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El uso de intercambiadores de calor para sistemas de calentamiento solar de agua

Número Navegar:2878     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2012-03-31      Origen:motorizado Su mensaje

Sistema de calentamiento solar de aguaLos sistemas solares de calentamiento de agua del intercambiador de calor de la energía solar en los colectores solares absorben el líquido usado o el aire, a la calefacción del agua o del espacio para transferir.
Los intercambiadores de calor pueden ser de acero, cobre, bronce, acero inoxidable, aluminio o hierro fundido. Los sistemas solares usan cobre, y mayor resistencia a la corrosión, generalmente porque es un buen conductor de calor.

Tipos de Intercambiadores de Calor
Los sistemas de calentamiento solar de agua utilizan tres tipos de intercambiadores de calor:

Líquido a líquido


Este intercambiador de calor utiliza un fluido Wärmeübertragungsfluid que circula a través del colector solar absorbe el calor y luego pasa a través de un intercambiador de calor para transferir su calor al agua en un depósito. Los fluidos portadores de calor, como el anticongelante, protegen al colector solar de la congelación en climas fríos. El intercambiador de calor de líquido a líquido está equipado con una o dos barreras (einwandig o de doble pared) entre el portador de calor y el suministro de agua doméstica.
Dar a un tubo o un tubo de un líquido un intercambiador de calor único. Ya sea que el fluido, a través de la manguera o el líquido alrededor de la tubería, puede ser fluido, mientras que el otro bebe el fluido de transporte de calor. Los intercambiadores de calor de doble pared tienen dos paredes entre los dos fluidos. Dos paredes se utilizan a menudo cuando el fluido de Wärmeübertragungs es tóxico, como el etilenglicol (anticongelante). Las paredes dobles a menudo son necesarias como medida de seguridad en el caso de fugas, ayuda a asegurar que se mezcle el anticongelante con el suministro de agua. Un ejemplo de un intercambiador de calor de líquido a líquido de doble pared es el envoltorio alrededor del intercambiador de calor, en el que se envuelve un tubo y con el exterior de un tanque de agua caliente. El tubo debe estar lo suficientemente aislado para reducir la pérdida de calor.
Si bien los intercambiadores de calor de doble pared aumentan la seguridad, son menos eficientes, ya que el calor se debe a dos superficies como para transferir. Para transferir la misma cantidad de calor, un intercambiador de calor de doble pared debe ser mayor que un intercambiador simple.

Aire a líquido


Los sistemas solares con calefacción normalmente no deben tener un intercambiador de calor entre el colector y la distribución de los colectores de aire. Estos sistemas con colectores de calefacción calientan aire intercambiadores de calor líquido, que son similares al uso de agua del intercambiador de calor de aire fluido.
Diseño de intercambiador de calor
Hay muchos diseños de intercambiadores de calor. Éstos son algunos de los más comunes:

Bobina en el tanque
El intercambiador de calor es una serpiente de tubo en el tanque de almacenamiento. Puede ser un solo tubo (intercambiador de calor único) o el grosor de los dos tubos (intercambiadores de calor de doble pared). Una alternativa menos efectiva es la bobina en el exterior del contenedor a granel con una cubierta del aislamiento.

Carcasa y tubo
El intercambiador de calor está separado de (externo a) el tanque de almacenamiento. Tiene dos bucles de fluido separados.Colector solar de tubo de calor Dentro de una caja o concha. Los fluidos fluyen en direcciones opuestas entre sí a través del intercambiador de calor, maximizando la transferencia de calor. En un circuito, el fluido a calentar (como el agua potable) circula a través de los tubos internos. En el segundo bucle, el fluido de transferencia de calor fluye entre la carcasa y los tubos de agua. Los tubos y la carcasa deben estar hechos del mismo material. Cuando el colector o el fluido de transferencia de calor es tóxico, se utilizan tubos de doble pared y se coloca un fluido de transferencia intermedia no tóxico entre las paredes exterior e interior de los tubos.

Tubo en tubo


Las tuberías de agua y el transportador de calor en contacto térmico directo entre sí son muy eficientes en este diseño. El agua y el calor transfieren fluidos en direcciones opuestas entre sí. Este tipo de intercambiador de calor tiene dos bucles similares a los de la capa y el intercambiador de calor de tubos descritos.

Dimensionamiento
Un intercambiador de calor debe dimensionarse correctamente para que sea efectivo. Hay muchos factores a considerar para un tamaño adecuado, incluyendo los siguientes:

Tipo de intercambiador de calor


Características del fluido de transporte térmico (calor específico, viscosidad y densidad).
Fluir
Y temperaturas de salida para cada fluido.
Normalmente, los fabricantes realizarán la transferencia de calor para proporcionar revisiones de sus intercambiadores de calor (en BTU / hora) para diferentes temperaturas y caudales de fluidos. También el efecto de tamaño de un área de intercambiador de calor es su velocidad y eficiencia: una gran superficie transfiere calor de manera más rápida y eficiente.
Instalación
Para obtener el mejor rendimiento, siempre las recomendaciones para el intercambiador de calor siguen las instrucciones de instalación del fabricante. Por supuesto, un líquido transmisor de calor compatible con la naturaleza del intercambiador de calor que utilizará es su elección. Si desea construir su propio intercambiador de calor, tenga en cuenta que el uso de diferentes metales en el intercambiador de calor puede causar corrosión. Además, debido a que diferentes metales de diferente expansión térmica y contracción tienen, puede haber fugas o grietas. Cada una de estas condiciones puede reducir la vida útil de su intercambiador de calor.


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