Водяні теплообмінники — це термодинамічні пристрої, що використовують рідке або газоподібне джерело енергії для нагрівання води вище за її початкову температуру. Зазвичай гаряча вода використовується з побутовою метою для приготування їжі, прибирання, купання та опалення приміщень. У промисловості як гаряча вода, так і вода, нагріта до стану пари, мають багато застосувань.

Подивитися каталог пластинчастих теплообмінників.

У побуті вода часто нагрівається в судинах, відомих як накопичувальні водонагрівачі (бойлер), чайники, котли. Ці пристрої нагрівають порцію води, але не виробляють безперервну подачу заданої температури. Температура змінюватиметься залежно від швидкості споживання гарячої води; вода стає холоднішою зі збільшенням витрати.

водяний теплообмінник для гарячої води схема

Пристрої для забезпечення більш менш стабільної подачі гарячої води відомі як проточні водонагрівачі з водяним теплообмінником. Вони можуть готувати фільтровану санітарну або непитну воду, використовуватись у побутових чи промислових цілях, використовувати джерело енергії відповідно до регіону перебування.

У багатьох країнах найпоширенішими джерелами енергії для нагрівання води є викопні види палива: природний газ, скраплений нафтовий газ, нафта або іноді тверде паливо. Ці види палива можуть використовуватися безпосередньо або з використанням електроенергії, яка може бути отримана з будь-якого з перерахованих вище видів палива або з ядерних або відновлюваних джерел. Альтернативна енергія, така як сонячна енергія, теплові насоси, рециркуляція тепла гарячої води та геотермальне опалення, також може використовуватися для нагрівання води у водяному теплообміннику в міру доступності, зазвичай у поєднанні з резервними системами, що працюють на газі, нафті або електриці.

>

У деяких країнах централізоване теплопостачання із застосуванням водяного теплообмінника є основним джерелом нагріву води у компактно заселених міських районах. Це особливо актуально у країнах із холодним кліматом. Системи централізованого теплопостачання (котельні) дозволяють постачати всю енергію для нагрівання води, а також для опалення приміщень за рахунок відпрацьованого тепла від промислових підприємств, електростанцій, сміттєспалювальних заводів, геотермального опалення та сонячного опалення. Фактичний нагрів водопровідної води здійснюється у водяних теплообмінниках ІТП (індивідуальному тепловому пункті).

водяний теплообмінник у ІТП

Енергоефективність електричних водонагрівачів у житлових приміщеннях може значно відрізнятися, особливо залежно від виробника та моделі. Однак електричні нагрівачі, як правило, трохи ефективніші (якщо не враховувати втрати на електростанції), а ефективність рекуперації (ефективність передачі енергії воді) досягає близько 98%. Газові нагрівачі (колонки) з водяним теплообмінником мають максимальну ефективність рекуперації всього близько 86% (тепло, що залишилося, втрачається з димовими газами). Загальні енергетичні коефіцієнти можуть бути лише 80% для електричних та 50% для газових систем. Водонагрівачі, що працюють від природного газу та пропану з енергетичним коефіцієнтом 62% або вище, а також електричні водонагрівачі з енергетичним коефіцієнтом 93% або вище, вважаються високоефективними пристроями. Оскільки саме виробництво електроенергії сьогодні має рівні ефективності від 15% до трохи більше 55% (газова турбіна комбінованого циклу), а для теплових електростанцій типово близько 40%, прямий електричний нагрівання води зазвичай є найменш енергоефективним варіантом. Однак використання теплового насоса може зробити електричні водонагрівачі набагато енергоефективнішими і призвести до зниження викидів вуглекислого газу, тим більше, якщо використовується відновлюване джерело електроенергії.

Переваги водяного теплообмінника

Довгострокова економія енергії

Хоча водонагрівач з водяним теплообмінником може спочатку коштувати дорожче, у довгостроковій перспективі він може привести як до економії енергії, так і до економії коштів. Оскільки вода нагрівається тільки тоді, коли вона потрібна, гаряча вода не зберігається. вода зберігається теплою весь день, навіть якщо вона ніколи не використовується, а втрата тепла через стінки бака Приведе до постійної витрати енергії Навіть у будинках або будівлях із високим попитом на гарячу воду водонагрівач може забезпечити певний рівень економії. , такими як поліуретанова піна товщиною 100 мм або більше), економія стає мінімальною. накопичувального водонагрівача споживчого класу температура поверхні була меншою ніж на 1 °C вище температури повітря.

Необмежена гаряча вода

Оскільки вода у водяному теплообміннику нагрівається під час проходження через систему, доступний необмежений запас гарячої води. Хоча швидкість потоку визначатиме кількість гарячої води, яку можна генерувати за одиницю часу, вона може вироблятися необмежено.

Менше фізичного простору

Водяний теплообмінник компактний, його можна встановити на стіні або на підлогу. Це означає, що для нагрівання води потрібно виділити менше фізичного простору. Навіть системи, які не можна встановити на стінах, займають менше місця, аніж водонагрівач бакового типу.

Зниження ризику пошкодження водою

Відсутність накопиченої води означає відсутність ризику пошкодження водою через поломку або розрив бака, хоча ризик пошкодження водою через поломку труби або фітинг залишається. Однак неправильне прокладання труб у лініях гарячої або холодної води до водонагрівача може призвести до пошкодження водою. Також важливо відзначити, що при використанні водяного теплообмінника немає ризику ураження струмом. При використанні електричного бойлера це можливо.

Безпека

Водонагрівачі на основі водяного теплообмінника можуть точно контролювати температуру обробленої води. Це означає, що небезпечні рівні температури та стрибки більше не є проблемою.