Toplotni izmenjevalnik za ogrevanje za toplo vodo

Toplotni izmenjevalnik za ogrevanje je najpomembnejši sestavni del katerega koli kotla. Njegova delovna zmogljivost je odvisna od "življenjske dobe" ogrevalne enote. Oglejmo si, kateri toplotni izmenjevalec za ogrevalni sistem bo omogočil učinkovito delovanje kotla in podaljšal življenjsko dobo.

Kaj so agregati te kategorije?

Ploščni toplotni izmenjevalnik za ogrevanje je tehnično zapleten sistem, s katerim se energija prenese med toplo in hladno hladilno sredstvo. V praksi se za to uporabljajo tekočine in hlapi, manj pogosto plini in trdne podlage.

Z drugimi besedami, toplotni izmenjevalnik za ogrevanje je naprava, ki nima lastnega toplotnega vira, njegova funkcionalnost pa zagotavlja energija, ki prihaja iz centralnega ogrevalnega sistema. To pomeni, da kotel ali peč ne pripadata agregatom te kategorije po definiciji. Vendar pa lahko kot primer izmenjevalnika toplote štejemo kavč ali ščit, ki odraža toploto dimnih plinov iz peči, ker segreva zrak v prostoru.

Učinkovitost prenosa energije je odvisna od naslednjega:

• Temperaturne razlike med medijem (prisotnost pomembne razlike povzroči bolj impresiven prenos energije).
• Območja stika posameznih medijev s toplotnim izmenjevalcem.
• Kazalniki toplotna prevodnost materialov gradnja.

Pravzaprav toplotni izmenjevalnik za vročo vodo iz ogrevanja lahko predstavlja katera koli cev, ki se uporablja za prenos določenega delovnega medija, ki se razlikuje od temperature okolice.

Vrste

Eno od odločilnih meril za izbiro izmenjevalca toplote določenega načrta ni samo narava hladila, ampak tudi njegova kakovost. Če se domneva, da je uporaba mehčane ali kemično prečiščene vode v obliki delovnega medija, je treba dati prednost ploščam tipa spajkanih struktur. Enako velja za uporabo hladilnih sredstev, ki na stenah konstrukcije ne puščajo nobenih nanosov, na primer alkohola, freona ali etilenglikola.

Ko govorimo o velikih termalnih točkah, kot so kotlovnice, je pogosto mogoče videti toplotni izmenjevalnik za vročo vodo iz ogrevanja snemljivega tipa. Uporaba takšnih rešitev je mogoče pojasniti s prisotnostjo slabega delovnega medija, ki se uporablja v centraliziranih ogrevalnih omrežjih.

Enostavnost gradnje odstranljivih ploščastih agregatov olajša njihovo priročno vzdrževanje, še posebej hitro razstavljanje, če je potrebno odstraniti lestvico iz notranjih kanalov. V tem primeru je zamenjava delov takšnega izmenjevalnika toplote, ne glede na to, ali gre za prirobnice ali zapornice, možna tudi za neizkušene mojstre.

Po metodi prenosa energije je treba poudariti mešalni in površinski toplotni izmenjevalnik za ogrevanje. Prva funkcija je v skladu z načelom širjenja energije med neposrednim stikom med posameznimi toplotnimi nosilci. Druga vrsta prenaša energijo skozi plošče brez neposrednega stika med delovnim medijem.

Če je za ogrevanje potreben toplotni izmenjevalnik kot element za ogrevanje vode v bazenu ali kot hladilnik v industrijskih obratih, se za to priporočajo lamelne in spajkane enote. Takšni modeli omogočajo hitro doseganje najučinkovitejše izmenjave toplote med dvema tekočinama.

Materiali

Toplotni izmenjevalec za hišno ogrevanje je lahko izdelan iz plošč iz jekla ali litega železa, ki je povezan s spajkanjem z bakrenim ali nikeljskim spajkanjem. Strukture, ki so brušene z bakrom, so običajne pri centraliziranih ogrevalnih sistemih. Hkrati sistemi, katerih elementi so povezani z uporabo niklja, se uporabljajo predvsem za zadovoljevanje potreb industrijskih sfer in, če je potrebno, delo s kemično agresivnimi mediji.

Litoželezni

Prednostni izmenjevalci toplote iz litega železa morajo upoštevati več točk:

1. Teža je precej impresivna, kar je treba upoštevati pri razvoju projekta za ureditev kotlovnice. V zvezi z uvajanjem takšnih objektov v ogrevalni sistem zasebne hiše je treba slednje ločiti od majhnega obsega odsekov, najmanjšega števila dimnih kanalov, ki se uporabljajo za premikanje proizvodov izgorevanja.
2. Enote litega železa so označene z možnostjo presečnega transporta v razstavljeni obliki, kar postane priročno za namestitev in kasnejše vzdrževanje.
3. Kljub težini je material precej krhk. Zato je med transportom in montažo treba izogibati mehanskim vplivom na konstrukcijske elemente. Druga nevarnost je toplotni šok. Z ostrimi položaji v neogrevani enoti impresivnega volumna hladnega delovnega medija lahko stene izmenjevalnika toplote počijo.
4. Litoželezna posoda je primerna za mokro in suho korozijo. Prvi je nastal kot posledica izpostavitve kislinskemu kondenzatu materiala. Drugi počasi pokriva površino strukture v obliki filma rje, kot se uporablja. Ker toplotni izmenjevalci za ogrevanje zasebne hiše iz litega železa imajo debele stene, ti procesi lahko trajajo več let.
5. Takšni sistemi segrevajo že dolgo, vendar se zelo počasi ohladijo, kar znatno zmanjša porabo goriva in povečuje učinkovitost segrevanja prostorov.

Jeklo

Prisotnost jeklenega "srca" ne vodi do pomembnega uteževanja sistema. Zato je vodni toplotni izmenjevalnik za ogrevanje, izdelan iz tega materiala, pogosto uporabljen za servisiranje velikih površin.

Kar zadeva priročnost montiranja jeklene konstrukcije, se končni sklop, v nasprotju z enotami iz litega železa, pojavlja v tovarni. Enodelni sladkarije je precej težko priti v tesen prostor. Poleg tega tovarniška montaža otežuje popravilo in vzdrževanje sistema.

Instaliran jekleni toplotni izmenjevalec v ogrevalni peči, ki je prejel resno škodo, je skoraj nemogoče vrnitev v življenje doma. Nujno je, da se zateče k popolni demontaži sistema in ga pošljemo na popravilo na industrijsko delavnico ali pa se znebite gradnje, ki jo nadomešča.

Hkrati se vodni toplotni izmenjevalec za ogrevanje iz jekla ne boji termičnega šoka, niti večjih mehanskih obremenitev. Material ima visok indeks elastičnosti in zato dobro obvladuje ostre temperaturne spremembe. Vendar pa se s podaljšano izpostavljenostjo močnemu mrazu ali vročini lahko pojavijo majhne razpoke na zvarah.

Če govorimo o sposobnosti vzdrževanja korozije, jekleni prenosnik toplote je izpostavljen samo elektrokemičnim vplivom. Še posebej hitro s podaljšanim stikom s korozivnimi rjavimi okolji, so tanke stene erodirane. Hkrati se lahko sistemsko zmanjša življenjska doba sistema v obdobju 5 do 15 let. Iz tega sledi, da proizvajalci pogosto pokrivajo notranje stene jeklenih toplotnih izmenjevalcev z litino.

Sistemi iz tega materiala se skoraj takoj segrejejo in se tako hitro ohladijo. Kljub očitnemu udobju, ko je potrebno hitro segrevati prostore, ima ta lastnost obratno, negativno stran. Torej, učinek kovinska utrujenost v določenih delih konstrukcije lahko povzroči manjšo škodo.

Kako narediti izračun toplotnega izmenjevalca?

Samoocenjevanje je eno najpogostejših vprašanj potrošnikov. Dejansko je izredno težko obvladati nalogo, saj proizvajalci toplotnih izmenjevalcev poskušajo prikriti skrivnosti lastnega razvoja od zunanjih uporabnikov, vključno z uporabniki.

Zaradi zgoraj navedenega razloga je težko ugotoviti dejansko porabo energije med prenosom toplote. Če je ta indikator prav gotovo nizek, učinkovitost izmenjevalnika toplote ne bo zadostovala za zadostitev obstoječim potrebam.

Za povečanje zmogljivosti sistema je pogosto potrebno namestiti volumetrične enote. Vendar pa je za zmanjšanje števila uporabljenih toplotnih izmenjevalnih plošč dovolj, da uporabite poseben program za izračun, ki ga ima vsak resni proizvajalec ogrevalne opreme.

Toplotni izmenjevalci za ogrevanje z lastnimi rokami

Kako narediti učinkovit design z lastno roko, ki se bo spopadla s funkcijami izmenjave toplote? Za to zadostuje, da se vrnete v definicijo, ki je značilna za naprave te kategorije. Izkazalo se je, da je za izdelavo preprostega toplotnega izmenjevalca dovolj, da vzamemo kovinsko cev določene dolžine, jo zvijemo v obroč in ga postavimo v posodo, napolnjeno z vodo.

Zaradi zunanjega izhoda in vhoda cevi je mogoče dobiti funkcionalno zasnovo, ki bo delovno tekočino ogrevala ali ohladila, odvisno od obstoječe potrebe.

Toplotni izmenjevalec "vodni jakni"

Poleg sistema v obliki tuljave je mogoče izdelati toplotni izmenjevalnik, znan kot "vodni plašč". Takšni sistemi delujejo na podlagi načela porazdelitve energije med več zaprtimi posodami, nameščenimi drug v drugega.

Prenos toplote v skladu s tem načelom se uspešno uporablja pri malih kotlovih na trdna goriva. Kljub splošni preprostosti zasnove je pomanjkanje takšnih sistemov prisotnost sorazmerno nizkega delovnega tlaka, za katerega so namenjene te enote. Poleg tega bi morala proizvodnja toplotnih izmenjevalcev, ki deluje na principu "vodnega jakna", vključiti izkušenega varilca. Za izdelavo in sestavljanje takega sistema iz improviziranih materialov, brez ustreznih sposobnosti, je precej problematično.

Toplotni izmenjevalec cevi

Verjetno najzahtevnejša od vseh možnosti, ki so na voljo za samostojno proizvodnjo, je sistem, ki se imenuje cevna plošča. Ta opredelitev je bila dodeljena samoizmenjani toplotni izmenjevalci, ki vsebujejo veliko število valjev.

Takšni agregati so predstavljeni v obliki treh zaprtih posod. Dva od njih sta nameščeni na nasprotnih robovih konstrukcije in sta povezani s kovinskimi vodniki delovnega medija, ki se raztezajo na koncih takšnih posod. Prenos toplote poteka v tretjem srednjem delu zaradi gibanja tekočega delovnega medija med vsebniki skozi cevi.

Pri iskanju alternativnih rešitev

Če ni možnosti samodejne montaže izmenjevalnika toplote z zgornjimi metodami, lahko poskusite poiskati materiale za proizvodnjo prihodnjega sistema v svoji shrambi ali na odlagališču. Na primer, odlična rešitev za ustvarjanje naprave v obliki tuljave bo stara ogrevana brisača. Primeren je tudi vsak gospodinjski radiator, ki nima puščanja.

V zvezi z uporabo avtomobilskih radiatorje peči, v resnici, jih lahko takoj uporabimo kot grelni element, ki združuje posamezne enote adapterji za povečanje območja toplotne izmenjave energije.

Učinkovito napravo lahko ustvarite na podlagi starega ogrevalnega stebra. V tem primeru vam sploh ni treba storiti ničesar.

Na koncu,

Kot lahko vidite, je načelo delovanja izmenjevalcev toplote povsod približno enako. Odvisno od pogojev delovanja, lahko te enote delujejo tako za ogrevanje kot hlajenje delovne tekočine: plin, tekočina ali trdna snov.

Pri izbiri tovarniške rešitve je veliko odvisno od nalog, ki so dodeljene izmenjevalniku toplote, in v primeru samonastave - od inženirske fantazije poveljnika.