Soojusvaheti kütmiseks on iga katla kõige olulisem komponent. Kütteseadme "eluiga" sõltub selle jõudlusest. Vaatame, milline küttesüsteemi soojusvaheti tagab katla tõhusa toimimise ja pikendab selle kasutusiga.
Millised on selle kategooria koondnäitajad?
Plaatsoojusvaheti kütmiseks on tehniliselt keeruline süsteem, mis kannab energiat kuuma ja külma jahutusvedeliku vahel. Praktikas kasutatakse selleks vedelikke ja aure, harvemini gaase, tahkeid aluseid.
Teisisõnu kütmiseks mõeldud soojusvaheti on seade, millel ei ole oma soojusallikat ja selle funktsionaalsuse tagab energia, mis tuleb tsentraliseeritud küttesüsteemist. See tähendab, et boiler või pliit ei kuulu definitsiooni järgi sellesse kategooriasse. Soojusvaheti näideteks võib aga pidada pinki või kilbi, mis peegeldab ahju suitsugaaside soojust, kuna need soojendavad ruumis olevat õhku.
Selle võimsuse ülekande efektiivsus sõltub järgmisest:
- Temperatuurierinevused keskkondade vahel (olulise erinevuse olemasolu põhjustab muljetavaldavama energiaülekande).
- Üksikute kandjate kokkupuuteala soojusvahetiga.
- Ehitusmaterjalide soojusjuhtivuse näitajad.
Tegelikult võib küttest saadava kuuma vee soojusvahetit kujutada mis tahes toruga, mida kasutatakse konkreetse töökeskkonna ülekandmiseks, mille temperatuur erineb ümbritseva ruumi temperatuurist.
Tüübid
Üheks määravaks kriteeriumiks teatud plaaniga soojusvaheti valimisel ei ole mitte ainult jahutusvedeliku olemus, vaid ka selle kvaliteet. Kui töökeskkonnana on ette nähtud kasutada pehmendatud või keemiliselt puhastatud vett, on parem eelistada kõvajoodisega plaatkonstruktsioone. Sama kehtib ka jahutusvedelike kasutamise kohta, mis ei jäta konstruktsiooni seintele sadet, nagu alkohol, freoon või etüleenglükool.
Kui rääkida suuremahulistest küttepunktidest, näiteks katlamajadest, siis siin võib kõige sagedamini näha kokkupandava küttetüübi sooja vee soojusvahetit. Selliste lahenduste kasutamine on seletatav ebakvaliteetse töökeskkonna olemasoluga, mida kasutatakse tsentraliseeritud küttevõrkudes.
Kokkupandavate lamellelementide disaini lihtsus aitab kaasa nende mugavale hooldamisele, eriti kiirele lahtivõtmiselevajadus eemaldada katlakivi sisekanalitest. Samal ajal võivad isegi kogenematud meistrid sellise soojusvaheti osi välja vahetada, olgu selleks äärikud või ventiilid.
Vastav alt energiaülekande meetodile tasub kütmiseks esile tõsta segamis- ja pinnasoojusvaheti. Esimene töötab energiajaotuse põhimõttel otseses kokkupuutes üksikute soojuskandjate vahel. Teine tüüp kannab energiat läbi plaatide ilma töökeskkonna vahetu kontaktita.
Kui on vaja kasutada kütteks soojusvahetit vee soojendamise elemendina basseinis või jahutina tööstusrajatistes, on soovitatav kasutada selleks plaat- ja jooteseadmeid. Sellised konstruktsioonid võimaldavad kiiresti saavutada kõige tõhusama soojusülekande kahe vedeliku vahel.
Materjalid
Maja kütmiseks mõeldud soojusvaheti võib olla teras- või malmplaatidest, mis on ühendatud vask- või niklijoodise jootmise teel. Vaskjoodiskonstruktsioonid on tsentraliseeritud küttesüsteemides tavalised. Samas kasutatakse süsteeme, mille elemendid on ühendatud nikli abil, peamiselt tööstuspiirkondade vajaduste rahuldamiseks ja vajadusel töötamiseks keemiliselt agressiivse keskkonnaga.
malm
Eelistades malmist soojusvahetiid, peaksite pöörama tähelepanu mõnele punktile:
- Piisav alt muljetavaldav kaal, mistuleb katlaruumi korrastamise projekti väljatöötamisel arvestada. Mis puutub selliste konstruktsioonide kasutuselevõttu eramaja küttesüsteemi, siis viimast tuleks eristada väikese sektsioonide mahuga, minimaalse arvu suitsukanalitega, mida kasutatakse põlemisproduktide teisaldamiseks.
- Malmist osad eristuvad võimalusega transportida osadeks lahtivõetuna, mis muudab paigaldamise ja hilisema hoolduse mugavaks.
- Vaatamata kaalule on materjal üsna habras. Seetõttu tuleks transportimisel ja paigaldamisel vältida mehaanilist mõju konstruktsioonielementidele. Teine oht on termiline šokk. Kui seadmesse, mis pole veel jahtunud, asetatakse järsult muljetavaldav kogus külma töökeskkonda, võivad soojusvaheti seinad praguneda.
- Malm on vastuvõtlik nii märg- kui ka kuivkorrosioonile. Esimene moodustub happelise kondensaadi materjaliga kokkupuutel. Teine katab aeglaselt konstruktsiooni pinna roostekile kujul, nagu seda kasutatakse. Kuna malmist eramaja kütmiseks mõeldud soojusvahetitel on paksud seinad, võivad need protsessid kesta aastaid.
- Sellised süsteemid soojenevad pikka aega, kuid jahtuvad väga aeglaselt, mis vähendab oluliselt kütusekulu ja tõstab ruumide kütmise efektiivsust.
Teras
Terasest "südame" olemasolu ei too kaasa süsteemi olulist kaalumist. Seetõttu on sellest materjalist valmistatud veesoojusvaheti kütmiseks sagelikasutatakse suurte alade teenindamiseks.
Mis puudutab teraskonstruktsiooni paigaldamise lihtsust, siis erinev alt malmdetailidest toimub lõplik kokkupanek tehases. Ühes tükis monoplokki on kitsasse ruumi üsna raske tuua. Lisaks muudab tehases kokkupanek süsteemi remondi ja hoolduse keerulisemaks.
Kütteahju paigaldatud terassoojusvahetit, mis on saanud tõsiseid kahjustusi, on peaaegu võimatu kodus elule tagasi tuua. Peate kas kasutama süsteemi täielikku demonteerimist ja saatma selle remondiks tööstustöökotta või vabanema konstruktsioonist, asendades selle.
Samas ei karda terasest kütteks mõeldud vesisoojusvaheti ei termilist lööki ega märkimisväärset mehaanilist pinget. Materjalil on kõrge elastsus ja seetõttu tuleb see hästi toime äkiliste temperatuurimuutustega. Pikaajaline kokkupuude äärmise külma või kuumaga võib aga põhjustada keevisõmblustesse väikseid pragusid.
Kui me räägime korrosioonikindlusest, siis terassoojusvaheti allub ainult elektrokeemilistele mõjudele. Eriti kiiresti, pikaajalisel kokkupuutel agressiivse keskkonnaga, roostetab õhukesed seinad rooste. Samas saab süsteemi kasutusiga süstemaatiliselt 5–15 aasta võrra lühendada. Sellest lähtuv alt katavad tootjad terasest soojusvahetite siseseinad sageli malmiga.
Sellest materjalist süsteemid soojenevad peaaegu kohe ja jahtuvad sama kiiresti. Vaatamata ilmselgele mugavusele, kui vajakiire ruumi soojendamine, sellel varal on negatiivne külg. Seega võib metalli väsimine konstruktsiooni teatud osades põhjustada väiksemaid kahjustusi.
Kuidas soojusvahetit arvutada?
Ise-ise tehtud arvutused on tarbijate üks levinumaid küsimusi. Tegelikult on ülesandega äärmiselt raske toime tulla, kuna soojusvahetite tootjad püüavad varjata enda arenduste saladusi kõrvaliste, sealhulgas kasutajate eest.
Eelnimetatud põhjuse tõttu muutub soojusülekande tegeliku energiakulu väljaselgitamine keeruliseks. Kui see indikaator on tahtlikult madal, ei ole soojusvaheti efektiivsus olemasolevate vajaduste rahuldamiseks piisav.
Süsteemi jõudluse suurendamiseks on sageli vaja paigaldada mahukaid seadmeid. Kasutatavate soojusvahetiplaatide arvu vähendamiseks piisab aga spetsiaalse arvutusprogrammi kasutamisest, mis on igal tõsisemal kütteseadmete tootjal.
Soojusvahetid oma kätega kütmiseks
Kuidas teha oma kätega tõhusat disaini, mis tuleks toime soojusülekande funktsioonidega? Selleks piisab, kui naasta selle kategooria seadmetele tüüpilise määratluse juurde. Selgub, et lihtsa soojusvaheti kokkupanekuks piisab metalltoru võtmisestteatud pikkusega, rulli see rõngaks ja aseta veega täidetud anumasse.
Tuues toru välja- ja sisselaskeava väljapoole, on võimalik saada funktsionaalne disain, mis vastav alt olemasolevale vajadusele kas soojendab või jahutab töövedelikku.
Vesärgi soojusvaheti
Lisaks serpentiinsüsteemile saate teha oma soojusvaheti, mida tuntakse kui "veesärki". Sellised süsteemid töötavad energia jaotamise põhimõttel mitme üksteisesse asetatud suletud mahuti vahel.
Selle põhimõtte kohane soojusvahetus on eduk alt kasutusel väikesemahulistes tahkeküttekateldes. Vaatamata disaini üldisele lihtsusele on selliste süsteemide puuduseks suhteliselt madal töörõhk, mille jaoks need seadmed on mõeldud. Lisaks peaks "veesärgi" põhimõttel töötavate soojusvahetite valmistamise läbi viima kogenud keevitaja. Sellise süsteemi kavandamine ja kokkupanek improviseeritud materjalidest ilma vastavate oskusteta on üsna problemaatiline.
Toruplaadisoojusvaheti
Isetootmiseks saadaolevatest valikutest on ilmselt kõige keerulisem süsteem nimega "toruplaat". See määratlus on määratud omatehtud soojusvahetitele, mis sisaldavad märkimisväärsel hulgal laienevaid toruühendusi.
Sellised üksused on saadaval kolme suletud konteinerina. Kaks neist asetatakse konstruktsiooni vastasservadele ja ühendataksetöökeskkonna metalljuhid, mis on selliste anumate otstes laienenud. Soojusvahetus toimub kolmandas - keskmises - osas tänu vedela töökeskkonna liikumisele paakide vahel läbi torude.
Alternatiivsete lahenduste otsimine
Kui ül altoodud meetoditega pole soojusvahetit ise kokku panna, võite proovida tulevase süsteemi valmistamiseks materjale leida oma kapist või prügilast. Näiteks vana käterätikuivati oleks suurepärane lahendus mähise kujul oleva seadme loomiseks. Töötavad ka kõik majapidamises kasutatavad radiaatorid, mis ei leki.
Mis puudutab autopliitide radiaatorite kasutamist, siis tegelikult saab neid kohe kasutada kütteelemendina, kombineerides üksikuid seadmeid adapteritega, et suurendada soojusvahetusala.
Vana boileri baasil saab luua tõhusa seadme. Sel juhul ei pea te isegi peaaegu midagi uuesti tegema.
Lõpuks
Nagu näete, on soojusvahetite tööpõhimõte kõikjal ligikaudu sama. Olenev alt töötingimustest võivad sellised seadmed töötada nii töökeskkonna soojendamiseks kui ka jahutamiseks: gaas, vedel või tahke aine.
Tehaselahenduse valikul oleneb palju soojusvahetile pandud tööülesannetest, isemonteerimise puhul aga meistri inseneri fantaasiast.
