Gdzie można znaleźć wymienniki ciepła?
Wymienniki ciepła znalazły szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Są dostępne wszędzie tam, gdzie potrzebny jest transport energii na sposób ciepła. Z powodu znacznych różnic konstrukcyjnych, istnieje wiele kryteriów podziału wymienników. Jednak według ogólnych zasad działania znajdują się one w tych miejscach, gdzie potrzebne jest ciepło.
Wymienniki ciepła są stosowane w instalacjach centralnego ogrzewania, w wodociągach, a nawet w klimatyzacji. Wszystkie z podanych przykładów obrazują transport ciepła pomiędzy dwoma mediami. Ciepło jest doprowadzane do wymiennika, a następnie, po przejściu przez jego struktury, odpowiednio przekazywane dalej.
Płytowy wymiennik ciepła
Jednym z najczęściej wykorzystywanych aparatów jest płytowy wymiennik ciepła. Charakteryzuje się on występowaniem cienkich płyt, które są ze sobą odpowiednio połączone. W zależności od potrzeb oraz możliwości przestrzennych, na wymiennik może składać się różna ilość płyt o zróżnicowanej grubości. Wykorzystuje się go do ocieplania budynków. Może stanowić podstawę centralnego ogrzewania lub stanowić dodatek do niego. W pierwszym wypadku przekazuje ciepło z elementu grzewczego do kaloryferów. W drugim ma za zadanie ocieplać powietrze, które dostaje się do budynku.
W tym wymienniku, podobnie jak w innych typach, medium wykorzystywanym może być zarówno ciecz jak i gaz. Najczęściej są wykorzystywane dwa media o tym samym stanie skupienia – ciecz przekazuje ciepło do cieczy lub gaz do gazu. Jest to najprostszy typ wymiennika i istnieje wtedy najmniejsze ryzyko wystąpienia usterki spowodowanej przejściem pomiędzy stanami skupienia. Jednak zdarzają się również wymienniki mieszane, w których medium o jednym stopniu skupienia przekazuje ciepło do drugiego, w innym stopniu skupienia, np. ciecz do gazu lub odwrotnie.
Jak działa płytowy wymiennik ciepła?
Jaka jest zasada działania wymiennika ciepła? W płytowym wymienniku ciepła znajdziemy dwa obwody, które są ze sobą w pewnym stopniu połączone. W jednym z nich panuje wyższe ciśnienie oraz temperatura niż w drugim. Obwód, w którym znajduje się gaz lub ciecz o wysokiej temperaturze, przekazuje ciepło do obwodu o niższej temperaturze, a co za tym idzie – niższym ciśnieniu. Można stąd wywnioskować, że wymiana ciepła w płytowym wymienniku następuje na zasadach gradientu ciśnień, który jest powszechnie znany w przyrodzie.
Dzięki zastosowaniu takiego sposobu przekazywania ciepła, płytowy wymiennik wymaga minimalnego dostarczania energii, często ograniczając je do zera. Siła, która napędza przekazywanie ciepła działa w naturalny sposób i nie jest potrzebne zastosowanie dodatkowych zabiegów, które miałyby na celu usprawnienie wymiany. Najlepszą metodą na podniesienie wydajności wymiany ciepła w tym wymienniku jest wzrost gradientu ciśnień pomiędzy obwodami. W ten sposób ciepło będzie szybciej przekazywane z cieplejszego medium do tego o niższej temperaturze.
Płytowy wymiennik ciepła jest jednym z grupy sprzętów, których zadaniem jest przekazywanie ciepła pomiędzy układami. Działa na zasadach gradientu ciśnień. Ciepło samoistnie jest przekazywane z układu o wyższej temperaturze oraz ciśnieniu do obwodu o niższych parametrach.
