Riscaldamento - scambiatori di calore per i sistemi del riscaldamento solare Gli scambiatori di calore sono dispositivi che trasferiscono il calore da un liquido (liquido o gas) ad un altro mentre le mantengono separate. Quantità di fluido calde da un lato di un divisorio del metallo dello scambiatore di calore, trasferente il relativo calore a circolare fluido di temperatura più insufficiente sull'altro lato. Il formato di un'area dello scambiatore di calore la pregiudica la velocità ed efficienza: una grande area trasferisce più velocemente e più efficientemente il calore.
Molti macchine ed elettrodomestici contengono gli scambiatori di calore. Un radiatore dell'automobile è uno scambiatore di calore: trasferisce il calore dal sistema di raffreddamento del motore all'aria esterna, impedicente il motore surriscaldare. I frigoriferi ed i condizionatori d'aria hanno scambiatori di calore per dissipare il calore; le fornaci hanno scambiatori di calore per riscaldare l'aria fredda che entra nella fornace. I sistemi solari inoltre usano gli scambiatori di calore per trasferire l'energia solare assorbente in collettori solari al liquido o per ventilare che è usato per riscaldare l'acqua o lo spazio.
Gli scambiatori di calore possono essere fatti dell'acciaio, del rame, del bronzo, dell'acciaio inossidabile, dell'alluminio, o del ghisa. I sistemi del riscaldamento solare usano solitamente il rame, perché è un buon conduttore termico ed ha maggior resistenza a corrosione.
Tipi di scambiatori di calore: I sistemi del riscaldamento solare usano tre tipi di scambiatori di calore: liquido--liquido, liquido--aria ed aria/liquido. Molti sistemi a energia solare liquidi usano la a liquido-allo scambiatore di calore liquido, che usa un liquido di scambio di calore che circola tramite il collettore solare, assorbe il calore ed allora attraversa uno scambiatore di calore per trasferire il relativo calore all'acqua in un serbatoio. I liquidi di scambio di calore, quale antigelo, proteggono il collettore solare dal congelamento in tempo freddo. gli scambiatori di calore del Liquido--liquido hanno le une o le altre una o due barriera (a parete semplice o doppia) fra il liquido di scambio di calore ed il rifornimento idrico nazionale.
Uno scambiatore di calore a parete semplice è un tubo o un tubo circondato da un liquido. Il liquido che passa tramite la tubazione o il fluido circondando la tubazione può essere il liquido di scambio di calore, mentre l'altro liquido è l'acqua potabile. Gli scambiatori di calore doppi hanno due pareti fra i due liquidi. Sono usate spesso quando il liquido di scambio di calore è tossico, quale il glicol etilenico (antigelo). Sono richiesti spesso come misura di sicurezza nel caso delle perdite, aiutanti si accertano che l'antigelo non si mescoli con il rifornimento idrico potabile. Un esempio di uno scambiatore di calore doppio del liquido--liquido è “lo scambiatore di calore avvolgente,„ in quale un tubo è spostato intorno ed è legato alla parte esterna di un serbatoio di acqua caldo. Il tubo deve essere isolato adeguatamente per diminuire le perdite di calore.
Mentre gli scambiatori di calore doppi aumentano la sicurezza, sono meno efficienti, perché il calore deve trasferire attraverso due superfici piuttosto che una. Per trasferire lo stessa quantità del calore, uno scambiatore di calore doppio deve essere più grande di uno scambiatore a parete semplice.
gli scambiatori di calore dell'Liquido--aria trasferiscono il calore da un sistema liquido del riscaldamento solare al sistema ad aria forzata del condotto della casa. Il tipo più comune è lo scambiatore di calore del alettato-tubo, che è una bobina alettata dell'acqua inserita nel condotto di aria. Dell'offerta dal ventilatore fornisce sopra la bobina e gli assorbe il calore. L'aria heated allora si distribuisce durante la casa.
I sistemi del riscaldamento solare con i collettori del riscaldatore di aria non hanno bisogno solitamente di uno scambiatore di calore fra il collettore solare ed il sistema di distribuzione dell'aria. Quei sistemi con i collettori del riscaldatore di aria che scambiatori di calore aria/liquidi di uso dell'acqua di calore. Questi sono simili agli scambiatori di calore dell'liquido--aria.
Disegni dello scambiatore di calore: Ci sono molti disegni dello scambiatore di calore. Un disegno comunemente usato nei sistemi nazionali solari del riscaldatore di acqua è il disegno del arrotolare-in-serbatoio. Lo scambiatore di calore è una bobina della tubazione nel serbatoio. Può essere un singolo tubo (scambiatore di calore a parete semplice) o due spessori del tubo (scambiatore di calore doppio). Un'alternativa meno efficiente è di collocare la bobina sulla parte esterna del serbatoio di collettore con una copertura di isolamento.
Un altro disegno popolare è lo scambiatore di calore del copertura-e-tubo. Lo scambiatore di calore è a parte dal serbatoio. Ha due cicli fluidi separati all'interno di un caso o delle coperture. I liquidi entrano l'un l'altro nei sensi opposti attraverso lo scambiatore di calore, elevante lo scambio di calore. In un ciclo, il liquido -essere-heated (quale acqua potabile) circola tramite le camere d'aria. Nel secondo ciclo, nelle quantità di fluido di scambio di calore fra le coperture ed i tubi di acqua. I tubi e le coperture dovrebbero essere fatti dello stesso materiale. Quando il collettore o il liquido di scambio di calore è tossico, i tubi doppi sono utilizzati e un liquido intermedio non tossico di trasferimento è collocato fra le pareti esterne ed interne dei tubi.
Un tipo molto efficiente di scambiatore di calore è il disegno del tubo-in-tubo. In questo disegno, i tubi dell'acqua ed il liquido di scambio di calore sono in contatto termico diretto con a vicenda. Acqua e la quantità di fluido di scambio di calore nei sensi opposti l'un l'altro. Questo tipo di scambiatore di calore ha due cicli simili a quelli descritti nello scambiatore di calore del copertura-e-tubo.
Aree di interesse: Uno scambiatore di calore deve essere graduato correttamente per essere efficace. Ci sono molti fattori da considerare per l'incollatura adeguata. Questi includono: il tipo dello scambiatore di calore; le caratteristiche dei liquidi di scambio di calore (calore specifico, viscosità e densità); la portata; e temperature della presa e dell'ingresso per ogni liquido. Solitamente, i fornitori forniranno le valutazioni di scambio di calore per i loro scambiatori di calore (in BTU/ora) per varie temperature e portate fluide.
Per la migliore prestazione, seguire sempre le raccomandazioni dell'installazione del fornitore per lo scambiatore di calore. Essere sicuro scegliere un liquido di scambio di calore che è compatibile con il tipo di scambiatore di calore che state usando. Se stiate costruendo il vostro proprio scambiatore di calore, essere informato che utilizzare i metalli differenti nella costruzione dello scambiatore di calore può causare la corrosione. Inoltre, perché i metalli dissimili hanno caratteristiche differenti di contrazione e di espansione termica, le perdite o le crepe possono svilupparsi. L'una o l'altra di queste circostanze può diminuire la durata del vostro scambiatore di calore. |
