Котлы для отопления дома – особенности теплообменников.

Котёл для отопления дома - вещь крайне необходимая для любителей дачного отдыха, или же для тех, кто предпочитает городским квартирам проживание в частном секторе. Покупка котла - процесс непростой. Конечно, ведь каждый домовладелец подходит с особой серьёзностью к его выбору - необходимо точно знать, какой отопительный котёл лучше всего подойдёт для определённого помещения. Всё чаще в последнее время хозяева частных домов приобретают навесные котлы. Их установка является оптимальной при недостатке свободного места. Эти энергетические котлы довольно компактны - их типичные габариты составляют 850, 500, 400 мм, а вес - не превышает 50 кг.

Внимание! Единственная проблема, с которой могут столкнуться те, кто выбрал для своего дома навесные энергетические котлы - это их ограничение по тепловой мощности, в основном не превышающей 35 кВт. Хотя такой мощности всё же хватает для того, чтобы отопить жилой дом площадью около 300 кв. м. Ну, а если смонтировать сразу два таких котла параллельно, то и отапливаемая площадь сможет сразу же, соответственно, увеличиться в два раза.

Разновидности теплообменников в навесных котлах

Теплообменники для котлов - их составляющая, предназначенная для выполнения приборами своих основных процессов. Именно благодаря этому устройству определяется назначение котла и его конструкция. Теплообменник для котла передаёт тепло от нагретого газообразного или жидкого теплоносителя к теплоносителю более холодному. При его помощи тепловая энергия передаётся от сгораемых газов к теплоносителю, а также к санитарной воде от теплоносителя.

• первичные, с теплопередачей, происходящей от газа к жидкости;


• вторичные, в которых контуру ГВС передаётся тепло от жидкости (теплоносителя);


• битермические (или совмещённые), обеспечивающие двойной обмен - к санитарной воде от теплоносителя и к теплоносителю от газа.

Первичные теплообменники

Первичные теплообменники для котлов являются медными трубами, изогнутыми в виде змеевика в одной плоскости с находящимися на ней несколькими медными пластинами. Поверхность эта покрывается специальным защитным слоем для защиты от коррозии металла. Теплообменник для котла имеет такую мощность, которая определяется количеством рёбер и длиной трубы. По конструкции они одинаковы, однако отличаются габаритными размерами, мощностью и способом подключения труб.

Вторичные теплообменники

Котёл для отопления дома с вторичным теплообменником - это оборудование с соединёнными между собой пластинами из нержавеющей стали. Такие теплообменники устанавливают в котлах Linea, Mini kW, Major kW и Micra 2. Эти производители продумывают самые малейшие детали, прежде чем определиться, как сделать котёл отопления. Производят такие котлы с большой площадью теплообмена, с высокой теплопроводностью пластин, что и обеспечивает необходимый теплообмен даже при высокой скорости потока теплоносителя. Благодаря скорости потока такой теплообменник может «похвастаться» отсутствием отложения на своих стенках разнообразных солей жёсткости.

Конструктивные особенности пластинчатых ГВС-обменников отличаются направлением потоков холодной воды и теплоносителя прямо навстречу друг другу. Мощность такого теплообменника зависит исключительно от того количества пластин, которые между собой связаны. Чем больше их - тем выше мощность и больше площадь теплообмена.

Конструктивно такие теплообменники представляют собой коаксиальные трубы (то есть одну трубу, расположенную в другой), на поверхности которой напаяны рёбра теплообменника - специальные медные пластины.

Внутренняя труба предназначается для санитарной воды ГВС, а наружная труба - для теплоносителя в системе отопления. При работе в режиме отопления теплоносителю непосредственно передаётся тепло от сгораемых газов. Когда же котёл работает в ГВС-режиме, тепло сгораемых газов изначально передаётся теплоносителю, а уже после этого - контуру ГВС. При этом циркуляция в контуре отопления останавливается.

Недостаток этого теплообменника заключается в одном. В режиме работы горячего водоснабжения теплопередача довольно ограничена. Поэтому, и количество приготовленной горячей воды получается немного ниже, чем в котлах, в которых располагаются сразу два теплообменника.

Запрещено! Использование котлов с битермическими теплообменниками в таких районах, где в воде содержится большое количество солей жидкости, Обусловлено это тем, что благодаря большому перепаду температур в ГВС и контурах отопления намного интенсивнее начинает проходить процесс отложения солей.

В заключение стоит сказать несколько слов о теплообменниках, отличающихся повышенной ёмкостью. Устанавливают их в оригинальных котлах класса VIP - к примеру, таких как Eura. По конструкции они являются шести-восьмилитровыми бойлерами, внутри которых расположены медные змеевики почти по всему объёму. Называют такие теплообменники нередко также ещё и мини-бойлерами.

Через стены такого мини-бойлера проходит контур ГВС, по змеевику - контур теплоносителя. Преимущество такого теплообменника заключается в том, что в связи с большим объёмом теплоносителя в теплообменнике при изменении скорости потока и температуры воды ГВС, начинают сглаживаться пульсации температуры воды прямо на выходе котла. Одним словом, на выходе постоянно обеспечивается горячая вода (со стабильной температурой) в независимости от изменения напора воды и от скачков температуры на входе. Помимо этого, теплообменники с повышенной ёмкостью позволяют воспользоваться функцией под названием «быстрый старт», обеспечивающей сразу же после включения крана подачу горячей воды.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.

Основную отопительную функцию в котле исполняет газовый теплообменник. Его конструкция определяет строение и функциональность самого котла.

Именно теплообменник передает тепло между теплоносителями. От горячего носителя тепло передается холодному, а оттуда непосредственно к воде.

Существует большое число разновидностей теплообменников для газового оборудования. Они определяют стоимость котла, его характеристики и функции.

Газовое оборудование различается стоимостью, это ни для кого не секрет. В большинстве случаев, высокая цена определяется качеством и особенностью работы теплообменника.

Оказывается, чем больше вес газового котла, тем больше вероятность того, что прослужит он вам максимально долго. Вес конструкции зависит от материала, из которого она изготовлена.

И кожухотрубные теплообменники и другие их варианты, обычно изготавливаются из прочной стали. Толстые стенки такого обменника позволяют ему эффективно справляться с нагрузкой, длительное время не разрушаясь.

А воздействие он испытывает неслабое. Судите сами:

• снаружи теплообменник подвергается воздействию высокой температуры, которая повышается в результате горения топлива. Теплообменникам свойственно «прогорать» из-за этого;
• внутри системы также находится очень горячая вода — ее температура достигает девяноста градусов. Кипение воды вызывает образование накипи на поверхности деталей котла;
• резкие перепады температуры теплообменника могут вызвать появление трещин на поверхности материала, из которого он изготовлен.

Теплообменник для газового котла

Не трудно догадаться, что качество работы отопления в дальнейшем зависит в большой степени от котла. Дешевый котел может быстро потребовать ремонта: прочистки труб от известкового налета или замены комплектующих.

Кроме того довольно опасно, неполадка в системе может стать причиной аварийной ситуации в квартире. К сожалению, именно теплообменник чаще всего становится причиной неполадок в работе котла.

Теплообменник для газового котла бывает трех типов:

• первичный;
• вторичный;
• совмещенный.

В первичных теплообменниках теплоотдача происходит от газа к жидкости. Он представляет собой трубу из меди, изогнутую на подобие змеевика в одной плоскости. Поверхность трубы покрыта медными пластинами.

Мощность такого теплообменника определяется длиной данной трубы и количеством ее изгибов. В лучшем случае, конструкция покрыта антикоррозийным покрытием, которое защищает систему от разрушительного воздействия горячей воды.

Однако защитный слой не спасает теплообменник от осадков в виде грязи, копоти, соли и других продуктов. Они оседают на поверхности элемента и затрудняют его работу.

Чем больше грязи осело на поверхности теплообменника, тем хуже его работа, и тем скорее котел выйдет из строя. В этом случае даже при максимальной нагрузке останутся едва теплыми.

Во вторичных теплообменниках тепло передается от жидкости к жидкости. Данная конструкция изготавливается из тонких пластин нержавеющей стали.

Такой теплообменник гораздо надежнее. Площадь теплообмена здесь гораздо больше, а скорость теплообмена и теплопередачи гораздо выше.

За счет этого, соли и грязь не успевают оседать на поверхности комплектующих, тем самым замедляя его износ.

Соответственно, чем больше стальных пластин в конструкции теплообменника, тем выше его мощность и эффективность в выполнении задачи.

Наконец, совмещенные теплообменники по своему строению наиболее совершенны. Они совмещают в своей конструкции процесс передачи тепла от газа к теплоносителю, а оттуда к воде в батареях.

По строению такие теплообменники представляют собой трубу, на которую напаены медные пластины-ребра. Сама труба двойная — внутренняя предназначена для воды, а внешняя — для теплоносителя.

Стоимость котла, где есть совмещенный теплообменник, значительно ниже. Это объясняется тем, что необходимость в дополнительных гидравлических узлах просто напросто отпадает.

Однако, такой теплообменник может пострадать от солей, которые содержатся в воде. Они быстро оседают на его поверхности, делая дальнейшую успешную работу системы невозможной.

Выбирая или котлы газового отопления, не стоит обращать внимание только на их внешний вид. Это последнее, о чем стоит задумываться при покупке.

Оптимально, если вы перед покупкой сделаете анализ воды, которая будет использоваться при отоплении, чтобы сделать правильный выбор котла и его комплектующих.

От выбора газового котла зависит, насколько эффективной будет отопительная система и насколько такое отопление будет экономичным. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на определенной модели котла, следует изучить, какие разновидности котлов бывают, чем они отличаются и какими преимуществами обладают, а не ориентироваться только на стоимость газового котла для отопления. Получив хотя бы основные знания и представления можно определиться с тем, как выбрать котлы отопления газовые, независимо от того, какое отопление у вас будет – электрическое или газовые котлы для воздушного отопления.

Критерии выбора

Первое отличие газовых котлов состоит в том, как показывает полный обзор газовых котлов отопления, есть котлы с камерой сгорания открытого типа, а есть с камерой закрытого типа. В котлах с камерой сгорания открытого типа продукты сгорания выбрасываются в дымоход благодаря тяге, которая в нем присутствует. Кислород, без которого процесс горения невозможен, берется из помещения, в котором находится котел. Перед тем, как выбрать газовый котел отопления, следует учесть, что котел с камерой открытого типа может быть установлен только в том помещении, где есть хорошая вентиляция.

Газовые котлы отопления для квартиры с камерой сгорания закрытого типа забирают воздух через коаксиальный дымоход. Через этот дымоход также производится выброс продуктов горения. Прокладывается такой дымоход от котла на улицу через стену.

Коаксильный дымоход представляет собой конструкцию по типу «труба в трубе». Свежий воздух поступает через наружную трубу дымохода, а выброс отработанных газов производится через внутреннюю трубу. Осуществляя выбор газового котла отопления, следует знать, что в случае котлов с камерой сгорания закрытого типа воздух поступает с улицы, поэтому такой котел можно установить даже в невентилируемое помещение.

Исходя из такого критерия, как отвод отработанных газов, модели газовых котлов отопления можно разделить на следующие виды: парапетные, дымоходные и турбированные.

• Парапетный котел – это агрегат с камерой сгорания закрытого типа, в котором выброс отработанных газов происходит естественным образом.
• Дымоходный котел – это агрегат с камерой сгорания открытого типа.
• Турбированный котел – представляет собой котел с камерой сгорания закрытого типа.

Выброс отработанных газов в таких котлах происходит принудительным образом. Для выброса отработанных газов газовые котлы отопления турбированные оснащены встроенным вентилятором.

Виды теплообменников газовых котлов

Газовые котлы для индивидуального отопления могут различаться и по такому критерию, как количество контуров. Таким образом, котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Посредством двухконтурного котла можно организовать не только систему отопления дома, но и систему горячего водоснабжения. Посредством одноконтурных котлов можно организовать лишь отопительную систему. Газовые котлы с двумя контурами могут различаться по типу теплообменника. От этого зависит, как работает газовый котел отопления. Этот компонент газового котла может быть битермическим, раздельным или со встроенным змеевиком.

Битермический теплообменник обычно изготовлен из такого материала, как медь, а конструкция его выглядит как «труба в трубе». Теплоноситель отопительного контура двигается по наружной трубе, проточная вода, которая необходима для контура с горячей водой, циркулирует по внутренней трубе. Если сравнивать такие лучшие газовые котлы отопления с котлами с раздельным теплообменником, то они входят в более низкую ценовую категорию и выделяются своей надежностью. Это объясняется тем, что в них отсутствуют различные добавочные гидравлические узлы, такие как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.

Есть у битермических котлов и свои недостатки:

• Производители советуют отказаться от использования таких котлов в тех районах, где вода слишком жесткая и содержит соли. Из-за перепада температур в отопительных контурах и в ГВС отложение солей происходит более интенсивным образом.
• Во время открытия крана горячего водоснабжения изначально выльется около 150 мл воды температурой около 70-80 градусов, после этого температура воды уже будет наиболее оптимальной для вас.

В конструкцию таких котлов входят несколько теплообменников: первичный теплообменник из меди, предназначенный для отопительного контура, и теплообменник из нержавеющей стали пластинчатого типа, предназначенный для контура горячего водоснабжения.

Такое оборудование не является дешевым, так как в нем имеется вторичный теплообменник и трехходовой клапан. Из преимуществ таких котлов можно выделить надежность во время эксплуатации в тех районах, где вода характеризуется повышенной жесткостью.

Теплообменник со встроенным змеевиком – такой теплообменник можно встретить только двухконтурных напольных котлах энергонезависмого типа. Нагрев горячей воды в котлах данного типа происходит косвенным образом, за счет температуры теплоносителя в контуре отопительной системы. Минусом такого котла является то, что невозможно отрегулировать температуру горячей воды. Еще одним минусом является неудобство в эксплуатации, так как для нагрева горячей воды летом необходимо использовать отопительный контур. Данный тип теплообменников обычно изготовлен из таких материалов, как: сталь, медь или нержавеющая сталь. Самыми популярными теплообменниками данного типа являются такие, у которых встроенный змеевик изготовлен из стали и имеет толщину от 3 до 4 мм. Теплообменники со встроенным змеевиком характеризуются достаточно длительным сроком эксплуатации.

Выбор газовых котлов – непростое дело, поэтому следует ориентироваться на несколько рекомендаций. Какие бывают газовые котлы отопления – такой вопрос волнует всех, но самое главное отличие – в назначении.

Одноконтурный котел

Одноконтурные газовые котлы настенного типа зависят от наличия источника электроэнергии, так как они оснащены электронным управлением. Вся информация отображается на жидкокристаллическом или LCD дисплее устройства. Такие газовые котлы отопления расход газа позволят значительно сэкономить, так как они могут быть оснащены термодатчиками.

Рекомендуется использовать для работы таких котлов дополнительное оборудование в виде стабилизаторов напряжения или бесперебойный источник питания, так как у нас в стране нередко можно наблюдать, какой нестабильной бывает подача электричества.

Напольные одноконтурные современные газовые котлы отопления пользуются большим спросом и популярностью, чем настенные устройства. Это можно объяснить тем, что первый тип котлов является более дешевым, а также он не зависит от источника электроэнергии. Также нет необходимости тратиться на дополнительное оборудование, которое будет обеспечивать стабильное снабжение электричеством.

Перед тем, как подобрать газовый котел отопления, нужно учитывать, что газовые котлы напольного типа больше используются для отопительных систем с естественной, а также принудительной циркуляцией. Постоянно горящий фитиль осуществляет поджог главной горелки, а посредством пьезо-элемента осуществляется розжиг фитиля. В случае если фитиль затухнет или произойдет утечка отработанных газов или природного газа, то группа безопасности, которой оснащен напольный котел, остановит подачу газа в котел. Если сравнить газовые котлы отопления, то можно отметить, что одноконтурный котел напольного типа от отечественных производителей – это недорогое и надежное устройство.

Двухконтурный котел

Напольный двухконтурный котел от отечественных производителей довольно значительно уступает котлам от зарубежных производителей:

• Невозможно отрегулировать нужным образом температуру горячей воды;
• В напольных котлах производительность горячей воды значительно уступает настенным моделям.

Контур ГВС является контуром, который производит нагрев косвенным образом. Для того чтобы получить горячую воду, потребуется все время поддерживать температуру в отопительном контуре, даже в летний период. Для того чтобы не греть всю отопительную систему, на обратке котла можно установить кран, который может перекрыть движение теплоносителя, поэтому будет нагреваться только та вода, которая находится в теплообменнике котла.

Газовые котлы отопления малой мощности или большой настенного типа с двумя контурами также зависимы от источника электроэнергии. Посредством монитора, которым оснащено устройство, пользователь может увидеть всю необходимую информацию: температуру ГВС контура или отопительного контура. Как показывает сравнение газовых котлов отопления, многие современные котлы оснащены электроникой, которая позволяет задать определенную температуру на конкретный интервал времени, например, на одну неделю. Для того чтобы сократить количество потребляемого газа, настенные газовые котлы с двумя контурами можно дополнить различными температурными датчиками как внешнего так и внутреннего типа.

Двухконтурные недорогие газовые котлы отопления можно монтировать только в отопительную систему закрытого типа.

Так как они оснащены циркуляционным насосом, то теплоноситель будет циркулировать принудительным образом. Во время нагрева вода будет расширяться, а значит, будут образовываться некоторые излишки. Их будет забирать расширительный бак встроенного типа. Такой бак может иметь объем около 5 литров и более. Все зависит от конструкционных особенностей котла и от его показателей мощности. Если у вас отопительная система старого типа, например, гравитационная, то, скорее всего, потребуется приобрести еще один расширительный бачок.

Чтобы определить, какой емкости должен быть расширительный бак, можно воспользоваться следующей формулой:

Z = R/10;

R – емкость отопительной системы;

Z – емкость расширительного бака.

Настенные мини газовые котлы отопления с двумя контурами обычно выпускаются с параметрами мощности не менее, чем в 18 кВт. Чаще всего такие котлы обладают номинальной мощностью в 20, 24, 28 и 35 кВт. Котлы с минимальной мощностью могут нагревать около 9 литров воды в минуту.

Кроме того, какой выбрать газовый котел отопления, теперь встает вопрос, какой же поток воды будет наиболее оптимальным. На одного потребителя потребуется поток воды от 9 до 11 литров в минуту. Для двух потребителей, которые используют горячую воду одновременным образом, потребуется от 12 до 14 литров в минуту. Для трех потребителей и выше потребуется напор около 15 литров в минуту.

• На выходе газа потребуется установка фильтров очистки жесткого типа.
• На подаче теплоносителя в отопительном контуре также потребуется установка фильтров жесткой очистки.
• Установка таких фильтров необходима и на входе проточной воды в котел.

Напольные котлы:

• Если отопительная труба подведена с задней стороны котла, то потребуется сделать маленький уклон. Для этого нужно немного приподнять тыловую сторону котла, так как это будет способствовать тому, что воздух, который скапливается в теплообменнике, будет выходить вверх по трубе. В противном случае котел воздушного отопления может работать неправильно.
• В случае с гравитационной отопительной системой потребуется монтаж циркуляционного насоса и байпаса. Это поможет повысить эффективность работы котла и сделает его более экономичным.

Настенные котлы:

• На входе в котлы воздушного отопления потребуется установить стабилизатор напряжения. В случае скачков напряжения такое устройство, как стабилизатор, убережет плату управления от поломки. Наиболее оптимальным вариантом будет приобретение стабилизатора с мощностью в 500 кВа.
• С сервисным центром необходимо заключить гарантийный или постгарантийный договор. Это позволит продлить срок службы газового настенного котла.

Мы уже упоминали о том, что к числу ключевых и важных элементов отопительной системы можно смело отнести теплообменник для газового котла . Часто в параметрах котла он упоминается, но редко где говорится о нем подробно. Рассматривали мы также и типы материалов, из которых предпочтительно выбирать материал для своего теплообменника. Сегодня же мы поговорим о том, какими бывают теплообменники, и какие функции они выполняют.

Если рассматривать функции теплообменника в целом, то они не только многочисленны, но и достаточно важны, так как от этого устройства зависит и функция, и назначение газового котла. Но, и это ещё не всё. С помощью именно теплообменника холодный теплоноситель получает тот необходимый объём тепла, от уже нагретого теплоносителя. Также, ещё одна немаловажная функция – эта деталь отопительной системы осуществляет передачу энергии тепла от самого теплоносителя к санитарной воде, а также, от газа, который сгорает, к теплоносителю. Именно поэтому, в зависимости от того способа передачи тепла жидкости, классифицируют следующие виды теплообменников:

• Первичный теплообменник – в таком виде теплообменника передача энергии осуществляется от газа непосредственно к теплоносителю.
• Вторичный теплообменник – в таком теплообменнике передача энергии происходит от жидкости к теплоносителю.
• Совмещённые или битермические теплообменники – такой вид теплообменников отличает особенность двойного обмена тепла, как от теплоносителя к воде, так и от газа к теплоносителю.

Также, существует классификация теплообменников согласно их назначения – бывают испарительные, нагревательные, охлаждающие, и конденсирующие теплообменники. И, в зависимости от среды – бывают теплообменники для воды/воды, жидкости/пара, воды/газа…
А теперь о каждом из них более подробно…

Первичный теплообменник

Выглядит эта деталь как большая труба, изогнутая в одной плоскости в форме змеевика. Изготавливается из специальных антикорозийных материалов – меди, стали… Дополнительно в этой плоскости располагаются и пластины различного размера. Для того, чтобы защитить такие рабочие поверхности от появления ржавчины их покрывают специальной краской. Что же касается мощности данной детали, то она зависит от длины трубы и количеств « рёбер». Как правило, такие детали объединяет единое конструктивное решение, возможные различия лишь касаются способа подключения трубы или же размеров самого теплообменника, и показателей его мощности. Однако, следует помнить, что негативное воздействие на работу этой составляющей оказывают не только внешние факторы – грязь и копоть, но и внутренние – отложение солей. Всё это приводит к тому, что нарушаются процессы циркуляции в теплоносителе, и уменьшается теплопроводность стен этого устройства. Именно поэтому, к сервисному техническому обслуживанию первичного теплообменника необходимо уделять должное и своевременное внимание, проводить его промывку и очистку. Также, специалисты по газовому оборудованию рекомендуют дополнительно приобретать для первичного теплообменника фильтры, которые не только увеличивают срок эксплуатации газового котла, но и защищают теплообменник от негативных накоплений и их агрессивных воздействий.

Вторичный теплообменник

Вторичный теплообменник ещё иногда называют теплообменником горячего водоснабжения или ГВС. Он отличается от первичного теплообменника наличием специальных пластин, соединённых друг с другом. Такие пластины изготавливаются, как правило, из нержавеющей стали, хотя возможен и другой материл. Такой вторичный теплообменник обеспечивает необходимый теплообмен благодаря своему высокому уровню теплопроводности и большой площади для теплообмена, даже несмотря на то, что скорость потока самого носителя тепла достаточно большая. Именно благодаря такой скорости возможность вероятности появления соляных отложений на стенках вторичного теплообменника практически полностью исключается. Также, некоторые особенности конструктивного строения данных вторичных теплообменников выгодно отличают их от первичного теплообменника (холодная вода и теплоноситель двигаются по направлению навстречу друг к другу). Что касается мощности данного устройства – то она напрямую зависит от количества специальных пластин и самой площади теплообмена.