Битермический теплообменник в разрезе

Хочется приобрести и установить для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) действительно качественный и надежный котел, однако выбрать его очень сложно. На рынке представлено огромное количество конструкций и модификаций. Основным элементом котла является теплообменник, и на нем акцентируется все внимание. Выбрать битермический теплообменник или раздельные теплообменники для отопления или ГВС? В чем особенность битермических теплообменников, и насколько они оправдывают свое использование, определить достаточно сложно в виду отсутствия объективной информации за исключением рекламных брошюр или скептической критики конкурентов.

Что это такое

Битермический радиатор объединяет в одной конструкции теплообменники для контура отопления и для ГВС проточного типа. Идея заключается даже не в сочетании трубок отдельных контуров на единой платформе пластин теплообменника.

Внутри основной трубы из теплопроводящего металла, чаще меди, вставлена вторая трубка, согнутая в виде ромба. Внутренняя трубка припаивается по всей длине к внешней в трех-четырех точках. Промежуток между стенками используется для прокачки и нагрева воды для отопления. Внутренняя полость отдана под ГВС.

По поверхности внешней трубки прессованием или пайкой закрепляются пластины для увеличения площади теплообмена с продуктами горения и более эффективного нагрева воды.

Как это работает

1. Тепло от пластин переходит на поверхность внешней трубки и далее воде в контуре отопления. Когда задействовано отопление в зимний период, а горячая вода не включена, то жидкость циркулирует только по контуру отопления, а контур ГВС перекрыт.
2. Как только открывается горячая вода, перекрывается контур отопления и запускается контур ГВС. Тепло от внешнего контура и всего теплообменника в целом переходит в воде, текущей по внутренней полости. Как только кран горячей воды перекрывают, возобновляется ток в отоплении.

Единовременно работает только один контур. Второй в это время перекрывается. Сделано это для снижения влияния на выходную температуру воды от нагрева теплоносителя и наоборот, контролируя тем самым, куда будет расходоваться тепло от газовой горелки или сжигания другого типа топлива.

Схема работы газового котла с битермическим теплообменником

В целом котлы с биметаллическими теплообменниками получаются на 10-15% дешевле и лишь на 1-2% ниже по КПД систем с раздельными теплообменниками. Это достигается за счет снижения затраченного материала без усложнения техпроцесса и за счет отсутствия трехходовых клапанов и регулирующей арматуры.

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.

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.

Сделать правильный выбор качественного и надёжного котла для обогрева и снабжения дома горячей водой довольно трудно. Особенно если не знать особенности функционирования этих конструкций, их разнообразие моделей, представленных на рынке, и основные параметры выбора.

Главный элемент котла – теплообменник, вся работа построена вокруг него. Стоит ли приобрести битермический теплообменник (совмещённый), либо отдать предпочтение раздельному варианту для обогрева и водоснабжения, какие особенности имеют битермические теплообменники, действительно ли они оправдывают своё использование, – всё это проанализировать довольно сложно, так как объективных сведений нет, помимо рекламных плакатов либо критических комментариев конкурентов.

Совмещенный теплообменник газового котла

Определение совмещённого теплообменника

Подробнее ответим на вопрос, что это такое – битермический теплообменник. Это вид теплообменника котла, назначение которого в нагревании теплового носителя под обогрев и хозяйственной воды ГВС прямо в камере сжигания. Если присмотреться к конструкции, совмещённый тепловой обменник можно описать как «труба в трубе» – на изображении можно увидеть разделённую на несколько секторов трубу. Одна часть предназначена для циркуляции отопительного теплоносителя , а вторая – для жидкости в контуре горячего водяного снабжения. К трубке присоединяются особые пластины из меди – рёбра теплового обменника.

Нагретая вода проходит по внутренним трубкам, а теплоноситель системы обогрева в полостях между внутренней трубкой и наружной. При всём проточная вода течёт поочерёдно по всем шести трубкам, а та, что под отопление, – по трём параллельно в одном направлении и также по трём параллельно обратно.

Битермический теплообменник в разрезе

Принцип работы

Всё происходит следующим образом:

1. Тепло от пластин исходит на поверхность внешней трубки, а потом в контуре под обогрев. При необходимости обогрева зимой и выключенном горячем водяном снабжении, жидкость течёт только по отопительному контуру, а горячая вода перекрывается.
2. При открытии горячей воды, контур обогрева перекрывается и происходит запуск контура горячего водоснабжения. Тепло от внешнего контура и целого теплового обменника переходит к жидкости, которая течёт по внутренней полости. Кран горячей воды перекрывается – и ток в обогреве налаживается.

То есть за раз функционирует лишь один контур. Второй в этот момент перекрывают. Такой принцип необходим для того, чтобы снизить влияние на выходную температуру жидкости от нагрева теплоносителя и обратно. Таким образом, контролируется то, куда будет уходить тепло от газовой горелки либо сгорания иного типа топлива.

Если вы задумываетесь, что выбрать: теплообменник битермический или раздельный, – знайте, что первый вариант выходит на 10-15 % дешевле и только на 1-2 % ниже по коэффициенту полезного действия второго варианта. Это происходит за счёт снижения затраченного материала без усложнения технического процесса и за счёт исключения трёхходовых клапанов и арматуры регуляции. Возможно, именно этот параметр станет для вас основополагающим при выборе, однако всё же рассмотрите плюсы и минусы двух конструкций.

Сечение труб выбирается исходя из того, чтобы скорость течения жидкости не повышалась, а напор не снижался. Поэтому не нужно даже дополнительного увеличения площади теплового обмена с камерой сжигания.

Достоинства и недостатки

При выборе битермического теплообменника стоит обратить внимание на его плюсы и минусы.

Главное достоинство совмещённого теплообменника котла уже упоминался выше – это более дешёвое производство (он стоит меньше, чем раздельные варианты и трёхходовые вентили ). Также конструкция занимает меньше места внутри котла, по сравнению с первичными, вторичными тепловыми обменниками и трёхходовыми вентилями с подводящими трубками.

Что касается недостатков, можно выделить следующие пункты:

При функционировании котла в отопительном режиме в контуре горячего водоснабжения теплообменника хозяйственная вода нагревается до того же градуса, что и жидкость под обогрев. Если в отопительной системе настроена температура выше 60 °C, то с открытием крана пойдёт вода той же температуры, в таком случае можно обжечься.

Забитый накипью битермический теплообменник газового котла

Во время пользования горячим водоснабжением в отопительном контуре теплоноситель отстаивается, а во время функционирования котла на обогрев в контуре ГВС вода отстаивается. Получается, в одном случае теплоноситель, а во втором вода сильно нагреваются и не циркулируют, и это способствует чрезмерному формированию водного камня на поверхности теплового обмена.

Вы уже в курсе принципа циркуляции теплоносителя в совмещённом теплообменнике. Так вот при сильном засорении накипью хотя бы одной из полостей, поток через неё прекратится, и в этом месте будет закипать теплоноситель. При функционировании котла будет слышаться сильный шум. Засорённый битермический теплообменник иногда не получается промыть даже специально предназначенным оборудованием. Замена этой основной части отопительного агрегата стоит зачастую больше половины стоимости всего котла. Для исключения этих неприятностей, промывку битермического теплообменника специалисты рекомендуют проводить чаще.

Изготавливать битермический теплообменник труднее, чем монотермический. Он содержит больше стыков, что влечёт риск образования протечек. Также иногда случаются протечки между контурами внутри конструкции.
Совмещённый вариант по сравнению с другими, почти непригоден к ремонту при утечке.

Битермический или раздельный теплообменник — какой выбрать?

Дать однозначный ответ на вопрос, какой теплообменник лучше — битермический или раздельный — невозможно. При качественном изготовлении два варианта хорошо выполняют собственные функции. Рабочий режим и нюансы, которые связаны с этим и видимые потребителем, или не ощущаются, или имеют очень похожую природу. Т.е. как в первом случае, так и во втором необходимо свыкнуться с определёнными ограничениями либо особенностями функционирования отопительного агрегата.

Готовый котёл с битермическим теплообменником обойдётся вам дешевле. К тому же без особого усложнения конструкции в котле применяется всего один узел теплового обмена, и его можно обслуживать даже проще, чем контуры по отдельности.

В случае с совмещённым теплообменником легче выбрать качественную модель котла. Может показаться удивительным, но даже в одной линейке котлов с раздельными приборами зачастую можно встретить сочетание разных по конструкции и материалам тепловые обменники для обогрева и горячего водоснабжения. При выборе котла придётся внимательно проверять нюансы и теххарактеристики всех его частей, чтобы не возникло ошибки.

Утверждать, что двухконтурные отопительные агрегаты с теплообменниками раздельного типа лучше за счёт собственной пригодности к ремонту, нельзя. Вопрос с накипью может возникнуть одинаково для любого котла, если используется неподготовленная вода. Ремонт для тепловых обменников всегда одинаков. Если взять на заметку, что в раздельном варианте может применяться пластинчатый теплообменник, вообще можно заметить, что совмещённый намного живучее.

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.

Для обычного человека слово «битермический теплообменник» звучит магически высокотехнологично 🙂 Давайте попробуем разобраться что это такое и как это работает.

В настенных котлах используются 2 способа нагрева горячей воды для хоз. нужд:

1) Нагрев ГВС происходит в том же теплообменнике в котором нагревается отопительная вода(ОВ).

2) Отопительная вода нагревается в первичном теплообменнике, а теплообмен между ОВ и ГВС происходит во вторичном пластинчатом теплообменнике.

Давайте рассмотрим какие есть преимущества и недостатки того или иного способа.

На рисунке схематически изображен битермический теплообменник. 1. Выход ГВС 2. Вход ГВС 3. Подача в контур отопления 4. Обратка из контура отопления

Из рисунка мы видим, что хозяйственная вода протекает по внутренним трубкам, а отопительная в полостях между внутренней трубкой и наружной. Причем хозяйственная вода протекает последовательно по всем 6-ти трубкам, а отопительная течет по 3-м параллельно в одном направлении и по трем параллельно в обратном.

Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике. Когда появляется проток ГВС, насос отключается, циркуляции по системе нет, в теплообменнике нагревается ГВС.

На верхнем рисунке представлен первичный теплообменник, который выпускается компанией Мора Топ. На правом рисунке изображен вторичный теплообменник. Ниже приведена функциональная схема работы котла со вторичным теплообмеником в режиме нагрева ГВС.

Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике.

Когда появляется проток ГВС насос продолжает работать, трехходовый кран переводит поток ОВ с системы отопления на вторичный теплообменник в котором происходит теплообмен между отопительной и хозяйственной водой.
Итак, с принципом работы разобрались. Теперь давайте приведем преимущества и недостатки того и другого способа нагрева ГВС.

Битермический теплообменник

1. более дешевое производство (битермический теплообменник дешевле чем два отдельных теплообменника и трехходвый вентиль)
2. Занимает меньше места внутри котла в сравнении с первичным, вторичным теплообменником и трехходовым вентилем с подводящими трубками.

1. Во время работы котла в режиме отопления в контуре ГВС теплообменника хоз. вода нагревается до той же температуры что и ОВ. Если в системе отопления задана температура выше 60 градусов, то при открытии крана пойдет вода той же температуры что может привести к ожогу. Из-за этого на котлах с битермическим теплообменником температуру ОВ програмно ограничивают 75-77 градусами.
2. В момент использования ГВС в контуре отопления теплоноситель неподвижен, а в момент работы котла на отопление в контуре ГВС вода неподвижна. Соответственно в первом случае теплоноситель, а во втором вода нагреваются до высоких температур без циркуляции что приводит к избыточному образованию водного камня на поверхностях теплообмена.
3. Из рисунка видно, что теплоноситель циркулирует в одной трубке по 4-м полостям параллельно. Так же параллельно он циркулирует параллельно по 3-м трубкам теплообменника. Соответственно если засоряется накипью хотя бы одна из 12-ти полостей до такой степени, что проток через нее прекращается, то в этой полости происходит закипание теплоносителя. Это выражается в сильных шумах при работе котла. Такой теплообменник не всегда удается промыть даже при помощи специального оборудования. Стоимость замены теплообменника часто превышает 50% стоимости котла. Для того чтобы избежать неустранимых засоров теплообменника битермический теплообменник нужно промывать намного чаще.
4. У битермического теплообменника процесс изготовления сложнее чем у монотермического. Он имеет больше стыков, а следственно вероятность появления протечек больше. Бывают так же случаи, когда появляется утечка между контурами внутри теплообменника.
5. Битермический теплообменник в отличие от монотермического, практически не ремонтопригоден в случае утечки.

Первичный, вторичный теплообменник и трехходовой вентиль

1. Наличие вторичного исключает перегрев ГВС свыше 60 градусов, так как теплообмен происходит во вторичном теплообменнике между ОВ (максимальная температура 80 градусов) и ГВС. Это исключает риск получения ожога.
2. В виду того, что ГВС не нагревается выше 60 градусов (в битермическом теплообменнике до 80) и нагрев идет только в тот момент, когда есть проток через второй контур (в битермическом греется всегда) – образование накипи во вторичном теплообменнике идет в разы медленнее чем в битермическом при прочих равных условиях.
3. Так как в первичном теплообменнике нет второго контура, проходное сечение трубок теплообменника больше и соединить все трубки можно последовательно. Это сводит к минимуму шансы на полный засор теплообменника. И даже сильно забитый накипью теплообменник всегда можно промыть.
4. По отдельности каждый из узлов стоит дешевле чем битермический теплообменник, а следственно и ремонт в случае поломки будет менее затратный.

1. Это решение дороже, что отражается на конечной стоимости котла.
2. В трехходовом вентиле есть механически сопряженные элементы, которые увеличивают риск поломки.

Из всего выше сказанного следует, что если главным критерием выбора котла не является низкая цена, то выбор лучше сделать в пользу котла с монотермическим и вторичным теплообменником.

9 мыслей о “Котел с битермическим теплообменником или со вторичным?”

Помогите пожалуйста, скоро отопительный сезон, а теплообменник забит конкретно, вода в кране вообще не течет. Я его снял, заливал и уксус и кислоту уксусную, как было так и есть, говорят из-за плохой воды образовался камень. Вода и впрямь плохая, накипь очевидна из-за своей не грамотности фильтра не поставил вот и попал. Проживаю в Татарстане г. Набережные Челны…Какие варианты могут быть по прочистки или все же замена. ?.

Для того чтобы понять, есть ли смысл мучиться с промывкой нужно определить как проходит вода или теплоноситель по трубкам теплообменника. В статье наглядно показано на рисунках, что прохождение может быть одновременно по нескольким трубкам, а может быть последовательным по всем трубкам. В первом случае теплообменник имеет смысл промывать если он на начальной стадии засорения и проход для промывающей жидкости есть во всех трубках. Во втором случае можно промыть даже очень сильно забитый теплообменник. Сначала его нужно продуть компрессором для того чтобы освободить место под промывающую жидкость. Затем залить раствором кислоты. Если реакция идет слишком сильно и кислота не проходит в теплообменник, нужно снизить концентрацию кислоты при первой заливке. Можно пользоваться специальными аппаратами для промывки. Кислоту можно применять практически любую. Самая доступная и безопасная это лимонная и сульфоминовая. Первую можно приобрести в продуктовом магазине, вторую в специализированных организациях торгующих бытовой химией.

Преимущества данного теплообменника в том, что благодаря большому объему теплоносителя в теплообменнике во время изменения температуры и скорости потока воды ГВС сглаживаются пульсации температуры воды на выходе котла.

Котел Леопард 24 БТВ работал без нареканий 5 лет. А нынче при большом отборе ГВС падает давление в системе отопления иногда до нуля. После подпитки свежей водой давление растет до 3 атм и приходится стравливать до нормы и дальше без отбора горячей воды держится стабильно. В чем дело? В теплообменнике или в расширителе? Качество воды нормальное (соли около 0,2 г/л).

В описанной ситуации первое что нужно проверить наличие воздуха в расширительном баке. Скорее всего расширительный бак не работает не работает так как должен.

К недостаткам можно также отнести ограниченную работу в режиме ГВС и приготовление меньшего количества горячей воды, чем в котлах с двумя теплообменниками.

Количество подготавливаемой горячей воды не зависит от исполнения котла. Эта величина напрямую связана только с мощностью котла.

Битермический теплообменник. Конструктивно такой вид теплообменника можно охарактеризовать термином «труба в трубе». В одной части циркулирует теплоноситель, а в другой горячая вода. Основное преимущество таих котлов – это цена. В таких котлах дополнительно не надо устанавливать трехходовой клапан и вторичный теплообменник, соответственно и затраты на его изготовление ниже. Меньшее количество деталей способствует и повышению его надежности.

Всё правильно, но всегда есть «но» 🙂 Главный недостаток — малый ресурс теплообменника при использовании котла на некачественной воде и теплоносителе. Часто не подлежит промывке, а цена теплообменника — примерно 3/4 от стоимости нового котла. При высокой заданной температуре теплоносителя в зимний период, при открытии крана горячей воды, из крана сначала пойдёт кипяток, что небезопасно. Особенно, если в доме есть дети.