Výměník tepla a principy jeho fungování

1098 Views 7 Liked
Posted on: 2024-03-18
 

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. 

**Plyn nebo kapalina 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 libovolném výměníku probíhá prostřednictvím přenosu vnitřní energie z jednoho materiálu do druhého pomocí vedení.**

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).

V dalších odstavcích odpovíme na otázku, co to je, k čemu slouží a jak funguje výměník tepla s plochými deskami.

Plochý výměník tepla - co je to za zařízení?

Plochý 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. 

Plochý výměník tepla - princip fungování 

Plochý 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.

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

Kromě toho ploché výměníky mohou být úspěšně použity jak v topných, tak v chladicích instalacích. Závěry z výzkumu a zkušeností naznačují, že ploché 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 plochých výměníků tepla - princip fungování v závislosti na použití

Ploché 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. Ploché výměníky tepla, jako například:

 umožňují efektivní přenos tepla z hořáku do vody napájející ústřední topení. 

Ploché 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. Plochý 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.

Ploché 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. Ploché výměníky tepla jsou snadno instalovatelné a obsluhovatelné, poskytující vysokou účinnost a úsporu energie. 

Ploché výměníky tepla jsou nezbytné pro oddělení elektrického kotle od instalace. Díky nim je možné přesně přenášet tepelnou energii do vody. Tyto 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. 

Ploché 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 plochých výměníků tepla je vynikajícím řešením pro domácí pivovary, které chtějí zkrátit dobu chlazení a zlepšit efektivitu procesu.

 
Posted in: TEPELNÉ VÝMĚNÍKY

Leave a comment

Security code
Product added to wishlist
Cookie consent