Ce schimbător de căldură pentru un cazan de 20 kW?

196 Views Posted on: 2025-02-18
 

✅ Care schimbător de căldură va fi cel mai bun pentru un cuptor cu o putere de 20 kW?
☑️ Ce tip de schimbător de căldură să alegem pentru un cazan de încălzire de 20 kW și cum să calculăm dimensiunea acestuia?

Dacă doriți să creșteți eficiența termică a cuptorului dumneavoastră cu o putere nominală de aproximativ 20 kW - sau pur și simplu trebuie să conectați sistemul deschis și închis, lăsând cazanul de încălzire de 20 kW într-unul dintre ele - merită să luați în considerare utilizarea unui schimbător de căldură plăcăților. Schimbătoarele de căldură plăcăților sunt adesea alese ca o soluție eficientă pentru transferul de căldură în instalațiile de încălzire de mare putere. Acestea funcționează pe principiul curgerii lichidului prin canale special proiectate, între plăcile schimbătorului - care permit transferul rapid și eficient al căldurii. Datorită acestui fapt, schimbătoarele de căldură plăcăților sunt capabile să asigure încălzire eficientă a spațiilor și să furnizeze apă caldă menajeră (ACM). Schimbătoarele de căldură plăcăților sunt, de asemenea, ușor de curățat și întreținut. Înainte de a alege un model specific de schimbător de căldură plăcăților, vă recomandăm să citiți postarea de blog de mai jos, care vă va facilita alegerea schimbătorului de căldură potrivit pentru cuptorul dumneavoastră de 20 kW. 

✅☑️ La sfârșitul articolului veți găsi indicații specifice privind alegerea unui model concret.

Ce este un schimbător de căldură plăcăților pentru un cazan de încălzire?

Schimbătorul de căldură plăcăților pentru un cazan de încălzire, de 20 kW sau de orice altă putere - este un dispozitiv folosit pentru schimbul eficient de căldură între două fluxuri de fluide (în alte configurații, de exemplu, gaze, dar necesită schimbătoare de căldură speciale pentru gaze). Acesta este format dintr-un set de plăci care sunt aranjate astfel încât să formeze canale prin care circulă agentul termic. Plăcile trebuie să fie extrem de subțiri pentru a conduce căldura și a nu o acumula prea mult (sarcina lor nu este să se încălzească, ci să transfere căldura către celălalt lichid - care curge pe cealaltă parte a plăcii).

Schimbătorul de căldură plăcăților permite astfel transferul de căldură de la un flux la altul prin contactul direct între plăci. Diferența de temperatură între fluxuri permite transferul de căldură de la zona cu temperatură mai ridicată la zona cu temperatură mai scăzută. Datorită construcției sale, schimbătorul de căldură plăcăților este ușor de întreținut și are o construcție compactă. Este utilizat pe scară largă în diverse industrii, cum ar fi industria chimică, alimentară și energetică, datorită eficienței sale ridicate și economiei de energie.

✅Prin urmare, dacă cazanul nostru de încălzire necesită conectarea prin intermediul unui schimbător de căldură - desigur, trebuie să optăm pentru un model plăcăților. Desigur, există multe tipuri de schimbătoare de căldură - dar alte modele, cum ar fi cele populare cu manta și tuburi - pur și simplu nu se comportă la fel de bine în aplicații domestice.

Cum este construit un schimbător de căldură plăcăților?

Schimbătorul de căldură plăcăților este format din plăci metalice termice, care, în funcție de aplicație, pot fi fabricate din diverse materiale, cum ar fi:

  • oțel inoxidabil (de exemplu, 316L) + cupru (conexiuni sudate), 
  • titan (pentru aplicații industriale).

Fiecare placă responsabilă pentru schimbul de căldură are o suprafață canelată (sau pur și simplu: ondulată), care mărește suprafața de contact și îmbunătățește eficiența schimbului. Schimbătorul este, de asemenea, format dintr-o placă frontală, care este responsabilă pentru alimentarea agentului termic către plăcile termice din interiorul său, și o placă de închidere, care protejează schimbătorul împotriva scurgerilor de lichid. Datorită construcției sale și utilizării diferitelor materiale, schimbătorul de căldură plăcăților este un dispozitiv versatil, ideal pentru utilizare în numeroase industrii, inclusiv în industria chimică, alimentară și de încălzire.

Tipuri de schimbătoare de căldură plăcăților - care să alegem pentru cazanul nostru?

Schimbătoarele de căldură plăcăților diferă între ele prin modul de conectare a plăcilor. Distingem următoarele tipuri de schimbătoare de căldură plăcăților:

  • sudate - schimbătoare în care plăcile sunt conectate prin sudare. Acest proces presupune topirea unei lipituri de cupru, al cărei lichid umple golurile dintre plăci, creând o conexiune uniformă.
  • asamblate cu șuruburi - în acest caz, plăcile sunt conectate folosind șuruburi și șaibe, care le țin împreună. Asamblarea cu șuruburi permite demontarea și înlocuirea mai ușoară a pieselor schimbătorului, dar poate duce la apariția unor mici scurgeri. Acestea, la rândul lor, au un impact asupra eficienței generale a dispozitivului.

☑️ Pentru un cazan de încălzire, sau în general pentru uzul domestic, folosim schimbătoare de căldură plăcăților sudate. Modelele asamblate cu șuruburi sunt dispozitive mai mari - deși mai eficiente, sunt folosite mai degrabă în industrie și nu se potrivesc din punct de vedere dimensional cu condițiile domestice.

La ce servește un schimbător de căldură plăcăților? Doar pentru conectarea cazanelor?

Schimbătorul de căldură plăcăților, pe lângă conectarea cazanelor sau a sobelor de încălzire - are o gamă largă de aplicații în diverse domenii. În sistemele de încălzire centrală, este folosit, printre altele, pentru conectarea cazanelor la un sistem închis de încălzire centrală. De asemenea, poate fi folosit pentru conectarea încălzirii prin pardoseală, asigurând o distribuție uniformă și eficientă a căldurii în încăperi. În plus, schimbătorul de căldură plăcăților poate fi utilizat în colaborare cu pompe de căldură, având rolul de condensator sau evaporator (aici sunt necesare însă modele speciale adaptate pentru lucrul cu freon). Acest lucru permite utilizarea eficientă a energiei regenerabile și economisirea costurilor. 

În cele din urmă, schimbătorul de căldură plăcăților este utilizat și în industria alimentară pentru răcire, unde este esențial pentru menținerea temperaturii adecvate în procesul de producție și depozitare a produselor alimentare. Datorită funcțiilor sale și aplicațiilor versatile, schimbătorul de căldură plăcăților este un element indispensabil al instalațiilor moderne de încălzire și răcire. 

Cum să alegem un schimbător de căldură plăcăților pentru încălzirea centrală? Parametrii cheie pentru alegerea unui cazan

Pentru a alege un schimbător de căldură plăcăților potrivit pentru un sistem de încălzire centrală, trebuie să luăm în considerare parametrii cheie ai funcționării sale, care sunt descriși mai jos.

Mediul cu care colaborează schimbătorul de căldură

Schimbătorul de căldură colaborează cu diferite tipuri de medii, cum ar fi apa, aerul sau glicolul. În funcție de nevoi, poate fi folosit pentru transferul de căldură de la un mediu la altul sau pentru răcirea unui mediu. În funcție de mediu, putem distinge următoarele schimbătoare de căldură plăcăților:

  • schimbător de căldură lichid-lichid (apă-apă, glicol-apă),
  • schimbător de căldură gaz-gaz (aer-aer),
  • schimbător de căldură gaz-lichid (aer-apă).

Desigur, în contextul unui schimbător de căldură care trebuie să fie utilizat cu un cazan de încălzire, ne interesează opțiunea lichid-lichid.

Puterea schimbătorului de căldură plăcăților

Puterea schimbătorului de căldură plăcăților depinde de puterea cazanului de încălzire centrală. Pe piață sunt disponibile diverse modele cu diferite capacități. De exemplu, pot fi găsite schimbătoare de căldură plăcăților adaptate pentru cazane de încălzire cu o putere maximă de la 15 kW până la 100 kW (sau chiar mai mare), care permit un schimb eficient de căldură între cele două medii, cum ar fi lichidul de încălzire și mediul care trebuie încălzit. 

Atunci când alegem puterea nominală a schimbătorului, nu trebuie să o comparăm direct cu puterea nominală a cazanului. De exemplu, pentru un cuptor cu o putere de 20 kW, un schimbător adecvat ar trebui să aibă o putere nominală în intervalul 30-55 kW (în funcție de temperatura de alimentare).

✅☑️ O greșeală gravă în alegerea schimbătorului este corelarea dintre puterea nominală a schimbătorului de căldură și puterea cuptorului - adică alegerea unui schimbător de 20 kW pentru un cazan de 20 kW sau chiar a unui schimbător de 30 kW pentru un cuptor de 20 kW.
Puterea nominală a schimbătorului de căldură indicată în kW nu trebuie să fie compatibilă cu puterea dispozitivului pentru care este ales (acest lucru se datorează faptului că poate fi calculată la parametri complet diferiți, de exemplu, la o temperatură de alimentare de 80°C, în timp ce cazanul funcționează doar la 50°C).

✅ Singurul criteriu corect pentru alegerea unui schimbător de căldură pentru un cuptor este "suprafața de schimb de căldură", adică suprafața plăcilor.

Temperatura maximă de funcționare a schimbătorului de căldură plăcăților

În majoritatea cazurilor, temperatura maximă de funcționare a schimbătorului de căldură plăcăților utilizat în gospodării este de 230°C. Aceasta este temperatura la care schimbătorul poate transfera eficient căldura între două substanțe. Depășirea acestei temperaturi poate duce la deteriorarea plăcilor schimbătorului și la scăderea eficienței acestuia - dar, în principiu, nu este posibilă în afara aplicațiilor industriale.

Desigur, cuptoarele domestice pentru încălzirea centrală nu sunt capabile să atingă astfel de temperaturi, așa că putem considera acest aspect ca fiind secundar.

Presiunea maximă de funcționare a schimbătorului de căldură

Presiunea maximă de funcționare a schimbătorului de căldură plăcute este cea mai mare presiune care poate fi menținută în interiorul schimbătorului în timpul funcționării normale. În cazul conectării unui cazan cu o putere de 20 kW la un schimbător de căldură plăcute, presiunea de funcționare a schimbătorului ar trebui să fie cuprinsă între 20-30 bar. Depășirea acestei valori poate duce la deteriorarea sau defectarea schimbătorului, de aceea este necesară monitorizarea și menținerea acestuia în parametrii corespunzători. Din fericire, instalațiile lichid-lichid, care sunt alimentate de surse de căldură precum cazane de încălzire, șeminee, pompe de căldură - nu depășesc câțiva bar (rar este mai mult de 2-3 bar). Prin urmare, 20-30 bar este cu siguranță un prag care garantează o utilizare pe termen lung a schimbătoarelor de căldură plăcute. În aplicațiile domestice, orientarea către o presiune mai mare (pe piață există, de exemplu, schimbătoare de căldură până la 45 bar) - nu are nicio justificare tehnică în aplicațiile lichid-lichid.

Materialul din care este fabricat schimbătorul de căldură plăcute

Schimbătoarele de căldură plăcute pentru cazane de încălzire centrală sunt cel mai adesea fabricate din oțel inoxidabil de înaltă calitate 316L, care se caracterizează printr-o rezistență excelentă la coroziune. Între plăcile schimbătorului sunt utilizate lipituri de cupru, care asigură o bună conductivitate termică. Datorită acestui fapt, schimbătorul de căldură plăcute transferă eficient energia termică între două medii, permițând răcirea sau încălzirea eficientă. 

Pentru un cazan cu o putere de 20 kW utilizat în gospodării domestice pentru încălzirea casei, sunt recomandate schimbătoare de căldură clasice fabricate din oțel inoxidabil 316L.

Numărul de plăci din schimbătorul de căldură

Numărul de plăci din schimbătorul de căldură are un impact semnificativ asupra eficienței acestuia. Odată cu creșterea numărului de plăci, crește suprafața schimbătorului, ceea ce se traduce printr-o eficiență mai mare a transferului de căldură. Prin urmare, este important să se aleagă numărul corespunzător de plăci pentru a obține o funcționare optimă a schimbătorului de căldură. Trebuie avut în vedere, totuși, că în cele din urmă suprafața totală a plăcilor - sau altfel spus suprafața de schimb de căldură - este mai importantă decât numărul de plăci. Este posibil să găsiți un schimbător de căldură cu o eficiență ridicată și cu un număr mic de plăci (de exemplu, un schimbător cu 20 de plăci) - cu condiția ca placa să fie suficient de mare pentru a asigura o suprafață unitară mare.

Pentru un cazan cu o putere de 20 kW, al cărui scop este încălzirea casei sau încălzirea apei, numărul optim de plăci ale schimbătorului este cuprins între 20 și 50, în funcție de suprafața finală de schimb de căldură, care trebuie să fie cuprinsă între 0,50-0,70 metri pătrați. Acest număr de plăci și suprafață permite un transfer eficient de căldură, menținând în același timp dimensiuni reduse ale schimbătorului, ceea ce este esențial pentru montajul într-un spațiu domestic limitat.

✅Suprafața plăcilor - cel mai important parametru pentru alegerea schimbătorului de căldură pentru cazanul de încălzire centrală

Suprafața plăcilor - denumită adesea suprafața de schimb de căldură, sau suprafața de transfer termic etc. - este de fapt singurul factor 100% relevant la care trebuie să acordăm atenție. Acest parametru este mai important decât puterea nominală a schimbătorului în kW (care poate fi înșelătoare, deoarece poate fi - și de obicei este calculată pentru parametri așa-numiți înalți - adică nu pentru cei la care funcționează majoritatea cazanelor.

Pentru un cazan de 10 kW, suprafața plăcilor ar trebui să fie de minim 0,3m² - sau în cazul construcțiilor noi, minim 0,25m².
În cazul unui cazan de încălzire centrală de 20kW - ar trebui să fie cuprinsă între 0,5-0,6m².

Ce schimbător de căldură plăcute pentru un cazan de 20 kW? Modele concrete

Răspunzând la întrebarea din postul de blog de mai sus, pentru un cazan cu o putere de 20 kW descris în articol - se potrivesc toate modelele de schimbătoare de căldură care apar între rândurile acestui articol. Fiecare dintre acestea are o suprafață de minim 0,5-0,6m², unele chiar puțin mai mare și se vor dovedi eficiente pentru a transfera întreaga energie termică de la cazanul de încălzire la sistemul de încălzire centrală, care funcționează la o temperatură standard de aproximativ 50°C.

Datorită construcției lor, schimbătoarele de căldură prezentate în diferite părți ale articolului permit încălzirea rapidă și eficientă a spațiilor de diferite dimensiuni. Principalul lor avantaj este construcția compactă, ceea ce face posibilă instalarea chiar și în spații mici. Aceste schimbătoare de căldură plăcute pot fi utilizate cu succes atât în case unifamiliale, cât și în clădiri comerciale, asigurând o eficiență ridicată în încălzire. Prin urmare, dacă căutați o soluție eficientă și economică pentru cazanul dvs. de 20 kW, merită să luați în considerare utilizarea schimbătoarelor noastre de căldură plăcute. Consultați oferta Nordic Tec.

 
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele, Cazane de încălzire centrală și tot ce ține de ele

Related posts

Subdimensionarea schimbătorului de căldură – ce înseamnă în practică?
Subdimensionarea schimbătorului de căldură – ce înseamnă în practică?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele
2025-02-15
236 views
Ce înseamnă subdimensionarea schimbătorului de căldură și ce impact are asupra instalației mele? Este un fenomen...
Citește mai mult
Supra-dimensionarea schimbătorului de căldură – la ce folosește?
Supra-dimensionarea schimbătorului de căldură – la ce folosește?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele
2025-02-15
376 views
Mulți consideră că un schimbător de căldură bine dimensionat este cel supra-dimensionat, adică unul cu o rezervă de...
Citește mai mult
Izolația termică a schimbătorului de căldură cu plăci – este necesară? Schimbă cu adevărat ceva?
Izolația termică a schimbătorului de căldură cu plăci – este necesară? Schimbă cu adevărat ceva?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele
2025-02-15
197 views
O scurtă analiză a problemei – merită să plătești în plus pentru izolația schimbătorului de căldură?
Citește mai mult
Ce schimbător de căldură pentru piscină?
Ce schimbător de căldură pentru piscină?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele, Încălzirea piscinei și schimbătoarele de căldură pentru piscină
2025-02-15
360 views
Ce tip de schimbător de căldură poate fi utilizat pentru piscină? Ce putere ar trebui să aibă schimbătorul de căldură...
Citește mai mult
Cum să alegi un schimbător de căldură pentru un cazan pe gaz?
Cum să alegi un schimbător de căldură pentru un cazan pe gaz?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele, Cazane de încălzire centrală și tot ce ține de ele
2025-02-15
228 views
Ai nevoie să conectezi un sistem închis cu un sistem deschis? Instalezi un cazan pe gaz, dar nu vrei încă să renunți...
Citește mai mult
Conectarea schimbătorului de căldură Nordic Tec. Se pot inversa direcțiile de curgere indicate pe plăcuța de identificare?
Conectarea schimbătorului de căldură Nordic Tec. Se pot inversa direcțiile de curgere indicate pe plăcuța de identificare?
Posted in: Schimbătoare de căldură și tot ce este legat de ele
2025-02-15
223 views
Majoritatea oamenilor știu că schimbătoarele de căldură cu plăci sunt conectate în contracurent, dar este posibil să...
Citește mai mult