Теплообмінники в навісних котлах

Теплообмінник виконує основні процеси в опалювальному обладнанні. Саме це пристрій визначає конструкцію і призначення КОТЛА. Цей важливий вузол служить для передачі тепла від нагрітого (рідкого або газоподібного) теплоносія до більш холодного. З допомогою теплообмінника відбувається передача теплової енергії від спалимих газів до теплоносія і від теплоносія до санітарної воді

Теплообмінники, використовувані в навісних котлах, за принципом теплопередачі можна класифікувати так:

• первинні, у яких теплопередача відбувається від газу до рідини;
• вторинні, у яких тепло передається від рідини (теплоносій) до рідини (контур ГВП);
• суміщені (битермические), у яких теплообмін відбувається подвійний від газу до теплоносія і від теплоносія до санітарної воді.

Первинний теплообмінник являє собою мідну трубу, вигнуту у формі змійовика в одній площині, на якій знаходяться мідні пластини. Поверхня первинного теплообмінника покрита захисним шаром для захисту від корозії. В залежності від довжини труби і кількості ребер визначається його потужність. По конструкції первинні теплообмінники однакові, але відрізняються потужністю, габаритними розмірами і способом з'єднання труб. На процес теплообміну істотно впливають забруднення пластин теплообмінника брудом і кіптявою, а також відкладення солей жорсткості і бруду всередині теплообмінника.

Відкладення солей жорсткості і бруду всередині теплообмінника істотно знижують теплообмін через зменшення теплопровідності стінок теплообмінника і порушення циркуляції теплоносія. Тому в регламентних сервісних роботах сервісного обслуговування обов'язкова перевірка стану пластин і стінок теплообмінника. З цієї ж причини обов'язковою умовою при введенні в експлуатацію котла є наявність фільтра в системі опалення.

Вторинні теплообмінники (або теплообмінники ГВП) — з'єднані між собою пластини з тонкої нержавіючої сталі. Вони встановлені в котлах Micra 2 (Hermann), Major kW, Mini kW, (Immergas), Linea (Bongioanni). Завдяки великій площі теплообміну і високій теплопровідності пластин забезпечується необхідний теплообмін, навіть незважаючи на високу швидкість потоку теплоносія. З-за швидкості потоку вторинний теплообмінник не піддається ризикам відкладення солей жорсткості на своїх стінках. До конструктивних особливостей пластинчастих теплообмінників ГВП можна віднести напрямок потоків теплоносія і холодної води, які, як правило, спрямовані назустріч один одному. Потужність пластинчастого теплообмінника залежить від кількості пластин, спаяних між собою. Чим більше пластин, тим більше площа теплообміну і тим вище потужність. Битермические теплообмінники поєднують в собі два контури: опалення та гарячого водопостачання. Вони встановлені в котлах Hermann Habitat 2 (Hermann), Immergas Star kW (Immergas) і Linea Isy (Bongioanni).

Конструктивно бітермічний теплообмінник являє собою коаксіальну трубу (комин в трубі), на поверхні якої напаяні мідні пластини — ребра теплообмінника. Внутрішня труба теплообмінника призначена для санітарної води ГВП, а зовнішня — для теплоносія системи опалення.

Під час роботи в режимі опалення тепло від спалимих газів передається безпосередньо теплоносія. Коли котел працює в режимі ГВП, тепло горючих газів передається теплоносію, а потім контуру ГВП; при цьому циркуляція в контурі опалення повинна бути зупинена.

Застосування битермического теплообмінника в котлі усуває необхідність у додаткових гідравлічних вузлах: трехходовом клапані і вторинному теплообміннику. Це знижує вартість котла і підвищує надійність його роботи. Недоліком цього теплообмінника є те, що теплопередача в режимі роботи гарячого водопостачання обмежена. Відповідно, кількість виготовленої гарячої води нижче, ніж у котлах з двома теплообмінниками. Крім того, не рекомендується використовувати котли з бітермічним теплообмінником в тих районах, де вода містить підвищену кількість солей жорсткості. Це обумовлено тим, що із-за великого перепаду температур в контурах опалення і ГВП процес відкладення солей відбувається більш інтенсивно.

На закінчення скажемо кілька слів про теплообмінниках з підвищеною ємністю. Вони встановлені в котлах VIP-класу, наприклад, Eura (Hermann). По конструкції вони являють собою бойлер ємністю на 6-8 л, всередині якого практично по всьому об'єму розташований мідний змійовик. Зазначені теплообмінники ще називають міні-бойлерами. Через стінки міні-бойлера проходить контур ГВП, а по змійовику — контур теплоносія.

Переваги даного теплообмінника в тому, що завдяки великому об'єму теплоносія в теплообміннику під час зміни температури і швидкості потоку води ГВП згладжуються пульсації температури води на виході котла. Іншими словами, на виході з котла завжди забезпечується гаряча вода стабільної температури незалежно від стрибків температури води на вході і зміни напору води. Крім того, теплообмінник з підвищеною ємністю дозволяє використовувати функцію «швидкого старту», що забезпечує гарячу воду заданої температури відразу після включення крана.

Такі основні види теплообмінників, які застосовуються в газовому опалювальному обладнанні. Сподіваємося, що цей короткий екскурс разом з опублікованими в попередніх випусках журналу статтях (про газовий і трехходовом клапанах, датчиках) допоможе більше дізнатися про особливості конструкції газових котлів.