Теплообменник в газовых котлах выполняет основную функцию устройства — нагревает теплоноситель. Модель теплообменника и его тип определяют конструкцию устройства и специфику его применения.
Теплообменники, которые можно встретить в настенных газовых котлах, обычно классифицируются следующим образом
| первичный, в котором тепло передается от газа к жидкости; | вторичный, в котором происходит передача тепла от жидкости (хладагент) к жидкости (ГВС); | Комбинированный (биотермический), в котором тепло передается от газа к теплоносителю и от теплоносителя к бытовой воде. |
Основной теплообменник представляет собой медную трубу, изогнутую в виде змеевика в одной плоскости с медными пластинами. Поверхность первичного теплообменника имеет защитное покрытие для предотвращения коррозии. В зависимости от длины трубы и количества ламелей определяется КПД. Конструкция основных теплообменников идентична, но различаются по КПД, габаритным размерам и способу соединения труб. Процесс теплопередачи в значительной степени нарушается из-за грязи и сажи на пластинах теплообменника, а также из-за отложений солей жесткости и примесей внутри теплообменника.
Отложения солей жесткости и примесей внутри теплообменника значительно снижают теплопередачу, уменьшая теплопроводность стенок теплообменника и препятствуя циркуляции теплоносителя. Поэтому очень важно проверять пластины и стенки теплообменника в рамках текущего обслуживания. По этой же причине наличие фильтра в системе отопления — необходимое условие для запуска котла.
Вторичные теплообменники (или ГВС) соединяются тонкими пластинами из нержавеющей стали. Они хорошо зарекомендовали себя в котлах BAXI (серия LUNA-3 Comfort), Protherm (серия Panther), Navien (серия Ace TURBO), Electrolux (серия Hi-Tech). Благодаря большой площади теплопередачи и высокой теплопроводности пластин желаемая теплопередача обеспечивается даже несмотря на высокий расход теплоносителя. Благодаря высокой скорости потока вторичный теплообменник не накапливается на стенках. Конструктивная особенность пластинчатых теплообменников для нагрева воды для бытового потребления — направление потока охлаждающей жидкости и холодной воды, которые, как правило, противоположны друг другу. Эффективность пластинчатого теплообменника зависит от количества свариваемых пластин. Чем больше количество пластин, тем больше площадь теплопередачи и выше КПД. Битермические теплообменники сочетают в себе два силуэта: отопление и горячее водоснабжение. Они устанавливаются в котлы BAXI (серия Main Four), BAXI (серия MAIN 5) и Electrolux (серия Basic).
Конструктивно битермический теплообменник представляет собой коаксиальную трубу (труба в трубе), на поверхности которой припаяны медные пластины — ребра теплообменника. Внутренняя труба теплообменника предназначена для ГВС, а внешняя труба — для теплоносителя.
Во время работы в режиме обогрева тепло дымовых газов неограниченно передается теплоносителю. При работе котла в режиме ГВС тепло от выхлопных газов передается теплоносителю, а затем — силуэту ГВС; циркуляцию в отопительном профиле необходимо прекратить.
Использование в котле битермического теплообменника устраняет необходимость в дополнительных гидравлических элементах: трехходовом клапане и вторичном теплообменнике. Это снижает стоимость котла и повышает безопасность его эксплуатации. Недостатком этого теплообменника является ограничение теплопередачи во время работы горелки. Поэтому количество готовой горячей воды меньше, чем в котлах с двумя теплообменниками. Кроме того, котлы с биотермическими теплообменниками нельзя использовать в местах, где вода содержит повышенное количество солей жесткости. Это связано с тем, что из-за большой разницы температур в контурах отопления и ГВС процесс накопления солей становится более насыщенным.
Напоследок несколько слов о теплообменниках с повышенным КПД. Устанавливаются в котлы VIP класса, например, BAXI (серия LUNA-3 Comfort). По проекту у них есть бойлер объемом 6-8 литров, внутри которого собственно медный змеевик на каждый объем. Эти теплообменники еще называют мини-котлами. ГВС силуэт проходит через стенки мини-котла, а силуэт хладагента проходит над змеевиком.
Преимущество этого теплообменника в том, что за счет большого объема охлаждающей жидкости в теплообменнике сглаживаются пульсации температуры воды на выходе из котла во время температурных метаморфоз и расхода воды ГВС. Другими словами, независимо от колебаний температуры воды на входе и перепада давления воды, всегда обеспечивается стабильная температура горячей воды на выходе из котла. Кроме того, теплообменник большой мощности позволяет использовать функцию «быстрого запуска», которая обеспечивает подачу горячей воды определенной температуры сразу после открытия крана.
Это основные типы теплообменников, которые используются в газовых отопительных приборах. Полагаем, что данная небольшая лекция вместе со статьями, опубликованными в предыдущих выпусках (о газовых и трехходовых клапанах, датчиках), поможет вам лучше понять конструктивные особенности газовых котлов.
