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Variétés et caractéristiques des échangeurs de chaleur pour l'eau chaude du chauffage


Pour augmenter le niveau de confort de leur maison, les propriétaires ont recours à divers appareils. L'approvisionnement en eau ininterrompue avec de l'eau chaude et froide reste le problème le plus urgent. Parmi toutes sortes d'appareils répondant à ces besoins, vous pouvez sélectionner l'échangeur de chaleur dans le système de chauffage pour eau chaude.

Caractéristiques spéciales

Ce dispositif permet d’élargir considérablement les fonctionnalités de l’équipement, dont le but principal est le chauffage de locaux. L'approvisionnement en eau chaude et froide étant un facteur de bien-être d'un immeuble résidentiel, la disponibilité d'équipements performants à cet effet est obligatoire.

Avec de l'eau froide dans les maisons privées, la situation est un peu plus simple qu'avec l'eau chaude. L'eau chaude est un système plus complexe, où la productivité du travail dépend directement du mécanisme de chauffage. Le rôle d'un tel élément est souvent la chaudière de chauffage.

En vente, il existe un grand nombre de ces unités, qui diffèrent par leurs caractéristiques de conception. Sur cette base, le chauffage du fluide sera effectué de différentes manières. L'une des options récemment répandues consiste à inclure un échangeur de chaleur pour eau chaude.

L'appareil porte ce nom en raison de sa fonction principale - les processus d'échange de température ont lieu dans les échangeurs de chaleur. Et depuis qu’il s’agit de l’alimentation en eau chaude, il devient évident que l’énergie thermique de l’eau chaude du chauffage est transférée au froid afin qu’elle atteigne la température désirée. Certaines entreprises utilisent des échangeurs de chaleur à air équipés de ventilateurs. De plus, il existe des échangeurs de chaleur pour la cheminée, qui permettent d'économiser de l'énergie thermique.

La particularité de ce processus réside dans le fait que l'eau chaude du système de chauffage circule dans un échangeur de chaleur tout en délivrant une certaine partie de la chaleur du liquide froid dans n'importe quel récipient. Habituellement, dans le rôle du réservoir agit comme une chaudière. Et l’ensemble du processus est appelé technologie de chauffage indirect, car lorsqu’elle garantit la température requise, l’eau ne contacte pas directement le vecteur d’énergie avec le système de chauffage du système d’alimentation en eau.

Les facteurs suivants affectent le fonctionnement de l'échangeur de chaleur:

  • zone de contact de deux médias et de l'unité elle-même;
  • conductivité thermique des matériaux utilisés dans la fabrication de la structure;
  • la différence de température entre l'eau froide et l'eau du système de chauffage. Plus cette valeur est grande, moins l'efficacité de l'appareil sera grande.

Certains artisans utilisent des produits artisanaux comme dispositif permettant de transférer la chaleur entre des milieux liquides.

Types et principe de fonctionnement

Les équipements d'échange de chaleur sur le marché moderne sont représentés dans une grande variété.

Toute la gamme de produits disponibles dans cette ligne peut être divisée en deux types, tels que:

  • agrégats de plaques;
  • dispositifs shell-and-tube.

Ce dernier type, en raison de son faible indice d’efficacité, ainsi que de sa grande taille, n’est guère vendu sur le marché à ce jour. L'échangeur de chaleur à plaques est constitué de plaques identiques de type ondulé, qui sont fixées à un lit de métal résistant. Les éléments sont en miroir les uns par rapport aux autres, et entre eux se trouvent des joints en acier et en caoutchouc. De la taille et du nombre de plaques dépend directement de la zone d'échange de chaleur.

Les dispositifs de plaque peuvent être divisés en deux sous-espèces en fonction de la configuration, telles que:

  • unités de soudure;
  • échangeurs de chaleur pliables.

Les dispositifs démontables diffèrent avant la production d'un type d'assemblage brasé en ce que, si nécessaire, le dispositif peut être modernisé et ajusté en fonction de vos besoins personnels, par exemple pour ajouter ou supprimer un certain nombre de plaques. Les échangeurs thermiques rabattables sont demandés dans les zones où l'eau calcaire est utilisée pour les besoins domestiques, en raison des caractéristiques de l'accumulation d'eau sur les éléments de l'unité et divers contaminants. Ces tumeurs nuisent à l'efficacité de l'appareil. Elles doivent donc être nettoyées régulièrement. Grâce à leur configuration, il existe toujours une telle possibilité.

De plus, les échangeurs de chaleur de type pliable ont une taille compacte en raison de l'absence de structure de serrage dans le système.

Les dispositifs jetables se distinguent par les caractéristiques suivantes:

  • haut niveau de résistance aux fortes variations de pression et de température;
  • gros terme opérationnel;
  • faible poids

Le nettoyage des unités de soudure se produit sans démonter toute la structure.

Si le fonctionnement de l'appareil s'est détérioré après une certaine période d'utilisation, les experts recommandent d'acheter un réactif spécial qui aidera à faire face aux néoplasmes et au tartre à l'intérieur de l'échangeur de chaleur.

Types et caractéristiques des échangeurs de chaleur pour systèmes de chauffage à eau chaude.

Table des matières:

L'utilisation d'un échangeur de chaleur efficace pour l'eau chaude peut augmenter considérablement les capacités de l'équipement destiné au chauffage de l'espace. La qualité et le fonctionnement à long terme du noyau de tout le système - la chaudière de chauffage - dépendent en grande partie de la productivité de son travail.

Échangeur de chaleur Qu'est ce que c'est Dispositif système

L'échangeur de chaleur utilisé pour le chauffage est un appareil technique plutôt compliqué. Ces appareils transmettent de l'énergie entre deux liquides de refroidissement, l'un chaud et l'autre froid. En règle générale, la vapeur ou un liquide est utilisé comme conducteur thermique, le gaz est utilisé beaucoup moins souvent.

Cet équipement n'a pas sa propre source de chaleur. Le processus de fonctionnement du système est réalisé grâce à l'utilisation de l'énergie provenant du système de chauffage d'une maison ou d'une entreprise. L'efficacité du transfert de chaleur dépend de plusieurs facteurs principaux:

La différence de température entre les deux environnements. Plus la différence est élevée, plus le système fonctionne de manière productive;

Zones de contact du fluide et de l’échangeur de chaleur;

La conductivité thermique des matériaux qui composent la construction elle-même, qui est directement impliquée dans le processus d'échange de chaleur.

En fait, un échangeur de chaleur pour l'alimentation en eau chaude, fonctionnant à partir du système de chauffage, peut être n'importe quel tuyau qui transférera la chaleur d'une source à une température différente de la température ambiante. Vous pouvez facilement vous en assurer si vous regardez la vidéo que les hommes aux mains droites postent sur le tube.

Principaux types d'échangeurs de chaleur

Parmi la vaste gamme d'équipements d'échange de chaleur, il n'y a que deux types principaux - à plaques et à double enveloppe. Le second type a presque disparu du marché en raison de sa faible efficacité et de ses dimensions impressionnantes.

Un échangeur de chaleur à plaques est une série de plaques ondulées identiques montées sur un cadre métallique rigide. Les plaques se suivent dans l’image miroir, elles sont séparées par des joints spéciaux en métal (acier) et en caoutchouc.

Plus les plaques sont grandes, plus leur taille est grande, plus la zone d'échange de chaleur utile est grande.

Absolument tous les échangeurs de chaleur à plaques sont divisés en deux types:

Echangeurs de chaleur pliables

Le principal avantage de ce type d’échangeurs de chaleur est qu’à tout moment vous avez la possibilité d’affiner votre choix, c’est-à-dire d’ajouter ou de retirer des plaques.

Ce type d'échangeur de chaleur est largement utilisé dans les régions où l'eau est dure, ce qui permet de nettoyer régulièrement manuellement l'appareil du tartre, des ordures.

Le manque de conception de serrage a permis de rendre les échangeurs de chaleur à plaques plus compacts.

Echangeurs de chaleur brasés (non séparables)

Soulignons les principaux avantages des échangeurs de chaleur brasés par rapport au type pliable:

Dimensions compactes, faible poids;

Plus longue durée de vie de l'équipement;

Haute résistance aux pressions et températures extrêmes.

Quant au nettoyage des échangeurs de chaleur brasés, il est effectué sans démonter la structure principale.

Si, après une certaine période de fonctionnement, vous avez commencé à remarquer que l'efficacité de l'équipement commençait à se dégrader nettement, un certain réactif, capable de gérer tous les dépôts, y est versé pendant plusieurs heures. L'échangeur de chaleur ne fonctionnera pas pendant quelques heures seulement, après quoi son fonctionnement normal continuera.

Matériaux de base pour échangeurs de chaleur

L'acier et la fonte sont les principaux matériaux utilisés pour la fabrication d'échangeurs de chaleur modernes. Ils possèdent une conductivité thermique élevée.

Équipements d'échange de chaleur en fonte

Les échangeurs de chaleur en fonte présentent les avantages suivants:

Taux élevés de conductivité thermique. Absolument tout élément en fonte se réchauffe rapidement, transférant de l'énergie thermique à d'autres supports;

La fonte refroidit lentement. Cette propriété vous permet d’économiser de manière significative le travail de l’ensemble du système de chauffage, il n’est pas nécessaire d’allumer constamment tous les équipements lorsqu’ils refroidissent;

La fonte résiste au tartre, elle est moins sensible à la corrosion;

la possibilité d'élargir la fonctionnalité, ce qui implique une augmentation des sections en fonte après l'installation de l'unité elle-même. En effectuant cette mise à niveau, vous pouvez obtenir une augmentation notable de la puissance.

Comme tous les appareils, l’échangeur thermique en fonte a ses inconvénients:

La fragilité. Malgré ses dimensions impressionnantes, cet équipement craint les dommages mécaniques;

Faible résistance aux changements de température soudains. Ils peuvent provoquer des fissures et réduire la puissance de l'appareil.

Poids impressionnant et grandes dimensions de l'équipement.

Matériel d'échange de chaleur en acier

L'appareil en acier présente plusieurs avantages par rapport à son "frère" en fonte:

Résistance aux chocs (ne craint pas les effets mécaniques);

Résistance aux changements de température à l'intérieur du système.

Parmi les lacunes, il convient de prêter attention aux positions suivantes:

Sensibilité à la corrosion;

Il n'y a aucune possibilité d'augmenter la puissance de l'appareil;

Suffisamment de refroidissement rapide de l'échangeur thermique (consommation de carburant accrue).

Fabriquer l'appareil vous-même

La conception de l'échangeur de chaleur interne est une sorte de réservoir dans lequel un tube est placé. Pour fabriquer un tel appareil avec vos propres mains, vous devez utiliser:

Pour fabriquer un échangeur de chaleur, vous devez tordre le tube en une spirale. Ensuite, deux trous sont pratiqués dans le conteneur - sortie. Le bas d'eux sera utilisé pour l'eau froide, le haut - pour chaud.

Il existe dans le réseau une excellente vidéo montrant comment fabriquer nous-mêmes des échangeurs de chaleur élémentaires, mais nous ne la plaçons pas dans le site, car l’auteur utilise des blasphèmes. Vous pouvez vous regarder sur youtube.

Caractéristiques de l'installation des équipements d'échange de chaleur

Une fois que tous les détails du périphérique sont prêts, vous pouvez procéder directement à l'installation. Cette opération a la séquence suivante:

Filetage à l'entrée et à la sortie de l'échangeur de chaleur;

Raccordement de l'entrée d'équipement avec un système de chauffage utilisant un couplage spécial;

Un couplage similaire est utilisé pour connecter la sortie de l'échangeur de chaleur au tuyau d'eau chaude sanitaire.

Si vous utilisez un appareil du type interne, vous devez effectuer les étapes suivantes:

Une anode est montée à l'intérieur du réservoir.

Un tuyau raccordé au système de chauffage est alimenté par le bas du réservoir et par le haut par un tuyau d'arrivée d'eau froide.

Le haut et le bas du réservoir doivent être bien scellés. De telles mesures permettent d’éviter la pénétration d’air dans le réservoir, ce qui peut nuire à la perte de chaleur.

Système anti-calcaire

L'un des principaux problèmes de fonctionnement de tout échangeur de chaleur est la formation de tartre.

Une couche de tartre agit comme une sorte de matériau isolant qui empêche l'échangeur de chaleur de chauffer rapidement à la température souhaitée, ce qui nécessite une dépense d'énergie électrique supérieure.

Aujourd'hui, les fabricants utilisent dans leurs conceptions des tubes polis fabriqués à partir de matériaux spéciaux.

Les dernières avancées en matière de lutte contre l’échelle reposent sur un effet magnétique sur l’eau, qui réduit la quantité de sédiments. Un exemple d'installation permettant d'éliminer les dépôts de tartre est présenté sur la photo ci-dessus.

Caractéristiques du calcul de l'échangeur de chaleur pour eau chaude

Lors du calcul des échangeurs de chaleur, les paramètres suivants doivent être pris en compte:

Le nombre d'utilisateurs qui utiliseront des équipements d'échange de chaleur;

Consommation approximative d'eau chaude requise par consommateur;

Température maximale du caloporteur;

Température de l'eau dans la période spécifiée;

La perte de chaleur, qui, selon des considérations pratiques, est d'environ 5%;

Le nombre de points de prise d’eau, qui comprend tous les robinets, robinets et douches intérieurs;

La période de fonctionnement: constante / périodique.

En règle générale, les performances de l'échangeur thermique sont calculées en fonction des données de la période hivernale lorsque la puissance maximale requise de l'appareil est requise.

Comme vous pouvez le constater, chaque type d’échangeur thermique a un principe de fonctionnement similaire. Chacun d’entre eux ayant ses propres avantages et inconvénients, le choix d’un type ou d’un autre dépend directement de la résolution des problèmes que vous rencontrez.

Echangeur de chaleur à plaques pour le chauffage

La construction tubulaire de l'échangeur de chaleur, où les fluides se déplacent l'un vers l'autre à travers des tubes placés les uns dans les autres, disparaît progressivement. Ces appareils encombrants de grandes dimensions, bien que fonctionnant assez efficacement, ne pouvaient se vanter d'une consommation importante de fluide chauffé. Ils ont été remplacés par de nouvelles unités - des échangeurs de chaleur à plaques à grande vitesse. Leur dispositif, principe d'action et application est juste dédié à cet article.

Le dispositif et le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques

Sur le plan structurel, l’unité est fondamentalement différente de son précurseur shell-and-tube. La surface d'échange d'énergie thermique dans ce dernier a été augmentée en augmentant la longueur de la bobine, d'où les grandes dimensions de l'appareil. Ceci est obtenu dans le nouvel échangeur de chaleur en augmentant le nombre de plaques de la même zone.

Ayant la même puissance, il est trois fois plus petit que celui à coque tubulaire, tout en pouvant fournir un débit important du fluide chauffé, par exemple de l’eau pour les besoins en eau chaude. D'où le deuxième nom de l'unité - vitesse. Le diagramme ci-dessous montre le dispositif échangeur de chaleur à plaques:

1, 11 - raccords d'alimentation et de retour pour le raccordement du fluide caloporteur (liquide de refroidissement); 2, 12 - entrée et sortie du fluide chauffé; 3 - plaque fixe avant; 4, 14 - des ouvertures pour un canal du caloporteur; 5 - petit joint d'étanchéité en forme d'anneau; 6 - plaque échangeuse de chaleur en fonctionnement; 7 - guide supérieur; 8 - plaque arrière mobile; 9 - support arrière; 10 - épingle à cheveux; 13 - un grand joint le long du contour de la plaque; 15 - guide inférieur.

Le diagramme montre un échangeur de chaleur à plaques permettant de chauffer la conception la plus simple avec des buses situées de part et d'autre de l'unité. Entre les deux plaques montées sur deux guides, un certain nombre de plaques sont serrées entre elles par un joint en caoutchouc. Sur chaque plaque, afin d’augmenter la surface d’échange, une ondulation en relief a été réalisée, comme indiqué sur la photo:

Les tuyaux de raccordement peuvent également être situés sur un côté de l'appareil, sur la plaque frontale, ce qui n'affecte pas le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques. Il réside dans le fait que l'espace entre chaque plaque successive est alternativement rempli de caloporteur, puis de milieu chauffé. La séquence de remplissage est assurée par la forme des joints, dans une section ils ouvrent la voie à l’écoulement du liquide de refroidissement, dans l’autre - le dissipateur thermique.

Au cours des travaux dans chaque section, sauf la première et la dernière, il se produit un échange de chaleur intense à travers les plaques des deux côtés à la fois. Les deux milieux s'écoulent l'un vers l'autre, le chauffage est alimenté par le haut et est évacué par la buse inférieure, tandis que le fluide chauffé fait l'inverse. Comment ça marche, affiche un schéma fonctionnel de l'échangeur de chaleur à plaques:

Spécifications techniques

Les plaques et les joints d'étanchéité peuvent être fabriqués dans divers matériaux. Leur choix dépend de la fonction de l'unité, car le champ d'application de ces échangeurs de chaleur est très large. Nous considérons les systèmes de chauffage et d'eau chaude, où ils agissent comme des équipements de puissance thermique. Pour cette sphère, les plaques sont en acier inoxydable et les joints sont en caoutchouc NBR ou EPDM. Dans le premier cas, un échangeur de chaleur en acier inoxydable peut fonctionner avec de l’eau chauffée à une température maximale de 110 ºC, dans le second, jusqu’à 170 ºC.

Pour référence. Ces échangeurs de chaleur sont utilisés pour différents processus technologiques, lorsque les acides, les alcalis, les huiles et autres fluides les traversent. Ensuite, les plaques sont en titane, nickel et divers alliages, et les joints sont en caoutchouc fluoré, en amiante et en autres matériaux.

Le calcul et la sélection de l'échangeur de chaleur sont effectués à l'aide d'un logiciel spécialisé pour de tels paramètres:

  • la température requise du fluide caloporteur;
  • température initiale du caloporteur;
  • débit requis du milieu chauffé;
  • débit de liquide de refroidissement.

Note En tant que fluide caloporteur circulant dans un échangeur de chaleur à plaques pour eau chaude, on peut utiliser de l’eau d’une température de 95 ou 115 ºC ou de la vapeur chauffée à 180 ºC. Cela dépend du type d'équipement de la chaudière. Le nombre et la taille des plaques sont choisis de manière à obtenir à la sortie de l'eau une température maximale de 70 ºC.

Il faut dire que les avantages des échangeurs de chaleur à plaques ne résident pas seulement dans leur taille modeste et leur capacité à fournir une consommation élevée. Le fait est que la gamme des zones d’échange sélectionnées et des coûts pour les unités considérées est extrêmement large. Les plus petits d'entre eux ont une surface inférieure à 1 m2 et sont conçus pour un débit de 0,2 m3 de liquide pendant 1 heure, et les plus grands - 2 000 m2 avec une consommation de plus de 3 600 m3 / h. Le tableau ci-dessous présente les caractéristiques techniques du fonctionnement des échangeurs de chaleur à plaques de la célèbre marque ALFA LAVAL:

Selon l'exécution des unités d'échange de chaleur sont des types suivants:

  • repliable: l'option la plus courante permettant d'effectuer rapidement et avec précision les réparations et la maintenance des échangeurs de chaleur à haute vitesse;
  • soudés ou soudés: de tels dispositifs ne comportent pas de joints en caoutchouc; les plaques sont alors interconnectées de manière rigide et placées dans un boîtier monobloc.

Note Ce sont des échangeurs de chaleur soudés que de nombreux artisans utilisent pour une maison privée, en les adaptant au chauffage ou au refroidissement de l'eau.

Liaison échangeur de chaleur

En règle générale, l'installation de tels équipements thermiques est prévue dans les chaufferies individuelles d'immeubles d'appartements ou d'entreprises industrielles, ainsi que dans les points de chauffage des systèmes d'alimentation en chaleur centralisés. L’objectif est d’obtenir de l’eau pour les besoins en eau chaude jusqu’à 70 ºC ou un caloporteur jusqu’à 95 ºC en utilisant des chaudières à vapeur et à haute température.

En raison de la petite taille et du faible poids de l'installation de l'échangeur de chaleur, les unités sont simples, bien que puissantes et nécessitent la fondation de l'appareil. Dans tous les cas, les boulons de fondation sont moulés, avec lesquels le dispositif est solidement fixé à sa place. Le liquide de refroidissement est toujours fourni à la buse supérieure et le tuyau de retour est raccordé au raccord situé sous celle-ci. L’alimentation en eau chauffée est au contraire raccordée au tuyau de dérivation inférieur et sa sortie - au tuyau supérieur. Le schéma le plus simple de cerclage d’un échangeur de chaleur à plaques est présenté ci-dessous:

Dans le circuit d'alimentation en liquide de refroidissement, une pompe de circulation est nécessairement installée sur le tuyau d'alimentation. Conformément aux règles, en plus de la pompe en service, une sauvegarde de même capacité est installée en parallèle. Si, dans le système d'eau chaude sanitaire, il y a une conduite de retour, le schéma de raccordement prend la forme suivante:

Il utilise la chaleur de l'eau qui passe dans le circuit fermé d'un système d'alimentation en eau chaude, il est mélangé à de l'eau froide provenant du système d'alimentation en eau et c'est seulement à ce moment-là que le mélange entre dans l'échangeur thermique. La température de sortie est contrôlée par une unité électronique qui commande la vanne sur la conduite d’alimentation en liquide de refroidissement. Eh bien, le dernier schéma - un en deux étapes, permettant l'utilisation de l'énergie thermique de la ligne de retour du système de chauffage:

Le système vous permet d’économiser de manière significative en éliminant la charge excédentaire des chaudières et en utilisant au maximum la chaleur disponible. Il convient de noter que tous les schémas sont installés à l'entrée des échangeurs de chaleur à haute vitesse. Le fonctionnement fiable et durable de l'appareil en dépend.

Conclusion

Comme le montre la pratique, un échangeur de chaleur à plaques moderne est encore légèrement inférieur à l'ancien critère shell-and-tube. En émettant un débit élevé, les unités à grande vitesse sous-chauffent légèrement le fluide sortant, ce problème est découvert par des experts lors de son utilisation. Par conséquent, lors de la sélection du nombre et de la surface des plaques, il est courant de laisser une petite marge.

L'échangeur de chaleur pour le système de chauffage: les principaux types et fabricants

L'échangeur de chaleur est l'élément principal du système de chauffage. Son rôle principal est de transférer de l'énergie thermique du générateur au liquide de refroidissement.

Compte tenu des éléments structurels, ils peuvent être de différents types, de sorte que chaque propriétaire puisse choisir l'option appropriée pour son système de chauffage.

A quoi sert l'échangeur de chaleur?

Dans les systèmes de chauffage domestique, les échangeurs de surface sont les plus courants. Dans
Ils transfèrent la chaleur à travers la surface des parois métalliques de cet appareil.

  • La réalisation maximale du chauffage à travers l'appareil présenté est observée dans la conception des chaudières à gaz, du combustible solide et de l'électricité. Le leader dans le domaine des équipements de chauffage de Novossibirsk, la société Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ fabrication de chaudières de chauffage.
  • La circulation du liquide de refroidissement se fait par des tuyaux coudés en forme de serpentin. Ils sont situés à l'intérieur de la chaudière et le chauffage est chauffé par la température du combustible en combustion.
  • L'eau chaude est dirigée vers la canalisation du système de chauffage et le caloporteur refroidi provenant des radiateurs le remplace dans l'échangeur thermique.

Décidé d'installer indépendamment de l'eau à partir de polypropylène? Notre article - Soudage de tuyaux en polypropylène: les instructions vous aideront à démonter rapidement et à sélectionner l'outil nécessaire.

Vous apprendrez comment travailler avec des tuyaux en plastique ici.

Même aujourd'hui, dans de nombreux foyers, il existe une source traditionnelle d'énergie thermique: le poêle. Il est conseillé de l'utiliser pour une petite maison. Si nous parlons d'un chalet multi-pièces, sa capacité thermique ne sera pas suffisante.
Pour cette raison, dans les habitations privées, le système de chauffage ne peut pas fonctionner normalement sans cet élément. C'est grâce à lui qu'il réussit à transformer le four en une chaudière à eau chaude à part entière.

Types d'échangeurs de chaleur

Les échangeurs de chaleur peuvent être de différents types. Leur différence réside dans la méthode de transfert de l'énergie thermique. Il existe les types d'appareils suivants présentés:

  1. Mélanger. Dans ceux-ci, le transfert d'énergie thermique est réalisé en mélangeant les deux milieux de travail. De par leur conception, ces appareils sont beaucoup plus simples que ceux de surface. L'utilisation de telles unités n'est obtenue que sous réserve de la possibilité de mélanger les caloporteurs. Cette condition est le principal inconvénient des dispositifs de mélange.
  2. Surface. Ils échangent de l'énergie entre les travailleurs.
    caloporteurs à travers les parois du séparateur.
    Ces dispositifs sont divisés en récupérateur et régénérateur.
    Lors du transfert de chaleur par récupération à travers le mur de séparation, le flux de chaleur se déplace dans une direction à chaque point du mur.
    Il est caractéristique d’un échangeur de chaleur à régénération que le caloporteur, quand il touche alternativement la même surface, change de temps à autre le sens du flux.

Types d'échangeurs de chaleur à récupération

Les échangeurs de chaleur à récupération sont très demandés aujourd'hui. D'accord
mais l'exécution de la construction distingue les types suivants des unités présentées:

Shell et Tube

Ce dispositif est un faisceau de tuyaux soudé au boîtier et fixé aux plaques tubulaires avec des boulons.
Le mouvement du premier caloporteur dans l'espace annulaire est réalisé à travers les raccords présents sur le corps. Un autre liquide de refroidissement coule à travers les tuyaux. Sur le boîtier ou la couverture des appareils présentés, il y a des partitions.
Afin d'augmenter la production de chaleur, les tuyaux sont soumis à un processus de finition par la méthode de moletage ou d'enroulement d'une bande.

Immergé

Sa conception implique l'immersion d'un liquide de refroidissement dans un récipient avec un autre. De tels dispositifs sont caractérisés par leur faible coût et leur simplicité.

Échangeurs de chaleur comme "pipe in pipe"

Se compose de plusieurs liens situés les uns au dessus des autres et interconnectés. Chaque lien est une construction de tubes insérés les uns dans les autres, entre lesquels un échange de chaleur a lieu.
Ils sont recommandés pour fonctionner à des pressions élevées et à faible débit d'eau dans le système.

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Vous pouvez trouver comment choisir une pompe à chaleur ici.

Irriguer

Il se compose de plusieurs rangées de tuyaux, superposés, sur la surface extérieure desquels l'eau de refroidissement s'écoule avec un film mince

Il est activement utilisé dans la réfrigération, car ils agissent comme des condensateurs.

Graphite

La conception du dispositif d’échange de chaleur suppose la présence de blocs de graphite, scellés ensemble à l’aide de joints en caoutchouc et
fixé par des couvertures.
Le graphite est considéré comme un excellent conducteur d'énergie thermique. Pour éliminer la porosité, il est traité avec des composés spéciaux.

Lamellaire

Ce dispositif est constitué de plaques dont la surface est estampée par une méthode spéciale. Le résultat de ce travail est la formation de canaux à travers lesquels le liquide de refroidissement se déplace. Entre les plaques sont scellés.
Le procédé de fabrication d'un tel appareil se distingue par sa simplicité, sa facilité de nettoyage, son transfert de chaleur élevé. Minus - ne peut pas résister à une pression élevée.

Plaque nervurée

Il consiste en un système de plaques de séparation entre lesquelles se trouvent des surfaces striées - des buses fixées aux plaques par le procédé de brasage sous vide.

Conçu pour les échanges thermiques entre des fluides liquides et gazeux non agressifs dans une plage de températures allant de + 200 ° C à moins 270 ° C.

Il a un faible poids et taille, une grande résistance et une rigidité

Lamelles à ailettes

Sa conception suppose la présence de panneaux côtelés de faible épaisseur, dont la fabrication s'effectue à l'aide du soudage à haute fréquence.
Grâce à cette conception et aux matériaux utilisés, il est possible de réaliser un régime de température élevée du liquide de refroidissement, une faible pression hydraulique, un rendement élevé, une longue durée de vie et un faible coût.

Spirale

Il est équipé de deux canaux qui sont enroulés en forme de spirale près de la cloison de séparation principale. Leur objectif est de chauffer et refroidir des fluides à indice de viscosité élevé.

Dispositif et principe de fonctionnement

Les modèles modernes d'échangeurs de chaleur comportent plusieurs parties. Chacun a son propre rôle important:

  • plaque fixe - toutes les connexions fournies y sont attachées;
  • plaque de pression;
  • plaques équipées de joints d'étanchéité insérés;
  • guides supérieurs et inférieurs;
  • porte-bagages arrière;
  • goujons filetés.

Fabricants populaires

Sur le marché moderne, ces produits sont présentés dans une large gamme. Il existe de nombreux modèles et fabricants. Principaux critères de sélection:

  • fiabilité et qualité;
  • maintenabilité;
  • prix
  • les garanties;
  • pièces de rechange.

Regardez la vidéo sur la fabrication d'un échangeur thermique avec vos propres mains

Voyons plus en détail qui est inclus dans l'évaluation des meilleurs fabricants du système et leurs prix:

  1. Kroll Modèles fabriqués d'échangeurs de chaleur - séries S, SKE, H, SL, NKA, NK, A. Coût de 200 000 à 700 000 roubles.
  2. Énergie de dragon. Modèles d'échangeurs de chaleur: Dr 30, Dr 50, Dr 100, Dr 150, Dr 200, Dr 500, Dr 1000. Prix de 60 000 à 400 000 roubles.
  3. SWEP - produit des échangeurs de chaleur des séries GX, GC, GL, GD, GF, GW. Le coût de 45 000 à 600 000 roubles.
  4. Ridan Produit des modèles d’échangeurs de chaleur de la série NN. Prix ​​de 40 000 à 800 000 roubles.

L'échangeur de chaleur est le «cœur» de tout système de chauffage. Seulement avec sa disponibilité, vous pouvez obtenir un chauffage de haute qualité à la maison. En raison de la grande variété de cet appareil de chauffage, il est très facile de choisir celui qui convient à votre système.

Principe de fonctionnement et conditions de fonctionnement des échangeurs de chaleur eau-vapeur

Les chauffe-eau à vapeur et à eau sont classés comme des échangeurs de chaleur à tubes et tuyaux, structurellement et matériellement conçus pour être utilisés avec de la vapeur surchauffée. Ils sont utilisés pour l’eau de réseau de chauffage dans les systèmes de chauffage et d’eau chaude, dans les réseaux de chauffage des entreprises municipales et industrielles, dans le cadre de l’équipement des centrales thermiques. Le principe de base du fonctionnement des échangeurs de chaleur eau-vapeur, à quelques exceptions près, ne dépend pas de la conception d'un modèle particulier; Dans le même temps, les caractéristiques de conception sont importantes pour déterminer les conditions de fonctionnement possibles des échangeurs de chaleur à vapeur.

Principe de fonctionnement

Dans la plupart des modèles d'échangeurs de chaleur (chauffe-eau) eau / vapeur, le principe de fonctionnement ne diffère pas du principe de fonctionnement de base de tous les autres échangeurs de chaleur à tubes et caloporteurs à deux liquides de refroidissement. Sous une forme simplifiée, un échangeur de chaleur eau / vapeur peut être représenté comme étant constitué d'un boîtier cylindrique horizontal ou vertical avec des tuyaux de dérivation supérieurs et inférieurs, dans lesquels est enfermé un faisceau de tuyaux de petit diamètre.

La vapeur surchauffée à haute température est introduite dans le boîtier à travers la buse supérieure, qui se condense pendant son passage par le contact avec les parois des tubes à faisceau; le condensat sort du carter par la buse inférieure. Dans le même temps, le faisceau de tubes est chauffé à la vapeur. Pour augmenter la surface d'échange thermique du faisceau de tubes, vous pouvez effectuer un moletage en forme de vague (appelé turbulateurs).

La distribution de l’eau dans les tubes du faisceau se fait à l’aide de la ou des chambres de distribution situées à la ou aux extrémités du boîtier. Dans le cas où les tuyaux de faisceau ont une forme droite - il y a deux chambres, dont l'une, comme le boîtier, est équipée de deux tuyaux de branchement - pour l'entrée et la sortie d'eau. Si les tuyaux sont en forme de U, une seconde chambre de distribution n'est pas nécessaire.

En raison de la charge thermique élevée sur les éléments de l'échangeur de chaleur eau-vapeur, sa conception utilise des compensateurs de déformation thermique, en particulier la tête flottante de la chambre de distribution (pour les échangeurs à tubes droits). Les tubes en U ont une fonction similaire.

Figure 1. Schéma du dispositif d'un chauffe-eau à vapeur et à eau à deux voies avec tête flottante.

Pour les échangeurs de chaleur à tubes directs, l’écoulement de l’eau dans un faisceau de tubes peut être organisé selon les principes suivants: un, deux, quatre voies (et plus); Le nombre de déménagements est généralement indiqué dans le marquage.

La conception et le principe de fonctionnement des échangeurs eau-eau sont quelque peu différents (vapeur de type capacitif (voir ci-dessous, p. 3, «Chauffe-eau capacitifs»).

Classification et fonctionnement des échangeurs de vapeur

La classification peut être faite en fonction des différences de conception des échangeurs de chaleur eau-vapeur, en fonction de leurs performances et de leur objectif. En termes de caractéristiques, les appareils de chauffage sont divisés en

  • fabriqué conformément à GOST 28679-90;
  • appareils de chauffage avec une performance améliorée.

Une division par

  • réchauffeurs basse pression et
  • réchauffeurs à haute pression.

Selon le dispositif, les échangeurs de chaleur à vapeur et à eau sont divisés en

  • chauffe-eau;
  • radiateurs à condensateur,
  • modèles horizontaux et verticaux;
  • avec un, deux, quatre voies, etc. écoulement d'eau dans le faisceau de tubes;
  • avec des tubes droits ou en forme de U, différents types de compensateurs, etc. - de presque tous les types de la classification générale des échangeurs de chaleur à tubes et tubes.

La division par fonction (pour l'eau chaude ou le chauffage, domestique, utilitaire, industriel) est largement arbitraire et dépend des paramètres techniques du réchauffeur d'un modèle particulier - performances maximales, température, dimensions, etc.

Explications nécessaires

1. Appareils de chauffage selon GOST 28679-90. Cette norme nationale, entrée en vigueur en janvier 1992, définit les chauffe-eau à vapeur (PP) comme des échangeurs de chaleur à tubes et tubes horizontaux à tête flottante, adaptés pour une utilisation dans les climats tempérés et tropicaux dans des espaces clos isolés et climatisés. Deux types de réchauffeurs sont proposés, se différenciant par la forme des couvercles des chambres de distribution - elliptiques ou plats (respectivement PP1 et PP2).

La même norme définit certains paramètres limites des réchauffeurs de vapeur PP. En particulier, la pression maximale de l'eau de réseau dans les tuyaux du faisceau de tubes est limitée à 1,6 MPa (16,0 kgf / cm²), la pression de la vapeur chauffante dans le boîtier est de 0,7 MPa et la température de la vapeur ne dépasse pas 250 degrés Celsius.

Figure 2. Conception schématique des appareils de chauffage de type PP1 et PP2.

Dans le même temps, les échangeurs de chaleur eau-vapeur modernes et avancés sont capables de résister à une pression d'eau de 7,35 MPa, à une pression de vapeur de 1,57 MPa et à une température de 425 ° C. Les conditions de mise en place de tels échangeurs de chaleur sont également un peu plus larges que celles des échangeurs standardisés; de par leur conception, ils peuvent être non seulement horizontaux avec une tête flottante, mais également verticaux, avec des tubes en forme de U, etc.

À première vue, les chauffages avancés ont des performances nettement supérieures et leur utilisation peut être plus rentable et plus viable sur le plan technologique. La plus grande variation des modèles et de leurs caractéristiques vous permet de sélectionner et / ou de commander une unité qui convient le mieux aux conditions techniques spécifiques.

Par contre, les chauffe-eau fabriqués conformément à GOST 28679-90 sont certainement des échangeurs de chaleur éprouvés, avec une marge de sécurité intégrée dans la conception, qui est encore augmentée grâce à l'utilisation de matériaux et de technologies de fabrication modernes, avec pour résultat le fonctionnement sans entretien des échangeurs de vapeur en PP peut dépasser la même période pour les modèles avancés. De plus, les dimensions normalisées et d’autres caractéristiques permettent de remplacer la durée de vie utile d’appareils de chauffage similaires sans qu'il soit nécessaire de modifier le reste du système, et une conception horizontale simple avec fixation par bride des couvercles des chambres de distribution facilite le démontage pour la maintenance planifiée.

2. Les appareils de chauffage à basse pression (étiquetés PN) sont conçus pour fonctionner à une pression d'eau maximale dans un faisceau de tubes jusqu'à 1,6 MPa. Les échangeurs de chaleur à vapeur de ce type sont les plus courants et conviennent à la résolution de nombreuses tâches.

Les appareils de chauffage à haute pression (PT) sont des échangeurs de chaleur à tubes et tubes de type vertical avec des tubes en forme de U dans un faisceau de tubes. Ils sont utilisés pour fournir de l'eau chauffée dans des systèmes spécifiques où une telle pression est requise conformément à des conditions techniques particulières - par exemple, ils sont utilisés pour préchauffer l'eau d'alimentation dans des chaudières de centrales thermiques (TPP).

Figure 3. Schéma du dispositif de chauffage PV.

La haute pression dans l'unité et les conditions de fonctionnement spécifiques nécessitent le recours à du matériel supplémentaire - manomètres à pression différentielle, vannes d'aspiration de l'air, évacuation d'urgence de l'eau, etc.

3. Les appareils de chauffage à enveloppe tubulaire susmentionnés PP, PN et PV. Dans ceux-ci, l'eau est chauffée avec une présence constante d'eau s'écoulant à travers les tubes du faisceau de tubes, tandis que la vapeur surchauffée passe à l'intérieur du boîtier. Le diamètre du boîtier pour les chauffe-eau instantanés est légèrement supérieur au diamètre du faisceau de tubes.

Les chauffe-eau capacitifs (appelés VPE), parfois appelés chaudières capacitives à eau et à vapeur, ont leurs spécificités qui les distinguent des chauffe-eau instantanés.

  • Premièrement, la trajectoire des liquides de refroidissement - eau et vapeur - a l’opposé: la vapeur traverse les tuyaux en forme de U ou en "serpentin" et l’eau passe à travers le carter.
  • Deuxièmement, le boîtier a un volume accru, son diamètre dépasse de manière significative le diamètre du faisceau de tubes, ce qui crée un certain «stock» d’eau chauffée dans le boîtier.
  • Troisièmement, grâce à ces caractéristiques de conception, les chauffages capacitifs peuvent être utilisés dans des systèmes nécessitant non pas un approvisionnement constant, mais un retrait périodique de l’eau chauffée pour organiser l’alimentation en eau chaude domestique, municipale et industrielle.

Figure 4. Schéma de conception et de fonctionnement d'un chauffe-eau capacitif.

La pression de service de l'eau fournie au chauffe-eau capacitif ne doit pas dépasser 0,5 MPa, ce qui est 2,5 à 3 fois inférieure à celle des chauffe-vapeur à basse pression et jusqu'à 14,5 fois inférieure à celle des chauffe-eau.

JSC "CEEVT" fabrique tous les types de chauffe-eau à la vapeur susmentionnés sur commande individuelle; Le calcul des échangeurs de vapeur est effectué en stricte conformité avec toutes les spécifications fournies par le client. Chaque appareil doit être accompagné d'une documentation séparée. Le kit comprend les instructions d'utilisation et de sécurité, les autorisations de Rostekhnadzor, ainsi qu'un passeport pour un chauffe-eau à vapeur contenant des informations sur ses dimensions globales et d'installation, les pressions limites et nominales de vapeur et d'eau, la surface d'échange de chaleur et la température d'entrée maximale, calculées température de départ de l'eau et autres paramètres pertinents.

Echangeurs de chaleur pour le chauffage - la meilleure solution pour le bon fonctionnement du système

L'échangeur de chaleur fait partie intégrante du système de chauffage, avec des appareils tels qu'une chaudière ou un chauffe-eau.

La chaudière est un grand réservoir d'eau. En règle générale, la source de chaleur est en dessous ou directement à l'intérieur. Des échangeurs de chaleur à eau ou à vapeur peuvent être utilisés pour chauffer l'eau.

Le principe de fonctionnement des chauffe-eau indirects consiste à chauffer l'eau contenue dans la chaudière et sa circulation dans un espace confiné.

Types d'échangeurs de chaleur pour le chauffage

La valeur de l'échangeur de chaleur pour la chaudière est inestimable. Le but et la conception directs de la chaudière utilisée dépendent de cet appareil.

Selon le type de transfert d'énergie dans les liquides, on distingue ces types d'échangeurs de chaleur:

  • Primaire. Ce type est caractérisé par le transfert de chaleur du gaz.
  • Secondaire. La chaleur est transférée du fluide au liquide de refroidissement.
  • Bithermique Leur différence réside dans le double échange de chaleur du liquide de refroidissement vers l’eau et du gaz vers le liquide de refroidissement.

Primaire

L'échangeur de chaleur primaire est un tuyau en cuivre, réalisé sous la forme d'un serpentin. Des plaques de cuivre sont installées dans son plan.

La surface de l'appareil est recouverte d'une peinture qui protège contre la rouille et les dommages. La puissance de ces équipements dépend de la taille du tuyau et du nombre de nervures.

La plupart des échangeurs de chaleur primaires n’ont pas de différences de conception significatives. Les dispositifs Différences consistent uniquement en options de connexion, dimensions de conduite et bloc d'alimentation.

Pendant le fonctionnement du dispositif, des difficultés peuvent survenir, telles que le dépôt de sels sur les parois du dispositif, ce qui réduit considérablement son efficacité. Pour la prophylaxie, il est nécessaire d'effectuer le nettoyage, le rinçage et la maintenance de l'appareil en temps voulu.

Il est possible d'empêcher les dépôts à l'intérieur des tuyaux et d'augmenter la durée de vie en utilisant des filtres spéciaux.

Secondaire

Les échangeurs de chaleur secondaires, également appelés échangeurs de chaleur à eau chaude (HWS), sont équipés de plaques spéciales en acier inoxydable interconnectées.

Les échangeurs de chaleur secondaires se distinguent par un bon degré de conductivité thermique et une surface d'échange thermique assez grande. De plus, un débit élevé élimine la possibilité de dépôts de sel sur les parois internes de l'appareil.

La puissance et la surface de transfert de chaleur dépendent en grande partie du nombre de plaques installées.

Bithermique

La principale différence de ce type réside dans la présence simultanée de deux circuits: eau chaude et chauffage. La construction de l'unité est un tuyau dans un autre tuyau. Des plaques de cuivre sont également installées en surface.

La conduite externe du dispositif assure le mouvement du fluide dans le système de chauffage. Le tuyau interne assure la circulation de l'eau sanitaire.

En mode de chauffage, les gaz qui brûlent dégagent de la chaleur qui est directement transmise au liquide de refroidissement. Dans le cas d'un travail à partir de l'ECS, la chaleur est d'abord dirigée vers le liquide de refroidissement, puis seulement vers le circuit.

Parmi les inconvénients de l'échangeur de chaleur bithermique, on peut distinguer:

  • Limitation du transfert de chaleur dans le mode d'alimentation en eau chaude, grâce à laquelle le volume d'eau chauffée est réduit par rapport aux autres types d'échangeurs de chaleur.
  • Il n'est pas recommandé d'utiliser ce type d'équipement dans les zones où l'eau est saturée de sels. La raison principale est le dépôt très rapide de sels dû à une différence de température significative.

Conclusion

L'échangeur de chaleur est l'un des éléments clés du système de chauffage. La fonction principale de l'échangeur de chaleur est le transfert de chaleur du radiateur au liquide de refroidissement froid.

Les échangeurs de chaleur peuvent être de l'eau ou de la vapeur. La portée de leur application ne se limite pas à un domaine particulier. Ils sont activement utilisés dans les industries de l’énergie, de la métallurgie, de l’alimentation et autres, dans les systèmes de chauffage, de ventilation et dans les conditions de vie.

Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur est de faire circuler le liquide dans un espace fermé, qui est le liquide de refroidissement. Il est nécessaire de choisir un échangeur de chaleur en tenant compte de sa fonction, de ses conditions de fonctionnement et de la zone d’échange de chaleur requise.

Afin de garantir un fonctionnement ininterrompu de l'appareil et d'augmenter sa durée de vie, il est nécessaire d'effectuer une maintenance, un nettoyage et un rinçage rapides de l'unité.

Chaudière à chauffage indirect - qu'est-ce que c'est, le principe de fonctionnement et les schémas de raccordement tirés de la vidéo:

Vue d'ensemble de l'échangeur de chaleur de la chaudière Daewoo MSC ICH 100 regardez la vidéo:

Echangeur de chaleur pour l'eau chaude du chauffage

Echangeur de chaleur pour eau chaude de chauffage - photos, video

Il est difficile d’imaginer une maison ou un appartement moderne sans eau chaude. Certes, le prix de l’émission dépend fortement de la méthode de chauffage de l’eau.

Chauffage direct souvent utilisé: colonne de gaz, chauffe-eau instantané, chaudière. Bien que ce ne soit pas l'option la plus efficace. Échangeur de chaleur beaucoup plus économique, plus simple et plus fiable pour l’eau chaude de chauffage.

S'il existe une source de chaleur, sous forme de chauffage autonome ou central, de l'énergie pour chauffer de l'eau peut être obtenue à partir de là sans dépenser en électricité ou en gaz coûteux.

Dispositif et principe de fonctionnement

L'échangeur de chaleur transfère la chaleur du liquide de refroidissement chaud au froid, sans les mélanger. De l'eau, de la vapeur ou de l'huile sont utilisées comme caloporteurs. Pour l'eau chaude, la source de chaleur est le caloporteur du système de chauffage et le fluide caloporteur est de l'eau froide.

Structurellement, l'échangeur de chaleur est constitué d'un groupe de plaques ondulées disposées dans des plans parallèles. Entre eux se trouvent les canaux par lesquels le réfrigérant et le fluide chauffé se déplacent, ils sont disposés en couches et alternent les uns avec les autres. En raison de cette conception, la surface d'échange de chaleur augmente.

Le froncement est réalisé sous la forme d'ondes, qui sont orientées de sorte que les canaux des circuits adjacents forment un angle entre eux. Connectez les entrées et les sorties du schéma, qui dirige le fluide les unes vers les autres.

La taille de la surface et le matériau des plaques sont choisis en fonction de la capacité d’échange de chaleur requise et du type de liquide de refroidissement. Dans les appareils modernes à hautes performances, la surface est formée de manière à provoquer des turbulences à la surface de la plaque, ce qui augmente l'échange de chaleur et ne crée pas de résistance notable à l'écoulement.

  • Ne manquez pas: les avantages et les inconvénients d'une chaudière à double circuit

L'échangeur de chaleur est inclus dans deux circuits:

  1. De manière constante dans le système de chauffage ou en parallèle, en présence de vannes de régulation.
  2. L'entrée de l'alimentation en eau froide et la sortie au consommateur d'eau chaude.

L'eau froide circule dans l'échangeur de chaleur et est chauffée à partir de la chaleur du système de chauffage jusqu'à la température souhaitée, pour atteindre ensuite le consommateur.

Caractéristiques techniques de l'échangeur de chaleur

Les principales caractéristiques de l'appareil incluent:

  • puissance (W);
  • température extrême du caloporteur (° С);
  • productivité (l / heure);
  • coefficient de résistance hydraulique.

La capacité est déterminée par la zone d'échange de chaleur, la différence de température dans deux circuits et le nombre de plaques dans l'échangeur de chaleur.

La température maximale dépend du matériau et de la méthode de jonction des plaques.

Le débit peut être augmenté en augmentant le nombre de plaques, car elles sont connectées en parallèle. C'est-à-dire que chaque paire de plaques suivante crée un autre canal pour l'écoulement du fluide.

Comme vous l'avez probablement deviné, la plupart des échangeurs de chaleur sont pliables. Cela vous permet d'augmenter et de réduire le nombre de plaques et de sélectionner leur type et leur taille. Les performances et la puissance de l'appareil doivent être suffisantes pour réchauffer l'eau courante froide, sans créer pour autant une situation critique dans le système de chauffage.

Pour les cas standard, tels que: fourniture d'eau chaude à des maisons, des appartements ou des ménages, des échangeurs de chaleur prêts à l'emploi ayant des caractéristiques fixes sont vendus.

Calcul de l'échangeur de chaleur

Choisissez un appareil pour la puissance et la bande passante, mais pour obtenir un résultat plus précis, vous devez connaître d'autres caractéristiques:

  • type moyen dans les deux circuits;
  • température du liquide de refroidissement dans le système de chauffage;
  • diminution admissible de la température du liquide de refroidissement après l'échangeur de chaleur;
  • température de l'eau froide;
  • la température souhaitée de l'alimentation en eau chaude;
  • consommation maximale d'eau chaude;
  • la chaleur spécifique du fluide dans les deux circuits.

Quant au flux d’eau chaude, il est:

  • pour les éviers - 40 l / h;
  • pour le bain - 200 l / h;
  • pour la douche - 165 l / h.

Si vous connectez le lave-vaisselle et la machine à laver à l’ECS, le flux pour eux, puisez-le dans le passeport ou dans les instructions. Après avoir collecté toutes les données, vous confierez le calcul à un spécialiste, celui-ci sera plus fiable.

Si, lors du calcul, il s'avère que la puissance nécessaire pour chauffer la quantité d'eau chaude requise n'est pas suffisante, nous pouvons effectuer deux étapes de chauffage. En pratique, cela ressemble à deux échangeurs de chaleur. La première étape consiste à effectuer un préchauffage dans lequel est utilisé le retour de chauffage, qui présente une température plus basse. Dans la deuxième étape, l'eau est finalement chauffée par l'eau chaude provenant de la chaudière ou de la chaufferie.

Échangeur de chaleur pour le chauffage de l'eau chaude

L'échangeur de chaleur pour le chauffage est l'élément le plus important de toute chaudière. La «durée de vie» de l'unité de chauffage dépend de son efficacité. Examinons quel type d’échangeur de chaleur pour le système de chauffage assurera le fonctionnement efficace de la chaudière et prolongera sa durée de vie.

Quelles sont les unités de cette catégorie?

Un échangeur de chaleur à plaques destiné au chauffage est un système complexe sur le plan technique, permettant de transférer de l'énergie entre le liquide de refroidissement chaud et froid. En pratique, des liquides et des vapeurs sont utilisés pour cela, moins souvent des gaz, des bases solides.

En d’autres termes, un échangeur de chaleur pour le chauffage est un appareil qui n’a pas sa propre source de chaleur et sa fonctionnalité est fournie par l’énergie provenant d’un système de chauffage centralisé. Autrement dit, une chaudière ou un poêle ne fait pas référence à des unités de cette catégorie par définition. Cependant, le banc ou le bouclier du poêle, qui reflète la chaleur des gaz de combustion du poêle, peut être considéré comme un exemple d’échangeur de chaleur, car il sert à chauffer l’air de la pièce.

L'efficacité du transfert d'énergie dépend ici de ce qui suit:

  • Différences de température entre les environnements (la présence d'une différence significative provoque un transfert d'énergie plus impressionnant).
  • Zone de contact entre le fluide individuel et l’échangeur de chaleur.
  • Indicateurs de conductivité thermique de la conception de la fabrication des matériaux.

En fait, un échangeur de chaleur pour l’eau chaude provenant du chauffage peut être représenté par tout tuyau utilisé pour transférer un fluide de travail dont la température est différente de celle de l’espace environnant.

L'un des critères déterminants lors du choix d'un échangeur de chaleur spécifique est non seulement la nature du liquide de refroidissement, mais également sa qualité. Si vous prévoyez utiliser de l'eau adoucie ou chimiquement purifiée sous forme de fluide de travail, il est préférable de privilégier les structures à plaques brasées. Il en va de même pour l'utilisation de liquides de refroidissement, qui ne laissent aucun dépôt sur les parois de la structure, tels que l'alcool, le fréon ou l'éthylène glycol.

En ce qui concerne les points de chauffage à grande échelle, tels que les chaufferies, vous pouvez voir ici le plus souvent un échangeur de chaleur pour l'eau chaude provenant d'un chauffage pliable. L'utilisation de telles solutions peut s'expliquer par la présence d'un environnement de travail de faible qualité, utilisé dans les réseaux de chauffage centralisés.

La simplicité de la conception des ensembles de plaques pliables contribue à leur maintenance, en particulier leur démontage rapide, si nécessaire, pour éliminer le tartre des canaux internes. Dans le même temps, même des artisans inexpérimentés peuvent remplacer des pièces d'un tel échangeur de chaleur, qu'il s'agisse de brides ou de loquets.

Selon le procédé de transfert d'énergie, il convient de souligner le mélange et l'échangeur de chaleur en surface pour le chauffage. Le premier fonctionne selon le principe de la distribution d'énergie par contact direct entre les caloporteurs individuels. Le second type transfère de l'énergie à travers des plaques sans contact direct avec le fluide de travail.

S'il est nécessaire d'utiliser un échangeur de chaleur pour chauffer en tant qu'élément pour chauffer de l'eau de piscine ou pour refroidir des installations industrielles, il est recommandé d'utiliser des unités à plaque et à souder à cet effet. Ces conceptions vous permettent d’obtenir rapidement l’échange de chaleur le plus efficace possible entre les deux liquides.

Matériaux

L'échangeur de chaleur pour le chauffage domestique peut être constitué de plaques d'acier ou de fonte, reliées par brasage avec une soudure au cuivre ou au nickel. Les structures brasées au cuivre sont courantes dans les systèmes de chauffage centralisés. Dans le même temps, les systèmes dont les éléments sont connectés au nickel sont principalement utilisés pour répondre aux besoins des zones industrielles et, le cas échéant, fonctionnent avec des milieux chimiquement agressifs.

Fonte de fer

Les échangeurs de chaleur préférables doivent prêter attention à quelques points:

  1. C'est un poids impressionnant, qui doit être pris en compte lors de l'élaboration d'un projet d'aménagement d'une chaufferie. En ce qui concerne l'introduction de telles structures dans le système de chauffage d'une maison individuelle, ces dernières doivent différer par un petit volume de sections, le nombre minimal de canaux de fumée utilisés pour déplacer les produits de combustion.
  2. Les unités en fonte se distinguent par la possibilité d'un transport sectionnel sous forme démontée, ce qui devient pratique lors de l'installation et de la maintenance ultérieure.
  3. Malgré le poids, le matériau est assez fragile. Par conséquent, lors du transport et de l'installation, il convient d'éviter les effets mécaniques sur les éléments structurels. Un autre danger est le choc thermique. Avec une salle acérée dans l'unité de refroidissement d'un volume impressionnant d'environnement de travail froid, les parois de l'échangeur de chaleur peuvent se fissurer.
  4. La fonte est sensible à la corrosion humide et sèche. Le premier est formé à la suite d'une exposition à un condensat acide. La seconde recouvre lentement la surface de la structure sous la forme d'un film de rouille au fur et à mesure des opérations. Étant donné que les échangeurs de chaleur utilisés pour chauffer une maison individuelle en fonte ont des murs épais, ces processus peuvent prendre beaucoup de temps.
  5. De tels systèmes chauffent longtemps, mais refroidissent extrêmement lentement, ce qui réduit considérablement la consommation de carburant et augmente l'efficacité du chauffage.

Acier

La présence du "coeur" en acier ne conduit pas à une pondération importante du système. Par conséquent, un échangeur de chaleur à eau, fabriqué à partir de ce matériau, est souvent utilisé pour desservir de grandes surfaces.

En ce qui concerne la facilité d'installation de la structure en acier, l'assemblage final, contrairement aux unités en fonte, a lieu en usine. Un monobloc monobloc est assez difficile à placer dans une pièce exiguë. De plus, le montage en usine complique quelque peu la réparation et la maintenance du système.

Échangeur de chaleur en acier installé dans le four pour le chauffage, qui a subi de graves dommages, il est presque impossible de revenir à la vie dans la maison. Il est nécessaire soit de recourir au démantèlement complet du système et de le renvoyer en réparation dans un atelier industriel, soit de supprimer la structure en procédant à son remplacement.

En même temps, un échangeur de chaleur à eau pour chauffer de l'acier ne craint ni les chocs thermiques ni les charges mécaniques importantes. Le matériau a un taux d'élasticité élevé et résiste donc aux changements brusques de température. Cependant, lors d'une exposition prolongée à un froid ou une chaleur extrême, de petites fissures peuvent se former sur les soudures.

Si nous parlons de la capacité à résister à la corrosion, l’échangeur de chaleur en acier n’est soumis qu’à des effets électrochimiques. Particulièrement rapidement, en cas de contact prolongé avec des produits agressifs, les parois minces sont corrodées par la rouille. Dans ce cas, la durée de vie du système peut être systématiquement réduite pour une période de 5 à 15 ans. À partir de là, les fabricants recouvrent souvent les parois intérieures des échangeurs de chaleur en acier avec de la fonte.

Les systèmes de ce matériau sont presque instantanément chauffés et refroidis aussi rapidement. Malgré la commodité évidente dans le cas du besoin de chauffage rapide des locaux, cette propriété a le côté négatif opposé. Ainsi, l’effet de la fatigue du métal dans certaines parties de la structure peut causer des dommages mineurs.

Comment faire un calcul d'échangeur de chaleur?

L’auto-calcul est l’une des questions les plus courantes des consommateurs. En fait, il est extrêmement difficile de faire face à cette tâche, car les fabricants d’échangeurs de chaleur tentent de cacher les secrets de leurs propres développements à des tiers, y compris aux utilisateurs.

Pour la raison ci-dessus, il devient difficile de déterminer la consommation d'énergie réelle lors du transfert de chaleur. Si ce chiffre est évidemment faible, l'efficacité de l'échangeur de chaleur sera insuffisante pour répondre aux besoins existants.

Pour augmenter les performances du système, il est souvent nécessaire d’installer des unités en vrac. Toutefois, pour réduire le nombre de plaques d’échangeur de chaleur utilisées, il suffit d’utiliser un programme de calcul spécial, disponible pour tout fabricant sérieux d’équipements de chauffage.

Echangeurs de chaleur pour le chauffage par vos soins

Comment faire personnellement une conception efficace qui tiendra compte des fonctions de transfert de chaleur? Pour ce faire, il suffit de revenir à la définition typique des appareils de cette catégorie. Il s’avère que pour assembler un simple échangeur thermique, il suffit de prendre un tuyau métallique d’une certaine longueur, de le rouler en anneau et de le placer dans un récipient rempli d’eau.

En raison des sorties vers l'extérieur de la sortie et de l'entrée du tuyau, vous pouvez obtenir une conception fonctionnelle qui chauffera ou refroidira le fluide de travail, en fonction des besoins existants.

Echangeur de chaleur à chemise d'eau

En plus du système en forme de serpentin, il est possible de réaliser un échangeur de chaleur, appelé «chemise d’eau». De tels systèmes fonctionnent sur le principe de la distribution d'énergie entre plusieurs conteneurs scellés placés les uns dans les autres.

Le transfert de chaleur selon ce principe a été appliqué avec succès dans des chaudières à combustibles solides compactes. Malgré la simplicité générale de la conception, l'inconvénient de tels systèmes est la présence d'une pression de fonctionnement relativement basse pour laquelle ces unités sont conçues. En outre, la fabrication d’échangeurs de chaleur fonctionnant sur le principe de la "chemise d’eau" devrait être confiée à un soudeur expérimenté. Concevoir et assembler un tel système à partir des matériaux disponibles, ne pas avoir les compétences appropriées, est assez problématique.

Echangeur de chaleur "plaque tubulaire"

La plus difficile de toutes les options disponibles pour la production indépendante est le système, appelé «plaque tubulaire». Cette définition a été fixée pour les échangeurs de chaleur maison contenant une quantité solide de joints de tuyaux de laminage.

Ces unités sont présentées sous la forme de trois conteneurs scellés. Deux d’entre elles sont placées sur des bords opposés de la structure et sont reliées par des conducteurs métalliques du fluide de travail qui s’évasent aux extrémités de ces vases. Le transfert de chaleur est effectué dans la troisième - partie médiane en raison du mouvement du fluide de travail liquide entre les réservoirs à travers les tuyaux.

À la recherche de solutions alternatives

S'il n'y a aucune possibilité d'auto-assemblage de l'échangeur de chaleur à l'aide des méthodes ci-dessus, vous pouvez essayer de trouver des matériaux pour la fabrication d'un futur système dans votre propre armoire ou dans une décharge. Par exemple, l'ancien porte-serviettes chauffant deviendra une excellente décision pour la création de l'appareil sous la forme d'une bobine. Tout radiateur domestique sans fuite fonctionnera également.

En ce qui concerne l'utilisation de radiateurs de cuisinières d'automobiles, ils peuvent être utilisés immédiatement comme élément chauffant en combinant des unités séparées avec des adaptateurs pour augmenter la surface d'échange d'énergie thermique.

Un dispositif efficace peut être créé sur la base d’une ancienne colonne de chauffage d’eau. Dans ce cas, vous n’avez même pas à refaire quoi que ce soit.

À la fin

Comme vous pouvez le constater, le principe de fonctionnement des échangeurs de chaleur est pratiquement le même partout. Selon les conditions de fonctionnement, ces unités peuvent fonctionner aussi bien pour le chauffage que pour le refroidissement du fluide de travail: gaz, matière liquide ou solide.

Lorsque vous choisissez une solution d'usine, cela dépend en grande partie des tâches assignées à l'échangeur de chaleur et, dans le cas de l'auto-assemblage - de l'imagination technique du maître.

Echangeur de chaleur à plaques pour eau chaude

L'approvisionnement en eau chaude d'une maison ou d'un appartement peut être effectué de différentes manières et le chauffage direct, par exemple un appareil de chauffage électrique ou une chaudière, n'est pas le moyen le plus efficace. L'échangeur de chaleur à plaques pour eau chaude sanitaire a fait ses preuves en termes de simplicité et de fiabilité. S'il existe une source de chaleur, telle qu'un chauffage autonome ou même centralisé, il est alors tout à fait raisonnable de tirer de la chaleur de l'eau pour chauffer l'eau sans dépenser de l'électricité coûteuse à ces fins.

Dispositif et principe de fonctionnement

L'échangeur de chaleur à plaques (PTE) assure le transfert de chaleur du réfrigérant chauffé vers le réfrigérant froid, tout en ne les mélangeant pas, libérant ainsi les deux circuits. Le caloporteur peut être de la vapeur, de l'eau ou de l'huile. Dans le cas d'une alimentation en eau chaude, la source de chaleur est souvent le caloporteur du système de chauffage et le fluide chauffé est de l'eau froide.

Structurellement, l'échangeur de chaleur est un groupe de plaques ondulées assemblées parallèlement les unes aux autres. Entre eux, des canaux sont formés, à travers lesquels le réfrigérant et le fluide chauffé s'écoulent, de plus, ils alternent entre les couches en couches, sans être mélangés. En raison de l'alternance de couches à travers lesquelles les fluides des deux circuits s'écoulent, la surface d'échange de chaleur augmente.

Schéma de fonctionnement de l'échangeur de chaleur

Le froncement de la cuvette est réalisé sous forme d'ondes, par ailleurs, orientées de telle sorte que les canaux d'un circuit soient situés à un angle par rapport aux canaux du deuxième circuit.

La connexion des entrées et des sorties est effectuée de manière à ce que les liquides s'écoulent l'un vers l'autre.

La surface et le matériau des plaques sont choisis en fonction de la puissance requise d'échange de chaleur, type de liquide de refroidissement. Dans les échangeurs de chaleur particulièrement efficaces et bien conçus, la surface est moulée pour exciter les turbulences près de la surface de la plaque, augmentant ainsi le transfert de chaleur, sans créer de forte résistance au courant total.

L'échangeur de chaleur est branché entre deux circuits:

  1. De manière constante avec le système de chauffage ou en parallèle avec la présence de vannes de régulation.
  2. À l'entrée de l'approvisionnement en eau froide et l'accès au consommateur d'eau chaude.

L'eau froide circulant dans l'échangeur thermique est chauffée à la température souhaitée par la chaleur du système de chauffage et acheminée vers le robinet du consommateur.

Les principales caractéristiques de l'échangeur de chaleur à plaques:

  • Power, W;
  • Température maximale du liquide de refroidissement, en ° C;
  • Capacité, productivité, litres / heure;
  • Coefficient de résistance hydraulique.

La capacité dépend de la surface totale d’échange de chaleur, de la différence de température dans les deux circuits entre les entrées et les sorties et même du nombre de plaques.

La température maximale est déterminée par le choix des matériaux et la méthode de connexion des plaques et du corps de l'échangeur de chaleur.

Le débit augmente avec le nombre de plaques lorsqu’elles sont connectées en parallèle. Chaque nouvelle paire de plaques ajoute un canal supplémentaire pour l’écoulement du fluide.

Le coefficient de résistance hydraulique est important lors du calcul de la charge sur le système de chauffage, lorsque le choix de la pompe de circulation en dépend, et également pour les autres sources de chaleur. Cela dépend du type d'ondulation des plaques et de la taille de la section des canaux et de leur nombre.

C'est pour ces paramètres que l'échangeur de chaleur est sélectionné pour la situation spécifique. Le plus souvent, les échangeurs de chaleur à plaques ont une conception repliable dans laquelle vous pouvez augmenter ou diminuer le nombre de plaques et choisir leur type et leur taille. La puissance et les performances de l'échangeur de chaleur doivent être suffisantes pour chauffer l'eau froide et ne pas créer de charge critique pour le système de chauffage.

Pour les cas les plus courants, tels que la fourniture d'eau chaude à un ménage privé, une maison ou un appartement, des échangeurs de chaleur prêts à l'emploi sont produits.

Calcul

Le choix d'un échangeur de chaleur approprié est difficile à réaliser, fonctionnant uniquement avec sa puissance ou son débit. L'efficacité de la préparation d'ECS dépend de l'état du caloporteur dans le premier circuit et du second circuit, du matériau et de la conception de l'échangeur de chaleur, de la vitesse et de la masse du caloporteur traversant l'échangeur de chaleur à plaques par unité de temps. Cependant, bien sûr, vous devez d’abord effectuer un calcul, ce qui vous permet d’obtenir une certaine combinaison de puissance et de performances pour sélectionner le modèle approprié.

Données de base requises pour le calcul:

  • Type de support dans les deux circuits (eau-eau, huile-eau, vapeur-eau)
  • Température du liquide de refroidissement dans le système de chauffage;
  • La diminution maximale admissible de la température du liquide de refroidissement après son passage dans l'échangeur de chaleur;
  • La température initiale de l'eau utilisée pour l'alimentation en eau chaude;
  • Température d'eau chaude requise;
  • Consommation cible d'eau chaude à consommation maximale.

De plus, la chaleur spécifique du liquide dans les deux circuits entre en jeu dans les formules de calcul. Pour HWS, une valeur de tableau est utilisée pour la température initiale de l'eau, le plus souvent + 20 ° C, égale à 4,182 kJ / kg * K. Pour le caloporteur, il convient de déterminer séparément la valeur calorifique spécifique si celui-ci contient de l'antigel ou d'autres additifs pour améliorer ses propriétés. De même, pour le chauffage centralisé, une valeur approximative ou réelle est prise sur la base des données du fournisseur de chaleur.

La consommation cible est déterminée par le nombre d'utilisateurs d'eau chaude et le nombre d'appareils (robinets, lave-vaisselle et lave-linge, douche) où il sera utilisé. Conformément aux exigences du SNiP 2.04.01-85, les valeurs suivantes de la consommation d'eau chaude sont requises:

  • pour l'évier - 40 l / h;
  • salle de bain - 200 l / h;
  • douche - 165 l / h.

La valeur de l'évier est multipliée par le nombre d'appareils de la maison pouvant être utilisés en parallèle. Elle s'ajoute à la valeur de la baignoire ou de la douche, en fonction de l'utilisation. Pour le lave-vaisselle et le lave-linge, les valeurs sont extraites du passeport et des instructions et uniquement si elles sont compatibles avec l'utilisation d'eau chaude.

La deuxième valeur de base est la puissance de l'échangeur thermique. Il est calculé en fonction de la valeur obtenue du débit du liquide et de la différence de température de l'eau à l'entrée de l'échangeur de chaleur et à la sortie.

où m est le débit d'eau, С est la capacité thermique spécifique, Δt est la différence entre les températures de l'eau à l'entrée et à la sortie de la prise de force.

Pour obtenir un débit massique d'eau, il convient de multiplier le débit exprimé en l / h par la densité d'eau de 1000 kg / m3.

L'efficacité des échangeurs de chaleur est estimée à 80-85% et dépend beaucoup de la conception même de l'équipement. La valeur obtenue doit donc être divisée par 0,8 (5).

Par contre, la limite de puissance sera le calcul effectué du côté du circuit primaire avec le liquide de refroidissement, où, en utilisant la différence de températures admissibles pour le système de chauffage, nous obtenons la puissance absorbée maximale. Le résultat final sera un compromis entre les deux valeurs obtenues.

S'il n'y a pas assez de puissance absorbée pour chauffer la quantité d'eau chaude requise, il est alors plus raisonnable d'utiliser deux étapes de chauffage et, en conséquence, deux échangeurs de chaleur. Le pouvoir est réparti entre eux également à partir du calcul requis. Un étage effectue le préchauffage en utilisant un chauffage à basse température comme source de chaleur. Le deuxième EFP réchauffe enfin l'eau grâce à l'alimentation en eau chaude fournie par le chauffage.

Système de cerclage

Raccordez l'échangeur de chaleur au système de chauffage de plusieurs manières. L'option la plus simple avec une connexion en parallèle et la présence d'une vanne de régulation fonctionnant à partir de la tête thermique.

Des vannes à boisseau sphérique obturables à toutes les bornes de l'échangeur de chaleur sont nécessaires pour pouvoir bloquer complètement l'accès aux fluides et créer les conditions nécessaires au démontage de l'équipement. Le réglage de la puissance et, en conséquence, le chauffage de l’eau chaude doivent être gérés par une vanne contrôlée par une tête thermique. La vanne est installée sur le tuyau d'alimentation du chauffage et la sonde de température sur la sortie du circuit d'eau chaude sanitaire.

Dans le cas d’une organisation cyclique de l’alimentation en eau chaude avec la présence d’un réservoir, un té supplémentaire est installé à l’entrée du circuit chauffé pour ouvrir l’eau du robinet froide et permettre le retour du flux pour l’alimentation en eau chaude. Éviter tout courant inutile dans le sens opposé dans la branche d'eau chaude et froide ne donnera pas un clapet anti-retour.

L'inconvénient de ce schéma est une charge fortement surestimée du système de chauffage et un chauffage inefficace de l'eau dans le second circuit avec une grande différence de température.

Le circuit à deux échangeurs de chaleur à deux étages est beaucoup plus productif et fiable.

1 - échangeur de chaleur à plaques; 2 - régulateur de température direct: 2.1 - vanne; 2.2 - élément thermostatique; 3 - pompe de circulation d'eau chaude sanitaire; 4 - compteur d'eau chaude; 5 - Manomètre à contact électrique (protection contre le "fonctionnement à sec")

L'idée est d'utiliser deux échangeurs de chaleur. Dans la première étape, le système de chauffage est utilisé d'un côté et l'eau froide du système d'alimentation en eau de l'autre. Cela donne un chauffage préliminaire d'environ 1/3 ou la moitié de la température requise, alors que le chauffage de la maison ne souffre pas. Le circuit est branché en série avec la dérivation, sur laquelle la vanne à aiguille est déjà fixée, au moyen de laquelle le volume du caloporteur est régulé.

Le deuxième VET, le deuxième étage, connecté en parallèle au système de chauffage, assure d’une part l’alimentation en caloporteur de la chaudière ou de la chaufferie et, d’autre part, l’eau déjà chauffée dans le premier étage.

Il n'est pas nécessaire d'ajuster la première étape. Seuls des robinets à tournant sphérique sont installés sur les quatre sorties et un clapet anti-retour sur l'alimentation en eau froide.

Le faisceau du deuxième étage est identique au raccordement en parallèle, sauf qu'au lieu d'eau froide, l'eau déjà chauffée est raccordée à partir du premier étage.

Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur pour l'eau chaude, leurs types et leur utilisation

Un échangeur de chaleur efficace pour l’eau chaude provenant du chauffage peut considérablement augmenter les capacités des équipements fonctionnant pour le chauffage de locaux. Cet élément est l’une des principales unités de tout type de chaudière. Plus cela fonctionnera, plus longtemps et mieux sera en mesure de servir l'équipement de chauffage.

Les échangeurs de chaleur conçus pour chauffer la maison, le bain, sont assez complexes du point de vue technique, du système. Avec leur aide, le transfert d'énergie entre les deux liquides de refroidissement - froid et chaud. Le plus couramment utilisé vapeur et liquide, et un peu moins - gaz.

En termes simples, l'échangeur de chaleur pour le chauffage est un appareil sans source de chaleur propre. Le travail est effectué grâce à l’utilisation de l’énergie provenant de votre système de chauffage dans la maison, dans la salle de bain et dans l’entreprise. Parce que le poêle, la chaudière - ce ne sont pas des échangeurs de chaleur. Mais le réflecteur de chaleur des gaz de fumée - oui, car il sert à chauffer davantage la pièce.

L'efficacité du transfert d'énergie thermique est influencée par plusieurs facteurs:

  • La différence de température entre les deux environnements. Si la différence est grande, l'efficacité sera plus grande;
  • Zone de contact du fluide et de l'échangeur de chaleur;
  • Conductivité thermique des matériaux utilisés dans la construction, directement impliqués dans le processus d'échange de chaleur.

Nous pouvons en conclure que tout tuyau qui transfère la chaleur d’une source dont la température est différente de la température ambiante peut servir d’échangeur de chaleur permettant de chauffer l’alimentation en eau chaude.

Quoi utiliser

Selon ces critères ou d’autres critères, vous devez choisir un certain type d’échangeur de chaleur.

  1. Si le fluide de travail est de l’eau adoucie ou purifiée, il est préférable d’utiliser des échangeurs de chaleur à plaques.
  2. Un type similaire d’échangeur de chaleur convient aux fluides de transfert de chaleur qui ne laissent pas de dépôts sur les parois du système. C'est de l'alcool, de l'éthylène, etc.
  3. Les échangeurs thermiques rabattables se trouvent le plus souvent dans les points d'alimentation en chaleur importants - dans un bain complexe, une chaufferie. Cela est dû au fait que la qualité du caloporteur utilisé dans les chaufferies, c’est-à-dire de l’eau, laisse beaucoup à désirer.
  4. Les échangeurs de chaleur rabattables pour les systèmes d’eau et de chauffage sont bons parce qu’ils sont faciles à entretenir, à démonter, à enlever du tartre des structures internes. Dans le même temps, même les débutants peuvent réparer ou remplacer des éléments individuels pliables ou en forme de plaque.
  5. Les échangeurs de chaleur brasés et à plaques sont utilisés dans les situations où vous avez besoin d'un appareil pour chauffer et chauffer de l'eau dans un bain ou une piscine. De plus, ils ont fait leurs preuves en tant que refroidisseurs d'équipements industriels.

Matériaux utilisés

Les échangeurs de chaleur utilisés pour l'alimentation en eau chaude et fonctionnant à partir du système de chauffage peuvent être constitués de deux types de matériaux:

Nous parlons de plaques faites de ces matériaux. Les plaques sont reliées entre elles par du nickel ou du cuivre, respectivement par soudure et soudure.

Les systèmes de chauffage brasés au cuivre sont largement répandus dans les systèmes responsables du chauffage centralisé des maisons. Et la soudure au nickel est typique des systèmes de chauffage qui répondent aux besoins du secteur industriel et aux liquides de refroidissement agressifs.

Parlons maintenant des caractéristiques des plaques.

Fonte de fer

Lorsque vous choisissez des échangeurs de chaleur en fonte pour chauffer de l'eau chez vous, dans le bain de chauffage, il est important d'étudier en détail leurs principales caractéristiques.

  1. Ils ont beaucoup de poids, ce qui devrait être pris en compte lors de la conception d'un système de chauffage et d'alimentation en eau pour une chaufferie.
  2. Les appareils en fonte peuvent être transportés par sections, ce qui simplifie grandement le processus de livraison, d’assemblage et de maintenance des équipements.
  3. Avec un poids impressionnant, les échangeurs de chaleur en fonte sont assez fragiles. Par conséquent, pendant le transport, il est important d'éviter les dommages mécaniques.
  4. Les échangeurs de chaleur en fonte pour le chauffage et l’alimentation en eau ont peur des chocs thermiques. Ceci suggère que les parois de l'unité peuvent être déformées si une grande quantité de fluide froid est introduite de manière spectaculaire à l'intérieur de l'échangeur de chaleur chaud.
  5. La fonte est caractérisée par la corrosion humide et sèche.
  6. Le principal avantage est le refroidissement lent, bien que le chauffage soit également lent. Cela contribue à des économies importantes dans le travail du système de chauffage et dans l’approvisionnement en eau.
Acier

Ensuite, parlons des échangeurs de chaleur en acier pouvant servir à alimenter en eau chaude le système de chauffage.

  1. L'acier ne rend pas la structure très lourde, ainsi le système ne souffrira pas. C'est la solution optimale dans les situations où un échangeur de chaleur est nécessaire pour fournir de l'eau chaude sur une grande surface.
  2. L'assemblage de finition des appareils de type acier est effectué en usine. Ce sont des monoblocs aux dimensions assez impressionnantes, ce qui complique leur acheminement vers le lieu par des ouvertures étroites.
  3. Il est pratiquement impossible de remettre en vie l'échangeur de chaleur en acier en cas de détérioration. Vous pouvez donc soit remplacer complètement l'unité, soit la démonter et la renvoyer à l'atelier pour réparation.
  4. Pour les échangeurs de chaleur en acier n'est pas terrible choc thermique, les charges mécaniques. Le matériau est assez élastique. Cependant, un séjour prolongé sous l'effet d'une chaleur ou d'un froid excessif peut entraîner l'apparition de petites fissures dans les soudures.
  5. Du point de vue de la corrosion, pour un échangeur de chaleur en acier, seul le type électrochimique représente un danger. Avec une exposition constante à des milieux agressifs, la durée de vie de l'unité peut être considérablement réduite.
  6. En raison des principaux inconvénients de l'acier pour l'échangeur de chaleur, les parois intérieures sont souvent recouvertes de fonte, ce qui rend la construction aussi fiable et efficace que possible.
  7. Avec le passage de la chaleur à travers l'échangeur de chaleur en acier, le système se réchauffe rapidement, mais se refroidit rapidement. D'où le coût élevé du carburant.

Les nuances du calcul de l'échangeur thermique

Le prix total du système peut aller de 200 à 2 000 dollars, voire plus. Ici, l’important est de calculer les indicateurs nécessaires de l’échangeur de chaleur afin de déterminer les caractéristiques optimales de l’équipement adaptées à vos besoins.

Mais dans la pratique, il est difficile d’accomplir cette tâche seul. En effet, les fabricants cachent soigneusement les secrets de leurs développements à des tiers. Cela conduit à la nécessité de contacter directement les fabricants et les fournisseurs.

À l'aide de programmes de calcul spéciaux, ils effectuent les calculs appropriés à votre situation spécifique. Pré-évaluation de la situation, vérification de l'état actuel de l'objet. De plus, le fabricant est nécessairement intéressé par les objectifs que vous poursuivez et par les opportunités financières. Sur la base de toutes les informations collectées est effectué un calcul compétent.

Pour que vous ne payiez pas trop cher le système d’alimentation en eau et de chauffage, nous vous recommandons de contacter des entreprises qui ont fait leurs preuves et qui ont fait leurs preuves, qui jouissent d’une bonne réputation sur le marché.

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