Tepelné výmenníky sa využívajú na odovzdávanie tepla všade tam, kde nie je možné odovzdávať teplo priamo zo zdroja do spotrebiča. Typickými príkladmi sú odlišné teplonosné látky (nemrznúca kvapalina - voda, vykurovacia voda - teplá voda, centrálne zásobovanie teplom - vykurovacia voda v objekte, a pod.) alebo odlišné tlakové pomery v jednotlivých okruhoch (centrálne zásobovanie teplom až 20 bar - vykurovacia sústava max. Keďže v žiadnom tepelnom výmenníku nemožno dosiahnuť 100% termickej účinnosti, existuje vždy väčší či menší teplotný rozdiel medzi vstupnou vykurovacou kvapalinou a výstupnou ohrievanou kvapalinou.
Typický príklad takejto závislosti je napríklad solárny systém alebo tepelné čerpadlo. Ak sa do vykurovacieho systému s týmito úspornými zdrojmi inštaluje tepelný výmenník, ktorý nie je dostatočne veľký, nestačí energiu odovzdávať. Do zdrojov sa potom vracia vyššia teplota kvapaliny a núti ich pracovať pri vyššej teplote, ako by mohli.
Kľúčové parametre tepelných výmenníkov
Najdôležitejším parametrom každého tepelného výmenníka je bezpochyby jeho odovzdávací výkon. Nemožno preto jednoznačne udávať výkony tepelných výmenníkov bez upresnenia prevádzkových podmienok, v ktorých budú pracovať. Tepelné výmenníky sa vždy navrhujú pre konkrétne aplikácie a podmienky prevádzky.
Vyšší teplotný spád znamená vyššiu pracovnú teplotu solárneho systému alebo tepelného čerpadla, čo vedie k jeho horšej účinnosti, resp. k nižšiemu topnému faktoru. Čím je navrhnutý teplotný spád tepelného výmenníka vyšší, tým je potrebná veľkosť výmenníka nižšia a teda aj investícia do výmenníka bude nižšia. Preto u systémov alebo zdrojov, u ktorých sa nekladú vysoké nároky na čo najnižšiu teplotu zdroja, postačujú výmenníky, ktoré sú menšie a lacnejšie.
Typy tepelných výmenníkov
Existujú dva hlavné typy tepelných výmenníkov, ktoré sa líšia konštrukciou a vlastnosťami:
Rúrkové tepelné výmenníky
Rúrkové tepelné výmenníky sú jednoduché zariadenia, ktoré pozostávajú z jednej alebo viacerých stočených rúrok, kde prestupnú plochu tvorí vonkajší plášť tejto rúrky. Typickým príkladom týchto výmenníkov sú integrované tepelné výmenníky v zásobníkoch ohriatej pitnej vody alebo v akumulačných nádržiach.
Bohužiaľ, majú nízky prestupný koeficient, čo znamená, že pre odovzdávanie aj relatívne malého výkonu potrebujú veľkú prestupnú plochu. Preto sa tieto výmenníky používajú v systémoch, ktoré pracujú maximálne v rádoch niekoľkých desiatok kilowattov a zároveň nie je požiadavka na malý teplotný rozdiel medzi vykurovacou a ohrievanou kvapalinou.
Doskové tepelné výmenníky
Doskové tepelné výmenníky majú prestupný koeficient až 10x vyšší ako rúrkové výmenníky a odovzdávací výkon týchto výmenníkov môže byť až v rádoch stoviek kilowattov.
Doskové tepelné výmenníky nemožno použiť ako integrované, z čoho plynie aj ich nevýhoda - je nutné použiť obehové čerpadlo ako na vykurovaciu stranu, tak aj na ohrievanú. U integrovaných rúrkových výmenníkov je obehové čerpadlo zvyčajne potrebné iba jedno.
Obrovskou výhodou doskových výmenníkov je veľká variabilnosť vo veľkostiach a typoch vyhotovenia, možnosť navrhnúť výmenník aj na extrémne malý teplotný spád (maximálny zisk solárneho systému) a odovzdanie veľkého vykurovacieho výkonu (prietoková príprava ohriatej pitnej vody, CZT, veľkoplošný solárny systém, a pod.).
CZT = Centrálne Zásobovanie Teplom.
Jak funguje tepelné čerpadlo? Vysvětlíme jednoduše a jasně!
Príklady tepelných výmenníkov Regulus pre bazény
Nižšie uvádzame prehľad niektorých tepelných výmenníkov značky Regulus, ktoré sú vhodné pre bazény a podobné aplikácie:
| Produkt | Výrobca | Typ | Výkon | Objem bazéna | Popis |
|---|---|---|---|---|---|
| Tepelný výmenník OVBC 70 | VÁGNER POOL | Tepelné výmenníky | 20 kW | 20 m³ | Určený pre vykurovanie bazénovej vody alebo vody v iných nízkotlakových okruhoch, napríklad vodných kúpeľoch a vírivých vaniach. |
| Tepelný výmenník OVB 45 | VÁGNER POOL | Tepelné výmenníky | 15 m³ | Špeciálne navrhnutý pre vykurovanie bazénovej vody, vody vo vírivých vaniach a kúpeľoch alebo pri podlahovom vykurovaní. | |
| Titánový tepelný výmenník Elecro G2 | tepelné výmenníky | 85 kW | Kvalitný titánový výmenník s vnútornými trubičkami z titánu, vhodný aj na slanú vodu. Vyrobený z nehrdzavejúcej ocele AISI 316 s vysokou ochranou proti korózii. | ||
| Doskový výmenník OVBD 62 | PAHLENS | Doskový výmenník | 62 kW | Má vysoký koeficient prestupu tepla, vhodný pri ohreve tepelným čerpadlom alebo solárnymi kolektormi. | |
| Tepelný výmenník Hi-Flow 13 kW | Vágner pool | tepelné výmenníky | 13 kW | Špeciálne navrhnutý na ohrev bazénovej vody alebo vírivých vaní. Celonerezový výmenník. | |
| Tepelný výmenník OVBC 45 | VÁGNER POOL | Tepelné výmenníky | 13 kW | 15 m³ | Určený pre vykurovanie bazénovej vody alebo vody v iných nízkotlakových okruhoch, napríklad vodných kúpeľoch a vírivých vaniach. |
| Tepelný výmenník HEAT LINE -- Titan 20 kW | Vágner pool | tepelné výmenníky | 20 kW | 50 m³ | Navrhnutý na vykurovanie najmä bazénovej vody alebo vody vo vírivých vaniach a kúpeľoch. Možno použiť aj pri podlahovom vykurovaní. |
| Titánový tepelný výmenník Heat Line | Zodiac | tepelné výmenníky | Navrhnutý na ohrev bazénovej vody a vody vo vírivkách a spa. Umožňuje priame ohrievanie bazéna. Vo výmenníku prúdia dva okruhy. | ||
| Tepelný výmenník OVBC 130 | VÁGNER POOL | tepelné výmenníky | 38 kW | 40 m³ | Určený pre vykurovanie bazénovej vody alebo vody v iných nízkotlakových okruhoch, napríklad vodných kúpeľoch a vírivých vaniach. |
| Tepelný výmenník OVBC 300 | Vágner pool | tepelné výmenníky | 88 kW | 120 m³ | Určený pre vykurovanie bazénovej vody alebo vody v iných nízkotlakových okruhoch. Vyrobený z odolného polyamidu s vnútornou špirálou z titánu, určený aj pre bazény so slanou vodou. |
| Tepelný výmenník Titan PSA HeatLine 40 kW | 40 kW | ||||
| Pahlens Hi-Flow Tepelný výmenník 13 kW | Pahlens Fabriker AB | tepelné výmenníky | 13 kW | Výmenníkový ohrev bazénu je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele AISI 316 s vysokou ochranou proti korózii a je určený pre ohrev vody v bazénoch a vírivkách. Umožňuje priame ohrievanie bazéna. |
