L'intercanviador de calor per a la calefacció és el component més important de qualsevol caldera. La "vida" de la unitat de calefacció depèn del seu rendiment. Vegem quin intercanviador de calor per al sistema de calefacció garantirà el funcionament eficient de la caldera i allargarà la seva vida útil.
Quins són els agregats d'aquesta categoria?
Un intercanviador de calor de plaques per a la calefacció és un sistema tècnicament complex que transfereix energia entre el refrigerant calent i el fred. A la pràctica, s'utilitzen líquids i vapors per a això, menys sovint gasos, bases sòlides.
És a dir, un intercanviador de calor per a calefacció és un aparell que no té font de calor pròpia, i la seva funcionalitat ve proporcionada per l'energia que prové d'un sistema de calefacció centralitzat. És a dir, una caldera o estufa no pertany per definició a les unitats d'aquesta categoria. Tanmateix, un banc o un escut que reflecteixin la calor dels gasos de combustió de l'estufa es poden considerar exemples d'intercanviador de calor, ja que escalfen l'aire de l'habitació.
L'eficiència de la transferència d'energia aquí depèn del següent:
- Diferències de temperatura entre entorns (la presència d'una diferència significativa provoca una transferència d'energia més impressionant).
- La zona de contacte dels mitjans individuals amb un intercanviador de calor.
- Indicadors de conductivitat tèrmica dels materials de construcció.
De fet, un intercanviador de calor per a aigua calenta de calefacció es pot representar per qualsevol canonada que s'utilitzi per transferir un determinat medi de treball, que tingui una temperatura diferent de la de l'espai circumdant.
Tipus
Un dels criteris determinants a l'hora d'escollir un intercanviador de calor d'un pla determinat no és només la naturalesa del refrigerant, sinó també la seva qualitat. Si s'ha d'utilitzar aigua suavitzada o purificada químicament com a mitjà de treball, és millor donar preferència a les estructures de plaques soldades. El mateix s'aplica a l'ús de refrigerants que no deixen cap dipòsit a les parets de l'estructura, com ara alcohol, freó o etilenglicol.
Quan es tracta de punts de calefacció a gran escala, com ara les calderes, aquí sovint es pot veure un intercanviador de calor per a aigua calenta d'un tipus de calefacció plegable. L'ús d'aquestes solucions es pot explicar per la presència d'un entorn de treball de baixa qualitat, que s'utilitza a les xarxes de calefacció centralitzada.
La senzillesa del disseny de les unitats lamel·lars plegables contribueix al seu còmode manteniment, en particular, al ràpid desmuntatge durantla necessitat d'eliminar l'escala dels canals interns. Al mateix temps, fins i tot els artesans sense experiència poden substituir les peces d'aquest intercanviador de calor, ja siguin brides o vàlvules.
Segons el mètode de transferència d'energia, val la pena destacar la mescla i l'intercanviador de calor de superfície per a la calefacció. El primer funciona segons el principi de distribució d'energia en contacte directe entre els termoportadors individuals. El segon tipus transfereix energia a través de les plaques sense contacte directe entre els mitjans de treball.
Si és necessari utilitzar un intercanviador de calor per a la calefacció com a element d'escalfament d'aigua en una piscina o com a refrigerador en instal·lacions industrials, es recomana utilitzar per a aquesta finalitat unitats de placa i soldadura. Aquests dissenys permeten aconseguir ràpidament la transferència de calor més eficient entre dos fluids.
Materials
Un intercanviador de calor per escalfar una casa pot ser de plaques d'acer o de ferro colat, connectades mitjançant soldadura amb soldadura de coure o níquel. Les estructures soldades amb coure són habituals en sistemes de calefacció centralitzada. Al mateix temps, els sistemes, els elements dels quals es connecten mitjançant níquel, s'utilitzen principalment per satisfer les necessitats de les zones industrials i, si cal, treballar amb ambients químicament agressius.
Ferro colat
Donant preferència als intercanviadors de calor de ferro colat, hauríeu de parar atenció a alguns punts:
- Pes prou impressionant ques'ha de tenir en compte a l'hora de desenvolupar un projecte per a l'arranjament d'una sala de calderes. Pel que fa a la introducció d'aquestes estructures al sistema de calefacció d'una casa privada, aquest últim s'ha de distingir per un petit volum de seccions, un nombre mínim de canals de fum que s'utilitzen per moure els productes de combustió..
- Les unitats de ferro colat es distingeixen per la possibilitat de transport en seccions en forma desmuntada, cosa que resulta convenient per a la instal·lació i el manteniment posterior.
- Malgrat el pes, el material és força fràgil. Per tant, durant el transport i la instal·lació, s'han d'evitar els impactes mecànics sobre els elements estructurals. Un altre perill és el xoc tèrmic. Si col·loca bruscament un volum impressionant de medi de treball fred a la unitat que no s'ha refredat, les parets de l'intercanviador de calor poden trencar-se.
- El ferro colat és susceptible a la corrosió tant humida com seca. El primer es forma com a resultat de l'exposició al material de condensat àcid. El segon cobreix lentament la superfície de l'estructura en forma de pel·lícula d'òxid a mesura que s'utilitza. Com que els intercanviadors de calor per escalfar una casa privada de ferro colat tenen parets gruixudes, aquests processos poden trigar molts anys.
- Aquests sistemes s'escalfen durant molt de temps, però es refreden molt lentament, la qual cosa redueix significativament el consum de combustible i augmenta l'eficiència de la calefacció de l'espai.
Acer
La presència d'un "cor" d'acer no comporta una ponderació significativa del sistema. Per tant, sovint hi ha un intercanviador de calor d'aigua per a la calefacció fet d'aquest materials'utilitza per donar servei a grans àrees.
Pel que fa a la facilitat d'instal·lació de l'estructura d'acer, el muntatge final, a diferència de les unitats de ferro colat, es realitza a la fàbrica. El monobloc d'una sola peça és bastant difícil d'introduir en una habitació estreta. A més, el muntatge en fàbrica complica la reparació i el manteniment del sistema.
L'intercanviador de calor d'acer instal·lat al forn de calefacció, que ha patit greus danys, és gairebé impossible de tornar a la vida a casa. Cal recórrer al desmuntatge complet del sistema i enviar-lo al taller industrial per a la reparació, o desfer-se de l'estructura substituint-la.
Al mateix temps, un intercanviador de calor d'aigua per a la calefacció fet d'acer no té por ni del xoc tèrmic ni d'un estrès mecànic important. El material té una alta taxa d'elasticitat i, per tant, suporta bé els canvis bruscos de temperatura. Tanmateix, l'exposició prolongada al fred o la calor extrems pot provocar petites esquerdes a les soldadures.
Si parlem de la capacitat de resistir la corrosió, l'intercanviador de calor d'acer només està subjecte a influències electroquímiques. Especialment ràpidament, amb un contacte prolongat amb mitjans agressius, les parets primes es corroeixen per l'òxid. Al mateix temps, la vida útil del sistema es pot reduir sistemàticament entre 5 i 15 anys. En base a això, els fabricants sovint cobreixen les parets interiors dels intercanviadors de calor d'acer amb ferro colat.
Els sistemes fets amb aquest material s'escalfen gairebé a l'instant i es refreden amb la mateixa rapidesa. Tot i la conveniència òbvia, si calcalefacció ràpida, aquesta propietat té un inconvenient, un costat negatiu. Per tant, l'efecte de la fatiga metàl·lica en determinades seccions de l'estructura pot provocar danys menors.
Com calcular l'intercanviador de calor?
Els càlculs de fer-ho tu mateix són una de les preguntes més freqüents dels consumidors. De fet, és extremadament difícil fer front a la tasca, ja que els fabricants d'intercanviadors de calor intenten amagar els secrets dels seus propis desenvolupaments a persones alienes, inclosos els usuaris..
A causa del motiu anterior, es fa difícil esbrinar el consum real d'energia de la transferència de calor. Si aquest indicador és deliberadament baix, per tant, l'eficiència de l'intercanviador de calor serà insuficient per satisfer les necessitats existents.
Per augmentar el rendiment del sistema, sovint cal instal·lar unitats voluminoses. Tanmateix, per reduir el nombre de plaques d'intercanviador de calor utilitzades, n'hi ha prou amb utilitzar un programa de càlcul especial que té tots els fabricants seriosos d'equips de calefacció.
Intercanviadors de calor per escalfar amb les vostres pròpies mans
Com fer un disseny eficient que faci front a les funcions de transferència de calor amb les vostres pròpies mans? Per fer-ho, n'hi ha prou amb tornar a la definició típica dels dispositius d'aquesta categoria. Resulta que per muntar un intercanviador de calor senzill, n'hi ha prou amb agafar una canonada metàl·licauna certa longitud, enrotlleu-lo en un anell i poseu-lo en un recipient ple d'aigua.
En portar la sortida i l'entrada de la canonada a l'exterior, és possible obtenir un disseny funcional que escalfa o refreda el fluid de treball, en funció de la necessitat existent.
Intercanviador de calor de la camisa d'aigua
A més del sistema de serpentina, pots fer el teu propi intercanviador de calor, conegut com a "jaqueta d'aigua". Aquests sistemes funcionen sobre la base del principi de distribució d'energia entre diversos contenidors tancats col·locats entre si.
L'intercanvi de calor segons aquest principi s'utilitza amb èxit en calderes de combustible sòlid de mida petita. Malgrat la senzillesa general del disseny, el desavantatge d'aquests sistemes és la presència d'una pressió de funcionament relativament baixa, per a la qual estan dissenyades aquestes unitats. A més, la fabricació d'intercanviadors de calor que funcionen segons el principi de "cama d'aigua" hauria de ser realitzada per un soldador experimentat. És bastant problemàtic dissenyar i muntar aquest sistema a partir de materials improvisats sense tenir les habilitats adequades.
Intercanviador de calor de placa de tubs
Probablement la més difícil de totes les opcions disponibles per a l'autofabricació és un sistema anomenat "tauler de tub". Aquesta definició s'ha assignat als intercanviadors de calor casolans que contenen una quantitat substancial de connexions de canonades expansibles.
Aquestes unitats es presenten en forma de tres contenidors tancats. Dos d'ells es col·loquen en vores oposades de l'estructura i connectatsconductors metàl·lics del medi de treball, que s'escampen als extrems d'aquests recipients. L'intercanvi de calor es realitza a la tercera part - mitjana - a causa del moviment del medi de treball líquid entre els dipòsits a través de les canonades.
Cercant solucions alternatives
Si no hi ha manera de muntar l'intercanviador de calor mitjançant els mètodes anteriors, podeu provar de trobar materials per a la fabricació del futur sistema al vostre propi armari o en un abocador. Per exemple, una antiga tovallola calefactable seria una solució excel·lent per crear un dispositiu en forma de bobina. Qualsevol radiador domèstic que no tingui fuites també funcionarà.
Pel que fa a l'ús dels radiadors de les estufes d'automòbil, de fet, es poden utilitzar immediatament com a element de calefacció combinant unitats individuals amb adaptadors per augmentar l'àrea d'intercanvi de calor.
Es pot crear un dispositiu efectiu a partir d'un escalfador d'aigua antic. En aquest cas, ni tan sols haureu de refer gairebé res.
Al final
Com podeu veure, el principi de funcionament dels intercanviadors de calor és aproximadament el mateix a tot arreu. Segons les condicions de funcionament, aquestes unitats poden funcionar tant per escalfar com per refredar el medi de treball: gas, líquid o sòlid.
A l'hora d'escollir una solució de fàbrica, depèn molt de les tasques assignades a l'intercanviador de calor i, en el cas de l'automuntatge, de la imaginació d'enginyeria del mestre.
