монотермический теплообменник что это такое
Как выбрать настенный котел?
В системе отопления, котел занимает центральное место, и по праву может считаться сердцем системы теплоснабжения. Современные котлы, помимо сугубо профессиональных качеств, обладают также эргономичным дизайном, что, безусловно, приятно каждому владельцу.
Выделим основные критерии выбора настенного котла и затем подробнее остановимся на каждом из них:
Тип камеры сгорания
В котлах с открытой камерой сгорания (с естественной тягой) воздух для горения забирается непосредственно из помещения, в котором находится котел, а отработанные газы выбрасываются в дымоход, который должен быть предусмотрен в помещение. Это требует постоянного притока воздуха в помещение для должного сгорания газа (до 12–15 м3 воздуха на каждый сжигаемый м3 природного газа).
Котлы с закрытой камерой сгорания применяются если отсутствует дымоход или невозможна организация притока достаточного количества воздуха для горения. Такой котёл комплектуется вентилятором и специальной системой дымоудаления и подвода воздуха для горения. Преимущества такого вида в том, что он не сжигает кислород в помещении и для него не требуется организация дополнительного притока воздуха для поддержания процесса горения, воздух в этом случае поступает по системе трубопроводов с улицы непосредственно в котёл.
Такая схема: настенный газовый котел с закрытой камерой сгорания с коаксиальным дымоходом чаще всего применяется при организации поквартирного отопления. В результате получается экономия на установке короткого и недорогого коаксиального дымохода вместо традиционного, более дорогостоящего.
Предлагаем Вам ознакомиться с навесными газовыми котлами компании Bosch серии GAZ 3000 W ZW, моделями с открытой камерой сгорания: ZW 24-2KE, ZW 28-2KE и моделями с закрытой камерой сгорания: ZW 24-2AE, ZW 30-2AE
Количество контуров
Одноконтурные котлы обеспечивают только отопление помещения. Подразумевают один контур нагрева воды – это контур нагрева воды для радиаторов отопления.
Двухконтурные котлы — одновременно отапливают помещение и обеспечивают горячее водоснабжение. Нагрев воды в настенных котлах имеет приоритет над обогревом и на время включения горячей воды отопление временно отключается. Это связано с тем, что на нагрев воды необходима вся мощность котла, но поскольку батареи остывают не сразу, то перерыв в отоплении практически не заметен. Но если все же постоянно требуется большое количество горячей воды то можно приобрести котел с бойлером-накопителем. Там запас теплой воды готовиться заранее, после чего этот запас можно использовать для быстрого наполнения ванны или принятия обильного комфортного душа.
Как правильно сделать выбор одноконтурный или двухконтурный котел? Решающим фактором будет потребление Вами теплой воды в санитарных целях. Одна точка водоснабжения пропускает через себя около 6,6 л.мин. Комфортная температура теплой воды составляет примерно 40С. Для расчета используется не абсолютный показатель температура, а разница между температурой воды холодной, входящей в котел, и горячей, нагретой котлом. Предположим, что температура холодной воды 10°C. Чтобы получить на выходе желаемые 40°C, нам необходимо нагреть воду на 30°C.
Рассмотри пример на котлах торговой марки BOSCH. Модели ZW 24-2 KE, ZW 24-2 AE, и модели ZW 28-2 KE, ZW 30-2 AE, имеют следующий показатель: Расход ГВС при Т=30С составляет 10-12 л.мин. Можно сделать вывод что такие котлы можно использовать при одновременном расходе теплой воды не более чем одной, максимум двух точек. Напомним еще раз что среднее потребление воды одной точкой составляет приблизительно 6,6 л.мин воды.
Поэтому если вы планируете, больший расход теплой воды, Вам стоит задуматься над выбором одноконтурного котла и подключить к нему бойлер косвенного или комбинированного нагрева воды. Предлагаем Вам рассмотреть одноконтурные навесные котлы серии Bosch GAZ 3000 W ZS, модель для открытой камеры сгорания ZS 28-2KE и модель для закрытой камеры сгорания ZS 30-2AE. А также бойлеры косвенного нагревая торговых марок Bosch, Austria Email, Beretta, Drazice
Мощность котла
Модификации теплообменника
В настенных газовых котлах применяют первичный (монотермический) или битермический теплообменник.
Применение битермического теплообменника в котле устраняет необходимость в дополнительных гидравлических узлах: трехходовом клапане и вторичном теплообменнике. Это снижает стоимость котла. Недостатком этого теплообменника является то, что теплопередача в режиме работы горячего водоснабжения ограничена. Соответственно, количество приготовляемой горячей воды ниже, чем в котлах с двумя теплообменниками. Кроме того, не рекомендуется использовать котлы с битермическими теплообменниками в тех районах, где вода содержит повышенное количество солей жесткости. Это обусловлено тем, что из-за большого перепада температур в контурах отопления и ГВС процесс отложения солей происходит более интенсивно.
Функции автоматики
Не маловажным фактором современного котла является наличие автоматики управления работой котла. При выборе котла обратите внимание на следующие основные функции автоматики, которыми должен быть оснащен современный навесной котел:
Данный модельный ряд оснащен многофункциональным модулем управления Bosch Heatronic 3 (шина EMS) с широчайшими возможностями по индивидуальной настройке и установке режимов работы котла. Сверхмощным теплообменником для приготовления ГВС, обладающим свойствами так называемого «горячего старта». Это означает, что он всегда имеет в запасе несколько литров горячей воды – и за то время пока она потребляется, котел успевает выйти на нужную для приготовления ГВС мощность и многими другими функциями.
Различия между теплообменниками газовых котлов
В электрических котлах главным нагревательным элементом является тэн. В газовых — теплообменник. Он служит для того, чтобы нагревать воду, которая через него проходит. Для этого используется горелка с открытым пламенем. Так как условия достаточно агрессивные, следует внимательно подходить к выбору теплообменника. Раньше они представляли собой обычную металлическую трубку, но сейчас их устройство намного сложнее.
Материал теплообменника газового котла: какой лучше
Меня удивляет, когда люди не задумываются о материале, из которого сделан теплообменник в котле. Ведь это один из самых важных элементов отопительного оборудования. Именно от материала зависит КПД, скорость нагрева и главное – срок службы. Помимо этого, они могут содержать второй контур. Чтобы вы поняли, какой теплообменник лучше, я хочу рассказать про преимущества и недостатки каждого из них.
Первые чугунные теплообменники
Именно чугун использовали при создании первых угольных и газовых котлов. Это объясняется его антикоррозийными свойствами и сроком службы от 30 до 50 лет. Да и вообще, чугун слабо воздействует с какими-либо химическими веществами. А вот что касается теплоёмкости, она одна из самых высоких. Поэтому даже сейчас, когда появилось много других видов, теплообменники из чугуна продолжают пользоваться спросом. Они дольше нагреваются, но и гораздо дольше удерживают тепло после прекращения нагрева.
Во-вторых, они плохо переносят резкие перепады температур. А ведь в отоплении обратка всегда холоднее подачи. В-третьих, чтобы уберечь чугун от этих перепадов, начали применять особые горелки. И тогда теплоёмкость уже перестала быть преимуществом. Поэтому, по сути, единственным преимуществом является большой срок службы.
Стальной
Чтобы избавиться от минусов чугунных, начали использовать стальные теплообменники. Они легче, оборудование занимает меньше места, да и цена гораздо ниже. Помимо этого, стальные теплообменники не так сильно боятся перепадов температур, поэтому в качестве нагревательного элемента подходят очень хорошо. А в случае поломки их можно отремонтировать. Конечно, не все модели, но многие.
Почему же тогда чугунные теплообменники продолжают использовать, если у стальных так много преимуществ? Дело в том, что не всё так гладко. Ведь сталь подвержена коррозии, а это уже огромный минус. Поэтому и срок службы в 2-3 раза меньше, обычно от 12 до 15 лет. Ещё я хотел бы обратить внимание на то, что сталь может прогореть. Если уж вы решили выбирать котёл с теплообменником из этого материала, я советую заранее узнать про толщину стенок. Она должна быть 3 мм и больше. А лучше 5 мм.
Медный
Самый лучший металл по теплоотдающим характеристикам — это медь. Пожалуй, можно назвать только один недостаток медных теплообменников. Это их высокая цена, устанавливаются медные теплообменники обычно на модели среднего ценового сегмента и выше (от 45-50 тыс. руб). Зато преимуществ очень много:
Кстати, именно из-за быстрого нагрева тратится гораздо меньше газа, поэтому ещё одним плюсом можно считать экономию. Что касается срока службы, производители обычно указывают 14—17 лет, что соответствует реалиям. Это незначительно больше, чем у стали, но все еще сильно меньше, чем у чугуна. Но за такое время на топливе получится сэкономить гораздо больше.
Обычно медные теплообменники устанавливают в настенных котлах. Хотя встречаются и в напольных.
Алюминиевый
В качестве материала для теплообменника газового котла используют и алюминий. Впервые его применили в конденсационных моделях, но о них я расскажу чуть позже. Алюминиевые теплообменники устанавливают и в обычных конвекционных котлах. Казалось бы, зачем они нужны, если медь хорошо справляется со своими задачами? Всё дело в цене. Чтобы удешевить производство, в медных теплообменниках стараются уменьшать толщину стенок. С алюминием этого делать не нужно. Он и так в несколько раз дешевле меди, а теплоотдающие свойства тоже достаточно высокие.
Получается, что алюминиевый теплообменник толще медного. И в этом его огромное преимущество, ведь повышается срок службы. Практика показала, что алюминий ещё и меньше подвержен окислению. Но в интернете мнения на этот счёт расходятся. Поэтому сложно сказать точно, какой теплообменник лучше.
Мы рекомендуем: настенные модели – с медным или алюминиевым теплообменником; напольные – с чугунным. Разумеется, в бюджетных моделях применяют исключительно сталь.
Конденсационные котлы с дополнительным теплообменником
В обычных котлах горелка нагревает теплообменник, а продукты сгорания удаляются через дымоход. Но смысл в том, что часть тепла тоже уходит через дымоход. Чтобы использовать это тепло для обогрева, создали конденсационные котлы. Их конструкция предполагает наличие дополнительного теплообменника. Устроен он достаточно сложно. Из-за разницы температур образуется конденсат, который и служит источником тепловой энергии. Грубо говоря, пар становится водой, она остужается, а её тепло используется для отопления.
Идея создания конденсационных котлов не такая уж новая. Об этом задумывались несколько десятков лет назад. Но тогда технологии не позволяли сделать сплав металла, который мог бы долго проработать в агрессивной среде. Сейчас для этих целей обычно используют высококачественную нержавейку.
Сравнение конвекционных и конденсационных газовых котлов
Окупаемость конденсационных моделей в отечественных условиях
Монотермический или битермический
Когда котёл способен работать только в режиме отопления, его называют одноконтурным. Но многие современные модели способны также работать в режиме горячего водоснабжения (ГВС). Такие котлы называют двухконтурными. Осуществить нагрев воды можно двумя способами: с помощью пластинчатого теплообменника или битермического.
Пластинчатый теплообменник установлен отдельно от основного и состоит из двух частей. Когда через одну часть проходит вода из отопления, она нагревает вторую, которая соединена с водопроводом. Это раздельный, более практичный и надежный, но более дорогой и менее компактный способ.
Битермический теплообменник невозможно очистить механическим путем и довольно сложно промыть. При образовании накипи он быстрее забивается.
В целях экономии средств и пространства придумали сдвоенные или битермические теплообменники. Принцип действия у них совершенно другой. Конструктивно это одна деталь: теплообменник в теплообменнике или труба в трубе. Снаружи обычно проходит отопление, а внутри располагается контур ГВС.
К сожалению, из-за своей конструкции у битермических теплообменников узкие проходы, которые могут быстро засориться. А чистка помогает далеко не всегда, да и сделать это не так просто. Цена у таких теплообменников гораздо выше. Да и всё равно пользоваться водой придётся ограниченное время, так как присутствует риск прогорания металла. Я считаю, что лучше покупать котлы с раздельными теплообменниками. Они более надёжные.
Теплообменник газового котла в разрезе. Использование загрязненного теплоносителя и отсутствие регулярной чистки привело к тяжелым последствиям: серьезный перегрев и практически полное засорение.
Люди покупают котёл не на один год. В худшем случае он должен прослужить несколько лет. А так как теплообменник является важной частью любого котла, то и к его выбору нужно подходить основательно. Также стоит помнить, что это одна из самых дорогих и труднозаменимых запчастей. Лучше следить за правильной работой оборудования и ежегодно его обслуживать, чем потом платить лишние деньги за ремонт.
Теплообменники: устройство, виды и принцип работы
Работа теплообменников строится на взаимодействии греющей и нагреваемой среды с разными температурами. Существуют устройства, в которых одновременно с теплообменом происходит изменение состояния вещества, например, конденсация, испарение, смешение. Для разделения сложных смесей фазы меняются для обеих сред.
По принципу работы аппараты делятся на:
Контактные теплообменники (КТ) предназначены для нагрева и охлаждения различного рода жидких, газовых, твердых рабочих тел, конденсации паров, испарения (выпаривания) и кристаллизации. Их широко используют в промышленности. Например, их применяют для нагрева (охлаждения) воды газами и растворами; для нагрева (охлаждения) растворов с целью последующей кристаллизации растворенного компонента; для нагрева и охлаждения агрессивных растворов промежуточными теплоносителями, а также твердых частиц и тел газами и жидкостями. Контактные теплообменники используют в энергетических установках различных типов (для нагре-ва воды перед деаэрацией, в системах регенерации энергии в паротурбинных блоках и др.); в установках деминерализации и очистки сточных промышленных вод; в коммунальном хозяйстве для нагрева воды продуктами сгорания.
По функциональному назначению КТ можно разделить – на нагреватели, охладители, испарители (выпарные аппараты), конденсаторы, плавители, кристаллизаторы и др. В контактных теплообменниках процессы протекают как без изменения агрегатного состояния сред, так и с изменением его (испарители, конденсаторы, плавители).По принципу разделения жидкости смесительные аппараты бывают насадочные, каскадные, полые с разбрызгивателями и струйные.
Пример: Градирни (башни-”трубы” на ТЭС), охлаждающие большие объемы жидкости воздухом атмосферы
Преимущества: За счет простого устройства задействуется больше количества теплоты, чем в поверхностных теплообменниках
Недостатки: Технологический процесс должен разрешать смешения сред.
Настенный газовый котел – какой лучше с битермическим теплообменником или двумя раздельными?
Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим конструкцию того и другого котлов.
Битермический теплообменник создан по принципу «труба в трубе», где внутренняя труба заполнена санитарной водой, а между стенками внутренней и наружной находится теплоноситель системы отопления. Благодаря такой конструкции у котлов нет постоянно движущихся/вращающихся механизмов (если не считать привод газового клапана и циркуляционный насос), и они очень надежны и долговечны.
Схема котла с битермическим теплообменником
Котел с битермическим теплообменником работает по следующему алгоритму. В режиме отопления постоянно работает циркуляционный насос, тем самым обеспечивая постоянное движение теплоносителя через теплообменник, не давая ему перегреться и направляя нагретый теплоноситель в систему отопления.
В момент, когда вы откроете кран горячей воды, санитарная вода пойдет по внутренней трубке теплообменника и автоматика (благодаря датчику контроля потока) переключит котел в режим ГВС: циркуляционный насос остановится, а тепло с наружной части теплообменника будет передаваться на внутреннюю его часть, через которую непрерывным потоком идет санитарная вода. Так будет продолжаться до тех пор, пока вы не закроете кран горячей воды, тогда газовая горелка выключится и включится циркуляционный насос, который начнет отводить избыточное тепло с теплообменника. Далее котел либо снова включится в режим ОТОПЛЕНИЕ, либо перейдет в режим ОЖИДАНИЕ, если подогрев отопления не требуется.
В теплое время года котел может работать в режиме ЛЕТО и включаться только для нагрева горячей воды, при этом циркуляционный насос, каждый раз после закрытия крана горячей воды, будет сбрасывать избыточное тепло с теплообменника.
Схема котла с двумя теплообменниками
Для того, чтобы тепло, в зависимости от необходимости, подавалось на отопление или на ГВС, в котле предусмотрен трехходовой кран, который с помощью циркуляционного насоса направляет поток теплоносителя либо в систему отопления, либо в пластинчатый теплообменник ГВС.
Работает это по следующей схеме. В режиме ОТОПЛЕНИЕ циркуляционный насос постоянно находится в работе при включенной газовой горелке, при этом трехходовой кран направляет теплоноситель в систему отопления (в радиаторы). При открытии крана горячей воды, датчик контроля потока оповестит автоматику о необходимости нагрева санитарной воды, и автоматика с помощью трехходового крана перенаправит теплоноситель на «малый круг». При этом циркуляционный насос не отключится, как у котлов с битермическим теплообменником, а будет гонять теплоноситель внутри котла из основного теплообменника в пластинчатый, и поток санитарной воды будет нагреваться. После закрытия крана горячей воды, клапан вернется в предыдущее положение, горелка выключится, а насос также некоторое время поработает для сброса избыточного тепла.
Котлы с битермическим теплообменником:
Котлы с двумя теплообменниками:
Котлы с двумя теплообменниками в нашем интернет-магазине.
Особенности битермических (совмещенных) теплообменников
Отправим материал на почту
Владельцы загородных домов иногда сталкиваются с необходимостью покупки оборудования для организации отопления своего жилища. При выборе качественного, экономичного и надежного агрегата, многие отдают предпочтение газовым котлам. И здесь им приходится выбирать, купить оборудование с битермическим теплообменником или двумя раздельными приборами.
Отличительные особенности
Битермический или совмещенный теплообменник – это оборудование радиаторного типа. Его особенность заключается в том, что под корпусом располагаются нагревательные камеры, а также емкости, в которых готовится бытовая жидкость. Устройство способно одновременно выполнять 2 задачи:
Основная труба, сделанная из теплопроводящего металла (чаще меди) включает в себя дополнительную трубу (обычно сделанную из алюминия), которая согнута в форме ромба и припаяна в нескольких точках по всей длине конструкции. Это можно увидеть, изучив битермический теплообменник в разрезе. Так можно заметить, что внутренняя часть конструкции создана для подогрева воды. Сверху прикрепляются теплоаккумулирующие пластины. Вода, обогревающая помещение, нагревается и циркулирует в промежутке между двумя этими трубами.
Принцип функционирования битермического теплообменника следующий:
Таким образом, битермический теплообменник двухконтурного газового котла имеет поочередный режим работы. Благодаря этому принципу, тепло, отдаваемое горелкой, расходуется экономно.
На срок эксплуатации устройства влияет толщина стенок и химический состав воды, циркулирующий в системе. Недостатком таких устройств является то, что на стенках может накапливаться накипь, способствующая выведению их из строя.
Принцип работы оборудования
Работа битермического теплообменника выглядит так:
Плюсы и минусы
К основным положительным качествам газового котла, оборудованного битермическим теплообменником можно отнести:
Что касается недостатков битермических теплообменников, то они следующие:
Оборудование с двумя теплообменниками
Чтобы понять, что лучше, битермический теплообменник или 2 разных, необходимо рассмотреть достоинства и недостатки последнего варианта. Работа стандартного котла состоит в постоянном движении циркуляционного насоса сквозь первый теплообменник, подогреваемый газовой горелкой. Это позволяет горячей воде двигаться от котла к радиаторам и назад.
При открывании крана подачи горячей воды, специальный датчик передает сигнал, который заставляет трехходовой кран перенаправить ее с первого на второй теплообменник. Следовательно, здесь жидкость будет подогреваться от уже горячего носителя тепла, а не от газовой горелки. Таким образом, топливо будет расходоваться более экономно, что позволит снизить сумму счета.
К основным преимуществам таких котлов можно отнести:
К недостаткам котла с двумя разными теплообменниками относят:
Так же, как и битермический теплообменник, этот вариант имеет определенные положительные и отрицательные стороны.
Какой вариант лучше?
Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. В случае, если будет выбрано качественное оборудование, а вода внутри системы будет хорошего качества (без посторонних примесей), то со своей работой на отлично справятся оба котла. Существует небольшое различие в режимах их работы, но для потребителя они практически не заметны.
Главным преимуществом, которым обладает битермический теплообменник, является его стоимость. Именно на этот критерий чаще всего обращают внимание покупатели. Но, при этом не стоит забывать о том, что из-за совмещения контуров, ширина каналов в них меньше, что приводит к их быстрому засорению.
Но, стоит отметить, что и двухконтурные котлы так же подвержены отложению накипи на стенках. Поэтому избежать ремонта, выбрав такое оборудование не получится. Принцип очистки у обоих приборов одинаковый.
Профилактика засорения
Существуют способы продления срока службы битермических теплообменников:
Прибегать к чистке нужно в таких случаях:
Заключение
Битермические теплообменники – лучший вариант для тех, кому требуется и прогреть помещение, и подогреть воду. Они компактные, поэтому разместить их получится везде. Также они считаются более эффективными и экономичными. А их недостаток – быстрое и частое засорение – можно предотвратить, если использовать очищенную воду или поставить на вход в систему фильтр для ее очистки от посторонних примесей. Продлить срок их службы поможет периодическая промывка всех узлов.