Historia płytowych wymienników ciepła - skąd się wzięły? Jak stara jest ta technologia?

Potrzeba matką wynalazku, czyli początki urządzeń do wymiany ciepła i pierwsze wymienniki

Pod koniec XIX wieku trwał szybki rozwój technologiczny i naukowy, na niektórych polach wręcz gwałtowny. W tym czasie pojawiły się pierwowzory urządzeń, bez których nie wyobrażamy sobie dziś życia, jak choćby telefon czy samochód. Rozwijała się również nauka. W tym czasie we Francji działał słynny chemik oraz wielka postać medycyny - Ludwik Pasteur, który opracował proces pasteryzacji, tj. podgrzewania żywności do określonej temperatury, aby oczyścić je z bakterii oraz przedłużyć ich trwałość. Proces był szybko wdrażany, w szczególności znajdował zastosowanie przy obróbce mleka. Potrzebą ówczesnego przemysłu spożywczego było więc wynalezienie wysokowydajnych urządzeń, które będą w stanie działać przepływowo i szybko podgrzewać media spożywcze. Tym bardziej, gdy pojawiły się pierwsze przesłanki, że niepasteryzowane nieświeże mleko mogło powodować gruźlicę. W tym czasie powstawały pierwsze ogromne miasta w formie podobnej do dzisiejszych, w ich obrębie szybko rosnąca populacja tworzyła duży popyt na mleko, dostarczane z terenów wiejskich. Musiało ono jednak dojechać nie zepsute, by ograniczyć straty.

✅ Wiele firm zaczęło zapewne wtedy poszukiwania rozwiązania problemu, a rozwiązanie mogło być tylko jedno - wymiennik ciepła, który byłby wydajniejszy niż tradycyjne gotowanie mleka. I tą potrzebę uznaje się za początek tego wynalazku i początek rozwoju technologii wymiany ciepła.

Pierwsze patenty wymienników ciepła

✅Najprawdopodobniej po raz pierwszy opatentowano wymiennik w Niemczech w 1878. Wynalazek nie był jednak eksploatowany komercyjnie i wśród licznych wynalazków epoki był przez społeczeństwa, może poza osobami z branży spożywczej nie do końca zauważany. ✅ W 1910 roku w Wielkiej Brytanii powstała jednak pierwsza firma, która przez wiele lat była bardzo rozpoznawalna właśnie dzięki produkcji wymienników ciepła - firma APV. W niektórych starych instalacjach można jeszcze znaleźć wymienniki pod tą marką, także w Polsce (oczywiście nie są to wymienniki przedwojenne, a produkowane np. w latach 90-tych XX wieku). Firma APV zaczęła produkować wymienniki, które dedykowała do pasteryzacji, ale także do browarnictwa, gdzie miała chłodzić brzeczkę piwną szybko i oszczędnie (tj. minimalizować czas i wodę potrzebną do chłodzenia brzeczki piwnej).

✅Wymiennik ciepła płytowy - firma APV opatentowała w roku 1923. Tą datę wiele osób uznaje realnie za początek płytowych wymienników - czyli urządzenia te zyskały formę mniej więcej taką jaką mają do dziś. Jednak równolegle do brytyjskiej firmy podobne urządzenia opracowywano w Szwecji, gdzie w roku 1932 firma Alfa Laval również zgłosiła patent wymiennika płytowego. W Skandynawii powszechnie za datę stworzenia wymienników ciepła w wersji płytowej uważa się rok 1932, a nie 1923 jak w świecie anglosaskim.
✅Do II wojny światowej były to urządzenia dość niedoskonałe. Jednocześnie trwały jednak prace nad ich udoskonalaniem, tym bardziej, że znajdowały coraz większe spectrum zastosowań wraz z rozwijającym się przemysłem. Duże zasługi w ich doskonaleniu położyli prywatni przedsiębiorcy z USA, Niemiec, Wielkiej Brytanii oraz Skandynawii.

☑️ BLOG: Jak zaprojektować odpowiednio podłogówkę i jak dobrać do niej rozdzielacz?

Rozwój technologii wymienników ciepła po II wojnie światowej

Po II wojnie światowej nowym impulsem do rozwoju produkcji wymienników stała się tendencja jaka pojawiła się w wielu dużych miastach na świecie, aby domostwa i budynki zasilać ogrzewaniem z sieci ciepłowniczej miejskiej. Zwłaszcza w momencie postania ogromnych osiedli z wielkiej płyty zarówno na Zachodzie jak i w bloku wschodnim.
✅ Najprostszym sposobem na podłączenie budynku do sieci ciepłowniczej był właśnie wymiennik ciepła.

☑️ BLOG: Historia wynalazku miejskich sieci ciepłowniczych

Czy tylko modele płytowe?

W międzyczasie trwały prace nad innymi rozwiązaniami, albowiem płytowy wymiennik był tylko jednym z pomysłów. W XX wieku rozwinięto także technologię wymienników rurowych lub płaszczowo-rurowych. Przyczyną ich powstania była konieczność zapewnienia skutecznej wymiany ciepła - ale dla wysokich przepływów wody, gdzie wymiennik płytowy nie zawsze się sprawdzał.

Wymienniki ciepła w Polsce

Polska przez długi czas nie brała udziału w doskonaleniu myśli technicznej związanej z produkcją wymienników ciepła, ale urządzenia były znane i obecne u nas w kraju. ✅ Już w 1924 roku, swoją filię w Polsce założyła skandynawska firma Alfa Laval, która w niedługim czasie zaczęła oferować swoje urządzenia do zastosowania w polskim przemyśle. Co ciekawe, Alfa Laval, w swoim czasie jeden z potentatów, dziś raczej znany jedynie z drogich cen - posiadał w Polsce biuro informacji technicznej niemal przez cały okres PRL. W 1988 natomiast powstała firma Secespol, przez długi czas najbardziej rozpoznawalna firma polska, produkująca wymienniki. Firma odniosła niewątpliwy sukces rozpoczynając ekspansję także za granicą. Kojarzona była często z wymiennikami typu JAD. ✅ Marka Nordic Tec dołączyła do najbardziej rozpoznawalnych marek wymienników ciepła dopiero na początku XXI wieku.