Jaki wymiennik ciepła dla pieca 20 kW?

Jaki wymiennik ciepła będzie najlepszy dla pieca o mocy 20 kW? Jeśli chcesz zwiększyć efektywność cieplną swojego pieca, warto rozważyć zastosowanie wymiennika płytowego. Wymienniki płytowe są często wybierane jako skuteczne rozwiązanie do transferu ciepła w instalacjach grzewczych o dużej mocy. Działają one na zasadzie przepływu cieczy przez specjalnie ukształtowane kanały, które umożliwiają szybkie i skuteczne oddawanie ciepła. Dzięki temu wymienniki płytowe są w stanie zapewnić wydajne ogrzewanie pomieszczeń oraz dostarczyć ciepłą wodę użytkową. Są również łatwe w czyszczeniu i konserwacji. Przed wyborem konkretnego modelu wymiennika płytowego, zalecamy przeczytanie poniższego wpisu blogowego, dzięki któremu dobranie odpowiedniego wymiennika ciepła do Twojego pieca o mocy 20 kW stanie się łatwiejsze. 

Czym jest płytowy wymiennik ciepła? 

Wymiennik płytowy jest urządzeniem służącym do efektywnej wymiany ciepła między dwoma strumieniami płynów lub gazów. Składa się z zestawu płyt, które są ułożone w taki sposób, aby utworzyć kanały, przez które przepływa czynnik termiczny. Wymiennik płytowy umożliwia przekazanie ciepła z jednego strumienia do drugiego poprzez bezpośredni kontakt pomiędzy płytami. Różnica temperatur między strumieniami pozwala na przepływ ciepła z obszaru o wyższej temperaturze do obszaru o niższej temperaturze. Dzięki swojej konstrukcji płytowy wymiennik ciepła jest łatwy do utrzymania w czystości i ma kompaktową budowę. Jest szeroko stosowany w różnych branżach, takich jak przemysł chemiczny, spożywczy i przemysł energetyczny, ze względu na swoją wysoką efektywność i oszczędność energii. 

Jak zbudowany jest wymiennik płytowy?

Wymiennik płytowy składa się z metalowych płyt termicznych, które w zależności od zastosowania, mogą być wyprodukowane z różnych materiałów, takich jak:

• stal nierdzewna (np. 316L) + miedź (połączenia lutowane), 
• tytan (do zastosowań przemysłowych).

Każda płyta odpowiedzialna za wymianę ciepła posiada rowkowaną powierzchnię, która zwiększa powierzchnię kontaktu i poprawia efektywność wymiany. Wymiennik składa się również z płyty czołowej, która jest odpowiedzialna za doprowadzanie czynnika grzewczego do płyt termicznych w jego wnętrzu oraz płyty zamykającej, która zabezpiecza wymiennik przed wyciekiem cieczy. Dzięki swojej konstrukcji i zastosowaniu różnych materiałów płytowy wymiennik ciepła jest wszechstronnym urządzeniem, idealnym do zastosowania w wielu branżach, w tym w przemyśle chemicznym, spożywczym oraz ciepłownictwie.

Rodzaje wymienników płytowych

Płytowe wymienniki ciepła różnią się między sobą sposobem łączenia płyt. Wyróżniamy następujące rodzaje wymienników płytowych:

• lutowane - wymienniki, w których płyty są połączone za pomocą lutowania. Ten proces polega na stopieniu miedzianej lutówki, której ciecz wypełnia szczeliny między płytami, tworząc jednolite połączenie.
• skręcane - w tym przypadku płyty są łączone za pomocą śrub i podkładek, które utrzymują je razem. Skręcanie pozwala na łatwiejszy demontaż i wymianę części wymiennika, jednak może skutkować występowaniem drobnych nieszczelności. Te z kolei mają wpływ na ogólną wydajność urządzenia.

Do czego służy płytowy wymiennik ciepła?

Płytowy wymiennik ciepła znajduje szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach. Służy między innymi do podłączenia kotłów do zamkniętego układu w instalacji centralnego ogrzewania. Dzięki niemu można również podłączyć podłogowe ogrzewanie, co zapewnia równomierne i efektywne rozprowadzanie ciepła w pomieszczeniach. Ponadto płytowy wymiennik ciepła może być wykorzystywany we współpracy z pompami ciepła, pełniąc rolę skraplacza lub parownika. To umożliwia efektywne wykorzystanie energii odnawialnej i oszczędność kosztów. 

Wreszcie, płytowy wymiennik ciepła jest również wykorzystywany w chłodnictwie w przemyśle spożywczym, gdzie jest niezbędny do utrzymania odpowiedniej temperatury w procesie produkcji i przechowywania produktów spożywczych. Dzięki swoim funkcjom i wszechstronnym zastosowaniom płytowy wymiennik ciepła jest niezastąpionym elementem współczesnych instalacji grzewczych i chłodniczych. 

Jak dobrać wymiennik płytowy do CO? Kluczowe parametry doboru

W celu doboru odpowiedniego płytowego wymiennika ciepła do systemu centralnego ogrzewania należy wziąć pod uwagę kluczowe parametry jego pracy, które zostały opisane poniżej.

Medium, z jakim współpracuje wymiennik ciepła

Wymiennik ciepła współpracuje z różnymi rodzajami medium, takimi jak woda, powietrze lub glikol. W zależności od potrzeb może być używany do przekazywania ciepła z jednego medium na drugie, lub do chłodzenia danego medium. Ze względu na medium można wyróżnić następujące płytowe wymienniki ciepła:

• wymiennik płytowy ciecz-ciecz (woda-woda, glikol-woda),
• wymiennik płytowy gaz-gaz (powietrze-powietrze),
• wymiennik płytowy gaz-ciecz (powietrze-woda).

Moc płytowego wymiennika ciepła

Moc płytowego wymiennika ciepła zależy od mocy kotła CO. Na rynku dostępne są różne modele o różnej wydajności. Przykładowo, można znaleźć płytowe wymienniki ciepła dostosowane do kotłów grzewczych o mocy maksymalnej od 15 kW do 100 kW (lub nawet większej mocy), które umożliwiają skuteczną wymianę ciepła między dwoma środkami, jakimi są płyn grzewczy i medium, które ma być ogrzane. 

Dobierając moc nominalną wymiennika, nie należy porównywać jej bezpośrednio z mocą nominalną kotła. Przykładowo dla pieca o mocy 20 kW odpowiedni wymiennik powinien mieć moc nominalną w zakresie 30-55kW (w zależności od temperatury zasilania).

Maksymalna temperatura pracy płytowego wymiennika ciepła

W większości przypadków maksymalna temperatura pracy płytowego wymiennika ciepła użytkowanego w gospodarstwach domowych wynosi 230°C. Jest to temperatura, przy której wymiennik może efektywnie przekazywać ciepło między dwoma substancjami. Przekroczenie tej temperatury może spowodować uszkodzenie płyt wymiennika i zmniejszenie jego wydajności - ale w zasadzie nie jest możliwe poza zastosowaniem przemysłowym.

Maksymalne ciśnienie pracy wymiennika ciepła

Maksymalne ciśnienie pracy płytowego wymiennika ciepła to najwyższe ciśnienie, które może być utrzymywane wewnątrz wymiennika podczas normalnej pracy. W przypadku połączenia pieca o mocy 20 kW z wymiennikiem płytowym ciśnienie pracy wymiennika powinno się mieścić w zakresie 20-30 bar. Przekroczenie tej wartości może prowadzić do uszkodzenia lub awarii wymiennika, dlatego konieczne jest jego monitorowanie i utrzymanie w odpowiednich parametrach. Na szczęście instalacje ciecz-ciecz, które zasilane są źródłami ciepła takimi jak: kotły grzewcze, kominki, pompy ciepła - nie przekraczają kilku bar (rzadko kiedy jest to więcej niż 2-3 bar). Wobec tego 20-30 bar to zdecydowanie pułap gwarantujący długoletnie użytkowanie wymienników płytowych. W zastosowaniu domowym kierowanie się wyższym ciśnieniem (na rynku są np. wymienniki do 45 bar) - nie ma żadnego uzasadnienia technicznego.

Materiał, z jakiego wykonany jest wymiennik płytowy

Wymienniki płytowe do kotła CO najczęściej wykonuje się z wysokiej jakości stali nierdzewnej 316L, która charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję. Pomiędzy płytami wymiennika zastosowane są luty miedziane, które zapewniają dobre przewodnictwo cieplne. Dzięki temu wymiennik płytowy efektywnie przekazuje energię cieplną pomiędzy dwoma mediami, umożliwiając skuteczne chłodzenie lub ogrzewanie. 

Do pieca o mocy 20 kW stosowanego w gospodarstwie domowym do ogrzania domu polecane są klasyczne wymienniki ciepła wykonane ze stali nierdzewnej 316L.

Ilość płyt w wymienniku ciepła

Ilość płyt w wymienniku ciepła ma istotny wpływ na jego wydajność. Wraz ze wzrostem liczby płyt, zwiększa się powierzchnia wymiennika, co przekłada się na większą efektywność przekazywania ciepła. Dlatego ważne jest odpowiednie dobranie ilości płyt, aby osiągnąć optymalne działanie wymiennika ciepła. Należy jednak pamiętać, że ostatecznie większe znaczenie niż ilość płyt ma łączna powierzchnia płyt - lub inaczej powierzchnia wymiany ciepła. Jest możliwe znalezienie wymiennika ciepła o dużej wydajności z małą ilością płyt (np. wymiennik 20-płytowy) - pod warunkiem jednak, że jest to płyta rozległa zapewniająca dużą powierzchnię jednostkową.

Dla pieca o mocy 20 kW, którego zadaniem jest ogrzanie domu lub podgrzanie wody optymalna ilość płyt wymiennika mieści się w przedziale 20-50, w zależności od ostatecznej powierzchni wymiany ciepła, która musi oscylować w granicach 0,50-0,70 metra kwadratowego. Taka ilość płyt i powierzchnia pozwala na efektywne przekazanie ciepła przy równoczesnym zachowaniu niewielkich wymiarów wymiennika, co jest kluczowe podczas montażu w ograniczonej przestrzeni domowej.

Jaki wymiennik płytowy do pieca 20 kW?

Odpowiadając na pytanie z powyższego wpisu blogowego, dla pieca o mocy 20 kW opisywanego w artykule najlepszym wyborem, spełniającym wszystkie wymienione wyżej warunki, będą następujące płytowe wymienniki ciepła:

• wymiennik ciepła Ba-16-50,
• wymiennik ciepła Ba-16-40.

Dzięki swojej konstrukcji powyższe wymienniki ciepła umożliwiają szybkie i efektywne ogrzewanie pomieszczeń o różnych rozmiarach. Ich główną zaletą jest kompaktowa budowa, co sprawia, że jest możliwe zamontowanie nawet w niewielkich przestrzeniach. Te wymienniki płytowe mogą być z powodzeniem stosowane zarówno w domach jednorodzinnych, jak i w budynkach komercyjnych, zapewniając wysoką wydajność grzewczą. Dlatego też, jeśli szukasz efektywnego i oszczędnego rozwiązania do swojego pieca o mocy 20 kW, warto rozważyć zastosowanie naszych wymienników płytowych.