Výměník tepla pro ohřev teplé vody

Výměník tepla pro vytápění je nejdůležitější součástí každého kotle. Jeho "pracovní kapacita závisí na" životnosti "topné jednotky. Podívejme se, jaký výměník tepla pro topný systém umožní zajistit efektivní provoz kotle a prodloužit jeho životnost.

Co jsou agregáty této kategorie?

Deskový výměník tepla pro vytápění je technicky složitý systém, pomocí něhož se energie přenáší mezi horkou a chladnou chladicí kapalinou. V praxi se používají kapaliny a páry, méně často plyny a pevné základy.

Jinými slovy, výměník tepla pro vytápění je zařízení, které nemá vlastní zdroj tepla a jeho funkčnost zajišťuje energie pocházející z centralizovaného topného systému. To znamená, že kotel nebo sporák nepatří k agregátům této kategorie podle definice. Nicméně, gauč nebo štít, který odráží teplo kouřových plynů ze sporáku, lze považovat za příklad výměníku tepla, protože ohřívají vzduch v místnosti.

Účinnost přenosu energie zde závisí na následujících skutečnostech:

• Teplotní rozdíly mezi médii (přítomnost významného rozdílu způsobuje působivější přenos energie).
• Oblasti styku jednotlivých médií s výměníkem tepla.
• Indikátory tepelná vodivost materiálů konstrukce.

V podstatě lze říci, výměník tepla pro ohřev vody z topení může být reprezentován nějakým trubky, která se používá k přenosu konkrétní provozní prostředí, které má teplotu odlišné od indexů okolního prostoru.

Typy

Jedním z rozhodujících kritérií pro výběr výměníku tepla určitého plánu je nejen povaha chladiva, ale také jeho kvalita. Pokud se předpokládá, že použití změkčené nebo chemicky vyčištěné vody je ve formě pracovního média, měla by se upřednostňovat struktura spárovaného deskového typu. Totéž platí pro použití chladících kapalin, které nezanechávají žádné zbytky na stěnách konstrukce, například alkohol, freon nebo ethylenglykol.

Když mluvíme o velkých teplotních bodech, jako jsou kotelny, je zde častěji vidět výměník tepla pro ohřev teplé vody z ohřevu demontovatelného typu. Použití takových řešení lze vysvětlit přítomností nekvalitního pracovního média, které se používá v centralizovaných vytápěcích sítích.

Jednoduchost konstrukce rozebíratelných deskových agregátů usnadňuje jejich pohodlnou údržbu, zejména rychlou demontáž, pokud je nutné odstranit váhu z vnitřních kanálů. V tomto případě je možné výměnu dílů takového výměníku tepla, ať už jsou to příruby nebo zámky, i pro nezkušené mistry.

Podle způsobu přenosu energie stojí za zmínku směšovací a povrchový výměník tepla pro vytápění. První funkce podle principu šíření energie při přímém kontaktu mezi jednotlivými nosiči tepla. Druhý typ přenáší energii přes desky bez přímého kontaktu s pracovním médiem.

V případě, že je nutné použít výměník tepla pro topení jako prvek pro ohřev vody v bazénu, nebo jako chladivo v průmyslových zařízeních, který se používá pro tento účel se doporučuje desky a pájecí agregáty. Takové konstrukce umožňují rychle dosáhnout nejúčinnější výměny tepla mezi dvěma kapalinami.

Materiály

Výměník tepla pro vytápění domu může být vyroben z ocelových nebo litinových desek spojených spájkováním měděnou nebo niklovou pájkou. Konstrukce pájené mědí jsou běžné v centralizovaných vytápěcích systémech. Systémy, jejichž prvky jsou spojeny s použitím niklu, jsou zároveň používány hlavně k uspokojení potřeb průmyslových sfér a v případě potřeby k práci s chemicky agresivními médii.

Litina

Výhodné výměníky tepla z litiny by měly věnovat pozornost několika bodům:

1. Hmotnost je docela působivá, což je třeba vzít v úvahu při přípravě projektu pro uspořádání kotelny. Co se týče zavádění takových konstrukcí do topného systému soukromého domu, mělo by se toto rozlišovat malým objemem sekcí, minimálním počtem kouřových kanálů, které se používají k přesunům spalovacích produktů.
2. Litinové jednotky jsou charakterizovány možností sekcionální přepravy v rozložené formě, což se stává vhodné pro instalaci a následnou údržbu.
3. Přes váhu je materiál křehký. Proto je nutno během přepravy a instalace vyloučit mechanické vlivy na konstrukční prvky. Dalším nebezpečím je tepelný šok. Díky ostré poloze v nevytápěné jednotce s působivým objemem studeného pracovního média mohou stěny výměníku tepla prasknout.
4. Litina se hodí k mokré i suché koroze. První se vytváří v důsledku vystavení materiálu kondenzátu kyseliny. Druhý pomalu pokrývá povrch konstrukce ve formě fólie z rzi, jak se používá. Vzhledem k tomu, že výměníky tepla pro topení soukromého domu z litiny mají silné stěny, mohou tyto procesy trvat mnoho let.
5. Takové systémy se dlouho ohřívají, ale velmi pomalu ochlazují, což značně snižuje spotřebu paliva a zvyšuje účinnost vytápění prostor.

Ocel

Přítomnost ocelového "srdce" nevede k významnému vážení systému. Proto je často používán vodní výměník tepla pro vytápění z tohoto materiálu, který slouží velkým plochám.

S ohledem na pohodlí při montáži ocelových konstrukcí se konečná sestava, na rozdíl od litinových jednotek, objevuje ve výrobním závodě. Jednodílný cukrár je poměrně obtížné přivést do těsné místnosti. Montáž v továrně navíc komplikuje opravy a údržbu systému.

Instalovaný ocelový výměník tepla v topné peci, který byl vážně poškozen, je téměř nemožné vrátit se k životu doma. Je nutné, aby se buď úplně zrušila demontáž systému a poslala jej do průmyslové dílny nebo se ho zbavila konstrukce, a nahradila ji.

Současně vodní výměník tepla pro ohřev z oceli se nebojí tepelného šoku ani významného mechanického zatížení. Materiál má vysoký index elasticity a proto se dobře vyrovná s prudkými změnami teploty. Při dlouhodobém vystavení silnému chladu nebo teplu se však na svarech mohou vytvářet malé trhliny.

Když hovoříme o schopnosti odolat korozi, ocelový výměník tepla je vystaven pouze elektrochemickým účinkům. Obzvláště rychle při prodlouženém kontaktu s korozivním prostředím proti korozi jsou tenké stěny erodovány. Současně může být životnost systému systematicky zkrácena po dobu 5 až 15 let. Z tohoto důvodu výrobci často pokrývají vnitřní stěny ocelových výměníků tepla s litinou.

Systémy z tohoto materiálu se téměř okamžitě zahřejí a stejně rychle ochladí. Navzdory zjevnému pohodlí, když je potřeba rychle vytápět prostory, má tato vlastnost obrácenou, negativní stránku. Takže efekt kovová únava v určitých částech konstrukce může vést k vzniku malých poškození.

Jak provést výpočet výměníku tepla?

Provádění sebehodnocení je jednou z nejčastějších otázek spotřebitelů. Ve skutečnosti je velmi obtížné se s tímto úkolem vyrovnat, protože výrobci výměníků tepla se snaží skrýt tajemství svého vlastního vývoje od externích uživatelů, včetně uživatelů.

Z výše uvedeného důvodu je obtížné zjistit skutečnou spotřebu energie při přenosu tepla. Pokud je tento ukazatel určitě nízký, účinnost výměníku tepla nebude dostatečná k uspokojení stávajících potřeb.

Pro zvýšení výkonu systému je často nutné instalovat volumetrické jednotky. Aby se však snížil počet použitých desek výměníku tepla, stačí použít speciální výpočetní program, který má každý vážný výrobce topných zařízení.

Výměníky tepla pro vlastní ohřev

Jak vytvořit efektivní design s vlastní rukou, která se bude vyrovnávat s funkcemi výměny tepla? Za tímto účelem stačí vrátit se k definici, která je typická pro zařízení této kategorie. Ukazuje se, že stavět jednoduchý výměník tepla stačí vzít kovovou trubku určité délky, vložit ji do kroužku a umístit do nádoby naplněné vodou.

Kvůli výstupu ven a vstupu trubky je možné získat funkční návrh, který buď ohřívá, nebo ochlazuje pracovní tekutinu v závislosti na stávající potřebě.

Výměník "vodního pláště"

Kromě systému ve formě cívky je možné vyrobit výměník tepla, známý jako "vodní plášť". Tyto systémy fungují na základě principu distribuce energie mezi několika uzavřenými kontejnery umístěnými navzájem.

Přenos tepla podle tohoto principu se úspěšně používá v malých kotlích na tuhá paliva. Navzdory celkové jednoduchosti konstrukce je nedostatek takových systémů přítomností poměrně nízkého provozního tlaku, pro který jsou tyto jednotky určeny. Kromě toho by výroba výměníků tepla, fungujících na principu "vodní bundy", měla zapojit zkušená svářečka. Vytvoření a sestavování takového systému z improvizovaných materiálů, aniž by měly příslušné dovednosti, je spíše problematické.

Deskový výměník tepla

Pravděpodobně nejsložitější ze všech dostupných možností pro nezávislou výrobu je systém, který se nazývá "deska potrubí". Tato definice byla přidělena samočinně vyráběným výměníkům tepla, které obsahují značný počet válcovaných spojů.

Takové agregáty jsou zastoupeny ve formě tří uzavřených kontejnerů. Dvě z nich jsou umístěny na opačných okrajích konstrukce a jsou spojeny kovovými vodiči pracovního média, které se rozpínají na koncích těchto nádob. Přenos tepla se provádí ve třetí - střední části kvůli pohybu kapalného pracovního média mezi kontejnery trubkami.

Při hledání alternativních řešení

Pokud není možnost výměny výměníku tepla podle výše uvedených metod samočinně montována, můžete se pokusit najít materiály pro výrobu budoucího systému ve vlastním skladu nebo na skládce. Například vynikajícím řešením pro vytvoření zařízení ve formě cívky bude stará vyhřívaná věšák na ručníky. Rovněž je vhodný jakýkoli domácí spotřebič, který nemá netěsnost.

Co se týče použití radiátorů z autokoberců, ve skutečnosti je lze okamžitě použít jako topný článek, který kombinuje jednotlivé jednotky s adaptéry pro zvýšení výměny tepelné energie.

Účinné zařízení lze vytvořit na základě starého sloupku ohřevu vody. V takovém případě s tím ani nemusíte dělat nic.

Nakonec,

Jak je vidět, princip fungování výměníků tepla je přibližně všude stejný. V závislosti na provozních podmínkách mohou tyto jednotky fungovat jak pro ohřev, tak pro chlazení pracovní tekutiny: plyn, kapalina nebo pevná látka.

Při výběru továrního řešení hodně záleží na úkolech, které jsou přiřazeny výměníku tepla a v případě samostavby - od inženýrské fantazie velitele.