Alegerea schimbătorului de căldură agent frigorific-apă potrivit este doar prima parte a sarcinii, dar exact de aici trebuie să pornim - adică ne asigurăm mai întâi că am ales schimbătorul corect din punct de vedere al dimensiunilor, dar și că este vorba despre un schimbător destinat agentului frigorific, adică gazului - și nu despre un obișnuit schimbător apă-apă. Schimbătoarele obișnuite lichid-lichid de obicei nu sunt concepute pentru presiuni atât de ridicate precum cele cerute de freon și medii similare, iar chiar și atunci când sunt, nu sunt concepute pentru variații bruște de presiune. Utilizarea unui schimbător necorespunzător aduce astfel pur și simplu riscul unei defecțiuni, adică al unei pierderi de etanșeitate.
La fel de important este racordarea corectă a schimbătorului agent frigorific-apă, în special pe partea agentului frigorific, numită în mod obișnuit partea de gaz. De aceasta ne vom ocupa astăzi.
Mai jos explicăm cele mai importante reguli pentru montajul părții de apă și al părții de agent frigorific.
O mică observație terminologică: termenul freon este folosit convențional, în limbajul comun. În sens strict sau tehnic, nu orice agent frigorific pentru care se folosesc schimbătoarele descrise în acest articol este de fapt "freon".
La prima vedere, un schimbător de căldură cu plăci lipite agent frigorific-apă poate părea similar cu un schimbător apă-apă standard. Diferența privește însă condițiile de funcționare și modul de execuție a racordurilor.
Pe o parte a schimbătorului se află instalația de apă, în timp ce cealaltă parte face parte dintr-un circuit frigorific etanș. Prin acesta curge agentul frigorific, care trebuie să condenseze pentru ca schimbătorul să funcționeze ca și condensator.
Disponibil
Disponibil
Schimbătorul agent frigorific-apă are două părți separate între ele: partea de apă și partea de agent frigorific. Din acest motiv, racordurile celor două circuite pot fi executate diferit.
Pe partea de apă se folosesc de obicei racorduri filetate standard. Acestea permit racordarea schimbătorului la instalația de încălzire sau de răcire cu ajutorul componentelor hidraulice obișnuite, la fel cum se racordează și se etanșează filetele într-o instalație de apă.
Pe partea agentului frigorific se folosesc racorduri destinate conectării cu țevile instalației frigorifice, care în majoritatea cazurilor sunt țevi de cupru. Racordurile de pe partea de gaz de obicei nu au filet, ci sunt niște niplușoare caracteristice pregătite pentru a fi lipite la restul circuitului, fapt vizibil clar în fotografiile unităților atașate.
În funcție de construcția schimbătorului, niplurile pot fi pregătite fie pentru lipirea directă a țevii, fie pot avea locașuri care permit introducerea țevii de cupru potrivite și crearea unei îmbinări permanente. Pe piață sunt disponibile și adaptoare potrivite, care pot fi lipite în niplurile schimbătorului - adică nipluri cu trecere la filet SAE. Explicăm pe scurt: standardul filetelor SAE este mai răspândit în domeniul frigotehnicii (adică în industria care lucrează cu așa-numiții agenți frigorifici), astfel încât trecerea la SAE, în unele cazuri, facilitează adaptarea schimbătorului agent frigorific-apă la restul sistemului. Totuși, acest lucru nu este întotdeauna necesar.
Înainte de a începe montajul unui schimbător agent frigorific-apă, trebuie verificat diametrul racordurilor, materialul din care sunt fabricate, precum și metoda de racordare recomandată de producător. În cazul schimbătoarelor agent frigorific-apă de la Nordic Tec, racordurile sunt întotdeauna executate din oțel inoxidabil și sunt disponibile în 2 dimensiuni: adică 7/8" și 5/8", în funcție de seria produsului. La alegerea țevilor, adaptoarelor sau a altor piese de trecere - acestea trebuie să fie compatibile ca dimensiune cu racordul schimbătorului la care doriți să le lipiți.
De ce nu filet?...
Racordarea schimbătorului agent frigorific-apă pe partea de agent frigorific trebuie să asigure în primul rând o etanșeitate și o durabilitate ridicate ale îmbinării. Acest lucru este deosebit de important deoarece circuitul agentului frigorific este sub presiune, adesea nu neglijabilă. Chiar și o mică pierdere de etanșeitate înseamnă o pierdere treptată de agent frigorific și, în consecință, o deteriorare a parametrilor sau o funcționare defectuoasă a întregului sistem. Pierderea agentului frigorific este, desigur, nedorită.
Țevile de cupru trebuie racordate la niplurile schimbătorului conform tehnologiei prevăzute pentru modelul respectiv. Dacă producătorul prevede o îmbinare lipită, în instalațiile frigorifice soluția standard este lipirea tare.
Recomandarea de a folosi lipirea tare este un răspuns la condițiile cerute de agentul frigorific și este legată în mod concret de presiunea pe care aceasta o poate atinge. Nu este vorba despre un mediu similar apei, care va atinge probabil cel mult câțiva bari. Desigur, există multe tipuri de agenți frigorifici, iar parametrii lor de funcționare diferă între ei. Mai jos putem consulta graficul presiunilor atinse de răspânditul R410a - după cum vedem, odată cu creșterea temperaturii din sistem (adică a temperaturii furnizate de pompa noastră de căldură sau de un aparat de aer condiționat transformat în pompă de căldură) - agentul frigorific R410a atinge presiuni foarte ridicate, chiar depășind 40 de bari. Acest lucru explică de ce nu poate fi vorba nici despre racorduri filetate, nici despre lipire moale.
Anticipând eventuale întrebări sau observații - da, nu folosim întotdeauna tocmai R410a. Există și alți agenți frigorifici tot mai populari, precum de exemplu R32. În cazul lor, graficul arată uneori puțin diferit, dar în general este vorba despre ordine de mărime a presiunii similare. Chiar și R32 - atinge adesea presiuni chiar mai mari decât mai vechiul R410a. Din acest punct de vedere este, așadar, mai pretențios.
La racordarea unui schimbător agent frigorific-apă este foarte important să se respecte principiul contracurentului. Aceasta înseamnă că agentul frigorific și apa ar trebui să traverseze schimbătorul în direcții opuse. Dacă agentul frigorific curge de sus în jos, curgerea apei ar trebui să aibă loc de jos în sus – ținând cont, desigur, de dispunerea racordurilor și de recomandările producătorului schimbătorului respectiv.
Contracurentul permite menținerea unei diferențe de temperatură favorabile între cele două medii pe toată lungimea schimbătorului. Datorită acestui fapt, suprafața plăcilor este utilizată mai eficient pentru transferul de căldură, iar schimbătorul poate atinge parametrii de funcționare prevăzuți. Dacă uităm această regulă simplă și conectăm cele două medii în echicurent (adică: curg în aceeași direcție) - vom pierde câteva zeci de procente din randamentul schimbătorului. Acest lucru este mai mult decât suficient pentru ca întregul sistem să nu funcționeze.
Această regulă capătă o importanță deosebită atunci când schimbătorul agent frigorific-apă funcționează ca și condensator. Agentul frigorific fierbinte este atunci direcționat pe partea de agent frigorific a schimbătorului, cedează energie apei și condensează în același timp. Un contracurent al apei setat corect ajută la eliminarea eficientă a căldurii, atât în timpul răcirii vaporilor agentului frigorific și condensării acestuia, cât și - dacă condițiile de funcționare ale schimbătorului o permit - în timpul subrăcirii lichidului.
Nu merită, așadar, să racordați niplurile schimbătorului agent frigorific-apă doar în funcție de modul cel mai ușor de a trece țevile. Trebuie mai întâi stabilite intrarea și ieșirea agentului frigorific, iar apoi ales corespunzător direcția de curgere a apei. O racordare corectă în contracurent are o influență directă asupra eficienței transferului de căldură și asupra funcționării corecte a schimbătorului.
Disponibil
Disponibil
Una dintre cele mai frecvente întrebări legate de montaj este ce aliaj de lipit trebuie folosit pentru schimbătorul agent frigorific-apă. Din părțile anterioare ale acestui articol știm deja că lipirea moale nu este, în principiu, recomandată.
În circuitele frigorifice, îmbinările lipite se realizează de obicei prin metoda lipirii tari. Alegerea aliajului de lipit depinde însă de materialele care trebuie îmbinate între ele. O îmbinare cupru-cupru poate arăta diferit față de una cupru-oțel inoxidabil.
Dacă niplul schimbătorului este realizat din oțel inoxidabil - așa cum probabil se întâmplă de obicei - și dorim să lipim la el țevi de cupru, trebuie folosit un aliaj de lipit pe bază de cupru cu un conținut ridicat de argint și cu utilizarea unui decapant. Un conținut ridicat de argint este indispensabil în acest caz, iar conform diferitelor recomandări ale specialiștilor din domeniu, nici măcar 40-45% Ag în aliaj nu este deloc exagerat. Aliajul de lipit nu ar trebui deci ales exclusiv în funcție de temperatura sa de topire.
Desigur, trebuie mai întâi să cunoaștem materialul din care sunt fabricate, pentru a putea alege corespunzător tipul de aliaj de lipit. Niplurile-adaptoare SAE oferite de Nordic Tec sunt fabricate din alamă (mai exact din aliajul CW617N), la care ne vom referi în acest articol.
În general, alama este un aliaj al cărui component principal este cuprul (pe locul al doilea aflându-se și zincul). De obicei se dovedesc foarte eficiente aceleași tipuri de aliaj de lipit care se folosesc și pentru îmbinările oțel-cupru - adică un aliaj pe bază de cupru cu un conținut ridicat de argint. Eventual și un aliaj similar care conține în plus o cantitate mică de zinc (acestea sunt însă, prin natura lor, mai greu de găsit). Desigur, se recomandă și utilizarea unui decapant.
BLOG:
Subdimensionarea schimbătorului de căldură – ce înseamnă în practică?
Supra-dimensionarea schimbătorului de căldură – la ce folosește?
Izolația termică a schimbătorului de căldură cu plăci – este necesară? Schimbă cu adevărat ceva?
Ce schimbător de căldură pentru piscină?
Cum să alegi un schimbător de căldură pentru un cazan pe gaz?
Conectarea schimbătorului de căldură Nordic Tec. Se pot inversa direcțiile de curgere indicate pe plăcuța de identificare?
