Zasada działania wymiennika płytowego

Wymiennik ciepła płytowy składa się z zestawu cienkich metalowych płyt, które są połączone ze sobą za pomocą spawania lub lutowania. Pomiędzy płytami tworzą się szczelne kanały, przez które przepływają media wymieniające ciepło. Płyny lub gazy mogą przepływać w tym samym kierunku (przepływ równoległy), w przeciwnych kierunkach (przepływ przeciwprądowy) lub w kierunkach krzyżowych (przepływ krzyżowy). W zależności od układu przepływu i liczby mediów, wymienniki płytowe mogą być jedno-, dwu- lub wieloprzepływowe.

Zasada działania wymiennika płytowego polega na wykorzystaniu różnicy temperatur pomiędzy mediami do przeniesienia energii cieplnej z medium gorącego do medium zimnego. Płyny lub gazy oddzielone są od siebie przez cienkie warstwy metalu, które mają wysoką przewodność cieplną i zapewniają dużą powierzchnię wymiany ciepła. Dzięki temu wymienniki płytowe charakteryzują się wysoką sprawnością i niewielkimi stratami ciepła.

Zastosowanie wymiennika płytowego

Wymienniki ciepła płytowe są stosowane w szerokim zakresie zadań, w prawie każdej możliwej do wyobrażenia branży, na całym świecie. Na stronie Alfa Laval Heating and Cooling Hub , można znaleźć wiele przykładów zastosowań, które pokazują, dlaczego posiadanie właściwego płytowego wymiennika ciepła do danego zadania stanowi klucz do osiągnięcia optymalnej wydajności i oszczędności energii.

Niektóre z najczęstszych zastosowań wymienników płytowych to:

• ogrzewanie i chłodzenie budynków mieszkalnych, biurowych, przemysłowych czy użyteczności publicznej;
• ogrzewanie podłogowe i ścienne;
• podgrzewanie wody użytkowej i sanitacyjnej;
• współpraca z kotłami gazowymi, olejowymi, elektrycznymi czy kominkami z płaszczem wodnym;
• współpraca z pompami ciepła i klimatyzatorami;
• współpraca z kolektorami słonecznymi i systemami solarnymi;
• rekuperacja ciepła z powietrza wentylacyjnego lub spalin;
• chłodzenie procesów technologicznych i maszyn;
• ogrzewanie lub chłodzenie produktów spożywczych, napojów, farmaceutyków czy kosmetyków;
• regulacja temperatury w akwakulturze i hodowli zwierząt.

Cena wymiennika płytowego

Cena wymiennika ciepła płytowego zależy od wielu czynników, takich jak:

• rodzaj i materiał wykonania płyt (stal nierdzewna, stal kwasoodporna, tytan, miedź itp.);
• liczba i rozmiar płyt oraz powierzchnia wymiany ciepła;
• rodzaj i liczba mediów oraz ich parametry (temperatura, ciśnienie, przepływ itp.);
• sposób łączenia płyt (lutowanie czy spawanie);
• rodzaj uszczelek (gumowe czy metalowe);
• obudowa i akcesoria (izolacja termiczna, wsporniki montażowe itp.).

Ceny wymienników płytowych wahają się od kilkuset do kilkunastu tysięcy złotych. Na rynku dostępne są zarówno urządzenia renomowanych producentów (np. sanitline, Danfoss , SWEP ), jak i tańsze zamienniki. Przy wyborze konkretnego modelu należy jednak pamiętać o jakości wykonania, trwałości materiałów oraz gwarancji oferowanej przez sprzedawcę.

Obliczenia wymiennika płytowego

Aby dobrać odpowiedni wymiennik ciepła płytowy do swoich potrzeb, należy wykonać odpowiednie obliczenia. Obliczenia te polegają na określeniu zapotrzebowania na moc cieplną oraz sprawdzeniu parametrów pracy urządzenia. Do obliczeń można wykorzystać specjalne programy komputerowe lub skorzystać z pomocy fachowców.

Podstawowymi danymi wejściowymi do obliczeń są:

• rodzaj i liczba mediów oraz ich parametry (temperatura początkowa i końcowa, ciśnienie robocze, gęstość, lepkość itp.);
• pożądana moc cieplna lub ilość energii do przeniesienia;
• dostępna różnica temperatur pomiędzy mediami;
• dopuszczalna strata ciśnienia w obwodach.

Na podstawie tych danych można obliczyć:

• powierzchnię wymiany ciepła potrzebną do osiągnięcia pożądanej mocy cieplnej;
• liczbę i rozmiar płyt oraz ich układ przepływu;
• współczynnik przejmowania ciepła oraz sprawność urządzenia;
• strumienie masowe i objętościowe mediów oraz ich prędkości przepływu;
• straty ciśnienia w obwodach oraz siły działające na płyty.

Obliczenia te pozwalają na dobranie optymalnego modelu wymiennika ciepła płytowego oraz zapewnienie jego prawidłowej pracy.

W instalacji CO płytowy wymiennik

Wymiennik ciepła płytowy jest często stosowany jako element instalacji grzewczych lub chłodniczych. W takim przypadku należy zadbać o prawidłowe podłączenie urządzenia do obwodów mediów oraz o zapewnienie odpowiednich warunków pracy. Do instalacji wymiennika należy używać odpowiednich rur, zaworów, armatury oraz izolacji termicznej. Ponadto należy pamiętać o następujących kwestiach:

• Wymiennik należy montować w miejscu łatwo dostępnym dla celów konserwacyjnych i czyszczenia.
• Wymiennik należy montować zgodnie z instrukcją producenta oraz z zachowaniem odpowiedniej orientacji przepływu mediów.
• Wymiennik należy montować na stabilnym podłożu lub wspornikach zapewniających równomierne rozłożenie obciążenia.
• Wymiennik należy zabezpieczyć przed zamarzaniem lub przegrzaniem poprzez stosowanie odpowiednich czynników antyzamarzających lub chłodzących.
• Wymiennik należy wyposażyć w odpowiednie zabezpieczenia przed nadciśnieniem, przeciążeniem lub zanieczyszczeniem mediów (np. zawory bezpieczeństwa, filtry, separatory itp.).
• Wymiennik należy regularnie sprawdzać pod kątem szczelności, uszkodzeń lub zabrudzeń i w razie potrzeby czyścić lub wymieniać uszkodzone elementy.
• Wymiennik ciepła płytowy jest urządzeniem, które może znacznie poprawić efektywność i oszczędność energetyczną systemów grzewczych i chłodniczych. Aby jednak cieszyć się jego zaletami, należy dokonać właściwego doboru modelu oraz zapewnić prawidłową instalację i eksploatację urządzenia. W razie wątpliwości warto skorzystać z pomocy specjalistów lub producentów wymienników płytowych.