Raccordement ECS. Installation d'un échangeur de chaleur à plaques


Aujourd'hui, l'organisation des processus d'approvisionnement en eau est l'une des principales conditions pour créer une vie confortable pour les citoyens. Il existe plusieurs façons différentes de fournir de l'eau, y compris la création de systèmes d'alimentation en eau chaude, mais l'un des moyens les plus efficaces aujourd'hui est de chauffer l'eau via le réseau de chauffage.

Les échangeurs de chaleur doivent être choisis en fonction des conditions d'installation et de placement, ainsi qu'en fonction des demandes des utilisateurs et des possibilités générales d'installation et de fonctionnement des équipements de chauffage. Dans la plupart des cas, seule une installation correcte et un calcul compétent permettent aux citoyens d'oublier les interruptions ou l'absence totale d'alimentation en eau chaude.

Appareil et principe de fonctionnement

Les échangeurs de chaleur modernes sont des unités dont le fonctionnement repose sur différents principes:

  • irrigation;
  • submersible;
  • brasé;
  • superficiel;
  • pliant;
  • lamellaire nervuré;
  • mélange;
  • shell-and-tube et autres.

Mais les échangeurs de chaleur à plaques pour l'alimentation en eau chaude et le chauffage diffèrent favorablement d'un certain nombre d'autres. Ce sont des appareils de chauffage à circulation. Les installations sont une série de plaques, entre lesquelles se forment deux canaux: chaud et froid. Ils sont séparés par un joint en acier et en caoutchouc, ce qui élimine le mélange des fluides. Les plaques sont assemblées en un seul bloc. Ce facteur détermine la fonctionnalité de l'appareil. Les plaques sont de taille identique, mais situées à 180 degrés, ce qui explique la formation de cavités à travers lesquelles les liquides sont transportés. C'est ainsi que se forme l'alternance des canaux froids et chauds et un processus d'échange de chaleur se forme.

La recirculation dans ce type d'équipement est intensive. Les conditions dans lesquelles l'échangeur de chaleur pour les systèmes d'alimentation en eau chaude sera utilisé dépendent du matériau des joints, du nombre de plaques, de leur taille et de leur type. Les installations qui préparent de l'eau chaude sont équipées de deux circuits: l'un pour l'eau chaude sanitaire, l'autre pour le chauffage des locaux. Les machines à plaques sont sûres, productives et utilisées dans les domaines suivants:

  • préparation d'un caloporteur dans les systèmes d'alimentation en eau chaude, de ventilation et de chauffage;
  • refroidissement de produits alimentaires et d'huiles industrielles;
  • alimentation en eau chaude pour les douches des entreprises;
  • pour la préparation du caloporteur dans les systèmes de chauffage par le sol;
  • pour la préparation d'un caloporteur dans les industries alimentaire, chimique et pharmaceutique;
  • chauffage de l'eau de piscine et autres procédés d'échange de chaleur.

Dispositif d'échangeur de chaleur

Les échangeurs de chaleur à récupération sont utilisés dans les systèmes d'alimentation en eau chaude. Autrement dit, ils transfèrent l'énergie d'un milieu à un autre à travers la surface anti-mélange avec un contact constant avec elle.

99% des échangeurs de chaleur ECS sont eau-eau. Autrement dit, ils transfèrent la chaleur de l'eau à l'eau. Rarement - en règle générale, pour les besoins internes des chaudières à vapeur, l'eau du système d'ECS est chauffée par un échangeur de chaleur vapeur-eau (nous le décrirons également).

À propos, s'écartant du sujet de notre article: dans les mêmes chaufferies et CHPP (centrales thermiques et électriques combinées), des échangeurs de chaleur vapeur-eau sont utilisés pour chauffer l'eau de chauffage fournie aux systèmes de chauffage. La raison en est que le chauffage à la vapeur, en raison de la température élevée des tuyaux et des radiateurs, ainsi que de la combustion de la poussière sur ceux-ci, n'est pas autorisé dans les bâtiments résidentiels et publics.

Les échangeurs de chaleur sont divisés en deux groupes.

Écoulement

C'est aussi la quasi-totalité, à quelques exceptions près, des échangeurs de chaleur utilisés dans les réseaux d'alimentation en eau chaude. En eux, le flux du liquide de refroidissement, tout en se déplaçant, chauffe le flux d'eau également en mouvement pour l'alimentation en eau chaude.

Capacitif

Dans l'approvisionnement en eau chaude, en règle générale, dans de tels échangeurs de chaleur, un flux d'eau de chauffage en mouvement chauffe l'eau dans un réservoir, à partir duquel elle est prélevée au besoin. Ils sont rares. De tels dispositifs ne sont pas produits commercialement.

L'avantage des réservoirs de stockage est qu'il est possible de fournir une grande quantité d'eau chaude pendant un certain temps, même avec une chaudière de chauffage de faible puissance. Les échangeurs de chaleur à circulation ne peuvent pas faire face à cette tâche. Dans les réservoirs de stockage, l'eau est constamment chauffée et lorsque vous devez prendre un bain ou une douche, la bonne quantité est prélevée dans le réservoir.

Les inconvénients de tels dispositifs sont:

  1. grandes dimensions;
  2. efficacité inférieure par rapport aux échangeurs de chaleur à flux - une partie de la chaleur s'échappe à travers les parois du réservoir (de plus, ils ont une grande surface), même s'il est isolé thermiquement.

S'il est nécessaire de disposer d'ECS plus puissantes pour fonctionner dans un mode similaire à celui d'un chauffe-eau à accumulation, alors une combinaison est le plus souvent utilisée: un échangeur de chaleur conventionnel pour l'alimentation en eau chaude et un ballon est accumulé.

Conception de l'échangeur de chaleur

Il est difficile de donner une classification exacte des structures, elle peut différer de différents auteurs et sources.

Mais encore, le plus souvent, ils sont divisés dans les groupes suivants:

  1. en coupe;
  2. serpentin;
  3. coquille et tube;
  4. nervuré;
  5. lamellaire;
  6. nervuré lamellaire;
  7. cellulaire.

Dans les systèmes d'alimentation en eau chaude, dans la très grande majorité des cas, seuls deux types de coque-tube et lamellaire sont utilisés. Regardons-les de plus près.

Coquille et tube


Échangeurs de chaleur à calandre et tube, grade VVP-1

En eux, un faisceau de tuyaux à travers lesquels circule de l'eau chauffée est situé dans un boîtier à travers lequel passe l'eau du réseau.

Ce choix est lié à ce qui suit:

  1. La consommation d'eau chaude est inférieure à la consommation d'eau de chauffage. Par conséquent, il est plus rentable de laisser ce dernier traverser l'espace annulaire.
  2. Le calcaire se forme généralement à partir de l'eau non traitée que nous chauffons. Il est plus facile de nettoyer les surfaces internes de la poutre que les externes (nous découvrirons pourquoi ci-dessous).


Schéma de l'échangeur de chaleur à tube et coque

Le corps lui-même est le plus souvent en acier ou en fonte, mais le faisceau de tuyaux est fait de matériaux qui conduisent bien la chaleur, car l'échange de chaleur a lieu à travers leurs parois. Par conséquent, ils choisissent le cuivre ou le laiton, dans de rares cas l'aluminium. Mais vous pouvez également trouver des échangeurs de chaleur avec des tuyaux en acier.


Conception de l'échangeur de chaleur eau-eau

Pour un transfert de chaleur encore meilleur, ils recourent à d'autres mesures:

  • Ils essaient de rendre les parois des tuyaux aussi minces que possible. Mais l'épaisseur est calculée pour qu'ils puissent résister à la pression de travail.
  • Augmentez la surface de contact entre l'eau de chauffage et l'eau de chauffage. Pour cela, les tuyaux ont un profil complexe, pourvu de nervures. Le profil complexe et les nervures donnent un autre avantage: près de leurs parois, le flux d'eau tourbillonne, devient turbulent (un flux régulier est appelé laminaire). Cela augmente le temps de contact de ses volumes - et, par conséquent, améliore le transfert de chaleur.

Les types de tuyaux utilisés dans les échangeurs de chaleur à calandre et à tube sont illustrés dans la figure ci-dessous:


Types de tuyaux utilisés dans les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes

  • Augmentez le nombre de tubes dans le faisceau et placez-les le plus près possible les uns des autres.
  • Afin d'augmenter la longueur des tubes du faisceau dans le boîtier, ils ne sont pas placés en ligne droite, mais enroulés en spirale.

Remarque: Cependant, toutes ces astuces, en plus d'augmenter l'efficacité, posent également un problème - l'échangeur de chaleur devient plus difficile à nettoyer. Par conséquent, la moitié des machines utilisées ont des tuyaux droits lisses.

Aux extrémités, les boîtiers sont fermés avec des rondelles avec des trous pour les tuyaux, ils sont appelés: plaques tubulaires ou grilles. De plus, pour compenser les déformations de température, les tuyaux du faisceau ne sont pas soudés, mais laminés (ils le font aussi avec des tuyaux dans les chaudières).Les options de roulement et de positionnement des tuyaux sur la carte sont illustrées dans la figure ci-dessous.


Variantes de laminage et placement de tubes de faisceau sur des plaques tubulaires (grilles)

En règle générale, les échangeurs de chaleur à tubes et tubes des systèmes d'alimentation en eau chaude sont assemblés à partir de plusieurs sections, ce qui facilite la modernisation et la réparation du système. S'il est nécessaire de réduire ou d'augmenter la puissance, on change simplement leur nombre.


Échangeur de chaleur assemblé à partir de plusieurs sections

L'espace annulaire des tronçons, à travers lequel circule l'eau du réseau, est relié par de simples conduites droites. L'espace derrière les plaques tubulaires - tuyaux en forme de U, également appelés kalachi. Les sections sont le plus souvent assemblées verticalement, une au-dessus d'un.

Comme nous l'avons déjà dit, le tartre se forme surtout sur les surfaces internes des tubes du faisceau. Pour le nettoyer, grâce à cette conception, il n'est même pas nécessaire de démonter complètement l'échangeur de chaleur et de le déconnecter du système de chauffage. Nous éteignons et vidons simplement l'eau du système d'alimentation en eau chaude, retirons les rouleaux et nettoyons les tuyaux.

Échangeur de chaleur à coque et tube vapeur-eau


Échangeur de chaleur vapeur-eau

Comme nous l'avons déjà dit, un tel échangeur de chaleur est moins courant et est le plus souvent utilisé pour l'alimentation en eau de la chaufferie à vapeur elle-même ou des maisons voisines qui ne disposent pas de leurs propres chaudières. Considérez-le aussi. Un dessin de la variété la plus courante est présenté ci-dessous.


Chaudière vapeur-eau

Sa conception est très similaire aux échangeurs de chaleur à eau chaude évoqués précédemment. Les différences sont les suivantes.

  1. L'espace annulaire est beaucoup plus grand, car le chauffage de l'eau pour l'approvisionnement en eau se produit à la suite de la condensation de la vapeur - et cela nécessite du volume.
  2. Le volume derrière la plaque tubulaire gauche (selon le dessin) est divisé en deux. L'eau est fournie à la moitié pour le chauffage et l'eau chaude est prélevée sur la seconde. Autrement dit, il se déplace de gauche à droite le long de la moitié des tuyaux et de droite à gauche le long de l'autre moitié.
  3. Le volume derrière la grille de droite n'est pas divisé, les courants d'eau s'y déroulent.
  4. Il y a un tuyau de dérivation pour fournir de la vapeur par le haut.
  5. L'eau formée à la suite de la condensation, lors du remplissage de la chaudière, est prélevée sur le tuyau de dérivation inférieur. Le plus souvent, il est renvoyé à la chaudière pour être réutilisé.
  6. Si les chaudières ordinaires sont rarement équipées de soupapes de sécurité (qui fonctionnent à une pression critique, en la libérant), alors pour un appareil à vapeur d'eau, c'est une partie obligatoire.
  7. Il est également nécessaire de monter un manomètre ou un autre capteur de pression sur une telle chaudière.

Échangeurs de chaleur à plaques


Echangeur de chaleur à plaques

Ce type d'échangeur de chaleur est apparu dans les années trente du siècle dernier, ils sont plus jeunes que les appareils à coque et tube. Mais, après un peu de retard au départ, aujourd'hui, ils repoussent rapidement leurs frères aînés.

Si, il y a encore trente à quarante ans, le nombre écrasant de chaudières à eau chaude était à tubes et tubes, aujourd'hui presque tous les nouveaux systèmes sont fabriqués avec des dispositifs lamellaires.


Chauffe-eau avec échangeurs de chaleur à plaques

Un dessin d'un tel échangeur de chaleur et un diagramme des débits d'eau pour différents types d'assemblage sont présentés dans la figure ci-dessous. C'est la conception à chevrons la plus courante.


Échangeur de chaleur à plaques et diagramme de débit d'eau

Il s'agit d'un ensemble de plaques dans lequel un profil des traits est créé par estampage (ceci est parfaitement visible sur la photo ci-dessous) pour l'eau. Et ils essaient de faire en sorte que son chemin soit le plus long possible. Il y a quatre trous le long des bords des plaques, dont deux sont associés à des mouvements et deux ne le sont pas.


Plaque d'échangeur de chaleur

Les plaques sont assemblées dans un emballage en utilisant des joints en caoutchouc ou en paronite de telle sorte que les cavités entre elles sont reliées par un trou.

Il s'avère une sorte de "sandwich":

  1. assiette;
  2. canaux par lesquels l'eau du réseau circule;
  3. assiette;
  4. canaux à travers lesquels circule l'eau chauffée;
  5. assiette;
  6. et. etc.


L'une des options pour le mouvement des flux d'eau à l'intérieur de l'échangeur de chaleur

Les plaques, comme les tubes dans les échangeurs de chaleur à tubes et tubes, sont également essayées pour être rendues aussi fines que possible, et un métal qui conduit la chaleur au mieux est choisi: le cuivre, le laiton ou le duralumin. Cependant, la plupart des échangeurs de chaleur à plaques sont toujours en acier.

Les paquets de plaques et de joints sont retenus par des plaques de compression en acier épaisses et sont comprimés par des goujons et des écrous.

Attention. Lors du montage, assurez-vous toujours que le serrage est correct afin de ne pas endommager le joint avec une force excessive et de ne pas déformer l'assemblage de la plaque.

Il existe également des chaudières à plaques nervurées - en plus des passages estampés, elles ont des nervures pour améliorer le transfert de chaleur et augmenter la section transversale des canaux. Mais leur prix est d'un ordre de grandeur plus élevé, ils sont donc extrêmement rares dans les systèmes d'alimentation en eau chaude.

Les avantages de ces appareils comprennent:

  • Compacité: un échangeur de chaleur à plaques pour une alimentation en eau chaude de puissance égale avec un échangeur de chaleur tubulaire prend 2 à 3 fois moins de place.
  • Vous pouvez facilement augmenter ou diminuer la puissance en ajoutant ou en supprimant des plaques de calage. Les chaudières à tubes et tubes ont la capacité de réguler la puissance uniquement dans des sections entières, qui sont interconnectées par des rouleaux et des buses.
  • La réparation bon marché, le remplacement de la plaque et du joint coûte un sou.

Mais il y a aussi des inconvénients par rapport au shell-and-tube:

  • Les échangeurs de chaleur à plaques ne peuvent pas fonctionner à des pressions élevées.
  • Ils sont sensibles aux coups de bélier.
  • Les échangeurs de chaleur à plaques ont une résistance à l'écoulement plus élevée. Dans les systèmes sans circulation forcée de l'eau du réseau, ils peuvent ne pas fonctionner très correctement.


Échangeur de chaleur à plaques à fuite haute pression

Raccordement des échangeurs de chaleur

Ensuite, nous examinerons comment les échangeurs de chaleur sont connectés au système de chauffage et à l'alimentation en eau chaude. Il existe trois options les plus courantes. Et peu importe les chaudières utilisées - plaque ou tube-tube.

Raccordement sans recirculation d'eau chaude

Le schéma de raccordement de l'échangeur de chaleur le plus simple est illustré dans la figure ci-dessous; il est généralement utilisé dans le système d'ECS d'une petite maison privée avec une chaudière de chauffage autonome.


Schéma de raccordement de l'échangeur de chaleur sans recirculation d'eau chaude

Cela se fait comme suit:

  1. L'échangeur de chaleur est connecté en parallèle avec les appareils de chauffage. De plus (nous en avons déjà parlé), l'eau du réseau est fournie à l'espace coque-tube de la chaudière à tubes et tubes. Pour les appareils à plaques, les circuits sont complètement identiques, peu importe lequel d'entre eux est connecté au réseau de chaleur.
  2. De l'eau froide est fournie à l'une des buses du deuxième circuit de l'échangeur de chaleur à partir de l'alimentation en eau et de l'eau chaude à l'autre.
  3. L'eau dans l'échangeur de chaleur se déplace en raison de la pression de l'alimentation en eau.

Cette figure montre également le schéma de raccordement du régulateur de température d'eau chaude.

C'est aussi aussi simple que possible:

  • Un capteur de température est installé sur l'échangeur de chaleur. Sur le schéma, il est désigné B3 et le chiffre "5". Il peut également être installé à la sortie d'eau chaude.
  • Le signal de celui-ci va au microcontrôleur. Dans ce schéma, il régule également le chauffage, mais ce n'est pas important pour nous.
  • En analysant les données reçues du capteur, le microcontrôleur donne des commandes à l'entraînement électrique du robinet-vanne (il est désigné 8) Y Le lecteur est étiqueté 9.
  • La vanne est montée sur la conduite de retour de l'eau du réseau (la conduite de retour s'appelle la conduite dans laquelle l'eau retourne à la chaudière - la conduite de la chaudière s'appelle l'alimentation). En réduisant la consommation d'eau, ils abaissent la température, tout en l'augmentant, ils l'élèvent.

Cependant, ce schéma de connexion n'est pas très pratique. Si les canalisations sont suffisamment longues, vous devrez attendre longtemps pour que l'eau froide s'écoule et que l'eau chaude coule.Par conséquent, les canalisations d'eau chaude sont généralement bouclées et des pompes de recirculation sont installées. Ensuite, l'eau chaude se déplace constamment en cercle. Un schéma similaire est présenté ci-dessous.


Pompe de circulation ECS

Raccord de recirculation d'eau chaude


Schéma de mise en marche d'un échangeur de chaleur avec recirculation d'eau chaude

Si vous n'avez pas encore rencontré les schémas de réseau de chaleur, ce schéma indique:

  1. T1 - alimentation en eau de chauffage de la chaudière.
  2. T2 - retour du système de chauffage.
  3. T3 - alimentation en eau chaude.
  4. T4 - retour eau chaude.
  5. В1 - alimentation en eau froide du système d'alimentation en eau.

Ces désignations alphanumériques sont généralement acceptées et se retrouvent sur tous les schémas de systèmes thermiques.

En outre, les chiffres dans les notes de bas de page indiquent:

  1. échangeur de chaleur pour l'alimentation en eau chaude;
  2. régulateur de température (2.1 est une vanne, 2.2 est un capteur qui contrôle la vanne);
  3. pompe de recirculation;
  4. compteur d'eau;
  5. dispositif protégeant la pompe de la marche à sec.

Les vannes et les vannes à guillotine sont désignées par deux triangles dirigés l'un vers l'autre. Si l'un des triangles est rempli, il s'agit d'un clapet anti-retour qui laisse passer l'eau dans une seule direction.

Il y en a deux dans ce schéma. Un - après le compteur d'eau et le raccordement de l'alimentation en eau, ils sont installés de manière à ce que la pompe de recirculation ne transfère pas l'eau chaude du retour à l'alimentation en eau. Le deuxième clapet anti-retour est situé après la pompe et la protège en outre de la marche à sec.

Dans ce schéma, l'eau chaude retournée est mélangée à de l'eau froide, ce qui n'est pas très bénéfique.

Schéma de connexion en deux étapes

Si les systèmes d'alimentation en eau chaude avec un échangeur de chaleur sont conçus pour une grande analyse de l'eau, alors afin de réduire la taille de l'équipement, un chauffage à deux étages est utilisé. C'est ainsi qu'ils installent presque toujours l'alimentation en eau chaude d'un immeuble d'appartements avec un système de chauffage centralisé.

Remarque: Souvent, les chaudières ne fonctionnent même pas pour un bâtiment, mais pour un groupe d'entre eux - elles sont ensuite placées dans des points de chauffage central (CHP).

Le schéma de raccordement de l'échangeur de chaleur correspondant est donné ci-dessous.


Schéma de raccordement des échangeurs de chaleur pour le chauffage de l'eau à deux étages

Les désignations dans ce diagramme sont les mêmes que dans le précédent. Sa partie supérieure est également similaire à celle précédemment considérée - la seule différence est que non pas une alimentation en eau est connectée au retour d'eau chaude (T4), mais une alimentation à partir d'un autre échangeur de chaleur (1 étage), auquel l'alimentation en eau (B1) est connecté. Ainsi, ce n'est pas de l'eau froide qui est mélangée à l'eau circulant dans le système d'eau chaude, mais de l'eau préchauffée.

Une vanne de protection contre l'écrasement du système d'alimentation en eau chaude est installée devant le premier étage. Le régulateur de température est placé sur le deuxième étage.

Schémas de connexion

Si vous décidez d'utiliser un échangeur de chaleur à plaques pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude dans le système, vous devez prendre en compte le type de schéma de connexion avant de sélectionner un modèle spécifique. Il existe trois options:

  • Configuration indépendante du raccordement de l'alimentation en chaleur (c'est ainsi que la chaudière est connectée).
  • La configuration en parallèle ou en 1 étage implique l'installation d'équipements en parallèle avec la communication de chauffage. La régulation est effectuée par une vanne. Le processus est une fixation constante de la température spécifiée du milieu. Il s'agit d'une structure simple qui assure un échange de chaleur suffisant, mais qui consomme de gros volumes de liquide de refroidissement et implique le raccordement de stations de pompage. Ce circuit est économique à installer.
  • La configuration en deux étapes garantit une utilisation efficace de l'énergie de reflux. La préparation liquide est réalisée en 2 unités. Le premier chauffe l'eau jusqu'à 40 degrés, le second poursuit la procédure et amène les indicateurs au taux spécifié. C'est +60 degrés. Le deuxième échangeur de chaleur à plaques ECS peut être connecté en parallèle ou en série, selon le schéma d'ingénierie choisi. Cette méthode se caractérise par une faible consommation de caloporteur - jusqu'à 40% et un rendement élevé. Cet arrangement permettra des économies opérationnelles.

Les coûts de fonctionnement et la question de savoir si les gens recevront une quantité suffisante d'eau chaude dépendent du choix compétent du schéma de raccordement. Mais pour que les circuits soient efficaces, il est nécessaire de sélectionner correctement un échangeur de chaleur pour le chauffage. Les paramètres prennent en compte la combinaison du régime hydraulique d'alimentation en eau et de chauffage.

Types d'échangeurs de chaleur pour systèmes d'eau chaude

Parmi les nombreux types d'échangeurs de chaleur dans les conditions domestiques, seuls deux sont utilisés - à plaques et à calandre et tube. Ces derniers ont pratiquement disparu du marché en raison de leurs grandes dimensions et de leur faible rendement.

Lamellaire Échangeur de chaleur ECS

est une série de plaques ondulées sur un lit rigide. Toutes les plaques sont de taille et de conception identiques, mais se reflètent l'une l'autre et sont séparées par des entretoises spéciales - caoutchouc et acier. En raison de l'alternance stricte entre les plaques appariées, des cavités se forment, qui sont remplies d'un liquide de refroidissement ou d'un liquide chauffé - le mélange des médias est complètement exclu. A travers les canaux de guidage, deux liquides se déplacent l'un vers l'autre, se remplissant toutes les deux cavités, et aussi, le long des guides, quittent l'échangeur de chaleur donnant / recevant de l'énergie thermique.

Plus le nombre ou la taille des plaques dans l'échangeur de chaleur est élevé, plus la zone d'échange de chaleur utile est grande et plus les performances de l'échangeur de chaleur sont élevées. Sur de nombreux modèles, il y a suffisamment d'espace sur le rail de guidage entre le lit et la plaque de frappe (extérieure) pour accueillir plusieurs plaques de même taille. Dans ce cas, les plaques supplémentaires sont toujours installées par paires, sinon il sera nécessaire de changer le sens entrée-sortie sur la plaque de blocage.

Schéma et principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques ECS

Tous les échangeurs de chaleur à plaques peuvent être divisés en:

  • Pliable (composé de plaques séparées)
  • Brasé (boîtier scellé, non pliable)

L'avantage des échangeurs de chaleur à joint est la possibilité de leur modification (ajout ou retrait de plaques) - cette fonction n'est pas fournie dans les modèles brasés. Dans les régions où l'eau du robinet est de mauvaise qualité, ces échangeurs de chaleur peuvent être démontés et nettoyés à la main des débris et des dépôts.

Les échangeurs de chaleur à plaques brasées sont plus populaires - en raison de l'absence de structure de serrage, ils ont des dimensions plus compactes qu'un modèle pliable de performances similaires. sélectionne et vend des échangeurs de chaleur à plaques brasées de grandes marques mondiales - Alfa Laval, SWEP, Danfoss, ONDA, KAORI, GEA, WTT, Kelvion (Kelvion Mashimpex), Ridan. Chez nous, vous pouvez acheter un échangeur de chaleur ECS de toute performance pour une maison et un appartement privés.

L'avantage des échangeurs de chaleur brasés par rapport aux échangeurs à joint

  • Petite taille et poids
  • Contrôle qualité plus strict
  • Longue durée de vie
  • Résistant aux hautes pressions et températures

Les échangeurs de chaleur brasés sont nettoyés CIP. Si, après une certaine période de fonctionnement, les caractéristiques thermiques ont commencé à diminuer, une solution de réactif est versée dans l'appareil pendant plusieurs heures, ce qui élimine tous les dépôts. La pause dans le fonctionnement de l'équipement ne durera pas plus de 2-3 heures.

Comment calculer un modèle pour un bâtiment spécifique

Pour que l'échangeur de chaleur soit efficace dans le système de chauffage et d'alimentation en eau chaude, les paramètres suivants doivent être pris en compte lors du choix:

  • nombre de consommateurs;
  • le volume d'eau requis par 1 consommateur par jour (à titre indicatif, selon SNiP, la limite est fixée à 120 litres par personne);
  • chauffage du liquide de refroidissement, dans les réseaux centraux, sa température est en moyenne de 60 degrés;
  • l'appareil est constamment utilisé ou sera éteint - mode de fonctionnement;
  • valeurs moyennes de température de l'eau froide en hiver;
  • perte de chaleur admissible, valeur standard - 5%;
  • le nombre d'appareils sanitaires auxquels l'ECS est raccordée.

Pour les calculs, d'autres données seront également nécessaires, en fonction de la situation et des conditions. Le résultat de ce calcul sera un modèle qui sera en mesure de fournir les volumes d'eau chaude requis pour un logement spécifique.

Schéma de cerclage

L'échangeur de chaleur est connecté au système de chauffage de plusieurs manières. La version la plus simple avec connexion parallèle et présence d'une vanne de régulation alimentée par une tête thermique.

Des vannes d'arrêt à bille à toutes les sorties de l'échangeur de chaleur sont obligatoires afin de pouvoir fermer complètement l'accès au liquide et de fournir les conditions de démontage de l'équipement. La commande de puissance et, par conséquent, le chauffage de l'eau chaude doivent être assurés par une vanne commandée par une tête thermique. La vanne est installée sur le tuyau d'alimentation du chauffage et le capteur de température est installé à la sortie du circuit ECS.

Avec l'organisation cyclique de l'alimentation en eau chaude avec la présence d'un ballon de stockage, un té supplémentaire est installé à l'entrée du circuit chauffé pour allumer l'eau froide du robinet et revenir par l'alimentation en eau chaude. Un clapet anti-retour empêchera un débit inutile dans la direction opposée dans la branche d'eau chaude et froide.

L'inconvénient de ce schéma est la charge fortement surestimée du système de chauffage et le chauffage inefficace de l'eau dans le deuxième circuit avec une grande différence de température.

Le schéma avec deux échangeurs de chaleur, à deux étages, fonctionne de manière beaucoup plus efficace et fiable.

1 - échangeur de chaleur à plaques; 2 - régulateur de température à action directe: 2.1 - vanne; 2.2 - élément thermostatique; 3 - Pompe de circulation ECS; 4 - compteur d'eau chaude; 5 - manomètre électro-contact (protection contre "marche à sec")

L'idée est d'utiliser deux échangeurs de chaleur. Dans la première étape, le flux de retour du système de chauffage est utilisé d'un côté, et de l'autre, l'eau froide de l'alimentation en eau. Cela préchauffe environ 1/3 ou la moitié de la température requise sans affecter le chauffage de la maison. Le circuit est allumé en série avec le by-pass, sur lequel le robinet à pointeau est déjà fixé, à l'aide duquel le volume du liquide de refroidissement est régulé.

Le deuxième PHE, le deuxième étage, connecté en parallèle au système de chauffage, est, d'une part, l'alimentation en fluide caloporteur chaud de la chaudière ou de la chaufferie, et d'autre part, l'eau d'ECS déjà chauffée au premier étage. .

Il n'est pas nécessaire de s'occuper de l'ajustement de la première étape. Seules des vannes à bille sont installées sur les quatre sorties et un clapet anti-retour pour l'alimentation en eau froide.

La tuyauterie du deuxième étage est identique à la connexion parallèle, sauf qu'au lieu de l'eau froide, l'eau déjà chauffée du premier étage est connectée.

L'organisation de l'approvisionnement en eau chaude est l'une des principales conditions pour une vie confortable. Il existe de nombreuses installations et systèmes de chauffage de l'eau dans un réseau d'eau chaude sanitaire, mais l'un des plus efficaces et économiques est la méthode de chauffage de l'eau du réseau de chauffage.

Échangeur de chaleur pour eau chaude

est sélectionné individuellement, en fonction des demandes du propriétaire et des capacités de l'équipement de chauffage. Un calcul correct et une installation compétente du système vous permettront d'oublier à jamais les interruptions de l'alimentation en eau chaude.

Sélection d'équipements d'échange de chaleur pour l'alimentation en eau chaude

Si le calcul technique des échangeurs de chaleur pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude a été effectué correctement et qu'un modèle d'équipement correctement sélectionné est installé dans le bâtiment, en tenant compte des conditions de fonctionnement, vous pouvez compter sur le fonctionnement fiable de l'équipement pendant 15 ans. . Ne négligez pas les services d'artisans professionnels, cela constituera des garanties supplémentaires de performance et de sécurité du système.

Sur le marché russe, il existe des installations de marques bien connues et des échangeurs de chaleur à plaques de fabrication russe, ces derniers ne sont pas moins fiables, mais abordables. Ainsi, l'échangeur de chaleur pour le système d'alimentation en eau chaude Ridan (groupe d'entreprises Danfoss) est en demande, même les consommateurs aisés préfèrent l'acheter. Par conséquent, il est préférable de choisir un appareil non pas en fonction du nom de marque, mais en fonction des paramètres d'une structure spécifique et des caractéristiques techniques de l'appareil. Mieux si fait par un professionnel.

Utilisation d'échangeurs de chaleur à plaques pour fournir de l'eau chaude sanitaire

Cette méthode est bonne en ce qu'il y a une utilisation utile de la chaleur de l'eau de retour, et aussi en ce que le circuit est compact.


Dans le nouvel échangeur de chaleur, ceci est réalisé en augmentant le nombre de plaques de la même zone.

Le schéma montre un échangeur de chaleur à plaques pour le chauffage de la conception la plus simple avec des buses situées sur différents côtés de l'unité. Le chauffage n'est plus tout à fait froid, mais chaud.


Dans les systèmes à circulation naturelle, ce type d'installation est inefficace. En connexion de chauffage dépendante IHP avec régulation automatique de la consommation de chaleur.


Il est également important que personne ne soit en mesure de garantir que ces calculs seront pour cent corrects. Il est conseillé d'installer le même filtre à l'entrée d'eau froide - l'équipement fonctionnera plus longtemps. En conséquence, le coût de l'eau chaude par litre sera beaucoup plus bas. Les plaques de l'échangeur de chaleur à plaques sont positionnées les unes après les autres avec une rotation de degrés.


Leur structure est plus complexe, le coût est plus élevé, mais ils sont capables de prendre un maximum de chaleur avec un rendement élevé. Le schéma d'assemblage de l'échangeur de chaleur à plaques n'est pas compliqué, les guides supérieur et inférieur sont fixés sur un trépied et une plaque fixe. Schémas de câblage des PHE Schémas de câblage des échangeurs de chaleur à plaques Vous trouverez ici les schémas de raccordement des échangeurs de chaleur à plaques aux réseaux de communication. En raison de sa petite taille et de son poids, l'installation de l'échangeur de chaleur est assez simple, bien que les unités puissantes nécessitent une fondation.

Parlons plus en détail des plus abordables, fiables et efficaces. La puissance dépend de la surface totale d'échange thermique, de la différence de température dans les deux circuits entre les entrées et les sorties, et même du nombre de plaques. Avec ce schéma, la préparation de l'eau se déroule en deux étapes. La tuyauterie du deuxième étage est identique à la connexion parallèle, sauf qu'au lieu de l'eau froide, l'eau déjà chauffée du premier étage est connectée.

Leur structure est plus complexe, le coût est plus élevé, mais ils sont capables de prendre un maximum de chaleur avec un rendement élevé. Conformément aux règles, en plus de la pompe de travail, une pompe de réserve de même puissance est installée en parallèle. L'expérience et les compétences de spécialistes permettent à la fois d'effectuer les calculs les plus simples et une installation complexe avec une plaque de démarrage. Ensuite, les plaques sont en titane, nickel et divers alliages, et les entretoises sont en caoutchouc fluoré, amiante et autres matériaux. Il convient de noter que les systèmes à coque et tube ont presque disparu du marché en raison de leur faible rendement et de leur grande taille. Principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques

Technologie de chauffage direct

On a parlé du chauffage indirect de l'eau, mais il existe une autre technologie de chauffage, appelée directe. Autrement dit, l'échangeur de chaleur dans le système d'alimentation en eau chaude est installé directement dans le four de la chaudière de chauffage. Autrement dit, l'appareil est chauffé directement par le vecteur d'énergie. Comme le montre la pratique, dans un tel système ECS, des unités d'un type combiné sont généralement installées. leur conception est basée sur une bobine de tuyau, le long de laquelle l'eau froide se déplace. Et pour améliorer l'apport de chaleur, des plaques sont en plus installées, augmentant ainsi l'intensité de l'apport de chaleur. La photo ci-dessous montre une telle unité. À propos, ces appareils sont appelés principaux.

Unité combinée
Échangeur de chaleur primaire

Ils sont le plus souvent en acier inoxydable ou en alliage de cuivre. Il est à noter que ce type d'échangeur de chaleur est soumis à de fortes charges. Ce n'est pas seulement une question de température. Le fait est que des processus se produisent à l'intérieur des tuyaux sous l'influence de la température élevée, ce qui conduit au dépôt rapide de minéraux et de divers sels sur les murs. Et il s'agit d'une diminution du diamètre du tuyau et, par conséquent, d'une diminution de l'intensité du transfert de chaleur vers l'eau qui traverse les tuyaux. Par conséquent, il est très important, lors de l'exploitation du système de plomberie d'une maison privée, de faire attention à la qualité de l'eau prélevée dans un puits ou un puits. Et le plus simple dans ce cas est d'installer un filtre à des fins différentes, c'est-à-dire d'organiser correctement un système de traitement d'eau.

Il existe une autre option associée au chauffage de l'eau pour l'approvisionnement en eau chaude. Il s'agit de l'installation d'un réservoir sur la cheminée d'une chaudière de chauffage. En principe, les fonctions de l'échangeur de chaleur seront ici jouées par la cheminée, sur laquelle le réservoir d'eau sera installé et fixé. Une telle conception d'un échangeur de chaleur pour l'alimentation en eau chaude d'une maison privée est assez efficace et en même temps très économique. Autrement dit, il n'y a pas de dispositifs et de structures complexes ici. Certes, il est nécessaire de faire attention au matériau à partir duquel une partie de la cheminée sera construite. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser des tuyaux en acier inoxydable. Non seulement ils supportent facilement les processus corrosifs, mais résistent également bien aux températures élevées, sous l'influence desquelles ils ne se déforment pas ou n'éclatent pas. Certes, une telle cheminée coûtera cher. Et c'est, en principe, le seul inconvénient de l'appareil.

Échangeur de chaleur pour four
Installation d'un échangeur de chaleur dans la fournaise

Application d'échangeur de chaleur à plaques ECS

L'eau de chauffage du réseau de chauffage est totalement justifiée d'un point de vue économique - contrairement aux chaudières à eau classiques qui utilisent du gaz ou de l'électricité, l'échangeur de chaleur fonctionne exclusivement pour le système de chauffage. Par conséquent, le coût final de chaque litre d'eau chaude est d'un ordre de grandeur inférieur pour le propriétaire.

Un échangeur de chaleur à plaques pour l'alimentation en eau chaude utilise l'énergie thermique du système de chauffage pour chauffer l'eau du robinet ordinaire. Chauffée par les plaques de l'échangeur de chaleur, l'eau chaude s'écoule vers les points de prise d'eau - robinets, robinets, douche dans la salle de bain, etc.

Il est important de prendre en compte que l'eau de chauffage et l'eau chauffée ne sont en aucun cas en contact dans l'échangeur de chaleur: les deux milieux sont séparés par les plaques de l'échangeur de chaleur, à travers lesquelles l'échange de chaleur est effectué

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Il est impossible d'utiliser directement l'eau du système de chauffage pour les besoins domestiques - c'est irrationnel et souvent même nocif:

  • Le processus de traitement de l'eau pour l'équipement de chaudière est une procédure plutôt compliquée et coûteuse.
  • Pour adoucir l'eau, on utilise souvent des produits chimiques qui ont un impact négatif sur la santé.
  • Au fil des ans, une quantité colossale de dépôts nocifs s'accumule dans les tuyaux de chauffage.

Cependant, personne n'interdit indirectement l'utilisation de l'eau du système de chauffage - l'échangeur de chaleur ECS a un rendement suffisamment élevé et satisfera pleinement vos besoins en eau chaude.

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