Tipuri și avantaje ale schemelor de preparare a apei calde menajere
Apă caldă menajeră cu ajutorul unui circuit de schimb de căldură și a plăcilor de schimb de căldură este cel mai eficient și mai igienic mod de preparare a apei calde. În comparație cu circuitele bateriei, aceasta are avantaje semnificative.
Pentru o apă caldă menajeră, se utilizează un circuit paralel cu o singură treaptă, un circuit secvențial și mixt în două trepte.
Un circuit paralel cu o singură treaptă, cu un schimbător de căldură conectat la conducta de alimentare a rețelei termice în paralel cu sistemul de încălzire (Figura 1) este simplu și ieftin.
Circuitul de apă caldă menajeră în două trepte este utilizat pentru a reduce temperatura apei din conducta de retur și debitul total de apă din rețeaua de încălzire. În acest scop, suprafața schimbătoarelor de căldură a schimbătorului de căldură de apă caldă menajeră este împărțită în două secțiuni, numite etape. În prima etapă, apa rece de la robinet este încălzită de apă care iese din sistemul de încălzire. Apoi, apa preîncălzită în prima etapă a schimbătorului de căldură este încălzită cu apa de recirculare la temperatura dorită (55-60 ° C) cu apă de rețea din conducta de alimentare a rețelei de căldură.
În cazul unei serii de apă caldă menajeră, a doua etapă este conectată la conducta de alimentare din fața sistemului de încălzire (figura 2). În primul rând, apa de rețea fierbinte trece a doua etapă a apei calde menajere, apoi intră în sistemul de încălzire. Astfel, se poate dovedi că temperatura agentului de răcire va fi insuficientă pentru a acoperi pierderile termice ale clădirii. Apoi, în timpul selecției cantităților mari de apă fierbinte în timpul orelor de vârf, clădirea conectată la ITP nu poate fi suficient de încălzită. Datorită capacității de depozitare a structurii clădirii, acest lucru nu afectează confortul în încăperi dacă perioada de alimentare insuficientă cu căldură nu depășește aproximativ 20 de minute. Pentru perioada de încălzire de vară există un by-pass deconectat, prin care apa din rețea după a doua etapă intră în prima etapă a apei calde menajere, ocolind sistemul de încălzire.
Circuitul de apă caldă menajeră în două etape se caracterizează prin faptul că a doua etapă este conectată la conducta de alimentare a rețelei termice în paralel cu sistemul de încălzire, iar prima treaptă este conectată în serie (Figura 3). Apa de rețea care părăsește a doua etapă a apei calde menajere este amestecată cu apa de retur din sistemul de încălzire și, de asemenea, trece prin prima etapă.
Astfel, confortul camerelor într-o clădire cu două etape în amestec circuitul de apă caldă nu este redus, dar rețeaua folosește mai multă apă decât circuitul secvențial DHW (Fig. 4).
Schema în două etape este cea mai răspândită în clădirile rezidențiale cu sarcini semnificative de apă caldă menajeră în ceea ce privește încălzirea. În clădirile cu încărcături de căldură foarte scăzute sau foarte mari, în comparație cu încălzirea (1 În țările occidentale, în ultimii ani, sunt din ce gândesc cu privire la utilizarea metodei de scurgere a apei calde, mai ales după recunoașterea unui risc grav de infectie cu Legionella - bacterii care cresc in apa calda stagnante. Normele stricte adoptate deja în țările europene prevăd dezinfecția termică regulată a rezervoarelor de stocare și a conductelor de apă caldă conectate la acestea, inclusiv a conductelor de recirculare. Dezinfecția se realizează prin creșterea temperaturii în întregul sistem pentru o anumită perioadă de timp până la 70 ° C și peste. Necesar pentru această complicație a circuitelor bateriei se evidențiază în special avantajele sistemelor de preparare a apei calde menajere cu schimbătoare de căldură în plăci. Ele sunt simple și compacte, necesită mai puține investiții, asigurând în același timp temperaturi reduse de revenire și consum redus de apă în rețea. Temperatura mai scăzută a apei din conducta de retur a rețelelor de căldură reduce pierderile de căldură și crește eficiența generării de energie electrică la centrala termică și electrică combinată. Costurile scăzute ale debitului de apă necesită conducte de diametru mai mic pentru rețelele de încălzire și costuri reduse de energie pentru pompare. Opțiuni de reglementare În acest scop, în sistemele de apă caldă menajeră, în special în cazul unui debit scăzut și dramatic în schimbarea debitului, atunci când se controlează temperatura apei calde, este necesar să se ia în considerare, pe lângă temperatură, a doua valoare, debitul. Producătorii principali au dezvoltat regulatori pentru un consum mic - pentru un consumator, care funcționează fără energie auxiliară. Aceste regulatoare țin cont atât de debitul, cât și de temperatura apei calde. Spre deosebire de regulatoarele termostatice convenționale, în absența debitului de apă caldă, aceste dispozitive pot opri în general fluxul de apă de încălzire, care protejează schimbătorul de căldură de apă caldă menajeră de formarea depunerilor calcaroase. Sistemele debitului de apă caldă cu un debit mare de fluctuațiile de consum de apă caldă, în comparație cu înțelesul său general este mai puțin satisfăcătoare controlul preciziei și temperaturii poate fi realizată folosind controllere atât termostatic și electronice. Cu toate acestea, în regulatorul electronic trebuie să reglementeze curba cele mai bune caracteristici netede drept de alegere și de reglare ale supapei de comandă - cursa de acționare regulator de viteză, cu diametrul de închidere DN, acesta kVS rezistență hidraulică - pentru a exclude fenomene de oscilație în toată gama de funcționare. deschidere constantă și închidere a regulatorului cu o frecvență ridicată expune sarcini termice și hidraulice mari placa schimbător de căldură pentru apă caldă menajeră, ceea ce ar duce la defecte premature din cauza apariției unor scurgeri interne sau externe. Pentru a preveni oscilațiile la diferențe mari de curgere de apă caldă sau apă de încălzire fluctuații considerabile de temperatură, 150-70 ° C, este recomandabil să se stabilească două de control în paralel cu diametre diferite, care - prin ele însele - asigură în mod optim unele rețele interval de curgere a apei (Figura 5). .
În prezent, multe companii lucrează din greu la regulatoarele automate care ar asigura o temperatură confortabilă a apei calde cu o precizie de 1-2 ° C și mai puțin. În rezervoarele de depozitare uniformitatea încălzirii se realizează prin amestecarea naturală sau artificială a apei de intrare cu rezervorul din rezervor.
După cum sa menționat mai sus, în absența unei analize a apei calde, cum ar fi într-un sistem fără recirculare sau regulată pană de alimentare cu apă, este necesar să se protejeze schimbătorul de căldură din depozitele carbonatice datorită încetării rețelei de alimentare cu apă. La debite mari pot fi realizate cu ajutorul acestor regulatoare combinate cu doi senzori de temperatură - încălzirea apei fiind încălzită și - ieșirile schimbătorului de căldură (figura 6.). Al doilea senzor este configurat, de exemplu, la 55 ° C, se oprește alimentarea cu lichid de răcire a schimbătorului de căldură și când senzorul de temperatură a apei calde este plasat departe de schimbătorul de căldură, și nu este influențată de un mediu de încălzire din cauza lipsei cererii. Când temperatura în procesul de depunere C duritate 55 ° schimbător de căldură este încetinit considerabil.
Cu cât senzorii sunt mai apropiați de mediul înconjurător ai cărui parametri sunt supuși reglementării, cu atât se poate obține mai mult control al calității. Prin urmare, este de dorit instalarea senzorilor de temperatură, dacă este posibil, mai adânc în fitingurile corespunzătoare ale schimbătorului de căldură. Puteți utiliza schimbătoarele de căldură plăci cu conexiuni pe ambele părți ale pachetului de plăci, în care se introduce una dintre duzele în senzorul de temperatură, iar celălalt servește pentru selectarea lichidului de răcire. Apoi senzorul este spălat pentru lichidul de răcire, chiar înainte de ieșirea din schimbătorul de căldură, iar atunci când nu există nici o circulație a senzorului de temperatură a lichidului de răcire este fixat sub efectul conducției căldurii și convecție naturală, care nu ar apărea atunci când este instalat în exteriorul schimbătorului de căldură.
Schemele de preparare a apei calde în două etape diferă prin faptul că, în prima etapă de încălzire, căldura este scoasă din apa de retur a sistemului de încălzire. În legătură cu nepotrivirea încărcărilor de încălzire ale încălzirii și a apei calde în modul de iarnă sau de noapte, se poate dovedi că apa caldă este încălzită peste 55-60 ° C. De exemplu, un agent de răcire cu o temperatură de 70 ° C (punct de proiectare), apa fierbinte poate fi încă încălzită până la 67-69 ° C în prima etapă. Pentru a exclude supraîncălzirea și depunerea intensivă a carbonaților la aceste temperaturi, este posibil să se instaleze o supapă de reglare triplă la intrarea sau evacuarea schimbătorului de căldură (figura 7). Sarcina sa, în funcție de temperatura lichidului de răcire la ieșirea schimbătorului de căldură, este de a trece apa de încălzire prin schimbătorul de căldură sau de a trece printr-un by-pass. Senzorul valvei cu trei căi este instalat în conducta de retur. Concomitent cu reglarea temperaturii mediului de încălzire se limitează indirect temperatura apei calde. În același timp, extragerea căldurii din conducta de retur nu este limitată, ci este optimizată, sporind fiabilitatea și confortul apei calde menajere.
În favoarea schimbătorului de căldură brazat
În țările occidentale, în majoritatea covârșitoare (peste 90%) de cazuri în scopul preparării apei calde menajere, se folosesc schimbătoare de căldură cu plăci brazate. Acest lucru se datorează relativității ieftine și comodității de întreținere a acestor dispozitive.
Ca regulă, clienții ruși și ucraineni care au experiență în operarea schimbătoarelor de căldură de mare viteză, care necesită adesea curățare, preferă schimbătoarele de căldură plate demontabile. Cu toate acestea, trebuie să se țină seama de faptul că aceste dispozitive sunt echipate cu garnituri din materiale polimerice (cauciuc) care sunt supuse îmbătrânirii - se sparg, devin fragile. După cinci ani de funcționare, atunci când se repară un schimbător de căldură cu plăcuță pliabilă, adesea este imposibil să se asigure o densitate satisfăcătoare. Și achiziționarea unui nou set de sigilii este la un preț, uneori aproape comparabil cu prețul unui nou schimbător de căldură.
În cazul în care garniturile sunt atașate la plăcile cu adeziv, înlocuirea lor este asociată cu lucrări precum distrugerea sigiliilor existente în azot lichid și lipirea nou. Pentru a le îndeplini, sunt necesare unelte speciale și personal cu înaltă calificare. Producătorii de schimbătoare de căldură oferă clienților servicii corespunzătoare, dar schimbătorul de căldură este adesea necesar să fie trimis la o întreprindere specializată. Toate acestea au dus la o aplicare largă în țările occidentale a schimbătoarelor de căldură cu plăci brazate și pentru prepararea apei calde menajere.
Menționăm că îndoielile cu privire la posibilitatea folosirii schimbătoarelor de căldură brazate în țările din spațiul post-sovietic, legate de calitatea slabă a lichidului de răcire, nu sunt justificate - în întreaga lume se găsește apă dură. Este necesar doar reglarea corectă a apei calde menajere și limitarea temperaturii pereților schimbătorului de căldură, așa cum este descris în secțiunea anterioară.
La temperaturi foarte ridicate ale apei de încălzire (de exemplu, în cazul în care programul de temperatură observată 150/70 ° C), atunci când nu este exclus temperatura peretelui în exces a schimbătorului de căldură mai mare decât temperatura la care formarea intensivă a scară, necesită reducerea prealabilă a temperaturii lichidului de răcire, înainte de schimbătorul de căldură. Există două modalități pentru aceasta: o schemă de pompare pentru injecție sau o schemă a ascensorului. În primul caz, este necesar un senzor separat pentru pornirea pompei, consumul unei cantități semnificative de energie electrică; echipamentul folosit este supus uzurii. Schema ascensorului este extrem de simplă, cu un dispozitiv termostatic care nu depinde de rețeaua electrică și este mai economic în implementare și funcționare (Figura 8). Racordarea țevii de aspirație a ascensorului la conducta de retur a sistemului de încălzire oferă un efect suplimentar de reducere a temperaturii în conducta de retur a rețelelor de încălzire.
Soluție punct
Un circuit de apă caldă menajeră în două etape necesită două schimbătoare de căldură - pentru prima și a doua etapă. Alegerea schimbătorilor de căldură în ceea ce privește capacitatea, adică defalcarea puterii totale în etape, nu este o sarcină ușoară, necesitând mai multe iterații în calcule (acestea sunt responsabilitatea furnizorului). Absența unităților de alimentare cu apă caldă produsă în serie, cu o schemă în două etape, prevede anumite durate de livrare.
Două schimbătoare de căldură brazate trebuie să fie conectate între ele prin conducte. Legarea are loc și determină o parte semnificativă a costului modulului de alimentare cu apă caldă în două trepte. Prin urmare, producătorii au început să producă schimbătoare de căldură brazate cu un perete intermediar de separare și șase fitinguri.
Conducta punctelor de căldură pe baza acestora este simplificată, dar există încă probleme cu calculul și absența producției în serie.
În plus, în timpul funcționării există perioade în care prima sau a doua etapă a sistemului nu sunt încărcate deloc. Deci, în vara, ar fi suficient să aibă o a doua etapă, și în punctul de calcul de încălzire - prima.
Limita dintre pași este netedă. A doua etapă are exact același spațiu necesar pentru reîncălzirea apei calde. Restul suprafeței este pe deplin angajată în prima etapă.
Pentru calibrarea puterii unităților de apă caldă menajeră se utilizează o serie de dimensiuni standard de schimbătoare de căldură în plăci. În tabel. Este prezentată o serie tipică de blocuri de apă caldă menajeră în două trepte, cu un singur schimbător de căldură cu plăci brazate tip H55.
Puterea termică a unei plăci (suprafața - 0,14 m 2) a acestui schimbător de căldură este de aproximativ 10 kW la 70/20 ° C și 5/55 ° C. Calcule speciale pentru alegerea schimbătoarelor de căldură în acest caz nu sunt necesare. Aceste unități de preparare a apei calde menajere sunt produse în serie, iar cele mai mari dimensiuni disponibile în depozit. Aceasta scurtează semnificativ timpul de livrare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: