Двухконтурный фреоновый теплообменник

Особенностью двухконтурного фреонового теплообменника от традиционных теплообменных устройств является  наличие трех каналов для движения рабочих сред, два из которых служат для отопления или охлаждения третьего (отсюда и название - двухконтурный). Другим отличием является использование фреоновых газов, выступающих в роли хладагентов.

Принцип работы такого устройства выглядит так: в теплообменник поступает рабочая среда, которую необходимо охладить. Она может быть представлена в жидком или газообразном состоянии. В зависимости от конструкции устройства, рабочая среда будет двигаться по одному из направлений потоков:

Особенностью двухконтурного фреонового теплообменника от традиционных теплообменных устройств является  наличие трех каналов для движения рабочих сред, два из которых служат для отопления или охлаждения третьего (отсюда и название - двухконтурный). Другим отличием является использование фреоновых газов, выступающих в роли хладагентов.

Принцип работы такого устройства выглядит так: в теплообменник поступает рабочая среда, которую необходимо охладить. Она может быть представлена в жидком или газообразном состоянии. В зависимости от конструкции устройства, рабочая среда будет двигаться по одному из направлений потоков:

• Прямоточный;
• Диагональный;
• Двухходовой с малым или большим контуром.

В качестве охладителей выступают фреон (обычно используется R134а, R410а или R407C). Забирая тепло с основного теплоносителя они, нагреваясь, переходят в газообразное состояние. Выйдя из теплообменника они поступают в конденсатор, где охлаждаются и переходят из газообразного состояния в жидкое. После этого жидкий фреон проходит через расширительный клапан (дроссель), где его давление и температура понижаются, после чего он вновь попадает в теплообменник для забора тепла.

Также необходимо добавить, что любые двухконтурные теплообменники производятся с дистрибьютором - дополнительной частью устройства, которая обеспечивает равномерное распределение хладагентов. Он также стабилизирует устройство при изменении нагрузок не допуская потерь давления как внутри теплообменника, так и на выходе.

Двухконтурные фреоновые теплообменники широко используются как в бытовых, так и в промышленных системах. В быту они представлены как часть системы теплового насоса, который обеспечивает горячее водоснабжение комфортное отопление и охлаждение дома в зависимости от времени года. В промышленности они применяются в чиллерах и различных холодильных установках с производительностью от 30 кВт.

Основными преимуществами использования двухконтурных фреоновых теплообменников является:

• Хорошие теплофизические свойства. Фреон обладает высокой теплоемкостью и эффективно передает тепло в процессе циркуляции между контурами теплообменника. Это способствует повышению коэффициента теплопередачи и, как следствие, увеличению эффективности системы.
• Низкая токсичность и пожаробезопасность. Фреоны, используемые в качестве хладагентов, обычно являются низкотоксичными и не поддерживают горение, что обеспечивает безопасность в эксплуатации.
• Стабильность в широком диапазоне температур. Фреоны сохраняют свои теплофизические свойства при различных температурах, что позволяет использовать их для самого широкого спектра задач.
• Хорошая отказоустойчивость. Даже при поломке одного из охлаждающих контуров, устройство будет продолжать бесперебойно работать.

Кроме того, теплообменник относится к виду паяных, предоставляя ему ряд дополнительных преимуществ:

• Повышенная надежность обеспечивается применением медного припоя при пайке, а в случае работы с агрессивными средами, такими как аммиак, используется никелевый припой.
• Увеличенный коэффициент передачи тепла достигается за счет использования гофрированных пластин, углы между гофрами которых направлены в противоположные стороны. Пересекающиеся стороны гофр увеличивают площадь соприкосновения, а дополнительная припайка опорных точек между их пересечениями позволяет расширить рабочий диапазон давления теплообменника до 45 бар.
• Система самоочистки активируется при высокой турбулизации потока рабочей среды, что исключает необходимость постоянного технического обслуживания устройства.
• Компактность является еще одним преимуществом, поскольку паяные теплообменники занимают небольшое пространство и могут быть установлены в любых моделях тепловых насосов.

К недостаткам следует отнести их неремонтопригодность. В случае поломки, невозможно заменить одну или несколько спаянных пластин, как в разборных пластинчатых теплообменниках. Также необходимо помнить, что двухконтурные фреоновые теплообменники обычно необходимо заказывать в составе какой-либо системы - теплового насоса, чиллера и т.д.