушные

На чтение 9 мин Просмотров 487 Опубликовано Обновлено

Теплообменник из медной трубы с припаянными пластинами — важнейший элемент современных отопительных котлов

Главным элементом любой из систем отопления служит особое устройство — теплообменник для отопления дома, в котором происходит передача тепла от генератора тепла к теплоносителю. На современном рынке представлено большое количество различных отопительных котлов, но все их разнообразие не ограничивает фантазию домашних умельцев по части самостоятельного изготовления подобных устройств. В нашей статье читателям будет предложено узнать, для чего нужен теплообменник в системе отопления, как его сделать своими руками и каким способом подключить.

Функция теплообменника в системе отопления

В домашних отопительных системах воздух наиболее часто используются поверхностные теплообменники системы отопления, где тепловая энергия передается через поверхности металлических стенок данного устройства.

Принцип отопления через теплообменник наиболее полно реализован в конструкции газовых, твердотопливных или электрических котлов. Вода циркулирует по изогнутым в виде змеевика трубам, установленным внутри отопительного агрегата, и нагревается от температуры горящего топлива. Нагревшийся теплоноситель уходит в трубопровод отопительной системы, а ему на смену в теплообменник поступает остывшая вода из радиаторов.

До сих пор во многих индивидуальных домах традиционным источником тепла остается печь. Она хороша для обогрева небольшой избы, однако в условиях многокомнатного коттеджа ее тепловая мощность недостаточна. Поэтому в частном доме теплообменник в системе отопления нужен для того, чтобы превратить печку в полноценный водонагревательный котел. Размер и форма самодельного теплообменника для отопления должна вписываться в габариты топливной камеры печи. К этому устройству можно подключить трубопроводы и радиаторы, и тогда отопление дома станет более эффективным.

Виды теплообменников

Если вмонтировать в печь водяной теплообменник для отопления, во всем доме станет гораздо теплее

Более практичны водяные теплообменники для отопления. Это обусловлено тем, что вода намного лучше передает тепловую энергию, чем воздух. Вместе с тем, воздушный теплообменник для отопления также находит применение. Кроме водяного и воздушного, применяется также и теплообменник на дымоход для отопления, который устанавливают не внутрь, а снаружи.

Все выпускаемые промышленностью отопительные устройства оснащены теплообменниками, конструкция которых максимально приспособлена для эффективного нагрева воды.

В заводских условиях теплообменные устройства изготавливают из меди.  Труба представляет собой змеевик, поперек изгибов которого расположено множество пластин, обеспечивающих большую площадь теплообмена.

Соорудить у себя дома самодельный теплообменник для отопления, чтобы он был точно как заводской, практически нереально. Поэтому придется выбрать вариант попроще.

Устройство системы

Несложный по конструкции самодельный теплообменник послужит для отопления дома

Принцип действия самодельного теплообменника состоит в том, что печь передает ему энергию от сгорания дров или угля, а нагревшаяся вода расходится по трубам во все комнаты. Такой способ отопления позволяет обитателям дома наслаждаться равномерным распределением тепла. Кроме того, все помещения прогреваются гораздо быстрее, а расходы на приобретение топлива снижаются.

Усовершенствовать печное отопление частного дома можно двумя способами:

  • построить печь «с нуля» под конкретный размер теплообменника;
  • установить в существующую печь самодельный теплообменник, изготовленный по размерам топки.

Схема кирпичной печи с теплообменником

Изготовив теплообменник для отопления своими руками, домовладелец может быть уверенным, что его печь с водяным контуром станет действовать не хуже настоящего твердотопливного котла. Отличие будет только в том, что у печки расположение входного отверстия теплообменника получится немного выше над полом, чем у заводских котлов. Это довольно существенная разница, которая может влиять на скорость естественной циркуляции теплоносителя.

Подключение теплообменника к системе отопления нужно сделать таким образом, чтобы труба поступления холодной воды (обратка) была расположена как можно ниже.

Так же, как в обычной системе отопления, в верхней точке трубопроводов нужно вмонтировать расширительный бачок. Он будет компенсировать изменение объема нагретой воды и выпускать из системы пузырьки воздуха. Если отопление через теплообменник с естественной циркуляцией окажется недостаточным для обогрева большого коттеджа, придется установить в систему циркуляционный насос.

Для присоединения самодельного теплообменника для отопления используют 2 штуцера: один снизу (вход холодной воды), другой сверху (выход горячей). При монтаже теплообменника нужно обеспечить необходимый уклон труб, как требуется по схеме.

Преимущества отопления с теплообменником

Принцип подключения теплообменника к системе отопления

Если разбираться, для чего нужен теплообменник в системе отопления, можно заметить несколько явных преимуществ:

  1. Простота изготовления. Если в доме уже существует печь, то придется потратиться только на изготовление самодельного теплообменника и монтаж системы отопления.
  2. Комбинированное отопление. Дополнительно к обогреву дома от поверхности печки прибавится водяная система отопления.
  3. Разнообразие видов топлива. Можно топить печь любыми твердыми энергоносителями, в отличие от котлов, ориентированных только на определенный вид топлива.
  4. Красивый внешний вид. Сохранить традиционный вид русской печи бывает полезно при создании интерьера в национальном стиле.

Среди недостатков отопления через теплообменник можно назвать: менее высокий КПД по сравнению с заводскими котлами и отсутствие автоматического контроля за интенсивностью нагрева теплоносителя.

Как изготовить самодельный теплообменник

Регистр из нескольких труб

Форма теплообменника для отопления, сделанного своими руками, может быть разной. Наиболее распространенный вариант — регистр из нескольких стальных или медных труб, но также используются и образцы пластинчатого типа.

Температура в зоне горения очень высока, особенно, когда горит уголь. Поэтому повышенные требования предъявляются к металлу, из которого будут изготовлены элементы теплообменника, рациональности его конструкции и качеству сварных швов.

Материалы для изготовления

Пример использования чугунных радиаторов в качестве теплообменника в кирпичной печи

Задача водяных теплообменников для отопления — обеспечивать оптимальную передачу тепла, и в этом процессе важна степень теплопроводности металла. Например, стальная труба проводит тепло в 7 раз слабее, чем медная. Поэтому при одинаковом диаметре трубы для передачи одного и того же количества тепла понадобится 25 метров стальной трубы взамен 3,5 метров медной.

Медные теплообменники самые экономичные в работе, но и дорогие. Более доступными для самостоятельного изготовления считаются теплообменники из стальной трубы диаметром не менее 32 мм.

Если предполагается топить печь углём, лучше установить теплообменник из чугуна. Этот металл более крепкий, и стенки устройства долго не будут прогорать.

Расчет мощности теплообменника

Вычислить заранее мощность теплообменника для системы отопления довольно трудно. Для этого нужно учитывать слишком много факторов: диаметр труб, длину змеевика, теплопроводность металла, температуру сгорания топлива, скорость циркуляции теплоносителя и др. Реальная способность теплообменника справляться со своими функциями выяснится только после начала эксплуатации отопительной системы.

При расчетах можно ориентироваться, что 1 метр трубы диаметром 50мм, служащей теплообменником, даст 1 кВт тепловой мощности.

Можно взять для примера какую-либо известную модель котла и в соответствии с его параметрами изготовить свой самодельный теплообменник.

Особенности конструкции

Теплообменник для водяного отопления дома, сваренный из гладкостенных труб, называют регистром. Он выглядит как своеобразная «решетка», и это наиболее популярная форма самодельного теплообменника. Кроме такой конструкции, делают и более простые устройства в виде прямоугольного или цилиндрического бака. Главное, чтобы площадь поверхности для теплового обмена была максимально большой.

При изготовлении теплообменника своими руками нужно соблюдать несколько условий:

  • ширина внутренних пустот в теплообменнике должна быть не меньше 5 мм, иначе вода в нем может закипеть;
  • толщина стенок труб должна быть не меньше 3 мм, чтобы металл не прогорал;
  • зазор величиной 10–15 мм между теплообменником и стенками топки должен компенсировать расширение металла при нагреве.

Особенности монтажа

Теплообменник устанавливают внутрь печи в процессе ее кладки

Проще всего монтировать теплообменник одновременно с сооружением печи. Если устанавливать его в старую печь, придется разобрать часть ее кирпичной кладки.

Порядок действий:

  1. На подготовленный фундамент печи прямо в полость топки устанавливают трубчатый теплообменник.
  2. При дальнейшем укладывании рядов кирпичей оставляют места для входной и выходной труб устройства.
  3. После завершения кладки печи подключают теплообменник к системе отопления, заполняют систему водой и производят пробную топку печи.

Видео материал предлагает ознакомиться с полезными советами по самостоятельному изготовлению теплообменника:

До сих пор мы говорили только о теплообменниках в системе водяного отопления. Обратим внимание и на другие сферы их применения.

Воздушное отопление

Если охарактеризовать воздушную систему отопления, можно сказать, что у нее больше минусов, чем плюсов. Воздушные теплообменники для отопления мало распространены в частном жилом секторе, они пока еще не стали привычными.

Преимуществом этой системы называют возможность совмещать обогрев с принудительной вентиляцией. Однако возможные ошибки при ее проектировании и монтаже могут свести преимущества к минимуму. В воздуховодах бывает слышен шум вентилятора, а в помещениях ощущается температурный дисбаланс.

Теплообменники для воздушного отопления существуют прямого нагрева, а также косвенного. В первых из них газовое или дизельное топливо сгорает непосредственно в самом теплообменнике. В других моделях используется промежуточный теплоноситель.

Теплообменник на дымоход

Смонтированный на дымоход теплообменник использует вылетающую в трубу тепловую энергию

На дачах и в банях у «народных умельцев» можно увидеть самодельный водяной или воздушный теплообменник, установленный на дымоход небольшой печи. Получается очень выгодно: тепло не уходит вместе с дымом, а часть его служит для нагрева воды.

Установив теплообменник на дымоход для отопления, можно получать довольно большое количество горячей воды. Конечно, этого не хватит, чтобы обогреть весь дом, но достаточно, чтобы поставить в предбаннике один-два радиатора. Использовать теплообменник на дымоход можно как для отопления, так и для быстрого нагрева воды в бане.

Подобное устройство может быть очень простым в изготовлении. За основу можно взять отрезок большой трубы диаметром 500–700 мм, или сварить бак из нержавейки. В центре конструкции будет проходить вертикальная труба, соответствующая диаметру дымохода, а сверху и снизу должны быть приварены два патрубка.

Отдавая свою температуру теплообменнику, выходящие из печи продукты сгорания быстро остывают. Из-за этого уменьшается тяга в дымоходе и несколько замедляется горение топлива.

Изготовление теплообменника для отопления своими руками может стать способом устроить в доме полноценное водяное отопление без приобретения дорогостоящего оборудования.

как сделать своими руками в частном доме

Теплообменник для горячей воды – незаменимый элемент в системе отопления частного дома. Именно он передает тепло холодной воде, тем самым нагревая ее и обеспечивая жильцов бесперебойным горячим водоснабжением. От продуктивности работы теплообменника напрямую зависит не только комфорт домочадцев, но и долговечность обогревательных приборов, поэтому очень важно, чтобы агрегат был выполнен качественно. Ввиду этого многие задаются вопросом: стоит ли мастерить теплообменник своими руками или лучше не рисковать и приобрести уже готовый? Первый вариант, безусловно, сложнее, но он вполне реализуем, если детально разобраться, как сделать теплообменник: материалы, конструктивные особенности, монтаж – обо всем этом и не только пойдет речь далее.

Особенности и функции теплообменника

Прежде чем рассматривать основные моменты изготовления и монтажа теплообменника для горячей воды, абсолютно не лишним будет узнать, что же собой представляет этот агрегат и для чего он нужен.

Теплообменник – техническое устройство, соединяющее между собой два теплоносителя: холодный и горячий. Как правило, он имеет вид обычной трубной конструкции. Между носителями беспрерывно осуществляется передача тепла – от холодного к горячему, благодаря чему дом и обеспечивается горячей водой. Причем у теплообменника нет собственного источника тепла – он использует энергию, поступающую от системы отопления.

Таким образом, главная функция агрегата – подогрев холодной воды и получение на выходе горячей. Эффективность выполнения этой функции зависит от трех факторов:

  • температурная разница между двумя теплоносителями;
  • габариты теплообменника и, следовательно, площадь контакта носителей;
  • материал, из которого изготовлен теплообменник.

Пластинчатый теплообменник

Последний фактор важен не только в плане эффективности агрегата, но и в вопросе его изготовления и монтажа. Для выполнения теплообменника может использоваться пластик, сталь и чугун. Первый материал не всегда эффективен ввиду своей низкой теплопроводности. Что касается выбора между сталью и чугуном, то здесь следует сравнить характеристики двух материалов, чтобы определиться с наиболее подходящим.

Чугунный теплообменник

Плюсы тепловых агрегатов из чугуна:

  • Высокая теплопроводность – чугунные элементы быстро нагреваются и эффективно передают тепло от одного носителя к другому.
  • Медленное остывание – теплообменники из чугуна долгое время остывают, что дает возможность сэкономить на работе отопительной системы.
  • Долговечность – чугун устойчив к воздействию слабых кислот и к образованию накипи, поэтому он менее подвержен коррозии, нежели многие другие металлы, что и обеспечивает длительный срок службы теплообменника.
  • Возможность увеличения функциональности – уже после установки агрегата к нему можно нарастить новые чугунные секции, тем самым увеличив мощность теплового оборудования.

Минусы чугунных теплообменников:

  • Громоздкость – чугунные агрегаты отличаются внушительным весом, что усложняет их эксплуатацию и обслуживание. При этом, чем больше масса теплообменника, тем выше его мощность.

Совет. Обязательно учитывайте вес чугунного теплового прибора при выборе места для его установки – важно, чтобы монтажное основание было очень прочным.

  • Хрупкость – несмотря на большой вес, агрегаты из чугуна боятся механических ударов: они быстро обзаводятся трещинами, сколами и прочими деформациями.
  • Низкая устойчивость к температурным перепадам – хоть чугун и выдерживает максимально высокие температуры, от резких термических изменений на поверхности теплообменника могут появляться трещины, что чревато значительным снижением его работоспособности.

Теплообменник для системы отопления: фото

пластинчатые, подключение для системы частного дома

К числу основных элементов системы отопления можно отнести теплообменники. Функции такого отопительного агрегата многочисленны и очень важны, ведь именно от этого прибора напрямую зависит назначение и конструкция используемого котла.

Через теплообменник непосредственно осуществляется передача выработанной энергии от сгораемого к самому теплообменнику.

Из чего состоит современный теплообменник

Теплообменник современного типа состоит из нескольких частей, каждая из которых играет свою важную роль:

  • неподвижной плиты, к которой присоединяются все подводимые патрубки;
  • прижимной плиты;
  • теплообменных пластин со вставленными прокладками уплотнительного типа;
  • верхней и нижней направляющих;
  • задней стойки;
  • шпилек с резьбой.

На данном изображении представлен кожухотрубный теплообменник.

Благодаря такой уникальной конструкции теплообменник способен обеспечивать наиболее эффективную компоновку всей поверхности используемого теплообменника, что дает возможность создавать небольшой по габаритам аппарат отопления. Абсолютно все пластины в собранном пакете одинаковы, только часть из них развернута к другой под углом в 180 градусов. Именно поэтому во время необходимого стягивания всего пакета должны образовываться каналы. Именно через них во время процесса нагрева и протекает рабочая жидкость, принимающая участие в теплообмене. Благодаря такой компоновке элементов системы достигается правильное чередование каналов.

На сегодняшний день можно смело утверждать, что теплообменники пластинчатого типа из-за своих технических характеристик являются более популярными. Ключевой элемент любого современного теплообменника – это теплопередающие пластины, которые изготавливаются из стали, не подверженной коррозии, толщина пластин находится в диапазоне от 0,4 до 1 мм. Для изготовления используется высокотехнологичный метод штамповки.

Во время работы пластины прижимаются друг к другу, образуя тем самым щелевые каналы. Лицевая сторона каждой из таких пластин имеет специальные канавки, куда специально устанавливается резиновая контурная прокладка, которая обеспечивает полную герметичность каналов. Всего имеется четыре отверстия, два из них необходимы для обеспечения подвода и отвода нагреваемой среды к каналу, а два другие отвечают за предотвращение случаев перемешивания греющей и нагреваемой сред. На случай прорыва одного из малых контуров пластинчатые теплообменники защищены дренажными пазами.

Если имеет место большая разница в расходе сред и совсем небольшое отличие в конечных температурах, то есть возможность многократно использовать теплообменный процесс, который будет происходить через петлеобразное направление потоков.

Используемая схема теплообмена

Схема устройства теплового агрегата пластинчатого типа.

Пластинчатые теплообменники обеспечивают такую схему теплообмена, при которой жидкости двигаются навстречу, то есть в постоянном противотоке. В тех местах, где они перетекают, как правило, устанавливают стальную пластину или специальное двойное резиновое уплотнение. Так можно добиться полного исключения смешения жидкостей.

Используемый вид гофрирования пластин, а также их необходимое количество, которое устанавливается в раму, зависит от эксплуатационных требований, предъявляемых к пластинчатому теплообменнику. Материал, который используется для изготовления уплотнительных прокладок, может быть разным. Это зависит от условий применения самих теплообменников. Обычно при изготовлении используют различные полимеры, за основу которых берутся синтетические или натуральные каучуки.

Пластинчатые теплообменники: области применения

Пластинчатые теплообменники применяются в системе отопления дома, горячего водоснабжения, в системах кондиционирования в больших коттеджах, школах, садах, бассейнах, в целых микрорайонах, а также в системе отопления домов сельской местности. Широкое применение пластинчатые теплообменники нашли в пищевой промышленности.

Теплообменники для отопления имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с остальными устройствами, используемыми для создания подходящего микроклимата.

Подобные отопительные приборы обладают рядом преимуществ над другими видами.

Положительные качества

Среди основных положительных качеств устройства, обеспечивающего отопление, можно отметить следующие:

  • высокий уровень компактности;
  • пластинчатые теплообменники имеют высокий коэффициент теплопередачи;
  • коэффициент тепловых потерь максимально низкий;
  • потери давления находятся на минимальном уровне;
  • выполнение монтажно-наладочных, ремонтных и изоляционных работ требует низких финансовых затрат;
  • при возможном засорении это устройство может быть разобрано, очищено и собрано обратно всего двумя рабочими уже через 4-6 часов;
  • имеется возможность добавить мощность пластинам.

Кроме того, благодаря своей простоте подключение теплообменника к системе отопления может быть осуществлено просто на полу в тепловом пункте или на обычной несущей конструкции блочного теплового пункта. Отдельно стоит отметить низкий уровень загрязняемости поверхности теплообменника, что вызвано высокой турбулентностью потока жидкости, а также благодаря качественной полировке используемых теплообменных пластин. На сегодняшний срок эксплуатации уплотнительной прокладки у ведущих европейских производителей составляет не менее 10 лет. Срок же службы пластин составляет 20-25 лет. Стоимость замены уплотнительной прокладки может составлять 15-25% от общей стоимости всего агрегата.

Очень важно, что после проведения детального расчета конструкцию современного пластинчатого теплообменника можно изменить под необходимые и указанные в техническом задании характеристики (вариативность конструкции и изменяемость задачи). Абсолютно все пластинчатые теплообменники устойчивы к высокому уровню вибрации. У современных аппаратов системы отопления последствия возможных гидроударов сведены практически к нулю.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Вот как они работают и что может пойти не так.

В самые холодные дни и ночи в году ваш дом полагается на правильно работающую печь, чтобы вашей семье было тепло и комфортно. В свою очередь, ваша печь полагается на исправно работающий теплообменник печи. Это, пожалуй, самая важная часть вашей системы отопления, и любые проблемы с ней могут не только привести к поломке, но и создать угрозу безопасности для всей вашей семьи.

В этой статье мы рассмотрим 5 наиболее заметных признаков того, что что-то не так с вашим теплообменником и вашей печью в целом.Мы также узнаем, как работает теплообменник и что может пойти не так.

Reimer Home Services — надежное имя Buffalo в сфере услуг по ремонту отопления. Если вы подозреваете, что ваш теплообменник поврежден или ваша печь находится на грани поломки, позвоните в нашу команду для круглосуточной службы экстренной помощи здесь, в Западном Нью-Йорке. Наши дружелюбные профессиональные специалисты готовы помочь!


Возникли проблемы с печью?

Если вы замечаете какие-либо из этих признаков неисправности печи — или испытываете проблемы с эффективностью или производительностью — вам необходимо пригласить одного из наших технических специалистов для осмотра вашей газовой печи. Это могло быть на грани поломки.


Что такое теплообменник печи?

Каждая печь содержит теплообменник. Это важная часть процесса нагрева. Чтобы создать тепло, ваша печь сжигает топливо — обычно газ, но существуют и другие разновидности — в герметичной камере. Этот процесс сгорания генерирует тепловую энергию из источника топлива. Это одно из отличий газовых печей от электрических, вырабатывающих тепло через электрические катушки.

Смесь газа и дымовых газов (известная как «дымовые газы») небезопасна для дыхания. Вот где пригодится теплообменник.

По сути, теплообменник представляет собой тонкий металлический экран, стоящий между камерой сгорания и воздуходувкой, который распределяет нагретый воздух из печи через воздуховоды в жилые помещения вашего дома. Когда камера сгорания нагревает теплообменник, воздух проходит через его поверхность с другой стороны, быстро нагревая пригодный для дыхания воздух. Затем этот воздух направляется через воздуховоды вашего дома в жилые помещения вашего дома.

Для правильной работы и предотвращения выхода дымовых газов теплообменник должен быть полностью герметизирован. Часто именно здесь что-то начинает идти не так.

Что может пойти не так с теплообменником?

Мы склонны считать металл стабильным и неизменным, но на самом деле тепло оказывает большое влияние на металлические предметы. Поскольку теплообменник быстро нагревается, металл расширяется. Когда печь выключается, этот нагретый металл остывает и сжимается, принимая форму, которую он сохранял раньше при комнатной температуре.

Однако по прошествии десяти или более лет металл начинает утомляться. В конце концов, он более склонен к хрупкости, что приводит к растрескиванию, трещинам и другим сбоям. Это может привести к появлению странных звуков, исходящих из печи.

Когда это происходит, теплообменник больше не создает эффективного уплотнения между пригодным для дыхания воздухом в вашем помещении и дымовым воздухом. Это большая проблема: дымовой воздух небезопасен для человека или домашних животных. Он может даже содержать окись углерода — бесцветный газ без запаха, имеющий заслуженную репутацию бесшумного убийцы.

Как потрескавшийся теплообменник выделяет окись углерода?

В большинстве случаев дымовые газы в вашей печи не содержат монооксида углерода — это не типичный побочный продукт сгорания газа в печи. Для утечки окиси углерода из теплообменника с трещиной должны произойти две вещи:

  • В теплообменнике есть трещины или иная утечка воздуха.
  • Что-то не так с тем, как система сжигает газ.

Однако, учитывая высокую опасность, связанную с вдыханием окиси углерода, общая рекомендация CDC состоит в том, чтобы как можно скорее разобраться с потенциальными источниками этого газа .

Как домовладельцы могут предотвратить проблемы с теплообменником?

Вот несколько способов, которыми дома с газовыми печами могут помочь гарантировать, что их теплообменник продолжает работать безопасно и эффективно:

Запланируйте профессиональную настройку системы отопления

Попросите опытного специалиста по HVAC проверять вашу печь каждую осень, чтобы убедиться, что теплообменник все еще в хорошем состоянии. Ваш технический специалист, скорее всего, проведет тест с использованием специального оборудования, чтобы проверить, нет ли утечек в теплообменнике.Они также проведут визуальный осмотр устройства, чтобы убедиться в отсутствии явных признаков повреждений или усталости металла.

Знайте, когда вам нужно заменить

Подавляющее большинство теплообменников служат около 10-20 лет. В течение 15-20 лет домовладельцы должны подумать, нужно ли им заменять деталь, и, вероятно, обсудить со своим специалистом по HVAC во время ежегодной настройки, где обстоят дела.

Выберите профессиональную установку

Теплообменник может быть поврежден во время установки, если печь установлена ​​неправильно или осторожно.Это лишь одна из причин, по которой мы всегда рекомендуем доверить установку печи профессионалам.

Какие признаки неисправности теплообменника печи?

Вот пять признаков того, что вам нужно позвонить Реймеру для ремонта печи здесь, в Буффало:

# 1.

Ваш технический специалист HVAC сообщает, что есть трещины или повреждения.

Как упоминалось ранее, усталость металла может привести к трещинам в теплообменнике, что, в свою очередь, может вызвать целый ряд проблем. Эти трещины не всегда имеют размер трещины в Колоколе Свободы.Это могут быть микротрещины, которые невероятно трудно увидеть, но которые все же позволяют молекулам дымового газа проходить через теплообменник.

Если ваш техник сообщает, что ваш теплообменник треснул, пришло время его заменить.

№ 2. Цвет пламени изменился.

Полнофункциональная газовая печь должна генерировать устойчивое голубое пламя. Это потому, что его сжигают в закрытом помещении. Специалисты обратят внимание на неустойчивое горение печи, поскольку это может быть признаком того, что внешний кислород попадает в систему через потрескавшийся теплообменник.

№ 3. Накопление сажи внутри теплообменника.

Если внутри печи образовалась сажа, скорее всего, теплообменник поврежден. Это признак того, что горелка не горит должным образом и ее необходимо отремонтировать. Причина может быть в чем угодно, от наклона горелок до трещин в самом теплообменнике.

№ 4. Обесцвечивание и наросты

Если в теплообменнике появятся трещины, металл изменит цвет из-за скопившейся на нем сажи.Трещины позволят этому отложению проникнуть внутрь, в результате чего теплообменник будет казаться «закопченным», как обсуждалось в разделе выше. На месте трещины тоже должен быть нарост, или могут быть пятна темнее, чем остальной металл.

№ 5. Вы обнаруживаете окись углерода

Как обсуждалось ранее, окись углерода может быть побочным продуктом процесса горения в вашей печи. Это бесцветный газ без запаха, который может быть смертельным. Вот почему важно решать проблемы с теплообменником печи, прежде чем они превратятся в серьезную опасность для вашей семьи и дома.

В каждом доме должен быть исправный детектор угарного газа. Если вы подозреваете, что произошла утечка, эвакуируйтесь, а затем позвоните в пожарную службу.

Чтобы увидеть еще больше потенциальных признаков того, что вам может потребоваться ремонт печи, продолжайте читать и просмотрите эту статью.

Запланируйте осмотр печи с помощью Reimer

Вот связь между первыми четырьмя пунктами в списке выше: это не то, что вы, как домовладелец, можете заметить, просто взглянув на внешний вид своей печи. Вам необходимо, чтобы технический специалист ежегодно осматривал вашу систему.Или, если у вас уже сработала сигнализация по угарному газу, вам нужно пригласить техника для проверки вашей системы и решения проблемы.

Вот Reimer, мы предлагаем круглосуточный аварийный ремонт печей в Буффало и Западном Нью-Йорке. Наши специалисты также выполняют услуги по обеспечению безопасности при падении и настройке. Свяжитесь с нами для обслуживания по телефону (716) 694-8524 или свяжитесь с нами через Интернет.

Помните: работа с теплообменником печи раньше, чем позже, может предотвратить поломку печи и обезопасить вашу семью.

Теплообменники — типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники — это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, то есть жидкостями, парами или газами, с разными температурами. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт.Другие характеристики конструкции, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников. Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности, они спроектированы и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и в процессах охлаждения.

Эта статья посвящена теплообменникам, исследует их различные конструкции и типы и объясняет их соответствующие функции и механизмы.Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника — это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии. Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла — теплопроводности, конвекции и излучения.В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость — это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура — это мера средней кинетической энергии молекул в материале — более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее молекулярное движение. Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным.Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT представляет собой разность температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A представляет собой площадь поперечного сечения материала, а d — толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества показывают более высокие значения, а металлические твердые тела обычно показывают самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция — это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Таким образом, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, когда сталкивается с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка — скорость передачи тепла, h c — коэффициент конвективной теплопередачи, A — площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT — разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h c является функцией свойств жидкости, подобной теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении проводимости.

Радиация

Тепловое излучение — это механизм передачи тепловой энергии, который включает в себя излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловое излучение не требует промежуточной среды для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистая скорость радиационных потерь тепла может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

, где Q — теплопередача в единицу времени, T ч — температура горячего объекта (в абсолютных единицах, o K), T c — температура более холодного окружения. (также в абсолютных единицах, o K), σ — постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 -8 Вт / м 2 K 4 ). Термин, представленный как ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

  • Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Более того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
  • Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом обмена энергией, по сути, гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г. , обогревать или работать).

    Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU система представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU среда представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

  • Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип может быть проиллюстрирован следующим уравнением, где ΔS представляет изменение энтропии, ΔQ представляет изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

    Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем — когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний — двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, поскольку это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы — это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (то есть отношение тепла, добавленного или отведенного к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В совокупности эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию. Таким образом, теплообменники работают, позволяя жидкости более высокой температуры ( F 1 ) взаимодействовать — прямо или косвенно — с жидкостью более низкой температуры ( F 2 ), что позволяет тепло для передачи от F 1 к F 2 для перехода к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F 1 и увеличению температуры для F 2 .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать по-разному в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

  • Конфигурация потока
  • Способ строительства
  • Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника по отношению друг к другу.В теплообменниках используются четыре основных конфигурации потока:

  • Попутный поток
  • Противоток
  • Поперечный поток
  • Гибридный поток
Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя такая конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную тепловую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (т. Е. Параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысший КПД, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В теплообменниках перекрестного тока жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется эта конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько потоков и устройств (например,g. , устройства как противотока, так и с поперечным потоком) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются с учетом ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 — Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

Если в предыдущем разделе теплообменники были классифицированы на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

  • Рекуперативная в сравнении с регенеративной
  • Прямое против косвенного
  • Статическая и динамическая
  • Типы используемых компонентов и материалов
Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между рекуперативными и регенеративными системами теплообменников заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно протекает через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративные теплообменники , , также называемые емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или косвенные, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямая и косвенная

Рекуперативные теплообменники используют процессы прямой или косвенной контактной передачи для обмена теплом между жидкостями.

В теплообменниках прямого контакта жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в непрямых теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она течет через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямой контактной передачи, включают в себя градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенной контактной передачи, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников — статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении жидкости через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются в процессе теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном из примеров статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, в то время как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого с помощью быстродействующих клапанов происходит реверсирование потока, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости при прохождении через нее. На рисунке 2 ниже изображен процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 — Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

Есть несколько типов компонентов, которые могут использоваться в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят — и широко используются — для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может дать большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 — Классификация теплообменников по конструкции

Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под строительной классификацией, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация соответствует информации, опубликованной на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи — однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках текучие среды не претерпевают никаких фазовых превращений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое тело.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках текучие среды действительно испытывают фазовый переход во время процесса теплопередачи. Фазовое изменение может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Типы теплообменников

Исходя из указанных выше конструктивных характеристик, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

  • Кожухотрубные теплообменники
  • Двухтрубный теплообменник
  • Пластинчатые теплообменники
  • Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е. пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (и), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают ребристые трубы, одно- или двухфазную теплопередачу, противоточный поток, прямоточный или перекрестный поток, а также одно-, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные змеевики и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Пучок труб теплообменника крупным планом.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, которая состоит из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших труб).Согласно конструкции всех кожухотрубных теплообменников, одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов контактов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим собственным каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Однако существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточным или противоточным потоком и использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурации внутри системы.Например, на рисунке 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 — Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены — с помощью болтов, пайки или сварки — так, что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например пластинчато-ребристыми или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или распорки между пластинами и позволяют использовать несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожуховые и спирально-пластинчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Изображение предоставлено withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители — это теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы — это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают его до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве областей применения в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Рекомендации по выбору теплообменника

Несмотря на то, что существует широкий спектр теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований приложения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты номинальных характеристик и размеров.

Некоторые из факторов, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника, включают:

  • Тип жидкостей, поток жидкости и их свойства
  • Требуемая тепловая мощность
  • Ограничения по размеру
  • Стоимость

Тип жидкости, поток и свойства

Конкретный тип жидкостей — e.г., воздух, вода, масло и т. д. — задействованные, а также их физические, химические и термические свойства — например, фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д. — помогают определить конфигурацию потока и наиболее подходящую конструкцию. для этого конкретного приложения теплопередачи.

Например, если речь идет о коррозионных жидкостях, жидкостях с высокой температурой или под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в процессе нагрева или охлаждения. Одним из методов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники демонстрируют высокую теплопроводность и коррозионную стойкость, керамические теплообменники могут выдерживать температуры, превышающие точки плавления многих обычно используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают высокую теплопроводность и устойчивость к коррозии. недорогая альтернатива, которая сохраняет умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

Керамический теплообменник

Изображение предоставлено: CG Thermal

Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники могут работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими расходами, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода в процессе теплопередачи. Другие свойства текучей среды и потока текучей среды, которые специалисты отрасли могут учитывать при выборе теплообменника, включают вязкость текучей среды, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и присутствие водорастворимых соединений.

Тепловые выходы

Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемому между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Передача тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры в обеих жидкостях, понижая температуру одной жидкости при отводе тепла и повышая температуру другой жидкости при добавлении тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников предлагают более высокие скорости теплопередачи через нагреватель и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и с более высокой стоимостью.

Ограничения по размеру

После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумно приобрести теплообменное устройство такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, чем выбирать устройство, которое полностью охватывает пространство. Для применений с ограниченным пространством, таких как самолеты или автомобили, компактные теплообменники обеспечивают высокую эффективность теплопередачи в меньших и более легких решениях.Эти теплообменные устройства характеризуются высоким отношением площади поверхности теплообмена к объему, поэтому доступны несколько вариантов этих теплообменных устройств, в том числе компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют соотношение ≥700 м 2 / м 3 для газо-газовых приложений и ≥400 м 2 / м 3 для жидкости-к-газу. газовые приложения.

Стоимость

Стоимость теплообменника включает не только начальную цену оборудования, но также затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно удовлетворяет требованиям приложений, также важно учитывать общие затраты на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли оно вложенных средств. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к снижению затрат на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим расходам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально менее дорогим, но потребует нескольких ремонтов и замен. в те же сроки.

Оптимизация конструкции

Проектирование оптимального теплообменника для конкретного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, указанными выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и их соотнесение со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, которые возникают при достижении этой цели, — это расчет номинальных характеристик и размеров устройства.

Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е. эффективность) теплообменника заданной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями и соответствующее изменение температуры, а также общее падение давления на устройстве. Определение размеров относится к расчету требуемых общих размеров теплообменника (т. Е. Площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию и расположение компонентов, и т.п., для приложения с заданными техническими характеристиками и требованиями. Конструктивные характеристики теплообменника — например, конфигурация потока, материал, компоненты конструкции, геометрия и т. Д. — влияют как на номинальные характеристики, так и на расчет размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для приложения находит баланс (с факторами, оптимизированными в соответствии с указаниями проектировщика) между номинальными характеристиками и размерами, которые удовлетворяют технологическим спецификациям и требованиям при минимально необходимых затратах.

Применение теплообменников

Теплообменники — это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей промышленности и применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 — Отрасли и области применения теплообменников по типам

Тип теплообменника

Общие отрасли промышленности и приложения

Кожух и трубка

  • Нефтепереработка
  • Предварительный нагрев
  • Масляное охлаждение
  • Производство пара
  • Утилизация тепла продувкой котла
  • Системы улавливания паров
  • Системы промышленной окраски

Двойная труба

  • Промышленные процессы охлаждения
  • Требования к малой площади теплообмена

Плита

  • Криогенный
  • Пищевая промышленность
  • Химическая обработка
  • Печи
  • Замкнутый контур водяного охлаждения открытого контура

Конденсаторы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Электростанции
  • Холодильное оборудование
  • HVAC
  • Химическая обработка

Испарители / Котлы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Паровозы
  • Холодильное оборудование
  • HVAC

С воздушным охлаждением / вентиляторным охлаждением

  • Ограниченный доступ к охлаждающей воде
  • Химические заводы и нефтеперерабатывающие заводы
  • Двигатели
  • Электростанции

Адиабатическое колесо

  • Химическая и нефтехимическая переработка
  • Нефтеперерабатывающие заводы
  • Пищевая промышленность и пастеризация
  • Производство электроэнергии
  • Криогеника
  • HVAC
  • Аэрокосмическая промышленность

Компактный

  • Ограниченные требования к пространству (e.г., самолеты и автомобили)
  • Масляное охлаждение
  • Автомобильная промышленность
  • Криогеника
  • Охлаждение электроники

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительная информация о покупке теплообменников доступна в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники
  1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
  2. http://sky.kiau.ac.ir
  3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
  4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
  5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
  6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
  7. https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
  8. https://chem.libretexts.org
  9. http://physicalworld.org
  10. https://link.springer.com
  11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
  12. http://hedhme.com
  13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
  14. https: // www.scribd.com/doc/132

    /Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Больше от технологического оборудования

Что такое теплообменник в котле?

Котел работает за счет использования горячего газа для нагрева воды — и теплообменник позволяет этому происходить.

Когда газ нагревается, он начинает подниматься. Когда он поднимается, он достигает теплообменника и проталкивается по спиральной трубе. Холодная вода окружает трубу, и по мере прохождения по ней горячего газа он постепенно нагревает воду, которая затем готова к подаче в радиаторы и краны.

В настоящее время законом требуется установка конденсационного котла вместо неконденсирующего котла при замене котла или установке нового в первый раз. Это потому, что первое намного эффективнее.

Котел без конденсации имеет только один теплообменник. Хотя это не обязательно может показаться плохим, отходящие газы, выходящие из дымохода котла, могут достигать 250 ° C. Это потраченное впустую тепло, которое можно рециркулировать и использовать в системе для достижения максимальной эффективности.Конденсационный газовый котел может рециркулировать это тепло отходящих газов и использовать его для нагрева воды.

Комбинированные конденсационные газовые котлы раньше имели два теплообменника, так как считалось, что это более эффективно. Для начала в первичном теплообменнике нагревали воду. Когда образовывались горячие отходящие газы, вода, которая возвращалась из контура вокруг радиаторов, выталкивалась во вторичный теплообменник, который использовал отходящие газы только для нагрева воды. Как только он немного нагрелся в этом теплообменнике, он вернулся в первичный, чтобы стать еще горячее.Котлы Viessmann содержат только один теплообменник. Конструкция из нержавеющей стали означает, что все выделяемое тепло может быть отведено за один проход. Это связано с большей площадью поверхности теплообменника и расположением горелки, которая находится в центре цилиндрического теплообменника.

По мере того, как вода проходит через радиаторы, она начинает медленно остывать. Ваш бойлер умеет определять температуру воды. Если он слишком остыл, его отправляют обратно в теплообменник для повторного нагрева.Если вода еще достаточно горячая, ее снова прокачивают по системе отопления.

5 признаков треснувшего теплообменника, на которые следует обратить внимание

Если вы подозреваете, что в вашей газовой печи треснул теплообменник, не игнорируйте инстинкт. Поврежденный теплообменник может представлять потенциальную опасность для вашей семьи, если не отремонтировать вовремя. Это подвергнет вас воздействию токсичных газов, таких как окись углерода.

Треснувшие теплообменники и отравление угарным газом стали причиной сотен смертельных случаев в США.S. Чтобы ваша семья была в безопасности, вам необходимо регулярно проверять и обслуживать вашу систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. К счастью, планы обслуживания HVAC в Фениксе доступны по цене.

В этом руководстве мы обсудим следующие аспекты теплообменника печи.

  • Как работает теплообменник
  • Признаки треснувшего теплообменника
  • Возможные причины треснувшего теплообменника
  • Потенциальные опасности треснувшего теплообменника
  • Что делать, если теплообменник вашей печи треснул

Как тепло Обменный завод

Теплообменник — это один из компонентов газовой печи, который нагревает воздух для обогрева вашего дома в холодные дни.Система состоит из ряда змеевиков и трубок, которые постоянно образуют петли для нагрева воздуха, проходящего через нее.

Система теплообменника начинается у узла горелки печи и заканчивается, когда печь соединяется с вытяжным отверстием. Примечательно, что теплообменник заключен в металлическую камеру для безопасного распределения теплого воздуха по всему дому.

При воспламенении печь будет направлять горячие дымовые газы в камеру теплообменника для нагрева металлических стенок. Между тем, возвратные воздуховоды в системе будут всасывать холодный воздух в вашем доме и пропускать его вдоль теплообменника, чтобы нагреть воздух.

Как только стены теплообменника нагреют воздух, он направит теплый воздух обратно в ваши комнаты через воздуховоды. И наоборот, система будет выдувать дымовые газы, образующиеся в теплообменнике, в вентиляционное отверстие, которое выводит газы за пределы дома.

Признаки треснувшего теплообменника

Может быть довольно сложно определить, что теплообменник вашей печи поврежден, взглянув на него. Вот почему вам следует остерегаться симптомов треснувшего теплообменника.Итак, каковы симптомы плохого теплообменника? Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

  1. Пламя печи выглядит желтым

Типичное пламя печи должно быть синего цвета. Если ваша печь излучает устойчивое голубое пламя, очевидно, что теплообменник печи работает эффективно, и беспокоиться не о чем.

Однако, если в печи образуется желтое пламя, это может означать, что ваша горелка загрязнена или ваш теплообменник треснул.Но если пламя желтое и тоже мерцает, высока вероятность того, что в печи больше повреждений.

  1. Печь производит много сажи

Когда в вашей отопительной системе много углерода, печь будет производить много сажи. Обычно это происходит, когда печь не может полностью сжечь газ, что называется неполным сгоранием.

Топливо не сгорает полностью по многим причинам, в том числе из-за неисправных горелок.Однако трещина в теплообменнике может быть еще одной возможной причиной большего образования сажи в системе отопления.

  1. Система производит сильный запах

Если ваша система отопления производит сильный и неприятный запах, возможно, треснул теплообменник. Примечательно, что пары обычно пахнут формальдегидом и очень токсичны для вашего тела при вдыхании.

Если вы обнаружите, что ваша система отопления источает запах формальдегида, вам следует немедленно связаться с профессиональным подрядчиком по ОВК.Если вы проигнорируете проблему, вы подвергнете себя большему ущербу или опасности.

  1. Компоненты печи корродируют и образуют трещины

Когда внешние компоненты вашей печи начинают проявлять признаки износа / износа, высока вероятность того, что внутренние компоненты начинают изнашиваться. Это может означать, что ваш теплообменник тоже начал трескаться.

Трещины от напряжения в печи — обычная проблема, которая возникает, когда компоненты сжимаются и периодически расширяются во время охлаждения и нагрева.Кроме того, компоненты печи могут подвергаться коррозии при воздействии паров хлоридов или влаги.

  1. Вода скапливается на полу вокруг печи

Если в вашей печи нет конденсации, и вы обнаружите немного воды на полу у ее основания, высока вероятность, что проблема заключается в теплообменнике. Вам нужно будет связаться с профессиональным подрядчиком по ОВК, чтобы определить основную причину проблемы.

Помимо треснувшего теплообменника, есть и другие возможные причины утечек вокруг печи.Например, увлажнитель для всего дома может протечь, если он подключен к вашей печи. Другая возможность может заключаться в засорении внутренней дренажной системы HVAC.

Возможные причины поломки теплообменника

Вот некоторые из основных причин появления трещин в теплообменниках.

  1. Перегрев

В большинстве случаев теплообменники печей имеют тенденцию к растрескиванию из-за перегрева. Если поток воздуха в вашей системе отопления довольно медленный, в системе будет накапливаться тепло, что приведет к ее поломке.Вот почему вам необходимо регулярно обслуживать печь, чтобы улучшить приток воздуха.

  1. Накопление пыли

Если в системе отопления накапливаются грязь и пыль, это может заблокировать фильтры, засорить воздуходувки и засорить змеевики. Следовательно, засоренные детали будут препятствовать прохождению достаточного количества воздуха через систему. Это приведет к перегреву печи и снижению ее эффективности.

  1. Альтернативное нагревание и охлаждение

Теплообменник также может треснуть из-за постоянного нагрева и охлаждения.Поскольку теплообменник периодически нагревается и охлаждается, металлическая стенка камеры также будет постоянно расширяться и сжиматься. В результате металлический компонент изнашивается и трескается.

  1. Коррозия или ржавчина

Другая причина, по которой ваш теплообменник может треснуть, — это коррозия или ржавчина. Ржавчина разъедает любой металл и может вызвать трещину на теплообменнике. Если вы плохо обслуживаете свою систему, на компонентах может образоваться ржавчина, что приведет к образованию трещин.

  1. Возраст печи

Средний срок службы теплообменника печи составляет 15 лет. Если ваша газовая печь примерно того же возраста, высока вероятность того, что теплообменник может треснуть. Итак, вам нужно подготовить замену, чтобы избежать неудобств в случае ее поломки.

Возможные опасности треснувшего теплообменника

Эксплуатация печи с треснувшим теплообменником может быть очень опасной. Это не только создаст значительный риск для вашего здоровья, но и нанесет больший ущерб системе.

Вкратце, вот некоторые из опасностей треснувшего теплообменника.

  • Отопление дома природным газом, пропаном или мазутом может привести к утечке вредных газов при растрескивании теплообменника. Газы ископаемого топлива, такие как окись углерода и двуокись углерода, могут вызвать несколько проблем со здоровьем.
  • Если газообразный оксид углерода, образующийся в теплообменнике, выходит наружу, это может вызвать головные боли, тошноту, рвоту и головокружение. Кроме того, длительное воздействие высоких уровней окиси углерода может вызвать сердечные заболевания.
  • Треснувший теплообменник также снизит эффективность печи. Когда теплый воздух из камеры выходит наружу, печь нагревает весь дом. Следовательно, это значительно увеличит ваши расходы на отопление.
  • Помимо окиси углерода, потрескавшийся теплообменник может также вызвать утечку таких газов, как двуокись серы и двуокись азота. Примечательно, что газы могут вызывать дезориентацию, раздражение глаз и носа, сонливость и симптомы гриппа.

Что делать, если теплообменник вашей печи треснул

Если вы считаете, что в вашей печи треснул теплообменник, не спешите чинить его самостоятельно. После того, как вы проверили симптомы трещины в теплообменнике печи, вам необходимо связаться с профессиональным подрядчиком по ОВК для осмотра печи.

Если вы продолжите работу с печью, несмотря на признаки треснувшего теплообменника, вы подвергнете себя большему ущербу. Токсичные газы будут продолжать попадать в ваш дом.Лучший способ это остановить — выключить печи на ремонт.

Вам необходимо приобрести замену треснувшему теплообменнику, так как вы не можете его отремонтировать. Однако вы также должны учитывать возраст системы. Например, вы можете заменить всю печь, если она прослужила 15-20 лет.

Чтобы заменить новый теплообменник, вам потребуется около 600–1200 долларов на покупку и установку нового теплообменника. Таким образом, установка нового теплообменника в старую печь не будет окупаться.Иначе печь может выйти из строя, когда теплообменник еще новый.

Планируете ли вы заменить потрескавшийся теплообменник или купить новую печь, вам следует проконсультироваться с профессиональным специалистом по HVAC. Они дадут совет специалиста, в том числе по уходу за печью. Вы даже получите график технического обслуживания.

Заключительные слова

Если в вашей печи треснул теплообменник, высока вероятность того, что он выйдет из строя. Кроме того, это подвергнет вашу семью нескольким рискам для здоровья, таким как отравление угарным газом.Вы можете предотвратить это, регулярно обслуживая печь. Но если на теплообменнике образовались трещины, его следует немедленно заменить.

Система теплообменника | | Теплый пол своими руками

Введение

В этой системе используется эффективный теплообменник для отделения питьевой воды от замораживания пола. Используется только один источник тепла, и можно полностью использовать преимущества защиты от замерзания.

Один из многих творческих способов использования теплообменника.
Очень красивый пример 4-х зонной системы теплообменника, установленной владельцем дома.
Еще один пример теплообменной системы, установленной заказчиком.

Схема теплообмена со стандартным водонагревателем

Однако всегда спрашивайте себя: «Действительно ли мне нужен теплообменник?»

Чаще всего для защиты от замерзания используются теплообменники, но другим применением может быть излучающая система с одним источником тепла, который по той или иной причине должен быть отделен от бытового водоснабжения.Это редко. Даже необходимость защиты от замерзания часто переоценивается, потому что излучающая система хранит так много тепла в массе дома.

Пример дизайна Radiant и плинтуса / фанкойла.

Система теплообменника с использованием антифриза может защитить систему лучистого отопления до минус 60 градусов. Но компромисс — эффективность. Передача тепла от одной среды к другой (в данном случае от питьевой воды к антифризу через теплообменник) стоит британских тепловых единиц. Сам теплообменник нагревается и излучается в окружающий воздух, хотя иногда это тепло помогает согреть жилое пространство… даже если это всего лишь подсобное помещение.Довольно часто теплообменник изолирован, чтобы минимизировать этот эффект. Тем не менее, любое тепло, излучаемое теплообменником, представляет собой тепловую энергию, которая могла бы уйти на ваши полы.

Кроме того, антифриз как теплоноситель уступает простой воде. В целом система теплообменника на 10-20% менее эффективна, чем открытая система .

Конечно, вода имеет неприятную привычку замерзать при температуре ниже 32 градусов, и в некоторых ситуациях эта реальность намного перевешивает недостатки использования теплообменника.Обогрев второго дома в удаленном месте, подверженном перебоям в подаче электроэнергии, было бы идеальным профилем для системы теплообменника. В этом случае вы можете слить воду из системы водоснабжения, если уезжаете зимой на несколько недель, а антифриз защищает систему отопления.

Другим примером может быть отопление удаленного здания. Если вы отправляете воду через заглубленную изолированную трубу выше линии замерзания, незаменим антифриз.

В солнечных коллекторах почти всегда используется антифриз, поэтому здесь также необходим теплообменник.

Важно понимать, что в большинстве случаев теплообменники не являются необходимыми в излучающих системах.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И НАЗНАЧЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «типичными» водонагревателями, так что пусть вас не обманет компактный размер! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления.Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как вашу лучистую (отопление), так и горячую воду.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытая, закрытая или теплообменник, или требуемый тип топлива, пропан, природный газ, электрическая или масляная … Компания Radiant Floor позаботится о вас !!!

Система теплообменников с водонагревателем резервуарного типа

Комплект теплообменника с водонагревателем Polaris

Высокоэффективный водонагреватель / обогреватель Polaris стандартно поставляется с двумя парами входных и выходных отверстий для горячей и холодной воды.Это делает его идеальным для использования с теплообменником.

Использование водонагревателя по запросу с системой теплообменника

Многозонная система теплообмена с использованием водонагревателя по запросу
Однозонная система теплообмена с водонагревателем по запросу
Многозонная система теплообменника, работающая на жидком топливе, обогревает радиант с комбинированной системой плинтуса, а также горячее водоснабжение, разделенное посредством теплообменника.

С этим предварительно смонтированным сантехническим комплектом теплообменника (фото вверху, схематическое изображение внизу) водонагреватель по запросу может обеспечивать как обогрев помещения (с использованием незамерзания), так и горячую воду (питьевую).

Система теплообменников с несколькими зонами

Разрежьте плоский пластинчатый теплообменник пополам, и вы увидите стопки пластин из нержавеющей стали. Две разные жидкости (обычно вода с одной стороны, антифриз с другой) текут между чередующимися пластинами.Сами жидкости никогда не смешиваются, но тепло легко передается от более горячей жидкости к более холодной.

Теплообменник в разрезе
Сантехника теплообменника

Монтаж и установка теплообменника

Теплообменник смонтированный и подсоединенный к водопроводу

Важно установить теплообменник «противотоком», а не «параллельно». Противоток означает, что самая горячая жидкость, поступающая на сторону A теплообменника, течет в направлении , самая холодная жидкость, поступающая со стороны B на противоположном конце теплообменника (см. Иллюстрацию выше).Это максимизирует теплопередачу, заставляя самую холодную жидкость непрерывно течь к самой горячей части теплообменника.

Параллельный водопровод приведет к тому, что Сторона A «горячая» и Сторона B «холодная» попадут в один и тот же конец теплообменника, и обе стороны будут течь параллельно по длине теплообменника. Конечно, такая неэффективная водопроводная система все же будет передавать некоторое количество тепла от более горячей жидкости к более холодной, но при этом теряется целых 40% мощности теплообменника.

Внутренние и внешние теплообменники

Иногда теплообменник вообще не является пластинчатым, а располагается ВНУТРИ резервуара для хранения.Неудивительно, что их называют «внутренними теплообменниками». Преимущества внутреннего стиля — простота и эффективность. Просто потому, что для перемещения тепла необходим только один насос, и эффективен, потому что, хотя внешний теплообменник ОЧЕНЬ быстро передает тепло от одной среды к другой, он также излучает тепло в окружающий воздух.

Внутренние теплообменники не так быстро передают тепло, но теплу некуда идти, кроме окружающей воды (которая, можно утверждать, также передает тепло в окружающую комнату — да ладно, ничто не является эффективным на 100%).

Итак, все сводится к применению, то есть к тому, какой тип теплообменника лучше всего подходит для данной системы отопления. В некоторых системах используются оба типа, как показано ниже.

Это схема водопровода, которую мы составили для клиента, который хотел, чтобы дровяной котел обогревал резервуар с водой, который, в свою очередь, обеспечивал как домашнее горячее водоснабжение, так и лучистое тепло пола. Да, и в лучистом полу должен быть антифриз, то есть он должен быть «закрыт».

Как видите, это очень сложная система отопления.Большинство излучающих систем намного проще. Но, как пример того, как видение может стать реальностью, смотрите фото готовой инсталляции ниже.

Накопительный бак с внутренним теплообменником находится за рамкой этой фотографии, но это часть этого выдающегося примера мастерства, сделанного своими руками. Наш заказчик, Робин Эллинс, доказывает, что гордость за владение и внимание к деталям, наряду с предварительно собранными сантехническими пакетами компании Radiant Floor, может привести к созданию системы отопления, которая может конкурировать даже с самой сложной профессиональной установкой.

Подключение EPK к зонному коллектору

На следующем рисунке показаны медные фитинги, необходимые для подключения комплектов расширения и продувки различных размеров к зонному коллектору . Эти фитинги и печатная копия этого чертежа прилагаются к каждой системе Closed и Heat Exchanger .

Комплекты расширения и продувки

ЗАПОЛНЕНИЕ И ПРОДУВКА БЫТОВОГО (водонагревателя) СТОРОНА ВАШЕЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕННИКА:
При недавно установленной системе лучистого отопления первый запуск является наиболее важным, а удаление воздуха из вашей системы является обязательным.Воздух в вашей системе — НАИБОЛЬШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/#Filling_the_Open_System Для получения сведений о хранении и очистке открытой системы, а также сведений об очистке / удалении фильтра водонагревателя по запросу. Выключите или отключите электропитание водонагревателя, чтобы не тратить горячую воду во время этого процесса .

Помните, что простое открытие приспособления для горячего водоснабжения в любом месте дома приведет к вытеснению воды через зону.Однако открытие сливного клапана котла вправо / над смесительным клапаном / термометром является наиболее удобным и обеспечивает лучший поток.

Для наших систем лучистого отопления не требуется много технического обслуживания, кроме очистки фильтра в водонагревателе и поддержания давления в системе. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ и прокрутите вниз половину страницы, чтобы получить информацию о чистке фильтра и сетчатого фильтра для вашей закрытой системы лучистого отопления.

ЗАКРЫТАЯ (отопление / зона) СТОРОНА СИСТЕМЫ:
Заполнение и продувка системы лучистого отопления — критический процесс! Когда воздух покидает систему, давление падает.Когда ваша система лучистого отопления нагревается, давление возрастает, но когда она остывает, давление падает … Мы рекомендуем поддерживать давление не менее 15 фунтов на квадратный дюйм, когда система холодная. Когда давление в нагретой системе приближается к 0,… а затем охлаждается,… создается ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ давление… Таким образом, создавая ВАКУУМ, он засасывает воздух в систему!

Ваш расширительный бак предварительно заправлен и не требует давления. Если ваше давление падает ниже 15 фунтов на квадратный дюйм, это означает, что в вашей системе все еще остается воздух,…Воздух — это ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ для получения информации о заполнении и продувке вашей закрытой водяной системы отопления.

Если у вас три зоны, например, закройте шаровые краны под насосами для зон 2 и 3 и направьте поток воды на зону №1.

Если зона № 1 имеет несколько контуров трубопровода, каждый контур будет иметь шаровой клапан на стороне подачи петлевого коллектора, перекрыть все контуры зоны № 1, кроме первого, и направить воду в этот первый контур. .Когда контур №1 зоны №1 был очищен, закройте контур №1 и разомкните контур №2. Повторите этот процесс для каждой цепи в каждой зоне .

Если вы не используете давление в помещении (из шланга и т. Д.), Вы можете использовать перекачивающий насос для перекачки жидкости в вашу систему.

Мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (не автомобильный, этиленгликоль).

Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2.7 галлонов на 100 футов 7/8 ″ Pex… 1,9 галлона на 100 футов 3/4 ″ Pex… 1,3 галлона на 100 футов 1/2 ″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер) .

Определите, какое процентное соотношение незамерзающей смеси к воде рекомендуется производителем источника тепла. Соотношения могут быть разными. Некоторые производители рекомендуют от 20% до 30% антифриза, другие — 50%. На правильное смешивание также влияет степень низкой температуры, от которой вы хотите защитить. Некоторые антифризы поставляются «предварительно разведенными». Обязательно проверьте перед покупкой.

«ВСЕГДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО РАЗМЕШАЙТЕ АНТИФРИЗ ПЕРЕД ЗАКАЧИВАНИЕМ ЕГО В СИСТЕМУ»!

Перекачивающий насос Насос — НЕ должен использоваться водоотливной насос при обратной промывке агрегата, а также при заполнении и продувке замкнутой системы, использующей смесь антифриза. Мы рекомендуем мощный универсальный насос, такой как Wayne EC-50, или Wayne PC-4, или аналогичный насос, такой как Utilitech .5 HP Cast Iron Transfer Pump , каждый из которых может генерировать до 45- psi.По следующей ссылке https://www.waynepumps.com/solution-center/utility-pumps-transfer/pc4 приведены технические характеристики насоса (модель № PC4).

Что такое теплообменник?

Ваша печь очень важна, особенно когда становится холоднее. Когда на улице холодно, вы должны знать, что ваша печь сделает свою работу и согреет вас.

Вам также необходимо разбираться в своей печи, ее различных частях и принципах работы, чтобы обнаружить любые проблемы, которые могут возникнуть, и убедиться, что она работает должным образом всю зиму.

Теплообменник — это компонент печи, о котором многие не подозревают. Они не знали бы, вышла ли деталь из строя, не говоря уже о том, что она вообще существует. Однако это невероятно важная часть печи, и все домовладельцы должны понимать, что это такое и как работает.

Компонент, который обеспечивает передачу тепла от газа в горелке воздуху, который дует в дом, называется теплообменником. Понимание этого простого факта делает очевидным, что теплообменник является важным элементом отопления дома.

Теплообменник представляет собой длинную металлическую трубку из листового металла с отверстиями на обоих концах. Теплообменник работает, позволяя горящему газу проходить через него, чтобы вывести токсичные побочные продукты газа наружу, прежде чем они распространятся в вашем доме. После того, как токсины будут выведены наружу, вентилятор будет пропускать воздух в ваш дом через нагретый металл, который нагревает воздух, который затем выдувается через воздуховоды в ваш дом.

В домах с бойлером теплообменник работает, пропуская тепловую энергию от газа безопасно к воде.Без теплообменника воду необходимо было бы нагревать непосредственно от газа, что привело бы к тушению пламени.

Важность теплообменника

Понимание различных частей печи важно, потому что это позволяет вам убедиться, что ваша печь находится в надлежащем рабочем состоянии, и что вы будете понимать, что нужно делать в случае ее выхода из строя.

Хорошая новость о теплообменниках заключается в том, что они обычно не нуждаются в ремонте и могут прослужить очень долго.Хотя вы захотите понять, что это такое и что они делают, вы можете быть уверены, что они не будут требовать частого ремонта.

При сроке службы не менее десяти лет вам не придется часто беспокоиться о ремонте или замене. Однако, когда придет время, вам нужно будет нанять лицензированного профессионала для выполнения этой работы.

Плохая новость заключается в том, что, поскольку теплообменник является таким важным компонентом печи, когда они выходят из строя, это имеет большое значение и требует быстрого ремонта.Фактически, одна из причин выхода из строя теплообменника — растрескивание из-за многократного воздействия внешних факторов, таких как отрицательные температуры.

Треснувший теплообменник не просто вызывает неисправность, он может стать причиной очень опасных условий. Это связано с тем, что, когда теплообменник треснул, опасные газы могут просачиваться в ваш дом, а не просто выбрасываться наружу. Окись углерода может вызвать отравление CO, попав в дом через потрескавшиеся теплообменники.

У вас есть треснувший теплообменник?

Существует ряд признаков, по которым вы можете следить, чтобы убедиться, что ваш теплообменник находится в хорошем состоянии, или определить, что пора его ремонтировать или заменять.

  • У вас старая система? Если вы знаете, что ваш теплообменник старый, и вы замечаете признаки старения, такие как громкие звуки и износ, вам следует обратиться к специалисту для осмотра вашей системы.
  • Есть ли сажа вокруг вашей печи? Поскольку грязная сажа вокруг печи может быть вызвана неполным сгоранием, можно с уверенностью предположить, что ваш газ не горит чисто, если вы это заметите. Когда вы замечаете сажу вокруг своей печи, скорее всего, ваш теплообменник поврежден, и вам следует немедленно его проверить.
  • У вас есть вода возле печи? Треснувшие теплообменники могут привести к скоплению воды на полу возле печи. Хотя, возможно, это просто основной конденсат. Однако вы не захотите рисковать, поэтому, если вы начинаете замечать воду на полу, посмотрите на теплообменник.
  • Вы не замечаете странных запахов? Как вы знаете, если теплообменник треснул, дымовые газы могут просочиться в ваш дом. Хотя некоторые газы не имеют запаха, другие могут иметь запах формальдегида или серы.Если вы чувствуете запах чего-то неуместного рядом с печью или воздуховодами, немедленно обратитесь к профессионалу.
  • Обратите внимание на признаки утечки газа. Если у вас есть трещина в теплообменнике, у вас есть вероятность опасной для жизни утечки газа. Крайне важно понимать признаки и симптомы, чтобы обезопасить себя и свою семью. Утечка газа может вызвать симптомы гриппа, а также головокружение, головную боль и тошноту. Убедитесь, что у вас дома установлены работающие мониторы CO, которые будут предупреждать вас, если обнаружен какой-либо CO.

Как правильно обслуживать теплообменник

Есть ряд вещей, которые вы можете сделать для обслуживания вашего теплообменника, а также для того, чтобы вы знали, как только может возникнуть проблема или сбой. Учитывая потенциальную опасность или опасные для жизни условия, важно, чтобы вы намеренно соответствовали состоянию вашего теплообменника. Вы должны убедиться, что все ваши вентиляционные отверстия и регистры остаются открытыми, чтобы поддерживать поток воздуха и предотвращать избыточное давление воздуха.

Вам также следует проверять и заменять воздушный фильтр не реже одного раза в 90 дней, чтобы предотвратить засорение вашей системы грязью. Убедитесь, что в вашем доме установлены работающие мониторы CO, которые вы регулярно проверяете. Вы также захотите проверять свою печь не реже одного раза в год в конце лета или в начале осени, чтобы убедиться, что она находится в хорошем рабочем состоянии в холодное время года.

Обеспечение того, чтобы ваш теплообменник работал и находился в хорошем состоянии, может в буквальном смысле спасти жизнь.Хотя это может показаться маленьким компонентом гораздо более крупной системы, на самом деле это один из самых важных компонентов, которые у вас есть. Не стесняйтесь соблюдать правила технического обслуживания и меры предосторожности, чтобы обеспечить безопасность и тепло вам и вашей семье.

Почему в моей системе отопления треснул теплообменник? — Найдите специалиста по благоустройству дома

Если вы обнаружите, что ваша система отопления издает запах формальдегида, или если у вас возникли необъяснимые проблемы со здоровьем, вам следует немедленно связаться с профессиональным подрядчиком по отоплению.Игнорирование проблемы только подвергнет вас и вашу семью большему ущербу и опасности.

Если вокруг вашей системы отопления собирается вода, это также может быть признаком неисправности теплообменника. Однако так бывает не всегда. Если к вашей печи подключен увлажнитель для всего дома, возможно, его необходимо отремонтировать. Или, если у вас есть бойлер для горячей воды или пара, давление в вашем бойлере может быть слишком высоким, что приведет к утечке предохранительного клапана. В любой из этих ситуаций пора вызвать специалиста по отоплению.

Есть несколько причин, по которым теплообменник может треснуть, но наиболее распространенной является перегрев . Если поток воздуха в вашей печи с теплым воздухом слишком медленный или если воздушный фильтр заблокирован, тепло будет накапливаться в теплообменнике, что приведет к его перегреву и растрескиванию. Вот почему так важно техническое обслуживание. Техник проверит, обеспечивается ли надлежащий воздушный поток.

Теплообменник также может треснуть из-за постоянного нагрева и охлаждения. Поскольку теплообменник периодически нагревается и охлаждается, металлическая стенка камеры расширяется и сжимается.В результате металлический компонент изнашивается и трескается. Это происходит чаще, когда система отопления слишком большая.

Другая причина, по которой ваш теплообменник может треснуть, — это коррозия или ржавчина. Ржавчина разъедает любой металл и может вызвать трещину на теплообменнике. Причиной может быть утечка в водогрейном котле, которую не устраняют, или дефектное отверстие в дымоходе, в котором собирается конденсат. Когда плановое обслуживание не осуществляется, такие виды ремонта остаются незамеченными, и на компонентах может образовываться ржавчина, что приводит к повреждению.

Средний срок службы теплообменника системы отопления составляет от 15 до 20 лет. Эксплуатация отопительной системы с треснувшим теплообменником может быть очень опасной. Это не только представляет значительный риск для вашего здоровья, но и снижает эффективность его работы и увеличивает вероятность повреждения других компонентов системы отопления.

Попадание угарного газа в дом может вызвать головную боль, тошноту, рвоту и головокружение.Продолжительное воздействие высоких уровней окиси углерода может вызвать сердечные заболевания.

Если вы считаете, что в вашей печи есть трещины в теплообменнике, выключите его и вызовите квалифицированного, лицензированного и застрахованного специалиста по отоплению. Они определят, нужно ли вам заменить треснувший теплообменник или заменить всю систему.

Треснувшие теплообменники и отравление угарным газом являются причиной сотен смертельных случаев в год. Чтобы ваша семья была в безопасности, вы должны вкладывать средства в ежегодный осмотр и регулярно обслуживать свою систему отопления.

Том Скаранджелло, генеральный директор Scaran Отопление и кондиционирование

(718) 984-0805 www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *