Vi vet att värmeväxling kan tyckas vara ett komplicerat område och att det ibland kan vara svårt att välja rätt. I denna kunskapsguide tar vi på oss att räta ut några vanliga frågetecken kring ämnet. Vårt syfte med guiden nedan är att du ska få svar på alla de frågor du kan tänkas ha. Ladda ner kunskapsguiden nedan eller ta del av innehållet längre ner på denna sida.
VÀrme överförs genom strÄlning, ledning eller konvektion frÄn ett media till ett annat. StrÄlning fÄr en effekt först vid mycket höga temperaturer, ledning sker frÀmst i fasta material och konvektion (som vi ocksÄ kan kalla strömning) Àr den metod som har störst inverkan pÄ en vÀrmevÀxlare och dess vÀrmeöverföring. Med en vÀl konstruerad vÀrmevÀxlare Àr det konvektionen som gÄr att pÄverka i störst utstrÀckning.
Det kanske lÄter enkelt, men under ytan finns det mÀngder av saker att ta stÀllning till. Hur dimensionerar man en vÀrmevÀxlare? Vilken sorts vÀrmevÀxlare ska man vÀlja? Vad ger det för fördelar med en vÀrmevÀxlare som Àr certifierad enligt AHRI?
Utöver ovan parametrar behöver man ocksĂ„ ta hĂ€nsyn till hĂ„llbarhetsaspekten â vi har alla ett gemensamt ansvar att agera sĂ„ energieffektivt som möjligt för att dĂ€rigenom minska vĂ„rt slitage av jordens resurser. Detta med syfte om att uppnĂ„ en miljömĂ€ssigt hĂ„llbar utveckling.
Denna typ av hÄllbarhetsinsats Àr i allra högsta grad relevant dÄ den direkt gÄr i linje med FN:s Globala mÄl satta att nÄs 2030. SjÀlvklart Àr Armatec med pÄ tÄget. Vi igenkÀnner att det blir allt viktigare att hushÄlla med energin, sÄ Àven i fastigheter. DÀrför försöker vi utveckla system för vÀrme och varmvatten som Àr hÄllbara och som allt oftare kombinerar flera energikÀllor. Det gör vÄra moderna vÀrmevÀxlare. De Àr dessutom kompakta och lÀttinstallerade med hög effektivitet och lÄga underhÄllskostnader. Vi kan erbjuda vÀrmevÀxlare för alla behov.
DÀremot kan det vara svÄrt att vÀlja rÀtt, eller att ens veta vilket behov det Àr man har. DÀrför har vi skapat denna digitala Kunskapsguide med fokus VÀrmevÀxling. Vi vet att det kan tyckas vara ett komplicerat omrÄde men i Kunskapsguide VÀrmevÀxling tar vi pÄ oss att rÀta ut nÄgra vanliga frÄgetecken kring vÀrmevÀxling. VÄrt syfte med guiden Àr att du ska fÄ svar pÄ alla de frÄgor du kan tÀnkas ha.
Oroa dig inte om du skulle kÀnna att du vill ha personlig service. SjÀlvklart Àr du lika vÀlkommen som alltid att ta kontakt med nÄgon av oss för mer information och specifik rÄdgivning. Alla vÄra lösningar utgÄr ifrÄn dina behov.
Teorin om värmeöverföring bygger på flera grundläggande naturlagar inom termodynamiken. Energi kan varken skapas eller förstöras och definitionsmässigt blir därför värme en form av energitransport.
Värme överförs alltid från ett varmare media eller fluid till en kallare. För att det ska kunna ske måste det finnas en temperaturskillnad. Det är den skillnaden i temperatur som är drivkraften för en värmeväxlare. Det betyder också att effekten eller värmen som en fluid tar upp måste vara lika stor som en annan avger, bortsett från förluster till omgivningen. Det här går att beskriva enligt ekvation [1]:
P=mâcpââT [1]
Där P är effekten (kW), m är massflödet (kg/s), cp den specifika värmekapaciteten (kJ/kg°C) och âT temperaturskillnaden för respektive fluid eller ström.
För att dimensionera en värmeväxlare och dess värmebelastning kombineras ekvation [1] med ekvation [2] nedan:
P=UâAââTLM
Där U är värmeöverföringskoefficienten (W/m2°C), A värmeöverföringsytan (m2) och âTLM den logaritmiska medeltemperaturskillnaden.
Ett flertal parametrar bestämmer värmeöverföringskoefficienten, till exempel materialval, fluidegenskaper, design av plattmönster och tryckfallet. Allt som påverkar konvektionen och turbulensen i vår applikation. Kostnaden för en värmeväxlare baseras på dess area, A* i ekvation [2]. Två viktiga och påverkbara parametrar för att kunna minimera kostnaden för en värmeväxlare:
Tryckfall – ju högre accepterat tryckfall, desto mindre och därmed billigare värmeväxlarekall sida, desto billigare värmeväxlare
* För packningsförsedda värmeväxlare påverkar även tryckklass och maximal temperatur på ditt system priset på värmeväxlare
** Som en riktlinje används ofta 20-100 kPa för vatten-vatten-applikationer och för större effekt är högre tryckfall önskvärt för att säkerställa driftsäkerhet vid dellaster
I de flesta applikationer är plattvärmeväxlaren den effektivaste typen av värmeväxlare. Det beror till stor del på den höga turbulens som plattorna genererar i förhållande till tuber i en tubvärmeväxlare. Det är också lättare att variera plattmönster, pressdjup, anslutningar och material för att anpassa till växlarens unika förutsättningar.
Beroende på temperaturprogram kan en termisk uppgift klassas som svårare eller lättare att genomföra och olika plattor är framtagna för olika driftsfall. Alfa Laval har två plattmönster: L- och H-plattor. Tillsammans bildar de tre kanaltyper, L, H eller M, som är en kombination av de båda. Den optimala kanaltypen väljs efter temperaturprogram och högsta accepterade tryckfall över växlaren. 
L- och H-kanaler som kan kombineras för optimal prestanda
Alla lödda och fusionssammanfogade värmeväxlare från Alfa Laval har plattor i högkvalitativt rostfritt, syrafast stål SS 316 (2347, 1.4401). För packningsförsedda värmeväxlare finns det fler plattmaterial att välja mellan. I stängda och rena system, ofta innehållande glykoler, räcker det med rostfritt stål enligt SS 304 (2333, 1.4308). Inköpspriset är cirka 30 procent lägre beroende på balansen mellan utbud och efterfrågan. För salt-, bräckt- och poolvatten ska endast titanplattor användas.
Packningsförsedda värmeväxlare går att producera med dubbla väggar, så kallade Double Wall-plattor. De är idealiska för applikationer när vätskorna inte får komma i kontakt med varandra. Ett par av identiska plattor svetsas ihop runt portarna och packningarna monteras som vanligt mellan plattpaketen. Om det osannolika händer att en platta spricker kommer läckaget att synas externt i stället för att vätskorna blandas inuti värmeväxlaren.
Dubbelväggig värmeväxlare med svetsade portar och packningar mellan plattparen
Det finns flera sätt att bygga en plattvärmeväxlare genom olika kopplingsprinciper. De vanligaste är enstråks- eller tvåstråksväxlare. Mest förekommande är enstråksväxlare med anslutningsportar på samma sida av växlaren och där flödena möts endast en gång mellan plattorna.
Tvåstråksväxlare finns i flera utföranden. Den vanligaste påminner om enstråksväxlare men är uppbyggd med en skiljeplatta mitt i plattpaketet. Det innebär att strömmarna möts två gånger i värmeväxlaren och på så vis ökar både kapaciteten och tryckfallet för applikationen. En variant är tvåstråksvärmeväxlare med förvärmning. Det är vanligt till exempel vid produktion av varmvatten. En VVC-ström kopplas in direkt i värmeväxlaren och alternativt även en värmeretur för att förvärma tappvarmvattnet. Tvåstråksvärmeväxlare har alltid anslutningar på bägge sidor av värmeväxlaren.
Olika kopplingsprinciper för värmeväxlare
Här är två filmer som visar hur enstråksvärmeväxlare och tvåstråksvärmeväxlare fungerar.
När man installerar en värmeväxlare är det viktigt att man säkerställer motströmskoppling (endast i undantagsfall ska växlare kopplas medströms). Det garanterar korrekt funktion och värmeöverföring.
Portarna på en enstråksvärmeväxlare från Alfa Laval benämns S1, S2, S3 och S4. Oftast kopplas den varma strömmen på portarna S3 och S4 med inlopp i S4. Den kalla eller sekundära strömmen kopplas oftast på S1 och S2 med inlopp i S2. Genom att ha ett tillopp ”uppe” på värmeväxlaren och ett tillopp ”nere” säkerställs motströmskoppling. Vill man byta sida mellan de olika strömmarna är det inga problem så länge dimensionerna på alla portar är samma. Skulle de variera kan det vara bra att göra en ny dimensionering så att rätt tryckfall säkerställs på respektive flöde.
Benämning av portar
Ett antal parametrar behövs för att kunna dimensionera en värmeväxlare: Effektbehov, tillopps- och returtemperatur på primär- och sekundärsida, högsta accepterade tryckfall över växlaren samt tryckklass för systemet.
För enklare applikationer, till exempel vatten-vatten med standard driftsfall, går det enkelt att direkt välja en värmeväxlare via Alfa Laval Product Guide.
NÀr prestanda och funktion Àr avgörande, oavsett om det Àr ett vvs-system eller ett industriellt system, mÄste alla komponentval vara optimala och alla komponenter mÄste prestera enligt specifikation. TyvÀrr sÀljs mÄnga vÀrmevÀxlare som Àr underdimensionerade. VÀxlarna har för fÄ plattor för den givna applikationen, vilket gör det möjligt att erbjuda ett mer konkurrenskraftigt pris. Det innebÀr att man mÄste öka pumptrycket för att öka flödet och dÀrmed effekten. Inte sÀrskilt energieffektivt och dessutom Àr risken hög för klagomÄl pÄ inneklimat och energiförbrukning.
AHRI (Air-Conditioning, Heating and Refrigeration Institute) Àr den enda oberoende, icke vinstdrivande, organisationen som certifierar vÀrmevÀxlare vÀrlden över. De hjÀlper kunder att spara energi och pengar samt att förbÀttra sin produktivitet.
Det finns mĂ„nga fördelar med certifierade vĂ€rmevĂ€xlare. De sĂ€nker energiförbrukningen, garanterar full investeringsvĂ€rde och presterar enligt specifikation. Det ger trygghet lĂ€ngs hela kedjan â frĂ„n konsulter till slutanvĂ€ndare. AHRI-certifiering Ă€r sĂ€rskilt vĂ€rdefullt för kylsystem med stora flöden och smĂ„ temperaturdifferenser.
HĂ„ll utkik efter AHRI:s logotyp
FjÀrrvÀrme Àr miljövÀnligt och energieffektivt bÄde för att vÀrma upp en fastighet till ett behagligt inomhusklimat och för att producera tappvarmvatten. Det finns flera metoder och kopplingsprinciper för att överföra vÀrme frÄn primÀrnÀtet till anvÀndning inomhus. I de flesta fallen anvÀnder man vÀrmevÀxlare med separata primÀr- och sekundÀrflöden för att distribuera vÀrmen. Det sker oftast via radiatorer och golvvÀrme och för större kommersiella och publika fastigheter Àven via ventilationsaggregat.
God dimensionering av vÀxlare och armatur ger hög effektivitet och samtidigt lÄga returtemperaturer till fjÀrrvÀrmenÀtet. Det gör att energibolagen kan öka sin verkningsgrad och minska sitt behov av primÀrbrÀnsle, vilket flera bolag belönar med lÀgre taxor.
FjÀrrvÀrme Àr vÀletablerat och utbyggt runt om i vÀrlden, inte minst i Sverige. Numera Àr ocksÄ kyla pÄ frammarsch drivet av ett allt större behov att kyla större fastigheter. Det gÀller bÄde hÀr uppe i norr och pÄ sydligare breddgrader dÀr allt fler stÀder och fastigheter byggs i varma omrÄden.
Idén med fjÀrrkyla Àr densamma som för fjÀrrvÀrme: Att anvÀnda en central kÀlla för att producera kyla som sedan distribueras i ett nÀt som flera kan ta del av. Det ger bÄde ekonomiska och miljömÀssiga fördelar jÀmfört med lokal kylproduktion. Dessutom Àr det enklare (slipper oroa sig för kylmaskinens kapacitet), mer flexibelt (anvÀnd den kyla du behöver frÄn nÀtet) och smidigare (frigör plats i fastighet, inget underhÄll, inget buller). Allt som krÀvs Àr en vÀrmevÀxlare dimensionerad för sitt kylbehov och kringliggande armatur.
Inom processindustri och tillverkande industri spelar vÀrmevÀxlare en viktig roll. I alla industriella processer finns det en stor spridning av strömmar och fluider som behöver hÄlla rÀtt temperatur för att sÀkerstÀlla sin funktion. Det kan beröra sÄvÀl ren vÀrmning som temperaturhÄllning i tankar och cisterner. PlattvÀrmevÀxlare Àr ofta det rÀtta valet, eftersom de ger den bÀsta vÀrmeöverföringen per yta och Àr lÀtta att underhÄlla tack vare att man kan öppna plattpaketet (det gÄr inte med tubvÀxlare). För flertalet Ängapplikationer kan dock tubvÀxlare vara att föredra, eftersom tuber tÄl tryckstötar och högre temperaturer bÀttre Àn packningar.
ĂverskottsvĂ€rme och -förluster Ă€r ocksĂ„ vanligt frĂ„n stora tillverkande industrier med egna stora pannor dĂ€r vĂ€rmetillförsel sĂ€llan Ă€r ett problem. Den hĂ€r vĂ€rmen gĂ„r ofta att ta tillvara pĂ„ och distribuera ut till ett fjĂ€rrvĂ€rmenĂ€t via vĂ€rmevĂ€xlare för att leverera efterfrĂ„gad temperatur och effekt. Mindre energi gĂ„r till spillo och brĂ€nsleeffektiviteten hos den ursprungliga pannan kan fördubblas om restprodukterna sĂ€ljs och distribueras vidare.
Det finns ett flertal huvudkategorier av vÀrmevÀxlare. Alla framtagna för att kunna anpassas till olika ÀndamÄl och funktioner. HÀr följer en kortare beskrivning av de vanligaste typerna och vilka fördelar de ger i olika applikationer.
Lödda plattvÀrmevÀxlare Àr det absolut vanligaste inom vvs-applikationer och de ger mÄnga fördelar. Inte minst tar de lite plats, vilket underlÀttar inbyggnad i prefabricerade system. Genom lödningstekniken minskar behovet av packning och tjocka stativ- och tryckplattor. Det leder till en mer kompakt konstruktion. Alla lödda vÀrmevÀxlare frÄn Alfa Laval Àr tillverkade med rostfritt, syrafast stÄl (SS 316). Mellan varje platta finns en tunnare platta av koppar som vakuumlöds för att binda ihop plattpaketet.
Produktutbudet Àr stort och beroende pÄ temperaturfall kan man fÄ bra tekniska lösningar frÄn bara nÄgon kilowatt till ett par megawatt. Det gÄr att vÀlja mellan enstrÄksvÀxlare, tvÄstrÄksvÀxlare och tvÄstrÄksvÀxlare med förvÀrmning. Beroende pÄ storlek och modell varierar anslutningstyperna. Som regel produceras mindre modeller med utvÀndig gÀnga och större modeller med flÀnsanslutningar. Vanliga tillbehör Àr stativ, vÀrmeisolering samt svetsade (rostfritt eller kolstÄl) eller lödda kopplingar.
Rostfria plattor tillsammans med kopparlod
En packningsförsedd vÀrmevÀxlare ger stora möjligheter till variation och anpassning. KapacitetsmÀssigt strÀcker de sig frÄn enbart nÄgon kilowatt till tiotals megawatt. Det Àr möjligt tack vare energieffektiva plattor dÀr yta och mönsterbild gÄr att variera i stor utstrÀckning bÄde per platta och genom kombinationer av plattor inom samma vÀxlare. Det gör packningsförsedda vÀxlare lÀmpliga och kostnadseffektiva för höga effekter, till exempel kylapplikationer med stora flöden.
Ăven materialet pĂ„ plattorna gĂ„r att variera. För vanliga applikationer anvĂ€nds syrafritt, rostfritt stĂ„l (SS 316) men Ă€ven vanligt rostfritt stĂ„l (SS 304) förekommer vid slutna system som innehĂ„ller glykoler. Vid smutsigt vatten, som havsvatten, sött vatten eller brĂ€ckt vatten, bör titanplattor anvĂ€ndas för att sĂ€kerstĂ€lla att plattorna hĂ„ller. Det gĂ€ller Ă€ven för pooler, eftersom rengöringsmedel och klor sliter pĂ„ plattorna.
En packningsförsedd vÀrmevÀxlare krÀver inte mycket mer underhÄll Àn en lödd vÀxlare. Det Àr lÀtt att ta isÀr plattpaketet och rengöra varje platta individuellt. TÀnk pÄ att sÀkerstÀlla att driftstemperaturer och -tryck inte överskrids. SÄdant sliter pÄ packningarna. VÀlj material pÄ packningar utifrÄn högsta dimensionerade temperatur och tryck.
Likt de lödda vÀrmevÀxlarna kommer mindre varianter med gÀnganslutningar och större med flÀnsanslutningar. Tillbehören Àr dock lite fler. Förutom stativ och vÀrmeisolering finns Àven möjlighet att komplettera med kylisolering samt dropptÄg för kondensvatten. Det gÄr att förse stativplattan med lining runt anslutningsportarna i samma material som plattorna, det vill sÀga i rostfritt stÄl eller titan. Vanligt vid högre temperaturer för att öka livslÀngden pÄ stativplattorna. HÀr Àr en film som visar uppbyggnad av packningsförsedd vÀrmevÀxlare.
Lining kring anslutningsport
DÀr lödda vÀrmevÀxlare inte rÀcker finns AlfaNova. Vid första anblicken Àr det en liknande vÀrmevÀxlare fast helt i rostfritt stÄl. All koppar har uteslutits och plattorna fogas i stÀllet samman med en unik patenterad teknik som mer liknar svetsning Àn lödning. Det ger en extremt motstÄndskraftig vÀrmevÀxlare med hög mekanisk tolerans för temperatur och tryck. Alla ingÄende delar Àr i rostfritt, syrafast stÄl (SS 316).
Tack vare sitt utförande passar AlfaNova utmÀrkt för applikationer med naturliga kylmedel som ammoniak och mer aggressivt vatten. BÄde modeller och tillbehör Àr i samma familj som lödda vÀrmevÀxlingar med kopplingar, isolering och stativ.
AlfaNova tillverkas helt och hÄllet i rostfritt, syrafast stÄl
I takt med att energikostnaderna stiger ökar behovet av att minska energiförbrukningen. Ett viktigt led i det Àr att sÀkerstÀlla sina vÀrmevÀxlares funktion och prestanda. Alla plattor i en vÀrmevÀxlare, oavsett tillverkningsmaterial och modell, fÄr belÀggningar med tiden som kan försÀmra energieffektiviteten. Till exempel slam, mikroorganismer och kalkavlagringar.
Regelbundet underhÄll ökar livslÀngden för vÀrmevÀxlaren. Hur ofta ska man dÄ utföra underhÄll? Det beror pÄ faktorer som media, temperatur och tryck. En tumregel Àr att vÀxlare som anvÀnder sjövatten ska rengöras en gÄng per Är. Bra riktlinjer för vÀxlare i kylapplikationer Àr vart femte Är och för vÀrmeapplikationer vart sjunde Är.
En packningsförsedd vÀrmevÀxlare gÄr att rengöra (1) genom att dela pÄ plattpaketet och separat tvÀtta och ta bort belÀggningar per platta eller (2) med CIP (Cleaning-In-Place) via anpassad mÀngd rengörande vÀtska beroende pÄ nedsmutsningsgrad som löser smutsen i vÀxlaren utan att den behöver delas. Din lokala servicepartner vet vilken utrustning som just din vÀrmevÀxlare behöver utifrÄn modell och applikation.
Utrustning frÄn Alfa Laval för rengöring av plattor utan isÀrtagning (Cleaning-In-Place)
NÄgra tips pÄ vÀgen för att hÄlla din vÀrmevÀxlare i utmÀrkt skick:
VÀrmevÀxlare
Enhet som överför vÀrme frÄn en fluid till en annan
VVX
Förkortning vÀrmevÀxlare
CB-vÀxlare
CB stĂ„r för âcopper brazedâ, en modell av vĂ€rmevĂ€xlare
FjÀrrvÀrmevÀxlare
VÀrmevÀxlare anpassade för fjÀrrvÀrmeapplikationer
Packningsförsedd vÀrmevÀxlare
Förkortas ofta PHE eller GPHE, modell av vÀrmevÀxlare med packningar mellan varje platta som möjliggör isÀrtagning av plattpaketet och dÀrmed enklare rengöring och möjlighet att byta ut skadade plattor
TappvattenvÀxlare
VÀrmevÀxlare för tappvattenproduktion. 2-stegskopplas ofta för att möjliggöra inkoppling av VVC direkt in i vÀxlaren och Àven en eventuell VS-retur
KylvÀxlare
VÀrmevÀxlare anpassade för fjÀrrkyla eller andra kylapplikationer
Fusionssammanfogad vÀrmevÀxlare
Avser AlfaNova, sammanfogad vÀrmevÀxlare utav enbart syrafast stÄl, inga packningar och inga kopparlod.
