Описание:

На фоне возрастающего спроса на энергоресурсы, роста тарифов на них и сокращения запасов традиционных источников энергии особое значение приобретает вопрос об энергосбережении. Использование утилизации тепла сточных вод с целью сокращения затрат на горячее водоснабжение может стать источником серьезной экономии энергоресурсов в современных зданиях.

Утилизация тепла сточных вод.
Читатели спрашивают

На фоне возрастающего спроса на энергоресурсы, роста тарифов на них и сокращения запасов традиционных источников энергии особое значение приобретает вопрос об энергосбережении. Использование утилизации тепла сточных вод с целью сокращения затрат на горячее водоснабжение может стать источником серьезной экономии энергоресурсов в современных зданиях. На вопрос читателя о системах утилизации тепла сточных вод отвечает Нина Анатольевна Шонина , старший преподаватель МАрхИ.

Добрый день, скажите, пожалуйста, существуют ли системы утилизации тепла сточных вод, которые можно использовать в уже существующей системе канализации в здании без существенной реконструкции системы?

Нагрев воды для нужд горячего водоснабжения составляет 20–25% от общего потребления энергии в стандартном доме, и большая часть нагрузки приходится на подогрев воды для принятия ванны или душа. Стоимость горячей воды, как правило, занимает второе место в графе расходов на услуги ЖКХ в многоквартирных жилых зданиях, уступая по стоимости только расходам, затрачиваемым на отопление помещений. Исследования показали, что для гигиенических процедур человеку достаточно 1/10 части используемой в душе воды. Значит около 90% теплой воды, подводимой к смесителю душа, сливается в канализацию неиспользованной.

Кроме теплой воды от душей, свой вклад также вносят стиральные и посудомоечные машины, нагревающие воду с помощью электричества.

Утилизация и повторное использование большей части энергии сточной воды позволит сэкономить тепловую энергию, снизить общую стоимость горячей воды и, за счет снижения выбросов парниковых газов, благоприятно скажется на экологическом состоянии окружающей среды.

Объем канализационных стоков, производимых в огромных количествах большими городами, практически не изменяется в течение года. Температура сточных вод ниже температуры наружного воздуха в летнее время и выше в зимнее. Это делает их идеальным источником низкопотенциального тепла для использования в тепловых насосах. Различные приспособления, позволяющие утилизировать тепло сточных вод, разрабатываются и применяются уже около 30 лет. Самой распространенной системой является применение тепловых насосов, устанавливаемых на очистных станциях. Подобные системы централизованно собирают тепло сточных вод, это позволяет экономить большое количество энергии. В то же время специалисты по энергоэффективности говорят, что значительное количество тепловой энергии сточных вод в буквальном смысле уходят в землю. При транспортировке канализационных вод от зданий до очистных сооружений температура вод значительно снижается из-за того, что коллекторы предназначены для транспортировки вод, а не для сохранения их тепла. В связи с этим специалисты считают целесообразным утилизировать тепло сточных вод не только на очистных станциях, но и непосредственно в самом здании.

Система утилизации тепла сточных вод с тепловым насосом требует значительных капитальных вложений, также необходимо место для установки этого оборудования. Следовательно, назрела необходимость в такой системе утилизации сточных вод, которая обладала бы следующими свойствами:

• невысокая первоначальная стоимость;
• быстрая окупаемость;
• возможность использования в уже существующей системе без кардинальной ее реконструкции;
• простота использования, не нуждается в службе эксплуатации.

В Канаде была разработана система, удовлетворяющая вышеперечисленным требованиям. Новинка получила название Power-Pipe® DWHRSystem. Она представляет собой медную центральную трубу большого диаметра, которую обматывают медные трубы меньшего диаметра. Данная конструкция устанавливается вместо вертикального участка внутридомовой канализации. По трубе большего диаметра будут транспортироваться сточные воды, по трубам меньшего диаметра – холодная вода от источника водоснабжения к водонагревателю горячей воды. Таким образом будет осуществляться предварительный подогрев воды, идущей на нужды горячего водоснабжения, с помощью тепла сточных вод. Витки трубы меньшего диаметра сконструированы таким образом, чтобы потери давления воды в них были минимальны, это необходимо для того, чтобы мощности уже существующего насоса водоснабжения хватило для транспортировки воды, и не потребовалась бы замена насоса на насос большей мощности. Это привело бы к снижению энергоэффективности системы и дополнительным расходам средств заказчика.

Производительность Power-Pipe была проверена Институтом природных ресурсов Канады, университетом Ватерлоо. Для проверки эффективности система была построена в жилом многоквартирном доме, а также в одном из зданий университета. Исследования показали, что система длиной 60’’, смонтированная на участке стандартной для Канады канализационной трубы, позволяет поднять температуру входящей холодной воды от 10 °C до целых 24 °C, при прочих равных условиях потока. Данная система позволяет снизить затраты на приготовление горячей воды на 20–40% в зависимости от типа здания и его режима водопотребления. Данная система может применяться не только в жилых домах, но и в гостиницах, многофункциональных зданиях, ресторанах, образовательных учреждениях, спортивных сооружениях.

Благодаря низкой начальной стоимости и способности к восстановлению до 40% тепловой энергии, срок окупаемости данной системы обычно составляет от 3 до 4 лет. В ряде стран, где правительство финансово стимулирует владельцев зданий на внедрение энергосберегающих технологий, срок окупаемости может быть значительно уменьшен.

Работа системы основана на физическом принципе, называемом «эффект падающей пленки». Он заключается в том, что падающая вертикально по трубе вода не будет находиться в центре трубы, а будет перемещаться тонкой пленкой по внутренней поверхности трубы, в которую она заключена. Это позволяет максимально собрать тепловую энергию от сточной воды и передать через медную поверхность, известную своим высоким коэффициентом теплопроводности, водопроводной воде.

Данная система может быть установлена одним из трех способов. Первый, рекомендуемый производителем, способ, который обеспечивает максимальную экономию энергию,– это пропуск через систему всего потока водопроводной воды, идущей на нужды и горячего, и холодного водоснабжения. Такой способ получил название «конфигурация с применением равного потока». При необходимости в холодной воде можно сделать отдельную линию холодной воды (не нагретой предварительно на Power-Pipe) и подвести ее к кухонной раковине.

Второй вариант заключается в предварительном нагреве только той части воды, которая идет затем к водонагревателю и используется на нужды горячего водоснабжения. Наконец, третий способ состоит в предварительном подогреве только той воды, которая затем используется в качестве холодной для душа. Любой из этих двух вариантов (известный как «неравный поток») уменьшит эффективность системы примерно на 25%.

Система обладает следующими свойствами:

• проста в применении и доступна среднестатистическому пользователю;
• экономит до 40% энергии, затрачиваемой на подогрев горячей воды в среднестатистическом доме;
• срок окупаемости составляет от 2 до 6 лет;
• снижает выброс парниковых газов газов почти на 1 т в год на семью из четырех человек;
• не требует технического обслуживания: пассивная система не имеет движущихся частей;
• является одним из технических решений, которое позволяет получить зданию, в котором оно применяется, сертификацию LEED.

Данный материал показывает, что не всегда энергоэффективные решения в сфере водоснабжения представляют собой сложные технические устройства. Данная система в настоящее время сертифицирована и применяется в Канаде и США. Будем надеятся, что и на нашем рынке в скором времени начнут появляться простые системы, позволяющие утилизировать тепло сточных вод.

Бассейн на загородном участке или в доме - атрибут роскошной комфортной жизни, к которой стремятся многие. И если для «моржей» и просто людей, которые любят закаляться, температура в бассейне особого значения не имеет, то для всех остальных требуется обеспечить комфортную температуру. Для взрослых рекомендуется температура воды +23 °С, а для детей +25 - +28 °С. В жаркую летнюю погоду вода в бассейне сама прогреется до такой температуры, а вот в остальные более прохладные месяцы необходимо обеспечить подогрев воды бассейна с помощью специальных устройств. Всего существует несколько способов нагрева воды, о которых мы и расскажем ниже.

Сохраняем тепло - специальная пленка для бассейнов

Вода - сама по себе неплохой аккумулятор тепла. Поэтому в первую очередь необходимо позаботиться о том, чтобы тепло, накопленное водой в течение дня, не растратилось попусту. Для этого уличный бассейн должен быть заглублен хотя бы на ¾ своей высоты в землю. Сверху воды расстилается теплосберегающее покрытие.

В качестве теплосберегающего покрытия используется пленка с пузырьками светлого оттенка или черная - для накопления солнечной радиации. Пленку раскраивают под необходимый размер и укладывают на поверхность воды без дополнительного крепления. Такое покрытие уменьшает испарение воды с поверхности и сокращает теплообмен с воздухом.

Самый дешевый способ нагреть воду - использовать энергию солнца. Особенно это актуально в регионах, где преобладают ясные солнечные дни.

Для эффективной работы солнечного коллектора он должен располагаться так, чтобы в течение дня на него поступали солнечные лучи 4 - 5 часов. Это позволит поддерживать температуру воды в бассейне на уровне +25 - +30 °С или повышать температуру воды на 6 - 10 °С.

Солнечная гелио система подогрева воды в бассейне состоит из нескольких элементов: солнечного коллектора, насоса для перекачки воды, фильтра и клапана управления.

Фильтр необходим для того, чтобы в коллектор гелиосистемы не попадал мусор. Насос необходим для поднятия воды до гелиосистемы и продвижения ее по ней. Иногда требуется установить более мощный насос на фильтрационную систему. Клапан управления необходим для управления работой коллектора. Как это работает?

На поверхности солнечного коллектора находятся датчики, которые контролируют уровень освещения и поступления тепла. Когда датчики определяют, что на коллектор поступает достаточно много тепла, они дают команду клапану управления направить поток воды из бассейна в коллектор. При этом систему фильтрации необходимо настроить так, чтоб она интенсивно работала именно в период наиболее активного освещения. Тогда отфильтрованная вода будет поступать в солнечный коллектор, где она нагревается и возвращается в бассейн с другой стороны.

Когда заданная температура воды в бассейне достигнута, вода перенаправляется и движется мимо коллектора, сразу попадая в бассейн после фильтрации.

Внутри коллектора гелиосистемы циркулирует теплоноситель, от которого и нагревается вода из бассейна. Когда в темное время суток коллектор остывает, поток воды через него прекращается. Клапан управления перекрывает его подачу в гелиосистему.

При установке солнечных коллекторов существуют определенные правила:

• Обычно солнечные коллекторы располагают на крыше дома, но можно их устанавливать и на земле, на опоре, обеспечивающей определенный угол наклона.
• Желательно располагать панели коллектора строго на юг. Допускается их смещение не более чем на 45 ° по отношению к югу.
• Уклон размещения солнечных панелей зависит от региона установки, поэтому данную информацию следует почерпнуть в инструкции или у консультанта компании производителя.
• Можно устанавливать коллекторы на крышах, развернутых на запад и восток. В таком случае используются специальные коллекторы с увеличенной площадью.

Существует несколько видов солнечных коллекторов, вы можете их увидеть на схеме ниже.

Коллекторы с вакуумными стеклянными трубками несколько дороже, селективных панелей. А в магазинах по продаже оборудования для бассейнов обычно предлагают прямоугольные селективные панели.

Например, подогрев воды в каркасном бассейне осуществляется с помощью панелей «Санхитер», «Azuro» и других. Они устанавливаются рядом с бассейном на специальной опоре, обеспечивающей правильный уклон.

Расчет системы солнечного подогрева лучше доверить профессионалам, так как он учитывает множество параметров: интенсивность солнечного облучения, посещаемость бассейна, его размер, место установки, требуемая температура в бассейне.

В среднем площадь поверхности солнечного коллектора должна быть:

• Для крытого бассейна или бассейна в доме - 50 - 70 % поверхности воды.
• Для открытого бассейна - 70 - 100 % поверхности воды.

В уходе солнечные системы подогрева бассейнов очень простые. Требуется только регулярно чистить фильтры и сливать воду на зиму. Причем многие современные модели сами сливают воду на зиму. В зимнее время использовать гелиосистему для нагрева воды в бассейне не представляется возможным, так как в нашем регионе выпадает много снега. В бесснежные периоды вакуумные коллекторы могут работать и зимой, так как антифриз, протекающий в них, выдерживает температуру от -30 °С до +70 °С.

Наибольшей популярностью пользуются прямоугольные модели солнечных коллекторов, но также существуют пирамидальные модели и даже навесы над бассейном. Солнечные коллекторы в виде навеса над бассейном выполняют сразу две функции: подогревают воду и уменьшают испарение воды и теплопередачу между водой и воздухом. Также помимо нагрева с помощью коллектора вода прогревается под действием прямой солнечной радиации, которую накапливает черная поверхность системы.

Вторым по экономичности способом нагрева воды в бассейне можно считать использование теплового насоса. Его работа не зависит от интенсивности солнечного излучения, от длительности светового дня, что позволяет более качественно контролировать нагрев воды.

В основу работы теплового насоса положен цикл Карно. Фактически, он работает как холодильник, только наоборот. Тепловой насос берет тепло из окружающей среды и использует его для подогрева воды в бассейне. Источником тепла может быть грунт, водоем или воздух. Использовать тепловые насосы с грунтовым и водным коллектором только для подогрева бассейна не выгодно. Слишком дорого стоит само оборудование и монтаж коллектора.

Лишь в том случае, когда отопление дома и другие системы жизнеобеспечения организованы с помощью теплового насоса с грунтовым или водным коллектором, тогда его можно использовать и для нагрева воды в бассейне.

В остальных случаях для бассейнов используют тепловые насосы воздушные. Внешне они напоминают наружный блок кондиционера. Вентилятор засасывает воздух окружающей среды, которые передает свое тепло теплоносителю (антифриз), который затем проходит компрессор и испаритель. В испарителе нагретый антифриз отдает свое тепло воде из бассейна, которая поступает туда по трубам. Затем остывший теплоноситель снова нагревается и цикл повторяется.

Важно! Воздушный тепловой насос может работать даже при температуре окружающей среды +5 °С. Обычно его устанавливают в непосредственной близости от уличного бассейна. Если же требуется подогрев воды крытого бассейна в доме, то тепловой насос устанавливают снаружи дома.

Также обратите внимание, если тепловой насос используется для кондиционирования воздуха в помещении, его легко можно использовать и для подогрева воды. Отобранное из помещения тепло направляется для нагрева бассейна, а не просто выбрасывается на улицу.

Тепловой насос для подогрева бассейна намного экономичнее, чем обычный электронагреватель. Он потребляет всего 1 - 1,24 кВт, а выдает тепла на 5,5 - 6 кВт, тем самым экономя до 80% электроэнергии. Данная система является прекрасной альтернативой традиционным источникам энергии, так как она абсолютно экологична, не наносит вред окружающей среде и позволяет экономить.

Не забывайте сохранять тепло в бассейне с помощью пленки с пузырьками. Ведь намного больше тратится энергии и времени на первоначальный нагрев воды в бассейне, и совсем немного на поддержание заданной температуры.

Теплообменник используется довольно часто для подогрева воды в бассейне. Принцип его работы таков: его подключают к источнику тепла, например, котлу отопления или встраивают в систему центрального отопления. Теплоноситель, нагреваясь в котле, направляется в теплообменник, где отдает тепло воде из бассейна, которая через него прокачивается.

Система подогрева воды в бассейне работает так: подключается циркуляционный насос для прокачки воды через теплообменник. Когда температура воды в бассейне опускается ниже требуемой, термостат подает сигнал, и насос включается. Вода прокачивается вдоль змеевика в теплообменнике и нагревается. Сливается обратно в бассейн с другой стороны.

Точно также, когда заданная температура достигнута, насос отключается. Вода из бассейна перестает проходить через теплообменник.

Для большого бассейна используют сразу несколько теплообменников, чтобы ускорить нагрев воды. Размеры и мощность теплообменников бывают разными от 13кВт до 120 кВт. Также они бывают горизонтальными и вертикальными, титановыми и из нержавеющей стали. Так что можно подобрать агрегат для бассейнов различного объема и размеров.

Единственный недостаток такого способа нагрева воды в бассейне - это зависимость от котла отопления. Хотя если правильно спроектировать систему отопления и нагрева горячей воды, то таким теплообменником можно пользоваться и летом, когда отопление не работает. Котел будет включаться только для нагрева теплоносителя, который циркулирует между котлом и теплообменником бассейна.

Проточные электронагреватели оснащены внутри ТЭНом, вода в них нагревается не с помощью теплоносителя, а непосредственно от ТЭНа. Это налагает определенные ограничения на качество воды. Она должна быть достаточно мягкой, без примесей солей, чтобы нагревательный элемент прослужил дольше и не покрывался накипью. Также ТЭН изготавливается из сплавов, устойчивых к коррозии, и покрывается несколькими защитными слоями.

Учитывая то, что расход электроэнергии при таком способе нагрева довольно велик, обычно электронагреватели используют только для нагрева маленьких бассейнов. Например, надувной бассейн, каркасный бассейн, маленькие бассейны-джакузи.

Надувной бассейн с подогревом воды с помощью электронагревателя - роскошь, доступная даже семье со скромным бюджетом.

Электронагреватель для бассейна подключается непосредственно к сети. Его мощность бывает различной, от 3 до 18 кВт. Иногда бытовая электросеть не способна обеспечить работу подобного устройства. И это является существенным недостатком.

Напоследок хотелось бы остановиться на таком способе подогрева воды, как использование топливных котлов. Например, котел может быть газовым, пиролизным, на дровах, на мазуте и другом топливе. Нагрев воды в нем может быть реализован несколькими способами:

• С помощью теплообменника, когда котел нагревает теплоноситель, а уже теплоноситель нагревает воду в бассейне.
• Прямоточный нагрев воды непосредственно в котле.
• Нагрев воды в емкости и затем сброс ее в бассейн.

Обычно такие системы подогрева воды в бассейне используются в тех регионах, где нет магистрального газа, а также других удобных способов нагреть бассейн. Установка любых котлов связана с рядом сложностей: разрешения, проекты, расчеты, дымоходы и обеспечение пожаробезопасности. Все это необходимо решать еще до начала строительства бассейна, а иногда и дома.

При выборе системы подогрева воды в бассейне необходимо учитывать его размеры, объем воды, до какой температуры следует нагревать, требуется ли автоматизация процесса и многое другое. Бюджет - тоже немаловажный аспект. Поэтому будет более правильным, если подбором и установкой нагревательного оборудования будут заниматься специалисты.

Как нагреть воду в бассейне - такой вопрос возникает у многих владельцев, создавших искусственный водоем на своем участке. При устройстве этот вопрос обычно упускают из вида, и возникает он только после первых попыток эксплуатации. Для комфортного купания температура воды должна быть не менее 22°C, для детей младшего возраста еще выше - 28-30°C. Солнечный свет прогревает воду довольно медленно, особенно весной, а в некоторых регионах и в начале лета. Вода, нагревшись за день, ночью отдает свою температуру окружающей среде. Потраченные на нагрев калории улетают в атмосферу. Поэтому наряду с устройством обогрева бассейна желательно позаботиться о теплоизоляции конструкции .

Различные способы нагрева воды

При устройстве системы обогрева воды количество необходимого тепла будет зависеть от объема бассейна. Тепло в наше время бесплатным не бывает. Любая попытка нагреть воду в бассейне на даче потребует определенных материальных затрат на топливо или электроэнергию.

Все известные и применяемые способы можно разделить на две группы:

• временные устройства;
• стационарные конструкции.

К временным устройствам можно отнести различные конструкции и способы, изготовленные из имеющихся в наличии материалов для одноразового или периодического нагрева бассейна. По окончании сезона купания они обычно демонтируются.

В качестве примера можно привести подогрев бассейна с использованием обычной металлической тачки. В нее загружаются дрова, разжигаются, тачка опускается в бассейн. Если глубина бассейна больше высоты тачки, можно придать ей необходимую плавучесть при помощи поплавков из пластиковых бутылок. Таким способом можно нагреть бассейн небольшого размера.

К стационарным конструкциям можно отнести:

• тепловой насос;
• водяные теплообменники;
• солнечные батареи;
• накопительные или проточные электрообогреватели.

Такие устройства устанавливаются в системе циркуляции воды и используются по прямому назначению в течение всего периода эксплуатации.

Тепловой насос своими руками изготовить довольно сложно. Промышленное изделие стоит очень дорого. Качественную установку и наладочные работы могут выполнить только специалисты. По этим причинам тепловой насос используется довольно редко, в основном для зон отдыха коттеджей VIP-класса.

Установка теплообменников

Теплообменник представляет собой герметичную емкость с системой тонкостенных трубок из меди или нержавейки. Внутри трубок циркулирует горячая вода из системы отопления, снаружи холодная вода из циркуляционной системы бассейна. Нагрев воды в бассейне происходит за счет теплопередачи. Некоторые модели теплообменников оснащаются системой автоматики, регулирующей температуру нагрева. Система состоит из дополнительного насоса, регулирующего клапана и термостата. Термостат по установленной температуре открывает и закрывает клапан. Владельцу в процессе эксплуатации нужно установить ручку регулирования температуры на желаемое значение.

Мощность различных моделей теплообменников находится в пределах от 10 до 200 кВт. Выбирать модель с необходимой мощностью нужно по объему воды для бассейна.

При запуске системы в эксплуатацию желательно не использовать максимальные параметры. Нагрев должен проходить постепенно, в течение определенного времени. Резкий перепад температур может отразиться как на работоспособности теплообменника, так и бассейне. Особенно, если отделка внутренней поверхности выполнена плиткой. После установления в бассейне необходимой температуры теплообменник перейдет в режим поддержания необходимых параметров, расход тепла резко снизится. Оптимально подключение устройства в системе циркуляции воды между насосом и системой очистки воды, чтобы реагенты и фильтрующий материал не попадали в емкости.

Основной проблемой при установке теплообменников является периодичность эксплуатации отопительной системы. С началом сезона купания отопительный сезон обычно заканчивается. Устранить этот недостаток можно при устройстве раздельной системы циркуляции подогревающей воды. В холодное время года теплообменник нужно отключать от системы отопления, а в теплое - отключать отопление, и запускать теплообменник. Для более рационального использования тепла при строительстве бассейна желательно устроить подогрев дна по типу «теплый пол».

Также можно использовать комбинированную конструкцию со встроенными в теплообменник ТЭНами. Для первичного разогрева бассейна можно задействовать все системы, для поддержания температуры использовать электрические нагреватели. При отсутствии теплообменников с комбинированным подогревом можно установить отдельный электрический водонагреватель для бассейна проточного типа до или после теплообменника.

В продаже имеются устройства различного исполнения, с горизонтальной или вертикальной установкой, корпусом из титана, нержавейки. Установку всех устройств этого типа для подогрева бассейна своими руками можно выполнить без особых проблем.

Солнечные батареи для бассейна

Подогрев воды в бассейне в районах с большим количеством солнечных дней можно выполнять при помощи солнечных коллекторов. Эти системы известны довольно давно, но практическое применение получили в последние годы в связи с повсеместным подорожанием энергоресурсов. Особенно актуально использование таких систем для дачи с ограниченными возможностями потребления электроэнергии и отопительной системой небольшой мощности. (рис.1)

Солнечный коллектор функционирует довольно просто. Устройство представляет собой систему трубок, соединительных коллекторов и экранов. Вся конструкция выкрашена в черный матовый цвет. Металл под солнечными лучами прогревается и передает тепло воде, циркулирующей по трубкам. Опыт эксплуатации показал, что вода может нагреваться до температуры 140°C. Такой обогреватель может обеспечить не только подогрев для бассейна, но и горячее водоснабжение в доме. Для оптимальной производительности промышленные изделия оснащены системой автоматики. При нагреве до определенной температуры включается циркуляционный насос, перекачивающий воду в накопительную емкость. При установке накопительного бака выше солнечного коллектора система может работать самостоятельно, за счет различной плотности горячей и холодной воды. Чтобы устроить бассейн с подогревом от солнечного коллектора, нужно создавать дополнительную систему циркуляции воды из накопительной емкости.

Производительность промышленных модулей позволяет нагревать системы с водой до 30 м 3 . Этого объема вполне достаточно, чтобы обеспечить подогрев в бассейне своими руками небольшого размера и обеспечить дачу горячим водоснабжением. При большем объеме бассейна нужно увеличивать количество блоков.

Различные системы автоматики позволяют перенаправлять воду по разным трубопроводам. Такая схема оптимизирует систему горячего водоснабжения и подогрев для бассейна.

Недостатком использования солнечных коллекторов является снижение производительности в пасмурные и дождливые дни.

Проточные электронагреватели

Самым простым способом подогревать воду в бассейне кажется использование проточных электрических водонагревателей. (рис.2) Вроде бы все довольно легко - установить нагреватель в систему циркуляции, запустить насос, включить в розетку, нажать при наличии на кнопку. Тем более, что подогреватели предназначены для работы с непрерывным потоком воды, имеют небольшие размеры, удобные соединительные штуцера. Корпус выполнен из материалов высокой прочности и надежности, ТЭНы имеют оболочку из нержавеющей стали. В качестве примера можно привести обогреватели марки «Intex».

Несмотря на все вышесказанное, у проточных обогревателей есть очевидные преимущества:

• более высокая скорость нагрева;
• регулятор температуры;
• контроль по давлению воды (функция защиты);
• удобство установки.

Поэтому перед установкой проточного подогревателя желательно тщательно взвесить все факторы и подумать об альтернативном способе подогрева бассейн.

Кроме описанных способов есть разные возможности устроить подогрев в бассейне самостоятельно.

При создании собственного устройства и способа нужно помнить о безопасности выполнения работ, собственной безопасности и ваших близких.

Даже использование устройств промышленного изготовления в нештатных ситуациях может привести к поражению электрическим током и несчастным случаям различной степени тяжести.

Теплообменник УМПЭУ

Струйный пароводяной теплообменник смешивающего типа с камерой предварительного смешения, получивший обозначение УМПЭУ ), позволяет обеспечить подогрев воды бесшумным вводом пара в поток воды и его конденсацию без вибраций и гидравлических ударов. Рабочим телом в теплообменнике УМПЭУ является химочищенная вода, а инжектируемым - пар.

За период с 2000 - 2019 г. были реализованы и успешно работают более 200 теплообменных устройств УМПЭУ разной от (3 - 1800) т\час, на различных промышленных объектах России и стран СНГ. Внедренные установки УМПЭУ особенно эффективно эксплуатируются в локальных схемах отопления и ГВС предприятий, получающих пар от внешних источников (ТЭЦ, крупных котельных и.т.д.).

Теплообменники УМПЭУ с успехом заменяют:

• Кожухотрубные теплообменники
• Пластинчатые теплообменники
• Трансзвуковые аппараты (Фисоник, ТСА, СФА, Кварк, Коссет, Транссоник, ПСП)
• Водогрейные котлы

Сферы применения теплообменников УМПЭУ

• Нагрев воды в системах химической очистки воды
• Деаэрация
• Отопление
• Вентиляция
• Теплоснабжение
• Утилизации отработавшего пара
• Подогрев технической воды для технологических нужд

Видео теплообменника УМПЭУ

Принцип работы теплообменника УМПЭУ

1 - конфузор; 2 - водяное сопло; 3 - приемная камера; 4 - пристеночные обратные токи; 5 - камера предварительного смещения пара с водой; 6 - гаситель пульсаций; 7 - трубопровод; 8 - паропровод; 9, 10 - форсунки; 11 - генератор вихрей; 12 - возвратные течения; 13 - вихревые течение.

Обратная вода из тепловой сети после циркуляционных насосов давлением поступает через патрубок подвода воды в разгонное сопло установки, а пар через патрубок подвода пара поступает в камеру предварительного смешения, где происходит перемешивание воды и пара в смесь, которая далее поступает в диффузор и гаситель пульсации, где происходит дальнейшее перемешивание пароводяной смеси и нагревание до требуемой температуры. Нагретая обратная вода поступает в тепловую сеть.

Преимущества от внедрения теплообменников УМПЭУ

	Сокращение потерь тепла. УМПЭУ являются смесительными теплообменниками, в них отсутствуют промежуточные поверхности (тонкостенные трубки и пластины) и тепло греющего пара передается при непосредственном контакте пара и воды. Поэтому подогреватели УМПЭУ имеют более высокий коэффициент теплопередачи (близок к единице и сохраняется неизменным в процессе длительной работы) и в десятки раз меньшие размеры, благодаря чему существенно уменьшаются потери тепла с наружных поверхностей установки. КПД составляет 99,5% .
	Уменьшение расхода греющего пара. Тепло содержащееся в греющем паре используется в Установке с Магистральным ПароЭжекторным Устройством полностью, так как конденсат после смешения отдает свое тепло основной массе нагреваемой воды, при этом отпадает необходимость в использовании охладителей конденсата а также схемы его сбора. Поэтому, при одинаковой тепловой мощности на выходе УМПЭУ, расходуется на 20-25% меньше греющего пара, чем на .
	Надежность и долговечность - теплообменники УМПЭУ имеют возможность работать с водой содержащей примеси, взвеси и соли, не требуют остановки для чистки и изготовляются из бесшовных стальных труб и штампованных деталей трубопроводов.
	Экономия на техническом обслуживании. В конструкции теплообменника УМПЭУ отсутствуют пакет тонкостенных трубок и вальцовочных соединений, а также вращающихся и подвижных частей, поэтому отпадает необходимость ежегодных чисток латунных трубок и пластин как в поверхностных подогревателях. Достаточно при выполнять требования технического регламента, согласно инструкции по эксплуатации, поставляемой с установкой.
	Экономия пространства и уменьшение стоимости монтажа. Пароэжекторная установка УМПЭУ выпускается на диаметры трубопроводов от Ду40мм до Ду500мм и имеют в несколько десятков раз меньшие размеры и вес за счет этого экономятся затраты на строительные и монтажные работы.
	Стоимость и быстрая окупаемость капиталовложений. Цена установки не дороже пластинчатого теплообменника и зависит от вида технологических задач Вашего предприятия, которые задаются в присланном на проектировании и изготовлении УМПЭУ. Срок окупаемости составляет 3 – 15 месяцев и зависит от параметров тепловой схемы (Q,G,Р нагреваемой воды) и высылается вместе с коммерческим предложением заказчику.
	Глубокая научная техническая проработка - отсутствие пульсаций давления потока, вибраций аппарата, низкий уровень шума при смешении пара с водой.
	Снижение вредных выбросов в атмосферу при утилизации пара.

Модельный ряд теплообменников УМПЭУ

Обозначение УМПЭУ	Условный диаметр по воде, мм	Расход максимальный воды, т/ч	Тепло-производительность максимальная, Гкал/ч	Расход пара, т/ч	Габаритные размеры, мм (LxH)*	Вес, кг	Замена теплообменников
УМПЭУ 01.00.000	40	12	0,36	0,6	1500х1200
УМПЭУ 02.00.000	50	20	0,6	1,0	1900х1450	120	ПП-2-6-2-2
УМПЭУ 03.00.000	65	30	0,9	1,5	1900х1450	130
УМПЭУ 04.00.000	80	45	1,35	2,2	1730х1670	190	ПП-2-11-2-2
УМПЭУ 05.00.000	100	75	2,25	3,7	1900x1600	210	ПП-1-21-2-2
УМПЭУ 06.00.000	125	110	3,3	5,5	2000x1800	350
УМПЭУ 07.00.000	150	170	5,1	8,4	2500x1870	460	ПП-1-32-7-2 (4)
УМПЭУ 00.00.000	200	250	7,5	12,4	2600x2000	600	ПП-1-35-2-2
УМПЭУ 08.00.000	250	450	13,5	22,3	2800x2050	800	ПП 1-53-7-2 (4) ПП 1-76-7-2 (4) ПСВ-63-7-15 ПСВ-90-7-15
УМПЭУ 09.00.000	300	700	21	34,6	3000x2150	1100	ПП-1-108-7-2 (4) ПВС-125-7-15
УМПЭУ 10.00.000	350	1020	30,6	51,0	4330x2100	1500
УМПЭУ 11.00.000	400	1400	42	69,3	3930x2200	2500
УМПЭУ 13.00.000	500	2160	64	105,6	4620x2190		ПСВ-200-7-15

* В габаритные размеры не входит длина прямолинейного участка трубопровода, определяемого расчетами

Наши заказчики на практике убеждаются, что теплообменники УМПЭУ являются на сегодняшний день представителем – самой эффективной и передовой технологией теплообмена, установки просты, максимально эффективны (высокий кпд- 99,5% ), при минимальных эксплуатационных расходах, надежны, удобны в эксплуатации, легко запускаются, легко автоматизируются с применением стандартных систем КИПиА.

Имеющийся опыт практического применения подогревателей УМПЭУ в системах теплоснабжения показал, что их использование дает потребителям значительный экономический эффект. Он определяется коротким сроком окупаемости, возможностью утилизировать низко потенциальный пар, с экономией до 20% сжигаемого топлива . На сегодняшний день теплообменник цена которого не превышает стоимости кожухотрубного и пластинчатого подогревателя является достойной заменой, позволяющей экономить энергоресурсы.

Представляет из себя смешивающий струйный подогреватель воды, работа которого основана на эжектировании пара в водяную магистраль за счет создания разрежения в потоке воды и нагревании воды до необходимой температуры, где используется теплосодержание пара при его конденсации.

На подводящей паровой магистрали перед теплообменником УМПЭУ устанавливается последовательно:

• отключающее устройство;
• быстродействующий отсечной клапан;
• регулирующий клапан;
• обратный клапан

Предназначен для перекрытия подачи пара в установку в случае аварийного прекращения подачи воды, управляемый электроконтактным манометром (ЭКМ), установленный на подводящем трубопроводе к УМПЭУ . В случае резкого падения давления воды, связанное с возникновением аварийной ситуации в тепловой сети ЭКМ передает электрический сигнал на привод отсечного клапана, который перекрывает паровую магистраль, тем самым выключая установку из работы и предотвращая попадание пара внутрь установки и тепловой сети при отсутствии воды.

Предназначен для автоматического регулирования температуры сетевой воды на выходе из установки в зависимости от температуры наружного воздуха.

Предназначен для защиты паропровода от обратного тока сетевой воды в случае превышения давления воды выше давления пара.

На подводящих и отводящих трубопроводах сетевой воды устанавливаются отключающие устройства.

Реализация внедрения УМПЭУ выполняется по следующей схеме :

• Подготовка объектов для внедрения теплообменного аппарата УМПЭУ.
• Обследование и диагностика оборудования, составление совместно с заказчиком технического задания для проектирования и изготовления Установки с Магистральным ПароЭжекторным Устройством, заключения договоров на поставку.
• Расчет теплообменника УМПЭУ в соответствии с оформленным техническим заданием.
• Индивидуальное проектирование теплосилового и электротехнического оборудования, систем контроля, управления и защиты от аварийных режимов.
• Контроль срока исполнения и поставка УМПЭУ заказчику.
• Шеф-монтажные, режимно-наладочные, балансовые гарантийно-сдаточные испытания изделия, с составлением акта приема-сдачи.

Срок изготовления Установки с Магистральным ПароЭжекторным устройством 25-30 рабочих дней .

Гораздо выгоднее УМПЭУ и начать экономить, чем тратить время и средства на содержание неэффективных и устаревших трубчатых подогревателей.

Для заполнения технического задания на проектирование и изготовление теплообменника УМПЭУ воспользуйтесь .

В конце 20-го века, в эпоху глобального централизованного отопления и подачи горячей воды, газовые колонки в домах считались пережитком и вызывали немалое опасение из-за небезопасной конструкции. В настоящее время, устройства для предварительного нагрева бытовой воды - бойлеры, находятся на новом пике популярности.

Автономные индивидуальные бойлеры позволяют не только иметь горячую воду бесперебойно почти при любых обстоятельствах, но и существенно рационализируют расход бюджетных средств. Детские сады, школы, поликлиники и больницы, небольшие частные предприятия успешно обеспечивают себя жизненно необходимой горячей водой, устанавливая мощные бойлеры. Их менее мощных собратьев всё чаще можно увидеть в квартирах многоэтажек и в дачных домиках. А частные коттеджи и таунхаусы поражают разнообразием этих водонагревательных агрегатов.

Виды бойлеров

Все многообразие современных нагревательных водных приборов - бойлеров, можно сгруппировать следующим образом:

1. По используемому источнику энергии - электрические, газовые, косвенного нагрева, комбинированные.
2. По материалу внутреннего покрытия камеры нагрева - стеклофарфор, нержавеющая сталь, титановое напыление.
3. По способу установки - напольные, навесные на кран или стену, врезные.
4. По принципу работы - проточные и накопительные.

Проточные бойлеры

неограничен временем нагрева и выдаваемыми объёмами горячей воды. Как правило, горячая вода из такого бойлера, не смешивается с холодной из соседнего крана и подаётся напрямую. Температура на выходе зависит от её входного показателя, мощности нагревательного элемента и напора воды. Это может приносить дополнительные неудобства поскольку, чем выше напор в централизованной системе, тем ниже температура.

Бывают однофазными или трёхфазными . Требуют большого количества электроэнергии и качественной проводки. Отличаются водонагревательными элементами: спирали - предпочтительнее для жёсткой воды; ТЭНы - более капризны к качеству воды, но на 15% энергоэкономичнее. Устанавливается на один (максимум два) разбора, собственно на носик у крана, врезается в стояк или навешивается на стену, в непосредственной близости от точки водораздачи.

Идеально подходят для обеспечения бесперебойной мойки посуды в быту и на профильных точках.

Газовые проточные бойлеры или колонки намного экономичнее чем электрические и намного комфортнее в эксплуатации. Основное их преимущество перед накопительными системами это мгновенный нагрев неограниченного количества воды и дальнейшая возможность смешения горячей и холодной перед выпуском в насадку. В отличие от электрических, один газовый бойлер осуществляет бесперебойный подогрев воды на все водораздачи. Эти водогреи не зависят от наличия э/э., в случае если они оснащены поджигом от батареек. Современные модели для небольших домовладений не нуждаются в дополнительном дымоходе.

Накопительные бойлеры

Отсутствие специфических требований к электропроводке и дипломатичные цены обеспечили накопительным бойлерам самую высокую популярность. При многочисленных вариантах названия таких агрегатов и в независимости от используемого источника энергии: накопительный, буферный, косвенного нагрева, газовый, электрический, комбинированный; их суть остаётся неизменной - вода вначале подогревается до выставленной температуры в резервуаре, а потом используется по мере необходимости.

Поэтому прежде чем отправится за покупкой такого бойлера, необходимо определиться с его кубатурой, которая зависит от количества членов семьи и точек водоразбора. Необходимый объём бойлера , из предложенных, в ассортименте от 15 до 1500 литров, можно рассчитать несколькими способами:

По формуле N х (Т - Т1) : (Т2 - Т1)

• N = приблизительно от 4 до 10. Эта цифра характеризует ожидаемый расход горячей воды в литрах за одну минуту и зависит от силы её постоянного напора в центральной системе, разновидностей кранов, насадок и одновременного их использования.
• Т = желаемая температура горячей воды на выходе.
• Т1 = температура в кранах с холодной водой.
• Т2 = заявленная температура горячей воды в техническом паспорте бойлере.

По уже готовым (приблизительным) расчётам:

• 20−50 л - для одного человека или небольшого дачного домика;
• 50−100 л - для семьи из 3 человек;
• 100−150 л - для семьи от 4 человек;
• от 200 л и более - для частных домов (требует установки в отдельном помещении).

При выборе накопительного бойлера надо обращать внимание:

Электрические накопительные бойлеры дешевле чем газовые, но более дорогие в эксплуатации. Современные электрические бойлеры снабжают магниевым анодом, что дополнительно гарантирует защиту внутреннего слоя бака от коррозии, зато газовые будут снабжать горячей водой даже при отсутствии электричества. При выборе электрической модификации выбирайте мощный нагревательный элемент (оптимально 2 к. Вт) с оптимальной длиной и большой площадью охлаждения «сухого» ТЭНа, ведь от этого напрямую зависит время нагрева всего объёма воды, иначе существует возможность перерасхода э/э до восьми лишних часов работы в сутки.

В многоквартирных домах предпочтение отдаётся электрическим моделям, поэтому необходима консультация специалиста из Управляющей компании, по соответствию допустимой мощности уже существующих сетей. В случае перепланировки и капитального ремонта может потребоваться утверждение в энергонадзоре и энергосбыте, а в некоторых случаях необходимо согласование с компанией-застройщиком.

Комбинированные бойлеры и устройства косвенного нагрева

Среди владельцев больших частных домовладений, всё большей популярностью стали пользоваться бойлеры нового поколения . При всевозрастающей цене на энергоносители отапливать помещения больших площадей газом становится всё более нецелесообразным и владельцы такого жилья переходят на более современные способы обогрева при помощи многоконтурных котлов нового поколения работающих на деревянных, торфяных паллетах, бытовом мусоре, растительном сырье.

Именно такое выработанное тепло, используется в бойлерах косвенного подогрева санитарной воды. Они не имеют в своей конструкции собственного нагревательного элемента или источника. В змеевик установленный в резервуаре подаётся теплоноситель из основного контура (иногда из нескольких) и вследствие теплообмена вода становится горячей.

Для того чтобы работа косвенных водогреев стала возможной и в неотопительный сезон, в них встраивают электрические ТЭН ы или газовые горелки. Таким образом, комбинированный бойлер обеспечивает бесперебойную выработку горячей воды используя как твёрдые виды топлива, так и газ и электроэнергию.

Всегда горячей воды и мира вашему дому!