Типы теплообменников, применяемых в котлах

Самым главным узлом в современном отопительном оборудовании является теплообменник. Именно по типу этого устройства и классифицируются котлы. Теплообменник служит для передачи тепла от нагретого теплоносителя к более холодному, в нем происходит передача тепловой энергии от сгораемых газов к теплоносителю и от теплоносителя к санитарной воде.

В этом обзоре мы рассмотрим, какие теплообменники используются в навесных котлах. По принципу теплопередачи их можно классифицировать так:

- первичные, в которых теплопередача происходит от газа к жидкости;

- вторичные, в которых тепло передается от жидкости (теплоноситель) к жидкости (контур ГВС);

- совмещенные (битермические), в которых происходит двойной теплообмен от газа к теплоносителю и от теплоносителя к санитарной воде.

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

 Отложение солей жесткости и грязи внутри теплообменника существенно снижают теплообмен из-за уменьшения теплопроводности стенок теплообменника и нарушения циркуляции теплоносителя. Поэтому в регламентных сервисных работах сервисного обслуживания обязательна проверка состояния пластин и стенок теплообменника. По этой же причине обязательным условием при введении в эксплуатацию котла является наличие фильтра в системе отопления.

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.

Битермические теплообменники совмещают в себе два контура: отопления и горячего водоснабжения.

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.