Co je tepelný výměník v topném systému?

Při vytápění často slýcháme slovo „výměník tepla“. Malá věc je docela zajímavá a dá se použít v různých situacích. V tomto článku si povíme o tom, co je výměník tepla pro topné systémy a jaký je jeho princip fungování.

Co je tepelný výměník?

Výměník tepla je zařízení, ve kterém dochází k výměně tepla mezi dvěma chladicími kapalinami s různými teplotami. Konstrukce a princip činnosti výměníku tepla bude rozdělen do několika podkapitol.

Typy výměníků tepla

Existuje několik typů tohoto zařízení. Všechny výměníky tepla jsou rozděleny na:

• trubkovitý;
• deska – neoddělitelná (pájená), skládací.

Trubkové výměníky tepla jsou v podstatě trubka s větším průměrem, do které jsou přivařeny trubky s menším průměrem.

Deskové výměníky tepla jsou zařízení sestávající ze sady desek, ve kterých jsou vyraženy zvlněné kanály a povrchy pro průchod kapaliny. Desky jsou zajištěny pomocí spon a pryžových těsnění.

Deskové jednotky se snadněji opravují. Mají i menší rozměry. U trubkových jednotek dochází k výměně tepla v potrubí o malém průměru umístěném v potrubí o velkém průměru. Proto je lze použít při vysokých tlacích, ale deskové nikoli.

Z jakých materiálů jsou tepelné výměníky vyrobeny?

Při výrobě výměníků tepla pro topné systémy se používají různé materiály: nerezová ocel, silumin (slitina hliníku a křemíku), mosaz (používaná pro vysokotlaké systémy), měď (používaná v pivním průmyslu, kde je potřeba k prudkému ochlazení piva vlivem vysoké tepelné vodivosti) a další .

Princip činnosti výměníku tepla

Uvažujme pájený deskový výměník tepla pro topné systémy, který je smontován ve výrobě. Má čtyři výstupy (dva okruhy). Tepelný výměník slouží jako oddělovač průtoku na základě teploty a tlaku. Tímto způsobem lze oddělit různé teplonosné kapaliny, kapaliny a kyseliny.

Podívejme se na princip fungování výměníku tepla pro vytápění v domě. Na jeden okruh výměníku jsou napojeny vytápěné podlahy a na druhý okruh výtopna (přívod a zpátečka). Není možné přímo připojit centrální chladicí kapalinu k vyhřívaným podlahám, protože to může vést k jejich poškození v krátké době. Existuje pro to řada dobrých důvodů

• V sítích ústředního vytápění je vysoký tlak.
• vysoká teplota
• chladicí kapalina obsahuje spoustu chemických činidel a rozpuštěného železa.

Na pomoc přichází výměník tepla, který umožňuje oddělit toky a vytvořit v bytě autonomní systém podlahového vytápění s nízkým provozním tlakem 1,5 baru a čistou vodou.

Výměník tepla se skládá ze tří skupin desek:

1. Montovaná deska ze systému ústředního vytápění s vysokou teplotou a vysokým tlakem,
2. Typová deska autonomního topného systému s nízkým tlakem,
3. Oddělovací deska, která má malou tloušťku a provádí proces přenosu tepla ze systému ústředního vytápění do autonomního systému.

Výkon výměníku závisí na počtu desek a jejich velikosti. Na každý výměník tepla je nutné nainstalovat čisticí filtr, který zadrží různé hrubé částice (úlomky, vodní kámen, drobné částice). Pravidelně se musí umýt speciálními prostředky. V současné době je na trhu velký výběr takových produktů.

Vzhled zařízení

Každý výměník tepla má technické vlastnosti:

• maximální provozní teplota, například 200 °C;
• maximální provozní tlak, například 30 bar;
• zkušební tlak, například 43 bar.

Je uvedena země původu, technický pas v jazyce výrobce, schéma, obrysy. V případě potřeby lze cestovní pas přeložit do ruštiny. Konstrukce a princip činnosti výměníku tepla od různých výrobců se mohou někdy mírně lišit. Ale podstata zůstává stejná.

Okruhy výměníků pro vytápění mohou být umístěny svisle nebo diagonálně. Toto nemá vliv na princip fungování. Nejjednodušším zařízením je diagonální uspořádání. V tomto případě musí být výměník tepla namontován přísně ve svislé poloze.

Horká voda ze systému ústředního vytápění bude proudit shora dolů do výměníku tepla a předá své teplo autonomnímu systému přes separační systém. Na vstupu to bude velmi teplá voda, na výstupu voda s pokleslou teplotou. V okruhu autonomního systému bude chladicí kapalina proudit zdola nahoru. Ve spodní části se voda mírně ohřeje a čím blíže k vrcholu, tím silnější bude ohřev. Díky takovému zařízení bude pro systém jednodušší pracovat.

Proces dodávání vody do výměníku tepla se provádí pomocí nuceného oběhu. Tepelná elektrárna pracuje na vlastních čerpadlech. A autonomní systém podlahového vytápění v bytě bude fungovat na vlastním oběhovém čerpadle.

Instalace výměníku tepla

Pomocí návodu k instalaci musíte výměník tepla správně zajistit. Přitiskne se ke stěně pomocí speciální konzoly nebo upevňovací pásky. Můžete také nainstalovat výměník tepla pomocí rohu, který je připevněn ke spodní části výměníku tepla. Navíc se to sváže s trubkami.

Kromě toho je třeba nainstalovat filtry. Pro okruh tepelné elektrárny musí být minimálně hrubý filtr. V případě připojení ke starému topnému systému jsou zapotřebí dva filtry. Jeden dole, jeden nahoře.

Potřebujeme jeřáby a americké ženy. Posledně jmenované jsou rychloupínací závitové spoje. Obyčejný jednoduchý americký se zpravidla skládá ze čtyř částí: dvou závitových šroubení, převlečné matice a těsnění.

Velmi důležitým bodem při instalaci je průměr připojení, protože zařízení je poměrně kompaktní. Obsahuje malé množství chladicí kapaliny. Mezera mezi deskami je minimální. Je vhodné vzít stejný průměr, jaký potřebujeme, nebo větší. Například připojení 1 palce. Úroveň výkonu výměníku je lepší brát s rezervou. Na rozměry to nemá vliv. Doslova o jeden nebo dva centimetry více. Ale rychlost odvodu tepla se výrazně zvyšuje. To je důležité zejména v systémech, kde tepelná elektrárna produkuje nízkou teplotu. Například při maximální teplotě vody 65-70 °C je třeba tuto skutečnost zohlednit, aby se z chladicí kapaliny odebralo maximální možné množství tepelné energie.

V jakých oblastech se používá výměník tepla?

Rozsah použití výměníků tepla je velmi široký:

• topné systémy;
• chladicí systémy;
• při práci s chemikáliemi;
• se slunečními kolektory;
• pro ohřev bazénů;
• ventilační systémy;
• klimatizační systémy;
• v oboru strojírenství;
• hutní průmysl;
• farmaceutický průmysl;
• potravinářský průmysl (cukr, pivo, mlékárenství a další);
• automobilový průmysl;
• chemický průmysl.

Konstrukce a princip činnosti výměníků tepla ovlivňuje provoz různých oblastí, včetně průmyslové výroby a objektů veřejného a kulturního významu. Současně je jejich použití možné také v topných systémech soukromých obytných budov, kde je otázka udržování teploty nejakutnější. Instalace a montáž výměníků tepla může být provedena buď samostatně, nebo s pomocí specialistů. Smyslem zařízení je distribuovat teplo rovnoměrně po celé místnosti.