Приветствуем вас в личном блоге руководителя компании ЭС-КЛАСС КЛИМАТ. Сегодня мы окунёмся в тему критического развития рынка систем отопления и его технологий. Поговорим про уникальные теплообменники, которые благодаря патенту и конструктивным особенностям - заслуживают должного внимания и гордости за российского инженера. Наконец-то, хоть что-то придумали мы (Россияне), а не кто-то из светлых умов на западе...
8 причин, по которым вам стоит задуматься о замене котла с чугунным теплообменником
До недавнего времени считалось, что для отопления зданий от 50 до 6000 кв. м. вершиной качества, надежности и комфорта в котлостроении являются немецкие котлы премиум класса с чугунными теплообменниками Buderus, De Dietrich и Viessmann. Сейчас, во-первых, из-за санкций приобрести это отопительное оборудование сложно, дорого и долго. Во-вторых, создан новый класс котлов, производящийся в России, которые в наличии на складах, просто купить, стоят не дорого и удобны в эксплуатации.
Такой новый класс котлов называется гидронные. Особенностью таких котлов является водотрубный теплообменник из оребренной трубы с повышенной скоростью потока теплоносителя в трубах от 1.5 до 2 метров в секунду.
Рассмотрим одного из представителей такого класса котлов, его основные технические характеристики и особенности, и вы сами сможете сделать вывод - кто сегодня в России премиум класс.
Особенности применения теплообменника из оребренных стальных труб
1. Высокая скорость теплоносителя в котле позволяет:
- А) Обеспечить дополнительный транзит примесей и мусора. Даже если в котел попадут твердые частицы из системы отопления, большая скорость потока не позволит им осесть на стенках теплообменника. Весь теплообменник изготовлен из трубы одного диаметра. Нет зон сужения, расширения, раздвоения потоков, что приводит к отсутствию застоя теплоносителя и мест для отложения грязи.
- Б) Забыть про накипь внутри труб теплообменника. Образование накипи непосредственно при нагреве воды практически исключено. Высокая скорость потока смывает отложения накипи на начальной стадии их формирования.
- В) Поддерживать постоянно высокий КПД на протяжении всего срока эксплуатации котла. Высокая скорость потока воды на прямых участках теплообменных труб и сильная турбулентность потока при прохождении участков с поворотом на 90 градусов поддерживает чистоту внутренних поверхностей теплообменника в состоянии нового котла. Теплоотдача и КПД системы не снижаются со временем, и находятся на высоком уровне 94-95%. Угловатая конструкция калачей (поворотов) в теплообменнике, на первый взгляд является минусом конструкции так как увеличивает гидравлическое сопротивление, однако, как показала практика - это плюс. Благодаря высокой скорости движения теплоносителя по трубам, вода постоянно ударяясь в угловатую конструкцию - отлично промывает соединения, не дает возможности образоваться дополнительным отложениям на его стенках.
- Г) Безопасно использовать антифризы в качестве теплоносителя. Большинство производителей котлов снимают свой товар с гарантии в случае применения в качестве теплоносителя незамерзающих жидкостей. Само по себе использование таких составов безопасно для теплообменника, но необходимо постоянно следить за состоянием системы, своевременно выполнять замену антифриза на новый (обычно срок службы 3-5 лет). В гидронном теплообменнике скорость потока защитит теплообменник котла от нежелательных отложений, котел останется в рабочем состоянии, но могут пострадать другие элементы отопительной системы. Использовать незамерзающую жидкость рекомендуется только в крайних случаях. Лучший теплоноситель – вода.
- Д) Обеспечить максимально эффективную передачу тепла. При низкой скорости потока внутри теплообменника, вода движется как бы слоями. Рядом с металлической поверхностью теплообменника образуется устойчивая пленка жидкости, которая не движется вместе со всем теплоносителем и образует, по сути, слой теплоизоляции, препятствующий полноценной передачи тепла в систему. Только высокая скорость потока воды способна срывать слой «прилипшего» к металлу теплоносителя и обеспечивать максимальный КПД. Причем, чем выше скорость потока, тем эффективнее теплообмен. Эксперименты показали, что высокоскоростной насос позволяет примерно в 5-10 раз повысить скорость передачи тепла по сравнению с котлом, работающим на естественной циркуляции.
- Е) Минимизировать затраты на химводоподготовку. Если использовать в качестве теплоносителя воду с содержанием железа не более 0,3 мг/л и карбонатной жесткостью 1 мг-экв/л., то в таком случае вообще не требуется установка химводоподготовки. Даже если в вашей местности плохая вода, но вы будете использовать закрытую систему отопления и исключите подпитку новой водой, а так же не будете сливать воду из отопления в летний период, то водоподготовка не потребуется.
2. Сервисная ремонтопригодность. Конструкция теплообменников газовых напольных котлов Лютэкс ARS, с запатентованной модульной секционной конструкцией, позволяет легко выполнять ревизию, осмотр и очистку внутренних поверхностей теплообменника, замену вышедших из строя секций без замены всего теплообменника полностью, увеличение или уменьшение мощности котла за счет добавления или демонтажа элементов теплообменника. (Можно собрать из 2-х нерабочих котлов один рабочий). Наличие быстросъемных хомутов позволяет без использования специального оборудования и в сжатые сроки выполнять вышеуказанные работы с теплообменником без применения большой физической силы и даже спец инструмента.
3. Малая вероятность образования конденсата. Во время первого пуска и работы котла в межсезонье возникает вероятность, что в работающий котел будет поступать теплоноситель из системы отопления с температурой ниже 55 градусов цельсия. В таком случае, из-за взаимодействия водяного пара с продуктами сгорания природного газа, на внешних поверхностях теплообменника образуется конденсат представляющий собой слабый раствор кислот. Эта агрессивная жидкость вступает в реакцию с металлическими деталями теплообменника и вызывает быструю коррозию. Такой процесс происходит во всех котлах, но конструкция гидронных котлов меньше других подвержена образованию конденсата, так как имеет не большой объем теплообменника. Правильно спроектированная и смонтированная система отопления должна иметь байпасную линию с термостатическим клапаном. В такой системе при холодном пуске котел вначале работает только на малый круг циркуляции и греет только себя. При этом за счет высокопроизводительного насоса прогрев малого круга отопления занимает не много времени и конденсат практически не образуется, так как температура обратной воды быстро набирает 55 градусов. Ускоренному прогреву способствует тот факт, что у котлов ARS очень маленький объем теплообменника среди всех котлов (у гидронного котла 100 кВт - 14 литров против в среднем 70 литров у других котлов той же мощности, а в жаротрубных котлах Лемакс или КЧМ объем теплоносителя на ранее заданную номинальную тепловую мощность легко достигает - 110-120 литров, что заставляет котёл греть самого себя и при этом расходовать намного больше газа). Нагреть 14 литров гораздо быстрее чем 70 или 100... Тут вывод напрашивается самим собой.
4. Теплообменник противостоит тепловому удару и повреждениям секций в случае разморозки системы. Благодаря двухрядной конструкции теплообменника котла, выполненного из параллельно расположенных друг над другом оребренных труб, в котле незначительные механические напряжения от неравномерного нагрева. Да и сама неравномерность нагрева минимальна благодаря высокой скорости движения теплоносителя, неизменному поперечному сечению труб теплообменника на всем протяжении и малому водяному объему котла. В таком теплообменнике минимальное старение металла, трещины и разрывы металла не образуются.
Каталог и модельный ряд котлов Лютэкс
Но даже при наличвии датчиков и автоматики контроля и управления котлом, может возникнуть ситуация, когда при работе котла прекратится циркуляция теплоносителя и все защитные системы не сработают и не выключат подачу газа на горелку. Температура и давление в теплообменнике резко и значительно повысится, вода перегреется (температура более 100 градусов) и произойдет тепловой удар. На этот случай в конструкцию котла заложена пассивная система безопасности, которая сработает самостоятельно без участия датчиков и человека. Суть технического решения состоит в том, что теплообменник не целый, а состоит из отдельных элементов – секций. Секции соединены через прокладки при помощи спец. хомутов, которые и играют роль аварийной пассивной защиты. При формировании в теплообменнике критических значений температуры и (или) давления, самым слабым элементом конструкции окажется хомут и прокладка, они разрушатся, между соседними секциями появится зазор и через него произойдет аварийный сброс давления в системе. Это спасёт теплообменник от дальнейших повреждений, а так же высокое давление не передастся в систему отопления и не выведет из строя приборы (радиаторы, трубы, системы теплого пола и т.д.). Наличие нескольких спец. хомутов в одном теплообменнике многократно повышает надежность такой аварийной защиты. Сами хомуты и прокладки стоят не дорого и их замена проста.
Этот же принцип – пассивная система безопасности за счет разрушения хомутов и выдавливания прокладок, спасает котел в случае разморозки системы отопления. При аварийном снижении температуры воды в системе отопления и котле ниже нуля градусов, образовавшийся лёд безопасно разъединяет секции теплообменника, ломая только спец хомуты, которые стоят копейки. При этом сами секции котла остаются целыми и после быстрых восстановительных работ, котельную снова можно эксплуатировать без затрат на дорогостоящий ремонт.
Прервемся на небольшую видео паузу. На базе котлов Lutex AR-S производство компании ЭС КЛАСС КЛИМАТ осуществляет уже много лет изготовление уличных котлов наружного размещения, фишкой которых на достаточно большой номинальной тепловой мощности от 100 до 400 кВт - является безгазоходную конструкцию удаления дымовых газов. По итогу Вы получаете автоматизированную небольшую сертифицированную котельную за место стационарной или большой БМК, при этом избавляясь от необходимости устанавливать дымовую дорогостоящую трубу, а так же крепления, ферму или мачту к ней.
5. Взрывобезопасность котлов. Этот очень важный для жизни (в прямом смысле слова) параметр котлов редко учитывают при выборе отопительного оборудования. На сегодня отработан высокий уровень автоматизации с возможностью дистанционного управления и защиты отопительного оборудования. Системы дублируют друг друга и случаи аварий в котельных, когда происходит разрушение котла, практически отсутствуют. В то же время при проектировании зданий с повышенной опасностью или таких объектов как детские сады, школы, больницы, клубы и другие общественные здания необходимо принимать все возможные меры для обеспечения безопасности объектов.
По параметру взрывобезопасности гидронные котлы отличаются от других отопительных приборов аналогичной мощности. Главным параметром, влияющим на взрывобезопасность, является объем водяной полости котла. Чем меньше объем теплоносителя, тем меньше разрушений и последствий аварии. Как показала практика, количество разрушений находится в прямой зависимости с количеством воды, находящейся в котле в момент его взрыва и мало зависит от тепловой нагрузки. Так как средний объём гидронного теплообменника в 5 раз меньше (14 литров против 70 в жаротрубном или пластинчатом теплообменник) то и безопасность котлов в 5 раз эффективнее.
Опыт поставки и продажи AR-S
Представленный фотоотчёт включает в себя более 30 сделок и более 100 проданных котлов за 2024 г.
6. Отсутствие потерь «горячего резерва». Котельное отопительное оборудование изначально настраивается на работу в режиме своей максимальной производительности. На этом режиме работы всё просто. Подача газа максимальная, шибер дымохода полностью открыт и тяга (расход воздуха через котел) максимальная, теплоноситель движется с максимальной скоростью и котел выдает свою максимальную мощность в полном соответствии с паспортом. Но в таком режиме оборудование работает долго только при условии суровой зимы, когда температура вне помещения ниже минус 15 градусов Цельсия. Сейчас мы живем в эпоху глобально потепления, и суровые морозы встречаются редко. Всё чаще приходится эксплуатировать отопительное оборудования при температурах около нуля. Для работы при нуле (в межсезонье) котлы приспособлены не так хорошо, как для своей максимальной нагрузки. Чтобы не перегревать помещение и сэкономить на расходе газа приходится часто включать и выключать котел. Проблема заключается в том, что в обычном котле находится большое количество воды (50-100 литров). Этот объем всегда находится в котле и не участвует в процессе передачи тепла от отопления потребителю, но нагревать его при каждом очередном пуске котла обязательно необходимо. Нагретая вода в теплообменнике котла и называется горячим резервом.
Рассмотрим режим работы котла в межсезонье. Стало холодно, температура в помещении снизилась и котел включили. Первоначально, чтобы не образовывался конденсат, необходимо прогреть котел. Для этого потребуется примерно 15 минут (в зависимости от марки обычного котла и устройства системы отопления). За это время весь израсходованный газ будет потрачен как бы зря, ведь отопление здания ещё не работает. И только после прогрева котла (в идеале по малому кругу через байпасную линию) тепло начнет поступать в помещение. Затем, котел выполнит свою задачу, нагреет помещение до заданной температуры и автоматика котла выключит основную горелку. Так как тепло потери здания не большие (на улице не очень холодно) следующий пуск котла будет не скоро. Примерно через 2-3 часа. За это время теплоноситель, находящийся непосредственно в котле остынет, как и вся система отопления. И когда придет время включить котел, опять придется греть 15 минут «вхолостую» нагревая только воду в котле и оплачивая за газ. Таким образом за сутки котел может проработать не отапливая дом но тратя газ 3 часа, и так каждый день пока не станет действительно холодно. Дополнительным большим минусом является образование конденсата от момента пуска котла до прогрева на 50 градусов. Конденсат имеет кислотную основу и способствует ускоренной коррозии металла, а за продолжительное время прогрева и конденсата образуется достаточно много.
Решить эти два сложных вопроса (бесполезный нагрев котла и конденсат) можно только за счет кардинального изменения конструкции котла. И такое решение было найдено еще в пятидесятые годы XX века в США. Первоначально применялся медный теплообменник и стоимость оборудования была большой из-за чего не нашла широкого распространения. В дальнейшем, с развитием технологий и производства, котлы нового типа – гидронные, стали завоевывать новые рынки и сейчас дошла очередь до России. Новым решением на рынке России сейчас являются котлы производства завода LUTEX Республика Башкортостан. Запатентованный секционный теплообменник из оребренной стальной трубы имеет малый водяной объем (всего 13,6 литров на котел 100 кВт). А при установке в систему высокоскоростного насоса прогрев малого контура системы отопления через байпасную линию происходит за считанные минуты. Конденсат практически не успевает появиться, а котел уже прогрет до необходимых 50 градусов. Газогорелочные устройства в котлах от 100 до 500 кВт оснащаются двумя ступенями мощности, что позволяет еще более эффективно тратить газ в зависимости от погодных условий. Подключив к котлам комнатный термостат (датчик температуры внутри помещения и с улицы), настроив недельные графики работы по погодным и временным параметрам - можно добиться экономичной работы котла.
7. Малый вес и габариты. Конструкция теплообменника гидронного котла очень проста и эффективна одновременно. Основным элементом является обычная круглая стальная труба. На её внешнюю поверхность по спирали крепится стальная пластина, выполняющая роль приёмника тепловой энергии от дымовых газов. Очень большая площадь поверхности навитой на трубу пластины, обеспечивает мощную передачу тепла на трубу, внутри которой протекает теплоноситель. Так как количество передаваемого тепла на единицу площади трубы велико, чтобы не допустить закипания воды, скорость её движения в теплообменнике должна быть высокой. Это достигается за счет установки высокопроизводительного циркуляционного насоса. Таким образом для получения 1 кВт тепла необходим небольшой элемент теплообменника. Общая длина оребренной трубы невелика, вес готового изделия мал. Небольшая металлоёмкость теплообменника позволяет сделать котлы легкими, малогабаритными и доступными по цене. Плюсом малого веса является возможность установки гидронных котлов в составе крышных котельных, а так же собирать на базе этих котлов блочные модульные котельные и котлы наружного размещения. Малый вес и габариты также позволяют выполнять монтаж на несущих перекрытиях и балках, устанавливать котлы в подвальных помещениях. И еще плюс малого веса и габаритов - низкая стоимость доставки котла от склада до заказчика.
8. Проверенная автоматика и комплектующие. Модельный ряд от 40 до 120 кВт оснащается газовыми клапанами Honeywell-Resideo (США) и SIT GROUP (Италия), а именно NovaSit 820 и Elettrosit 810. От 150 до 500 кВт применяются газовые клапана Термобрест (Беларусь), автоматические регуляторы температуры Овен (Россия) с погодозависимым программированием) и автоматы розжига БРАХМА - Италия. Одни из лучших комплектующих в одном решении для производства тепла.
Выводы по котлам Lutex ARS
Газовые напольные котлы ЛЮТЭКС проверены и успешно эксплуатируются во многих регионах Российской Федерации. На сегодняшний день, нам не известно об отрицательных отзывах о данном оборудовании для производства тепла. Выражаем высокую готовность сотрудничества. Специалисты ЭС КЛАСС КЛИМАТ входит в состав инженерно-конструкторского отдел предприятия, общими усилиями мы делаем тепло доступнее.
Если Вы не нашли ответы на свои вопросы, или Вам требуется дополнительная консультация, сопроводительная документация, паспорт, фото инструкция или какая-то другая помощь - будем рады быть полезными на всех фронтах для решения ваших проблем.
Подробнее по телефонам (есть ватсапп и телеграмм) +7 (999) 401-90-00 - Недосейкин Сергей Юрьевич, +7(908) 148-02-97 - Мончак Сергей Эдуардович или пишите на нашу почту e5klimat@yandex.ru - всегда рады ответить Вам.
Статью для Вас подготовил идейный вдохновитель, учредитель и руководитель компании S-CLASS CLIMATE.
С уважением к Вам, ООО "ЭС КЛАСС КЛИМАТ", ИНН 3604084376 / S-CLASS CLIMATE - оптовая компания (интернет-магазин) котлов и систем отопления
из провинциального города Борисоглебска в Воронежской области.
Наша миссия: Мечтать. Верить. Любить. Нести радость. Творить добро.
Работаем по всей России, Казахстану и Белоруссии, так - чтобы клиенту было выгодно!
Наш слоган: Когда клиент становится другом!
Наша идеология: Прибыль превыше всего, но честь выше прибыли.
Наша философия: Клиент всегда дороже денег!
Наша цель: Производство и продажа котлов для любых целей, любых объектов и любых людей!
Добавляйтесь в друзья ВКОНТАКТЕ. Рад всем!
Полезные статьи от команды S-CLASS CLIMATE
Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые, не менее интересные темы в сфере отопления и климата.
