Lämmönvaihdin lämmitykseen on minkä tahansa kattilan tärkein komponentti. Lämmitysyksikön "käyttöikä" riippuu sen suorituskyvystä. Katsotaan mikä lämmitysjärjestelmän lämmönvaihdin varmistaa kattilan tehokkaan toiminnan ja pidentää sen käyttöikää.
Mitä ovat tämän luokan aggregaatit?
Lämmönvaihdin lämmitykseen on teknisesti monimutkainen järjestelmä, joka siirtää energiaa kuuman ja kylmän jäähdytysnesteen välillä. Käytännössä tähän käytetään nesteitä ja höyryjä, harvemmin kaasuja, kiinteitä emäksiä.
Toisin sanoen lämmönvaihdin lämmitykseen on laite, jolla ei ole omaa lämmönlähdettä ja sen toimivuus saadaan energiasta, joka tulee keskuslämmitysjärjestelmästä. Eli kattila tai liesi ei kuulu määritelmän mukaan tämän luokan yksiköihin. Esimerkkeinä lämmönvaihtimesta voidaan kuitenkin pitää penkkiä tai suojusta, joka heijastaa kamiinan savukaasujen lämpöä, sillä ne lämmittävät huoneen ilmaa.
Tehonsiirron tehokkuus riippuu seuraavista:
- Lämpötilaerot ympäristöjen välillä (merkittävän eron olemassaolo saa aikaan vaikuttavamman energiansiirron).
- Yksittäisten väliaineiden kosketusalue lämmönvaihtimen kanssa.
- Rakennusmateriaalien lämmönjohtavuuden indikaattorit.
Itse asiassa lämmityksestä saatavan käyttöveden lämmönvaihdin voi olla mikä tahansa putki, jota käytetään siirtämään tiettyä työväliainetta, jonka lämpötila eroaa ympäröivän tilan lämpötilasta.
Tyypit
Yksi määräävistä kriteereistä valittaessa tietyn suunnitelman mukaista lämmönvaihdinta ei ole vain jäähdytysnesteen luonne, vaan myös sen laatu. Jos työväliaineena on tarkoitus käyttää pehmennettyä tai kemiallisesti puhdistettua vettä, on parempi suosia juotetut levyrakenteet. Sama koskee sellaisten jäähdytysnesteiden käyttöä, jotka eivät jätä rakenteen seinille saostumia, kuten alkoholia, freonia tai etyleeniglykolia.
Suurimmissa lämpöpisteissä, kuten kattilahuoneissa, täällä näet useimmiten lämmönvaihtimen kokoontaitettavasta lämmityksestä tulevalle kuumalle vedelle. Tällaisten ratkaisujen käyttö selittyy heikkolaatuisella työympäristöllä, jota käytetään keskuslämmitysverkoissa.
Taittuvien lamelliyksiköiden suunnittelun yksinkertaisuus edistää niiden kätevää huoltoa, erityisesti nopeaa purkamistatarve poistaa kalkki sisäisistä kanavista. Samanaikaisesti kokemattomatkin ammattilaiset voivat vaihtaa tällaisen lämmönvaihtimen osat, olivatpa kyseessä sitten laipat tai venttiilit.
Energian siirtotavan mukaan kannattaa nostaa esille sekoitus- ja pintalämmönvaihdin lämmitykseen. Ensimmäinen toimii energian jakautumisen periaatteen mukaisesti suorassa kosketuksessa yksittäisten lämmönsiirtoaineiden välillä. Toinen tyyppi siirtää energiaa levyjen läpi ilman suoraa kosketusta työvälineiden välillä.
Jos lämmitykseen on tarpeen käyttää lämmönvaihdinta altaan veden lämmittämiseen elementtinä tai jäähdyttimenä teollisuusasennuksissa, on suositeltavaa käyttää levy- ja juotettuja yksiköitä tähän tarkoitukseen. Tällaiset mallit mahdollistavat tehokkaimman lämmönsiirron kahden nesteen välillä nopeasti.
Materiaalit
Lämmönvaihdin talon lämmitykseen voidaan valmistaa teräs- tai valurautalevyistä, jotka on liitetty juottamalla kupari- tai nikkelijuotteella. Kuparijuotetut rakenteet ovat yleisiä keskuslämmitysjärjestelmissä. Samaan aikaan järjestelmiä, joiden elementit on yhdistetty nikkelillä, käytetään pääasiassa teollisuusalueiden tarpeisiin ja tarvittaessa toimimaan kemiallisesti aggressiivisissa ympäristöissä.
Valurauta
Valurautaisia lämmönvaihtimia suosiessa sinun tulee kiinnittää huomiota muutamaan seikkaan:
- Riittävän vaikuttava painotulee ottaa huomioon kattilahuoneen järjestelyprojektia kehitettäessä. Mitä tulee tällaisten rakenteiden viemiseen omakotitalon lämmitysjärjestelmään, jälkimmäinen tulisi erottaa pienestä osien määrästä, vähimmäismäärästä savukanavia, joita käytetään palamistuotteiden siirtämiseen.
- Valurautayksiköille on ominaista mahdollisuus kuljettaa osissa purettuna, mikä helpottaa asennusta ja myöhempää huoltoa.
- Painosta huolimatta materiaali on melko hauras. Siksi kuljetuksen ja asennuksen aikana tulee välttää mekaanisia iskuja rakenneosiin. Toinen vaara on lämpöshokki. Jos yksikköön, joka ei ole jäähtynyt, laitetaan äkillisesti vaikuttava määrä kylmää työväliainetta, lämmönvaihtimen seinämät voivat halkeilla.
- Valurauta on herkkä sekä märkä- että kuivakorroosiolle. Ensimmäinen muodostuu happaman kondensaatin materiaalille altistumisen seurauksena. Toinen peittää hitaasti rakenteen pinnan ruostekalvon muodossa sitä käytettäessä. Koska valurautaisten omakotitalon lämmittämiseen tarkoitettujen lämmönvaihtimien seinät ovat paksut, nämä prosessit voivat kestää useita vuosia.
- Tällaiset järjestelmät lämpenevät pitkään, mutta jäähtyvät erittäin hitaasti, mikä vähentää merkittävästi polttoaineen kulutusta ja lisää tilan lämmityksen tehokkuutta.
Teräs
Teräksisen "sydämen" läsnäolo ei johda järjestelmän merkittävään painotukseen. Siksi tästä materiaalista valmistettu veden lämmönvaihdin lämmitykseen on useinkäytetään palvelemaan suuria alueita.
Teräsrakenteen asennuksen helppouden vuoksi lopullinen kokoonpano, toisin kuin valurautayksiköt, tapahtuu tehtaalla. Yksiosainen monoblock on melko vaikea tuoda ahtaaseen huoneeseen. Lisäksi tehdasasennus vaikeuttaa järjestelmän korjausta ja huoltoa.
Lämmitysuuniin asennettua teräslämmönvaihdinta, joka on saanut vakavat vauriot, on lähes mahdotonta herättää eloon kotona. Sinun on joko turvauduttava järjestelmän täydelliseen purkamiseen ja lähetettävä se teollisuuskorjaamoon korjattavaksi tai päästävä eroon rakenteesta vaihtamalla se.
Samaan aikaan teräksinen lämmitykseen tarkoitettu vesilämmönvaihdin ei pelkää lämpöiskua tai merkittävää mekaanista rasitusta. Materiaalilla on korkea elastisuus ja siksi se kestää hyvin äkillisiä lämpötilan muutoksia. Pitkäaikainen altistuminen äärimmäiselle kylmälle tai kuumuudelle voi kuitenkin aiheuttaa pieniä halkeamia hitsauksissa.
Jos puhumme korroosionkestävyydestä, teräslämmönvaihdin on alttiina vain sähkökemiallisille vaikutuksille. Erityisen nopeasti, pitkäkestoisessa kosketuksessa aggressiivisten välineiden kanssa, ohuet seinät syöpyvät ruosteesta. Samalla järjestelmän käyttöikää voidaan systemaattisesti lyhentää 5-15 vuodella. Tämän perusteella valmistajat peittävät usein teräslämmönvaihtimien sisäseinät valuraudalla.
Tästä materiaalista valmistetut järjestelmät lämpenevät lähes välittömästi ja jäähtyvät yhtä nopeasti. Ilmeisestä mukavuudesta huolimatta, tarvittaessanopea tilan lämmitys, tällä omaisuudella on haittapuoli, negatiivinen puoli. Näin ollen metallin väsymisen vaikutus tietyissä rakenteen osissa voi johtaa vähäisiin vaurioihin.
Kuinka lämmönvaihdin lasketaan?
Tee-se-itse-laskelmat ovat yksi kuluttajien yleisimmistä kysymyksistä. Itse asiassa tehtävästä on äärimmäisen vaikea selviytyä, sillä lämmönvaihtimien valmistajat yrittävät piilottaa oman kehitystyönsä salaisuudet ulkopuolisilta, myös käyttäjiltä.
Yllä olevasta syystä on vaikea saada selville lämmönsiirron todellinen energiankulutus. Jos tämä indikaattori on tarkoituksella alhainen, lämmönvaihtimen hyötysuhde ei riitä vastaamaan olemassa oleviin tarpeisiin.
Järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi on usein tarpeen asentaa tilaa vieviä yksiköitä. Käytettävien lämmönvaihdinlevyjen määrän vähentämiseksi riittää kuitenkin erillisen laskentaohjelman käyttäminen, joka on jokaisella vakavalla lämmityslaitteiden valmistajalla.
Lämmönvaihtimet omiin käsiin lämmitykseen
Kuinka tehdä tehokas muotoilu, joka selviää lämmönsiirtotoiminnoista omin käsin? Tätä varten riittää, kun palaat määritelmään, joka on tyypillinen tämän luokan laitteille. Osoittautuu, että yksinkertaisen lämmönvaihtimen kokoamiseen riittää metalliputken ottaminentietyn pituinen, rullaa se renkaaksi ja aseta se vedellä täytettyyn astiaan.
Tuomalla putken ulostulo- ja tuloaukko ulos, on mahdollista saada toimiva malli, joka joko lämmittää tai jäähdyttää käyttönestettä olemassa olevan tarpeen mukaan.
Vesivaipan lämmönvaihdin
Käärmejärjestelmän lisäksi voit valmistaa oman lämmönvaihtimen, joka tunnetaan nimellä "vesivaippa". Tällaiset järjestelmät toimivat energian jakautumisen periaatteella useiden toisiinsa sijoitettujen suljettujen astioiden välillä.
Tämän periaatteen mukaista lämmönvaihtoa käytetään menestyksekkäästi pienikokoisissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Yleisestä suunnittelun yksinkertaisuudesta huolimatta tällaisten järjestelmien haittana on suhteellisen alhainen käyttöpaine, jota varten nämä yksiköt on suunniteltu. Lisäksi "vesivaipan" periaatteella toimivien lämmönvaihtimien valmistus tulisi suorittaa kokeneen hitsaajan toimesta. On melko ongelmallista suunnitella ja koota tällainen järjestelmä improvisoiduista materiaaleista ilman asianmukaisia taitoja.
Putkulevylämmönvaihdin
Todennäköisesti vaikein kaikista itsevalmistukseen käytettävissä olevista vaihtoehdoista on järjestelmä nimeltä "putkilevy". Tämä määritelmä on määritetty kotitekoisille lämmönvaihtimille, jotka sisältävät huomattavan määrän laajenevia putkiliitoksia.
Tällaiset yksiköt esitetään kolmen suljetun säiliön muodossa. Kaksi niistä on sijoitettu rakenteen vastakkaisiin reunoihin ja yhdistetty toisiinsatyöväliaineen metallijohtimet, jotka on levitetty tällaisten astioiden päissä. Lämmönvaihto tapahtuu kolmannessa - keskiosassa, koska nestemäinen työväliaine liikkuu säiliöiden välillä putkien läpi.
Vaihtoehtoisten ratkaisujen etsiminen
Jos lämmönvaihdinta ei voi itse koota yllä olevilla menetelmillä, voit yrittää löytää materiaaleja tulevan järjestelmän valmistukseen omasta kaapistasi tai kaatopaik alta. Esimerkiksi vanha pyyhekuivain olisi erinomainen ratkaisu kelan muodossa olevan laitteen luomiseen. Myös kaikki kotitalouksien jäähdyttimet, jotka eivät vuoda, toimivat.
Mitä tulee auton uunien patterien käyttöön, niitä voidaan käyttää välittömästi lämmityselementtinä yhdistämällä yksittäiset yksiköt sovittimiin lämmönvaihtoalueen lisäämiseksi.
Vanhan lämminvesivaraajan pohj alta voidaan luoda tehokas laite. Tässä tapauksessa sinun ei tarvitse edes tehdä uudelleen melkein mitään.
Lopuksi
Kuten näet, lämmönvaihtimien toimintaperiaate on suunnilleen sama kaikkialla. Käyttöolosuhteista riippuen tällaiset yksiköt voivat toimia sekä lämmityksessä että jäähdytyksessä: kaasu, neste tai kiinteä.
Tehdasratkaisua valittaessa paljon riippuu lämmönvaihtimelle osoitetuista tehtävistä ja itsekokoonpanon tapauksessa päällikön insinöörin mielikuvituksesta.
