Skladem máme stovky výměníků

Výměník pro tepelné čerpadlo

• Kondenzátor pro tepelné čerpadlo
• Přehled kondenzátorů podle kW
• Tlakové odolnosti výměníků (v barech)
• Kombo vývod (tj. pro pájení i šroubování)
• Zamrznutí čerpadla/výměníku, SWEP B26FH
• Výparník pro tepelné čerpadlo
• Oddělovací výměník

Kondenzátor pro tepelné čerpadlo

Kondenzátor je výměník tepelného čerpadla na jeho sekundárním okruhu. Horké chladivo v kondenzátoru předává teplo topné vodě. Horké chladivo vstupuje ve fázi výparů do výměníku a tam se ochlazuje, kondenzuje a po zkondenzování se ještě podchladí. Teplo předané topné vodě pochází převážně ze změny skupenství (tzn. zkapalnění chladiva). Jedním z parametrů výpočtu výměníku pro tepelné čerpadlo je kondenzační teplota chladiva.

Jako kondenzátor se používají obvykle deskové výměníky

• SWEP B8LASH (pro výkony 3–10 kW, B8LASH je asymetrický; vývody kombo ¾"); výměník je vhodný jako kondenzátor pro klimatizační jednotku Sinclair Split ASGE, pokud se upravuje na tepelné čerpadlo,
• SWEP B26H, B26FH (asymetrický výměník 5–20 kW navržen pro tepelná čerpadla; pájecí vývody na primárním, vnější závit ISO G 1" na sekundárním okruhu),
• SWEP B25TH, B85H, B86H (pro výkony 10–50 kW, klimatizace; vývody kombo 1", příp. kombo 1 ¼"),
• SWEP B18H, B185H, B16DW (pro metan, CO2 až 140 atmosfér; vývody dle požadavků zákazníka),

Asymetrický výměník má užší kanálky ve vnitřním okruhu, který je určen pro chladivo. Na straně vody bývá zhruba 10x větší průtok než na straně chladiva. Takto je výměník optimalizován pro klimatizace a tepelná čerpadla.

Provedení SWEP B25TH je mezi techniky oblíbeno, protože má čistě pájecí vývody na straně chladiva. SWEP B85H a B86H mají vyšší účinnost oproti B25TH, jejich vývody jsou kombo: lze je šroubovat a zevnitř také pájet (vizte obrázek, pro výkres vývodu klikněte). Nejvyšší účinnosti dosahuje B86H, má ale také nejvyšší tlakové ztráty. Tlakové ztráty lze snížit navýšením počtu desek.

Všechny výměníky SWEP mají vývody z nerezové oceli a k pájení se používá pájka s obsahem stříbra min. 45 %.

Tlakovou odolnost výměníku lze odečíst z grafu v jeho produktovém listu. Tlaky jednotlivých chladiv je možné vyčíst z tabulek běžně dostupných na Internetu. Pro přehlednost jsou tlaky bar(g) pro běžně používaná chladiva R410A, R407C a R32 shrnuty do tabulky:

Zamrznutí tepelného čerpadla, prasknutí výměníku

K prasknutí výměníku dochází nejčastěji v těchto dvou případech:

• Provozní tlak chladiva je vyšší než konstrukční tlak výměníku. Systém musí obsahovat vysokotlaký presostat. Ten při překročení nastaveného pracovního tlaku vypíná kompresor.
• Výměník nesmí zamrznout. Zamrznutí kondenzátoru hrozí při zpětném chodu čerpadla. Zpětný chod se spouští na několik minut za účelem odmražení výparníku. Dále, při spuštění za studena je velmi nízká výparníková teplota, výparník může namrzat, zamrznout.

Chladivo může mít teplotu i -20 °C. Proto za nepříznivých okolností hrozí zamrznutí vody v kondenzátoru. I pokud z výměníku odchází voda o 3 °C, může být uvnitř výměníku místo pod bodem mrazu. Opatření proti zamrznutí jsou např.:

• Teplotní čidlo na výstupu vody z výměníku: při poklesu pod určitou teplotu vypne kompresor.
• Nemrznoucí směs, elektrický ohřev výměníku při reverzu.
• Hlídač průtoku: aby výměník nezamrznul, je nutné zachovat plný průtok na straně vody: na oběhovém čerpadle používejte nastavení konstantní otáčky, ventily na otopných tělesech musejí být otevřeny.
• Sítko na vstupu vody do výměníku tak, aby zachytilo částice nad 1 mm. Nečistota může blokovat průchod vody v kanálku.
• Při vypínání zastavit nejdříve kompresor, až později oběhové čerpadlo. Při zapínání naopak: spustit nejdříve oběhové čerpadlo, potom kompresor.
• Zastavení větráku při reverzu pomůže zvýšit výparníkovou teplotu.
• Kompresor má startovat na nejmenším výkonu, neklesá tolik výparníková teplota.

Zmrznutí vody ve výměníku znamená zničení výměníku a obvykle i celkové poškození tepelného čerpadla, protože voda se může dostat do okruhu s chladivem. Proto SWEP dodává i speciální provedení nejběžněji používaného výměníku tepla SWEP B26H pro chladivo R410A: upravená verze B26FH má zaslepené kanálky v rohu u vstupu chladiva, kde je výměník k zamrznutí nejnáchylnější. Tím se celkově snižuje riziko "zamrznutí tepelného čerpadla".

Výparník pro tepelné čerpadlo

Výparník je výměník tepelného čerpadla na jeho primárním okruhu. V tomto výměníku se studené tekuté chladivo odpařuje. Systém bývá nastaven tak, že expanzní ventil před výparníkem sníží tlak. Tím se sníží teplota, při které dochází k varu. Výparníková teplota chladiva se nastavuje na teplotu okolo 0 °C, ale může to být i méně. Aby k odpaření chladiva došlo, musí se chladivu dodat teplo. Toto se odebere např. z okolního vzduchu nebo ze země (a předá se později do topné vody v kondenzátoru). Většina energie, která se takto z okolního prostředí předá chladivu, je uložena do změny skupenství.

Pro malé aplikace lze použít klasický deskový výměník SWEP. Přípoj chladiva na vstupu by nikdy neměl být větší než přípoj výstupu chladiva. Pro správnou funkci se má dodržet doporučená rychlost chladiva 10 až 25 m/s na vstupu a 5 až 10 m/s na výstupu (2,5 až 5 m/s je-li přípoj vodorovný); předchází se tím také akumulaci oleje ve výměníku.

Čerpadla o velkých výkonech vyžadují více desek ve výměníku. Je-li pro výparník potřeba více než 30 desek, bývá potřeba sáhnout ke specializovanému typu deskového výměníku (V-typ, P-typ, F-typ či Q-typ). Výměníky řady V jsou klasické výměníky vybaveny systémem pro rovnoměrnou distribuci chladiva (např. V25, V80). Bez tohoto opatření by při větším počtu desek chladivo proudilo jen deskami nejblíže vstupu a výměník by neměl předpokládanou účinnost a mohl by zamrznout. Distribuční systém není překážkou tomu, aby se takový výměník dal použít i jako kondenzátor.

Specializované typy (tj. většina výměníků řady V a zejména P-typ a další výparníky) nebývají skladem a musejí se nechat vyrobit.

Oddělovací výměník k tepelnému čerpadlu

Oddělovací výměník se používá např. k oddělení okruhu s nemrznoucí směsí od okruhu topné vody ve vytápění. Potom se venku může použít směs s glykolem a v okruhu vytápění uvnitř budovy je jen otopná voda. Oddělovací výměník může sloužit také k oddělení tepelného čerpadla od znečištěné nebo agresivní vody.

Pro zachování účinnosti tepelného čerpadla je potřeba co nejvíce přiblížit teploty obou okruhů. Pro většinu těchto aplikací obvykle doporučujeme SWEP E8Tx40, což je největší deskový výměník nízkotlaké řady.