Výměník tepla a principy jeho fungování

3011 Pohledy 7 Líbilo se
Vloženo na: 18.03.2024
 

✅ Výměník tepla - princip fungování. Jak toto zařízení funguje?

Pokud chcete zjistit, jak funguje výměník tepla a k čemu slouží, pozveme vás ke čtení následujícího článku. Výměník tepla je zařízení, které umožňuje efektivní výměnu tepla mezi dvěma látkami s různou teplotou. Je to zvláště užitečné v systémech centrálního vytápění, kde se teplo přenáší z radiátorů do vzduchu v místnosti. Díky výměníku tepla je možné dosáhnout optimální teploty v každé místnosti a někdy i snížení spotřeby energie, což se promítá do úspor. Dozvíte se více a zjistíte, jak funguje výměník tepla s plochými deskami.

Teorie tepelné vodivosti ve výměníku tepla

Přenos energie v výměníku tepla spočívá na fyzikálních zákonech. Hlavním principem, na kterém každý výměník tepla pracuje, je skutečnost, že teplo vždy proudí od teplejší látky k chladnější. Aby došlo k přenosu tepla a k ustálení rovnováhy v systému, je nutný rozdíl teplot mezi oběma látkami. 

Jak fungují výměníky tepla?

Jak fungují výměníky tepla? Ve skutečnosti je jejich činnost velmi jednoduchá:

✅ Kapalina, tedy tekutina nebo plyn s vyšší teplotou, předává své teplo kapalině s nižší teplotou. Tento proces má za cíl vyrovnání teplot a udržení stabilní teploty v systému výměny tepla. Přenos tepla v jakémkoli výměníku probíhá prostřednictvím předání vnitřní energie z jednoho materiálu na druhý pomocí vedení. Princip fungování výměníku tepla je tedy založen na jednoduchých fyzikálních zákonech, které každý z nás chápe, i když je nemusíme umět odborně pojmenovat.

Princip fungování libovolného výměníku tepla

Výměník tepla je zařízení, jehož úkolem je přenášet teplo z jednoho média do druhého. Rozlišujeme dva základní typy výměníků tepla:

  • přímé - ve kterých jsou obě média v kontaktu (např. průmyslový chladicí komín, ve kterém je voda chlazena přímým kontaktem s vzduchem),
  • nepřímé - ve kterých dochází k výměně tepla mezi médii bez jejich přímého kontaktu (média jsou od sebe oddělena např. kovovou deskou - jako v výměníku tepla s plochými deskami).

Základním principem fungování výměníku tepla zůstává přenos tepla z jednoho média na druhé – bez jejich smíchání (což je důležité). V následujících odstavcích odpovíme na otázku, co to je, k čemu slouží a jak funguje deskový výměník tepla.

Deskový výměník tepla - co je to za zařízení?

Deskový výměník tepla je zařízení, které umožňuje efektivní výměnu tepla mezi kapalinami různých teplot. Jeho fungování spočívá ve procesech konvekce a vedení tepla. Skládá se z řady tenkých desek, z nichž každá má speciálně navrženou strukturu. Stěny těchto desek jsou pájeny (s využitím měděných pájek s vynikající tepelnou vodivostí) nebo jsou spolu sešroubovány, vytvářející kanálky, kterými protékají kapaliny. Plochý výměník je vyroben z vysoké kvality nerezové oceli 316L, což zajišťuje odolnost a odolnost proti korozi. Díky své konstrukci a použitým materiálům plochý výměník tepla je spolehlivým nástrojem pro efektivní přenos tepelné energie. 

Deskový výměník tepla - princip fungování 

Deskový výměník tepla je zařízení používané v topných a chladicích systémech, umožňující efektivní výměnu tepla mezi dvěma kapalinami. Princip fungování spočívá v průchodu jedné kapaliny kanálky uvnitř desek výměníku, zatímco druhá kapalina proudí po druhé straně desek. Tímto způsobem dochází k přenosu tepla mezi kapalinami, což umožňuje ohřívání nebo chlazení média v daném systému.

Deskový výměník tepla je účinným řešením, protože má velkou výměnnou plochu vzhledem ke své objemu. Díky tomu je možné dosáhnout významných úspor energie. Navíc desokový výměník tepla umožňuje zvýšení efektivity fungování topně-chladicího systému optimalizací procesu výměny tepla. Je třeba poznamenat, že konstrukce desek umožňuje snadné přizpůsobení výměníku konkrétním potřebám uživatele, jako je průtok kapalin nebo tepelné parametry. Díky tomu jsou deskové výměníky tepla univerzálním řešením, které nachází uplatnění v různých odvětvích průmyslu, jako jsou chemický, potravinářský nebo energetický průmysl.

Kromě toho deskové výměníky mohou být úspěšně použity jak v topných, tak v chladicích instalacích. Závěry z výzkumu a zkušeností naznačují, že doskové výměníky tepla jsou účinným způsobem optimalizace energetických procesů založených na výměně tepla. Díky jejich výhodám je možné nejen ušetřit teplo a energii, ale také zlepšit výkonnost a minimalizovat tepelné ztráty. 

Typy deskových výměníků tepla - princip fungování v závislosti na použití

Deskové výměníky tepla jsou často používány k propojení plynových kotlů s ústředním topením. Jsou zvláště populární v případě kondenzačních kotlů, jejichž provoz spočívá v využití kondenzátu vznikajícího při spalování plynu. Deskové výměníky tepla, umožňují efektivní přenos tepla z hořáku do vody napájející ústřední topení. 

✅BLOG: Jak vybrat deskový výměník pro plynový kotel?

Deskové výměníky tepla jsou také ideálním řešením pro všechny budovy vybavené kotle na tuhá paliva, jako je uhlí, pelety nebo dřevo. Díky své konstrukci umožňují efektivní výměnu tepla vznikajícího spalováním tuhých paliv, což zaručuje bezpečnost instalace a úsporu energie. Deskový výměník tepla spojený s kotlem na tuhá paliva odvádí přebytečnou horkou vodu z kotle, čímž se zabrání přehřívání instalace. 

Výměníky tepla v případě tepelných čerpadel se používají k rozdělení hydraulického systému na dva okruhy (glykolový a vodní), čímž odpadá potřeba použití glykolu (který chrání instalaci před zmrazováním) ve celé instalaci. Tento přístup výrazně snižuje náklady. Teoreticky je také možné oddělit instalaci tepelného čerpadla naplněnou vodou, ale v praxi je toto řešení méně časté. Zařízení však nezaručuje pouze oddělení médií ze 2 okruhů, ale dělí systém na 2 menší subjednotky, které jsou lepším hydraulickým prostředím s lepší rovnováhou tlaku, teplot a zajišťují lepší prostředí pro oběžné čerpadla. Jinými slovy, taková instalace pracuje mnohem efektivněji.

Je důležité poznamenat, že instalace tepelného čerpadla vyžaduje použití většího deskového výměníku tepla než v případě klasického kotle na ústřední topení. Větší rozměr výměníku zvyšuje efektivitu výměny tepla, což umožňuje přenos většího množství tepelné energie z jednoho média na druhé. Díky tomu může tepelné čerpadlo efektivně využívat obnovitelnou energii, například energii ze země, k zajištění odpovídajícího vytápění nebo chlazení místností.

Výběr výměníku pro tepelné čerpadlo je náročný a rozhodně stojí za to konzultovat jej s odborníky, protože vyžaduje podstatně větší plochu desek ve srovnání s výběrem výměníků pro kotle nebo krby s podobným jmenovitým výkonem v kW.

Pro toto použití se osvědčily například výměníky tepla Nordic Tec Ba-60-50, Ba-60-60 nebo Ba-32-90.

Deskové výměníky tepla jsou ideálním řešením pro krby pracující v otevřeném okruhu. Díky nim lze efektivně využít teplo vyprodukované krbem k ohřevu místností nebo užitkové vody. Deskové výměníky tepla jsou snadno instalovatelné a obsluhovatelné, poskytující vysokou účinnost a úsporu energie. 

Deskové výměníky tepla jsou nezbytné pro oddělení elektrického kotle od instalace. Díky nim je možné přesně přenášet tepelnou energii do vody. Tyto tepelné výměníky se skládají z desek vyrobených z materiálů vysoce kvalitních, které umožňují efektivní přenos tepla. Díky tomu se elektrické kotle stávají efektivnějšími a ekonomičtějšími, což se projevuje úsporou energie a provozních nákladů. 

Deskové výměníky tepla jsou také mimořádně užitečné při domácí výrobě piva při chlazení mladiny. Čím je výměník větší, tím rychleji probíhá proces chlazení, protože větší plocha výměny tepla umožňuje rychlejší odvádění energie. Proto používání tepelných výměníků tepla je vynikajícím řešením pro domácí pivovary, které chtějí zkrátit dobu chlazení a zlepšit efektivitu procesu.

__________

Aktualizace: 11-2024

 
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich

Zanechat komentář

Bezpečnostní kód

Související příspěvky

Nedostatečné dimenzování výměníku tepla - co to v praxi znamená?
Nedostatečné dimenzování výměníku tepla - co to v praxi znamená?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich
15.03.2024
1219 pohledy 6 Líbilo se
Nedostatečné dimenzování nastává, když je použit výměník tepla s kapacitou menší, než vyžaduje konkrétní instalace....
Číst více
Předimenzování výměníku tepla - k čemu to slouží?
Předimenzování výměníku tepla - k čemu to slouží?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich
18.03.2024
1096 pohledy 7 Líbilo se
Předimenzování výměníku tepla - spočívá v instalaci modelu s vyšší kapacitou, než je matematicky nutné pro naši...
Číst více
Jak vybrat výměník tepla pro plynový kotel?
Jak vybrat výměník tepla pro plynový kotel?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich, Kotle ústředního topení a vše, co s nimi souvisí
18.03.2024
1042 pohledy 9 Líbilo se
Potřebujete propojit uzavřený systém s otevřeným? Plánujete instalaci plynového kotle, ale nechcete se ještě zbavit...
Číst více
Jak správně připojit tepelný výměník Nordic Tec? Je možné zaměnit směry průtoku?
Jak správně připojit tepelný výměník Nordic Tec? Je možné zaměnit směry průtoku?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich
18.03.2024
1379 pohledy 8 Líbilo se
Deskové výměníky Nordic Tec mají na štítku se specifikací šipky, které mají instalatérovi připomenout, že způsob...
Číst více
Jak probíhá výrobní proces pájených deskových výměníků tepla?
Jak probíhá výrobní proces pájených deskových výměníků tepla?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich
18.03.2024
921 pohledy 5 Líbilo se
Pájený výměník tepla je typ zařízení, které je pájeno v moderním speciálním vakuovém peci. Výroba deskových výměníků...
Číst více
Dějepis - Historie deskových výměníků tepla - odkud pocházejí?
Dějepis - Historie deskových výměníků tepla - odkud pocházejí?
Publikováno v: Výměníky tepla a vše o nich
18.03.2024
732 pohledy 6 Líbilo se
Jak vznikly deskové, plášťové a trubkové výměníky tepla? Jak stará je tato technologie? Jaké byly motivace k...
Číst více
Souhlas s používáním souborů cookie