Jak funguje výměník tepla, kde se používá

Systémy ohřevu vody a vytápění domácností jsou stále sofistikovanější. Jejich účinnost se zvyšuje, náklady na energii klesají a samotné se stávají „chytřejšími“ a nevyžadují údržbu.

Ale kvalita samotného zařízení, správnost jeho výběru a správnost jeho instalace určují, zda bude nutné vše za rok přepracovat a opravit, nebo zda systém bude plnit všechny své funkce po mnoho let, aniž by způsoboval jakékoli problémy a nevyžadoval značné náklady.

Co je to výměník tepla topného systému?

Ale co je to vlastně výměník tepla topného systému? Koneckonců ne všichni z nás pravidelně navrhujeme nebo jsme specialisty na instalaci tohoto zařízení. Zkusme to zjistit a pochopit.

Výměník tepla je zařízení, které přenáší teplo z jednoho zařízení do druhého bez přímého kontaktu s nosičem. V případě vytápění – bez přímého kontaktu horké vody s trubkami radiátorů. Jedná se o vyrovnávací paměť, která umožňuje nejen co nejefektivněji regulovat teplotu, ale v případě potřeby také značně ušetřit drahé teplo.

Ne vždy se však pro vytápění používá ten či onen typ výměníku tepla. Mnoho systémů jej vůbec nemá a chladivo, horká voda, je přiváděno přímo do topných baterií. Přestože plní svou hlavní funkci – zajišťují komfortní teplotu – celkové náklady na vytápění takových prostor mohou být o 40 % více.

Různé typy používaných výměníků tepla

Ze všech typů, které dnes existují, jsou nejrozšířenější a nejpoužívanější:

• lamelární;
• trubkové výměníky tepla.

Každý z nich má své výhody a nevýhody. Existuje mnoho variant pro specifické oblasti použití.

Lamelární se dělí na:

• obyčejný lamelární;
• lamelově žebrovaný;
• modely s žebrovanými deskami.

Jsou mnohem kompaktnější, jednodušší, řadu modelů lze opravit (rozebrat), jejich čištění způsobuje minimum obtíží a koeficient přestupu tepla je vyšší. U vysokotlakých systémů je však použití klasických deskových výměníků tepla nemožné.

Trubkové výměníky tepla pro topné systémy mohou být:

• Plášťová konstrukce, kdy je v jednom plášti (skříni) mnoho tenkých trubek stejného průměru. Horká chladicí kapalina ohřívá sekundární vinutí díky jejich velké ploše, čímž se proces výměny teploty co nejvíce zrychlí a zefektivní.

• Spirálové výměníky tepla jsou podobné předchozím, pouze trubky (měděné nebo ze slitiny mědi) jsou pevně navinuté kolem jádra.
• Zkroucené systémy. Stejné jako předchozí, ale místo trubek – tvarované a svařované kanály z ocelového plechu, zkroucené do role.

Tyto možnosti jsou vhodné pro instalaci v bytovém domě nebo velkém prostoru.

Kromě toho lze použít základní výměník tepla neboli „trubka v trubce“. Vzhledem k jeho velkým rozměrům a nízké účinnosti se však ve výrobě rozšířil, zatímco jeho použití v domech nebo bytech je nepraktické. Výběr konkrétního modelu však zcela závisí na jeho účelu.

Proč je v topném systému potřeba výměník tepla?

A proč to vlastně vůbec potřebujeme? Koneckonců, v domech po celá desetiletí nic takového nebylo. A naši rodiče a prarodiče se bez nich obešli docela dobře. Na tuto otázku odpovíme jednoduše výčtem výhod, které po instalaci získáte:

• Ochrání kovové plastové trubky před předčasným opotřebením: bez něj by jejich vypočítané život při teplotě 90 stupňů – pouze 5 měsíců.
• Chrání před tvorbou vodního kamene, který výrazně snižuje účinnost konečných topných těles.
• Bez výměníku tepla není možné připojit podlahové vytápění, kde dochází k ohřevu v důsledku vody.
• Jeho instalace nevyžaduje dodatečné napájení: funguje zcela autonomně.
• Použití systému pro vytápění a ohřev teplé vody s jedním nebo druhým výměníkem tepla poskytne značné úspory, což pocítíte hned, jakmile obdržíte první doklad o zaplacení služby dodávky teplé vody.

Souhlasím, jeho používání má poměrně dost výhod, s jedinou nevýhodou: samotné, stejně jako jeho instalace a údržba, stojí určitou částku peněz.

Struktura a princip činnosti výměníku tepla pro topné systémy

Funkce zařízení je zřejmá z jeho názvu: jeho účelem je výměna tepla. V domech s centralizovaným vytápěním nebudete muset neustále upravovat výkon baterií v závislosti na rozmarech venkovního počasí. A pokud je nainstalován systém AGV, pak není nutné neustále měnit provozní režim kotle, což je nejen pohodlné, ale má také pozitivní vliv na životnostInstalace výměníku tepla bude mít za následek značné úspory nosiče tepla, které v poslední době jen zdražily. Investované peníze se v budoucnu mnohonásobně vrátí.

Princip fungování jakéhokoli výměníku tepla je poměrně jednoduchý:

• chladicí kapalina (horká voda) prochází primárním okruhem a co nejvíce jej ohřívá;
• Díky žebrované ploše deskových výměníků tepla nebo celkové délce cívky trubkových výměníků tepla se voda v sekundárním okruhu ohřívá.

Maximálně – až 70 stupňů pro ohřev teplé vody a 95 stupňů pro vytápění. Nedochází k přímému kontaktu vody, ale k přímému účinku.

Proto se nevyplatí vybírat-koupit ten či onen model, stejně jako jej instalovat-nastavovat-servisovat bez konzultace s odborníkem. Přepracování je vždy delší a dražší než to udělat hned dobře. To platí jak pro jeden výměník tepla, tak pro celý topný systém jako celek.

Článek připravili specialisté společnosti “EcoTech”
Informace o společnosti.

Datum vydání: 04.01.2020
Sekce: « Vytápění a zásobování teplem »
Zobrazení: 2864

Nejčtenější články v sekci „Vytápění a zásobování teplem“:

22.08.2006 08: 25
Indukční kotle – alternativní metoda elektrického ohřevu (přečteno 38760 krát)
Navzdory pokroku ve zdokonalování kotlů s topnými tělesy mají stále značnou nevýhodu – konečnou hodnotu jejich spolehlivosti, kterou je téměř nemožné zcela překonat. To platí zejména pro kotle a kotelny s vysokým výkonem, kde je počet topných těles velký a pravděpodobnost poruchy vyšší. Moderní inženýrská řešení jsou založena na odmítnutí topných těles a přechodu na jiné metody elektrického ohřevu.

26.05.2006 08: 25
Konvektor “STALIUM” – spolehlivost a účinnost (přečteno 20230 krát)
Trh dnes nezávisle reguluje otázky konkurenceschopnosti a největší poptávka je po produktech, které dokáží zajistit stabilní, spolehlivý a efektivní provoz po dlouhou dobu. Ocelové konvektory na ohřev vody STALIUM plně splňují moderní vysoké požadavky spotřebitelů.

12.01.2006 08: 25
Systém stropního vytápění pro venkovský dům (přečteno 19944 krát)
Komfort venkovského domu závisí na mnoha složkách: kvalitním designu, spolehlivé komunikaci, interiéru, osvětlení atd. Podle většiny lidí je hlavní podmínkou pohodlí v domě teplo. Pro ty, kteří se zajímají o technické inovace v oblasti zásobování teplem, odborníci nabízejí nový zdroj tepla – teplé stropy.

25.08.2006 08: 25
Stropní sálavé panely ZEHNDER (přečteno 18341 krát)
Mezi různými možnostmi topných systémů, které jsou dnes na trhu k dispozici, vynikají sálavé topné systémy. Stropní sálavé panely Zehnder jsou levným, ekonomickým a ekologickým topným systémem.

11.06.2007 08: 25
Analýza perspektivních topných systémů (přečteno 16109 krát)
Tento článek zkoumá otázky spojené s přechodem centralizovaných systémů zásobování teplem na decentralizované. Jsou zvažovány pozitivní a negativní aspekty obou systémů. Jsou prezentovány výsledky srovnání těchto systémů.

Příslušné sekce „Katalogu stavebních firem“:

• Kotel, radiátory a konvektory
• Teplé podlahy
• Automatická regulace vytápění, senzory

Definice principu činnosti a hlavní funkce výměníku tepla je obsažena v jeho názvu. Toto zařízení slouží k přenosu tepla mezi médii s různou teplotou, který se nejčastěji provádí přes konstrukční prvky instalace, bez míchání médií.

Rozsah použití a typy výměníků tepla

Díky komparativní jednoduchosti jejich konstrukce a vysoké účinnosti jsou výměníky tepla aktivně využívány v topných systémech, včetně tepelných elektráren, v energetice (včetně jaderných elektráren), hutním, chemickém a potravinářském průmyslu, v elektrických a technologických zařízeních. stejně jako při instalaci ventilačních systémů a klimatizace.

V závislosti na rozsahu použití, typu pracovního média a teplotních podmínkách se volí výměník tepla jednoho nebo druhého typu. Toto zařízení je klasifikováno podle:

• Nejběžnější jsou plošné výměníky tepla, ve kterých nedochází k promíchávání médií a chladivo předává své teplo spotřebiteli tepla přes kontaktní plochu (například desky v PHE).
• Typ přenosu tepla. Existují výměníky regenerační (chladivo a spotřebič tepla se pohybují střídavě) a rekuperační (chladivo a spotřebič tepla se pohybují současně, během pohybu první plynule předává teplo druhému). PHE jsou výměníky tepla rekuperačního typu.
• Designové prvky. Při výběru je třeba vzít v úvahu výkon instalace, tlak v systému, provozní teploty a typ pracovního média. Můžete si vybrat instalace s rovným povrchem, trubkové a blokové.
• Směry pohybu pracovních médií. Výměníky tepla mohou být jednoprůchodové (pracovní média procházejí vnitřním objemem instalace jednou nejkratší cestou), dvouprůchodové (mají 2 nezávislé okruhy) a víceprůchodové (pracovní média se pohybují cyklicky). Doporučuje se používat víceokruhové instalace, když je malý rozdíl mezi teplotou vstupní chladicí kapaliny a teplotou zpátečky.

Obecná klasifikace moderních tepelných výměníků je uvedena na obrázku níže:

Konstrukce a princip činnosti výměníku tepla

Konstrukce všech typů výměníků tepla je v budoucnu výrazně odlišná, článek bude zvažovat nejmodernější a nejoblíbenější typy těchto instalací – skládací deskové výměníky tepla.

Jejich zařízení je podrobně znázorněno na obrázku níže:

Mezi pohyblivými a stacionárními přítlačnými deskami je umístěn balík desek z nerezové oceli, vysoce legované austenitické oceli, titanu nebo slitin niklu. Desky různých výrobců mohou mít různé vzory (vlnění), tvořené uspořádáním kanálů, na kterých závisí koeficient prostupu tepla a hydraulický odpor. Desky jsou umístěny vůči sobě pod úhlem 180 stupňů, díky čemuž je vytvořen ohyb ve zvlnění řady kanálů pro správný průchod chladicí kapaliny a spotřebiče tepla.

Všechny vrstvy desek jsou proloženy těsněním, které zajišťuje těsnost kanálů. Desky jsou upevněny nahoře a dole speciálními horními a spodními vodícími nosníky a stlačeny spojovacími šrouby a maticemi. Nosné nosníky jsou zase připevněny ke svislému rámu.

Na rozdíl od skládacích PHE mají pájené stejnou strukturu, ale desky v nich jsou sletované dohromady, takže takový obal nebude možné rozebrat ani kvůli čištění.

Koncepční schéma činnosti deskového výměníku tepla je následující:

Výměník tepla je připojen k potrubí otvory v přítlačných deskách. Ohřívací a ohřívané proudy se pohybují na opačných stranách jedné desky, v důsledku čehož vznikají protiproudy (média se k sobě začnou pohybovat z opačných stran každé desky). V tomto případě nedochází k míchání médií díky střídání desek s těsnícími pryžovými těsněními, které tvoří samostatné pohybové obrysy.

Mezi paralelně instalovanými deskami jsou vytvořeny kanály, kterými chladivo přenáší teplo spotřebiteli tepla, po kterém média buď opustí vnitřní limity instalace, nebo projdou dalším cyklem.

V závislosti na konstrukčních vlastnostech zařízení se toky mohou pohybovat podle jedno-, dvouprůchodových nebo víceprůchodových schémat.

Kontaktujte Service-PTO LLC a objednejte si služby zkušených specialistů na servis a výměnu prvků výměníku tepla. Zavolejte nám na číslo +7 (812) 646-10-76, +7 (921) 794-11-63 a zanechte požadavek.