Что такое битермический теплообменник и его плюсы и минусы

Назначение

Биотермический теплообменник (далее – БТ) – это радиаторное оборудование, в котором под одним корпусом имеются и нагревательные камеры, и емкости для приготовления бытовой чистой жидкости. Разграничение разнотемпературных сред для их обмена присуще внутренней системе камер, под общим корпусом его не видно. Он представлен камерой нагрева, у которой есть две функции нагрева:

1. Для отопительной системы.
2. Для подачи горячего водоснабжения (ГВС).

Это не значит, что из одной камеры жидкость поступает далее в разных направлениях и разного качества. Принцип работы устроен по первичному и вторичному нагреву.

Как устроен теплообменник битермического типа

Битермический теплообменник в разрезе, представляет собой две трубки разных диаметров, изготовленных из теплопроводящего материала. Внутренняя полость, изогнута в виде ромба. Основная трубка изготовлена из меди, внутренняя из алюминия (металл может меняться) в зависимости от изготовителя. Сверху прессованием или пайкой, закрепляются теплоаккумулирующие пластины.

Принцип работы котла с теплообменником битермического типа, заключается в следующем:

• Пластины аккумулируют тепло и нагревают трубки с циркулирующим в них теплоносителем. Первый контур, основная труба теплообменника, предназначена для прокачки жидкости для системы отопления, второй (в виде ромба), для ГВС.
• Алгоритм работы котла следующий – пока не открыт кран горячей воды, по теплообменнику циркулирует исключительно теплоноситель системы отопления. Как только требуется подача ГВС, нагрев на отопление временно останавливается.

Получается, что двухконтурные газовые котлы с битермической конструкцией теплообменника, работают по принципу поочередного нагрева системы отопления и ГВС, что позволяет более точно расходовать тепло, получаемое от горелки.

Срок службы теплообменника, зависит от нескольких факторов: химического состава воды для ГВС, толщины стенок, заложенных производителем. Слабым местом и одновременно недостатком битермических теплообменников, считается подверженность оседанию накипи внутри стенок теплообменника.

Теплогенератор с двумя раздельными теплообменниками, продолжит работать на нагрев теплоносителя, после зарастания контура ГВС. Устройство битермического теплообменника газового котла, такой возможности не дает. После зарастания контура, работа котла полностью прекращается.

Принцип функционирования

Принцип действия битермического оборудования заключается в разных его режимах. Они могут включаться только по отдельности, а не одновременно.

Рабочий режим для отопления:

1. Теплоноситель подвергается прямому нагреву.
2. Под давлением он передается в принимающие трубы.
3. Далее циркулируя по системе, возвращается к обменному пункту.

Режим формации ГВС (вторичным способом):

1. Теплоноситель нагревается в камере.
2. От него тепловая энергия поступает на секции с бытовой водой.
3. Нагретый теплоноситель в камере на систему отопления не поступает, а удерживается в своей секции.

Преимущества и недостатки

Достоинства радиаторов единого блока:

1. изкий уровень теплопотерь.
2. Надежность материалов – есть только одна связка, объединяющая блок с каналами системы.
3. Высокая эффективность тепловой подачи на двух направлениях.
4. Ориентировка контролирующих термостатов на единый блок даёт 100% точность в получении данных.

Недостатки радиаторов битермальной конструкции:

1. Ограниченная работа слоёв – нельзя одновременно давать циркулировать жидкости для подачи ГВС и на отопление.
2. Коаксиальные контуры могут быстро выйти из строя из-за образования накипи или коррозии металлических частей. Поэтому требуется дополнительно использовать нейтрализующие ингибиторы.
3. Производительность несколько уменьшена по сравнению с котлами с раздельными блоками – для ГВС и обогрева помещений.

Настенные котлы с раздельными теплообменниками

Стандартный котел работает следующим образом: при помощи циркуляционного насоса теплоноситель постоянно движется через первый теплообменник, который нагревается от горелки. Таким образом, горячая вода движется по отопительной системе от теплообменника к радиаторам и обратно.

Когда возникает потребность в горячем водоснабжении, специальный датчик дает сигнал и трехходовой кран направляет горячую воду из первого теплообменника во второй. Другими словами, холодная вода во втором теплообменнике нагревается не от горелки, а от уже разогретого теплоносителя.

Такой способ позволяет снизить затраты на отопление за счет более экономного расхода топлива во время потребления горячей воды для бытовых нужд.

Преимущества использования котлов с раздельными теплообменниками:

• Максимальная температура горячей воды не превышает 60 градусов. Этого вполне достаточно для любых нужд. При этом вероятность получить ожог во время приема душа сводится к нулю.
• Второй теплообменник имеет большой срок эксплуатации, так как используется реже.
• Несложная конструкция. Котлы с раздельными теплообменниками легко ремонтируются. В большинстве случаев это можно сделать своими руками, сэкономив на услугах профессиональных мастеров.
• Риск засорения сведен к минимуму. Практика показывает, что необходимость технического обслуживание у раздельных теплообменников возникает реже, чем у битермических.

Важно: Несмотря на простоту обслуживания раздельных теплообменников, лучше не делать этого самостоятельно, если у вас нет опыта. Это может быть опасно. Во всех документах, поставляемых с отопительным оборудованием, производители настойчиво требуют воздерживаться от ремонта своими руками.

Недостатки:

• Раздельные теплообменники занимают больше места, вследствие чего размеры котла могут быть больше, чем требуется покупателю.
• Работа котла невозможна без трехходового крана. Его задача заключается в автоматическом перенаправлении потока воды во второй теплообменник, когда жильцы дома начинают пользоваться горячим водоснабжением. Такие краны часто выходят из строя и нуждаются в замене, что создает большие неудобства.
• Цена на котлы с раздельными теплообменниками может быть выше из-за большего количества комплектующих.

Как видите, такие котлы имеют не только положительные качества, но и недостатки, о которых обязательно нужно знать, прежде, чем принимать решение о покупке.

В качестве примера можно рассмотреть настенный котел Baxi Eco Compact 14F. Эта модель популярна на рынке за счет доступной цены, компактных размеров и хорошей электроники.

Температура нагрева воды (ГВС) находится в диапазоне от 35 до 60 градусов. Котел работает от природного газа и потребляет 1,6 м3 топлива в час. Компактные размеры (700x400x298 мм) позволяют установить его в любом помещении без специальной подготовки места.

Котел с раздельными теплообменниками Baxi Eco Compact 14F рекомендуется для установки в помещениях общей площадью не более 140 м2. Данное оборудование легко справляется с эксплуатацией в российских условиях, что подтверждают многие наши клиенты, купившие котел Baxi Eco Compact 14F.

Настенные котлы с битермическим теплообменником

Давайте разберемся, что собой представляет битермический теплообменник. Из его названия понятно, что речь идет о выполнении двух разных задач внутри одной конструкции (это нагревание воды для отопления и горячего водоснабжения).

Для этого используются теплообменник с особой конструкцией трубы. Чаще всего она изготавливается из меди и имеет внутренний контур, по форме среза напоминающий неправильный ромб, припаянный к внутренней поверхности основной трубы.

Такая незамысловатая конструкция позволяет использовать внутреннюю область для горячего водоснабжения, а внешнее пространство — для отопления. Также внешняя труба в целях лучшего теплообмена оснащена пластинами, обеспечивающими наибольший контакт с продуктами горения.

Принцип действия

1. Пластины разогреваются в результате горения топлива и передают тепло теплоносителю, циркулирующему внутри отопительного контура. Если горячая вода для бытовых нужд не используется, то контур ГВС перекрыт.
2. При открытии крана с горячей водой, контур отопления блокируется и открывается контур ГВС, в результате чего нагревается теплоноситель, движущийся по внутренней трубке. Как только кран с горячей водой будет закрыт, контур ГВС автоматически перекроется и возобновится движение теплоносителя в отопительном контуре.

Другими словами, всегда работает только один из двух контуров, при этом вода для ГВС получает тепло от уже нагретой воды из отопительного контура. Считается, что котлы с битермическими теплообменниками на 15% дешевле, чем при использовании раздельных теплообменников. Но в этом случае КПД получается немного меньше (примерно на 2%).

Преимущества котлов с битермическими теплообменниками

• Простая конструкция, не требующая установки трехходового крана, который довольно часто ломается и нуждается в замене.
• Такие котлы имеют более компактные размеры, так как внутри корпуса не требуется дополнительное место для размещения второго теплообменника.
• Горячая вода сразу течет из крана во время открывания, в отличие от использования котлов с раздельными теплообменниками.
• Из-за более простой комплектации многие модели стоят дешевле котлов с дополнительным теплообменником.

Некоторые люди ошибочно считают, что вода из контура ГВС, находящаяся во внутренней трубке теплообменника, всё равно забирает существенную часть тепла, когда требуется только отопление, и снижает общую эффективность работы котла. Практика показывает, что это не так, и здесь нет никакого повода для беспокойства.

Недостатки

• Возможность получения ожога во время приема душа. Используя котел с битермическим теплообменником, нужно быть более внимательным к температуре воды ГВС, особенно, если в доме есть дети. Данная проблема наиболее актуальна, когда на улице сильные морозы и отопление работает в полную силу. Включив горячий кран, лучше немного подождать, пока сильно разогретая вода стечет.
• Продолжительность работы котла в режиме ГВС имеет некоторые ограничения. Этот момент нужно уточнять у специалистов, хорошо знакомых с приобретаемой вами моделью котла с битермическим теплообменником.
• Нежелательно использовать теплоноситель с большим содержанием примесей, так как это приведет к образованию накипи на внутренних стенках трубок теплообменника. Если используемая вами вода слишком жесткая, ее следует смягчать, а это дополнительные затраты. В нашей практике известны случаи, когда владельцы таких котлов не следили за качеством воды в отопительной системе, и теплообменник выходил из строя во время сильных морозов. Сами понимаете, какие серьезные проблемы это вызывает.
• Сложное обслуживание. Битермические теплообменники трудно поддаются очистке, даже если эту процедуру доверить профессионалам.
• Из-за засорения теплообменника эффективность котла снижается с каждым годом.

Рано или поздно наступает момент, кода битермический теплообменник придется заменить. Расходы могут достигать 30-40% от стоимости котла. Согласитесь, что это достаточно большие расходы. При этом здесь не учтена оплата за работу.

Без всякого преувеличения можно сказать, что битермические теплообменники являются одноразовыми, так как их чистка из-за специфичной конструкции не дает больших результатов.

Мы лишь можем порекомендовать использовать такие котлы в сочетании со специальными системами очистки, снижающими количество солей в теплоносителе.

Примером котла с битермическим теплообменником может служить настенный котел Baxi Eco Four 24. Он имеет компактные размеры (400x730x299 мм), относительно небольшой вес (29 кг) и рекомендуется к установке в домах площадью до 240 м2.

Какой лучше раздельный или битермический

Сказать, какой из них предпочтительней или во всем лучше нельзя. С хорошим качественным исполнением обе конструкции справляются с поставленными задачами. Режим работы и особенности, связанные с этим, которые видит потребитель, либо не ощущаются, либо имеют схожую природу, то есть что в одном случае, что в другом требуется привыкнуть к каким-то ограничениям или специфике работы котла.

Битермический теплообменник, а точнее готовый котел с ним обойдется дешевле, что для многих может стать определяющим фактором. Тем более что без существенного усложнения конструкции в котле используется всего один узел теплообмена, который можно обслуживать даже проще, чем раздельные контуры.

С битермическим теплообменником проще определиться с качественной моделью котла. Как ни странно, даже в одной линейке котлов с раздельными радиаторами часто встречается сочетание различных по конструкции и материалам теплообменников для отопления и ГВС. Выбирая котел, придется тщательно проверять особенности и технические характеристики всех его элементов, чтобы не допустить ошибки. Ведь если позариться на качественный контур отопления, можно получить проблемный узел, отвечающий за горячую воду.

Сказать, что двухконтурные котлы с раздельными теплообменниками лучше за счет своей ремонтопригодности, нельзя, это будет явным преувеличением. Проблема с накипью или другими типами отложений на стенках трубки актуальна в равной степени для любого котла при использовании неподготовленной воды. Принципы ремонта и используемые приемы одинаковы для теплообменников любой конструкции. Если же учесть, что в раздельном радиаторе может использоваться пластинчатый теплообменник, и вовсе окажется, что битермический гораздо живучее.

Как и чем промыть теплообменник с битермической конструкцией

Промывка теплообменника в котлах битермического типа, является обязательной и прописана в инструкции по эксплуатации. Фактически, производитель имеет право отказать в гарантийном обслуживании при нарушении этого условия. При своевременной промывке, достигается полное восстановление теплообменника – пропускной способности контура.

Способов промывки несколько:

• В домашних условиях – самый простой метод, заключается в заполнении котла жидкостью для промывки и пропускании ее через контур, посредством бустера – насоса, создающего давление. Процедура занимает 15-20 минут и не требует разбора котла.
  Недостаток ремонта своими руками в том, что некоторые используемые средства агрессивны и неправильное выполнение процедуры, нередко приводит к потере герметичности теплообменника. Устранить течь между контурами достаточно проблематично. Неисправность приводит к необходимости замены теплообменника.
• В сервисном центре – оптимальный вариант обслуживания, позволяющий продлить срок службы котла и предотвратить его ранний выход из строя. Агрессивные химические вещества, при сервисном обслуживании применяют, только если не удалось восстановить пропускную способность более мягкими способами.

Существует еще несколько рецептов промывки теплообменника: применение уксусной или лимонной кислоты, и т.п. Народные способы малоэффективны и не приносят существенной пользы.

Плюсы и минусы

Основное преимущество битермических радиаторов уже было озвучено. Они стоят дешевле и при этом несущественно теряют в производительности. Совмещение контура для отопления и ГВС практически не сказывается на скорости нагрева проточной воды и в то же время не снижает количество нагреваемой воды. Сравнивая котлы одной мощности у одного и того же производителя, можно увидеть, что допустимый расход горячей воды практически не отличается.

Второй аспект – это способ нагрева воды. За счет трех-четырех точеного крепления внутренней трубки к внешней увеличивается площадь соприкосновения теплоносителя с теплообменником. Фактически тепло от пластин распределяется не только по поверхности внешней трубки, но и переходит частично на внутреннюю трубу. Тем самым повышается скорость нагрева.

В контуре ГВС во время использования только отопления вода прогревается до установленной температуры обогрева и не отнимает на себя тепло, вплоть до момента пока не откроют кран горячей воды.

Как только кран горячей воды открывается, в трубах уже имеется хорошо прогретая вода. Контур отопления перекрывается, и остаток воды внутри теплообменника дополнительно отдает тепло, не препятствуя его переходу от пластин к горячей жидкости во внутренней полости.

Что же на счет минусов?

И они так же есть. Сложная форма поверхности внутри трубок потенциально повышают скорость отложения солей. Особенно, если установлена высокая температура для отопления в пределах до 95оС включительно. Однако это в большей степени является проблемой не теплообменника, а подготовки воды.

В отоплении по определению теплоноситель необходимо заливать подготовленный. Для этого жидкость избавляют от избытка солей, железа и прочих включений или, по крайней мере, смягчают, добавляют антифриз и прочие добавки, исключающие образование накипи. Даже если не подготавливать воду она в системе теплоснабжения двигается по замкнутому контуру и со временем из нее уходят соли, общее количество которых не пополняется.

В отношении горячей воды все зависит от адекватности пользователя и наличия предварительной очистки и фильтрации. Если есть подозрения, что вода жесткая и способствует образованию накипи, то и одноконтурный котел с большим сечением канала в теплообменнике будет под угрозой.

Накипь в теплообменнике

В любом случае до котла следует установить фильтр или фильтрующую станцию исключающую попадание солей и извести в ГВС и естественно в кран потребителю.

Еще одна особенность – это раздельная работа контура отопления и горячего водоснабжения:

• В первый момент пока открыта горячая вода, при работающем отоплении, потечет почти кипяток (зависит от установленных параметров обогрева).
• Теплоноситель не прогревается во время использования ГВС, однако водяное отопление даже с очень малым объемом все равно обладает высокой теплоемкостью и инертностью. Придется использовать очень долго горячую воду, чтобы ощутить снижение тепла в помещении в зимний период.

Зато в окончании можно сказать и о последнем преимуществе битермического теплообменника. В летний период не возникает проблем с получением горячей воды. Источником тепла для нее остается все тоже горение топлива, и не нужно прогревать весь контур или даже специально подготовленный ограниченный контур по байпасу, чтобы порадовать себя горячим душем.

Производители котлов с битермическим теплообменником

У покупателей есть выбор при выборе котла с совмещённым теплообменником. Такие агрегаты производят многие компании. Например:

1. Baxi (Италия). Настенные двухконтурные модели Mainfour 24i и Mainfour 24Fi.
2. Beretta (Италия). Настенные модели под отопление и горячее водоснабжение Ciao Cai 28 кВт, Ciao Cai 24 кВт, Ciao Csi 28 кВт, Ciao Csi 24 кВт.
3. Buderus (Германия). Настенные модели Logamax UO42-24K (одноконтурная), двухконтурные Logamax UO44-24K, Logamax UO52-24K, Logamax UO52-28K, Logamax UO54-24K.
4. Roca (Испания). Настенные модели под ГВС и обогрев Neobit S 24/24, Neobit S 24/24 F.
5. Sime (Италия). Настенные двухконтурные модели Metropolis DGT 25 BF, Metropolis DGT 25 ОF, Metropolis 25 ОF, Metropolis 30 ОF.
6. Solly (Китай). Настенные модели под ГВС и отопление H Standart 18, H Standart 26, H Standart 18F, H Standart 26F.
7. Termal (Китай). Настенные двухконтурные модели M 18 i, M 18Fi.
8. Unical (Италия). Настенная модель под отопление и горячее водоснабжение Eve 05 Ctn 24F.

Таким образом, котлы с битермическим (совмещённым) теплообменником меньше стоят и более надёжны благодаря конструктивным особенностям, однако при всём менее производительны и нуждаются в определённом качестве воды для хорошей работы.

Когда нужна чистка котла

Как правило, это 3 ситуации:

• Профилактическая чистка котла раз в 2 года, с минимальными расходами.
• Чистка производится по мере загрязнения теплообменника сажей и известковыми отложениями. При этом эффективность отопления и нагревания воды уменьшается. Можно вызвать мастера, но и вариант с самостоятельной очисткой тоже не исключен.
• Поломка теплогенератора. К сожалению, такая ситуация – не редкость в разгар отопительного сезона. Вызванный специалист исправит поломку. Он же производит очистку теплообменника от сажи.

Как видите, последние два сценария малопривлекательны для хозяев дома. Они связаны с дополнительными затратами и дискомфортом. Нельзя обойтись без мастера и в том случае, если для отопления помещения применяется котел конденсационного типа, имеющий горелку особой конструкции. Самостоятельно ремонтировать такую сложную технику нежелательно. Исключение из этого правила – если вы хорошо разбираетесь в подобной технике.