Все об отоплении, котлах, водонагревателях, радиаторах

• Чугунные, стальные, медные теплообменники - преимущества и недостатки;
• Первичные, вторичные, битермические теплообменники - конструкция, преимущества и недостатки.

Теплообменники изготавливаются из чугуна, стали или меди и могут иметь разный объем.

Чугунные модели не боятся ржавчины, но чувствительны к резкому перепаду температур и имеют большой вес.

Стальные могут быть подвержены коррозии, которая состоит в том, что при поступлении в котел из обратной трубы системы отопления теплоносителя, имеющего температуру ниже расчетной, на наружной поверхности теплообменника выпадает конденсат продуктов сгорания (кислот) и постепенно разъедает стенки теплообменника. Поэтому, их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями.

Медным коррозия не страшна. Благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используют в навесных котлах.

В напольных агрегатах обычно устанавливают чугунные, реже стальные модели.

Котел с теплообменником небольшого объема и веса безопаснее, к тому же система отопления с таким агрегатом быстрее реагирует на команды автоматики. Кроме того, теплоноситель продвигается по теплообменнику с большой скоростью, что препятствует образованию накипи на его стенках.

В целом теплообменники бывают:

• первичные (нагревают воду для систем отопления);
• вторичные (нагревают воду для горячего водоснабжения);
• биотермические или сдвоенные (нагревают воду для систем отопления и горячего водоснабжения). 

Первичный теплообменник

Первичный теплообменник представляет собой  трубу, изогнутую в форме змеевика в одной плоскости, на которой находятся пластины.

Поверхность первичного теплообменника покрыта защитным слоем для защиты от коррозии. В зависимости от длины трубы и количества ребер определяется его мощность. По конструкции первичные теплообменники одинаковы, но отличаются мощностью, габаритными размерами и способом подключения труб. На процесс теплообмена существенно влияют загрязнение пластин теплообменника грязью и копотью, а также отложение солей жесткости и грязи внутри теплообменника. Последнее существенно снижают теплообмен из-за уменьшения теплопроводности стенок теплообменника и нарушения циркуляции теплоносителя.

Вторичный теплобменник

Вторичные теплообменники (либо теплообменники ГВС) - соединенные между собой пластины из тонкой нержавеющей стали.

Благодаря большой площади теплообмена и высокой теплопроводности пластин обеспечивается необходимый теплообмен, даже несмотря на высокую скорость потока теплоносителя. Из-за скорости потока вторичный теплообменник не подвержен рискам отложения солей жесткости на своих стенках. К конструктивным особенностям пластинчатых теплообменников ГВС можно отнести направление потоков теплоносителя и холодной воды, которые, как правило, направлены навстречу друг другу.

Мощность пластинчатого теплообменника зависит от количества пластин, спаянных между собой. Чем больше пластин, тем больше площадь теплообмена и тем выше мощность.

Битермический теплообменник

Конструктивно битермический теплообменник представляет собой коаксиальную трубу (трубу в трубе), на поверхности которой напаяны медные пластины - ребра теплообменника.

Внутренняя труба теплообменника предназначена для санитарной воды ГВС, а наружная - для теплоносителя системы отопления. Во время работы в режиме отопления тепло от сгораемых газов передается непосредственно теплоносителю. Когда котел работает в режиме ГВС, тепло сгораемых газов передается теплоносителю, а затем контуру ГВС; при этом циркуляция в контуре отопления должна быть остановлена.

Применение битермического теплообменника в котле устраняет необходимость в дополнительных гидравлических узлах: трехходовом клапане и вторичном теплообменнике. Это снижает стоимость котла и повышает надежность его работы. 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.

Подготовила Елена Гаркавая

с использованием материалов журнала С.О.К.

«Обзор теплообменников в навесных котлах»