Бойлери непрямого нагріву

Бойлер непрямого нагріву

Бойлером непрямого нагріву (БНН) називають теплотехнічний апарат теплообмінного типу, в якому утилізується частина надлишкової теплової енергії рідинного або газоподібного теплоносія (часто – побічного), яка йде на нагрів холодної води, в інтересах забезпечення гарячого водопостачання або водяного опалення. Непрямим теплообмінний процес в такому водонагрівачі називається на противагу прямому нагріванню від теплового джерела, такого як електричний ТЕН, відкритий полум'яний факел та інші.

Сфери застосування БНН

Найважливішою сферою призначення БНН є утилізація (економія) теплової енергії різноманітних технологічних або технічних теплоносіїв, температуру яких необхідно знизити в інтересах технологічних процесів забезпечення працездатності техніки), або тих теплоносіїв, які є відходами виробництва (роботи техніки). Застосування бойлерів непрямого нагріву привабливо тим, що з їх допомогою можливо утилізувати в інтересах гарячого водопостачання:

• марно вирачаєме на розсіювання в навколишньому просторі тепло перегрітих технологічних або технічних рідин, пічних або вихлопних газів;
• надлишкову теплову потужність систем водяного опалення.

Крім того, бойлери непрямого нагріву широко застосовуються в самих сучасних системах отримання дешевої теплової енергії з навколишнього простору, таких як теплові насоси та геліоустановки.

Пристрій БНН

За своєю принциповою конструкцією бойлер непрямого нагріву є одним з варіантів реалізації класичного кожухотрубного теплообмінника. У БНН зовнішнім кожухом служить зазвичай сталева (з вуглецевої або нержавіючої сталі) бойлерна ємність з необхідними патрубками, має додаткову теплоізоляцію для збереження тепла. У цю ємність з системи холодного водопостачання надходить холодна вода, в ній вона нагрівається, зберігається і надходить (витрачається) в систему гарячого водопостачання. Усередині ємності-кожуха (бака), залежно від її обсягу, розташовуються однотрубні виті змійовики (один, два, три і т. д.), по яким циркулює нагріваючий теплоносій (часто така ж, але гаряча вода, антифриз, масло і т. д.), надлишкова теплова енергія якого використовується (утилізується) на підігрів холодної води в основній ємності (баку). З додаткового обладнання, в конструкцію бойлера непрямого нагріву можуть входити:

• термометри, термосенсори (теплові датчики), терморегулятори – для контролю температури теплоносіїв, роботи перекачувальних насосів, захисту апарату від перегріву;
• датчики тиску і запобіжні клапани – для контролю робочих режимів і захисту обладнання від пошкодження надлишковим тиском;
• протекторний магнієвий анод – як елемент пасивного електрохімічного захисту сталевого корпусу бойлера від його пошкодження корозією;
• допоміжний електричний нагрівальний елемент (ТЕН) – для гарантованого отримання необхідної температури в системі гарячого водопостачання в умовах дефіциту тепловіддачі від утилізованого теплоносія (або її повної відсутності);
• рециркуляційна система (насос), для забезпечення постійного прокачування підігріваємої води у системі гарячого водопостачання.

Різновиди БНН

Бойлери непрямого нагріву можуть бути:

• за цільовим призначенням: для гарячого водопостачання, для систем опалення, для альтернативної енергетики (теплових насосів, геліосистем та ін);
• за обсягом: побутові (малооб'ємні, умовно – до 500л) або промислові (велико-об'ємні, від 500л і вище);
• орієнтації потоків теплоносіїв – вертикальні (мають оптимізований, найбільш ефективний теплообмін, займають мало робочої площі) або горизонтальні (мають мінімальні енерговитрати на транспортування теплоносіїв (можливе навіть їх транспортування самопливом, без застосування насосів);
• за способом установки – підлогові, навісні (настінні);
• тільки з непрямим нагріванням (теплообміном), або комбіновані, з додатковим прямим електронагрівачем (Теном).

Плюси і недоліки БНН

До незаперечних переваг застосування бойлерів непрямого нагріву варто віднести:

1. Застосування БНН для відбору (утилізації) теплової енергії з технологічних або побічних теплоносіїв дозволяє заощадити масу засобів, палива або електроенергії для забезпечення гарячого водопостачання, а в деяких випадках – і водяного опалення.
2. безсумнівним плюсом є простота і дешевизна конструкції БНН, характерна для більшості варіантів кожухотрубних теплообмінників. Часто застосування БКН дозволяє за дуже скромні гроші вирішити локальну проблему гарячого водопостачання, не вдаючись до дорогої в придбанні, монтажі та експлуатації котлової або електричної водогрійної техніки.
3. Завдяки порівняно великим обсягам бойлерних ємностей (баків) і високій теплоємності води, а також застосування ефективної теплоізоляції, стає можливим не тільки утилізація теплової енергії, але і її акумуляція в значних кількостях. велико-об'ємний БНН можна з успіхом розглядати і як тепловий акумулятор.

До недоліків бойлерів непрямого нагріву можна зарахувати ненадійність (непостійність) забезпечення гарячого водопостачання, яке залежить від режимів роботи систем теплоносіїв, теплова енергія яких використовується (утилізується). Наприклад, по закінченні опалювального періоду стає неможливим утилізувати надлишкову теплову потужність систем водяного опалення, в нічний час або погану погоду неможливо отримати гарячу воду від геліоустановки і т. д. Для усунення даного недоліку, в конструкцію таких бойлерів непрямого нагріву вводяться додаткові (дублюючі) системи прямого нагріву, як правило – електричні Тени або газові пальники.
також БНН, як правило, володіють дуже значними габаритами. Для умов приватного будинку, майстерні або офісу це означає, що він вимагає для свого розміщення, як мінімум, окремого приміщення.

Технічні характеристики для вибору (добору) бойлера непрямого нагріву

При виборі (підборі) бойлера непрямого нагріву для свого промислового підприємства, майстерні, локальної котельні, будинку або квартири – слід орієнтуватися (враховувати) його основні технічні характеристики. До таких характеристик відносяться:

• об'єм ємності, який визначає можливості по витраті (разові, довгострокові) системи гарячого водопостачання;
• характер нагріваючого теплоносія: вода, масло, газ та ін;
• площа теплообміну (змійовика), яка є основою для розрахунку утилізованої теплової потужності;
• прохідний перетин і гідравлічний опір системи змійовика, для розрахунку теплового напору (швидкості потоку) і енерговитрат на прокачування середовища;
• максимальна робоча температура (нагрівання) БНН;
• максимальний робочий тиск в системах: нагріваючого теплоносія (в змійовику) і гарячого водопостачання (в баку);
• габарити і спосіб установки (вертикальний, горизонтальний);
• стабільність забезпечення гарячого водопостачання тільки непрямим нагріванням (потрібен чи ні додатковий електричний ТЕН).

Можливі схеми підключення бойлерів непрямого нагріву

На промислових підприємствах підключенням БНН займаються інженери-теплотехніки, які володіють теорією і практикою створення різних теплотехнічних схем. У той же час для постійного забезпечення приватного будинку, офісу або майстерні гарячою водою існують загальноприйняті схеми підключення БНН до одноконтурних, і навіть двоконтурних водогрійних котлів систем водяного опалення (газових, електричних, твердопаливних), а також до теплогенеруючих контурів апаратів альтернативної енергетики (теплонасосів або геліоустановок). До таких загальноприйнятих схем можна віднести:

1. із застосуванням триходового клапана, коли термодатчик контролює температуру води в БНН, і при її падінні до критичного значення, перемикає трипозиційний клапан на відбір гарячої води з системи водяного опалення на нагрів води в Баку БНН. 
2. Підключення БНН до термогенератора (котла) в одному контурі з водяним опаленням. Така схема вимагає введення в неї рециркуляційного контуру з насосом.
3. Схема з двома роздільними циркуляційними насосами – на БНН та водяне опалення. У такому варіанті головну роль грає контур БНН, тому насос, який його обслуговує, повинен бути встановлений перед насосом для системи водяного опалення.
4. Схема з гідравлічною стрілкою. Застосовується в більш складних системах, де поряд з радіаторами опалення та БНН, застосовуються вторинні контури інших споживачів тепла – петлі теплої підлоги, рушникосушки та інше.
   

Переваги бойлерів компанії ОПЕКС Енергосистеми

Компанія ОПЕКС Енергосистеми має багатий досвід промислового виробництва різноманітної теплообмінної апаратури різного призначення, а також загальновизнані авторитет і ділову репутацію в галузі. Купуючи бойлери непрямого нагріву ОПЕКС, ви можете бути на 100% впевненим, що купуєте апарат не сумнівного кустарного виготовлення, а продукт справжньої промислової якості, який пройшов всі необхідні етапи і процедури технічного контроля. Слід знати, що теплообмінна апаратура ОПЕКС відповідає сучасним галузевим стандартам і має всі необхідні сертифікати якості.

БНН виробництва ОПЕКС виготовляються тільки з якісних корозійностійких матеріалів, їх конструкція і характеристики міцності строго відповідають розрахунковим умовам експлуатації. А широкий модельний ряд типових конструкцій БНН ОПЕКС дозволяє підібрати недорогий серійний апарат як промислового, так і побутового класу, практично під будь-які потреби і параметри.

Принцип роботи бойлера непрямого нагріву виробництва ОПЕКС Енергосистеми