Термоголовки на радиаторы отопления принцип работы: устройство, принцип работы, плюсы использования, виды, особенности монтажа, советы и рекомендации

Содержание

Термоголовки для радиаторов отопления | +7(495)665-29-20

Устройство, позволяющее регулировать температуру радиаторов отопления называется термоголовка. Это не единственное название этого устройства, встречаются также: терморегулятор на батарею, термостатическая головка, регулятор температуры на батарею, радиаторный термостат, радиаторный терморегулятор и другие. Поговорим же более подробно о этом устройстве.

Различные виды термоголовок для радиатора отопления.

Принцип действия.
Классификация.
Варианты установки.
Настройки.
Заключение.

1. Устройство и принцип действия термоголовки для радиатора отопления.

Термостатическая головка может использоваться только совместно с термостатическим вентилем. Термостатический вентиль относится к запорно-регулирующей арматуре и с помощью термоголовки может регулировать или перекрывать потоки жидкости в системе.

Устройство термостатической головки отопления и термостатического вентиля.

Температура окружающего воздуха рядом с термоголовкой влияет на состояние вещества в сильфоне. Уменьшаясь или увеличиваясь в объеме, вещество воздействует на положение нажимного штока и тем самым регулирует объем поступающего в радиатор теплоносителя. Когда температура воздуха в помещении повышается, вещество в сильфоне начинает расширяться, выдавливая шток, который в свою очередь уменьшает сечение канала, и объем поступающего в радиатор теплоносителя сокращается. При понижении температуры происходит процесс наоборот: вещество в сильфоне сжимается, благодаря чему шток поднимается, увеличивая сечение канала, и объем поступающего теплоносителя повышается.

Открытию и закрытию штока способствуют две нержавеющие стальные пружины: одна возвращает шток после закрытия клапана, другая после открытия.

ВАЖНО помнить, что для правильного функционирования термоголовки, её периодически необходимо очищать от пыли и грязи. При этом следует помнить, что для очистки не следует использовать чистящие средства и абразивные материалы!!!

Термоголовка и клапан в разрезе.

2. Классификация радиаторных термоголовок.

Все радиаторные термоголовки можно разделить на два типа:

 механические — регулировка осуществляется вручную;

 электронные – процесс регулировки происходит в автоматическом режиме.

Механические модели представляют собой головку различных размеров с поворотной ручкой. Температурный диапазон можно контролировать. В различных моделях он начинается с показателя +5 °С и доходит до +28 °С. Термостатическая головка предусматривает несколько режимов работы, делением температурной шкалы. Каждое деление приравнивается к 2-5 °С.

Механическая термоголовка на батарею отопления.

Электронные термоголовки для управления радиаторами отопления – это многофункциональные терморегуляторы, позволяющие сократить потребление теплоэнергии за счёт возможности программирования. Рассмотрим различные функции, которыми обладают электронные регуляторы для батарей.

 Возможность точной настройки температуры на 0,5 °C;

 Возможность временного программирования температуры;

 Моментальное регулирование температуры помещения, обеспечивающее комфорт и экономию Ваших денежных средств за отопление;

 Возможность программирования температуры комфорта и температуры снижения на каждый день недели;

 Возможность дополнительной настройки различных заводских режимов, а также индивидуальных режимов работы терморегулятора батареи;

 Дополнительные функции: отпуск/вечеринка, защита от детей/внешнего воздействия;

 Большой дисплей с подсветкой, предназначенный для удобства эксплуатации;

 Автоматическая калибровка и регулярное самотестирование электронной термоголовки, предотвращающее заеданиe вентилей и отложениe извести;

 Безопасность: защита от замерзания, автоматическая защита против засорения клапанов путем самостоятельных действий без участия человека;

Электронная беспроводная термоголовка радиатора отопления.

3. Варианты установки радиаторных термоголовок.

Подключение каждой конкретной модели термоголовки должно осуществляться согласно рекомендациям производителя, которые указаны в инструкциях по эксплуатации. Однако можно выделить общие требования к монтажу, характерные для большинства моделей:

 Горизонтальное размещение на клапане. Чтобы регулятор батареи не торчал в бок, не мешал хождению возле батареи, влажной уборке и так далее, его монтируют вертикально, забывая или не зная, что при этом, происходит нагрев сильфона тепловыми потоками, поднимающимися от клапана! Поэтому следует размещать головку термостатическую горизонтально наружу.

 Не устанавливать термоголовку для радиатора в нишах. Ниша является замкнутым пространством, в котором конвекция сильно снижается, тепло аккумулируется за шторами, под подоконниками, температура срабатывания термоголовки отражается не корректно.

 Монтаж в нисходящих потоках у подоконника. В данном случае сильфон интенсивно охлаждается сквозняком из окна, форточки и перестает срабатывать.

 Исключить попадание прямых солнечных лучей. Прямые солнечные лучи не должны попадать на корпус, т.к. это приведет к некорректной работе устройства.

ВАЖНО. В однотрубных системах отопления термоголовка для радиатора отопления с клапаном может устанавливаться только с байпасом, так как при работе клапана поток жидкости перекрывается полностью. Из-за этого прекращается циркуляция в обогревательных контурах. Обводная труба байпаса полностью решает данную проблему.

Конструктивные различия однотрубной и двухтрубной систем.

4. Настройка радиаторных термостатов.

Настройка механических радиаторных термоголовок на батарею не представляет из себя ничего сложного. Необходимо просто вращением рукоятки относительно цифровой шкалы с метками регулировать температуру, в пределах того диапазона, который задан производителем. Обычно диапазон температуры в термостатических головках составляет +5 — +28 °С.

Настройка электронного терморегулятора для радиатора отопления процесс ненамного сложнее. Вам просто несколькими нажатиями кнопок будет необходимо настроить для себя индивидуальные показания температуры по временной шкале, чтобы создать наиболее оптимальный микроклимат. Например, в периоды времени с 6:00 до 9:00 и с 17:00 до 23:00 задать температуру +21 °С, а в остальные периоды времени +17 °С. Вот и всё. Дальше терморегулятор будет работать в автоматическом режиме.

5. Заключение.

Современными электронными беспроводными термоголовками можно дистанционно управлять с помощью электронных комнатных радио термостатов или дистанционных пультов управления, их можно программировать с помощью специальных USB-программаторов, а также ими можно управлять с помощью смартфона или планшета через сеть Интернет.

Применение термоголовок для радиаторов отопления позволяет создать максимально комфортный микроклимат в квартире, доме или любом другом помещении, а также позволяет ощутить экономию затрат на энергоресурсах.

Купить терморегулятор для радиатора отопления, а также любое другое оборудование для управления климатическими системами по выгодным ценам, возможно в интернет-магазинах Termogolovka-EC.ru и Salus-Controls24.ru.

Звоните нам по телефону +7 (495) 665-29-20 мы всегда ответим на все интересующие Вас вопросы и поможем подобрать необходимое оборудование для Вашей системы отопления.

Термоголовка на радиаторы отопления — принцип работы, как установить с выносным датчиком

Ранее в отопительных системах количество поступающего теплоносителя не регулировалось. Если температура в помещении становилась слишком высокой, открывались форточки или окна для проветривания. С приходом новых технологий, и изобретением различных автоматических приборов и устройств, ситуация в корне изменилась. Комфортную комнатную температуру можно получить, благодаря специальным термоголовкам для радиаторов отопления, при этом улучшая энергоэффективность помещений, и существенно уменьшая затраты на их обогрев.

Содержание материала

1 Что это такое
2 Процесс работы термоголовки
3 Особенности монтажа
4 Преимущества электронной головки:
5 Схема терморегулятора
6 Рекомендации и советы

Что это такое

Ее предназначение состоит в регулировании прохождения теплоносителя через радиатор, производя открывание/закрывание термостатического клапана, который совместно с ней работает.

Современный рынок предлагает два основных вида, которые принципиально отличаются друг от друга по принципу действия:

жидкостные – регулирование осуществляется за счет расширения жидкости или газоконденсатной смеси;
электронные – шток приводится в действие механическим путем, от элементов питания.

Электронные термоголовки стоят дороже, однако по эффективности своего действия, предпочтительнее жидкостных головок.

Процесс работы термоголовки

Термоголовка, подсоединенная к специальному радиаторному термостатическому клапану, реагирует на температуру окружающей среды. Как только температура в помещении повышается, происходит расширение сильфона жидкостной термоголовки, в результате чего, шток клапана своим перемещением, уменьшает подачу теплоносителя через радиатор. Снижение температуры в помещении приводит к обратному действию, при котором поток носителя становится больше. Подобные процессы происходят и при установке электронной термоголовки. Только в этом случае клапан управляется встроенным или внешним термостатом, дистанционным контролером.

Особенности монтажа

При установке термоголовки на радиатор отопления следует учитывать основное требование: она должна свободно «обтекаться» воздухом. Нежелательна ее установка:

за шторами;
под подоконником;
на сквозняке;
там где будут попадать солнечные лучи.

Если не учитывать эти требования, замеры температуры не будут соответствовать истинным значениям всего помещения. В результате работа будет неэффективной. Если все же термоголовка установлена в одном из таких мест или доступ к ней ограничен, можно оснастить ее дополнительным выносным датчиком и регулятором.

Преимущества электронной головки:

Скорость реагирования на изменение температуры в помещении. Ежеминутное измерение температуры.
Использование встроенных программ.
Способность экономии энергоносителя до 23% затрат.

Схема терморегулятора

ВНИМАНИЕ! Если в доме проживают маленькие дети, в этом случае лучшим приобретением будет устройство антивандального типа со специальным кожухом, который сделает доступ к регулированию температуры, для них невозможным.

принцип действия и инструкции по правильной установке

Содержание статьи:

Конструктивные особенности
Разновидности термоголовок
Правила установки
Последовательность установки
Особенности настройки
Распространенные ошибки
Критерии выбора

Обеспечение комфортной температуры в доме – важная задача. Для его реализации используются различные устройства, к которым относятся термоголовки на радиаторе отопления. Они позволяют контролировать температуру нагрева в помещении и более рационально использовать теплоноситель. Чтобы работа была эффективной, важно правильно подобрать устройство. Для этого нужно знать максимум информации о свойствах и характеристиках устройства.

Особенности конструкции

Конструкция термоголовки

Термоголовка состоит из следующих частей:

корпус;

сильфон

;

запорный механизм

;

толкатель

;

запас

;
пружина;

прокладки

;

крепеж

Клапан отвечает за количество пропущенного теплоносителя.

Обычно материал корпуса – прозрачный или цветной пластик. Сильфоны изготавливаются из латуни или стали. Пружины из нержавеющей стали отвечают за открытие и закрытие штока. Один ставит шток в исходное положение после закрытия клапана, а другой после открытия.

В верхней части корпуса находится запирающая деталь. Он позволяет исправить настройки. Чтобы элемент не прилипал, рекомендуется демонтировать термоголовки после окончания отопительного сезона.

Разновидности термоголовок

Существует 3 группы термоголовок:

ручные;
электронный;
механический.

Все они выполняют одну и ту же функцию, отличается только принцип работы.

Ручные внешние насадки внешне похожи на кран. Вращением регулятора достигается нужный показатель на охлаждающей жидкости. Их устанавливают вместо классических шаровых кранов. Они отличаются надежностью и низкой стоимостью. Минус — неточные настройки и неудобство использования. Также регулятор может ослабнуть из-за частого использования.

Электронный терморегулятор

Механические термоголовки имеют более сложную конструкцию. При этом заданная температура поддерживается автоматически. В его основе лежит сильфон в виде цилиндра, внутри которого агент находится в жидком или газообразном состоянии. При повышении температуры выше заявленной нормы шток приходит в движение. Сечение канала сужается, пропускная способность снижается, а температура падает до заявленного значения. К преимуществам механических регуляторов можно отнести простоту использования, точность настройки, автоматическую регулировку режима. Недостатком является более высокая стоимость.

Электронные модели работают от батареек. Стержень перемещается под действием микропроцессора. Обладают расширенным функционалом – установка температуры по времени и дням недели, определение режима в помещении, отсутствие отопления при отсутствии жильцов в доме. Основные недостатки таких изделий – высокая стоимость, необходимость замены элементов питания. Преимущества — простота использования, полная автоматизация процесса, широкий температурный диапазон.

Правила установки

Термоголовка должна быть установлена правильно. Производители дают следующие рекомендации по подключению:

Корпус должен быть защищен от прямого воздействия ультрафиолетовых лучей. В противном случае точность нарушается.
Термоголовка должна быть открыта. Не размещайте его за мебелью, защитными коробками или другими препятствиями.
Не устанавливайте агрегат над системой отопления. Тогда будет отмечено несоответствие температуры.
Труба не должна давить на клапан.
Во время установки пульт дистанционного управления установлен на максимум. Перед самой установкой движение воды в контуре перекрывают, а затем жидкость сливают.
Установка допускается только параллельно полу в горизонтальном положении. Нельзя вертикально ставить термоголовку.

После этого можно приступать к установке.

Последовательность установки

Схема подключения термоголовки к аккумулятору

Установка термоголовки начинается с обрезки труб. Его необходимо выполнять на небольшом расстоянии от радиатора. Далее демонстрируется старая запорная арматура, стержни вентилей отделяются и вкручиваются в пробки аккумуляторных батарей.

Затем собирается и монтируется жгут и подсоединяются патрубки со стороны аккумуляторов. Поворотом рычага устанавливается необходимая температура. Термостатическая головка для радиаторов может быть установлена на входе или выходе системы.

При выборе места установки необходимо соблюдать рекомендации производителя. В основном высота установки составляет 0,4-0,6 метра от пола. Именно на это значение и калибруется температурный режим. Такие критерии выполняются при верхней подаче. Если она ниже, нужно настроить термоголовку на более холодную температуру.

Особенности настройки

Для того, чтобы смеситель с термоголовкой для радиатора работал правильно, необходимо выполнить предварительную регулировку. Требуется включить отопление в помещении и закрыть двери и окна. В определенную точку ставится термометр, а затем производятся настройки. Схема настройки устройства следующая:

Поверните термоголовку влево до упора. Это откроет поток охлаждающей жидкости.
Ожидание повышения температуры на 5-6°С по сравнению с той, которая была в помещении.
Повернуть направо до остановки.
Ожидание снижения температуры до исходной. Постепенное отвинчивание клапана. Остановить вращение при положительном шуме или нагреве радиатора.

Последнее установленное положение является оптимальным и соответствует комфортной температуре.

Распространенные ошибки

Правильная установка требует от мастера внимательности на каждом этапе работы во избежание ошибок. Самая распространенная проблема – вертикальное положение головы. Это приводит к тому, что помещение перестает обогреваться, так как сам терморегулятор нагревается от поступающего воздуха.

Часто выбирают неправильное место установки. Не устанавливайте контроллер в точке, где температура воздуха сильно отличается от средней комнатной. Из-за неправильного выбора места установки использование термоголовки теряет смысл.

Критерии выбора

Беспроводная электронная термоголовка с WiFi

Термостаты производятся многими известными компаниями. К ним относятся Buderus, Danfoss, Aventrop. У них есть представительства во всех крупных городах.

Для выбора лучшего устройства следует опираться на следующие критерии:

В магазинах предлагаются готовые комплекты, состоящие из клапана и термоголовки. При желании эти элементы можно приобрести отдельно. В частности, радиаторы Rifar и Kermi приходится покупать отдельно. Техника Danfoss очень популярна.

Также стоит заранее выбрать, какая термоголовка будет использоваться по способу управления. Термостатическая головка для радиатора отопления с датчиками и системой автоматики более удобна, но подходит не для всех типов батарей.

Для чугунных нагревателей подходят только модели с ручной регулировкой. Это связано с теплоемкостью материала и его большой инерционностью.

Объяснение теплообменников HVAC — инженерное мышление

Объяснение теплообменников HVAC. В этой статье мы собираемся обсудить различные типы теплообменников, используемых в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в системах обслуживания зданий как для жилых, так и для коммерческих объектов. Мы также рассмотрим, как они применяются к системным компонентам для кондиционирования построенной среды, охватывающей принцип работы обычных теплообменников HVAC с анимацией.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео, включающее подробную анимацию для каждого теплообменника!

🏆 Ознакомьтесь с широким ассортиментом реальных теплообменников Danfoss нажмите здесь

Теплообменники Danfoss повышают эффективность, уменьшают количество хладагента и экономят место в вашей системе HVAC. Вы можете найти весь ассортимент и узнать больше о каждом из них на веб-сайте Danfoss. Узнайте больше о теплообменниках Danfoss: ссылка здесь

Что такое теплообменник?

Теплообменник — это именно то, что следует из названия, устройство, используемое для передачи (обмена) тепла или тепловой энергии. В теплообменники подается либо горячая жидкость для обогрева, либо холодная жидкость для охлаждения.

Жидкость может быть как жидкостью, так и газом
Тепло всегда переходит от горячего к холодному
Для передачи тепла должна существовать разница температур

Как происходит теплообмен?

Тепловая энергия передается тремя способами.

Кондукция
Конвекция
Излучение

В большинстве теплообменников для ОВиК используется конвекция и теплопроводность. Радиационный теплообмен имеет место, но он составляет лишь небольшой процент.

Кондуктивный теплообмен

Тепловое изображение Кондуктивный теплообмен

Теплопроводность возникает при физическом соприкосновении двух материалов с разными температурами. Например, мы ставим горячую чашку кофе на стол на несколько минут, а затем убираем чашку, стол будет проводить часть этой тепловой энергии.

Конвекционная теплопередача

Конвекция возникает, когда жидкости движутся и уносят тепловую энергию. Это может происходить естественным путем или под действием механической силы, например, при использовании вентилятора. Например, когда вы дуете на горячую ложку супа. Вы дуете на ложку, чтобы охладить суп, и воздух уносит это тепло.

Теплопередача излучением

Излучение возникает, когда поверхность излучает электромагнитные волны. Все, включая вас, излучает тепловое излучение. Чем горячее поверхность, тем больше теплового излучения она излучает. Примером этого может быть солнце. Солнечное тепло распространяется в виде электромагнитных волн через пространство и не достигает нас ни с чем.

Используемые жидкости

Жидкости, используемые в системе HVAC, обычно включают воду, пар, воздух, хладагент или масло в качестве среды передачи. Теплообменники HVAC обычно выполняют одну из двух функций: они либо нагревают, либо охлаждают воздух или воду. Некоторые из них используются для охлаждения или обогрева оборудования по соображениям производительности, но большинство используется для кондиционирования воздуха или воды.

Типы теплообменников.

Большинство теплообменников имеют одну из двух конструкций. Либо катушка, либо пластинчатая конструкция. Давайте рассмотрим основы того, как они работают, а затем посмотрим, как они применяются к обычным теплообменникам в системах.

Змеевиковые теплообменники – упрощенные

Базовый змеевиковый теплообменник

В змеевиковых теплообменниках в их простейшей форме используется одна или несколько трубок, которые проходят туда и обратно несколько раз. Трубка разделяет две жидкости. Одна жидкость течет внутри трубы, а другая снаружи. Давайте посмотрим на пример отопления. Тепло передается от горячей внутренней жидкости к стенке трубы посредством конвекции, затем оно проходит через стенку трубы на другую сторону, а внешняя жидкость уносит его также за счет конвекции.

Пластинчатые теплообменники – упрощенные

Базовый пластинчатый теплообменник

Пластинчатые теплообменники используют тонкие пластины металла для разделения двух жидкостей. Жидкости обычно текут в противоположных направлениях, чтобы улучшить теплопередачу. Тепло самой горячей жидкости передается на стенку пластины, а затем передается на другую сторону. Другая жидкость, поступающая с более низкой температурой, затем уносит ее за счет конвекции.

Давайте более подробно рассмотрим, как эти типы теплообменников применяются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Ребристый трубчатый змеевик (жидкость)

Ребристый змеевиковый теплообменник

Ребристые трубы часто называют просто змеевиком, например, нагревательным или охлаждающим змеевиком. Они чрезвычайно распространены. Вы найдете их в вентиляционных установках, фанкойлах, системах воздуховодов, испарителях и конденсаторах систем кондиционирования воздуха, на задней панели холодильников, в конвекторах, список можно продолжить.

В этих теплообменниках вода, хладагент или пар обычно проходят внутри, а воздух выходит наружу.

Например, при использовании для нагрева воздуха, с использованием нагретой воды, горячая вода течет внутри трубы и передает свою тепловую энергию посредством конвекции стенке трубы, существует разница температур между горячей водой и воздухом, поэтому тепло проводится через стенку трубы. Воздух, проходящий снаружи, уносит это за счет конвекции.

Ребра обычно соединяются между всеми трубами, они располагаются непосредственно на пути потока воздуха и помогают отводить тепло из трубы и передавать его в воздух, поскольку они действуют как расширение площади поверхности трубы. Больше площадь поверхности = больше места для передачи тепла.

Канальный пластинчатый теплообменник

Канальные пластинчатые теплообменники используются в вентиляционных установках для обмена тепловой энергией между потоками всасываемого и вытяжного воздуха без переноса влаги и без смешивания воздушных потоков. Теплообменник изготовлен из тонких листов металла, обычно алюминия, в котором две жидкости с разными температурами текут в противоположных диагональных направлениях. Обычно воздух используется в обоих, но также могут использоваться выхлопные газы чего-то вроде двигателя ТЭЦ.

Тепло от одного потока направляется конвекцией на тонкие листы металла, разделяющие потоки, затем проходит через металл, где принудительной конвекцией переносится в другой поток.

Конвектор внутрипольный

Конвектор конвекторный

Конвекторы устанавливаются по периметру здания обычно под окном или стеклянной стеной и очень распространены в новых коммерческих зданиях. Внутрипольные конвекторы устанавливаются в пол и служат для уменьшения теплопотерь через стекло, а также предотвращения образования конденсата.

Они делают это, создавая стену конвекционных воздушных потоков. Конвекторы обычно используют горячую воду или электрические нагревательные элементы для нагрева воздуха. Их расположение на уровне пола означает, что они имеют доступ к самому холодному воздуху в помещении. Теплообменник передает тепло ему через ребристую трубу, в результате чего холодный воздух нагревается и поднимается к потолку. По мере того, как этот теплый воздух поднимается вверх, более холодный воздух в комнате устремляется, чтобы занять его место. Это создает конвективный поток и тепловую границу между стеклом и помещением.

Канальный электронагреватель – элемент с открытым змеевиком

Канальный электронагреватель

Нагревательные элементы с открытым змеевиком используются в основном в воздуховодах, печах и иногда в фанкойлах. Они работают с использованием открытых катушек под напряжением из металла с высоким сопротивлением для выработки тепла. Эти теплообменники помещаются непосредственно в поток воздуха, и когда воздух проходит через змеевики, тепловая энергия передается посредством конвекции. Они обеспечивают равномерный нагрев по всему воздушному потоку, хотя используются только там, где это безопасно и труднодоступно.

Микроканальные теплообменники

Микроканальные теплообменники представляют собой усовершенствование теплообменника с ребристыми трубами, обеспечивающее превосходный теплообмен, хотя они используются только в системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Теплообменники такого типа можно найти в чиллерах с воздушным охлаждением, конденсаторных установках, жилых кондиционерах, осушителях воздуха, холодильных шкафах, крышных установках и т. д.

Теплообменники этого типа также используют конвекцию в качестве основного метода теплопередачи. Микроканальный теплообменник имеет простую конструкцию. С каждой стороны находится коллектор, между каждым коллектором проходит несколько плоских трубок с ребрами между ними. Воздух проходит через зазоры в ребрах, чтобы унести тепловую энергию.

Хладагент поступает через коллектор, а затем проходит через плоские трубки, пока не достигнет другого коллектора. Коллекторы содержат перегородки, которые контролируют направление потока хладагента и используются для многократного прохождения хладагента по трубам, чтобы увеличить время, проводимое внутри, и, таким образом, увеличить возможность передачи тепловой энергии.

Внутри каждой плоской трубки есть несколько небольших отверстий, известных как микроканалы, которые проходят по всей длине каждой плоской трубки. Эти микроканалы значительно увеличивают площадь поверхности теплообменника, что позволяет большему количеству тепловой энергии выходить из хладагента в металлический корпус теплообменника. Разница температур между хладагентом и воздухом приводит к тому, что тепло проходит через корпус плоской трубы к ребрам. Когда воздух проходит через зазоры, он уносит эту тепловую энергию за счет конвекции.

Змеевик испарителя печи

Испарители печи обычно используются в больших домах и небольших коммерческих объектах с небольшими системами воздуховодов. Вы можете получить катушки большего размера, которые работают по тому же принципу, но для более крупных систем, в основном для кондиционеров в средних и крупных коммерческих зданиях. Змеевик внутри печного испарителя работает так же, как теплообменник с ребристыми трубами, и использует хладагент внутри, а воздух поступает снаружи. Воздух, проходящий через трубы, передает свое тепло посредством принудительной конвекции, затем оно передается через стенку трубы посредством теплопроводности, хладагент внутри уносит это тепло посредством принудительной конвекции, хладагент кипит и испаряется в компрессоре.

Радиаторы

Они очень распространены, особенно в Европе и Северной Америке, в домах и старых коммерческих зданиях. Они крепятся к стенам, как правило, под окном, чтобы обеспечить обогрев помещения. Их функция очень проста, они обычно подключаются к трубе горячего водоснабжения, в которую подается горячая вода от бойлера.

Вода поступает по трубке малого диаметра и стекает внутрь радиатора. Внутренняя площадь радиатора больше, чем у трубы, что замедляет скорость воды, чтобы дать больше времени для передачи тепла.

Тепло воды передается за счет теплопроводности металлическим стенкам радиатора. На внешней стороне радиатора находится воздух помещения. Когда этот воздух соприкасается с горячей поверхностью радиатора, тепло передается воздуху, и это заставляет воздух расширяться и подниматься вверх. Затем более холодный воздух перемещается, чтобы заменить этот воздух, вызывая непрерывный цикл движущегося воздуха, который нагревает комнату, поэтому этот движущийся воздух представляет собой конвекционный теплообмен. Радиатор обычно имеет несколько ребер, соединенных сзади или между панелями, особенно на новых, они предназначены только для увеличения площади поверхности радиатора, чтобы обеспечить больше возможностей для передачи тепла в воздух. Радиаторы названы неправильно, так как они переносят в основном за счет конвекции.

Иногда можно встретить радиаторы специальной конструкции, подключенные к паровым системам, но это становится все менее распространенным явлением, раньше также использовалось масло, но сейчас это довольно редко.

Водяной нагревательный элемент

Водяной нагревательный элемент обычно используется в калориферах и водонагревателях, а также иногда используется в бассейне открытых градирен для предотвращения замерзания воды зимой. В них используется металлическая катушка вдоль трубки, которая имеет высокое значение сопротивления. Это сопротивление генерирует тепло. Катушка изолирована, чтобы сдерживать поток тока, но допускает поток тепловой энергии. Нагревательный элемент погружается в резервуар с водой, и тепло передается от элемента в воду. Таким образом, вода, которая вступает в контакт с нагревательным элементом, нагревается, и это заставляет ее подниматься внутри бака, затем более холодная вода течет, чтобы заменить эту нагретую воду, где этот цикл будет продолжаться.

Вращающееся колесо

Вращающееся колесо теплообменника

Теплообменники такого типа обычно устанавливаются в вентиляционной установке между потоками приточного и вытяжного воздуха. Они работают с помощью небольшого электродвигателя, соединенного с ременным шкивом, который медленно вращает диск теплообменника, который находится непосредственно в воздушном потоке между выхлопным и приточным воздухом. Воздух проходит прямо через диск, но при этом вступает в контакт с материалом колеса. Материал диска теплообменника поглощает тепловую энергию одного потока воздуха и при вращении входит во второй поток воздуха, где отдает эту поглощенную тепловую энергию. Этот тип теплообменника приведет к смешиванию небольшого количества жидкости между потоками всасываемого и вытяжного воздуха из-за небольших зазоров, присутствующих в месте вращения колеса, поэтому его нельзя использовать там, где используются сильные запахи или токсичные пары.

Эти теплообменники можно использовать в зимние месяцы для рекуперации тепла от выхлопных газов здания. Это тепло улавливается тепловым колесом и передается в поток приточного воздуха, который будет намного холоднее, чем воздух внутри здания.
Эти теплообменники также можно использовать в летние месяцы для рекуперации холодного воздуха из выхлопных газов здания и его использования для охлаждения поступающего свежего воздуха.

Водогрейный котел

Как работает бойлер

Такие большие бойлеры можно найти в основном в средних и больших коммерческих зданиях в более прохладном климате. В домах и небольших зданиях будут использоваться гораздо меньшие версии, обычно настенные. Оба имеют много вариаций, но этот тип очень распространен.

Топливо сгорает в камере сгорания (обычно газ или мазут), а горячие выхлопные газы проходят через ряд труб, пока не достигнут дымохода и не выбрасываются в атмосферу. Трубки и камера сгорания окружены водой. Тепло конвектируется к стенкам трубы и затем передается воде, которая затем уносится конвекцией. В зависимости от конструкции системы вода выходит либо в виде нагретой воды, либо в виде пара. Эта вода нагнетается насосом, скорость насоса, а также количество сжигаемого топлива могут варьироваться для изменения температуры и расхода.

Тепловая трубка

Вы найдете их в солнечных водонагревателях и некоторых змеевиках рекуперации тепла. Если мы посмотрим на солнечное тепловое применение, у нас есть трубка, сделанная из специального стекла, из которой откачан весь воздух для создания вакуума, а затем запечатана. Внутренний слой трубки имеет специальное покрытие. Покрытие и вакуум работают вместе, чтобы предотвратить выход тепла после того, как оно войдет в трубку, а затем помогает передать его к тепловой трубке в центре.

Тепловая трубка имеет ребра с каждой стороны, соединенные с покрытием трубки для сбора тепловой энергии.

Тепловая трубка представляет собой герметичную длинную полую медную трубку, которая проходит по всей длине стеклянной трубки и имеет выступающую выпуклость наверху. Колба подключена к коллектору, и холодная вода проходит через коллектор, чтобы пройти через головку колбы.

Внутри тепловой трубки находится смесь воды, находящаяся под очень низким давлением. Это низкое давление позволяет воде испаряться в пар с небольшим подводом тепла. Затем пар поднимается в колбу, где отдает свое тепло воде, протекающей через коллектор. По мере того, как пар отдает свое тепло, он конденсируется и падает вниз, чтобы повторить цикл. Трубка поглощает тепловое излучение, которое затем передается в трубку. Вода внутри конвектирует ее до колбы, тепло передается через стенку трубы и уносится конвекцией в поток воды.

Охлаждающая балка

Охлаждающая балка Теплообменники систем отопления, вентиляции и кондиционирования

Используются два типа охлаждающих балок: пассивные и активные. Оба используются в основном в коммерческих зданиях.

Активная охлаждающая балка работает, пропуская холодную жидкость, обычно воду, через ребристый трубчатый теплообменник. Затем воздух подается в охлаждающую балку и выходит через специально расположенные сопла. Этот воздух движется по оребренной трубе и выдувает холодный воздух в помещение. Поэтому используют принудительную конвекцию.

В пассивных охлаждающих балках также будет использоваться ребристый трубчатый теплообменник, но к ним не подключен канальный подвод воздуха. Вместо этого они создают естественную конвекцию, охлаждая теплый воздух на уровне потолка. Затем этот охлажденный воздух опускается и заменяется более теплым воздухом, где цикл повторяется.

Нагреватель печи

Нагреватели печи обычно используются в домах с канальным кондиционированием воздуха. Они очень распространены в Северной Америке. В печных нагревателях используется теплообменник, помещенный непосредственно в канальный воздушный пар. Топливо сгорает, и горячий газ направляется через теплообменник, тепло от него конвективно передается в стенки теплообменника, более холодный воздух проходит через другую сторону, вызывая разницу температур, поэтому тепло газа передается через стены и будет унесен конвекцией.

Пластинчатый теплообменник

Существует два основных типа пластинчатых теплообменников: с прокладками и с паяными пластинами. Они оба очень эффективны при передаче тепловой энергии, для еще большей эффективности и компактного дизайна вы можете использовать пластинчатые теплообменники для многих приложений. Ранее мы подробно рассмотрели все эти теплообменники.

Основное, что нужно знать об этих двух типах теплообменников, это то, что тип прокладки можно демонтировать, его мощность нагрева или охлаждения можно увеличить или уменьшить, просто добавив или удалив теплообменные пластины. Вы обнаружите, что они используются, особенно в высотных коммерческих объектах, для косвенного подключения чиллеров, котлов и градирен к контурам отопления и охлаждения, а также для подключения зданий к районным энергетическим сетям.

Паяный пластинчатый теплообменник

Паяный пластинчатый теплообменник представляет собой герметичные узлы, которые не могут быть разобраны, их мощность нагрева или охлаждения фиксирована. Они используются для таких приложений, как тепловые насосы, комбинированные котлы, блоки сопряжения тепла, непрямое подключение калориферов и т. д.

Оба работают за счет прохождения жидкости, обычно в противоположных направлениях, в соседних каналах. Жидкости обычно представляют собой воду или хладагент. Тепловая энергия передается на пластину конвекцией, затем проходит через пластину, а жидкость на другой стороне уносит ее за счет конвекции.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используются в основном в жилых домах, но иногда и в коммерческих объектах. Существует два основных типа тепловых насосов с воздушным и наземным источником. Воздушный источник обычно используется для обогрева помещений, тогда как наземный источник чаще используется для нагрева воды.

Источник воздуха работает как система кондиционирования, но наоборот, вместо отвода тепла из помещения, он добавляет его. Хладагент проходит от компрессора к внутреннему блоку, который содержит ребристый трубчатый теплообменник. Хладагент передает свое тепло путем конвекции стенкам трубы, а затем переносится на другую сторону. С другой стороны, холодный воздух комнаты, который проходит через теплообменник с помощью небольшого вентилятора, отводит тепло за счет конвекции. Затем хладагент поступает к расширительному клапану, а затем к наружному блоку, который также представляет собой теплообменник с ребристыми трубами или микроканальный теплообменник.

Когда воздух проходит через этот теплообменник, окружающий воздух вызывает кипение хладагента и выделение тепла. Затем это тепло проходит через компрессор к внутреннему блоку, чтобы повторить цикл.

Наземный источник работает немного иначе. Смесь воды и антифриза прокачивается по трубам в земле для сбора тепла. Затем он передается в небольшой холодильный цикл через паяный пластинчатый теплообменник. Хладагент переносит его во второй паяный пластинчатый теплообменник, который соединен с другим водяным контуром, на этот раз передавая свое тепло в бак с горячей водой, обычно через спиральную неребристую трубу.

Кожухотрубный

Кожухотрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник обычно используется в чиллерах на испарителе и/или конденсаторе, иногда также в качестве охладителя смазочного масла.
Возможно, это упрощенная конструкция теплообменника. У них есть внешний контейнер, известный как оболочка. Внутри оболочки находится несколько труб, известных как трубки. Трубки содержат одну жидкость, а оболочка – другую жидкость. Две жидкости всегда разделены стенками трубы, они никогда не встречаются и не смешиваются. Жидкости будут иметь разную температуру, что приведет к передаче тепловой энергии между жидкостями, и эта тепловая энергия будет проходить через стенки трубы. При использовании в испарителе или конденсаторе двумя жидкостями будут вода и хладагент. В зависимости от конструкции вода может находиться в кожухе или трубке, а хладагент — в другой.

Чиллер

Теплообменники чиллера

В чиллере используется кожухотрубный теплообменник, пластинчатый теплообменник или теплообменник с ребристыми трубами. Многие чиллеры на самом деле будут использовать комбинацию всего этого. Например, в чиллере с воздушным охлаждением может использоваться кожухотрубный теплообменник для испарителя, ребристый трубчатый или микроканальный теплообменник для конденсатора, паяный пластинчатый теплообменник для охлаждения масляной смазкой компрессора и пластинчатый теплообменник с прокладками для косвенного подключения.