Výběr deskového výměníku Nordic Tec pro glykolový ohřívač vzduchu – jak na to?

V tomto článku se budeme zabývat důležitou otázkou, kterou je výběr výměníku tepla pro glykolový ohřívač vzduchu – přičemž nemusí nutně pracovat s glykolem. Způsob vytápění pomocí ohřívačů vzduchu se spíše netýká rodinných domů, ale ve skladových halách nebo firmách se používá poměrně často. Stručně vysvětlíme, jak ohřívače vzduchu fungují a jaký je princip fungování tohoto typu vytápění – a ve druhé části článku se budeme zabývat tématem uvedeným v názvu, tedy výběrem deskového výměníku Nordic Tec pro takový ohřívač.

Pokud vás zajímá pouze samotný výběr výměníku pro ohřívač vzduchu a obecně víte, jak ohřívač a tento způsob vytápění fungují – můžete přejít do druhé části článku kliknutím na příslušný odstavec v obsahu.

Jak funguje ohřívač vzduchu a proč často pracuje s glykolem?

Ohřívač vzduchu je druh zařízení, jehož úkolem je ohřívat proud vzduchu, který jím prochází, pomocí horkého média cirkulujícího v instalaci. Tímto topným médiem, ze kterého se teplo předává vzduchu, je často glykol – tehdy se hovoří o glykolových ohřívačích vzduchu, ale může to být také voda. O tom, proč se v mnoha skladech nebo výrobních závodech v okruzích ohřívačů používá glykol, a ne jednoduše voda, si řekneme níže.

Nejčastěji je tímto médiem směs vody a glykolu, protože poskytuje ochranu proti zamrznutí při nízkých teplotách. To má zvláštní význam ve vzduchotechnických jednotkách, průmyslových instalacích a systémech pracujících mimo budovy, kde by samotná voda mohla zamrznout a způsobit poškození ohřívače nebo systému. Přídavek glykolu snižuje bod tuhnutí média, čímž zvyšuje bezpečnost a spolehlivost celého systému, zároveň však mírně zhoršuje vlastnosti přenosu tepla ve srovnání s čistou vodou – protože glykol předává teplo o něco hůře.

Podmínkou správného fungování takového ohřívače vzduchu, který má na daném místě zajišťovat teplý proud vzduchu, je tedy jeho zásobování teplým médiem. Ale odkud toto médium získá teplo?

Skladem

Výměník tepla Ba-32-30 1" 30-65kW

NT Ba-32-30

3 979,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Výměník tepla Ba-16-32 20-40kW 1"

NT Ba-16-32

2 799,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Magnetický filtr topení 3/4" Nordic Tec DN20

CZ-magneticky-filtr-3/4-NT

1 249,00 Kč

Přidat do košíku

Glykolový ohřívač vzduchu vyžaduje napájení nějakým zdrojem tepla – např. kotlem

Ohřívač vzduchu ve vzduchotechnické jednotce musí být zásobován teplým médiem, které předá teplo vzduchu proudícímu přes ohřívač. K tomu je potřeba nějaký zdroj tepla – např. plynový kotel nebo kotel na pelety, ale může to být také tepelné čerpadlo. Glykol se po předání tepla vzduchu v ohřívači vrací ochlazený ke zdroji tepla a znovu se ohřívá, aby následně opět směřoval k ohřívači – na principu cirkulace. Systém tedy může fungovat správně – k čemu je zde ale v takovém případě potřeba deskový výměník tepla?

• Podívejte se také: Kotlové rozdělovače značky Nordic Tec

Úloha deskového výměníku tepla v systému s ohřívačem vzduchu

Deskový výměník tepla plní v systému s ohřívačem vzduchu funkci prostředníka mezi zdrojem tepla a glykolovým okruhem napájejícím ohřívač. Jeho úkolem je předávat tepelnou energii z topné instalace do směsi vody a glykolu bez smíchání obou médií. Toto řešení umožňuje oddělit okruh zdroje tepla od okruhu ohřívače, což zvyšuje bezpečnost instalace, usnadňuje její provoz a umožňuje používat různé provozní parametry na obou stranách výměníku.

Všimněme si, že v topné instalaci (řekněme zjednodušeně – v okruhu kotle) je topným médiem voda – zatímco v ohřívači je to obvykle směs vody a glykolu. Pro oddělení glykolu od kotlového okruhu pracujícího s vodou se používá deskový výměník tepla. Umožní předat teplo z kotlového okruhu glykolu v instalaci ohřívače – ale zároveň zachová mechanické oddělení těchto okruhů. Deskový výměník předá teplo bez smíchání těchto okruhů (není hydraulickým separátorem).

To je obzvláště důležité ve vzduchotechnických a průmyslových systémech, kde může být ohřívač vystaven nízkým teplotám a použití glykolu jej účinně chrání před zamrznutím.

Zjednodušené schéma instalace deskového výměníku s ohřívačem vzduchu

Níže uvádíme samozřejmě velmi zjednodušené schéma znázorňující úlohu výměníku tepla v instalaci s ohřívačem vzduchu. Schéma vynechává mnoho důležitých detailů, jako jsou např. ventily nebo oběhová čerpadla. Jeho cílem je ukázat umístění samotného výměníku tepla jako spojovacího prvku mezi zdrojem tepla a ohřívačem s vyznačením, že takový systém má 2 nezávislé okruhy.

Výběr výměníku Nordic Tec pro ohřívač s glykolem

Níže uvedená pravidla výběru nejsou univerzální a vztahují se ke konkrétní značce výměníků tepla, polské společnosti Nordic Tec. Tato pravidla nemusí být podobná u jiných výrobců. Skutečnost, že společnost Nordic Tec používá konkrétní přepočítávací koeficienty plochy desek, podle kterých se lze řídit, výrazně usnadňuje výběr výměníků, avšak porovnávání plochy desek modelů různých výrobců není vždy opodstatněné (protože desky mohou být různé, mohou mít různou tloušťku a profilování, vzdálenost mezi deskami může být také různá – což způsobuje, že součinitel přenosu tepla může být odlišný i při stejné ploše). Jednoduše řečeno, pro ilustraci – výměník tepla s plochou desek 1 m² značky Nordic Tec může být stále účinnější při přenosu tepla než podobný model se stejnou plochou od levnějšího výrobce – protože značka Nordic Tec sází na zařízení s vyšším součinitelem přenosu tepla. Stejná plocha desek tedy nemusí vždy znamenat stejnou účinnost. Zejména výběr nejlevnějších výměníků, které jsou často jen o málo levnější, nemusí přinést velkou úsporu a obvykle se tato zdánlivá úspora stejně týká poměrně malých částek.

Plocha desek deskového výměníku ve vztahu k ohřívači vzduchu

Pokud zohledníme typickou teplotu přívodu používanou u vytápění založeného na ohřívačích vzduchu, pohybuje se v rozmezí 50 až 70 stupňů Celsia. Za těchto podmínek je třeba zvolit přibližně 0,3–0,35 m² desek na 10 kW glykolového ohřívače vzduchu. Pokud je ohřívač větší, je třeba hodnotu odpovídajícím způsobem přepočítat, aby byl zachován tento poměr. Případné předimenzování výměníku není problém – je však vhodné vyhnout se jeho poddimenzování, tedy použití příliš malé jednotky.

Skladem

Sada pro montáž na stěnu s fitinky pro výměník deskový 1" (DN25)

WSP1"

2 350,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Výměník tepla Ba-32-40 1" 40-85kW

NT Ba-32-40

4 499,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Výměník tepla Ba-16-40 30-50kW 1"

NT Ba-16-40

3 169,00 Kč

Přidat do košíku

Co když je místo glykolu v okruhu ohřívače voda

Někteří lidé se pravděpodobně ptají – k čemu je potom výměník potřeba. Vždyť měl oddělovat glykol, který se nachází v okruhu ohřívače. Ve skutečnosti se v mnoha systémech s ohřívači vzduchu používá voda, pokud investor a projektant usoudí, že nehrozí riziko zamrznutí systému – a tedy není důvod používat nemrznoucí kapaliny. Z hlediska výběru výměníku tepla je to dobrá zpráva – protože voda přijímá teplo (a také jej předává) přibližně o 10 % snadněji než voda s glykolem (přibližně, protože přesná hodnota závisí na koncentraci).

To tedy umožňuje použít o něco menší deskové výměníky, např. 0,25–0,3 m² desek na 10 kW.

A co systémy s nízkou teplotou přívodu – např. s použitím tepelných čerpadel?

To je rozhodně jiná otázka, ale je třeba začít tím, že systémy s ohřívači vzduchu, ve kterých je navržena teplota přívodu nižší než 50 stupňů Celsia, jsou méně časté. Výrobci ohřívačů zpravidla uvádějí, že ohřívače vzduchu pro dosažení relativně vysokého výkonu vyžadují vyšší provozní teploty. Nicméně v souladu s obecným trendem vytváření nízkoteplotních systémů se pro vytápění okruhů ohřívačů používají také tepelná čerpadla. Jak víme, tepelná čerpadla by pro efektivní provoz měla pracovat spíše při nižších teplotách, což má své důsledky.

V takových situacích je bohužel potřeba větší výměník tepla a jednotka se vybírá podle zásady „čím nižší teplota – tím větší výměník“. Dokonce i použití výměníků s plochou desek kolem 0,5–0,6 m² na 10 kW má smysl, pokud chceme zachovat co nejnižší provozní teploty zdroje tepla. Je však vhodné zvážit, zda i při zajištění správného přenosu tepla přes výměník bude takový ohřívač schopen daný objekt vytápět. Pokud je přizpůsoben takto nízkým teplotám, v zásadě tomu nic nebrání, ale pamatujme, že ohřívače vzduchu velmi často vytápějí objekty, které nejsou nejnovějšího typu.

Podívejte se také:

• Výměníky tepla rozdělené podle plochy přenosu tepla
• Rozdělovače podlahového topení značky Nordic Tec
• Průmyslové odvodňovací systémy

Skladem

Výměník tepla Ba-27-60 5/4" 60-130kW

NT Ba-27-60

6 899,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Rozdělovač pro podlahové topení NORDIC - 4 okruhy

PL-RD-CO-4

2 649,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Odvodnění – štěrbinový žlab NORDIC TEC 6m-5m-4m-3m-2m výběr délky

CZ-Nerezový-štěrbinový žlab-výběr délky

7 949,00 Kč

Přidat do košíku