Kwalifikacja: ELE.03 - Wykonywanie robót związanych z montażem instalacji i urządzeń chłodniczych, klimatyzacyjnych oraz pomp ciepła
Kategorie: Budowa i działanie urządzeń Pomiary i regulacja
Jaką powierzchnię wymiany ciepła powinien mieć parownik, jeżeli współczynnik przenikania ciepła dla parownika jest równy 800 W/(m²·K), moc chłodnicza parownika wynosi 4 kW, średnia różnica temperatur między czynnikiem chłodniczym, a środowiskiem chłodzonym 5 K?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 1,0 m² jest prawidłowa, bo dokładnie wynika z zastosowania podstawowego wzoru na wymianę ciepła przez powierzchnię: Q = k·A·ΔT. W tej sytuacji moc chłodnicza parownika Q wynosi 4000 W (czyli 4 kW), współczynnik przenikania ciepła k to 800 W/(m²·K), a różnica temperatur ΔT – 5 K. Po przekształceniu wzoru, powierzchnia A = Q/(k·ΔT) = 4000/(800·5) = 1,0 m². Taką właśnie wartość najczęściej się spotyka przy projektowaniu małych i średnich parowników, gdzie ważna jest zarówno efektywność, jak i ograniczenie rozmiarów oraz kosztów wymiennika. Z mojego doświadczenia wynika, że podobne obliczenia bardzo często pojawiają się w codziennej pracy chłodniczej, szczególnie tam, gdzie liczy się precyzja doboru urządzeń. Odpowiedni dobór powierzchni wymiany ciepła zapewnia właściwą pracę całego układu, a niewłaściwe oszacowanie może prowadzić do przegrzewania, awarii lub po prostu do tego, że parownik nie osiągnie zakładanej mocy. Warto też pamiętać, że w praktycznych aplikacjach uwzględnia się jeszcze zapas (tzw. współczynnik bezpieczeństwa), bo warunki pracy mogą się zmieniać, na przykład przez zabrudzenie powierzchni czy drobne odchylenia parametrów. Takie proste obliczenia to podstawa w branży HVACR i moim zdaniem każdy technik powinien je mieć w małym palcu, bo bez tego potem pojawiają się różne problemy w eksploatacji.