Intercanviadors de calor de plaques en sistemes de subministrament d’aigua calenta. Reducció de costos amb un nou esquema de connexió de l’intercanviador de calor

Per crear el nivell de confort requerit en locals residencials i industrials, és necessari subministrar aigua calenta. Hi ha diverses maneres de formar-se, però en les darreres dècades els sistemes que utilitzen bescanviadors de calor per al subministrament d’aigua calenta i calefacció han guanyat popularitat. Són unitats fiables, econòmiques i eficients, caracteritzades per unes dimensions compactes.

Aquestes instal·lacions es fan per a l’intercanvi de calor entre transportistes, un dels quals és la calefacció. Aquesta solució s’anomena tipus tancat d’ACS. El dispositiu és l’element principal per preparar aigua calenta al sistema. L’intercanviador de calor i el cremador són els principals elements de treball de la caldera.

Dispositiu i principi de funcionament

Els intercanviadors de calor moderns són unitats el funcionament dels quals es basa en diferents principis:

• reg;
• submergible;
• brasat;
• superficial;
• plegable;
• lamel·lar acanalat;
• barreja;
• shell-and-tube i altres.

Però els intercanviadors de calor de plaques per al subministrament d’aigua calenta i la calefacció difereixen favorablement d’uns altres. Es tracta d’escalfadors de flux. Les instal·lacions són una sèrie de plaques, entre les quals es formen dos canals: calent i fred. Estan separats per una junta d’acer i goma, de manera que s’elimina la barreja de suports. Les plaques es munten en un bloc. Aquest factor determina la funcionalitat del dispositiu. Les plaques tenen una mida idèntica, però situades a un gir de 180 graus, que és el motiu de la formació de cavitats per on es transporten els líquids. Així es forma l’alternança de canals freds i calents i es forma un procés d’intercanvi de calor.

La recirculació en aquest tipus d’equips és intensa. Les condicions en què s’utilitzarà l’intercanviador de calor per als sistemes de subministrament d’aigua calenta depèn del material de les juntes, del nombre de plaques, de la mida i del tipus. Les instal·lacions que preparen aigua calenta estan equipades amb dos circuits: un per a ACS i l’altre per a la calefacció d’espais. Les màquines de plaques són segures, productives i s’utilitzen en les següents àrees:

• preparació d'un transportador de calor en sistemes de subministrament, ventilació i calefacció d'aigua calenta;
• refredament de productes alimentaris i olis industrials;
• subministrament d'aigua calenta per a dutxes a les empreses;
• per a la preparació del transportador de calor en sistemes de calefacció per terra radiant;
• per a la preparació d'un transportador de calor en indústries alimentàries, químiques i farmacèutiques;
• escalfament d'aigua de la piscina i altres processos d'intercanvi de calor.

Fabricació d’intercanviadors de calor

Estructuralment, els intercanviadors de calor per a aigua calenta poden ser de dos tipus: extern i intern. Els primers inclouen una ferradura i una serpentina. La ferradura és molt lleugera, però poc potent: per fer-la, només cal soldar dos tubs de ferro colat o d’acer; com a resultat, s’obté un conjunt amb una petita zona de contacte de una potència de calor baixa de l’aigua freda que entra.

Una millor opció per a un intercanviador de calor extern seria una bobina: es fa soldant diverses canonades: com més canonades feu servir, més potent serà la unitat.

Un intercanviador de calor intern és un dipòsit on es col·loca un tub, que escalfa l’aigua que hi entra. Per fabricar aquest dispositiu amb les vostres pròpies mans, necessitareu:

• dipòsit d’aigua d’acer;
• tub d'acer o de ferro colat;
• ànode;
• regulador de potència.

La fabricació de l’intercanviador de calor no triga molt de temps: torceu el tub en forma d’espiral, fixeu-lo a les parets del tanc i, a continuació, feu dues sortides al contenidor: la inferior per a aigua freda, la superior per a aigua calenta .

Esquemes de connexió

Si decidiu utilitzar un bescanviador de calor de plaques per al subministrament d’aigua calenta i calefacció al sistema, abans de seleccionar un model específic, haureu de tenir en compte el tipus de diagrama de connexió. Hi ha tres opcions:

• Configuració independent de la connexió des del subministrament de calor (així es connecta la caldera).
• La configuració en paral·lel o en una etapa implica la instal·lació d’equips en paral·lel a la comunicació de calefacció. La regulació es realitza mitjançant una vàlvula. El procés és una fixació constant de la temperatura especificada del medi. Es tracta d’una estructura senzilla que proporciona un intercanvi de calor suficient, però consumeix grans volums de refrigerant i implica la connexió d’estacions de bombament. Aquest circuit és econòmic d’instal·lar.
• La configuració en dues etapes garanteix un ús eficient de l'energia de retrocés. La preparació de líquids es realitza en 2 unitats. El primer escalfa l'aigua fins a 40 graus, el segon continua el procediment i porta els indicadors a la velocitat especificada. Això és de +60 graus. El segon intercanviador de calor de plaques d’ACS pot connectar-se en paral·lel o en sèrie, segons l’esquema d’enginyeria escollit. Aquest mètode es caracteritza per un baix consum de portador de calor, fins a un 40% i una alta eficiència. Aquest acord suposarà un estalvi operatiu.

Els costos d'explotació i si la gent rebrà una quantitat suficient d'aigua calenta depenen de l'elecció competent del sistema de connexió. Però per tal que els circuits siguin eficients, cal seleccionar correctament un intercanviador de calor per escalfar-lo. Els paràmetres tenen en compte la combinació del règim hidràulic de subministrament d’aigua i calefacció.

Aplicació d’esquemes d’ACS estàndard

Avui en dia, els documents normatius existents regulen l’elecció de l’esquema de construcció de subministrament d’aigua calenta en el disseny de punts de calefacció. Segons la norma SP 41-101-95 "Disseny de punts de calor", en funció de la relació del flux màxim de calor amb el subministrament d'aigua calenta Qhmax i del flux màxim de calor amb la calefacció de Qomax, es poden utilitzar els següents esquemes d'aigua calenta sanitària:
* També es pot utilitzar un circuit paral·lel d'una sola etapa en el cas de subministrament de calor de petites caldereries (

Circuit paral·lel d’una sola etapa... Els avantatges d’aquest esquema són: simplicitat i relativa barata. Desavantatges: l'esquema no és econòmic pel que fa al cabal del refrigerant, el seu ús condueix a un augment de la potència de les estacions de bombament i dels diàmetres de les canonades de la xarxa de calefacció.

Entre els esquemes de dues etapes, el més estès a Rússia és l’esquema de connexió mixta d’ACS en dues etapes.

Esquema mixt de dues etapes és bastant senzill i us permet estalviar fins a un 40% del consum d’agent de calefacció en comparació amb un esquema paral·lel d’una sola etapa. Però, al mateix temps, presenta una sèrie d’inconvenients:

• forta influència mútua del subministrament d’aigua calenta i de la calefacció;
• contaminació relativament ràpida de la primera etapa;
• la necessitat d’una selecció acurada d’un intercanviador de calor;
• alt nivell d’inversió per a la compra de dos bescanviadors de calor.

Esquema seqüencial de dues etapes s’utilitza amb molta menys freqüència, ja que, tot i els estalvis significatius en el refrigerant (estalviant fins a un 60% en comparació amb un esquema paral·lel d’una sola etapa), presenta una sèrie de desavantatges significatius:

• la complexitat del càlcul;
• la necessitat de coordinar el treball de subministrament d’aigua calenta i calefacció;
• escalfament periòdic d’aigua al sistema de calefacció, que augmenta el seu desgast;
• fluctuacions de temperatura a l’edifici;
• un alt nivell d’inversió en equips d’automatització i la compra de dos bescanviadors de calor;
• queixes freqüents sobre l’automatització del procés.

Segons SP 41-101-95 pàg.3.20, també es poden aplicar altres esquemes per connectar els consumidors de calor a xarxes de calefacció, proporcionant un consum mínim d’aigua a les xarxes de calefacció, estalviant calor, amb un estudi de viabilitat.

Solució "Ridan"

ofereix un esquema alternatiu d’ACS - esquema amb ACS de "baix rendiment"... L'ús de l'esquema és possible sempre que s'utilitzi un intercanviador de calor de plaques (no hi ha cap efecte econòmic per a un intercanviador de calor de tubs i cargols). L'esquema proposat és idèntic a l'esquema paral·lel d'una etapa, però difereix en el càlcul de l'intercanviador de calor per a temperatures no 70/30 (per a un gràfic de 150/70), sinó per a una temperatura més baixa del retorn de l'aigua calenta (~ 20 ° C)

Diagrama de flux de procés de subministrament d'aigua calenta amb "baix rendiment"

Avantatges respecte al disseny d'una sola etapa:

• eonomia del refrigerant a càrregues de calor iguals - fins a un 40%;
• alliberament de la reserva de transport de calor de la xarxa de calefacció per garantir càrregues màximes o connectar nous consumidors;> / li>
• l’esquema és més eficaç per garantir la temperatura requerida del subministrament d’aigua calenta, cosa que és especialment important quan els paràmetres de temperatura del portador de calor de la xarxa de calefacció són insuficientment elevats o quan la diferència de pressió entre les vies directes i de retorn de la xarxa de calefacció és insuficient.

Avantatges en comparació amb esquemes de dues etapes:

• reduir el cost de comprar un intercanviador de calor (es compra un intercanviador de calor en lloc de dos);
• reduir el cost de les canonades (fins al 50%) i la instal·lació;
• la capacitat de treballar a baixes baixes de pressió;
• cap influència en la hidràulica del sistema de calefacció;
• simplificació i reducció de costos (fins a un 25%) per al manteniment d'equips a causa de l'ús d'un bescanviador de calor;
• simplificació del sistema de subministrament de calor, petites dimensions de la unitat de circuit tèrmic;
• baixa resistència hidràulica.

LLC "MZ Teplo Systems" — proporciona servei i reparació d’intercanviadors de calor a Moscou i al Districte Federal Central.

La llista de les regions servides: Moscou, Moscou, Kaluga, Yaroslavl, Tver, Tula, Ryazan, Tambov, Lipetsk, Tver, Smolensk, Ivanovo, Kursk, Kostroma, Vladimir, Bryansk, etc.

Oficina: Moscou, c. B. Kosinskaya, 27 edificis 2.

Magatzem: Moscou, c. Elèctrode, 3 B.

Tel.

tel./fax

turba. Tel.

Correu electrònic: Departament de vendes

Correu electrònic: Servei d'atenció al client

Com es calcula un model per a un edifici concret

Per tal que l’intercanviador de calor sigui eficaç en el sistema de subministrament d’aigua calenta i calefacció, cal tenir en compte els paràmetres següents a l’hora de triar:

• nombre de consumidors;
• el volum d’aigua requerit per 1 consumidor al dia (per obtenir informació, segons SNiP, el límit es fixa en 120 litres per persona);
• escalfament del refrigerant, a les xarxes centrals la seva temperatura és mitjana de 60 graus;
• el dispositiu està en ús constant o estarà apagat - mode de funcionament;
• valors de temperatura mitjana de l’aigua freda a l’hivern;
• pèrdua de calor admissible, valor estàndard: 5%;
• el nombre de sanitaris als quals està connectat l’ACS.

Per als càlculs, també es necessitaran altres dades, segons la situació i les condicions. El resultat d’aquest càlcul serà un model que serà capaç de subministrar els volums d’aigua calenta necessaris per a un habitatge concret.

Instal·lació d’intercanviador de calor

Quan tots els components estiguin a punt, podeu procedir a la instal·lació de l'intercanviador de calor. En el cas d’una unitat externa, es treballa de la següent manera:

• tallar un fil a l'entrada i sortida de l'estructura soldada;
• connecteu l’entrada de l’intercanviador de calor al sistema de calefacció mitjançant un mànec
• mitjançant un acoblament similar, connecteu la sortida de l'intercanviador de calor a la canonada d'aigua calenta.

L'intercanviador de calor intern es munta segons el següent esquema:

• instal·leu un dipòsit amb un tub d’escalfador tèrmic a prop dels radiadors;
• instal·leu l’ànode al costat del tub dins del tanc;
• conduïu la canonada del sistema de calefacció per la sortida inferior cap al tanc i per la sortida superior, una canonada que portarà aigua freda.

Opcionalment, podeu connectar un regulador de potència al tub de calefacció i un termòstat per controlar la temperatura de l’escalfament de l’aigua.

Important! La part superior i inferior del dipòsit d’acer s’ha de segellar per evitar l’entrada d’aire al dipòsit, que prendrà la temperatura destinada a escalfar l’aigua.

Com podeu veure, fins i tot un sistema de calefacció tan complex com un intercanviador de calor per a aigua calenta es pot construir i instal·lar amb les vostres mans. El més important és pensar cada pas en detall: des de l'elecció del material fins a la connexió final. No descuideu, doncs, les instruccions que us ofereixen; us ajudarà a evitar errors en proporcionar a casa vostra aigua calenta ininterrompuda.

Selecció d'equips d'intercanvi de calor per al subministrament d'aigua calenta

Si el càlcul tècnic dels bescanviadors de calor per a subministrament d’aigua calenta i calefacció s’ha fet correctament i s’instal·la un model d’equipament seleccionat correctament a l’edifici, tenint en compte les condicions de funcionament, podeu comptar amb el funcionament fiable de l’equip durant 15 anys. . No descuideu els serveis d’artesans professionals, ja que constituiran garanties addicionals de rendiment i seguretat del sistema.

Al mercat rus, hi ha instal·lacions de marques conegudes i intercanviadors de calor de plaques de fabricació russa, aquests últims no són menys fiables, però assequibles. Per tant, l’intercanviador de calor del sistema de subministrament d’aigua calenta Ridan (grup d’empreses Danfoss) és molt demandat, fins i tot els consumidors rics prefereixen comprar-lo. Per tant, és millor triar un dispositiu no segons el nom de la marca, sinó segons els paràmetres d’una estructura específica i les característiques tècniques del dispositiu. Millor si ho fa un professional.