The топлообменник е съществен елемент от системите на отопление, климатик Y. охлаждане. Осигурява топлообмен между две течности, без последно смесване. Този трансфер се осъществява през стена с висока проводимост. Има различни видове топлообменници, използвани в различни области. С нашето обяснение ще откриете всичко, което трябва да знаете за топлообменника, от основната му работа до ефективността му, през различните видове, които можете да намерите.

Ролята на топлообменника

Ролята на топлообменника е да предава топлинна енергия от една течност в друга, без да ги смесва. В случай на a отоплителна система или производство на топла вода, Първият флуид, наречен "нагряване", считан за първичен флуид, служи за нагряване на вторичния флуид. За добър обмен двете течности трябва да имат различни температури, поради което едната е гореща, а другата студена.

За да осъществи топлообмена, топлообменникът се нуждае от материал, който е достатъчно проводим, за да оптимизира обмена, като същевременно ограничава максимално топлинните загуби. Веднага след като топлообменът се осъществи между двете течности, топлообменникът е изпълнил напълно своята мисия.

работа

Трябва да се отбележи, че топлообменникът не се използва само за нагряване на течност. В зависимост от системата, за която се използва, нейната функция е да гарантира охлаждането на течността, това е случаят с климатиците или хладилниците.

Неговият принцип на работа

За да работи, топлообменникът има паралелни мрежи, през които течностите текат при различни температури. Те са разделени от стена с оптимални проводими възможности. Това е разликата в температурата между двете течности, която позволява топлообмен. Всъщност най-горещите естествено ще отидат при най-студените, като веднага се загряват и губят калории. Следователно, когато горещото влезе в топлообменника, първичната течност ще нагрее вторичната течност, която е студена. След това се оставя да се охлади, докато втората течност се нагрява.

Същността и развитието на течностите

Течностите могат да бъдат от различно естество в зависимост от използвания топлообменник. Следователно има топлообменници, чиито течности са:

  • Вода
  • Охлаждаща течност
  • От въздуха
  • От масло
  • Водна пара

Тези течности могат да се развиват по различен начин от един топлообменник до друг. Следователно те могат да циркулират:

  • Напротив, когато се движите в посока, противоположна една на друга
  • Паралелни или едновременни токове, когато и двата се движат в една и съща посока
  • Кръстосани токове веднага щом се движат както противотока, така и паратока.

Еволюцията съвместно не е популярна, защото другите две възможности са по-ефективни. Следователно има много топлообменници, чиито течности се движат нагоре или напречно.

Най-използваните материали

За да може топлообменникът да функционира добре, проводимостта на материала е от първостепенно значение. Всъщност, колкото по-проводим е материалът, толкова по-голям е оптималният и ефективен топлообмен. Сред най-използваните материали намираме:

  • Мед
  • Неръждаема стомана
  • Алуминий
  • Стомана

Тези материали се намират в повечето инертни радиатори с течност, котли или бойлери. Също така се среща в радиатори на превозни средства или VMC.

Различните видове топлообменници

Работата на топлообменник се извършва чрез две основни устройства:

  • Съдове
  • Тръби

Има и други като перки, блокове или спирални топлообменници. За системи за отопление на дома или топла вода обаче се използват предимно тези с плочи и тези с тръби.

Също така, топлообменниците не всички работят с една и съща течност. Следователно те могат да бъдат от тип:

  • Вода вода
  • Водна пара/вода
  • Масло/вода
  • Въздушна вода
  • Масло/въздух
  • Въздух/въздух

Плоча топлообменник

В случай че плоча топлообменник, течностите се движат от двете страни на плочите, които обикновено са вълнообразни. Този тип топлообменник се използва често, тъй като е много ефективен. Той се намира в климатици, хладилници или котли, за производство на битова гореща вода.

Плочите, използвани в това устройство, могат да бъдат:

  • Членувам
  • Заварени
  • Сглобена чрез синтез

За всеки тип е от съществено значение уплътнението между всяка плоча да е максимално, за да не се смесват течности с различни температури. Тук плочите ще служат като топлопроводник, те са направени от един от гореспоменатите материали.

По този начин плочата топлообменник може да има система вода/вода, но също така въздух/въздух, какъвто е случаят с някои системи с контролирана механична вентилация (VMC). В този пример топлообменът е с напречно течение.

Тръбен топлообменник

The тръбен топлообменник, или мултитубулен, Състои се от множество тръби, които са поставени в черупка. Силно устойчив на натиск, обаче, той е доста обемист и не е непременно подходящ за битови инсталации.

Поради тези причини се използва в мощни инсталации. Например, обикновено този тип топлообменник се използва в охладителните кули на атомните електроцентрали.

Топлообменник с форма на намотка

The топлообменник с форма на намотка използва тръба, която е потопена във вода. Първичната течност протича през намотката и загрява вторичната течност, в която е потопена тръбата.

Той се намира например в резервоари за пренапрежение с топлообменник или в климатици например.

Други видове топлообменници

Представените по-горе видове топлообменници не са единствените налични. Всъщност има и други, които са за ваше собствено предназначение, често посветени на индустрията. Можем да кажем:

  • Блок топлообменник или микроканал използва се в външни тела с термопомпи
  • The ребра топлообменник, намерени в радиаторите на превозното средство.

Ефективност на топлообменника

Колкото по-ниски са топлинните загуби, толкова по-висока е ефективността на топлообменника. Поради тази причина е много важно материалът, използван в дизайна, да бъде възможно най-проводим.

Следователно, като изберете система с най-добро представяне, спестяването на енергия се усеща незабавно. Това важи и за отоплението, климатизацията или производството на битова гореща вода. Независимо дали става въпрос за бойлер, бойлер, резервоар за съхранение, радиатори или термопомпа, топлообменът между течностите трябва да бъде възможно най-добрият.

Температура

Температурната разлика между двете флуиди, циркулиращи в топлообменника, е много важна. Всъщност, изразено в Келвин (K), или в градуси Целзий (° C), температура делта (dT), или деформация, тя трябва да е достатъчна, за да осигури топлообмен. Без тази празнина трансферът не би могъл да се осъществи или би бил много труден и следователно енергоемък.

За да загрее първичната течност, системата, в която се намира топлообменника, ще възстанови енергията, генерирана от електрическо съпротивление или чрез продукти от горенето (газ и др.).

От какво зависи неговата ефективност

Следователно ефективността на топлообменника зависи от много критерии, а именно:

  • Делта температурата между всяка течност
  • Проводимост на използвания материал.
  • Намалени топлинни загуби.

В някои системи плочковите топлообменници са за предпочитане, докато в други тръбните са по-ефективни.

Сега знаете всичко, което трябва да знаете за топлообменника. Благодарение на тази информация вие знаете как работят различните системи, които позволяват топлообмен, било то за отоплението, за климатика или за битовата топла вода.