 Конструкция, принцип действия емкостных водонагревателей. Основные причины выхода из строя. Методы защиты от коррозии. Образование накипи, снижение кпд водонагревателя. Предотвращение образования накипиВ предыдущих статьях («Строительная Инженерия № 11, 12, 2006) были рассмотрены методы организации тепловых узлов горячего водоснабжения (ГВС) на базе использования различных водонагревателей. При всем многообразии по принципу действия водонагреватели разделяются всего на два типа - проточные и емкостные (они же аккумулирующие, то есть накопительные). Конструкции и принципы действия различных водонагревателей тоже рассматривались в рамках этих статей.
Напомним основные конструктивные особенности и принципы действия водонагревателей. Проточные водонагреватели применяются при наличии мощности, которая может обеспечить пиковое водопотребление. К достоинствам этих водонагревателей можно отнести их компактность, недостатков практически нет, кроме одного - установленная мощность проточного водонагревателя должна соответствовать потреблению максимального пикового часа. Например: для пикового расхода 12 м3/ч необходим проточный водонагреватель (например, пластинчатый теплообменник) тепловой мощностью 0,6 Гкал/ч, или 698 кВт. Это условие не всегда выполнимо, например, при реконструкции уже существующего объекта, на котором по новым условиям требуются дополнительные мощности на ГВС, или на новостройке в уже заселенном районе, где тепловые (или электрические) сети не имеют запаса по подключению дополнительных мощностей. Тогда введение дополнительных мощностей ГВС влечет за собой полную реконструкцию снабжающих тепловых сетей. Именно для этих условий и подходят тепловые узлы ГВС на базе емкостных водонагревателей. Аккумулирующие водонагреватели при меньшей установленной мощности накапливают во внутреннем теплоизолированном баке необходимое количество воды, обеспечивающее пиковый расход. Это их основное преимущество - аккумулировать тепло в виде горячей воды при относительно небольшой часовой мощности. Поскольку на большинстве объектов пиковое водопотребление носит не постоянный, а циклический характер, то зачастую дополнительных лимитов на отпуск тепла для ГВС не требуется. За 3–4 ч на небольшой тепловой мощности можно подготовить и аккумулировать горячую воду для полного максимального пика. Понятно, что аккумулятор горячей воды должен иметь объем, обеспечивающий максимальное пиковое потребление. В этом кроется небольшой недостаток - аккумулирующему водонагревателю требуется больше места в тепловом узле, чем проточному. Поэтому аккумулирующие водонагреватели промышленных объемов обычно изготавливаются в виде цилиндра диаметром 1–2 м и высотой 1,5–3 м, чтобы они занимали меньшую площадь пола. Можно применить практически все принципы энергоресурсосбережения, используя аккумулирующие водонагреватели:аккумулировать горячую воду нужного объема с использованием меньшей, чем задано проектом, мощностьюминимизировать потери аккумуляции за счет эффективной теплоизоляциипри наличии встроенных в бак комбинированных нагревателей использовать «бросовое» тепло. Конструкция и принцип действия этих водонагревателей практически одинаковы независимо от производителя (рис. 1). Это внутренний бак, защищенный от тепловых потерь эффективной теплоизоляцией (пенополиуретаном, полиуретаном, минватой или любой термически стойкой теплоизоляцией), в котором накапливается горячая вода. В бак встроены нагреватели воды. Рис. 1. Накопительный водонагреватель в разрезеВ зависимости от вида поставляемого энергоносителя для нагрева воды используются топливные горелки, встроенные водяные или паровые теплообменники, электрические трубчатые нагреватели. Многие производители предлагают комбинацию из этих нагревателей: один используется как основной источник нагрева, другой - как резервный. Для использования в схемах ГВС утилизированного тепла (например, от кондиционеров) в аккумулирующие водонагреватели встраиваются теплообменники или эксплуатируются внешние пластинчатые. Основными причинами, сокращающими срок эксплуатации емкостного водонагревателя и приводящими к выходу из строя, являются коррозия, а также накипь, в результате которой снижается кпд прибора. Перед тем как подробно рассматривать эти причины, необходимо остановиться на некоторых свойствах воды. Вода - не только составляющая всех живых организмов и всего живого, это одновременно электролит (электропроводящий раствор) и универсальный растворитель. При наличии даже небольшого электрического поля в воде емкостного нагревателя обязательно будут протекать гальванические токи. Кроме того, вода как универсальный растворитель растворяет даже то, что не может растворить такая агрессивная среда, как кислота. И если в емкости нагревателя присутствуют хотя бы два различных металла, то оба металла будут передавать свои ионы электролиту, то есть воде.
|
