Уменьшение затрат в системах горячего водоснабжения при помощи использования новой схемы подключения пластинчатых теплообменников

На сегодняшний день основное место, где используют пластинчатый теплообменник в коммунальном теплоснабжении, являются системы горячего водоснабжения, там он очень эффективно вытесняет устаревший кожухотрубный теплообменник.

В России сейчас есть три основные схемы ГВС (горячего водоснабжения), где используются теплообменники, к ним относятся: двухступенчатая последовательная схема ГВС, двухступенчатая смешанная схема ГВС и параллельная одноступенчатая схема ГВС.Самая недорогая и простая — параллельная схема. Вода нагревается только в одном теплообменнике. Теплообменник ГВС устанавливается параллельно системе отопления и последовательно с регулирующим клапаном. Регулировка осуществляется лишь одним регулирующим клапаном, она заключается в поддержании постоянной температуры нагретой воды, все зависит от величины водозабора. Схема очень простая и надежная. Вот только при обычном подходе к выбору теплообменника для ГВС данная схема является самой неэкономичной в плане расхода греющего теплоносителя. То есть, если сравнивать с двухступенчатой схемой, объект, который оборудован параллельной схемой ГВС, при одинаковых нагрузках будет потреблять больше теплоносителя. При использовании этой системы в масштабах города, увеличивается количество насосных станций, а также диаметры теплосетевых труб. При этом в рамках технологии предусмотрены также системы очистки воды (смотрите) , что делает ее еще более перспективной.

Чтобы снизить расходы теплоносителя и затраты на его транспортировку, Российскими инженерами были разработаны двухступенчатые схемы, которые позволяют использовать тепло обратной воды системы отопления, чтобы предварительно подогревать исходную холодную воду. В ее основе принцип экономайзера и догревателя. То есть, приготовление воды горячего водоснабжения осуществляется на двух теплообменниках. Причем теплообменник первой ступени устанавливают на обратном трубопроводе системы отопления и последовательно с ней. Работает он как экономайзер. Холодная вода подогревается в нем до 30–40°С. После этого нагретая вода подается во вторую ступень, там она догревается до нужной температуры, как правило, до 60°С, горячим теплоносителем. Включается вторая ступень параллельно, либо последовательно системе отопления, все зависит от схемы.

Использование двухступенчатых схем при одинаковой нагрузке ГВС позволяет экономить до 40% теплоносителя, это относительно его расхода для параллельной схемы. Конечно, это большой плюс, потому что кроме экономии теплоносителя в этих схемах температура «обратки» гораздо ниже, чем необходимо по температурному графику, это приводит к увеличению КПД источника тепла.

Безусловно, двухступенчатые ГВС гораздо дороже, потому что для работы требуют два теплообменника, также выше затраты на монтаж двухступенчатой системы.

Параллельная схема ГВС с заниженной температурой «обратки»

Когда температура «обратки» начинается с 25°С, то разница в расходах для двухступенчатой смешанной и параллельной схем становится незначительной. Подобное использование пластинчатого теплообменника, который включен по такой схеме, дает:

1. Это простая параллельная схема;

2. Расход греющего носителя максимально приближен, а иногда и ниже чем расход для двухступенчатой схемы.

Создание такой схемы стало возможным вместе с появлением пластинчатого теплообменника, потому что попытка создания ее на кожухотрубных аппаратах приводит к увеличению числа секций, а значит, увеличивается стоимость и занимаемая ими площадь.