Výměník tepla pro dodávku teplé vody (TUV): deskové výměníky tepla pro vytápění

Přítomnost teplé vody v domě je klíčem k pohodlnému životu moderního člověka. Pro organizaci jeho dodávky je často nutné instalovat samostatný systém, který bude ohřívat vodu v potrubí, což vede k dodatečným nákladům na energii. Pokud ale nainstalujete výměník tepla pro ohřev vody z topného systému, můžete tyto náklady snížit. Tento způsob je ekonomicky výhodný, protože zařízení pro výměnu tepla ve srovnání s elektrickými nebo plynovými kotli pracují výhradně pro topný systém.

K čemu slouží výměník TUV?

Jednotka využívá tepelnou energii v topných sítích k ohřevu vody přicházející z vodovodu. Ohřev uvnitř zařízení, horký proud jde do všech míst výdeje – mixéry, sprcha atd. Nabízí se rozumná otázka: proč nelze kapalinu z topných systémů použít pro domácí potřeby? Protože:

• Příprava vody pro kotel a další topná zařízení je pracný a nákladný proces, který vyžaduje specifické znalosti a zkušenosti;
• síťová voda je velmi tvrdá kvůli přítomnosti různých látek v ní a ke změkčení se používají chemikálie a činidla, která mohou být zdraví škodlivá;
• Během mnoha let používání se v topných trubkách hromadí usazeniny, které jsou navíc pro člověka k ničemu.

Tepelný výměník TUV je prvkem jediného systému, který nepřímo využívá technickou kapalinu a vykazuje vysokou úroveň účinnosti. Uživatelé tak dostávají teplou vodu vhodnou pro sebe, aniž by utráceli elektřinu na proces vytápění.

Výměníky tepla pro zásobování teplou vodou – klasifikace

V systémech zásobování teplou vodou se používají trubkové a deskové instalace. V prvním je pracovním prvkem svazek trubek, kterými se pohybuje ohřátá voda. Chladicí kapalina cirkuluje v samotném krytu. Plášťový a trubkový výměník tepla pro zásobování teplou vodou má následující výhody:

• nižší spotřeba teplé vody;
• možnost upgradu systému díky modulární konstrukci, skládající se ze samostatných sekcí.

Deskový typ zařízení pro výměnu tepla se skládá z vlnitých desek připevněných k pevné základně. Desky jsou designově i rozměrově shodné, instalované jedna po druhé zrcadlově, oddělené ocelovým nebo pryžovým těsněním. výhody:

• kompaktnost (2-3 krát menší než plášť a trubka);
• schopnost upravit výkon přidáním nebo odečtením desek;
• levné opravy.

Desková teplosměnná zařízení lze připájet nebo rozebrat. Výběr výměníku tepla pro TUV jednoho nebo druhého typu je určen plány pro něj. Například skládací verze může být vybavena libovolným počtem desek v závislosti na potřebách. Pájené modely však nemají svorky, což umožňuje, aby byly ještě menší.

Princip činnosti teplovodního výměníku tepla

Chladicí kapalina a studená voda nepřetržitě cirkulují uvnitř krytu. Horká kapalina předává svou teplotu studené kapalině a způsobuje její zahřívání. Toky se nemísí, protože studený prochází potrubím o menším průměru a horký jde do prostoru kolem něj. Přirozeně se ohřívací kapalina během krátké doby ochladí a ohřátá kapalina se zahřeje. Aby byl proces stabilní, cirkulace vody je nucena určitou rychlostí, což snižuje tepelné ztráty. Ohřev dvou systémů probíhá pouze z jednoho zdroje energie.

Výpočet výměníku tepla pro zásobování teplou vodou

Ne všechna zařízení jsou vhodná pro konkrétní topný systém. K tomu je nutné vypočítat výměník TUV s přihlédnutím k následujícím parametrům:

1. Počet uživatelů.
2. Objem spotřeby teplé vody na spotřebitele za den.
3. Maximální teplota chladicí kapaliny za dané období.
4. Teplota vody z vodovodu za podobné časové období.
5. Přípustné úrovně tepelných ztrát (ne více než 5 %).
6. Počet všech bodů příjmu vody.
7. V jakém režimu (konstantní, periodický) bude teplovodní výměník pracovat?

Při výběru modelu talíře musíte vědět, že jeho síla a výkon závisí na počtu talířů.

Jak připojit výměník tepla k teplé vodě

Existuje několik schémat připojení:

1. Jednostupňové, kdy je zařízení namontováno paralelně k topné síti a sériově s uzavíracím ventilem.
2. Dvoustupňová. Voda je ohřívána ve dvou nezávislých zařízeních nebo v monobloku. Toto schéma je náročnější na instalaci, ale efektivnější a hospodárnější.

Zařízení pro výměnu tepla můžete zakoupit na NZTO. V případě potřeby vám poradíme, jak spočítat výměník pro zásobování teplou vodou tak, aby jeho rozměry a výkon byly optimální pro konkrétní podmínky.

Ohřev vody z topné sítě pomocí výměníku tepla je příkladem racionálních úspor. Pokud kotel na ohřev vody využívá k přímému ohřevu vody plyn nebo elektřinu, je výměník tepla integrován do topného systému a využívá stávající zdroj tepla. Z dlouhodobého hlediska by to mohlo vést k výraznému snížení nákladů na dodávku teplé vody.

Při připojení výměníku pro zásobování teplou vodou budou náklady na litr teplé vody nižší než při vytápění kotlem nebo bojlerem. Ve skutečnosti platíte pouze za teplo, které je již spotřebováno na vytápění prostor a teplá voda je příjemný bonus bez navýšení nákladů na energie.

Je možné použít vodu z topného systému pro účely zásobování teplou vodou?

Přímo – ne, nepřímo – ano. Voda z topného systému sama o sobě nesplňuje hygienické normy platné pro pitnou vodu nebo vodu pro domácí použití. Problém řeší výměník TUV. Rozděluje systém zásobování teplou vodou na dva nezávislé okruhy. Vnější cirkuluje teplonosné médium z tepelné elektrárny nebo kotelny a vnitřní obsahuje vodu splňující hygienické požadavky, ohřátou z 5 °C na 65 °C. Právě to je dodáváno do míst odběru vody – do kohoutků, směšovačů, sprch v koupelně atd.

Kde je výhodné použít výměník tepla pro zásobování teplou vodou

Použití výměníků TUV má své opodstatnění v zařízeních s vysokými nároky na teplou vodu, kde snížení nákladů na vytápění může přinést významné úspory. Systémy s výměníky tepla vám umožní vytvořit stabilní zásobování teplou vodou s minimálními náklady na energii v komerčních, průmyslových a obytných budovách.

• Hotely a motely (sprchy, kuchyně, prádelny).
• Sportovní areály, fitness centra, bazény.
• Průmyslové podniky (ohřev vody pro technologické procesy a potřeby pracovníků).
• Vícebytové obytné domy a veřejné budovy.
• Chatové vesnice a venkovské domy, kde je navržen autonomní systém vytápění.

Jak vybrat výměník TUV

Nejúčinnější typy výměníků TUV jsou deskové, pájené nebo demontovatelné. Trubkové výměníky tepla se pro zásobování teplou vodou prakticky nepoužívají, protože jsou v účinnosti i rozměrech horší než deskové výměníky (zabírají více místa).

Deskové výměníky tepla

Demontovatelný deskový výměník tepla se skládá ze sady tenkých kovových desek oddělených těsněním a připevněných k rámu mezi nosnou a přítlačnou desku. Každý pár desek vytváří kanály pro dvě pracovní média, která se pohybují směrem k sobě a přenášejí teplo povrchem desek. Míchání prostředí je absolutně vyloučeno. Desky lze snadno rozebrat pro čištění a údržbu.

Výhody systému TUV:

• Vysoká účinnost výměny tepla díky velké kontaktní ploše.
• Snadná údržba, výměna těsnění a destiček.
• Kompaktnost ve srovnání s skořepinovým a trubkovým zařízením.

Používat odnímatelný deskový výměník tepla pro zásobování teplou vodou v soukromém domě není praktické z důvodu nižší potřeby teplé vody a relativně vysokých počátečních nákladů. Je první volbou pro zařízení veřejné infrastruktury, průmyslové procesy, zdravotnické instituce, velká komerční a sportovní zařízení.

Pájené deskové výměníky tepla

Pájený výměník tepla pro přívod teplé vody je kompaktnější než odnímatelný díky absenci rámu s upínací konstrukcí a těsněním mezi deskami. Destičky se spojují pájením, obvykle mědí nebo niklem. Jedná se o nejoblíbenější typ výměníku tepla pro soukromé domy, kavárny, restaurace, kanceláře a malá komerční zařízení. Absence demontovatelných prvků eliminuje riziko úniku pracovních médií přes těsnění a snižuje potřebu údržby.

Výhody systému TUV:

• Spolehlivost monolitické konstrukce.
• Není nutná pravidelná výměna těsnění.
• Vysoká účinnost při práci s malými objemy vody.

Nevýhody: k proplachu se používají agresivní činidla, není možné důkladně kontrolovat kvalitu proplachu.

Způsoby organizace dodávky teplé vody přes výměník tepla

Podle SP41-101-95 je výběr schématu zapojení výměníku založen na poměru tepelných toků v soustavách TV a vytápění (Q DHW max / Q TEPL max).

Jak vypočítat nejlepší výměník tepla pro TUV

Při výpočtu výměníku tepla pro zásobování teplou vodou se bere v úvahu několik klíčových parametrů:

• Kolik lidí bude používat teplou vodu?
• Standardní spotřeba vody na spotřebitele za den.
• Při jaké teplotě do systému vstupuje teplá a studená voda (skutečné hodnoty se mohou lišit od hodnot deklarovaných inženýrskými službami).
• Jaké tepelné ztráty jsou v systému přípustné (podle normy do 5%).
• Kolik míst odběru vody je na místě – kohoutky, sprchy atd.
• V jakém režimu bude výměník pracovat – nepřetržitě nebo periodicky?

Příklady tepelně technických výpočtů zde uvádět nebudeme a nedoporučujeme je provádět svépomocí. Ztráty v případě chyby negují úspory. Pokud plánujete použít výměník pro zásobování teplou vodou, vyplňte dotazník nebo nás jakýmkoli pohodlným způsobem kontaktujte. Inženýři Teploobmennic.ru vám řeknou, kde získat chybějící údaje, provedou všechny potřebné výpočty a vyberou výměník tepla na základě technických specifikací.

Fotografie v článku: @Lotus Design N Print / unsplash.com, @Teploobmennic.ru