Топлообменникът за отопление е най-важният компонент на всеки котел. "Животът" на отоплителния блок зависи от неговата производителност. Нека да разгледаме кой топлообменник за отоплителната система ще осигури ефективното функциониране на котела и ще удължи експлоатационния му живот.
Какви са агрегатите в тази категория?
Плочен топлообменник за отопление е технически сложна система, която прехвърля енергия между гореща и студена охлаждаща течност. На практика за това се използват течности и пари, по-рядко газове, твърди основи.
С други думи, топлообменникът за отопление е устройство, което няма собствен източник на топлина, а неговата функционалност се осигурява от енергия, която идва от централизирана отоплителна система. Тоест котел или печка не принадлежи към единиците от тази категория по дефиниция. Въпреки това, пейка или щит, който отразява топлината на димните газове от печката, може да се счита за пример за топлообменник, тъй като те загряват въздуха в помещението.
Ефективността на преноса на мощност тук зависи от следното:
- Температурни разлики между средата (наличието на значителна разлика причинява по-впечатляващ пренос на енергия).
- Зона на контакт на отделна среда с топлообменник.
- Показатели за топлопроводимост на строителните материали.
Всъщност, топлообменник за топла вода от отопление може да бъде представен от всяка тръба, която се използва за пренос на определена работна среда, която има температура, различна от тази на околното пространство.
Видове
Един от определящите критерии при избора на топлообменник с определен план е не само естеството на охлаждащата течност, но и нейното качество. Ако се предполага, че използването на омекотена или химически пречистена вода се използва като работна среда, по-добре е да се даде предпочитание на споени плочи. Същото се отнася и за използването на охлаждащи течности, които не оставят след себе си никакви отлагания по стените на конструкцията, като алкохол, фреон или етилен гликол.
Когато става дума за големи отоплителни точки, като котелни, тук най-често можете да видите топлообменник за топла вода от сгъваем тип отопление. Използването на такива решения може да се обясни с наличието на нискокачествена работна среда, която се използва в централизирани отоплителни мрежи.
Простотата на дизайна на сгъваемите ламелни елементи допринася за тяхната удобна поддръжка, по-специално бързото разглобяване по време нанеобходимостта от премахване на котлен камък от вътрешните канали. В същото време дори неопитни майстори могат да заменят частите на такъв топлообменник, независимо дали става дума за фланци или клапани.
Според метода на пренос на енергия, заслужава да се подчертае смесителният и повърхностен топлообменник за отопление. Първият работи на принципа на разпределение на енергията при директен контакт между отделните топлоносители. Вторият тип пренася енергия през плочите без директен контакт между работните среди.
Ако е необходимо да се използва топлообменник за отопление като елемент за подгряване на вода в басейн или като охладител в индустриални инсталации, се препоръчва използването на плочи и споени за тази цел. Такива дизайни позволяват бързо да се постигне най-ефективният топлопренос между два флуида.
Материали
Топлообменник за отопление на къща може да бъде изработен от стоманени или чугунени плочи, свързани чрез запояване с медна или никелова спойка. Медните споени конструкции са често срещани в системите за централизирано отопление. В същото време системите, чиито елементи са свързани с помощта на никел, се използват главно за задоволяване на нуждите на индустриалните зони и, ако е необходимо, работят с химически агресивни среди.
чугун
Давайки предпочитание на чугунените топлообменници, трябва да обърнете внимание на няколко точки:
- Достатъчно впечатляващо теглотрябва да се вземе предвид при разработването на проект за подреждане на котелно помещение. Що се отнася до въвеждането на такива конструкции в отоплителната система на частна къща, последната трябва да се отличава с малък обем секции, минимален брой димни канали, които се използват за придвижване на продуктите от горенето.
- Чугунените модули се отличават с възможността за транспортиране на секции в разглобен вид, което става удобно за монтаж и последваща поддръжка.
- Въпреки теглото, материалът е доста крехък. Следователно по време на транспортиране и монтаж трябва да се избягват механични въздействия върху конструктивните елементи. Друга опасност е термичен шок. Ако впечатляващ обем студена работна среда се постави рязко в уреда, който не е охладен, стените на топлообменника могат да се напукат.
- Чугунът е податлив както на мокра, така и на суха корозия. Първият се образува в резултат на излагане на материала от киселинен кондензат. Вторият бавно покрива повърхността на конструкцията под формата на ръждив филм, докато се използва. Тъй като топлообменниците за отопление на частна къща, изработени от чугун, имат дебели стени, тези процеси могат да отнемат много години.
- Такива системи се нагряват дълго време, но се охлаждат изключително бавно, което значително намалява разхода на гориво и повишава ефективността на отоплението на помещенията.
Стомана
Наличието на стоманено "сърце" не води до значително претегляне на системата. Поради това често се използва воден топлообменник за отопление, направен от този материализползва се за обслужване на големи площи.
Що се отнася до лесния монтаж на стоманената конструкция, окончателното сглобяване, за разлика от чугунените елементи, се извършва в завода. Моноблокът от една част е доста труден за внасяне в тясна стая. Освен това фабричното сглобяване усложнява ремонта и поддръжката на системата.
Инсталираният стоманен топлообменник в отоплителната пещ, който е получил сериозни повреди, е почти невъзможно да се върне към живот у дома. Трябва или да прибегнете до пълното демонтиране на системата и да я изпратите в индустриалната работилница за ремонт, или да се отървете от конструкцията, като я замените.
В същото време водният топлообменник за отопление, изработен от стомана, не се страхува нито от термичен удар, нито от значително механично напрежение. Материалът има висока степен на еластичност и следователно се справя добре с внезапни температурни промени. Въпреки това, продължителното излагане на силен студ или топлина може да причини малки пукнатини в заварките.
Ако говорим за способността за устойчивост на корозия, стоманения топлообменник е подложен само на електрохимични влияния. Особено бързо, при продължителен контакт с агресивни среди, тънките стени се корозират от ръжда. В същото време експлоатационният живот на системата може систематично да се намалява с 5 до 15 години. Въз основа на това производителите често покриват вътрешните стени на стоманените топлообменници с чугун.
Системите, изработени от този материал, се нагряват почти моментално и също толкова бързо се охлаждат. Въпреки очевидното удобство, ако е необходимобързо затопляне на помещението, това свойство има и обратна страна, отрицателна страна. По този начин ефектът от умора на метала в определени участъци от конструкцията може да доведе до незначителни повреди.
Как да изчислим топлообменника?
Направи си сам изчисленията са един от най-честите въпроси на потребителите. Всъщност е изключително трудно да се справите със задачата, тъй като производителите на топлообменници се опитват да скрият тайните на собствените си разработки от външни лица, включително потребители.
Поради горната причина става трудно да се установи реалната консумация на енергия за пренос на топлина. Ако този индикатор е умишлено нисък, съответно ефективността на топлообменника ще бъде недостатъчна, за да отговори на съществуващите нужди.
За да се увеличи производителността на системата, често е необходимо да се инсталират обемисти единици. Въпреки това, за да се намали броят на използваните топлообменни плочи, е достатъчно да използвате специална програма за изчисление, която има всеки сериозен производител на отоплителна техника.
Топлообменници за отопление със собствените си ръце
Как да направите ефективен дизайн, който да се справи с функциите за пренос на топлина със собствените си ръце? За да направите това, достатъчно е да се върнете към дефиницията, която е типична за устройства от тази категория. Оказва се, че за сглобяване на обикновен топлообменник е достатъчно да вземете метална тръбаопределена дължина, навийте го на ринг и го поставете в съд, пълен с вода.
Чрез извеждането на изхода и входа на тръбата навън е възможно да се получи функционален дизайн, който ще загрява или охлажда работния флуид, в зависимост от съществуващата нужда.
Топлообменник с водна риза
В допълнение към серпентинната система, можете да направите свой собствен топлообменник, известен като "водна риза". Такива системи работят на основата на принципа на разпределение на енергията между няколко запечатани контейнера, поставени един в друг.
Топлообменът по този принцип се използва успешно в малки котли на твърдо гориво. Въпреки общата простота на дизайна, недостатъкът на такива системи е наличието на относително ниско работно налягане, за което са предназначени тези агрегати. Освен това производството на топлообменници, работещи на принципа на "водна риза", трябва да се извършва от опитен заварчик. По-скоро е проблематично да се проектира и сглоби такава система от импровизирани материали, без да имате съответните умения.
Тръбен топлообменник
Вероятно най-трудният от всички налични опции за самостоятелно производство е система, наречена "тръбна дъска". Това определение е присвоено на домашно изработени топлообменници, които съдържат значително количество разширяващи се тръбни връзки.
Такива единици са представени под формата на три запечатани контейнера. Две от тях се поставят на противоположните ръбове на конструкцията и се свързватметални проводници на работната среда, които са разширени в краищата на такива съдове. Топлообменът се осъществява в третата - средна - част поради движението на течната работна среда между резервоарите през тръбите.
Търсене на алтернативни решения
Ако няма начин за самостоятелно сглобяване на топлообменника с помощта на горните методи, можете да опитате да намерите материали за производството на бъдещата система в собствения си килер или в сметището. Например, стара отопляема релса за кърпи ще бъде отлично решение за създаване на устройство под формата на намотка. Всеки битов радиатор, който не тече, също ще работи.
Що се отнася до използването на радиатори от автомобилни печки, всъщност те могат да се използват веднага като нагревателен елемент чрез комбиниране на отделни модули с адаптери за увеличаване на топлообменната площ.
Ефективно устройство може да се създаде на базата на стар бойлер. В този случай дори не е нужно да преправяте почти нищо.
В края
Както можете да видите, принципът на работа на топлообменниците е приблизително еднакъв навсякъде. В зависимост от работните условия, такива агрегати могат да работят както за нагряване, така и за охлаждане на работната среда: газ, течност или твърдо вещество.
При избора на фабрично решение много зависи от задачите, възложени на топлообменника, а в случай на самосглобяване - от инженерното въображение на майстора..
