теплообмінник є важливим елементом систем опалення, кондиціонер Y охолодження. Забезпечує теплообмін між двома рідинами без останнього перемішування. Цей перенос відбувається через стіну з високою провідною здатністю. Існують різні типи теплообмінників, що використовуються в різних сферах. З нашим поясненням ви дізнаєтеся все, що вам потрібно знати про теплообмінник, від його основної роботи до його ефективності, через різні типи, які можна знайти.

Роль теплообмінника

Роль теплообмінника полягає в передачі теплової енергії від однієї рідини до іншої, не змішуючи їх. У випадку з система опалення або виробництво гарячої води, Перша рідина, що називається "нагріванням", розглядається як первинна рідина, служить для нагрівання вторинної рідини. Для хорошого обміну дві рідини повинні мати різну температуру, саме тому одна гаряча, а інша холодна.

Для здійснення теплообміну теплообміннику потрібен матеріал, який є достатньо провідним для оптимізації обміну, максимально обмежуючи втрати тепла. Як тільки відбувається теплообмін між двома рідинами, теплообмінник повністю виконав свою місію.

теплообмінника

Слід зазначити, що теплообмінник використовується не тільки для нагрівання рідини. Залежно від системи, для якої вона використовується, її функція полягає в гарантуванні охолодження рідини, це стосується кондиціонерів або холодильників.

Його принцип роботи

Для роботи теплообмінник має паралельні мережі, через які рідини протікають при різних температурах. Вони розділені стінкою з оптимальними провідними можливостями. Саме різниця в температурі між двома рідинами дозволяє теплообміну. Насправді, найгарячіші від природи перейдуть до найхолодніших, відразу ж нагріваючись і втрачаючи калорії. Отже, коли гаряче надходить у теплообмінник, первинна рідина буде нагрівати холодну вторинну рідину. Потім дають охолонути, поки друга рідина нагрівається.

Природа та еволюція рідин

Рідини можуть мати різний характер залежно від використовуваного теплообмінника. Тому існують теплообмінники, рідини яких:

  • Вода
  • Охолоджуюча рідина
  • З повітря
  • З олії
  • Водяна пара

Ці рідини можуть еволюціонувати по-різному від одного теплообмінника до іншого. Тому вони можуть циркулювати:

  • Навпаки, при русі у напрямку, протилежному один одному
  • Паралельні або одночасні струми, коли обидва рухаються в одному напрямку
  • Перетинає течії, як тільки вони рухаються як протитоком, так і одночасно.

Спільна еволюція не популярна, оскільки дві інші можливості є більш ефективними. Тому існує багато теплообмінників, рідини яких рухаються вгору або поперечним струмом.

Найбільш використовувані матеріали

Щоб теплообмінник добре функціонував, провідна здатність матеріалу має першорядне значення. Насправді, чим більше електропровідний матеріал, тим більший оптимальний та ефективний теплообмін. Серед найбільш використовуваних матеріалів ми знаходимо:

  • Мідь
  • Нержавіюча сталь
  • Алюміній
  • Сталь

Ці матеріали містяться в більшості рідинних інерційних радіаторів, котли або водонагрівачі. Також зустрічається в радіаторах автомобіля або VMC.

Різні типи теплообмінників

Робота теплообмінника здійснюється за допомогою двох основних пристроїв:

  • Страви
  • Трубки

Є й інші, такі як ребристі, блокові або спіральні теплообмінники. Однак для систем опалення та гарячого водопостачання в основному використовуються системи з плитами та труби.

Крім того, не всі теплообмінники працюють з однаковою рідиною. Тому вони можуть бути типу:

  • Вода вода
  • Водяна пара/вода
  • Олія/вода
  • Повітряна вода
  • Масло/повітря
  • Повітря/повітря

Пластинчастий теплообмінник

У випадку пластинчастий теплообмінник, рідини рухаються по обидва боки пластин, які, як правило, хвилясті. Цей тип теплообмінника використовується часто, оскільки він дуже ефективний. Він міститься в кондиціонерах, холодильниках або котлах для виробництва гарячої води для побуту.

Пластини, що використовуються в цьому пристрої, можуть бути:

  • Сформулювати
  • Зварені
  • Зібраний плавленням

Для кожного типу важливо, щоб ущільнення між кожною пластиною було максимальним, щоб рідини різної температури не змішувались. Тут саме пластини будуть виконувати роль теплопровідника, вони виготовлені з одного з вищезазначених матеріалів.

Таким чином, пластинчастий теплообмінник може мати систему вода/вода, але також повітря/повітря, як це має місце у деяких системах контрольованої механічної вентиляції (VMC). У цьому прикладі теплообмін є поперечним струмом.

Трубчастий теплообмінник

трубчастий теплообмінник, або багатотрубчасті, Він складається з безлічі трубок, які поміщені в оболонку. Проте він дуже стійкий до тиску, проте він досить громіздкий і не обов'язково підходить для побутових установок.

Саме з цих причин він використовується у потужних установках. Наприклад, зазвичай цей тип теплообмінника використовується в градирнях атомних електростанцій.

Котушкоподібний теплообмінник

теплообмінник у формі котушки використовує трубку, занурену у воду. Первинна рідина протікає через котушку і нагріває вторинну рідину, в яку занурена трубка.

Наприклад, зустрічається в перенапружених баках з теплообмінником або в кондиціонерах.

Інші типи теплообмінників

Представлені вище типи теплообмінників не є єдиними доступними. Насправді є й інші, призначені для вашої конкретної мети, часто присвячені промисловості. Можна сказати:

  • Блок-обмінник або мікроканал використовується у зовнішніх блоках теплових насосів
  • ребристий теплообмінник, в радіаторах автомобіля.

Ефективність теплообмінника

Чим менші теплові втрати, тим вища ефективність теплообмінника. З цієї причини дуже важливо, щоб матеріал, що використовується в конструкції, був якомога провіднішим.

Тому, вибираючи систему з найкращими характеристиками, економія енергії відчувається негайно. Це також стосується опалення, кондиціонування або виробництва гарячої води для побутових потреб. Будь то для котла, водонагрівача, накопичувального бака, радіаторів або теплового насоса, теплообмін між рідинами повинен бути найкращим із можливих.

Температура

Різниця температур між двома рідинами, що циркулюють у теплообміннику, дуже важлива. Насправді, виражене в Кельвін (K), або в градусах Цельсій (° C), температури дельта (dT), або відхилення, це повинно бути достатнім для забезпечення теплообміну. Без цього розриву передача не могла б відбутися або була б дуже складною, а тому споживала б енергію.

Для нагрівання первинної рідини система, в якій розташований теплообмінник, буде відновлювати енергію, що генерується електричний опір або продуктами згоряння (газ тощо).

Від чого залежить його ефективність

Отже, ефективність теплообмінника залежить від багатьох критеріїв, а саме:

  • Дельта-температура між кожною рідиною
  • Провідність використовуваного матеріалу.
  • Знижені втрати тепла.

В одних системах переважними є пластинчасті теплообмінники, тоді як в інших трубчасті є більш ефективними.

Тепер ви знаєте все, що вам потрібно знати про теплообмінник. Завдяки цій інформації ви знаєте, як працюють різні системи, що дозволяють теплообмін, або для опалення, і для кондиціонера, і для гарячого водопостачання.