Теплообменник для ГВС от отопления — виды и варианты установки

Наличие теплой воды — нормальное требование для комфортного существования. Вот только далеко не везде есть возможность подключиться к централизованному источнику горячей воды. В большинстве частных домов и в некоторых многоэтажках приходится заботиться об этом самостоятельно. Один из вариантов — использовать теплообменник для горячей воды от отопления. Во всяком случае, в отопительный сезон будете с горячей водой.

Принцип работы

Теплообменники для приготовления воды ГВС работают по бесконтактному принципу. Устройство их может быть разным, но принцип действия не отличается — работают они по принципу теплопередачи. Есть нагретый теплоноситель (в данном случае из системы отопления), который подается в трубы/каналы теплообменника. Горячий теплоноситель отдает часть тепла трубкам, по которым течет. По другим, параллельно расположенным каналам, течет вода, которую необходимо нагреть. Контактируя с нагретыми теплоносителем стенками, она нагревается. Именно так и работает теплообменник для горячей воды от отопления.

Принципиальная схема использования теплообменника для подготовки горячей воды от отопления

Чтобы нагрев был эффективным, теплообменник должен быть сделан из материала с высокой теплопроводностью. Обычно это металлы — медь, нержавеющая сталь. Медь — дорогой металл, но имеет отличную теплопроводность. Нержавеющая сталь хуже проводит тепло, но за счет прочности стенки могут быть очень тонкими, что делает такие теплообменники тоже эффективными.

Как использовать теплообменники для получения ГВС от отопления

Есть несколько возможностей нагревать воду для бытовых нужд при помощи теплообменника и отопления:

• Нагрев проточной воды. Недостаток — ограниченные возможности по расходу горячей воды, отсутствие запаса, сложность реализации поддержания стабильной температуры (надо организовывать узел подмеса или ставить контроллер). Достоинства — требуется мало места, малое количество компонентов.
• Нагрев воды в какой-то емкости. Теплообменник для горячей воды от отопления опускается в какую-то емкость, заполненную водой. По сути, это уже бойлер косвенного нагрева. Но в нем установлен теплообменник и подключается он к ГВС. Но речь сейчас не о них, так что не в этой статье.

Самый элементарный теплообменник — труба, по которой бежит теплоноситель

Виды теплообменников для горячей воды

Вообще, существует много конструкций теплообменников, так как они используются часто, в различных устройствах. Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Для бытовых целей используются два вида:

• Пластинчатые (паянные или разборные).
• Кожухотрубные.

Теплообменник для горячей воды от отопления: в частном секторе используются два типа — пластинчатые (слева) и кожухотрубные (справа)

В них тепловые среды — теплоноситель от системы отопления и вода из ХВС (холодного водоснабжения) не смешиваются. Каналы, по которым они протекают, между собой никак не связаны. Поэтому при закачке на подогрев воды питьевого качества, такую же и получаем на выходе.

Пластинчатые

Пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления состоит из нескольких металлических пластин с выдавленными ходами. Собираются они в зеркальном отражении, так что получаются изолированные друг от друга каналы для циркуляции жидкостей. Пластины изготавливают методом штамповки из листового металла. Толщина — до 1 мм. Металл, как правило, нержавеющая антикоррозионная сталь, но есть и из титана, специальных сплавов.

Каналы на пластинах чаще всего делают в виде равносторонних треугольников с разными углами. Чем острее угол, тем быстрее движется жидкость, чем тупее, тем больше сопротивление и медленнее движение. По схеме движения сред по каналам, пластины бывают одноходовыми и многоходовыми. В первых направление движения сред не меняется от начала и до конца. Еще их отличительная особенность — среды движутся в противоток (для большей эффективности).

В многоходовых пластинчатых теплообменниках каналы расположены так, что среды меняют направление движения по нескольку раз. Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла (высокий КПД). В многоходовых теплообменниках можно добиться небольшой разницы в температурах обоих жидкостей.

По способу соединения бывают двух типов — разборными и паянными. Пластины разборных пластинчатых теплообменников соединяются при помощи специальных эластичных прокладок (из резины, фторопласта). Для обеспечения герметичности каналов, они стягиваются металлическими стержнями-стяжками. Для стабилизации в конструкции присутствуют две массивные плиты — неподвижная и подвижная. На неподвижной закреплены стержни, на них нанизываются пластины с ходами. Чем их больше, тем больше мощность, больше передаваемая теплота. Последней устанавливается подвижная пластина, на стяжки накручиваются гайки, зажимаются до герметичности каналов. Благодаря такой конструкции, эти теплообменники можно разобрать, прочистить, добавить или убрать пластины. И в этом достоинство этой конструкции. Недостаток — пластинчатый теплообменник для горячей воды от отопления имеет больший вес и размер (если сравнивать с паянными).

Два вида пластинчатых теплообменных устройств — паяный (слева) и разборной (справа)

Паянные пластинчатые теплообменники собираются на заводе. Нержавеющие пластины свариваются в аргонной среде, что позволяет избежать коррозии в местах сварки. Паянные пластинчатые теплообменники неразборные, в связи с чем могут возникнуть сложности с промывкой. Их преимущество — более компактные размеры и меньший вес, так как нет необходимости в стабилизирующих плитах.

У каждого теплообменника есть входы и выходы для подключения теплоносителя (от отопления) и воды. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения. Они позволяют подключить теплообменник для горячей воды от отопления к трубам любого типа.

Кожухотрубные

Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Низкая эффективность, большие размеры и материалоемкость — это причины, по которым в быту они используются реже. Но их конструкция надежней — они выдерживают суровые условия эксплуатации. Так что в промышленности чаще применяется именно этот вид теплообменных агрегатов.

Кожухотрубные теплообменники представляют собой трубу-кожух, внутри которой уложены более мелкие трубки. Обычно это медные трубки, но могут быть и из другого материала, причем не только из металла.

Кожухотрубный теплообменник для ГВС — устройство и принцип работы

По тонким трубкам движется нагреваемая вода, которая подается затем в краны. Теплоноситель из системы отопления движется по пространству внутри кожуха, которое не занято трубками с подогреваемой водой. Направление движения — в противоток. Этим обеспечивается большая теплоотдача. Но стоит сказать, что общее КПД таких установок ниже, чем пластинчатых.

Схемы подключения

Кроме типа теплообменника, надо выбрать еще и способ его подключения. Есть несколько типовых схем. В любом случае, два выхода подключаются к отоплению, один — к холодному водоснабжению, один — к разводке горячей/подогретой воды.

Параллельная (стандартная)

В самом простом случае теплообменник для горячей воды от отопления подключают параллельно существующей системы. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно. То есть, обязательно в подаче теплоносителя наличие циркуляционного насоса. В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен.

Теплообменник для горячей воды от отопления: схема параллельного подключения

При монтаже, подача теплоносителя всегда подключается к верхнему патрубку, а обратка — к нижнему. При подключении воды ситуация противоположная — холодная вода подключается в нижний патрубок, гребенка горячей — к верхнему.

Схема обвязки теплообменника для ГВС от отопления

Простейшая схема обвязки содержит отсечные краны на всех четырех патрубках — для возможности отключения, чистки, технического обслуживания. Также на входе от отопления устанавливается грязевик — фильтр с мелкой сеткой. Так как зазоры в теплообменнике совсем небольшие, попадание окалины либо других загрязнений может вызвать закупорку каналов. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование.

Данную схему можно усовершенствовать, сделав рециркуляцию горячей воды в гребенке ГВС (закольцовывают после последней точки разбора). При таком построении, тепло неиспользуемой горячей воды не пропадает, а используется: вода из гребенки ГВС подмешивается к холодной воде из водопровода. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая. Теплообменник для горячей воды от отопления только доводит ее до требуемой температуры.

Обвязка с контуром рециркуляции ГВС

При разборе нагретой воды, на подогрев идет преимущественно вода из трубы холодного водоснабжения. Когда разбора нет, по кругу насос «гоняет» теплую, нагрузка на котел отопления совсем небольшая.

Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке (можно и на подачу поставить). Показания с датчика (температура воды в выходной ветке на ГВС) поступают на прибор управления. По результатам сравнения с выставленными данными, регулируется интенсивность потока теплоносителя, тем самым регулируется интенсивность нагрева.

Двухступенчатая

Всем хороши описанные выше схемы, кроме того, что для нагрева должен проходить большой поток теплоносителя. Иначе вода не успеет прогреться. Второй недостаток — приходится «заворачивать» поток теплоносителя из системы отопления. При большом расходе и недостаточной мощности отопительного котла, в холода могут быть заметны понижения температуры. Для более рационального использования тепла придумали двухступенчатую систему подключения теплообменников.

Один из вариантов двухступенчатого подключения теплообменников

В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления. Тем самым более рационально используются энергоносители. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. Подключить теплообменник для горячей воды от отопления можно параллельно — как на верхней схеме. Второй вариант представлен на нижней — в разрыв подающей трубы от системы отопления.

Вариант двухступенчатого нагрева

При использовании второй схемы, первичный нагрев происходит от обратки. Нагретая в этом теплообменнике вода подается на второй, установленный на подаче. Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю.

Есть еще схема двуступенчатого нагрева с использованием тепла от рециркуляции горячей воды. В этом случае рационально используется тепло ранее нагретой воды.

Первичный нагрев — от рециркуляции горячей воды, окончательный — от системы отопления

При использовании любой из этих схем, нагрузка на котел значительно снижается. Утилизируется то тепло, которое раньше не использовалось. Тем самым эти схемы помогают экономить на энергоносителях.

Для нормальной работы теплообменника, подключенного по любой из схем, при монтаже необходимо соблюдать технологические требования. Обязательно соблюдение уклона труб ГВС в сторону точек разбора. Если трасса проходит над дверью, в высшей точке ставят воздухоотводчик. Кроме того, при длинной трассе, необходимы дополнительные автоматические или ручные устройства для сброса воздуха (воздухоотводчики). В противном случае могут быть проблемы с подачей воды.

Теплообменные аппараты для горячей воды
от производителя

Разборные

Паяные

Сварные

Спиральные

Кожухопластинчатые

Кожухотрубные

Присутствие горячей воды в трубопроводных системах водоснабжения является нормой практически в любом помещении, где постоянно находятся люди. Основным элементом современной системы ГВС является специальный теплообменник с помощью которого обеспечивается предварительный нагрев водопроводной поступающей воды до необходимой температуры, с дальнейшей подачей её по распределяющим трубам на водоразборные точки или краны.

Примерные типовые цены

Пример 1: Подобрать теплообменник для системы ГВС многоквартирного дома, в котором 100 квартир.
Исходные параметры: Температура горячего теплоносителя — 80 градусов.
Решение: Определяем будущую производительность теплообменного аппарата исходя из количества водоразборных точек (кранов). В каждой квартире стандартно находятся 2 крана, умножаем данное число на количество квартир и получаем в сумме 200 врт. Исходя из практики, общий расход воды при таком количестве кранов составит не более 20 м3/час. Для данной задачи идеально подойдёт:
Модель S14-16/2-56-TKTL35 (Ду 50мм.)
Цена: 85 900 руб.

Пример 2: Необходим теплообменник ГВС для производственного цеха, где размещены 10 кранов.
Исходные параметры: Температура горячего теплоносителя — 70 градусов.
Решение: Во внимание возьмём фактический частый расход горячей воды в течении рабочей смены. Для расчёта учтём стандартный максимальный расход одной точки — 0,2 м3/час при условии максимально открытого смесителя, где данный объём будет смешиваться частично с холодной водой для получения оптимальной температуры для пользования. В итоге подобран теплообменник производительностью 5м3/час с возможностью повышения расходного показателя. Для данной задачи идеально подойдёт:
Модель S07-16/2-31-TMTL27 (Ду 50мм.)
Цена: 59 540 руб.

Теплообменник ГВС для частного дома (5 кранов).
Исходные параметры: Температура горячего теплоносителя — 70 градусов.
Решение: В данном примере теплообменный аппарат подобран с учётом маленьго расхода воды, но без потери давления в момент открытия всех пяти водоразборных точек «на полную». Модель максимально компактная и имеет возможность увеличить количество пластин для подъёма производительности. Для данной задачи идеально подойдёт:
Модель S04-16/2-31-TL27 (Ду 32мм.)
Цена: по запросу

Формирование конечных цен на теплообменники для ГВС (горячего водоснабжения) происходит исходя из типов материалов деталей, количества внутренних компонентов и условий будущей эксплуатации теплообменного оборудования. Для расчёта нового экземпляра во внимание берутся исходные параметры у клиента и его пожелания, на основании полученных данных производится предварительный технический расчёт теплообменного аппарата и в итоге определяется его цена.

Примеры эксплуатации

Система ГВС многоквартирного дома
Она подключена к индивидуальному тепловому пункту, в котором размещается теплообменный аппарат предварительного нагрева поступающей водопроводной воды. Источником тепла для нагрева является теплоноситель приходящий по трубопроводу из центральной котельной или теплоснабжающей организации. С помощью теплообменного оборудования происходит отбор тепловой энергии от теплоносителя и передача её к нагреваемому водопроводному контуру, по которому уже выходящая нагретая вода распределяется по квартирам в смесители душевых и ванных комнат, а так же кухонных моек и туалетных умывальников. Подробнее.

Система водоснабжения промышленных зданий
Теплообменники ГВС на промышленных объектах используется как основной элемент для получения горячей воды с целью использования её в санитарных узлах по всей территории, а так же в различных производственных технологических процессах. Стандартное внедрение теплообменного оборудования представляет собой установку его на местный котельный трубопровод, где проходит горячий теплоноситель отопления или отведена отдельная циркуляционная линия для этих целей. Подробнее.

Горячее водоснабжение автомобильного комплекса
Тут основными потребителями воды ГВС являются не только санитарные узлы и умывальники, но и такие отделы, как: боксы мойки автомобилей, детейлинг центры, слесарные цеха, инструментальные отделы, моечные установки для очистки деталей автомобильных узлов и агрегатов. Система подачи горячей воды подобного плана практически ничем не отличается от большинства подобных, здесь так же нагрев осуществляется через теплообменное оборудование в котельной. Подробнее.

Получение горячей воды в частных домах
Для этого решения используется тепловая энергия отбираемая у теплоносителя из домового котла, где с помощью теплообменника ГВС нагревается вода поступаемая из собственной скважины или центрального водопровода с дальнейшей подачей на смесители в ванную или баню. Подробнее.

Использование теплообменного аппарата для получения горячей воды на сегодняшний день практически ничем не ограничивается и в большинстве случаев является стандартным решением на любых жилых и нежилых объектах.

Принцип работы

Принцип работы теплообменного аппарата для обеспечения горячего водоснабжения основан на процессе передачи тепловой энергии между жидкими маловязкими средами. Внутри корпуса такого устройства есть два контура, один для прохода горячего теплоносителя, а второй для поступления нагреваемой среды. Конструкция устроена таким образом, что направление этих потоков направлены навстречу друг другу и при этом исключено их перемешивание, а сам процесс нагрева происходит через тонкие стенки внутренних теплопередающих деталей.

Горячий теплоноситель заходит в теплообменник какой-то определённой температуры и проходя по внутренним каналам равномерно прогревает холодную воду до требуемых значений, получая на выходе горячую воду готовую к использованию. Данный процесс происходит буквально за секунды.

Варианты схем потоков

• «Вода — Вода» одна из самых распространенных видов схем работы. Здесь источником нагрева является простая вода из Тепловой сети нагревающая простую воду и любого водопровода.
• «Гликоль — Вода», в такой схеме источником может выступать этиленгликоль или пропиленгликоль из отопительной системы, нагревающий с помощью теплообменника воду до нужных температур.
• «Пар — Вода» — схема паровой системы, где поступающий в теплообменник пар подогревает холодную воду для нужд горячего водоснабжения.

Что мы предлагаем?

Инженеры нашей компании подберут оборудование в рамкам выделенного вами бюджета, предлагая несколько альтернативных вариантов под вашу задачу.

Расчёт теплообменника или подбор насоса осуществляется от 15 минут с момента заявки, в зависимости от сложности ситуации.

Мы предлагаем продукцию напрямую с производственной линии обходя посредников, реализуем продукцию с максимальными скидками.

Стандартная гарантия составляет 2 года с момента поставки. Так же предусмотрена система расширенной гарантии в зависимости от заказа.

После поступления заявки за вами закрепляется постоянный специалист. Он будет вас консультировать при каждом обращении в нашу компанию.

Высокое качество наших товаров подтверждено международными сертификатами. На 97% исключён выход из строя оборудования на протяжении всего срока службы.

Наша отлаженная с годами логистика позволяет вам не тратить деньги на доставку. Все заказы доставляются БЕСПЛАТНО по территории России.

После оплаты вам на E-mail высылается трек-номер для самостоятельного отслеживания вашего товара от точки отправления до места назначения.