W materiałach Gazuno bardzo często pojawia się zagadnienie wymiennika ciepła. Wymiennik ciepła to określenie szerokiej grupy urządzeń, których główną funkcją jest wymiana ciepła pomiędzy co najmniej dwoma płynami. W większości naszych instalacji jest on wykorzystywany w celu oddzielenia układu glikolowego od wodnego.

Instalację hydrauliczną dedykowaną dla absorpcyjnych pomp ciepła zasilanych gazem oraz sprężarkowych pomp ciepła zasilanych energią elektryczną najczęściej dzieli się na dwa obiegi – pierwotny glikolowy i wtórny – wodny. Zastosowanie glikolu w całej instalacji byłoby bardzo kosztowane, dlatego stosuje się wymienniki ciepła.

Oferowane pompy ciepła w większości przeznaczone są do montażu zewnętrznego. Zastosowanie glikolu w obiegu pierwotnym jest zabezpieczeniem przed zamarznięciem medium grzewczego. Pompy ciepła zazwyczaj posiadają zabezpieczenia przeciwzamrożeniowe, jednak zastosowanie glikolu jest skuteczne nawet w przypadku wystąpienia braku gazu lub energii elektrycznej. Precyzyjne określenie parametrów wymiennika jest niezmiernie ważne dla dobrego przekazywania ciepła.

Dobór wymienników ciepła

Czynniki, na które należy zwrócić uwagę podczas doboru wymienników:

• właściwości chemiczne płynów,
• parametry fizyczne płynów (ciśnienie, temperatura, gęstość),
• właściwości materiałów (wytrzymałość, współczynnik przewodzenia ciepła, rozszerzalność cieplna),
• wymagania dotyczące czyszczenia,
• dopuszczalne straty ciśnienia,
• temperaturę obiegów grzewczych/ chłodniczych.

Rys. Przykładowy schemat technologiczny – Gazuno

Najczęściej proponowanymi przez Gazuno wymiennikami ciepła są wymienniki płytowe – skręcane lub lutowane. Wymienniki płytowe składają się z cienkich, odpowiednio wyprofilowanych płyt metalowych połączonych ze sobą poprzez lutowanie lub skręcanie. Charakteryzują się dużą odpornością na zmienne temperatury oraz ciśnienia. Ich konstrukcja zapewnia sprawny przepływ medium przy stosunkowo niskich prędkościach przepływu. To natomiast powoduje, że wymiana ciepła w zestawie płyt jest efektywna, a opory przepływu niskie.

O wydajności wymiennika cieplnego decyduje wielkość i liczba zastosowanych płyt. Wymienniki powinny być dobierane na maksymalną moc, jaką jest w stanie osiągnąć kaskada urządzeń. Z reguły na spadki temperatury pomiędzy stroną pierwotną a wtórną znajdują się w zakresie od 2K do 5K.

Rys. Wymienniki ciepła skręcane (po lewej) oraz lutowane (po prawej) – New Heat

Źle dobrany wymiennik ciepła

Źle dobrany wymiennik ciepła może mieć wpływ na nieefektywne działanie instalacji. Z uwagi na to, tak ważne jest rozważenie wszystkich parametrów i przeanalizowanie zachowanie wymiennika w krytycznych punktach pracy.

Skutki zastosowania nieodpowiedniego wymiennika ciepła:

• duża strata temperatury pomiędzy stroną pierwotną i wtórną,
• brak możliwości przekazania pełnej mocy urządzeń,
• taktowanie urządzenia – doprowadzanie do zbyt krótkich cykli pracy,
• przegrzewanie się urządzenia,
• niedogrzane medium po stronie wtórnej,
• niska efektywność systemu,
• problemy z odszranianiem.

Reasumując, wymienniki ciepła mają istotny wpływ na działanie całej instalacji. Gazuno oferuje dobór urządzeń grzewczych oraz chłodniczych, jak i indywidualny dobór wymiennika ciepła pod konkretny temat.

Jeżeli pracują Państwo obecnie nad audytem energetycznym lub projektem źródła ciepła, serdecznie zapraszam do kontaktu z nami.