Skladem máme stovky výměníků

Výměník tepla pro vytápění

• Výkon v kW: návrh, výpočet
• Voda-voda: ohřev TUV
• Koroze výměníku
• Usazování vodního kamene
• Kondenzační a nekondenzační kotle
• Centrální vytápění, výměníkové stanice
• Solární ohřev
• Kogenerace (spalovací motory)

Kompaktní a spolehlivé řešení pro ohřev TUV, vytápění, parní výměníky, bioplynové a výměníkové stanice i centrální topení.

Tabulka výkonů pro ohřev vody

Voda–voda: ohřev teplé užitkové vody (TUV)

Široká nabídka deskových výměníků SWEP umožňuje zvolit ekonomicky výhodné řešení pro ohřev TUV, pitné vody i vytápění. Zdrojem tepla může být kotel, tepelné čerpadlo nebo solární panel. Teplá užitková voda se ve výměníku ohřívá průtokově, případně je možné výměník kombinovat se zásobníkem. U průtokového ohřevu se může průtok vody měnit v závislosti na aktuálním odběru. V takovém případě je nutné dimenzovat tlakové ztráty na špičkový výkon – neboť čím vyšší je průtok, tím větší tlakové ztráty ve výměníku vznikají (ty rostou přibližně se čtvercem průtoku).

Průtokový ohřívač TUV

Běžná sprcha spotřebuje přibližně 12–15 l/min teplé vody, úsporná sprcha pak 6–8 l/min. Komfortní teplota pro sprchování je zhruba 44 °C. K jejímu dosažení je u průtokového ohřívače zapotřebí kotel s výkonem přibližně 15 kW nebo více. V následující tabulce najdete orientační přehled vhodných výměníků podle požadovaného výkonu. Všechny uvedené modely mají vývody se závitem ISO G (vnější).

Omezení teploty ohřevu TUV

Ohřívat teplou užitkovou vodu v deskovém výměníku na teploty vyšší než 60 °C se obecně nedoporučuje, protože při vyšších teplotách výrazně roste riziko zanášení výměníku vodním kamenem.

Nabíjení zásobníku TUV

Tabulky uvádějí doporučené modely výměníků pro nabíjení zásobníků teplé užitkové vody. Při použití zdroje s vyšší teplotou bývá účinnost výměníku velmi vysoká – v takových případech je vhodné zapojení v souproudu (v tabulce označeno symbolem "#").

# Výměník označený tímto symbolem je navržen pro zapojení v souproudu. Pokud by byl zapojen v protiproudu, jeho příliš vysoká účinnost by vedla k usazování vodního kamene.

Výměníky SWEP se často používají jako náhrada za výměníky jiných značek, které dosluhují. Všechny modely jsou vyrobeny z nerezové oceli AISI 316 a lze je dodat i ve speciálních variantách s více okruhy. Takové výměníky mají více vývodů, protože obsahují dva menší výměníky – buď v sériovém, nebo paralelním zapojení.

Koroze deskového výměníku

Běžná životnost deskových výměníků je 8 až 12 let. Pokud výměník začne netěsnit už po 5 letech nebo dříve, nejčastější příčinou bývá korozivní médium.

Rizikové faktory a příčiny koroze

• Typ zdroje tepla: u centrálního zásobování teplem je kvalita média obvykle kontrolována poskytovatelem. U kotlů je výhoda v uzavřeném okruhu, kde je menší pravděpodobnost výskytu agresivních látek. Chyba bývá zpravidla na ohřívané straně.
• Viditelné známky koroze: zelenomodré zabarvení na vnějším povrchu výměníku signalizuje korozi měděné pájky. Nejčastěji ji způsobuje rezavá voda s obsahem volného železa nebo manganu, pocházející ze starších otopných těles.
• Galvanická koroze: volné železo v oběhu může na rozhraní mědi a nerezové oceli (AISI 316) vytvořit galvanický článek. To vede k postupnému uvolňování měděné pájky do vody. Ke galvanické korozi může dojít také při přímém kontaktu dvou rozdílných kovů (např. měď a ocel) bez použití izolačního těsnění.
• Další faktory zvyšující riziko koroze:
• Otevřený expanzní systém – umožňuje pronikání kyslíku.
• Použití destilované vody ("hladová voda") – agresivní vůči měděné pájce.
• Únava materiálu – časté a náhlé teplotní změny (např. u průtokového ohřevu TUV).
• Vysoký obsah chloridů (> 300 ppm) – může ohrozit nerezovou ocel AISI 304/316, i když tato koroze není běžně viditelná zvenku. Vizte tabulku odolnosti.

Doporučená opatření

• Analýza vody: pokud je podezření na korozní prostředí, doporučujeme provést laboratorní rozbor vody.
• Odstranění příčiny: bez odstranění zdroje problému bude i nový výměník podléhat korozi.
• Možnosti ochrany:
  • Výměna média nebo jeho úprava.
  • Použití inhibitorů koroze.
  • Instalace magnetického filtru.
  • Přechod na uzavřený expanzní systém.
• Použití odolnějších výměníků: Pokud není možné příčinu odstranit, doporučujeme použít výměník bez měděné pájky (celonerezové provedení) nebo rozebíratelný výměník s těsněním.

Prevence usazování vodního kamene

Pro omezení tvorby vodního kamene je ideální nastavit systém na nižší provozní teploty – doporučená hodnota je okolo 60 °C. Vyšší teploty významně zvyšují riziko zanášení výměníku vodním kamenem. Snížením teploty zároveň zlepšíte celkovou účinnost systému.

Možnosti prevence

• Chemická úprava vody: do otopného okruhu je možné dávkovat polyfosfát, který váže ionty vápníku a brání jejich usazování. Polyfosfáty nejsou vhodné pro použití v okruzích s pitnou vodou.
• Projektujte na vyšší průtok a nižší teploty, abyste zachovali požadovaný výkon.
• Vyšší průtok vyvolává turbulentní proudění v kanálcích mezi deskami, které má samočisticí efekt.
• Souproudé zapojení výměníku TUV často pomáhá zabránit přehřívání vody. Počítejte s mírně větším výměníkem.
• TUV veďte do spodního vývodu výměníku – proud vody směrem nahoru snižuje riziko usazování v kanálcích.

Informace o čištění výměníku najdete v návodu k použití nebo na úvodní stránce.

Ochranná vrstva Sealix® (SiO2)

Novinkou v nabídce jsou výměníky SWEP s ochranným filmem Sealix® na bázi oxidu křemičitého (SiO2), který přináší hned několik výhod:

• Zvyšuje odolnost vůči korozi, zejména při výskytu chloridů nebo fluoridů ve vodě.
• Chrání měděnou pájku před působením volného železa (např. z rezavějících otopných těles).
• Omezuje usazování vodního kamene na stěnách výměníku.

Kondenzační a nekondenzační kotle

Pro kondenzační i nekondenzační kotle jsou vhodné kompaktní výměníky řady SWEP E5, E6 a E8, které se vyznačují nízkými tlakovými ztrátami.

Centrální vytápění a výměníkové stanice

Deskové výměníky SWEP se běžně používají v předávacích stanicích pro centrální zásobování teplem, a to díky následujícím výhodám:

• Kompaktní rozměry – nezabírají mnoho místa a lze je instalovat i v hůře přístupných prostorách, což snižuje náklady na montáž.
• Vysoká spolehlivost – každý kus je testován přetlakem ještě před opuštěním výroby.
• Univerzálnost použití – kromě systémů voda–voda je možné je nasadit i jako parní výměníky.
• Bezúdržbový provoz – neobsahují těsnění jako rozebíratelné výměníky, turbulentní proudění mezi deskami navíc zajišťuje samočisticí efekt.
• Vysoká účinnost – díky kompaktní konstrukci, kde téměř celá plocha slouží k přenosu tepla, jsou tyto výměníky vysoce efektivní a ekonomicky výhodné.

Bioplynové stanice

V bioplynových stanicích vzniká bioplyn (hlavně metan) jako produkt činnosti bakterií a mikroorganismů rozkládajících organický materiál. Bioplyn se spaluje ve spalovacím motoru, čímž se vyrábí elektrická energie.

• Typický výkon stanice se pohybuje od 200 do 2000 kW.
• Účinnost samotného spalování plynu dosahuje zpravidla 30 až 45 %.

Při spalování se motor zahřívá a je třeba jej chladit – obvykle vodou nebo vodní směsí s glykolem. Vzniklé odpadní teplo je následně zachyceno deskovým výměníkem (voda–voda) a dále využito, čímž se výrazně zvyšuje celková účinnost systému.

Toto teplo lze dále využít:

• k udržení teploty ve fermentoru,
• pro vytápění objektů,
• k ohřevu vody,
• nebo pro vytápění skleníků a dalších aplikací.

Solární ohřev

V letních měsících dopadá na území ČR ze Slunce přibližně 1000 W/m2. Solární panely obvykle dosahují účinnosti 60 až 70 %, což znamená, že za ideálních podmínek mohou dodávat přibližně 500 až 600 W/m2. V zimních měsících je výkon nižší.

Deskové výměníky SWEP představují klíčový prvek v mnoha solárních aplikacích – slouží k přenosu tepla do zásobníků teplé vody, k ohřevu bazénů či užitkové vody. Pro zajištění cirkulace teplonosné kapaliny je nezbytné oběhové čerpadlo. Vyšší průtok zlepšuje účinnost solárních panelů, ale zároveň zvyšuje tlakové ztráty na výměníku, což znamená větší zátěž pro čerpadlo.

Solární systém se plní nemrznoucí směsí, aby se zabránilo poškození panelů a výměníku v důsledku zamrznutí (etylenglykol v koncentraci 30 až 40 %).

Účinnost tradičního řešení, kdy je solární panel napojen na trubkový výměník umístěný uvnitř zásobníku, bývá nízká. Voda v zásobníku cirkuluje minimálně, což vede k usazování biologických nečistot na trubkovém výměníku. To snižuje účinnost systému a může vzbuzovat obavy ohledně kvality vody. Pravidelná údržba zásobníku je nutná – výměník i nádrž je třeba časem otevřít a vyčistit.

Zařazením deskového výměníku do systému se dosahuje turbulentního proudění, které výrazně zlepšuje přenos tepla a má samočisticí efekt. Na rozdíl od trubkového výměníku se neusazují nečistoty, a navíc se ušetří prostor.

Díky vysokému výkonu při kompaktních rozměrech jsou výměníky SWEP ideální pro solární aplikace. Pro přenos tepla ze solárních panelů doporučujeme řadu SWEP E8. Počet desek se navrhuje podle většího z obou průtoků. Připojení výměníku je pomocí 3/4" vnějšího závitu ISO G.

Kogenerace

Spalovací motory mají nízkou účinnost – často méně než 40 %. Většina nevyužité energie odchází ve formě tepla výfukovými plyny a chlazením motoru. Kogenerační jednotka toto ztrátové teplo efektivně využívá například k ohřevu teplé vody nebo k vytápění budov.

Klíčovým prvkem je tepelný výměník, který přenáší teplo z primárního okruhu (kogenerační jednotka) do sekundárního okruhu (teplá užitková voda nebo topný systém). Díky tomuto zapojení může celková účinnost systému přesáhnout 80 %.

Rekuperace tepla

V oblasti průmyslové a komerční klimatizace se často využívá přenos tepla mezi vzduchem a kapalinou. Pro takové aplikace však deskové výměníky tepla zpravidla nejsou optimalizovány. Přesto mají deskové výměníky SWEP důležitou roli v rekuperačních systémech – zejména v uzavřených chladicích okruzích, kde přenášejí teplo mezi dvěma kapalinami. Uplatňují se například jako

• ekonomizéry,
• vnitřní výměníky tepla (IHX),
• podchlazovače (sub-coolery).