Подключение теплообменника к системе отопления

Подключение теплообменника к системе отопления

Теплообменник для отопления представляет собой техническое устройство, передающее тепло между горячей и холодной средой. Приборы этого типа, применяемые для отопительных систем, делятся на несколько категорий в зависимости от принципа работы, взаимодействия сред, способа передачи тепла, а также направления движения носителя и потребителя тепла. При выборе теплообменного аппарата для дома или бани учитывают особенности конкретной системы отопления, плюсы и минусы прибора, его конструкцию и дополнительный функционал.

Как устроен теплообменник битермического типа

Битермический теплообменник в разрезе, представляет собой две трубки разных диаметров, изготовленных из теплопроводящего материала. Внутренняя полость, изогнута в виде ромба. Основная трубка изготовлена из меди, внутренняя из алюминия (металл может меняться) в зависимости от изготовителя. Сверху прессованием или пайкой, закрепляются теплоаккумулирующие пластины.

Принцип работы котла с теплообменником битермического типа, заключается в следующем:

Пластины аккумулируют тепло и нагревают трубки с циркулирующим в них теплоносителем. Первый контур, основная труба теплообменника, предназначена для прокачки жидкости для системы отопления, второй (в виде ромба), для ГВС.

Получается, что двухконтурные газовые котлы с битермической конструкцией теплообменника, работают по принципу поочередного нагрева системы отопления и ГВС, что позволяет более точно расходовать тепло, получаемое от горелки.

Срок службы теплообменника, зависит от нескольких факторов: химического состава воды для ГВС, толщины стенок, заложенных производителем. Слабым местом и одновременно недостатком битермических теплообменников, считается подверженность оседанию накипи внутри стенок теплообменника.

Как и чем промыть теплообменник с битермической конструкцией

Промывка теплообменника в котлах битермического типа, является обязательной и прописана в инструкции по эксплуатации. Фактически, производитель имеет право отказать в гарантийном обслуживании при нарушении этого условия. При своевременной промывке, достигается полное восстановление теплообменника – пропускной способности контура.

Способов промывки несколько:

В домашних условиях – самый простой метод, заключается в заполнении котла жидкостью для промывки и пропускании ее через контур, посредством бустера – насоса, создающего давление. Процедура занимает 15-20 минут и не требует разбора котла.
Недостаток ремонта своими руками в том, что некоторые используемые средства агрессивны и неправильное выполнение процедуры, нередко приводит к потере герметичности теплообменника. Устранить течь между контурами достаточно проблематично. Неисправность приводит к необходимости замены теплообменника.

Какой теплообменник лучше – раздельный или битермический

Разница между битермическим и раздельным теплообменником, заключается не только в используемом принципе работы. Отличается диаметр внутренней полости контуров.

Два теплообменника, работающих на ГВС и отдельно на отопление, больше в диаметре, поэтому зарастают дольше и менее подвержены отложению кальция на стенках.

Если регулярно проводится чистка теплообменника, а на подпитку системы отопления и подачу водоснабжения установлена система фильтрации, и водоподготовки, битермический котел прослужит не меньше чем аналог с двумя отдельными контурами.

Какие виды представлены на рынке

Устройства классифицируются по виду топлива, которое в них сжигается для получения тепла. Это могут быть:

1. Спирт. Теплообменники, которые работают на спирту, отличаются своей компактностью. Однако они не способны согреть рыбака в сильный мороз. Чаще используются как дополнительное средство обогрева.
2. Твердое топливо (дрова). Теплообменники, работающие на твердом топливе (дровах, брикетах), являются самыми распространенными среди рыболовов, т.к. его можно найти в любом лесу. Основным недостатком контракции является ее большой вес и размеры.
3. Бензин. Устройства, работающие на жидком топливе, отличаются компактностью. Однако они не получили распространения из-за взрывоопасных свойств бензина.
4. Газ. Аппаратами, которые функционируют на газу, рыбки пользуются довольно часто. Их отличительная особенность в небольших размерах и безопасности использования. В горелку газ поступает из хранилища через специальный шланг. Подача топлива регулируется вентилем.

Обратите внимание! В продаже существую аппараты, которые функционируют от электричества.

Какой из вариантов выбрать, каждый человек решает исходя из личных предпочтений.

Демонтаж теплообменника КАМАЗ

Замена агрегата требуется в случаях повреждения корпуса, прогорания газов, появления течи и при сборе нагара в камере сгорания или в самой емкости теплообменника.

Снятие устройства происходит по типовому алгоритму:

Мастер отключает АКБ, сливает охлаждающую жидкость и устраняет провод высокого напряжения. Снимаются все фиксирующие элементы, соединяющие топливопровод и теплообменник. Затем специалист устраняет выхлопную трубу, наливную и отводящую трубы, отсоединяет воздухопроводы. Финальным этапом становится открепление теплообменника от кронштейнов, на которые он закреплен.

Подобные работы следует проводить исключительно в сервисном центре во избежание дефектов используемого оборудования. Отсутствие должного опыта и компетенции в этой процедуре может повлиять на корректность последующего функционирования теплообменника и повышение нагрузки на двигатель. Доверьтесь мастерам специализированного СТО «Альфа-авто»

к списку статей

Наша команда
каждый день отвечает
на запросы, которых
не оказалось в поиске по контексту

Самые активные
консультанты за
последнюю неделю

Масляный охладитель двигателя: для чего нужен

Прежде всего, значительное увеличение нагрузок на мотор означает то, что в ряде случаев возникает и необходимость дополнительно охлаждать масло в двигателе. Масло часто перегревается именно тогда, когда двигатель раскручивается до максимальных оборотов и достаточно долго работает в таком режиме.

Также к перегреву масла может приводить и агрессивный стиль езды (частое раскручивание ДВС до отсечки). В этом случае смазке после понижения оборотов попросту недостаточно времени для остывания.

Обратите внимание, приведенная выше информация не означает, что любой двигатель после форсирования или работы в режимах максимальных нагрузок перегреется. Дело в том, что одни моторы имеют предрасположенность к перегреву масла и самого ДВС, тогда как другие нет. При этом хотя бы дополнительный контроль температуры масла лишним никак не будет.

Для этого можно на начальном этапе установить датчик температуры и давления масла в двигателе. Как известно, такими датчиками многие автомобили штатно не оснащаются. Все, на что может рассчитывать водитель, это загорание сигнальной лампочки давления масла на панели приборов тогда, когда давление масла сильно упадет.

При этом не обязательно гнаться за дорогими высокоточными приборами типа Defi и т.п. Для мониторинга общей картины происходящего в масляной системе ДВС вполне подойдет дешевый или средний вариант. Также добавим, что специалисты рекомендуют обязательно ставить не только температурный датчик, но и датчик давления масла.

Однако не стоит забывать о том, то даже если лампочка давления масла не горит, при низком давлении износ двигателя колоссальный. Получается, благодаря наличию отдельного датчика появляется возможность вовремя зафиксировать проблему и своевременно остановить двигатель.

Добавим, что допустимой температурой масла в норме является нагрев до + 100 градусов по Цельсию. При этом для одних моторов даже нагрев до 110 градусов уже является высоким и может не пройти без последствий, тогда как другие спокойно переживают и 140-150. Однако в большинстве случаев последствия сильного перегрева масла в двигателе достаточно серьезные.

Первое, разжижается само масло, то есть происходит потеря его защитных и смазывающих свойств. В этом случае двигатель подвергается сильному износу. Также жидкое масло сильно расходуется на угар, а перегретая смазка попросту горит и коксует двигатель.

Более того, после перегрева масло следует сразу менять, так как дальнейшая эксплуатация ДВС на такой смазке в значительной мере усиливает износ мотора, приводит к залеганию колец, появлению масляного дыма из выхлопной трубы и скорому капремонту.

Конструкции и виды поверхностных теплообменников

Кожухотрубные теплообменники

Теплообменник трубчатый (рис.1) состоит из пучка труб, помещенных в цилиндрическом корпусе 1 (кожухе). Корпус кожухотрубчатого теплообменника представляет собой трубу, сваренную из одного или нескольких стальных листов. Толщина стенки кожуха (корпуса) определяется давлением рабочей среды и диаметром кожуха, но применяется на практике не менее 4 мм. К цилиндрическим кромкам кожуха приваривают фланцы. На наружной поверхности кожуха прикрепляют опоры аппарата. Пространство между трубками 3 и боковой поверхностью кожуха называется межтрубным. Трубки завальцованы (закреплены) или приварены к трубным решеткам 2. К фланцам корпуса крепятся крышка и днище 5, на них расположены патрубки 4 для подвода и отвода нагреваемой среды НС. На корпусе также имеются патрубки 4 для подвода и отвода охлаждаемой среды ОС (на рисунке охлаждаемой средой является пар).

Рис.1 Кожухотрубный теплообменник

1- корпус; 2- трубная решетка; 3- греющая труба; 4- патрубок; 5- днища; 6- опоры; 7- болт; 8- прокладка; 9- обечайка.

Трубки обычно имеют диаметр d ≥10 мм и изготовляются из материалов, хорошо проводящих тепло (латунь, медь, сталь углеродистая, сталь нержавеющая). Большим недостатком одноходовых теплообменников является несоответствие между пропускной способностью пучка трубок и площадью теплообмена. Например трубка диаметром 20 мм (при скорости потока 1 м/сек) может пропустить около 1,0 т/ч жидкости; при этом площадь поверхности трубки при обычной длине 3,5 м составляет всего около 0,2 м 2 . Этой площади будет недостаточно для существенного подогрева такого большого количества жидкости. Этот недостаток можно устранить группировкой труб в отдельные пучки (ходы) и установкой соответствующих перегородок. В этом случае мы достигаем эффекта за счет увеличения пути движения потока в несколько раз. Такой теплообменник называется многоходовым (рис.2а ). Здесь рабочая жидкость проходит через трубное пространство в несколько ходов, протекая последовательно через все пучки труб.

Рис.2 Схема многоходового трубчатого теплообменника:

а) по трубному пространству; б) по межтрубному пространству

При небольшом числе ходов (два-три) перегородки делают по хордам, при большом- радиально или концентрически. Конструктивно удобнее устраивать четное число ходов, обычно не более 16. Если в межтрубном пространстве теплоносителем является жидкость, то для увеличения ее скорости также устраивают перегородки — продольные и поперечные (для пара применяют только одноходовое исполнение). Продольные перегородки делят межтрубное пространство на столько же ходов, сколько имеет трубное. Эти перегородки обеспечивают принцип противотока рабочих тел. Перегородки установлены параллельно трубкам и не достигают противоположной трубной решетки. Большое число перегородок не рекомендуется из-за трудности уплотнения их стыков с трубными решетками.

Поперечные перегородки бывают перекрывающие и неперекрывающие. Перекрывающие перегородки пересекают все межтрубное пространство, оставляя вокруг каждой трубки кольцевую щель шириной около 2 мм. Расстояние между перегородками обычно 100 мм. Рабочее тело протекает через кольцевые щели с большой скоростью. При этом в промежутках между перегородками образуются турбулентные завихрения, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи. Такие перегородки неприменимы, если жидкости могут выделять осадок, т.к. узкие щели легко им забиваются. Неперекрывающие перегородки (рис.2б ) выполняют, например, с проходом в виде сектора или сегмента.

Трубчатый теплообменник с U-образными трубками

Двухходовый теплообменник часто выполняют с U-образными трубками, открытые концы которых завальцованы в одну и ту же трубную решетку (рис.3). При запуске в работу теплообменников нужно обращать внимание на направление движения рабочих тел. Горячая (охлаждаемая) жидкость должна опускаться (подача сверху), а холодная (нагреваемая) — подниматься. В этом случае получаем противоток, который обеспечивает лучшую термическую срезку.

Рис.3 Схема теплообменника с U- образными трубками

1- крышка; 2- корпус; 3- U- образные трубки

Трубчатые теплообменники нашли широкое применение в паровых системах с температурой сред выше 200 градусов и давлением выше 25 атмосфер. Во всех других случаях целесообразно применять пластинчатые теплообменники, так как они будут более дешевыми, занимать меньше места и удобными в эксплуатации.

Теплообменники «труба в трубе»

Теплообменники «труба в трубе» применяют при небольших расходах рабочих жидкостей и высоких давлениях. Их собирают из нескольких последовательно соединенных элементов, образованных двумя концентрически расположенными трубами (рис.4). Каждый элемент состоит из 2-х труб, вставленных одна в другую. Элементы соединены в батарею последовательно, параллельно или комбинировано. При этом трубы соединяются с трубами, а кольцевые пространства с кольцевыми пространствами. Достоинством таких теплообменников является соблюдение противотока, что обеспечивает наиболее полное использование теплоносителя. Они позволяют достигать довольно высоких скоростей жидкости в диапазоне 1-1,5 м/с, что уменьшает возможности отложения загрязнений на поверхности теплообмена и увеличивает значения коэффициентов теплопередачи. Отметим, что эти теплообменники более громоздки, по сравнению с кожухотрубными, и требуют большего расхода металла на единицу поверхности теплообмена.

Рис.4 Теплообменник типа «труба в трубе»

1- наружная труба; 2- внутренняя труба; 3- колено; 4- патрубок

Теплообменники «труба в трубе» морально устарели и применяются крайне редко.

Теплообменник для зимней палатки своими руками

Сделать теплообменник для палатки своими руками не составит особого труда. Затраты на металл будут минимальными, самоделка окажется более выгодной, чем ее заводские аналоги. При изготовлении самоделки не требуется какая-то фантастическая точность в соблюдении габаритов – это не двухконтурный котел, а простейший самодельный теплообменник в палатку для отдыха и рыбалки в холодных зимних условиях.

Делать теплообменник для зимней палатки лучше всего из нержавеющей стали и алюминиевых трубок. Если нет ни того, ни другого, найдите любую тонкостенную металлическую трубу диаметром около 20 мм и листовое железо толщиной 1 мм. Также вам потребуется сварочный аппарат и дрель со сверлом по металлу подходящего диаметра. Сборка не займет у вас много времени, с монтажом можно справиться буквально за день.

Все размеры носят скорее рекомендательный характер, вы вполне можете что-то изменить специально для ваших нужд.

Подготовка теплообменных труб

Первая наша задача – соорудить непосредственно сам теплообменник по образу и подобию его жаротрубнного собрата. Для этого необходимо взять два прямоугольных отреза листового металла и наметить в нем отверстия под теплообменные трубки. Рекомендуем сделать три ряда в шахматном порядке – пять трубочек в верхнем и нижнем рядах, четыре трубки в среднем ряду. Самая сложная задача заключается в том, чтобы приварить трубки с двух сторон к двум листам металла.

Сборка корпуса

Далее собираем корпус из еще четырех отрезков. В верхней части делаем отверстие под дымоход. Его необходимо продумать так, чтобы дымоход легко снимался. Привариваем верхнюю крышку к нашему теплообменнику, по бокам привариваем боковые крышки. Пробовать обогревать зимнюю палатку еще рано – нужно сделать ножки.

Лучше всего, если ножки будут складными, но можно обойтись и без этого. Сделайте их из тонких металлических стержней (проволоки), отмеряя их длину не забудьте учесть высоту используемой плитки/горелки. Соответственно, нижняя часть нашего теплообменника для зимней палатки несплошная – здесь располагается вырез, в котором виднеются внутренние трубки. Именно через этот вырез пламя и жар будут проникать внутрь нашего агрегата.

Работа с электрической частью

Для работы теплообменника для зимней палатки потребуется хороший вентилятор. Мы рекомендуем взять производительный кулер диаметром 120 мм от стационарного компьютера. Такие кулеры обладают хорошей пропускной способностью и минимальным уровнем шума. Привариваем к задней части нашего теплообменника подходящий крепеж, прикручиваем вентилятор, припаиваем длинные проводники для подключения к аккумулятору (подойдет ШВВП 2х0,75).

Теперь все готово для запуска теплообменника. Размещаем его в зимней палатке, подсоединяем дымоход и выводим его наружу, снизу размещаем печку/горелку. Подключаем газовый баллон, поджигаем газ, включаем кулер и ждем разогрева. Пока не обгорит металл, возможен неприятный запах. Через 10-15 минут наш агрегат выйдет на рабочий режим – отрегулируйте температуру воздуха путем регулировки печки/горелки.