محاسبه مبدل حرارتی صفحه ای آبگرم بهداشتی

مبدل حرارتی صفحه ای  دومین و مهم ترین شکل از مبدل های حرارتی نوع صفحه ای آن می باشند ،که دامنه کاربرد و استفاده آز آن بسیار زیاد و وسیع می باشد ،  این نوع مبدل همانطور که از نامشان پیداست از تعدادی صفحات فلزی شیار دار روی هم تشکیل شده است  که دارای 4 مجرای وروردی و خورجی می باشد که دو به دو برای عبور سیال خنک کننده و خنک شونده می باشند

مزایای مبدل های حرارتی صفحه ای

1. از بارزترین مزایای این نوع مبدل های حرارتی ، کم حجم بودن و اشغال فضای بسیار کم می باشد که برای فضاهایی که با محدویت فضا روبرو هستیم (مانند پکیج های زمینی و دیواری ) می باشند
2. مبدل های حرارتی صفحه ای به دلیل توربولانس بالا ؛ امکان رسوب گیری آنها کم است ، بر خلاف آنچه که تصور میکنید نسب به مبدل های حرارتی پوسته لوله مانند منابع کویل دار و …. پتانسیل رسوبگیری درآن کم است
3. عدم نیاز به عایق کاری ، راندمان بالا و  ضریب انتقال حرارتی 3 تا 5 برابری نسبت به مبدل های حرارتی دیگر از مزایای مبدل های حرارتی صفحه ای یاد می شوند
4. در تکمیل بند فوق این نکته را متذکر می شوم که انتقال حرارت بالا و راندمان بهینه به دلیل درهم بودن جریان و کوچک بودن قطر هیدرولیکی جریان می باشد
5. مبدل های حرارتی صفحه ای دارای به کاهش زمان راه اندازی و افزایش سرعت پاسخگویی سیستم کمک بسیار فراوانی می کند
6. بر خلاف مبدل های حرارتی پوسته لوله ای که فقط برای دو جریان مورد استفاده قرار میگرد ،مبدل های صفحه ای چند جریانی است و ممکن است برای 10 جریان مورد استفاده قرار بگیرد

معایب مبدل های حرارتی صفحه ای

1. به طور کلی مبدل های حرارتی صفحه ای به صوتر روتین شده و  پیش ساخته می باشد ، زیاد نمی تونا در طراحی و ساخت آن تغییرات حاصل کرد ، کما اینکه دامنه ظرفیت های تولید ـآن بسیار وسیع می باشد
2. برای گرم کردن مایعات با  ویسکوزیته بالا مانند انواع روغن ها و سیال های مشابه به هیچ عنوان مناسب نیستند.
3. افت فشار مبدل های حرارتی بسیار بالا بوده و در کاربرد های آبگرم بهداشتی دو سر آب سرد و گرم دارای دو افت فشار مختلف می باشند
4. به دلیل عدم ذخیره آب گرم و افت فشار بیش از حد آن برای مبدل حرارتی آبگرم بهداشتی تا 4 طبقه بیشتر توصیه نمی شود
5. در تکمیل بند  فوق به دلیل عدم ذخیره آب گرم مصرفی ، نسبت به مبدل های حرارتی مخزن دار (منابع کویلی و دوجداره ) در صورت استفاده از مبدل های حرارتی آبگرم بهداشتی ؛ در حدود دو برابر بیشتر انرژی یا بار حرارتی ابگرم لازم است .

کاربرد انواع مبدل حرارتی صفحه ای

1. مبدل حرارتی تولید آبگرم بهداشتی
2. اوپراتور چیلر های تراکمی
3. مبدل حرارتی جهت خنک کردن سیال هایی مانند گاز و آب
4. مبدل حرارتی گرمایش از کف
5. تولید آبگرم استخر های تفریحی

مبدل حرارتی صفحه ای آبگرم بهداشتی

1. از مرسوترین روشهای تولید آبگرم بهداشتی در ساختمان های مسکونی ، تجاری و.. ، استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای به دلیل مزایای گفته شده در بالا که مهمترین آن کم حجم بود ، سهولت در حمل و نقل ،و تعمیرات و نگهداری است ولی در کنار همه این مزایای دست برقضا مهم و باب طبع مشتری صد البته معایبی دارد که به ان شاره می شود
2. به دلیل عدم ذخیره آب در مبدل های حرارتی صفحه ای برای ساختمای مسکونی پر جمعیت مناسب نیستند
3. مصرف گاز و انرژی به دلیل اینکه در مبدل های صفحهای آبگرم به صورت آنی تولدی می شود همیشه باید دیگ آبگرم در بالاترین سطح کارمرد خود باشد تا بتواند دمای مورد نظر تولید ابگرم بهداشتی را تامین کند
4. مبدل های حرارتی صفحه ای برای تولید ابگرم ساختمانهایی که قبلا از منبع کویل دار یا دو جداره استفاده می کردند مناسب نیستند ، زیرا دیگ ابگرم آن برای تولید آبگرم بهدشاتی توسط مبدل حرارتی صفحه ای تدارک دیده نشده است
5. افت فشار بالای مبدل های بسیار بالاست و اصولا این مبدل های برای سیستم های فشار بالا طراحی شده اند ، تولید ابگرم بهداشتی ساختمان یک فرایند فشار پایین است
6. در تمامی مبدل های صفحه ای ابگرم ، از یک پمپ سیرکوله برای کاهش افت دما بین دیگ و. مبدل از آن استفاده می شوند که در مواقعیی که برق قطع می شود ، این پمپ نیز از مدار خارج شده و  سیستم ابگرم ساختمان نیز با کاهش دما روبرو می شود ، دقیقا مشابه همان چیزی که در پکیج های دو مبدل دیده می شود

مبدل های حرارتی صفحه ای برای چه مواردی مناسب نیستند ؟

1. مبدل حرارتی برای سیستم های روغن داغ و کلا مایعاتی که دارای گرانروی بالا هستند خوب نمی باشند
2. برای سیستم های فشار پایین و سیرکوله منساب نیستند
3. به دلیل افت فشار بالا به هیچ عنوان برای گرمایش آب استخر استفاده نکنید ،

مقادیر طراحی و محاسبه مبدل حرارتی صفحه ای  آبگرم بهداشتی

1. مبدل های حرارتی صفحه ای برای تولید ابگرم حداقل 250 تا 300 لیتر در ساعت به کار برده می شوند
2. یعنی برای هر واحد مسکونی با سرویس های بهداشتی متعارف می توان 250 تا 300 لیتر در ساعت دبی آبگرم بهداشتی در نظر گرفت
3. اختلاف دمای بین آب گرم کننده ورودی و آب گرم شونده خروجی کمتر از 15 درجه فارینهایت معادل 10 درجه سانتیگراد  است این پارمتر را حد تقارب مبدل می نامند
4. مبدل هایی که برای آبگرم بهداشتی  به کار میرود از نوع صفحه ای جوشی یا به اصطلاح brazed  یا لحیم شده می باشند ، نوع گستکتی آن برای تولید آبگرم بهداشتی استفاده نمی شود.
5. ضریب انتقال حرارت کلی آنها در حدود 3500 تا 7500 وات بر متر مربع درجه کلوین است

محاسبه بار حرارتی آبگرم بهداشتی در مبدل های صفحه ای از رابطه زیر به دست می اید

1. درصورت براوردی یک واحد  مقدار GPH  برابر 275 تا 300 می باشند
2. و درصورت براورد برای تعداد واحد ها ، 275 تا 300 لیتر در تعداد وحد ها ضرب می شوند
3. اختلاف دمای ورودی و خروجی هم 50 درجه فارینهات  در نظربگیرد ،دمای خروجی 60 و دمای ورودی 10 درجه فارینهایت

محاسبه سریع مبدل حرارتی صفحه ای برای پرکاربردترین موارد

1. مبدل حرارتی برای استفاده در گرمایش : از کف : هر 6 تا 8 متر لوله 110 کیلوکالری
2. مبدل حرارتی برای تولید آبگرم بهداشتی: هر واحد مسکونی: 300 لیتر
3. مبدل حرارتی برای گرم کردن آب استخر: این روش باید حجم آب استخر به متر مکعب را در عدد 17500 ضرب و سپس تقسیم بر زمان پیش راه اندازی می کنیم

سالن فروش انواع مبدل های حرارتی صفحه ای