Битермический теплообменник: устройство и примеры моделей

Это один из самых сложных вопросов, которые нам задают покупатели, выбирая настенный котел для дома. Обычно среднестатистический потребитель, задумываясь о приобретении отопительного оборудования, ограничивается следующими критериями:

• Мощность котла;
• Вид топлива;
• Стоимость;
• Надежность.

Но в вопросе о видах теплообменников нужно разбираться подробнее, что мы и сделаем в этом обзоре. Мы расскажем о раздельных и битермических теплообменниках, покажем их различия, поговорим о преимуществах и недостатках.

На основании полученной информации вы сможете сформировать собственное мнение и сделать правильный выбор относительно модели настенного отопительного котла.

Назначение битермического теплообменника

Биотермический теплообменник (далее – БТ) – это радиаторное оборудование, в котором под одним корпусом имеются и нагревательные камеры, и емкости для приготовления бытовой чистой жидкости. Разграничение разнотемпературных сред для их обмена присуще внутренней системе камер, под общим корпусом его не видно. Он представлен камерой нагрева, у которой есть две функции нагрева:

1. Для отопительной системы.
2. Для подачи горячего водоснабжения (ГВС).

Это не значит, что из одной камеры жидкость поступает далее в разных направлениях и разного качества. Принцип работы устроен по первичному и вторичному нагреву.

Принцип работы

Всё происходит следующим образом:

1. Тепло от пластин исходит на поверхность внешней трубки, а потом в контуре под обогрев. При необходимости обогрева зимой и выключенном горячем водяном снабжении, жидкость течёт только по отопительному контуру, а горячая вода перекрывается.
2. При открытии горячей воды, контур обогрева перекрывается и происходит запуск контура горячего водоснабжения. Тепло от внешнего контура и целого теплового обменника переходит к жидкости, которая течёт по внутренней полости. Кран горячей воды перекрывается – и ток в обогреве налаживается.

То есть за раз функционирует лишь один контур. Второй в этот момент перекрывают. Такой принцип необходим для того, чтобы снизить влияние на выходную температуру жидкости от нагрева теплоносителя и обратно. Таким образом, контролируется то, куда будет уходить тепло от газовой горелки либо сгорания иного типа топлива.

Если вы задумываетесь, что выбрать: теплообменник битермический или раздельный, – знайте, что первый вариант выходит на 10-15 % дешевле и только на 1-2 % ниже по коэффициенту полезного действия второго варианта. Это происходит за счёт снижения затраченного материала без усложнения технического процесса и за счёт исключения трёхходовых клапанов и арматуры регуляции. Возможно, именно этот параметр станет для вас основополагающим при выборе, однако всё же рассмотрите плюсы и минусы двух конструкций.

Сечение труб выбирается исходя из того, чтобы скорость течения жидкости не повышалась, а напор не снижался. Поэтому не нужно даже дополнительного увеличения площади теплового обмена с камерой сжигания.

Какие есть способы чистки и промывки теплообменника?

Устройство конструкции

Еще такое оборудование называют – «труба в трубе», «секция в секции». В устройстве наблюдается два основных сегмента, где жидкости не смешиваются между собой:

• циркуляция воды для ГВС;
• циркуляция воды для отопления.

К трубам присоединены медные ребра-пластины, увеличивающие коэффициенты КПД. Если котёл газовый, то в нем обязательно будет устройство розжига – горелка. Такие конструкции будут еще дополнительно оснащаться защитными слоями. Кроме этого, во всех подобных теплообменниках, какой бы модификации они бы ни были, предусматривается высокофункциональная изоляция и защита от короткого замыкания электротока, обязательное заземление.

Как правильно смонтировать оборудование

Монтировать такое оборудование можно как самостоятельно, так и при помощи специалистов по монтажу котлов. Единственное условие, которое нельзя нарушать, – это включать котел в саму газовую систему, потому что такую работу придется доверить специалисту. Причем такие люди должны иметь специальные допуски и сертификаты. Если домовладелец нарушит такое положение, то в первую очередь, его отключат от системы, во вторую – наложат очень большой денежный штраф. Но для того, чтобы самостоятельно подключить чугунный газовый котел, понадобятся все-таки строительные навыки.

И к такому техническому помещению предъявляются специальные требования:

высота потолков в котельной должна быть не менее 3 метров, и помещение должно быть не менее 4 кв. метров. Такие параметры подходят для котла средней производительности, но чем котел больше, тем больше должно быть вокруг места. Обычно такие вещи рекомендованы самими производителем; наличие хотя бы единственного окна, потому что должен быть приток воздуха. Проем для двери обязан иметь 80 см в ширину и зазор между полом и полотном двери не менее 35 мм; не менее 3,5 метров должно быть расстояние до электрических и газовых установок или приборов; на полу, в том месте, где планируется установка чугунного котла, заливается стяжка цементная, и это место усиливается пластиной из стали

Важно помнить, что лист стали должен быть расположен подо всей поверхностью днища отопительной установки, и также выступать на 3-4 см за пределы на его фронтальной стороне; материалами, обладающими огнеупорными качествами, необходимо укрепить всю часть стены, где будет проходить труба дымохода.

Вам будет интересно >> Как работает энергонезависимый газовый котел

Основной бумагой при самостоятельной подготовке котла к монтировке его в систему должен быть сопроводительный документ в виде инструкции, разработанной производителем.

Такой документ дает параметры и регламентирует порядок, как можно подключить котел к трубопроводу магистральному, к системе дымохода, а также системе обратки и подачи.

Принцип функционирования

Принцип действия битермического оборудования заключается в разных его режимах. Они могут включаться только по отдельности, а не одновременно.

Рабочий режим для отопления:

1. Теплоноситель подвергается прямому нагреву.
2. Под давлением он передается в принимающие трубы.
3. Далее циркулируя по системе, возвращается к обменному пункту.

Режим формации ГВС (вторичным способом):

1. Теплоноситель нагревается в камере.
2. От него тепловая энергия поступает на секции с бытовой водой.
3. Нагретый теплоноситель в камере на систему отопления не поступает, а удерживается в своей секции.

Монтаж в систему

Поскольку внутренний теплообменник подключается к системе одновременно с котлом отопления, необходимо отдельно рассмотреть только установку внешних устройств. Эта операция не отличается сложностью. Необходимо только проконтролировать, чтобы на входном и выходном отверстии прибора присутствовала резьба. Иначе придется отдельно озаботиться в ее нарезании.

Подключение теплообменника в сеть, требует его закрепления на стене. Если используется чугунная конструкция, то крепления подбираются с особой прочностью. Лучше всего применить специальную консоль.

Для врезки в систему используют специфические муфты, которые также понадобятся, если возникнет желание обеспечить конструкцию дополнительными фильтрами для воды. В некоторых случаях их устанавливают сразу два. Такой расклад применяют для старых систем отопления.

Еще понадобятся стандартные краны и американки. Последние состоят из двух фитингов с резьбой, прокладки и накидной гайки.

Преимущества и недостатки устройства

Достоинства радиаторов единого блока:

1. изкий уровень теплопотерь.
2. Надежность материалов – есть только одна связка, объединяющая блок с каналами системы.
3. Высокая эффективность тепловой подачи на двух направлениях.
4. Ориентировка контролирующих термостатов на единый блок даёт 100% точность в получении данных.

Недостатки радиаторов битермальной конструкции:

1. Ограниченная работа слоёв – нельзя одновременно давать циркулировать жидкости для подачи ГВС и на отопление.
2. Коаксиальные контуры могут быстро выйти из строя из-за образования накипи или коррозии металлических частей. Поэтому требуется дополнительно использовать нейтрализующие ингибиторы.
3. Производительность несколько уменьшена по сравнению с котлами с раздельными блоками – для ГВС и обогрева помещений.

Условия эксплуатации

Битермический теплообменник необходимо чаще промывать
Приобретать котел с таким теплообменником стоит только при уверенности в достаточно хорошем качестве воды, используемой в роли теплоносителя. Обязательно нужно поставить систему фильтров и умягчителей, ведь у устройства низкая ремонтопригодность. Не следует пренебрегать этим несложным шагом, чтобы минимизировать вероятность нужды в обращении в мастерскую. В документации, прилагаемой к котлу, указывают требования к теплоносителю. Нужно проверить, что вода в местности соответствует им.

При выходе обменника из строя надлежит обратиться в сервисный центр. На практике иногда оказывается, что ремонтники берутся за работу с такими устройствами неохотно и без гарантий, и в итоге приходится покупать новое.

Конструкция легко засоряется сажей, на ней скапливается известковый налет. Это снижает КПД – одно из основных ее преимуществ перед раздельными вариантами. Целесообразно периодически (каждые 2 года) проводить чистку обменника с насосом под давлением. Перед ее проведением нужно проконсультироваться в техцентре относительно состава раствора и технологии проведения процедуры. Ошибки в этом деле легко приводят к разгерметизации, при таком инциденте теплообменник нуждается в замене. Хорошо, если есть возможность пригласить мастера на дом – это позволит получить квалифицированную консультацию без демонтажа котла.

Агрессивные средства для чистки используются только в крайних случаях, если более мягкие не дают нужного эффекта.

Особенности котлов с битермическими теплообменниками

Популярность котлов, имеющих радиаторы битермиче6ской направленности, сегодня очевидна. Современные производители, разные лидирующие компании используют собственные комплектующие (на 6 трубок) и интересные разработки (плавная регулировка горения, охлаждение и др.). Например, бренды:

• Immegras, Италия;
• Protherm, Словакия;
• Vaillant, Германия;
• Navien, Корея;
• Ferroli, Италия.

Секционное расширение позволяет увеличить показатели теплоотдачи, располагать приспособление очень близко к горелке с открытым пламенем, в сравнении с устройствами на 4 или 5 трубок. Расширенные варианты выдают по мощности уже не 15-18 кВт, а 24 кВт, что подходит не для жилого дома, а больше для производственных или административных помещений.

Какой материал лучше

Котловые теплообменные аппараты изготавливаются из разных металлов, выбор которых выполняется производителем в процессе проектирования источника нагрева.

В основном современные устройства комплектуются теплообменниками из стали, чугуна, меди и алюминия. Они имеют разные коэффициенты теплопередачи, допустимую температурную среду и стойкость к коррозионным процессам. Напольный газовый котел с чугунным теплообменником наиболее экономичный и долговечный.

Стальной

Стальной нержавеющий нагревательный аппарат технологически наиболее простой, как в изготовлении, так и в эксплуатации. Поэтому он обладает самой демократичной ценой, что влияет на общую стоимость котла.

Сталь имеет неплохую пластичностью, поэтому такая конструкция в среде высокотемпературных горячих газов менее подвержена температурной деформации.

Но при этом сталь поражается коррозией, как внутренней из-за растворенного кислорода в теплоносителе, так и наружного из-за кислотной влаги в дымовых газах, особенно в момент запуска из холодного состояния. Поэтому данные теплообменники не долговечны, имеют большой вес и создают низкий КПД котла.

Алюминиевый

Многие западные модели комплектуются алюминиевыми теплообменниками, которым специалисты приписывают большое будущее в бытовой теплоэнергетике.

Они при высокой пластичности имеют теплопроводность выше в 9 раз, чем у стали. Кроме того они обладают высокой функциональностью при незначительном весе.

В таких конструкциях не создаются зоны напряжения при сварном соединении, подобно нержавеющим аппаратам, а, следовательно, будут отсутствовать коррозионные опасные участки.

Компоненты из алюминия характеризуются сильной химической устойчивостью, которая используется в низкотемпературных режимах или котлах конденсационного типа.

Тем не менее, алюминиевые конструкции прослужат меньше, если будут использовать жесткую водопроводную воду, они практически сразу забиваются накипью.

Поэтому изначально производители котлов с алюминиевыми поверхностями нагрева рекомендуют владельцам устанавливать водоподготовку с системой умягчения воды.

Медный

Медные поверхности в устройствах котлового теплообмена компактны и обладает малым весом, поэтому их устанавливают на газовый котел Навьен.

Медь по существу не коррозирует в агрессивных кислотных средах. Котлоагрегаты с подобными аппаратами компакты и удобны в использовании. По причине низкой инертности, медные устройства стремительно прогреваются и охлаждаются.

Плюсов у медных теплообменных аппаратов больше, чем отрицательных качеств. Медная конструкция владеет малый весом, компактностью, небольшой емкостью.

Она не боится коррозийных процессов и требует меньшего расхода газа для нагрева теплоносителя. К недостаткам пользователи относят высокую стоимость и ненадежность при нестандартных холодных пусковых режимах.

Газовые котлы с чугунным теплообменником

Чугунный котловой теплообменный аппарат, считается самым эффективным и долговечным, поскольку не подвержен коррозии. При этом, поскольку материал очень хрупкий, он требует правильной эксплуатации.

Неравномерный нагрев конструкции, который происходит в момент пуска из холодного состояния или в местах накипеобразования, приводит к возникновению различных трещин в стенках конструкции.

Пользователям такого устройства потребуется контролировать качество питательной воды, устанавливать систему очистки и при появлении накипи для газовых котлов с чугунным теплообменником проводят промывку теплообменника.

Обычно ее выполняют 1 раз в году перед началом отопительного сезона. Если питательная вода предварительно очищается перед подачей в котел, то периодичность промывки составляет 1 раз в 4 года.

ТОП-3 битермических теплообменника

Рассмотрим три наиболее оптимальных варианта битермических теплообменников, которые могут встраиваться в котловую базу.

Ferroli Domiproject C24D-Domina C13-20 (арт. 39841310)

1. Материал – медь с антикоррозийным покрытием.
2. Тип котла – газовый.
3. Модели котлов – Domina C24N, Domiproject C24D, Fereasy C24D.
4. Камера сгорания – открытая.
5. Присоединение – шпильки контактные.
6. Размеры (ДЛ по пластинам, бортам и Ширина) – 220х225х180 мм.
7. Комплект – теплообменник, прокладки-уплотнители, 4 шт.
8. Цена усредненная – 14500-18940 руб.
9. Производитель – Италия.

KoreaStar Ace 28-32kW (арт. KS90263880)

1. Материал – медь с антикоррозийным покрытием.
2. Тип котла – газовый.
3. Модели котлов – Koreastar Ace 28-32K, Ace Turbo.
4. Камера сгорания – открытая.
5. Присоединение – шпильки контактные.
6. Размеры (ДЛ по пластинам, бортам и Ширина) – 222х226х181 мм.
7. Комплект – теплообменник, прокладки-уплотнители.
8. Цена усредненная – 6810-15550 руб.
9. Производитель – Корея.

Fondital NOVA FLORIDA DELFIS 6SCAMBIT01 24CTN/24CTFS

1. Материал – медь с антикоррозийным покрытием.
2. Тип котла – дымоходной и турбиновой версией.
3. Камера сгорания – открытая.
4. Присоединение – шпильки контактные.
5. Размеры (ДЛ по пластинам, бортам и Ширина) – 225х228х185 мм.
6. Комплект – теплообменник, прокладки-уплотнители.
7. Цена усредненная – 17050 руб.
8. Производитель – Италия.

Отличием от классического теплообменника у БТ является то, что здесь нет отдельного радиатора для подготовки ГВС – всё располагается вместе по принципу «матрёшки». Бокс для подготовки ГВС и камера нагрева объединены в один блок под единым корпусом, а отсеки для обмена средами находятся, в свою очередь, внутри нагревательной камеры. Периодически требуется прочищать систему – поверхности секций. Резко увеличивать температурный режим нельзя. Для получения ГВС нужно больше времени, чем, если бы использовался отдельный для него блок. Для целей обогрева помещения вода греется гораздо быстрее.

Как почистить газовый котел от накипи Порядок действий

Чтобы разобрать отопительный агрегат в домашних условиях, не нужно никакого специального инструментария. Вполне достаточно набора домашнего умельца с пассатижами, отвертками и ключами.

Алгоритм действий, позволяющий эффективно почистить теплообменник газового котла, следующий:

• Отсоедините все провода от газового клапана.
• Извлеките термопару из камеры сгорания. Она соединена с газовым клапаном при помощи капиллярной трубки.
• Отсоедините патрубок для подачи газового топлива.
• Открутите четыре гайки, которые удерживают плиту с горелкой.

• Теперь настал черед теплообменника. Чтобы обеспечить доступ к нему, снимите верхнюю крышку котла, отсоедините дымоходную трубу и датчик тяги.
• После этого аккуратно удалите утеплитель, а затем открутите винты крепления кожуха и снимите его.
• Под кожухом располагается теплообменник. Извлеките из него турбулизаторы.
• Очистить стальные турбулизаторы можно, используя металлическую щетку. А сам теплообменник можно почистить при помощи простых инструментов, которые изготовлены собственноручно, в соответствии с размерами дымогарных труб.

• По окончании очистки обметите поверхности теплообменника при помощи кисти, которая прикручена к рукоятке.
• Последний этап очистки – это очистка днища от сажи, которая осыпалась в процессе чистки дымогарной трубы.