✅ Jaký tepelný výměník bude nejlepší pro kotel o výkonu 20 kW?
☑️ Jaký typ výměníku tepla zvolit pro kotel o výkonu 20 kW a jak vypočítat jeho velikost?
Pokud chcete zvýšit tepelnou účinnost svého kotle o výkonu přibližně 20 kW – nebo pokud potřebujete propojit otevřený a uzavřený systém, přičemž kotel 20 kW zůstane v jednom z nich – stojí za zvážení použití deskového výměníku tepla. Deskové výměníky tepla jsou často voleny jako efektivní řešení pro přenos tepla v topných systémech s vyšším výkonem. Fungují na principu průtoku kapaliny přes speciálně tvarované kanály mezi deskami výměníku, což umožňuje rychlý a efektivní přenos tepla. Díky tomu jsou deskové výměníky schopny zajistit efektivní vytápění místností a dodávku teplé užitkové vody (tzv. TUV). Deskové výměníky jsou také snadné na čištění a údržbu. Před výběrem konkrétního modelu deskového tepelného výměníku doporučujeme přečíst si níže uvedený blogový příspěvek, který vám usnadní výběr správného výměníku tepla pro váš kotel o výkonu 20 kW.
✅☑️ Na konci článku najdete konkrétní pokyny k výběru vhodného modelu.
Deskový výměník tepla pro topný kotel 20 kW nebo jakýkoli jiný výkon, je zařízení určené k efektivní výměně tepla mezi dvěma proudy kapalin (v jiných konfiguracích například také plynů, ale to vyžaduje speciální plynové výměníky). Skládá se ze sady desek, které jsou uspořádány tak, aby vytvořily kanály, jimiž proudí teplonosné médium. Tyto desky musí být velmi tenké, aby dobře vedly teplo a nezadržovaly ho příliš mnoho (jejich úkolem není zahřívat se, ale přenášet teplo na druhou kapalinu proudící po opačné straně desky).
Deskový výměník tepla tedy umožňuje přenos tepla z jednoho proudu do druhého prostřednictvím přímého kontaktu mezi deskami. Rozdíl teplot mezi proudy umožňuje proudění tepla z oblasti s vyšší teplotou do oblasti s nižší teplotou. Díky své konstrukci je deskový výměník snadno čistitelný a má kompaktní tvar. Je široce používán v různých průmyslových odvětvích, jako je chemický průmysl, potravinářství a energetika, díky své vysoké účinnosti a úspoře energie.
✅ Pokud tedy váš topný kotel vyžaduje připojení přes tepelný výměník, rozhodně je vhodné zvolit deskový model. Existuje samozřejmě mnoho typů výměníků tepla, ale jiné, včetně populárních trubkových výměníků, se v domácích podmínkách ukazují jako méně vhodné.
Deskový výměník tepla se skládá z kovových tepelných desek, které mohou být vyrobeny z různých materiálů, jako jsou:
Každá deska určená k výměně tepla má drážkovaný povrch, který zvyšuje kontaktní plochu a zlepšuje účinnost výměny. Výměník se také skládá z přední desky, která zajišťuje přivádění teplého média k tepelným deskám uvnitř zařízení, a uzavírací desky, která chrání výměník před únikem kapaliny. Díky své konstrukci a použití různých materiálů je deskový výměník tepla univerzálním zařízením, ideálním pro použití v mnoha odvětvích, včetně chemického průmyslu, potravinářského průmyslu a vytápění.
Deskové výměníky tepla se liší způsobem spojování desek. Rozlišujeme následující typy deskových výměníků tepla:
☑️ Pro topný kotel nebo obecně pro domácí použití se používají pájené deskové tepelné výměníky. Šroubované modely jsou větší zařízení – sice výkonnější, ale spíše používané v průmyslu a svými rozměry se nehodí pro domácí podmínky.
Deskový výměník tepla nachází široké uplatnění v různých odvětvích. Slouží mimo jiné k připojení kotle do uzavřeného oběhu v ústředním topení. Díky němu lze také připojit podlahové vytápění, což zajišťuje rovnoměrné a efektivní rozvádění tepla v místnostech. Navíc deskový výměník tepla lze využít ve spolupráci s tepelnými čerpadly, kde plní roli kondenzátoru nebo vypařovače. To umožňuje efektivní využití obnovitelné energie a úsporu nákladů.
Nakonec je deskový výměník tepla také využíván v chladírenství v potravinářském průmyslu, kde je nezbytný pro udržení správné teploty při výrobě a skladování potravin. Díky svým funkcím a univerzálním využitím je deskový výměník tepla nenahraditelnou součástí moderních topných a chladících systémů.
Pro správný výběr vhodného deskového výměníku tepla pro systém ústředního vytápění je třeba zvážit klíčové parametry jeho provozu, které jsou popsány níže.
Deskový výměník tepla spolupracuje s různými druhy prostředí, jako je voda, vzduch nebo glykol. V závislosti na potřebách může být použit k přenosu tepla z jednoho média do druhého nebo k ochlazení daného média. Vzhledem k médiu lze rozlišit následující deskové výměníky tepla:
Samozřejmě v kontextu výměníku, který má být použit s topným kotlem, nás zajímá varianta kapalina-kapalina.
Výkon deskového výměníku tepla závisí na výkonu kotle ústředního topení. Na trhu jsou k dispozici různé modely s různou účinností. Například lze nalézt deskové výměníky tepla přizpůsobené kotlům o maximálním výkonu od 15 kW do 100 kW (nebo dokonce vyšší), které umožňují efektivní výměnu tepla mezi dvěma médii, jako je topná kapalina a médium, které má být ohříváno.
Při výběru jmenovitého výkonu výměníku není vhodné jej přímo porovnávat s jmenovitým výkonem kotle. Například pro kotel o výkonu 20 kW by měl vhodný výměník mít jmenovitý výkon v rozmezí 30–55 kW (v závislosti na teplotě vstupního média).
✅☑️ Velkou chybou při výběru je použití přímé korelace mezi jmenovitým výkonem výměníku tepla a výkonem kotle – tj. volba výměníku 20 kW pro kotel 20 kW nebo dokonce výměníku 30 kW pro kotel 20 kW.
Jmenovitý výkon výměníku tepla uvedený v kW nemusí být kompatibilní s výkonem zařízení, ke kterému je připojen (to vyplývá z toho, že výkon výměníku může být počítán za zcela odlišných podmínek, například při vstupní teplotě 80 °C, zatímco kotel pracuje pouze při 50 °C).
✅ Jediným správným kritériem pro výběr výměníku tepla pro kotel je „plocha pro výměnu tepla“, tedy plocha desek.
V většině případů maximální provozní teplota deskového výměníku tepla používaného v domácnostech je 230°C. Tato teplota je teplotou, při které výměník může účinně přenášet teplo mezi dvěma látkami. Překročení této teploty může způsobit poškození desek výměníku a snížení jeho účinnosti - ale v zásadě to není možné mimo průmyslové využití.
Samozřejmě, domácí kotle na ústřední topení nejsou schopny dosahovat takových teplot, takže tento aspekt můžeme považovat za druhotný.
Maximální pracovní tlak deskového výměníku tepla je nejvyšší tlak, který může být udržován uvnitř výměníku během běžného provozu. Při spojení kotle o výkonu 20 kW s deskovým výměníkem by měl pracovní tlak výměníku být v rozmezí 20-30 bar. Překročení této hodnoty může vést k poškození nebo poruše výměníku, proto je nutné monitorovat a udržovat jej v odpovídajících parametrech. Naštěstí instalace kapalina-kapalina, které jsou napájeny zdroji tepla, jako jsou topné kotle, krby, tepelné čerpadla - zpravidla nepřekračují několik barů (zřídka více než 2-3 bary). Proto rozsah 20-30 barů jednoznačně zaručuje dlouhou životnost deskových výměníků. Při domácím použití není technicky odůvodněné směrování k vyššímu tlaku (na trhu jsou například výměníky s tlakem až 45 barů) - není to technicky odůvodněné.
Deskové výměníky tepla pro kotle na ústřední topení se nejčastěji vyrábějí z vysoce kvalitní nerezové oceli 316L, která je charakterizována vynikající odolností proti korozi. Mezi deskami výměníku jsou použity měděné pájky, které zajišťují dobré tepelné vedení. Díky tomu deskový výměník účinně přenáší tepelnou energii mezi dvěma médii, umožňující účinné chlazení nebo ohřev.
Pro kotel o výkonu 20 kW používaný v domácnosti k ohřevu domu jsou doporučovány klasické deskové výměníky tepla vyrobené z nerezové oceli 316L.
Počet desek v tepelném výměníku má významný vliv na jeho výkon. S rostoucím počtem desek se zvětšuje plocha výměníku, což se projevuje vyšší účinností přenosu tepla. Proto je důležité správně zvolit počet desek, aby bylo dosaženo optimálního fungování tepelného výměníku. Je však třeba si uvědomit, že nakonec důležitější než počet desek je celková plocha desek - nebo jinak plocha výměny tepla. Je možné najít tepelný výměník s vysokou účinností s malým počtem desek (např. výměník s 20 deskami) - za předpokladu, že se jedná o rozsáhlou desku poskytující velkou jednotkovou plochu.
Pro kotel o výkonu 20 kW, jehož úkolem je ohřev domu nebo ohřev vody, optimální počet desek výměníku se pohybuje v rozmezí 20-50, v závislosti na konečné ploše výměny tepla, která by měla být v rozmezí 0,50-0,70 metru čtverečního. Tento počet desek a plocha umožňuje efektivní přenos tepla při současném zachování malých rozměrů výměníku, což je klíčové při instalaci v omezeném domácím prostoru.
Plocha desek, často označovaná jako plocha pro výměnu tepla, plocha přenosu tepla nebo plocha tepelného transferu, je skutečně jediným 100% relevantním faktorem, na který se při výběru zaměřujeme. Tento parametr je důležitější než jmenovitý výkon výměníku udávaný v kW (který může být zavádějící, protože je obvykle vypočítáván pro tzv. vysoké parametry, tedy ne pro ty, na kterých většina kotlů běžně pracuje).
Pro kotel o výkonu 10 kW by plocha desek měla být minimálně 0,3 m², případně v novostavbách alespoň 0,25 m².
U kotle o výkonu 20 kW by tedy měla plocha desek být v rozmezí 0,5–0,6 m².
Odpověď na otázku uvedenou v předchozím blogovém příspěvku: pro kotel o výkonu 20 kW popisovaný v článku se hodí všechny modely deskových výměníků tepla uvedené v tomto textu. Každý z nich má plochu minimálně 0,5–0,6 m², některé dokonce o něco větší, a jsou schopné přenést veškerou tepelnou energii z kotle ústředního topení pracujícího při standardní teplotě kolem 50 °C.
Díky své konstrukci uvedené výměníky tepla umožňují rychlé a efektivní vytápění prostorů různých velikostí. Jejich hlavní výhodou je kompaktní design, což umožňuje jejich instalaci i v malých prostorách. Tyto deskové výměníky lze úspěšně používat jak v rodinných domech, tak v komerčních budovách, přičemž poskytují vysokou účinnost vytápění.
Pokud tedy hledáte efektivní a úsporné řešení pro váš kotel o výkonu 20 kW, doporučujeme zvážit použití našich deskových výměníků tepla. Podívejte se na nabídku Nordic Tec.
_________
Aktualizace: 11-2024
Zanechat komentář