Grelni izmenjevalnik toplote je tehnična naprava, ki prenaša toploto med toplim in hladnim okoljem. Naprave te vrste, ki se uporabljajo za ogrevalne sisteme, so razdeljene v več kategorij glede na načelo delovanja, interakcijo medijev, način prenosa toplote, pa tudi smer gibanja nosilca toplote in porabnika toplote. Pri izbiri izmenjevalnika toplote za dom ali kopalnico upoštevajte značilnosti določenega ogrevalnega sistema, prednosti in slabosti naprave, njeno zasnovo in dodatno funkcionalnost.
Zasnova in princip delovanja toplotnega izmenjevalnika
Zasnova naprave za izmenjavo toplote je neposredno odvisna od njegove vrste. Sodobne grelne naprave so sestavljene iz dveh tlačnih plošč z luknjami, na katere so priključeni dodatni elementi cevovoda. Toplotni nosilec in porabnik toplote vstopita tudi v napravo zaradi prisotnosti lukenj. Načelo delovanja toplotnega izmenjevalnika je precej preprosto, lahko ga obravnavamo na primeru ploščne enote.Toplotni tok v takšni napravi vpliva na valovito plast v njej, ki med delovanjem postopoma pridobiva hitrost.
Ko se začne prva stopnja, se mediji začnejo premikati drug proti drugemu na obeh straneh, da se prepreči mešanje. Delovni kanali so oblikovani na ploščah, ki se nahajajo vzporedno, med gibanjem vzdolž njih pride do izmenjave toplote v vsakem mediju, zaradi česar toplota uhaja zunaj enote. V hišnih ali kopalniških ploščah lahko notranji tokovi sledijo enoprehodni ali večprehodni shemi, ob upoštevanju tehničnih značilnosti in posebnih pogojev.
Preden izberete napravo, je koristno prebrati informacije o tem, za kaj je potreben izmenjevalnik toplote, spoznati vrste enote, pravila za njeno namestitev in delovanje.
Vrste po principu delovanja
Glede na način medsebojnega delovanja medijev so toplotni izmenjevalci površinski in mešalni. Priključni diagram mešalnega toplotnega izmenjevalnika se šteje za bolj zapletenega.
Mešanje
Delovanje mešalnih enot temelji na stiku dveh snovi ter mešanju porabnika in toplotnega nosilca. Mešalni toplotni izmenjevalniki za ogrevanje so razdeljeni v več kategorij, vključno z zloženimi hladilnimi stolpi, parnimi mehurčki ter barometričnimi kondenzatorji in grelniki šob.
Površinsko
Površinski toplotni izmenjevalnik deluje v kotlovnici s prenosom toplote preko kontaktne površine. To so lahko plošče ali cevi, odvisno od vrste naprave. Mediji znotraj takšnih enot se med seboj ne mešajo, kar je njihova glavna razlika od mešalnih analogov.
Glede na princip prenosa toplote delimo površinske toplotne izmenjevalnike na dve vrsti: regenerativne in rekuperativne.
- Princip delovanja rekuperativnega toplotnega izmenjevalnika temelji na neprekinjenem prenosu toplote skozi kontaktno površino. Veliko ploščatih naprav deluje na ta način.
- Standardna ali sekundarna regeneracijska enota je zasnovana za hlajenje in ogrevanje zraka. V teh napravah se gibanje toplotnega nosilca in potrošnika pojavlja v periodičnem načinu. Takšne instalacije se pogosto uporabljajo v večnadstropnih poslovnih stavbah.
Regenerativne naprave so glede na površino razdeljene v dve kategoriji. Lahko je izdelan iz cevi; ta možnost je zasnovana za delo v pogojih visokih padcev tlaka. Naprave s površino pločevine so bolj kompaktne in lahke, zato namestitev toplotnega izmenjevalnika te vrste skoraj ne povzroča težav.
Školjka in cev
Naprava s školjko in cevjo je izdelana iz rebrastih cevi, ki povečajo površino za prenos toplote. Lahko ima zasnovo, ki vključuje cevne pločevine s togo sklopko vseh delov in elementov. Rešetke v takšni napravi so privarjene na stene ohišja, cevi pa so nanje pritrjene s pomočjo spojke. Zasnova s plavajočo glavo velja za naprednejšo; naprave te vrste so dražje, vendar veljajo za bolj praktične.
Potopna
Naprave te vrste so pogosto nameščene v visokih stavbah. V posodi s tekočino imajo nameščeno tuljavo v obliki valja. Zaradi preproste zasnove se čas prenosa toplote opazno zmanjša.
Spirala
Cevovod takega izmenjevalnika toplote je sestavljen iz kovinskih plošč, zvitih v spiralo in pritrjenih na zvitku. Enote te vrste zahtevajo dobro tesnjenje.Prav tako morate upoštevati, da namestitev spiralnega izmenjevalnika toplote zahteva posebne veščine. Spiralne naprave se ne uporabljajo v sistemih s tlakom nad 10 kgf / cm2.
Lamelni
Plošče zasluženo veljajo za najnaprednejše in so idealne tako za zasebne domove kot za industrijske prostore. Ne povzročajo težav pri montaži in čiščenju ter imajo minimalno stopnjo hidravličnega upora. Shema dovajanja delovnega medija v njih se lahko izvede na tri načine: neposredni tok, mešani in protitok.
Prednosti in slabosti
Sodobne enote so enostavne za vzdrževanje in ne povzročajo težav pri razstavljanju in pranju naprave. Ploščni toplotni izmenjevalci, ki so najpogosteje vgrajeni, se zaradi povečane turbulence in kakovostnega poliranja počasneje umažejo.
Ogrevalne enote vodilnih proizvajalcev zdržijo dlje kot vodni kotli, toplovodni kotli in peči za hiše in garaže. Povprečna življenjska doba enote je približno 10-20 let. Večina naprav nima skoraj nobenih pomanjkljivosti, razen potrebe po čiščenju naprave, ko se umaže. Da zmanjšate nabiranje umazanije v notranjosti naprave, morate vedno uporabljati visokokakovostno hladilno tekočino.
Izbirna pravila
Seznam glavnih meril, na katere morate biti pozorni pri izbiri, vključuje:
- vrsta in kakovost uporabljene toplotne tekočine;
- enostavnost demontaže in montaže;
- vrsta prenosa toplote;
- možnost povečanja količine moči med delovanjem.
Ploščni izmenjevalniki se pogosteje uporabljajo za hladilne in ogrevalne sisteme hladilnikov in bazenov, spiralni izmenjevalniki se uporabljajo v različnih panogah, horizontalni so bolj primerni kot grelniki.
Delovanje in oskrba
S pravočasnim pregledom, preprečevanjem in zamenjavo delov boste prihranili pri popravilih in nakupu nove naprave. Na delovanje enote negativno vplivajo procesi korozije in erozije delov, obraba zaradi trenja med povečanimi vibracijami, pa tudi izpostavljenost visokim temperaturam.
Če težave ne odpravite pravočasno, lahko struktura odpove. Napravo lahko očistite sami ali jo zaupate strokovnjaku.
Priljubljeni proizvajalci
Na ruskem trgu so se dobro izkazali razstavljeni in spajkani toplotni izmenjevalniki blagovnih znamk RIDAN in ASTERA, za katere je značilna visoka raven kakovosti in razpoložljivost potrebnih rezervnih elementov.
Med tujimi znamkami se kupci pogosteje odločajo za dizelske in standardne naprave ALFA LAVAL, DANFOSS in SONDEX.
Pri izbiri enote morate upoštevati značilnosti sistema kot celote, oceno, če govorimo o projektu, zahteve glede števila kW, pa tudi druge potrebne parametre.
