- Как определить эффективность теплообменника
- Конструктивные особенности
- Преимущества
- Недостатки
- Как выбрать
Теплообменник — важная часть автономной отопительной системы, от него во многом зависит эффективность обогрева помещения. Есть два варианта конструкции: кожухотрубные и пластинчатые теплообменники. Вторые считаются более современными и используются чаще. Рассмотрим их основные преимущества и недостатки.
Как определить эффективность теплообменника
Теплообменники предназначены для того, чтобы передавать тепло от одной среды к другой. Эффективной работа теплообменника считается, когда происходит максимальная передача тепла при минимальном расходе рабочих сред. От того, насколько правильно организована передача тепла в устройстве, зависит и эффективность работы другого теплового оборудования.
Пластинчатый теплообменник расходует на 80% меньше теплоносителя, чем кожухотрубный. Внутренний объем у первого устройства меньше, а коэффициент передачи тепла — выше. Теплоноситель по пластинчатому теплообменнику движется коротким путем. Это снижает потери тепловой энергии, ведь она она не расходуется дополнительно при транспортировке.
Конструктивные особенности
Процесс теплообмена в пластинчатых устройствах происходит между штампованными пластинами: нагреваемая и греющая среда движутся по каналам между пластинами.
На лицевой стороне каждой пластины есть контурная прокладка, которая ограничивает канал для потока рабочей среды. Она охватывает угловые отверстия, через которые поток поступает в канал между пластинами и выходит из него. Два других отверстия дополнительно изолированы малыми прокладками кольцевой формы, и встречный поток теплоносителя проходит транзитом. Вокруг отверстий устанавливают двойную прокладку: она обеспечивает герметичность каналов.
Уплотнительные прокладки в разборных пластинчатых теплообменниках крепят к пластине так, что после сборки образуются две системы межпластинных каналов. Они полностью изолированы друг от друга: одна предназначена для греющей, другая — для нагревающей среды. Каждая соединена с коллектором и штуцерами для входа и выхода теплоносителей.
Преимущества
-
Компактность. Трубчатые устройства, которым на смену пришли пластинчатые, достаточно громоздки. У пластинчатых теплообменников площадь теплообмена больше, а габариты меньше.
-
Высокий КПД. Достигается за счет большой полезной площади пластин.
-
Длительный срок эксплуатации. Для изготовления пластинчатых теплообменников используют качественную нержавеющую сталь — она долговечна и стойка к различным повреждениям. Устройство служит в среднем 15-–20 лет.
-
Экономичность. Пластинчатые устройства имеют сложную форму поверхности. Это создает повышенную турбулентность среды при теплообмене — помещение будет прогреваться эффективнее.
-
Надежность. Перетекание теплоносителя в смежную область исключено, и это снижает риск поломок и аварий.
-
Простой монтаж. Пластинчатые разборные теплообменники легкие, для их установки не требуется специальное оборудование.
-
Доступная стоимость. В сравнении с кожухотрубными устройствами пластинчатые служат дольше, их нужно реже менять.
-
Возможность увеличить мощность. Для этого потребуется лишь установить дополнительные пластины. Если же мощность нужно снизить, часть пластин можно демонтировать.
-
Малые потери давления: благодаря особенностям конструкции пластинчатых агрегатов можно постепенно менять ширину канала, плавно регулируя давление. Снижение гидравлического сопротивления дает возможность уменьшить потребление энергии.
-
Удобное обслуживание. Чистку можно произвести без демонтажа. Замена отдельных пластин стоит недорого и может быть проведена в течение нескольких часов.
Еще одно преимущество — выраженная стойкость к перепадам температур и давления, вибрационную стойкость. В конструкции нет сварных швов, а каналы оснащены резиновыми уплотнителями — когда возникает термическое расширение или изменение давления, уплотнители выполняют функцию демпферов.
Теплообменник пластинчатой конструкции дает возможность контролировать состояние теплообменной поверхности визуально — кожухотрубные модели в этом отношении сильно проигрывают.
Недостатки
Главным недостатком является чувствительность пластинчатых теплообменников к качеству среды. Если в ней будут присутствовать примеси, внутренние поверхности быстро загрязнятся, теплообменнику потребуется чистка и ремонт.
Также в списке минусов:
-
высокая стоимость комплектующих (кожухов, прокладок);
-
высокое гидравлическое сопротивление (для пластинчатого теплообменника потребуется более мощный насос);
-
ухудшение рабочих параметров (коэффициента теплопередачи) из-за жесткой воды:
Как выбрать
Сравнивая пластинчатые теплообменники с кожухотрубными, важно объективно учитывать особенности теплоносителя. Кожухотрубный теплообменник менее восприимчив к его чистоте, допускает твердые включения. Он также отличается высокой надежностью в отношении гидравлических ударов.
С теплообменниками пластинчатого типа приятнее иметь дело, когда устанавливать их предполагается своими руками: оборудование более легкое, компактное, не требует применения специальной техники для монтажа. Также это очень производительные и надежные устройства, которые легко чистить и чинить.
