מחליפי חום פלטות הינם מתקנים אשר משמשים לקירור או חימום. עקרון פעולתם הוא העברת חום/קור בין שני חומרים זורמים וזאת ע”י מפל טמפרטורות בין החומרים. מחליפי חום למעשה משתמשים ושואבים טמפ’ מחומר אחד לטובת חימום או קירור טמפרטורה בחומר השני. פעולה זו משרתת את הצרכים של מערכות חימום ומערכות קירור.

מהם השימושים הנפוצים של מחליפי חום פלטות?

מחליף חום פלטות

מחליף חום פלטות

ניתן למצוא מחליפי חום פלטות במגוון רחב של תעשיות. תעשיות “כבדות” כגון תחנות כוח חשמליות מפעלי מזון ותרופות, בתי דפוס – כל אלה ורבים אחרים עושים שימוש במחליפי חום פלטות ובסוגים אחרים של מחליפי חום.

רדיאטור של מכונית הוא הדוגמה הפשוטה והנפוצה ביותר למחליף חום. תפקידו להעביר חום ממים חמים המגיעים מהמנוע וזורמים בצינורות שברדיאטור. החום עובר (מתחלף) מנוזל הקירור אל האוויר בסיוע מאוורר שדוחף את האוויר על גבי צלעות המתכת של הרדיאטור.

תהליך דומה מתבצע בכל מזגן ביתי, וליתר דיוק בתוך המאייד שהוא למעשה מחליף חום הפועל בשיטה של הרתחת נוזל בלחץ נמוך. אוויר מהחדר נשאב לתוך המזגן, מוזרם על פני צינורות המאייד. בשלב זה המאייד קולט חום מהאוויר בחדר וגורם לנוזל הפנימי לרתוח ולשנות מצב צבירה לגז. תהליך זה מאפשר לאוויר בחדר להתקרר.

שיטה נוספת לבקרת אקלים וליצירת “מחליף חום טבעי” היא להשתמש בטמפרטורת הקרקע (שימוש באנרגיה גיאותרמית).

להבדיל מהאוויר הפתוח, הטמפרטורה בעומק האדמה הינה יציבה ומשתנה לאורך השנה בצורה מאוד איטית. זהו מאגר אנרגטי שניתן לנצל לצורך יצירת מחליף חום.

עקרון פעולת מחליף חום בתהליך הקירור: חום מסופק למיכל עם נוזל קירור. הנוזל מתאדה, ומתעבה במיכל אחר. תהליך ההתאדות מצריך אנרגיית חום, אשר “נשאבת” מהסביבה. באופן זה אותה סביבה למעשה מתקררת.

ע”י רתימת האנרגיה הגיאותרמית ניתן להשתמש בקרקע בקיץ כמאגר בטמפ’ נמוכה שביכולתו לשאוב אנרגיית חום מבחוץ. מכיוון שטמפ’ האוויר החיצונית גבוהה מטמפרטורת הקרקע, החום יעבור מהאזור החם, לאזור הקר יותר.

לחלופין, בחורף כמובן הצורך הוא בחימום, וניתן להשיג זאת מכיוון שטמפ’ הקרקע גבוהה יותר מטמפרטורת האוויר שבחוץ.

סוגי מחליפי חום נפוצים

מחליפי חום סגורים

מחליפי חום פלטות עובדים בשיטה זו. כאן לא מתאפשר מגע ישיר בין שני הזורמים, למשל אוויר או מים. החום עובר מזורם אחד לשני דרך מעטפת הצינור והחום עובר מאחד לשני מבלי ששני החומרים מתערבבים ונטמעים אחד בשני. מעבר החום תלוי בכושר ההולכה של הצינור ולכן קיים אובדן אנרגיה מסוים. מבחינה מבנית אלו מחליפי חום מאוד נוחים ובטוחים לשימוש והם דורשים מעט מאוד תחזוקה לאורך השנים.

מחליפי חום פתוחים

מחליפי חום אלו מאפשרים ערבוב של שני התווכים מכיוון שקיים מגע ישיר ביניהם. אמנם העברת החום בצורה זו הינה מירבית אך מבחינה מבנית הרבה פעמים לא פרקטי ולא משתלם לאמץ שיטת עבודה כזו.

 

מילות מפתח:

מחליף חום פלטות, מחליף חום צינורות, מחליף חום זרימה מקבילה, מחליף חום הידראולי, מחליף חום טיטניום, מחליף חום אוויר, מחליף חום אוויר שמן