Freonový výměník - charakteristika, princip činnosti, konstrukce

Výměník freonový, nazývaný také deskový výměník tepla tekutina-freon, je běžně používán ve chladičových, klimatizačních a vytápěcích procesech. Jedná se o zařízení s relativně úzkým spektrem použití z důvodu obsluhovaných médií. Pokud chcete zjistit, co je freonový výměník tepla a kde se používá, určitě si přečtěte následující článek. Čtením tohoto blogového příspěvku se dozvíte také, jak funguje výměník freonový, jak je postavený a ve kterých odvětvích a pro jaké účely se používá. Srdečně vás zveme k čtení.

Co je freonový výměník tepla?

Freonový výměník tepla je pájecí deskový výměník tepla se speciální konstrukcí umožňující práci s dvěma médii v různých skupenstvích. Výměník freonový je zařízení sloužící k přenosu tepla mezi dvěma kapalinami, které mají různé skupenství. Jednou z kapalin je tekutina, například voda nebo voda s glykolem, a druhou je plyn, jako je freon, médium R404, R32, R290 nebo podobné.

Tento výměník je používán v různých chladících a klimatizačních systémech, kde je nezbytný efektivní přenos tepla.

Paratník neboli freonový výměník v praxi

Výměník freonový je používán jako paratník v chladicích agregátech, tepelných čerpadlech a klimatizacích, vždy s ohledem na maximální pracovní tlak, který může v takové instalaci nastat - vzhledem k tomu, že každý výměník tepla má maximální povolený pracovní tlak.

Chladicí paratníky nebo paratníky tepelných čerpadel jsou klíčovými prvky z hlediska fungování každého z výše uvedených zařízení. Jsou to zařízení zodpovědná za přenos tepla mezi různými médii. V paratníku se teplo z okolí přenáší do chladicího média. V důsledku dodávání tepla se chladící médium (např. freon) mění své skupenství z kapalného na plynné. Tento proces je všeobecně známý jako odpařování.

Kondenzátor, neboli druhé využití freonového výměníku

Freonový výměník tepla je také používán jako kondenzátor, což je další klíčové zařízení z hlediska výměny tepla v tepelných čerpadlech, klimatizacích a chladicích agregátech.

Chladicí kondenzátor nebo kondenzátor tepelného čerpadla je základním prvkem v chladícím cyklu uvedených zařízení. Jeho úkolem je přeměna plynného chladícího média (např. freonu) na tekutý stav. Tento proces probíhá poté, co byl plynný chladící médium předtím odpařen a odebral teplo v parníku.

Jak funguje freonový deskový výměník?

Freonový deskový výměník je zařízením, které umožňuje výměnu tepla mezi dvěma látkami: plynem - například freonem a kapalinou, například glykolem nebo směsí vody s glykolem. To je možné díky použití speciální konstrukce, která se skládá z desek, mezi kterými proudí oba mediální, aniž by se míchaly (což je klíčové). Tímto způsobem deskový výměník tepla zajišťuje efektivní a rychlou výměnu tepla mezi dvěma médii - i s různými skupenstvími.

Je třeba poznamenat, že konstrukce freonového deskového výměníku je přizpůsobena k obsluze plynů při vysokém tlaku, až do 4,5 MPa (nebo 45 barů). Právě to je základní ukazatel, který umožňuje použití výměníků i s plynnými médii, jelikož právě tyto média mají tendenci pracovat při vysokých tlacích.

Stavba freonového výměníku

Freonové výměníky se skládají z řady desek, které jsou vzájemně pájené. Desky mají speciální kanály, kterými protékají kapaliny, umožňující rychlou a účinnou výměnu tepla. Výměník je vyroben z vysoce kvalitních materiálů, které jsou odolné proti korozi a zajišťují dlouhou životnost zařízení (ocel 316L pájena vakuově s použitím mědi). Připojení k plynnému médiu má o něco menší průměr než připojení k kapalnému médiu.

Díky své konstrukci a vlastnostem je tento druh výměníku široce využíván v různých odvětvích, jako je chemický průmysl, energetika nebo potravinářský průmysl.

copy of Odpływ liniowy AZTEK 60cm

CZ Ba-26-20-F

3.499,00 Kč

In den Warenkorb

copy of Odpływ liniowy AZTEK 60cm

CZ Ba-26-34-F

3.999,00 Kč

In den Warenkorb

copy of Odpływ liniowy AZTEK 60cm

CZ Ba-26-60-F

5.799,00 Kč

In den Warenkorb

Kde se používá freonový výměník tepla?

Freonový výměník tepla je používán v mnoha odvětvích průmyslu. Často se využívá v klimatizacích a chladicích zařízeních, kde funguje jako kondenzátor. Kromě toho jsou freonové výměníky tepla používány také v chladících zařízeních, jako jsou chladničky, mrazničky a vitríny, aby udržely vhodnou teplotu a zabránily zkáze potravin. Mimo chladící sektor lze freonové výměníky tepla nalézt také v chemickém průmyslu, farmaceutickém průmyslu a v průmyslových procesech, kde je vyžadováno účinné chlazení nebo ohřev látek pro udržení stabilních výrobních podmínek.

Freonové výměníky tepla jsou používány v následujících zařízeních:

• tepelná čerpadla (v tomto případě může freonový výměník fungovat jako parník tepelného čerpadla a kondenzátor tepelného čerpadla),
• klimatizace (v oblasti ventilace a klimatizace je freonový výměník úspěšně používán jako parník klimatizace a kondenzátor klimatizace),
• chladicí agregáty (v chladícím průmyslu je freonový výměník využíván jako parník chladicího agregátu a kondenzátor chladicího agregátu).

V naší nabídce najdete například tyto freonové výměníky tepla:

• freonový výměník tepla Ba-26-20-F,
• freonový výměník tepla Ba-26-34-F,
• freonový výměník tepla Ba-68-20-F.

S jakými chladicími médii spolupracují freonové výměníky tepla?

Deskové freonové výměníky tepla spolupracují s následujícími chladicími médii:

• R32 - difluormethan. Tento činitel se používá v klimatizačních systémech, tepelných čerpadlech a chladicích zařízeních, například v potravinářské dopravě (chladící vozidla).
• R404A - je směsí difluormethanu, pentafluorethanu a hexafluoropropenu. Tento činitel se používá v průmyslovém chlazení.
• R407C - je směsí difluormethanu, pentafluorethanu a octafluoropropanu. Používá se v klimatizaci a chladicích zařízeních.
• R410A - je směsí difluormethanu a pentafluorethanu. Je to jeden z nejpopulárnějších chladicích médií v současnosti. Používá se v klimatizačních systémech a tepelných čerpadlech.
• R290 - podobný výše uvedeným, zcela bezpečný, v posledních letech stále oblíbenější chladicí činitel.

Freonové výměníky jsou navrženy tak, aby efektivně vyměňovaly teplo mezi chladicí kapalinou a médiem, které má být ochlazeno. Uvedené plyny jsou využívány pro své dobré termodynamické vlastnosti a chemickou stabilitu. Díky spolupráci s těmito chladicími médii jsou deskové freonové výměníky tepla účinné a spolehlivé v klimatizaci, tepelných čerpadlech, průmyslovém chlazení nebo výrobě ledu.

Co odlišuje freonový výměník tepla od klasického deskového výměníku tepla?

Freonový výměník tepla se odlišuje od klasického deskového výměníku tepla určeného pro kapalinu-kapalinu konstrukcí umožňující obsluhu plynů. K těmto rozdílům patří existence připojení pro plynová média a konstrukce, která zaručuje odolnost výměníku vůči vysokým tlakům až do 45 barů (4,5 MPa). Na rozdíl od toho deskové výměníky tepla určené pro kapaliny mají obvykle certifikaci pouze do 20-30 barů.

Využití klasického deskového výměníku tepla místo freonového výměníku tepla pro tepelná čerpadla

Někteří lidé jsou přesvědčeni, že je možné navrhnout instalaci s chladicím médiem typu R32, R404, R407, R410, R290 nebo podobným s jistotou, že nebudou překročeny tlakové parametry řádu 25-30 barů. To by znamenalo možnost použití standardního - levnějšího deskového výměníku tepla určeného pro kapalinu-kapalinu, certifikovaného do 30 barů. Nicméně to jsou spíše unáhlená a riskantní opatření, jak ukážeme:

• Proměnlivost tlaků u plynových médií je prakticky nedostatečně kontrolována a médií tohoto typu mají tendenci k náhlým změnám tlaku v závislosti na teplotních kolísáních, na které běžný výměník tepla obvykle není připraven (riziko úniku).
• Kromě toho média tohoto typu s rostoucí teplotou rychle dosahují mnohem vyšších tlaků, v některých systémech může tlak překročit 25-30 barů již při dosažení teploty 30-35 stupňů Celsia. To by znamenalo, že bychom byli nuceni používat naše domácí tepelné čerpadlo (profesionální nebo z chladicího agregátu - to už není důležité) pouze při extrémně nízkých teplotách, což by jednoznačně zbavilo zařízení funkčnosti.

Posledním aspektem je respektování záruk od výrobců výměníků tepla. Většinou již samotné užívání výměníku tepla s maximálním provozním tlakem 30 barů - s plynovými médii nebo chladicím médiem - může znamenat zrušení záruky, jako užívání nevhodné pro určení. Tvrdit, že v našem systému freonu nevznikly tlaky vyšší než 30 barů - v podstatě nemá smysl, každý znalec řekne, že uvedená média mají tendenci pracovat při tlacích podstatně vyšších a v zásadě je používání jich ze samé podstaty věcí nám nebude umožňovat prokázat, že v našem systému nedošlo k překročení uvedených parametrů. Stopa pájení nebo svárů na připojeních - obvykle bude zřejmým důkazem pro použití plynových médií. Proto je tedy vhodné zvážit, zda při vytváření vlastního tepelného čerpadla stojí za riziko - pravděpodobně vždy lepším řešením bude nákup profesionálního výměníku tepla pro chladicí médium.