Bez wymiennika ciepła ani rusz

Przesyłanie ciepła jest możliwe dzięki tzw. wymiennikom. Bez nich nie istniałoby współczesne grzejnictwo, chłodnictwo czy też klimatyzacja. Wymiennikiem nazywamy urządzenie, w którym ciepło przechodzi z jednego ciała lub ośrodka do drugiego, nie zmieniając ich własności. Nie zamierzamy tu klasyfikować wymienników w sposób znany z podręczników akademickich tylko opiszemy ich główne cechy, czyli te, które z punktu widzenia projektanta czy instalatora są najbardziej istotne.

Rurowy wymiennik ciepła
Najprostszym i szeroko stosowanym typem wymiennika jest rozwiązanie typu „rura w rurze”. Jedna ciecz płynie rurą środkową, a druga rurą zewnętrzną. Następuje wtedy wymiana ciepła poprzez ściankę łączącą obie rury. Najczęściej stosuje się zasadę „przeciwprądu”, która polega na tym, że kierunki przepływu cieczy są przeciwne. Drugą bardzo często spotykaną odmianą wymiennika jest wymiennik płytowy działający bardzo podobnie jak wymiennik rurowy, z tą tylko różnicą, że zamiast rur stosuje się równoległe płyty, między którymi przepływają ciecze, które mają sobie przekazać ciepło

Budowę i zasadę działania wymiennika pokazano na rysunku i nie potrzeba się nad nimi więcej rozwodzić. Należy jednak omówić istotne parametry wymiennika. Przede wszystkim jego moc. Upraszczając można stwierdzić, że moc wymiennika jest tym większa, im większe są jego gabaryty, a dokładniej powierzchnia wymiany ciepła. Z kolei, dla konkretnej powierzchni wymiennika, wielkość przekazywanej mocy zależy od różnicy temperatur. Dalej, dla wymiennika o określonej powierzchni wymiany ciepła i dla stałej różnicy temperatur moc przekazywana jest tym większa, im większy jest strumień przepływu cieczy przez wymiennik.

Na tej podstawie można stwierdzić, że nawet niepokaźny wymiennik, jeśli tylko wymusimy w nim odpowiednio duży przepływ i takąż różnicę temperatur, może przenieść duże moce. Mniejszy wymiennik jest tańszy. Ta zależność jest często wykorzystywana przez producentów pomp ciepła, w celu zmniejszenia kosztów produkcji. Odbija się to jednak niekorzystnie na zużyciu energii elektrycznej, którą pochłania pompa zmagająca się z oporami przepływu, aby dać odpowiednio duży strumień cieczy. Za to płaci użytkownik w trakcie eksploatacji. I dobrze mu tak, w końcu jakaś sprawiedliwość być musi, skoro Wcześniej zaoszczędził, kupując tanią pompę ciepła.

W instalacji grzewczej z pompą ciepła mamy zawsze kilka wymienników. Poczynając od rury kolektora, w której płynie ciecz niezamarzająca, poprzez przynajmniej trzy wymienniki w samej pompie ciepła oraz grzejniki, które też s,| wymiennikami ciepła. Oczywiście, nie zapominamy również o wężownicy w zasobniku ciepłej wody, która też jest wymiennikiem. Do wszystkich tu wymienionych wymienników odnoszą się podane wcześniej zasady dotyczące mocy, przepływu i różnicy temperatur. Te wymienione parametry nie wyczerpują całej listy. Ale w tej chwili wyliczanie wszystkiego byłoby zbędnym zanudzaniem.