Penukar panas untuk pemanasan adalah komponen terpenting dari boiler mana pun. "Kehidupan" unit pemanas tergantung pada kinerjanya. Mari kita lihat penukar panas mana untuk sistem pemanas yang akan memastikan fungsi boiler yang efisien dan memperpanjang masa pakainya.
Apa agregat dari kategori ini?
Penukar panas pelat untuk pemanasan adalah sistem yang rumit secara teknis yang mentransfer energi antara pendingin panas dan dingin. Dalam praktiknya, cairan dan uap digunakan untuk ini, lebih jarang gas, basa padat.
Dengan kata lain, penukar panas untuk pemanasan adalah perangkat yang tidak memiliki sumber panas sendiri, dan fungsinya disediakan oleh energi yang berasal dari sistem pemanas terpusat. Artinya, boiler atau kompor tidak termasuk dalam unit kategori ini menurut definisi. Namun, bangku atau pelindung yang memantulkan panas gas buang dari kompor dapat dianggap sebagai contoh penukar panas, karena memanaskan udara di dalam ruangan.
Efisiensi transfer daya di sini tergantung pada hal berikut:
- Perbedaan suhu antar lingkungan (adanya perbedaan yang signifikan menyebabkan transfer energi yang lebih mengesankan).
- Area kontak masing-masing media dengan penukar panas.
- Indikator konduktivitas termal bahan konstruksi.
Bahkan, penukar panas untuk air panas dari pemanasan dapat diwakili oleh pipa apa pun yang digunakan untuk mentransfer media kerja tertentu, yang memiliki suhu yang berbeda dari ruang sekitarnya.
Tipe
Salah satu kriteria yang menentukan ketika memilih penukar panas dari rencana tertentu tidak hanya sifat pendingin, tetapi juga kualitasnya. Jika penggunaan air yang dilunakkan atau dimurnikan secara kimia dimaksudkan untuk digunakan sebagai media kerja, lebih baik untuk memberikan preferensi pada struktur pelat brazing. Hal yang sama berlaku untuk penggunaan pendingin yang tidak meninggalkan endapan pada dinding struktur, seperti alkohol, freon, atau etilen glikol.
Dalam hal titik pemanas skala besar, seperti rumah ketel, di sini Anda paling sering dapat melihat penukar panas untuk air panas dari jenis pemanas yang dapat dilipat. Penggunaan solusi tersebut dapat dijelaskan dengan adanya lingkungan kerja berkualitas rendah, yang digunakan dalam jaringan pemanas terpusat.
Kesederhanaan desain unit pipih yang dapat dilipat berkontribusi pada perawatan yang mudah, khususnya, pembongkaran cepat selamakebutuhan untuk menghapus skala dari saluran internal. Pada saat yang sama, bahkan pengrajin yang tidak berpengalaman dapat mengganti bagian dari penukar panas seperti itu, apakah itu flensa atau katup.
Menurut metode transfer energi, ada baiknya menyoroti pencampuran dan penukar panas permukaan untuk pemanasan. Yang pertama beroperasi sesuai dengan prinsip distribusi energi dalam kontak langsung antara pembawa panas individu. Tipe kedua mentransfer energi melalui pelat tanpa kontak langsung antara media kerja.
Jika perlu menggunakan penukar panas untuk pemanas sebagai elemen untuk memanaskan air di kolam atau sebagai pendingin di instalasi industri, disarankan untuk menggunakan unit pelat dan brazing untuk tujuan ini. Desain seperti itu memungkinkan perpindahan panas paling efisien antara dua fluida dicapai dengan cepat.
Bahan
Penukar panas untuk memanaskan rumah dapat dibuat dari pelat baja atau besi tuang, dihubungkan dengan menyolder dengan solder tembaga atau nikel. Struktur tembaga brazing umum dalam sistem pemanas terpusat. Pada saat yang sama, sistem, yang elemen-elemennya dihubungkan menggunakan nikel, terutama digunakan untuk memenuhi kebutuhan kawasan industri dan, jika perlu, bekerja dengan lingkungan yang agresif secara kimiawi.
Besi cor
Memberikan preferensi untuk penukar panas besi, Anda harus memperhatikan beberapa poin:
- Berat yang cukup mengesankan ituharus diperhitungkan saat mengembangkan proyek untuk penataan ruang ketel. Adapun pengenalan struktur seperti itu ke dalam sistem pemanas rumah pribadi, yang terakhir harus dibedakan dengan volume kecil bagian, jumlah minimum saluran asap yang digunakan untuk memindahkan produk pembakaran.
- Unit besi tuang dibedakan oleh kemungkinan transportasi bagian dalam bentuk yang dibongkar, yang menjadi nyaman untuk pemasangan dan pemeliharaan selanjutnya.
- Meskipun berat, bahannya cukup rapuh. Oleh karena itu, selama pengangkutan dan pemasangan, dampak mekanis pada elemen struktur harus dihindari. Bahaya lainnya adalah sengatan panas. Jika sejumlah besar media kerja dingin ditempatkan secara tiba-tiba ke dalam unit yang belum didinginkan, dinding penukar panas dapat retak.
- Besi cor rentan terhadap korosi basah dan kering. Yang pertama terbentuk sebagai akibat dari paparan bahan kondensat asam. Yang kedua perlahan menutupi permukaan struktur dalam bentuk film karat seperti yang digunakan. Karena penukar panas untuk memanaskan rumah pribadi yang terbuat dari besi cor memiliki dinding yang tebal, proses ini dapat memakan waktu bertahun-tahun.
- Sistem seperti itu memanas untuk waktu yang lama, tetapi pendinginannya sangat lambat, yang secara signifikan mengurangi konsumsi bahan bakar dan meningkatkan efisiensi pemanasan ruangan.
Baja
Kehadiran "hati" baja tidak menyebabkan pembobotan sistem yang signifikan. Oleh karena itu, penukar panas air untuk pemanasan yang terbuat dari bahan ini seringdigunakan untuk melayani area yang luas.
Untuk kemudahan pemasangan struktur baja, perakitan akhir, tidak seperti unit besi tuang, dilakukan di pabrik. Monoblock one-piece cukup sulit untuk dibawa ke ruangan yang sempit. Selain itu, perakitan pabrik mempersulit perbaikan dan pemeliharaan sistem.
Penukar panas baja yang dipasang di tungku pemanas, yang telah mengalami kerusakan serius, hampir tidak mungkin dihidupkan kembali di rumah. Anda juga harus menggunakan pembongkaran total sistem dan mengirimkannya ke bengkel industri untuk diperbaiki, atau menyingkirkan struktur dengan menggantinya.
Pada saat yang sama, penukar panas air untuk pemanas yang terbuat dari baja tidak takut akan kejutan termal atau tekanan mekanis yang signifikan. Bahan ini memiliki tingkat elastisitas yang tinggi dan oleh karena itu mampu mengatasi perubahan suhu yang tiba-tiba dengan baik. Namun, paparan yang terlalu lama terhadap dingin atau panas yang ekstrem dapat menyebabkan retakan kecil pada lasan.
Jika kita berbicara tentang kemampuan menahan korosi, penukar panas baja hanya dipengaruhi oleh pengaruh elektrokimia. Terutama cepat, dengan kontak yang lama dengan media agresif, dinding tipis terkorosi oleh karat. Pada saat yang sama, masa pakai sistem dapat dikurangi secara sistematis 5 hingga 15 tahun. Berdasarkan hal ini, produsen sering menutupi dinding bagian dalam penukar panas baja dengan besi tuang.
Sistem yang terbuat dari bahan ini memanas hampir seketika dan menjadi dingin dengan cepat. Terlepas dari kenyamanan yang jelas, jika perlupemanasan ruang yang cepat, properti ini memiliki kelemahan, sisi negatif. Dengan demikian, efek kelelahan logam pada bagian tertentu dari struktur dapat menyebabkan kerusakan ringan.
Bagaimana cara menghitung penukar panas?
Perhitungan do-it-yourself adalah salah satu pertanyaan paling umum dari konsumen. Faktanya, sangat sulit untuk mengatasi tugas tersebut, karena produsen penukar panas mencoba menyembunyikan rahasia perkembangan mereka sendiri dari pihak luar, termasuk pengguna.
Karena alasan di atas, menjadi sulit untuk mengetahui konsumsi energi nyata dari perpindahan panas. Jika indikator ini sengaja rendah, maka efisiensi penukar panas tidak akan mencukupi untuk memenuhi kebutuhan yang ada.
Untuk meningkatkan kinerja sistem, seringkali perlu memasang unit besar. Namun, untuk mengurangi jumlah pelat penukar panas yang digunakan, cukup menggunakan program perhitungan khusus yang dimiliki oleh setiap produsen peralatan pemanas yang serius.
Penukar panas untuk pemanasan dengan tangan Anda sendiri
Bagaimana membuat desain yang efisien yang akan mengatasi fungsi perpindahan panas dengan tangan Anda sendiri? Untuk melakukan ini, cukup kembali ke definisi yang khas untuk perangkat dalam kategori ini. Ternyata untuk merakit penukar panas sederhana, cukup mengambil pipa logampanjang tertentu, gulung menjadi cincin dan letakkan di wadah berisi air.
Dengan membawa outlet dan inlet pipa ke luar, dimungkinkan untuk mendapatkan desain fungsional yang akan memanaskan atau mendinginkan fluida kerja, tergantung pada kebutuhan yang ada.
Penukar panas jaket air
Selain sistem serpentine, Anda dapat membuat penukar panas sendiri, yang dikenal sebagai "jaket air". Sistem tersebut beroperasi berdasarkan prinsip distribusi energi antara beberapa wadah tertutup yang ditempatkan satu sama lain.
Pertukaran panas menurut prinsip ini berhasil digunakan dalam boiler bahan bakar padat berukuran kecil. Terlepas dari kesederhanaan desain secara umum, kelemahan dari sistem semacam itu adalah adanya tekanan operasi yang relatif rendah, di mana unit-unit ini dirancang. Selain itu, pembuatan penukar panas yang beroperasi berdasarkan prinsip "jaket air" harus dilakukan oleh tukang las yang berpengalaman. Agak bermasalah untuk merancang dan merakit sistem seperti itu dari bahan improvisasi tanpa memiliki keterampilan yang sesuai.
Penukar panas papan tabung
Mungkin yang paling sulit dari semua opsi yang tersedia untuk pembuatan sendiri adalah sistem yang disebut "papan tabung". Definisi ini telah ditetapkan untuk penukar panas buatan sendiri yang mengandung sejumlah besar sambungan pipa yang meluas.
Unit tersebut disajikan dalam bentuk tiga wadah tertutup. Dua dari mereka ditempatkan di tepi berlawanan dari struktur dan terhubungkonduktor logam dari media kerja, yang menyala di ujung bejana tersebut. Pertukaran panas dilakukan di bagian ketiga - tengah karena pergerakan media kerja cair antara tangki melalui pipa.
Mencari solusi alternatif
Jika tidak ada cara untuk merakit sendiri penukar panas menggunakan metode di atas, Anda dapat mencoba mencari bahan untuk pembuatan sistem masa depan di lemari Anda sendiri atau di tempat pembuangan sampah. Misalnya, rel handuk tua yang dipanaskan akan menjadi solusi yang sangat baik untuk membuat perangkat dalam bentuk gulungan. Radiator rumah tangga yang tidak bocor juga akan berfungsi.
Mengenai penggunaan radiator dari kompor mobil, sebenarnya dapat langsung digunakan sebagai elemen pemanas dengan menggabungkan unit individu dengan adaptor untuk meningkatkan area pertukaran panas.
Perangkat yang efektif dapat dibuat berdasarkan pemanas air lama. Dalam hal ini, Anda bahkan tidak perlu mengulang apa pun.
Pada akhirnya
Seperti yang Anda lihat, prinsip pengoperasian penukar panas hampir sama di mana-mana. Tergantung pada kondisi operasi, unit tersebut dapat bekerja baik untuk pemanasan dan pendinginan media kerja: gas, cair atau padat.
Saat memilih solusi pabrik, banyak tergantung pada tugas yang diberikan ke penukar panas, dan dalam kasus perakitan sendiri, pada imajinasi teknik master.
