Двухконтурный битермический теплообменник. Газовые котлы с двумя теплообменниками

Для обычного человека слово «битермический теплообменник» звучит магически высокотехнологично Давайте попробуем разобраться что это такое и как это работает.

В настенных котлах используются 2 способа нагрева горячей воды для хоз. нужд:

1) Нагрев ГВС происходит в том же теплообменнике в котором нагревается отопительная вода(ОВ).

2) Отопительная вода нагревается в первичном теплообменнике, а теплообмен между ОВ и ГВС происходит во вторичном пластинчатом теплообменнике.

Давайте рассмотрим какие есть преимущества и недостатки того или иного способа.

На рисунке схематически изображен битермический теплообменник. 1. Выход ГВС 2. Вход ГВС 3. Подача в контур отопления 4. Обратка из контура отопления

Из рисунка мы видим, что хозяйственная вода протекает по внутренним трубкам, а отопительная в полостях между внутренней трубкой и наружной. Причем хозяйственная вода протекает последовательно по всем 6-ти трубкам, а отопительная течет по 3-м параллельно в одном направлении и по трем параллельно в обратном.

Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике. Когда появляется проток ГВС, насос отключается, циркуляции по системе нет, в теплообменнике нагревается ГВС.

На верхнем рисунке представлен первичный теплообменник, который выпускается компанией Мора Топ. На правом рисунке изображен вторичный теплообменник. Ниже приведена функциональная схема работы котла со вторичным теплообмеником в режиме нагрева ГВС.

Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике.

Когда появляется проток ГВС насос продолжает работать, трехходовый кран переводит поток ОВ с системы отопления на вторичный теплообменник в котором происходит теплообмен между отопительной и хозяйственной водой.
Итак, с принципом работы разобрались. Теперь давайте приведем преимущества и недостатки того и другого способа нагрева ГВС.

Битермический теплообменник

Преимущества:

1. более дешевое производство (битермический теплообменник дешевле чем два отдельных теплообменника и трехходвый вентиль)
2. Занимает меньше места внутри котла в сравнении с первичным, вторичным теплообменником и трехходовым вентилем с подводящими трубками.

Недостатки:

1. Во время работы котла в режиме отопления в контуре ГВС теплообменника хоз. вода нагревается до той же температуры что и ОВ. Если в системе отопления задана температура выше 60 градусов, то при открытии крана пойдет вода той же температуры что может привести к ожогу. Из-за этого на котлах с битермическим теплообменником температуру ОВ програмно ограничивают 75-77 градусами.
2. В момент использования ГВС в контуре отопления теплоноситель неподвижен, а в момент работы котла на отопление в контуре ГВС вода неподвижна. Соответственно в первом случае теплоноситель, а во втором вода нагреваются до высоких температур без циркуляции что приводит к избыточному образованию водного камня на поверхностях теплообмена.
3. Из рисунка видно, что теплоноситель циркулирует в одной трубке по 4-м полостям параллельно. Так же параллельно он циркулирует параллельно по 3-м трубкам теплообменника. Соответственно если засоряется накипью хотя бы одна из 12-ти полостей до такой степени, что проток через нее прекращается, то в этой полости происходит закипание теплоносителя. Это выражается в сильных шумах при работе котла. Такой теплообменник не всегда удается промыть даже при помощи специального оборудования. Стоимость замены теплообменника часто превышает 50% стоимости котла. Для того чтобы избежать неустранимых засоров теплообменника битермический теплообменник нужно промывать намного чаще.
4. У битермического теплообменника процесс изготовления сложнее чем у монотермического. Он имеет больше стыков, а следственно вероятность появления протечек больше. Бывают так же случаи, когда появляется утечка между контурами внутри теплообменника.
5. Битермический теплообменник в отличие от монотермического, практически не ремонтопригоден в случае утечки.

Первичный, вторичный теплообменник и трехходовой вентиль

Преимущества:

1. Наличие вторичного исключает перегрев ГВС свыше 60 градусов, так как теплообмен происходит во вторичном теплообменнике между ОВ (максимальная температура 80 градусов) и ГВС. Это исключает риск получения ожога.
2. В виду того, что ГВС не нагревается выше 60 градусов (в битермическом теплообменнике до 80) и нагрев идет только в тот момент, когда есть проток через второй контур (в битермическом греется всегда) – образование накипи во вторичном теплообменнике идет в разы медленнее чем в битермическом при прочих равных условиях.
3. Так как в первичном теплообменнике нет второго контура, проходное сечение трубок теплообменника больше и соединить все трубки можно последовательно. Это сводит к минимуму шансы на полный засор теплообменника. И даже сильно забитый накипью теплообменник всегда можно промыть.
4. По отдельности каждый из узлов стоит дешевле чем битермический теплообменник, а следственно и ремонт в случае поломки будет менее затратный.

Недостатки:

1. Это решение дороже, что отражается на конечной стоимости котла.
2. В трехходовом вентиле есть механически сопряженные элементы, которые увеличивают риск поломки.

Из всего выше сказанного следует, что если главным критерием выбора котла не является низкая цена, то выбор лучше сделать в пользу котла с монотермическим и вторичным теплообменником.

Что такое битермический теплообменник? Какой котел лучше — с битермическим теплообменником или двумя раздельными? На этот вопрос мы постараемся ответить в нашей статье.

Битермический теплообменник – это вид теплообменника котла. Битермический теплообменник необходим для обеспечения нагрева теплоносителя отопления и проточной воды горячего водоснабжения, непосредственно в камере сгорания котла. Конструктивно битермический теплообменник можно охарактеризовать термином «труба в трубе» — в разрезе мы видим трубу разделенную на несколько секторов. Также эту модель называют «сдвоенным теплообменником». В одной части циркулирует теплоноситель отопления, в другой – вода для ГВС. К трубке крепятся специальные медные пластины — ребра теплообменника.

Схема показывает наглядно битермический теплообменник в разрезе. Внутренняя труба предназначена для горячей воды, а наружная для теплоносителя системы отопления. Битермическое исполнение теплообменника имеет свои достоинства и недостатки. Применение битермического теплообменника в котле делает его более дешевым. Не нужно дополнительно устанавливать трехходовой клапан и вторичный теплообменник. Это снижает стоимость котла и повышает надежность его работы. Недостатком битермического теплообменника является ограниченная работа в режиме ГВС и приготовление меньшего количества горячей воды, чем в котлах с двумя теплообменниками. Кроме этого, не рекомендуется использовать котлы с битермическими теплообменниками в районах, где вода содержит повышенное количество солей. Это обусловлено тем, что из-за большого перепада температур в

контурах отопления и ГВС процесс отложения солей происходит более интенсивно и теплообменник чаще забивается. Эту проблему частично могут предотвратить фильтры для воды, но все равно это не дает им преимущества. Несмотря на присущие недостатки, котлы с битермическим теплообменником — это самые популярные в продаже аппараты. За счет своей невысокой цены и положительных отзывах о работе, данная техника держит первенство в продажах котлов. Фильтры каталога интернет-магазина ТЕПЛОТА КОМ УА способны ограничить поиск среди котлов на основании различных параметров. Среди прочего, Вы можете ограничить показ только котлов с

Газовые котлы популярны среди потребителей благодаря своим небольшим размерам, удобному монтажу и умеренной цене. Стоит отметить простоту эксплуатации этого устройства и доступность топлива для обеспечения функционирования котла. Наш магазин предлагает купить любую модель из широкого ассортимента газовых котлов с разнообразными характеристиками.

Газовые котлы можно установить двумя способами:

напольным монтажом;

настенным монтажом.

Первый вариант имеет более крупные объёмы и вес, как правило, за счёт чугунного теплообменника. Такой котёл целесообразно использовать в частных домах, где можно оборудовать отдельное служебное помещение под .

Настенный котёл представляет компактное оборудование, которое прекрасно вписывается в интерьер кухни, ванной комнаты (при наличии окна). Благодаря высокому уровню современного дизайна такой котёл будет гармонично смотреться в обстановке любого стиля.

По цели и мощности эксплуатации газовый котёл может быть одноконтурным или двухконтурным, одноступенчатым или двухступенчатым, то есть работающим в одном или двух режимах. Одноконтурный котёл служит только для отопления, а .

Виды газовых котлов

По принципу работы газовые котлы делятся на две группы:

1. конвекционные;
2. конденсационные.

Первая группа котлов считается традиционным оборудованием, производящим отопление за счёт сжигания газа, при этом часть тепла уходит вместе с дымовыми отходами. Принцип работы такого котла прост, понятен, а цена относительно невысока.

Второй тип котлов разработан по новым технологиям, позволяющим более полно использовать теплоту сгорания газа. Это позволяет получить КПД примерно на 15-20 процентов выше, чем у конвекционной модели. А это означает соответственную экономию топлива и получение более дешевого тепла. Однако ощутимо выше, чем у конвекционного.

Разработкой и производством газовых котлов занимаются многие компании европейского и мирового уровня. Практически все современные модели оснащены надежной автоматизированной защитной системой, не требующей ручного управления, которая отвечает за подачу горючего и поддержание температуры в заданном режиме. Модели, оборудованные контроллером газового давления, гарантированы от перегрева, возгорания и других подобных поломок, поскольку он немедленно прекратит подачу газа в случае снижения давления, утечки топлива или угасания пламени.

Подробнее

Технологический прогресс в сегменте отопительного оборудования развивается в разных направлениях. Одни изготовители делают ставку на улучшение эксплуатационных характеристик элементной базы агрегатов, другие продвигают новейшие устройства автоматического управления, а третьи на базовом уровне также занимаются и оптимизацией конструкций. К последней группе разработок можно отнести битермический теплообменник. Что это такое? По сути, это камера нагрева, способная выполнять две разные задачи - готовить воду непосредственно для отопления, и для нужд ГВС, то есть для бытового потребления.

Общие сведения о битермическом теплообменнике

Классические теплообменники для котлов предусматривают разделение камер нагрева. То есть для обслуживания отопительных контуров предназначается одна камера - как правило, основная, а для ГВС - второстепенный радиатор. Такое исполнение имеет немало преимуществ, однако на фоне объединенных камер нагрева становятся очевидны и его слабые стороны. При этом будет неправильно считать, что во втором случае вода смешивается - такой принцип не допускает и битермический теплообменник. Что это такое в плане подхода к обслуживанию воды? Это то же самое радиаторное оборудование, но с общим корпусом, в котором заключены и камеры для нагрева теплоносителя, и отсеки для подготовки бытовой воды. В битермических системах тоже действует принцип разделения зон обслуживания разных сред, но это относится именно к внутреннему разграничению камер. В то время как стандартный разделенный теплообменник изначально содержит две разные камеры.

Конструкционное устройство

Теперь стоит разобраться с конструкционными особенностями битермических радиаторов, которые и позволяют ему раздельно осуществлять нагрев разных сред. Специалисты характеризуют такие конструкции понятием «труба в трубе» или «секция в секции». Если в обычном теплообменнике предполагается набор труб, которые имеют полую нишу, то битермическое устройство отличается внутренним разделением на несколько сегментов - это зоны, в которых циркулирует вода для ГВС и отопления не смешиваясь. И уже по классической схеме к трубам также крепятся медные ребра-пластины, повышающие коэффициент теплоотдачи. Очевидно, что в зависимости от способа интеграции уже в целевое оборудование будут предусматриваться и другие особенности конструкции радиатора. В частности, устройство битермического теплообменника газового котла ориентируется на подогрев горелкой, поэтому корпус может предусматривать дополнительные слои защиты. В обязательном порядке для всех теплообменников предусматриваются и средства обеспечения безопасности от замыкания электрического тока. Поскольку контуры могут сопрягаться с другими линиями инженерно-коммунального обеспечения, заземление и наличие предохранителей в составе котельных станций также является обязательным.

Как работает битермический теплообменник?

Рабочие режимы при отоплении и горячем водоснабжении имеют несколько отличий. В первом случае происходит стандартный нагрев воды в процессе сгорания газа - если речь идет о тех же газовых котлах, например. То есть в режиме отопления происходит прямой нагрев теплоносителя, который далее циркулирует по своему контуру. Что касается режима эксплуатации в формате ГВС, то эта функция в некотором роде является вторичной. Также происходит первичный нагрев теплоносителя, и уже от него тепло передается секциям с водой, предназначенной для ГВС. В этом случае не распространяют воду для отопления по соответствующим контурам - она остается в своей секции. Почти для всех битермических котлов действует одно правило - в одно и то же время работать может только один из двух контуров. Одновременная циркуляция воды для отопления и ГВС недопустима.

Котлы на битермических теплообменниках

Использование битермических радиаторов в котельных установках получает все большее распространение. Зачастую крупные производители сами разрабатывают проекты моделей на собственных комплектующих, среди которых и теплообменники. Одним из лидеров в сегменте является фирма Immergas, предлагающая котлы с теплообменниками на 6 трубках. Такая конструкция дает плюс по сравнению с 4 и 5-трубчатыми теплообменниками, поскольку расширенная секция может располагаться близко к пламени горелки. Впрочем, надо учитывать и тепловую мощность, которую обеспечит котла. Битермический принцип работы в данном случае способен выдавать порядка 24 кВт и это может быть избыточно для частных домов и больших загородных коттеджей. Также разработкой битермических агрегатов занимаются компании Vaillant, Navien, Protherm. Продукцию данных производителей отличает не только современная конструкция, но и функциональность. Инженеры стремятся обеспечивать модели возможностями плавной регулировки пламени, опцией охлаждения теплообменника и т. д.

Преимущества битермических агрегатов

Достоинства теплообменников с единым блоком распространяются и на эффективность нагрева как такового, и на удобство контроля, не говоря о более высокой надежности агрегатов. Что касается эффективности, то битермические радиаторы функционируют с меньшим коэффициентом теплопотерь. Если в разделенной на два блока системе требуется нагрев двух блоков, то в данном случае обслуживается начинка одного корпуса - соответственно, увеличивается объем выделяемого тепла. В плане управления битермический теплообменник выгоднее по той же причине. Термостаты ориентируются на показатели одного цельного блока, что сказывается на точности получаемых данных. Надежность, в свою очередь, достигается за счет минимизации соединительной инфраструктуры - по сути, требуется лишь связка между теплообменником и снабжающими каналами.

Недостатки конструкции

Основным недостатком битермической конструкции является ограничение при работе с жидкостями, насыщенными солями. В этом контексте можно отметить несовершенство моноблочного корпуса и коаксиальных контуров внутри, которые быстро покрываются накипью. Помимо этого, битермический теплообменник не способен обеспечить ту же производительность, как в случае с разделенными радиаторами. Это касается именно ГВС, поскольку сама конструкция предполагает меньший объем обслуживаемой для таких задач воды.

2013-01-23 10 529

Во многих европейских газовых котлах, устанавливается битермический теплообменник. Судя по заверениям производителей – это снижает себестоимость производства и практически не отражается на теплоотдаче и КПД отопительного оборудования.

В интернете наоборот, можно найти множество статей, предостерегающих от покупки котлов с битермическим теплообменником. Чтобы разобраться, где истина необходимо узнать об особенностях конструкции и эксплуатации устройства.

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.
• Алгоритм работы котла следующий – пока не открыт кран горячей воды, по теплообменнику циркулирует исключительно теплоноситель системы отопления. Как только требуется подача ГВС, нагрев на отопление временно останавливается.

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.

Теплогенератор с двумя раздельными теплообменниками, продолжит работать на нагрев теплоносителя, после зарастания контура ГВС. Устройство битермического теплообменника газового котла, такой возможности не дает. После зарастания контура, работа котла полностью прекращается.

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.
• В сервисном центре – оптимальный вариант обслуживания, позволяющий продлить срок службы котла и предотвратить его ранний выход из строя. Агрессивные химические вещества, при сервисном обслуживании применяют, только если не удалось восстановить пропускную способность более мягкими способами.

Существует еще несколько рецептов промывки теплообменника: применение уксусной или лимонной кислоты, и т.п. Народные способы малоэффективны и не приносят существенной пользы.

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.

Выбирая между раздельным теплообменником или битермическим, учитывают еще один фактор. Стоимость последнего устройства, намного ниже. В среднем, цена за котел снижается приблизительно на треть. Низкая стоимость, это главное преимущество теплообменника битермического типа.

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.