Un échangeur de chaleur pour le chauffage est un dispositif technique qui transfère la chaleur entre les environnements chauds et froids. Les appareils de ce type utilisés pour les systèmes de chauffage sont divisés en plusieurs catégories en fonction du principe de fonctionnement, de l'interaction des médias, de la méthode de transfert de chaleur, ainsi que du sens de déplacement du support et du consommateur de chaleur. Lors du choix d'un échangeur de chaleur pour une maison ou un bain, les caractéristiques d'un système de chauffage particulier, les avantages et les inconvénients de l'appareil, sa conception et ses fonctionnalités supplémentaires sont pris en compte.
Le dispositif et le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur
La conception de l'échangeur de chaleur dépend directement de son type. Les appareils de chauffage modernes se composent de deux plaques de pression avec des trous, auxquels des éléments supplémentaires de la canalisation sont connectés. Le support et le consommateur de chaleur pénètrent également dans l'appareil en raison de la présence d'ouvertures. Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur est assez simple, il peut être envisagé sur l'exemple d'une unité à plaques. Le flux de chaleur dans un tel dispositif affecte la couche ondulée qu'il contient, gagnant progressivement en vitesse pendant le fonctionnement.
Après le début de la première étape du milieu, ils commencent à se rapprocher des deux côtés afin d'éviter le mélange. Sur les plaques situées en parallèle, des canaux de travail se forment, tout en se déplaçant à travers eux dans chaque milieu, un échange de chaleur se produit, ce qui fait que la chaleur dépasse l'unité. Dans les unités de plaques de maison ou de bain, les flux internes peuvent aller selon un schéma de type unidirectionnel ou multidirectionnel, en tenant compte des caractéristiques techniques et des conditions spécifiques.
Avant de choisir un appareil, il est utile de lire les informations sur les raisons pour lesquelles un échangeur de chaleur est nécessaire, de connaître les types d'unités, les règles pour son installation et son fonctionnement.
Types d'opérations
Par la méthode de l'interaction moyenne, les échangeurs de chaleur peuvent être en surface et se mélanger. Le schéma de connexion de l'échangeur thermique de mélange est considéré comme plus complexe.
Mélange
Le travail des unités de mélange est basé sur le contact de deux substances et le mélange du consommateur et du caloporteur. L'échangeur de chaleur de mélange pour le chauffage est divisé en plusieurs catégories, ce qui comprend les tours de refroidissement avec une cheminée, des barboteurs à vapeur, ainsi que des condenseurs barométriques et des réchauffeurs à buses.
Surface
L'échangeur de chaleur de surface fonctionne dans la chaufferie en transférant la chaleur à travers la surface de contact. Il peut s'agir de plaques ou de tuyaux selon le type d'appareil. Les médias à l'intérieur de ces unités ne se mélangent pas, quelle est leur principale différence par rapport au mélange d'analogues.
Selon le principe du transfert de chaleur, les échangeurs de chaleur de surface sont divisés en deux types: régénératifs et régénératifs.
- Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à récupération est basé sur le transfert continu de chaleur à travers la surface de contact. Ainsi, de nombreux dispositifs de type plaque fonctionnent.
- Une unité de régénération standard ou secondaire est conçue pour refroidir et chauffer l'air. Dans ces appareils, le mouvement du support et du consommateur de chaleur se produit en mode batch. De telles installations sont souvent utilisées dans les immeubles de bureaux de grande hauteur.
Les dispositifs de récupération sont divisés en deux catégories selon la surface. Il peut être constitué de tuyaux, cette option est conçue pour fonctionner dans des conditions de fortes chutes de pression.Les appareils avec une surface en tôle sont plus compacts et légers, donc l'installation d'un échangeur de chaleur de ce type ne pose presque aucun problème.
Coquille et tube
La coque et le tube sont constitués de tubes nervurés qui augmentent la surface de transfert de chaleur. Il peut avoir une conception comprenant des plaques tubulaires, avec un couplage rigide de toutes les pièces et éléments. Les treillis dans un tel dispositif sont soudés aux parois du corps, des tuyaux sont attachés à l'attelage. La conception à tête flottante est considérée comme plus parfaite, les appareils de ce type sont plus chers, mais sont considérés comme plus pratiques.
Submersible
Les appareils de ce type sont souvent installés dans des immeubles de grande hauteur. Ils ont installé une bobine en forme de cylindre, placée dans un récipient contenant du liquide. En raison de la conception simple, le temps de transfert de chaleur est sensiblement réduit.
Spirale
Le cerclage d'un tel échangeur de chaleur est constitué de tôles métalliques torsadées en spirale et fixées sur un rouleau. Les unités de ce type nécessitent une bonne étanchéité. Vous devez également considérer que l'installation d'un échangeur de chaleur en spirale nécessite des compétences particulières. Les dispositifs en spirale ne sont pas utilisés dans les systèmes avec une pression supérieure à 10 kgf / cm2.
Lamellaire
Les appareils lamellaires sont à juste titre considérés comme les plus avancés et idéaux pour les maisons privées et les locaux industriels. Ils ne posent pas de problèmes lors du montage et du nettoyage, ont un minimum de résistance à l'hydraulique. Le schéma pour leur fournir le milieu de travail peut être exécuté de trois manières: directe, mixte et à contre-courant.
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- Submersible
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- Spirale
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- Lamellaire
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- Coquille et tube
Avantages et inconvénients
Les unités modernes sont faciles à entretenir et ne posent pas de problèmes lors du démontage et du rinçage de l'appareil. Les échangeurs de chaleur à plaques, qui sont installés le plus souvent, sont pollués plus lentement en raison d'une turbulence accrue et d'un polissage de haute qualité.
Les unités thermiques des principaux fabricants durent plus longtemps que les chaudières à eau, les chaudières à eau chaude et les poêles pour les maisons et les garages. La durée de vie moyenne de l'unité est d'environ 10 à 20 ans. La plupart des appareils n'ont pratiquement aucun défaut, à l'exception de la nécessité de nettoyer l'appareil car il devient sale. Pour réduire l'accumulation de saleté à l'intérieur de l'appareil, vous devez toujours utiliser un liquide de refroidissement de qualité.
Règles de sélection
La liste des critères de base auxquels vous devez faire attention lors du choix comprend:
- type et qualité du support thermique utilisé;
- simplicité de démontage et de montage;
- type de transfert de chaleur;
- la capacité d'augmenter la capacité pendant le fonctionnement.
Les échangeurs lamellaires sont plus souvent utilisés pour les systèmes de refroidissement et de chauffage des réfrigérateurs et des piscines, les échangeurs en spirale sont utilisés dans diverses industries, les horizontaux conviennent mieux comme appareils de chauffage.
Opération et maintenance
L'inspection, la prévention et le remplacement des pièces en temps opportun permettront d'économiser sur la réparation et l'achat d'un nouvel appareil. Le fonctionnement de l'unité est affecté négativement par les processus de corrosion et d'érosion des pièces, l'usure par friction lors de l'augmentation des vibrations, ainsi que l'exposition à des températures élevées.
Si vous ne résolvez pas les problèmes à temps, la conception peut échouer. Vous pouvez nettoyer l'appareil vous-même ou le confier à un spécialiste.
Fabricants populaires
Les échangeurs de chaleur pliables et soudés des marques RIDAN et ASTERA, qui se distinguent par un haut niveau de qualité et la disponibilité des éléments de rechange nécessaires, ont fait leurs preuves sur le marché russe.
Parmi les marques étrangères, les clients sont plus susceptibles de choisir des appareils diesel et standard d'ALFA LAVAL, DANFOSS et SONDEX.
Lors du choix d'une unité, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques du système dans son ensemble, l'estimation, s'il s'agit d'un projet, les exigences pour le nombre de kW, ainsi que d'autres paramètres nécessaires.
