Mimo że wymienniki ciepła są powszechnie stosowane w urządzeniach najróżniejszego typu, ich funkcja jest zasadniczo wspólna – wymiana ciepła pomiędzy dwoma i więcej mediami, które mogą się znajdować w ciekłym lub gazowym stanie skupienia, ale o odmiennej temperaturze. Urządzenia te są z powodzeniem stosowane wszędzie tam, gdzie wymagana jest funkcja chłodzenia, a zatem w branży spożywczej, transportowej oraz w systemach klimatyzacji, a ponadto także w ciepłownictwie i systemach centralnego ogrzewania. Wymienniki ciepła mogą bowiem zarówno chłodzić, jak i ogrzewać, skąd też wynikają niemal nieograniczone możliwości ich wykorzystania.
Jaka jest zasada działania wymiennika ciepła?
Wymienniki ciepła mogą mieć bardzo różną budowę w zależności od specyficznej funkcji, jaką mają pełnić. Jednak ogólnie rzecz biorąc, urządzenie to pracuje w zamkniętym układzie dwóch obiegów, pobierając ciepło z jednego i przenosząc je do drugiego (na przykład z kotła do grzejników). Jest to możliwe między innymi dzięki zjawisku konwekcji, czyli przekazywania energii termicznej między substancjami w wyniku różnicy ich temperatur. Proces ten polega na transporcie energii cieplnej z gorącej cieczy lub gazu do rurek lub płytek instalacji grzewczej, a stamtąd z kolei do substancji o niskiej temperaturze.
Jakie są rodzaje wymienników ciepła?
Wymienniki ciepła to ogromna grupa urządzeń o zróżnicowanych parametrach i zastosowaniach. Konieczne jest zatem dokonanie przynajmniej uproszczonego podziału, między innymi pod względem:
- budowy (wymienniki spiralne, płytowe lutowane, płaszczowo-rurowe i inne)
- sposobu przepływu ciepła (kontaktowe i bezkontaktowe)
- układu strumieni (współprądowe, krzyżowe, przeciwprądowe, złożone)
- rodzaju czynnika (ciecz-ciecz, ciecz-gaz, ciecz-ciało stałe, gaz-gaz)