Un intercambiador de calor para calefacción es un dispositivo técnico que transfiere calor entre ambientes fríos y calientes. Los dispositivos de este tipo utilizados para sistemas de calefacción se dividen en varias categorías según el principio de funcionamiento, la interacción de los medios, el método de transferencia de calor, así como la dirección de movimiento del portador y el consumidor de calor. Al elegir un intercambiador de calor para una casa o un baño, se tienen en cuenta las características de un sistema de calefacción en particular, los pros y los contras del dispositivo, su diseño y funcionalidad adicional.
El dispositivo y el principio de funcionamiento del intercambiador de calor.
El diseño del intercambiador de calor depende directamente de su tipo. Los dispositivos de calefacción modernos consisten en dos placas de presión con orificios, a las que se conectan elementos de tubería adicionales. El portador y consumidor de calor también ingresan al interior del dispositivo debido a la presencia de agujeros. El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor es bastante simple; se puede considerar en el ejemplo de una unidad de placa. El flujo de calor en un dispositivo de este tipo afecta la capa corrugada que contiene, que aumenta gradualmente la velocidad durante el funcionamiento.
Después de comenzar la primera etapa, los medios comienzan a moverse uno hacia el otro en ambos lados para evitar que se mezclen. Los canales de trabajo se forman en las placas ubicadas en paralelo; durante el movimiento a lo largo de ellos, se produce un intercambio de calor en cada medio, como resultado del cual el calor sale de la unidad. En las unidades de casa o de plato de baño, los flujos internos pueden ir según un tipo unidireccional o multidireccional, teniendo en cuenta las características técnicas y las condiciones específicas.
Antes de elegir un dispositivo, es útil leer información sobre para qué sirve un intercambiador de calor, conocer los tipos de unidad, las reglas para su instalación y funcionamiento.
Tipos por principio de trabajo.
Según la forma de interacción de los medios, los intercambiadores de calor pueden ser de superficie y de mezcla. El diagrama de conexión del intercambiador de calor de mezcla se considera más complejo.
Mezclar
El funcionamiento de las unidades de mezcla se basa en el contacto de dos sustancias y la mezcla del consumidor y el portador de calor. El intercambiador de calor mixto para calefacción se divide en varias categorías, esto incluye torres de enfriamiento de chimeneas, burbujeadores de vapor, así como condensadores barométricos y calentadores de boquilla.
Superficie
Un intercambiador de calor de superficie funciona en una sala de calderas transfiriendo calor a través de la superficie de contacto. Pueden ser placas o tubos, según el tipo de dispositivo. Los medios dentro de tales unidades no se mezclan entre sí, que es su principal diferencia con la mezcla de análogos.
Según el principio de transferencia de calor, los intercambiadores de calor de superficie se dividen en dos tipos: regenerativos y recuperativos.
- El principio de funcionamiento del intercambiador de calor recuperativo se basa en la transferencia continua de calor a través de la superficie de contacto. Así funcionan muchos dispositivos tipo placa.
- La unidad regenerativa estándar o secundaria está diseñada para enfriar y calentar el aire. En estos dispositivos, el movimiento del portador y del consumidor de calor se produce de forma periódica. Estas instalaciones se utilizan a menudo en edificios de oficinas de varios pisos.
Los aparatos recuperadores se dividen en dos categorías según la superficie. Puede estar hecho de tuberías, esta opción está diseñada para trabajar en condiciones de altas caídas de presión. Los dispositivos con superficie de lámina son más compactos y ligeros, por lo que la instalación de este tipo de intercambiadores de calor casi no supone ningún problema.
Carcasa y tubo
El dispositivo de carcasa y tubo está hecho de tubos con aletas que aumentan el área de superficie que transfiere el calor. Puede tener una estructura que incluya placas tubulares, con un acoplamiento rígido de todas las piezas y elementos. Las celosías en un dispositivo de este tipo están soldadas a las paredes del cuerpo, las tuberías se unen al acoplamiento. El diseño de cabezal flotante se considera más avanzado, los dispositivos de este tipo son más caros, pero se consideran más prácticos.
Sumergible
Los dispositivos de este tipo a menudo se instalan en edificios de gran altura. Tienen una bobina en forma de cilindro colocada en un recipiente con líquido. Debido al diseño simple, el tiempo de liberación de calor se reduce notablemente.
Espiral
La tubería de dicho intercambiador de calor consta de láminas de metal retorcidas en espiral y fijadas en un rollo. Los agregados de este tipo requieren un buen sellado. También debe tener en cuenta que la instalación de un intercambiador de calor en espiral requiere habilidades especiales. Los dispositivos en espiral no se utilizan en sistemas con una presión de más de 10 kgf / cm2.
Laminar
Los dispositivos de placa se consideran merecidamente los más avanzados y son ideales tanto para viviendas particulares como para locales industriales. No causan problemas durante el montaje y la limpieza, y tienen un grado mínimo de resistencia a la hidráulica. El esquema para suministrarles el medio de trabajo se puede llevar a cabo de tres maneras: flujo directo, mixto y contraflujo.
Ventajas y desventajas
Las unidades modernas son fáciles de mantener y no causan problemas durante el desmontaje y la descarga del dispositivo. Los intercambiadores de calor de placas, que se instalan con mayor frecuencia, se ensucian más lentamente debido al aumento de la turbulencia y al pulido de alta calidad.
Las unidades de calefacción de los principales fabricantes duran más que las calderas de agua caliente, las calderas de agua caliente y las estufas para casas y garajes. La vida útil media de la unidad es de unos 10 a 20 años. La mayoría de los dispositivos prácticamente no tienen defectos, excepto por la necesidad de limpiar el dispositivo a medida que se ensucia. Para reducir la acumulación de suciedad dentro del dispositivo, siempre debe utilizar un fluido caloportador de buena calidad.
Reglas de selección
La lista de los principales criterios a los que debe prestar atención al elegir incluye:
- el tipo y la calidad del portador de calor utilizado;
- facilidad de desmontaje y montaje;
- tipo de transferencia de calor;
- la capacidad de aumentar la cantidad de energía durante el funcionamiento.
Los intercambiadores de placas se utilizan con mayor frecuencia para sistemas de refrigeración y calefacción para refrigeradores y piscinas, los intercambiadores en espiral se utilizan en diversas industrias, los intercambiadores horizontales son más adecuados como dispositivos de calefacción.
Operación y cuidado
La inspección, la prevención y el reemplazo oportunos de piezas ayudarán a ahorrar en reparaciones y en la compra de un dispositivo nuevo. El funcionamiento de la unidad se ve afectado negativamente por los procesos de corrosión y erosión de las piezas, desgaste por fricción durante el aumento de la vibración, así como por la exposición a altas temperaturas.
Si los problemas no se eliminan a tiempo, la estructura puede fallar. Puede limpiar el dispositivo usted mismo o confiarlo a un especialista.
Fabricantes populares
Los intercambiadores de calor plegables y soldados de las marcas RIDAN y ASTERA, que se distinguen por un alto nivel de calidad y la disponibilidad de los repuestos necesarios, han demostrado su eficacia en el mercado ruso.
De marcas extranjeras, los compradores a menudo eligen dispositivos diésel y estándar de ALFA LAVAL, DANFOSS y SONDEX.
Al elegir una unidad, es necesario tener en cuenta las características del sistema en su conjunto, la estimación, si se trata de un proyecto, los requisitos para la cantidad de kW, así como otros parámetros necesarios.
