Ciepło, cieplej... ogrzej się

e zbiornika, w którym znajduje się lub przez który przepływa płyn. Elementem grzewczym jest wężownica, którą jest zwinięta rura znajdująca się w środku zbiornika, lub płaszcz zainstalowany na zewnątrz. Płyn wewnątrz zbiornika ogrz

Ciepło, cieplej... ogrzej się

Ten typ wymiennika jest stosunkowo często spotykany w przemyśle

Zbiorniki z wężownicą lub płaszczem

Ten typ wymiennika jest stosunkowo często spotykany w przemyśle. Składa się on ze zbiornika, w którym znajduje się lub przez który przepływa płyn. Elementem grzewczym jest wężownica, którą jest zwinięta rura znajdująca się w środku zbiornika, lub płaszcz zainstalowany na zewnątrz. Płyn wewnątrz zbiornika ogrzewa się lub ochładza kosztem płynu przepływającego w wężownicy lub płaszczu. Medium grzewczym jest zwykle para. Jako medium chłodzące najczęściej wykorzystuje się wodę.

Przykładem zbiornika z płaszczem są reaktory chemiczne. Gdy w reaktorze zachodzi reakcja egzotermiczna konieczne jest odebranie ciepła powstałego na skutek reakcji. Gdy reakcja jest endotermiczna konieczne jest dostarczenie energii. Z punktu widzenia chemii zbiornik taki jest reaktorem izotermicznym.

Zbiorniki z wężownicą wykorzystuje się np. w złożach fluidyzacyjnych2.
Kanał odzysku ciepła
Gazy spalinowe powstające w dużych piecach przemysłowych zawierają w sobie dużą ilość energii, która może być wykorzystana do ogrzewania innych gazów. W tym celu wykorzystuje się kanały odzysku ciepła. Są to podłużne tunele, w których zainstalowane są wiązki rurek przez które przepływają ogrzewane gazy. Gazy spalinowe opuszczające kanał emitowane są zwykle do atmosfery. Ponieważ temperatury spalin na wylocie z pieców sięgają kilkuset stopni konieczne jest zastosowanie wytrzymałych stali. W przeciwieństwie do innych wymienników, w kanałach odzysku ciepła (po zewnętrznej stronie rurek) przepływ burzliwy jest niepożądany, gdyż mógłby prowadzić do zbyt intensywnej wymiany ciepła i przegrzania rur.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a


Istnieją trzy mechanizmy przenoszenia ciepła

Ruch ciepła wymiennikach

Istnieją trzy mechanizmy przenoszenia ciepła:

przewodzenie - ruch ciepła bez ruchu masy (np. przez ściankę wymiennika)
konwekcja - ruch ciepła z jednoczesnym ruchem masy (np. z płynu do ścianki wymiennika)
promieniowanie - ruch ciepła poprzez fale elektromagnetyczne. Ten mechanizm ma znaczenie jedynie w wysokich temperaturach8.

Przewodzenie

Osobny artykuł: Przewodzenie ciepła.

Ruch ciepła przez przewodzenie opisuje prawo Fouriera, które stwierdza, że ilość przepływającego ciepła jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatur oraz współczynnika przewodzenia ciepła ? (charakterystycznego dla każdej substancji). Ruch ciepła przez przewodzenie wyraża równanie:

Q ˙ = ? ? d ? ? T \displaystyle \dot Q=\lambda \cdot d\cdot \Delta T \displaystyle \dot Q=\lambda \cdot d\cdot \Delta T

gdzie:

? ? współczynnik przewodzenia ciepła (kW/mK)

d ? odległość przenikania ciepła (m)

?T ? różnica temperatur (K).

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a


Kocioł centralnego ogrzewania

Kocioł centralnego ogrzewania opalany węglem

Kocioł węglowy centralnego ogrzewania jest również kłopotliwy w eksploatacji (ze względu na charakter materiału), ale posiada możliwość instalacji pewnych system/ów automatyki. Dodatkową zaletą jest możliwość pracy ciągłej oraz kumulacja energii w zbiorniku wodnym (który może posiadać alternatywną metodę podgrzewania ? np. elektryczną). System ten łatwo można przystosować do nowoczesnych metod opalania materiałami niewęglowymi. Kocioł centralnego ogrzewania instaluje się w kotłowni.

Wady i zalety:

trudny w sterowaniu (kocioł tradycyjny)
konieczność wykonania instalacji CO (kocioł centralny),
konieczność stałego nadzoru człowieka,
bardzo kłopotliwy nośnik energii.

Kocioł centralnego ogrzewania opalany gazem

Od kotła węglowego różni go znacząco charakter opału, co pozwala w większym stopniu dokonać automatyzacji procesu spalania.

Wady i zalety:

konieczność wykonania instalacji CO,
łatwość sterowania,
czyste spaliny,
czysta kotłownia,
wysoka sprawność energetyczna (kotły kondensacyjne),
możliwa współpraca z systemem solarnym (spadek zużycia gazu),
wyższe koszty eksploatacji.


Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie