З намi у вашай хаце зауседы будзе цёпла!

 Подписаться на обновления

Промежуточный теплообменник в системе отопления.

В этой статье рассмотрим какие бонусы мы сможем получить при установке данного оборудования, а так же научимся считать и конструировать теплообменники.

Если у вас возникли вопросы по работе сайта звоните по телефону

+375-29-677-53-35

По этому номеру вы можете получить бесплатные консультации.

В статье об отоплении в кризис мы упомянули о возможности снижения затрат на топливо путем покупки более дешевых его видов. Речь конечно же шла о твердом топливе и данная статья будет конечно больше полезна владельцам газовых и жидкотопливных котлов, не говоря уже про тех кто отапливаются электричеством. Для них она просто обязательна!
Все чаще ичаще на различных ресурсах интернета как и в личном общении мы встречаемся с недовольством людей по поводу дороговизны газа и желанием уменьшить финансовые расходы на его покупку путем уменьшения его потребления. Регулярно к нам обращаются с просьбой рассказать как можно безболезненно "подружить" в системе отопления два типа котлов (газовый либо электрический с твердотопливным) и заставить их адекватно работать.
Владельцы частных домов обратили внимание на то, что в тт котлах можно сжигать древесные и прочие отходы и полученное тепло использовать в системе отопления, экономя при этом газ. Вот например обычный бытовой мусор типа картонных упаковок и бумаг массой 1 кг может при сжигании нагреть 100 литров воды на 30-35 градусов. Помыться летом точно хватит.
Итак рассмотрим ситуацию. Вы нашли куда установить твердотопливный котел. Выбрали его марку и даже разобрались куда и как будет выходить дымоход. Теперь осталось подключить котел к системе отопления. Самый простой способ это создать для него отдельный контур и подключить его к гидрострелке. Способ конечно хорош если есть в системе та самая гидрострелка и пара незадействованных штуцеров у нее. К тому же большинство газовых котлов работают под давлением и с закрытой системой отопления. Соответственно под давлением будет работать и тт котел, что потянет за собой еще и покупку группы безопасности.
А можно ли проще? И побюджетнее? Конечно можно! Для этого достаточно установить в контур тт котла промежуточный теплообменник. Смысл его установки заключается в разделении контуров. То есть контур тт котла живет своей жизнью, а система отопления своей, забирая у котла тепло и передавая его в дом. При этом первый контур может работать на естественной циркуляции и иметь открытый расширительный бак, что намного безопаснее.
Работать теплообменник будет следующим образом. Горячая вода от твердотопливного котла с помощью естественной циркуляции поступает в верхнюю часть , в межтрубное пространство и там отдает тепло трубному пучку по которому циркулирует более холодная вода системы. Например обратка от радиаторов. Понятно, что у каждой системы эта врезка будет индивидуальна.
Вода первого контура, отдав свое тепло, вернется в котел, а подогретая обратка пойдет в газовый либо электрический котел и там догреется до нужной температуры. Не исключено, что она имея высокую температуру проскочит котел транзитом и пойдет в радиаторы. Если вдруг пропадет электричество или по какой-нибудь другой причине остановится насос, прокачивающий воду системы отопления через трубную часть теплообменника , то теплосъем с первого контура прекратиться и в конце концов вода в первом контуре закипит. Страшного ничего не произойдет и пар будет спокойно выходить через воздушник в расширительный бак, а из него на улицу. Давление не поднимется и ничего не разорвет. Вода системы отопления в трубном пучке не закипит даже если будет без давления. Нет избытка тепла для парообразования.
В противоположном случае, когда тт котел не работает, а горячая вода циркулирует через теплообменник, то потерь никаких не будет. Вода в межтрубном пространстве конечно нагреется, но циркуляции через котел не возникнет. Так как это противоречит законам физики.
Теперь поговорим о конструкции теплообменника. Для того чтобы он получился компактным и соответственно недорогим очень важно правильно распределить в нем потоки.
Рассмотрим пример. Имеем простейший одноходовой теплообменник. Температура греющей воды на входе составляет 80 градусов, а на выходе 70. Другая среда будет нагреваться от 45 градусов до 65. Если мы направим потоки попутно друг другу, то наибольшая разность темпераур составит

dTб=80-45=35 градусов

Наименьшая

dTм=70-65=5 градусов

Среднелогарифмический температурный напор

dTср=(dTб-dTм)/Ln(dTб/dTм)=(35-5)/ln(35/5)=15,41 градусов

Если же мы направим потоки на встречу друг другу, то наибольшая разность темпераур составит

dTб=80-65=15 градусов

Наименьшая

dTм=70-45=25 градусов

Среднелогарифмический температурный напор

dTср=(dTб-dTм)/Ln(dTб/dTм)=(25-15)/ln(25/15)=19,6 градусов

Как видим при противотоке теплопередача происходит с большим температурным напором, что в конечном итоге при одинаковой мощности теплообменника потребует на его изготовление меньше металла, так как потребуется меньшая площадь трубного пучка.
Ну и напоследок рассмотрим живой пример.
Требуется установить теплообменник в систему отопления с электрокотлом мощностью 6 квт. Максимальная температура в системе отопления 70 градусов в прямой и 60 в обратке. Температуру греющей воды от котла Glaz6,50 на входе в теплообменник принимаем 90 градусов. На выходе из него (обратку для котла) принимаем в 70 градусов. Необходимо найти площадь трубного пучка и сконструировать сей девайс. Первым делом найдем температурный напор. Конечно же наш теплообменник будет работать в режиме противотока и поэтому разница температур составит:

dTб=90-70=20 градусов
dTб=70-60=10 градусов
dTср=(dTб-dTм)/Ln(dTб/dTм)=(20-10)/ln(20/10)=14,43 градуса

Теперь необходимо разобраться с коэфициентом теплопередачи. Дело в том , что в теплообменнике происходит три вида теплопередачи: От греющей жидкости к трубе, участвует непосредственно теплопроводность стенки трубы и далее происходит теплопередача от трубы к нагреваемой жидкости. Чем больше скорость жидкости в трубе и снаружи тем коэфициенты выше.
Если в трубном пучке у нас принудительная циркуляция, то примем коэфициент теплоотдачи а1=1000 вт/кв метр*градус.
Снаружи циркуляция естественная, скорости невысоки и коэфициент будет составлять а2=500 ватт/кв метр*градус (приблизительно).
Теперь коснемся теплопроводности трубы. Допустим трубный пучек теплообменника сделан из трубы 32х3,2. Толщина стенки б=3,2 мм или 0,0032м.
Теплопроводность стали составляет л=47 ватт/м*градус.
Коэфициент теплопередачи нашего теплообменника вычисляется по формуле:

1/К=(1/а1)+(б/л)+(1/а2).

Подставляем значения:

1/К=(1/1000)+(0,0032/47)+(1/500)=0,003068
К=1/0,003068=325,9 ватт/кв метр* градус

Тогда площадь трубного пучка составит:

S=6000/(14,43*325,9)=1,276 кв метров.

Как мы уже приняли пучек изготовлен из трубы диаметром 32мм. Следовательно той самой трубы понадобится

L= 1,276/(0,032*3,14)=12,7 метров.

При длинне пучка в 0,5 метров понадобится 25 труб, а это 5 рядов по 5 труб в каждом. Далее уже дело техники. Предусмотреть дренирование и развоздушивание, крепление и утепление. Если вы хотите установить у себя в системе отопления дополнительный теплообменник и вам его необходимо рассчитать и изготовить обращайтесь к нам через форму обратной связи расположенную ниже.

Если вы заметили ошибку или хотите задать вопрос пишите на

glazbaikal@mail.ru

Наша группа В Контакте

Подписаться на обновления

Все права защищены