Робота терморегулятора, типи та ефективність - Total Direct Energie
Теплообмінник є важливою частиною систем опалення, кондиціонування, а також систем охолодження. Це забезпечує передачу тепла між двома рідинами, без їх змішування. Цей перенос відбувається через стіну з високою провідною здатністю. Існують різні типи теплообмінників, що використовуються в різних сферах. Завдяки нашим поясненням дізнайтеся все, що вам потрібно знати про теплообмінник, від принципу його роботи до його ефективності, включаючи різні типи, які можна знайти.
Принцип функціонування
Роль теплообмінника
Роль теплообмінника полягає в передачі теплової енергії від однієї рідини до іншої, не змішуючи їх. У разі системи опалення або виробництва гарячої води для нагрівання вторинної рідини використовується перша так звана «нагрівальна» рідина, яка вважається первинною рідиною. Для хорошого обміну дві рідини повинні мати різну температуру, тому одна гаряча, а інша холодна.
Для здійснення теплообміну теплообміннику потрібен матеріал, який є достатньо провідним, щоб оптимізувати обмін, мінімізуючи при цьому втрати тепла. Як тільки тепловіддача відбувається між двома рідинами, теплообмінник повністю виконав свою місію.
Слід також зазначити, що теплообмінник використовується не тільки для нагрівання рідини. Залежно від системи, для якої вона використовується, її роль полягає в забезпеченні охолодження рідини, це стосується кондиціонерів або холодильників.
Його принцип дії
Для роботи теплообмінник має паралельні мережі, по яких циркулюють рідини при різних температурах. Вони розділені стінкою з оптимальними провідними можливостями. Саме різниця температур між двома рідинами дозволяє здійснювати теплообмін. Дійсно, більш гаряче природним чином рухатиметься до холоднішого, негайно нагріваючи його, одночасно втрачаючи калорії. Таким чином, коли вона надходить гарячою в теплообмінник, первинна рідина буде нагрівати холодну вторинну рідину. Потім він залишає охолодженим, а друга рідина перегрівається.
Природа та еволюція рідин
Рідини можуть бути різної природи залежно від використовуваного теплообмінника. Таким чином, є теплообмінники, рідини яких:
Ці рідини можуть еволюціонувати по-різному від одного теплообмінника до іншого. Таким чином, вони можуть циркулювати:
Поточна еволюція не дуже популярна, оскільки дві інші можливості є більш ефективними. Як результат, існує багато теплообмінників, рідини яких розвиваються проти струму або перехресних струмів.
Найбільш використовувані матеріали
Для нормальної роботи теплообмінника необхідна провідна здатність матеріалу. Насправді, чим більше електропровідний матеріал, тим оптимальнішим та ефективнішим буде теплообмін. Серед найбільш використовуваних матеріалів ми знаходимо, зокрема:
Це матеріали, які містяться в більшості рідинних інерційних радіаторів, котлів та водонагрівачів. Вони також є в радіаторах автомобілів або навіть у VMC.
Різні типи теплообмінників
Основні використовувані технології
Робота теплообмінника здійснюється за допомогою двох основних пристроїв:
Є й інші, такі як ребристий, блоковий або спіральний теплообмінники. Однак для систем опалення та гарячого водопостачання в основному використовуються системи з плитами та з трубками.
Крім того, не всі теплообмінники працюють з одним типом рідини. Тому вони можуть бути такого типу:
Пластинчастий теплообмінник
У випадку з пластинчастим теплообмінником рідини рухаються по обидва боки пластин, які, як правило, мають гофру. Цей тип теплообмінника часто використовують, оскільки він дуже ефективний. Він міститься в кондиціонерах, холодильниках або навіть у котлах для виробництва гарячої води для побуту.
Пластини, що використовуються в цьому пристрої, можуть бути:
Для кожного типу важливо, щоб ущільнення між кожною пластиною було максимальним, щоб рідини різної температури не змішувались. Тут саме пластини будуть виконувати роль теплопровідника, вони виготовляються з одного з вищезазначених матеріалів.
Таким чином, пластинчастий теплообмінник може мати систему вода/вода, а також систему повітря/повітря, як це має місце в деяких керованих системах механічної вентиляції (VMC). У цьому прикладі теплообмін здійснюється при поперечних струмах.
Трубчастий теплообмінник
Трубчастий, або багатотрубний, теплообмінник складається з безлічі трубок, які розміщені в оболонці. Дуже стійкий до тиску, проте він досить громіздкий і не обов'язково підходить для побутових установок.
Саме з цих причин він використовується у великих установках. Наприклад, як правило, саме цей тип теплообмінника використовується у градирнях атомних електростанцій Франції.
Теплообмінник у формі котушки
У котушкоподібному теплообміннику використовується трубка, занурена у воду. Первинна рідина циркулює в котушці і нагріває вторинну рідину, в яку занурена трубка.
Він міститься в буферних ємностях, обладнаних теплообмінником, або, наприклад, в кондиціонерах.
Інші типи теплообмінників
Представлені вище типи теплообмінників - не єдині доступні. Дійсно, є й інші, які призначені для цілком конкретних цілей, часто присвячені галузі. Ми можемо навести:
Ефективність теплообмінника
Врожайність
Чим більше втрат тепла мінімізовано, тим більший ККД теплообмінника. З цієї причини тому дуже важливо, щоб матеріал, що використовується в конструкції, був якомога провіднішим.
Таким чином, вибираючи систему з найкращою ефективністю, миттєво відчуваємо економію енергії. Це також стосується опалення, кондиціонування або виробництва гарячої води для побуту. Будь то для котла, водонагрівача, накопичувального бака, радіаторів або теплового насоса, теплообмін між рідинами повинен бути найкращим із можливих.
Температура
Різниця температур між двома рідинами, що циркулюють у теплообміннику, дуже велика. Дійсно, виражене в Кельвінах (K), або в градусах Цельсія (° C), дельта температури (dT), або різниця, повинна бути достатньою для забезпечення теплообміну. Без цієї різниці передача не могла б відбутися або стане дуже складною, а отже, енергоємною.
Щоб нагріти первинну рідину, система, в якій знаходиться теплообмінник, буде відновлювати енергію, що виробляється через електричний опір або через продукти згоряння (газ тощо).
Ефективність теплообмінника
Отже, ефективність теплообмінника залежить від багатьох критеріїв, а саме:
В одних системах переважними є пластинчасті теплообмінники, тоді як в інших трубчасті трубки є більш ефективними.
Енергетичний баланс для підведення підсумків
Щоб підвести підсумки своїх систем опалення, кондиціонування або побутової гарячої води, не соромтеся складати енергетичний баланс. Це швидко і легко зробити, це дасть вам знати про ефективність вашого будинку та про те, як його покращити. Ізоляція, система опалення скляних отворів, все зроблено детально.
Крім того, ви будете проінформовані про всю допомогу, яка може бути вам призначена, якщо ви проводите роботи з вдосконалення енергії вдома. Крім того, ви дізнаєтесь про різноманітні пропозиції електроенергії та газу, пропоновані Direct Energie. Завдяки цьому ви зможете заощадити на своїх рахунках від 2 до 10% порівняно з регульованими цінами.
Тепер ви знаєте все, що слід знати про теплообмінник. Завдяки цій інформації ви знаєте, як працюють різні системи, що дозволяють теплообмін, чи то для опалення, чи для кондиціонера, чи для гарячого водопостачання.