Der Wärmetauscher zum Heizen ist das wichtigste Bauteil eines jeden Heizkessels. Die „Lebensdauer“des Heizgerätes hängt von seiner Leistung ab. Schauen wir uns an, welcher Wärmetauscher für das Heizsystem die effiziente Funktion des Kessels sicherstellt und seine Lebensdauer verlängert.
Was sind die Aggregate dieser Kategorie?
Ein Plattenwärmetauscher zum Heizen ist ein technisch komplexes System, das Energie zwischen heißem und k altem Kühlmittel überträgt. In der Praxis werden dafür Flüssigkeiten und Dämpfe verwendet, seltener Gase, feste Basen.
Mit anderen Worten, ein Wärmetauscher zum Heizen ist ein Gerät, das keine eigene Wärmequelle hat und dessen Funktionalität durch Energie bereitgestellt wird, die aus einem zentralen Heizsystem stammt. Das heißt, ein Kessel oder Ofen gehört per Definition nicht zu den Einheiten dieser Kategorie. Eine Bank oder ein Schild, das die Wärme der Rauchgase des Ofens reflektiert, kann jedoch als Beispiel für einen Wärmetauscher angesehen werden, da sie die Raumluft erwärmen.
Die Leistungsübertragungseffizienz hängt hier von Folgendem ab:
- Temperaturunterschiede zwischen Umgebungen (das Vorhandensein eines signifikanten Unterschieds führt zu einer beeindruckenderen Energieübertragung).
- Die Kontaktfläche einzelner Medien mit einem Wärmetauscher.
- Indikatoren für die Wärmeleitfähigkeit von Baustoffen.
Tatsächlich kann ein Wärmetauscher für Warmwasser aus der Heizung durch jedes Rohr dargestellt werden, das verwendet wird, um ein bestimmtes Arbeitsmedium zu übertragen, das eine andere Temperatur als der umgebende Raum hat.
Typen
Eines der entscheidenden Kriterien bei der Auswahl eines Wärmetauschers eines bestimmten Plans ist nicht nur die Art des Kühlmittels, sondern auch seine Qualität. Soll als Arbeitsmedium enthärtetes oder chemisch gereinigtes Wasser verwendet werden, sind gelötete Blechkonstruktionen besser zu bevorzugen. Gleiches gilt für die Verwendung von Kühlmitteln, die keine Ablagerungen an den Aufbauwänden hinterlassen, wie Alkohol, Freon oder Ethylenglykol.
Bei großflächigen Heizstellen wie Kesselhäusern sieht man hier meistens einen Wärmetauscher für Warmwasser aus einer zusammenklappbaren Heizungsart. Die Verwendung solcher Lösungen lässt sich durch das Vorhandensein einer minderwertigen Arbeitsumgebung erklären, die in zentralisierten Heizungsnetzen verwendet wird.
Die Einfachheit des Designs von zusammenklappbaren Lamelleneinheiten trägt zu ihrer bequemen Wartung bei, insbesondere zu ihrer schnellen Demontage währenddie Notwendigkeit, Ablagerungen aus den internen Kanälen zu entfernen. Gleichzeitig können auch ungeübte Handwerker die Teile eines solchen Wärmetauschers austauschen, seien es Flansche oder Ventile.
Nach der Methode der Energieübertragung ist der Misch- und Oberflächenwärmetauscher zum Heizen hervorzuheben. Die erste arbeitet nach dem Prinzip der Energieverteilung im direkten Kontakt zwischen einzelnen Wärmeträgern. Der zweite Typ überträgt Energie durch die Platten ohne direkten Kontakt zwischen den Arbeitsmedien.
Wenn es notwendig ist, einen Wärmetauscher zum Heizen als Element zum Erhitzen von Wasser in einem Pool oder als Kühler in Industrieanlagen zu verwenden, wird empfohlen, zu diesem Zweck Platten- und gelötete Einheiten zu verwenden. Solche Konstruktionen ermöglichen es, schnell die effizienteste Wärmeübertragung zwischen zwei Flüssigkeiten zu erreichen.
Materialien
Ein Wärmetauscher zum Heizen eines Hauses kann aus Stahl- oder Gusseisenplatten bestehen, die durch Löten mit Kupfer- oder Nickellot verbunden sind. Kupfergelötete Strukturen sind in Zentralheizungssystemen üblich. Gleichzeitig werden Systeme, deren Elemente mit Nickel verbunden sind, hauptsächlich verwendet, um die Anforderungen in Industriebereichen zu erfüllen und gegebenenfalls in chemisch aggressiven Umgebungen zu arbeiten.
Gusseisen
Bevorzugt man gusseiserne Wärmetauscher, sollte man einige Punkte beachten:
- Ausreichend beeindruckendes Gewicht, dasmuss bei der Entwicklung eines Projekts für die Anordnung eines Heizraums berücksichtigt werden. Bei der Einführung solcher Strukturen in das Heizsystem eines Privathauses sollte sich letzteres durch ein kleines Volumen von Abschnitten und eine Mindestanzahl von Rauchkanälen auszeichnen, die zum Bewegen von Verbrennungsprodukten verwendet werden.
- Gusseiseneinheiten zeichnen sich durch die Möglichkeit des sektionalen Transports in zerlegter Form aus, was für die Installation und spätere Wartung bequem wird.
- Trotz des Gewichts ist das Material ziemlich zerbrechlich. Daher sollten während des Transports und der Installation mechanische Einwirkungen auf Konstruktionselemente vermieden werden. Eine weitere Gefahr ist der Thermoschock. Wenn eine beträchtliche Menge k altes Arbeitsmedium schlagartig in das nicht abgekühlte Gerät eingebracht wird, können die Wände des Wärmetauschers brechen.
- Gusseisen ist anfällig für Nass- und Trockenkorrosion. Die erste entsteht, wenn sie dem Material aus Säurekondensat ausgesetzt wird. Der zweite überzieht während des Gebrauchs langsam die Oberfläche der Struktur in Form eines Flugrostes. Da Wärmetauscher zum Heizen eines Privathauses aus Gusseisen dicke Wände haben, können diese Prozesse viele Jahre dauern.
- Solche Systeme heizen lange auf, kühlen aber extrem langsam ab, was den Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert und die Effizienz der Raumheizung erhöht.
Stahl
Das Vorhandensein eines stählernen „Herzens“führt nicht zu einer signifikanten Gewichtung des Systems. Daher wird häufig ein Wasserwärmetauscher zum Heizen aus diesem Material hergestelltverwendet, um große Bereiche zu warten.
Was die einfache Installation der Stahlkonstruktion anbelangt, findet die Endmontage im Gegensatz zu gusseisernen Einheiten im Werk statt. Einteiliger Monoblock ist ziemlich schwierig in einen engen Raum zu bringen. Außerdem erschwert die werkseitige Montage die Reparatur und Wartung des Systems.
Der stark beschädigte Stahlwärmetauscher im Heizofen ist zu Hause kaum wieder zum Leben zu erwecken. Sie müssen entweder auf die komplette Demontage des Systems zurückgreifen und es zur Reparatur in die Industriewerkstatt schicken oder den Aufbau durch Austausch beseitigen.
Gleichzeitig hat ein Wasserwärmetauscher zum Heizen aus Stahl weder vor Thermoschock noch vor erheblicher mechanischer Beanspruchung Angst. Das Material hat eine hohe Elastizität und kommt daher auch mit plötzlichen Temperaturwechseln gut zurecht. Längere Einwirkung von extremer Kälte oder Hitze kann jedoch zu kleinen Rissen in den Schweißnähten führen.
Wenn wir von Korrosionsbeständigkeit sprechen, ist der Stahlwärmetauscher nur elektrochemischen Einflüssen ausgesetzt. Besonders schnell, bei längerem Kontakt mit aggressiven Medien, werden dünne Wände durch Rost angegriffen. Gleichzeitig kann die Lebensdauer des Systems gezielt um 5 bis 15 Jahre reduziert werden. Aus diesem Grund verkleiden Hersteller häufig die Innenwände von Stahlwärmetauschern mit Gusseisen.
Systeme aus diesem Material heizen sich nahezu augenblicklich auf und kühlen ebenso schnell wieder ab. Trotz der offensichtlichen Bequemlichkeit, wenn nötigschnelle Raumheizung, diese Eigenschaft hat eine Kehrseite, eine negative Seite. Daher kann die Auswirkung der Metallermüdung in bestimmten Abschnitten der Struktur zu geringfügigen Schäden führen.
Wie berechnet man den Wärmetauscher?
Selbstkalkulationen sind eine der häufigsten Verbraucherfragen. Tatsächlich ist es äußerst schwierig, die Aufgabe zu bewältigen, da Wärmetauscherhersteller versuchen, die Geheimnisse ihrer eigenen Entwicklungen vor Außenstehenden, einschließlich Benutzern, zu verbergen.
Aus dem oben genannten Grund wird es schwierig, den tatsächlichen Energieverbrauch der Wärmeübertragung herauszufinden. Wenn dieser Indikator absichtlich niedrig ist, wird die Effizienz des Wärmetauschers dementsprechend nicht ausreichen, um den bestehenden Bedarf zu decken.
Um die Leistung des Systems zu steigern, müssen oft sperrige Einheiten eingebaut werden. Um jedoch die Anzahl der verwendeten Wärmetauscherplatten zu reduzieren, reicht es aus, ein spezielles Berechnungsprogramm zu verwenden, das jeder seriöse Heizungshersteller hat.
Wärmetauscher zum Heizen mit eigenen Händen
Wie erstelle ich ein effizientes Design, das die Wärmeübertragungsfunktionen mit Ihren eigenen Händen bewältigt? Dazu genügt es, auf die für Geräte dieser Kategorie typische Definition zurückzukommen. Es stellt sich heraus, dass es für die Montage eines einfachen Wärmetauschers ausreicht, ein Metallrohr zu nehmeneiner bestimmten Länge zu einem Ring rollen und in einen mit Wasser gefüllten Behälter legen.
Indem der Auslass und der Einlass des Rohrs nach außen verlegt werden, ist es möglich, ein funktionales Design zu erh alten, das das Arbeitsmedium je nach Bedarf entweder erwärmt oder kühlt.
Wassermantelwärmetauscher
Zusätzlich zum Serpentinensystem können Sie Ihren eigenen Wärmetauscher herstellen, der als "Wassermantel" bekannt ist. Solche Systeme arbeiten nach dem Prinzip der Energieverteilung zwischen mehreren verschlossenen Behältern, die ineinander gestellt sind.
Wärmeaustausch nach diesem Prinzip wird erfolgreich in kleinen Festbrennstoffkesseln eingesetzt. Trotz der allgemeinen Einfachheit des Aufbaus ist der Nachteil solcher Systeme das Vorhandensein eines relativ niedrigen Betriebsdrucks, für den diese Einheiten ausgelegt sind. Darüber hinaus sollte die Herstellung von Wärmetauschern, die nach dem Prinzip des "Wassermantels" arbeiten, von einem erfahrenen Schweißer durchgeführt werden. Es ist ziemlich problematisch, ein solches System aus improvisierten Materialien zu entwerfen und zusammenzubauen, ohne über die entsprechenden Fähigkeiten zu verfügen.
Rohrplattenwärmetauscher
Die wohl schwierigste aller Möglichkeiten zur Eigenfertigung ist ein System namens „Tube Board“. Diese Definition wurde selbstgebauten Wärmetauschern zugewiesen, die eine erhebliche Menge an expandierenden Rohrverbindungen enth alten.
Solche Einheiten werden in Form von drei versiegelten Behältern präsentiert. Zwei von ihnen werden an gegenüberliegenden Kanten der Struktur platziert und verbundenMetallleiter des Arbeitsmediums, die an den Enden solcher Gefäße aufgeweitet sind. Im dritten – mittleren – Teil erfolgt der Wärmeaustausch durch die Bewegung des flüssigen Arbeitsmediums zwischen den Tanks durch die Rohre.
Suche nach alternativen Lösungen
Wenn es keine Möglichkeit gibt, den Wärmetauscher mit den oben genannten Methoden selbst zusammenzubauen, können Sie versuchen, Materialien für die Herstellung des zukünftigen Systems in Ihrem eigenen Schrank oder auf einer Deponie zu finden. Ein alter beheizter Handtuchh alter wäre beispielsweise eine hervorragende Lösung, um ein Gerät in Form einer Spule zu erstellen. Jeder Haush altsheizkörper, der nicht leckt, funktioniert auch.
Was die Verwendung von Heizkörpern von Autoöfen betrifft, können sie tatsächlich sofort als Heizelement verwendet werden, indem einzelne Einheiten mit Adaptern kombiniert werden, um die Wärmeaustauschfläche zu vergrößern.
Auf der Basis eines alten Warmwasserbereiters kann ein effektives Gerät geschaffen werden. In diesem Fall müssen Sie nicht einmal fast alles wiederholen.
Am Ende
Wie Sie sehen können, ist das Funktionsprinzip von Wärmetauschern überall ungefähr gleich. Je nach Betriebsbedingungen können solche Einheiten sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen des Arbeitsmediums arbeiten: gasförmig, flüssig oder fest.
Bei der Wahl einer Werkslösung hängt viel von der Aufgabenstellung des Wärmetauschers und bei Selbstmontage vom ingenieurtechnischen Vorstellungsvermögen des Meisters ab.
