Um trocador de calor para aquecimento é um dispositivo técnico que transfere calor entre ambientes quentes e frios. Os dispositivos deste tipo usados para sistemas de aquecimento são divididos em várias categorias, dependendo do princípio de operação, a interação dos meios, o método de transferência de calor, bem como a direção do movimento do transportador e do consumidor de calor. Ao escolher um trocador de calor para uma casa ou banheiro, são levadas em consideração as características de um determinado sistema de aquecimento, os prós e os contras do dispositivo, seu design e funcionalidades adicionais.
O dispositivo e o princípio de operação do trocador de calor
O projeto do trocador de calor depende diretamente de seu tipo. Os dispositivos de aquecimento modernos consistem em duas placas de pressão com orifícios, às quais elementos adicionais da tubulação são conectados. O portador e o consumidor de calor também entram no interior do dispositivo devido à presença de orifícios. O princípio de funcionamento de um trocador de calor é bastante simples, pode ser considerado no exemplo de uma unidade de placas. O fluxo de calor em tal dispositivo afeta a camada ondulada nele, que gradualmente ganha velocidade durante a operação.
Depois de iniciar o primeiro estágio, os meios de comunicação começam a se mover em direção um ao outro em ambos os lados para evitar a mistura. Canais de trabalho são formados nas placas localizadas em paralelo; durante o movimento ao longo delas, ocorre a troca de calor em cada meio, resultando na saída de calor da unidade. Nas unidades domésticas ou de placas de banho, os fluxos internos podem ser unilaterais ou multidirecionais, atendendo às características técnicas e condições específicas.
Antes de escolher um dispositivo, é útil ler as informações sobre para que serve um trocador de calor, conhecer os tipos de unidade, as regras para sua instalação e funcionamento.
Tipos pelo princípio do trabalho
De acordo com a forma de interação dos meios, os trocadores de calor podem ser de superfície e de mistura. O diagrama de conexão para o trocador de calor de mistura é considerado mais complexo.
Mistura
O funcionamento das unidades de mistura é baseado no contato de duas substâncias e na mistura do consumidor e do transportador de calor. O trocador de calor misto para aquecimento é dividido em várias categorias, incluindo torres de resfriamento de chaminés, borbulhadores de vapor, bem como condensadores barométricos e resistências de bico.
Superfície
Um trocador de calor de superfície funciona em uma sala de caldeira, transferindo calor através da superfície de contato. Podem ser placas ou tubos, dependendo do tipo de dispositivo. As mídias dentro dessas unidades não se misturam, o que é sua principal diferença em relação à mistura de análogos.
De acordo com o princípio da transferência de calor, os trocadores de calor de superfície são divididos em dois tipos: regenerativos e recuperativos.
- O princípio de funcionamento do trocador de calor recuperativo é baseado na transferência contínua de calor através da superfície de contato. É assim que funcionam muitos dispositivos do tipo placa.
- A unidade regenerativa padrão ou secundária é projetada para resfriar e aquecer o ar. Nestes dispositivos, o movimento do portador e do consumidor de calor ocorre de forma periódica. Essas instalações são freqüentemente usadas em edifícios de escritórios de vários andares.
Os aparelhos recuperativos são divididos em duas categorias, dependendo da superfície. Pode ser feito de tubos, esta opção é projetada para trabalhar em condições de grandes quedas de pressão. Dispositivos com superfície em folha são mais compactos e leves, por isso a instalação deste tipo de trocador de calor quase não é problema.
Carcaça e tubos
O dispositivo de concha e tubo é feito de tubos com aletas que aumentam a área de superfície que transfere calor. Pode ter uma estrutura que inclua chapas tubulares, com um acoplamento rígido de todas as peças e elementos. As treliças em tal dispositivo são soldadas às paredes do corpo, os tubos são fixados a ele no acoplamento. O design da cabeça flutuante é considerado mais avançado, os dispositivos deste tipo são mais caros, mas são considerados mais práticos.
Submersível
Dispositivos desse tipo costumam ser instalados em prédios altos. Eles têm uma bobina em forma de cilindro colocada em um recipiente com líquido. Devido ao design simples, o tempo para liberação de calor é significativamente reduzido.
Espiral
A tubulação desse trocador de calor consiste em folhas de metal torcidas em espiral e fixadas em um rolo. Os agregados deste tipo requerem uma boa vedação. Você também precisa levar em consideração que a instalação de um trocador de calor em espiral requer habilidades especiais. Dispositivos espirais não são usados em sistemas com pressão superior a 10 kgf / cm2.
Lamelar
Os dispositivos de placa são merecidamente considerados os mais avançados e são ideais para residências privadas e instalações industriais. Eles não causam problemas durante a montagem e limpeza e possuem um grau mínimo de resistência ao sistema hidráulico. O esquema de fornecimento do meio de trabalho a eles pode ser executado de três maneiras: fluxo direto, misto e contrafluxo.
Vantagens e desvantagens
As unidades modernas são fáceis de manter e não causam problemas durante a desmontagem e lavagem do dispositivo. Os trocadores de calor de placas, que são instalados com mais frequência, contaminam mais lentamente devido ao aumento da turbulência e ao polimento de alta qualidade.
As unidades de aquecimento dos principais fabricantes duram mais do que caldeiras de água quente, caldeiras de água quente e fogões para casas e garagens. A vida útil média da unidade é de cerca de 10-20 anos. A maioria dos dispositivos praticamente não tem falhas, exceto pela necessidade de limpar o dispositivo à medida que fica sujo. Para reduzir o acúmulo de sujeira dentro do dispositivo, você deve sempre usar um fluido de transferência de calor de boa qualidade.
Regras de seleção
A lista dos principais critérios aos quais você precisa prestar atenção ao escolher inclui:
- o tipo e a qualidade do transportador de calor usado;
- facilidade de desmontagem e montagem;
- tipo de transferência de calor;
- a capacidade de aumentar a quantidade de energia durante a operação.
Os trocadores de placas são mais frequentemente usados para sistemas de resfriamento e aquecimento para geladeiras e piscinas, os trocadores em espiral são usados em várias indústrias, os trocadores horizontais são mais adequados como dispositivos de aquecimento.
Operação e cuidados
A inspeção oportuna, a prevenção e a substituição de peças ajudarão a economizar em reparos e na compra de um novo dispositivo. O funcionamento da unidade é afetado negativamente pelos processos de corrosão e erosão das peças, desgaste por atrito durante o aumento da vibração, bem como pela exposição a altas temperaturas.
Se os problemas não forem eliminados a tempo, a estrutura pode falhar. Você pode limpar o dispositivo sozinho ou confiá-lo a um especialista.
Fabricantes populares
Os trocadores de calor dobráveis e brasados das marcas RIDAN e ASTERA, que se distinguem por um alto nível de qualidade e disponibilidade das peças de reposição necessárias, provaram seu valor no mercado russo.
De marcas estrangeiras, os compradores costumam escolher diesel e dispositivos padrão da ALFA LAVAL, DANFOSS e SONDEX.
Ao escolher uma unidade, é necessário levar em consideração as características do sistema como um todo, a estimativa, se for um projeto, os requisitos para a quantidade de kW, bem como outros parâmetros necessários.
