Теплообменник для ГВС (горячего водоснабжения)

Нагрев воды от теплосети с помощью теплообменника — пример рациональной экономии. Если водонагревательный котел использует газ или электроэнергию для прямого нагрева воды, то теплообменник интегрируется в систему отопления и задействует уже существующий источник тепла. В перспективе это может дать значительное снижение затрат на ГВС.

При подключении теплообменника для ГВС стоимость литра горячей воды будет ниже, чем при нагреве с помощью котла или бойлера. Фактически вы платите только за тепло, которое уже используется для отопления помещений, а горячая вода — это приятный бонус без увеличения расходов на энергоресурсы.

Можно ли использовать воду из системы отопления для целей ГВС?

Напрямую — нет, опосредованно — да. Сама по себе вода из системы отопления не соответствует санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде или воде для бытовых нужд. Проблему решает теплообменник ГВС. Он разделяет систему подачи горячей воды на два независимых контура. Во внешнем циркулирует теплоноситель от ТЭЦ или котельной, а во внутреннем — вода, отвечающая требованиям санитарной безопасности, нагретая с 5 °C до 65 °C. Именно она подается на точки водоразбора — в краны, смесители, душевую в ванной комнате и т. д.

Где выгодно использовать теплообменник для ГВС

Использование теплообменников ГВС оправдано на объектах с высокой потребностью в горячей воде, где снижение расходов на подогрев может обеспечить значимую экономию. Системы с теплообменниками позволяют наладить стабильное горячее водоснабжение при минимальных затратах на энергоресурсы в коммерческих, промышленных и жилых зданиях.

• Гостиницы и отели (душевые, кухни, прачечные).
• Спортивные комплексы, фитнес-центры, бассейны.
• Промышленные предприятия (нагрев воды для техпроцессов и нужд работников).
• Многоквартирные жилые дома и общественные здания.
• Коттеджные поселки и загородные дома, где проектируется автономная система отопления.

Как выбрать теплообменник ГВС

Самые эффективные виды теплообменников ГВС — пластинчатые, паяные или разборные. Кожухотрубные теплообменники практически не применяются для горячего водоснабжения, поскольку уступают пластинчатым и в КПД, и по габаритам (занимают больше места).

Пластинчатые разборные теплообменники

Разборный пластинчатый теплообменник состоит из пакета тонких металлических пластин, разделенных уплотнителями и зафиксированных на раме между опорной и прижимной плитой. Каждая пара пластин создает каналы для двух рабочих сред, которые движутся навстречу друг другу, передавая тепло через поверхность пластин. Смешение сред абсолютно исключено. Пластины легко разбираются для очистки и обслуживания.

Преимущества для системы ГВС:

• Высокая эффективность теплообмена благодаря большой площади контакта.
• Легкость обслуживания, замены уплотнителей и пластин.
• Компактность по сравнению с кожухотрубным оборудованием.

Использовать разборный пластинчатый теплообменник для горячего водоснабжения в частном доме нецелесообразно из-за меньших потребностей в горячей воде и сравнительно высоких начальных затрат. Это первый выбор для объектов коммунальной инфраструктуры, промышленных техпроцессов, медицинских учреждений, крупных коммерческих и спортивных объектов.

Пластинчатые паяные теплообменники

Паяный теплообменник для ГВС компактнее разборного за счет отсутствия рамы с прижимной конструкцией и уплотнителей между пластинами. Пластины соединяются методом пайки, обычно медной или никелевой. Это самый востребованный тип теплообменников для частных жилых домов, кафе, ресторанов, офисов и небольших коммерческих объектов. Отсутствие разборных элементов устраняет риск утечки рабочих сред через уплотнители и снижает потребность в техническом обслуживании.

Преимущества для системы ГВС:

• Надежность монолитной конструкции.
• Не требуется регулярная замена уплотнителей.
• Высокая эффективность при работе с малыми объемами воды.

Минусы: для промывки используются агрессивные реагенты, досконально проконтролировать качество промывки не получится.

Способы организации ГВС через теплообменник

По СП41-101-95 выбор схемы подключения теплообменника основывается на соотношении тепловых потоков в системах ГВС и отопления (Q ГВС max / Q ТЕПЛ max).

• Если соотношение 0,2 ⩾ / ⩾ 1 предпочтительной является 1-ступенчатая схема подключения. Теплообменник ГВС подключается к тепловой сети параллельно системе отопления. Заданная температура в системе ГВС поддерживается регулятором прямого действия. Расход воды равняется сумме расходов на отопление и ГВС.
• При соотношении 0,2 < / < 1 нагрузки на ГВС и отопление более сбалансированы. Для повышения эффективности может потребоваться более сложная система с 2-ступенчатым подключением, позволяющая сэкономить до 40% теплоносителя. Нагрев осуществляется в 2 этапа: 1 — тепловая энергия обратного потока используется, чтобы нагреть воду до 35 – 40 °С; 2 — теплоноситель ТЭЦ нагревает воду до 60 – 65 °С. Схема может быть реализована либо с двумя теплообменниками, либо с теплообменником-моноблоком.

Как рассчитать лучший теплообменник для ГВС

При расчёте теплообменника для горячего водоснабжения отталкиваются от нескольких ключевых параметров:

• Сколько людей будут пользоваться горячей водой.
• Нормативный расход воды на одного потребителя в сутки.
• Какой температуры поступают в систему горячая и холодная вода (реальные значения могут отличаться от заявленных коммунальными службами).
• Какие теплопотери допустимы в системе (по нормативу до 5%).
• Сколько точек водозабора на объекте — кранов, душевых и т. д.
• В каком режиме будет работать теплообменник — постоянно или периодически.

Мы не будем приводить здесь примеры теплотехнических расчетов — и не советуем выполнять их самостоятельно. Потери в случае ошибки сведут экономию на нет. Если вы планируете использовать теплообменник для ГВС, заполните опросный лист или свяжитесь с нами любым удобным способом. Инженеры Teploobmennic.ru подскажут, где взять недостающие данные, выполнят все необходимые расчеты и подберут теплообменник по техническим характеристикам.

Фото в статье: @Lotus Design N Print / unsplash.com, @Teploobmennic.ru