Domande Frequenti

La tecnologia di trasferimento del calore è un argomento complesso, qui troverai alcune delle domande più frequenti sugli scambiatori di calore e sui radiatori dell'olio riguardo le prestazioni, il design e il funzionamento.

Ci auguriamo che possa trovare la risposta alle tue domande nell’elenco sottostante. In caso contrario, puoi fare clic sulla nostra pagina Contattaci, completare il modulo di richiesta e inviarlo. Risponderemo direttamente alla tua domanda.

 

Uno scambiatore di calore è un dispositivo per trasferire energia termica da un liquido o gas a un altro liquido o gas, senza che questi entrino mai in contatto tra loro. Un tipico scambiatore di calore a fascio tubiero contiene un fascio tubiero all’interno di un guscio esterno, o corpo. L’acqua fredda scorre attraverso questi tubi, mentre l’acqua calda o gas scorre all’esterno dei tubi, consentendo il trasferimento del calore dall’acqua calda o dal gas all’acqua più fredda all’interno dei tubi.

Un buon esempio di come funziona il processo sono le piscine, la maggior parte viene riscaldata tramite una caldaia, utilizzando gas, GPL o biomasse come fonte di energia. In teoria, il modo più efficiente per riscaldare la piscina sarebbe far circolare l’acqua della piscina direttamente attraverso la caldaia. Ma, se ciò accadesse, i prodotti chimici utilizzati nell’acqua della piscina, al fine di mantenerla sicura per l’uso, corroderebbero e danneggerebbero rapidamente le parti all’interno della caldaia, causando un guasto prematuro e una costosa sostituzione.

Tuttavia, utilizzando uno scambiatore di calore che funge da “interfaccia” tra il circuito dell’acqua della caldaia e il circuito dell’acqua della piscina, la caldaia è protetta da eventuali danni e l’acqua della piscina viene rapidamente riscaldata fino alla temperatura richiesta: l’acqua della piscina passa nel tubo centrale, mentre l’acqua calda della caldaia circola all’esterno dei tubi, trasferendo energia termica all’acqua della piscina.

Altri esempi di applicazioni in cui vengono utilizzati scambiatori di calore Bowman.

 

Le apparecchiature meccaniche, come motori a combustione interna, cambi e sistemi di trasmissione si basano sull’olio per lubrificare i componenti interni in movimento, consentendone il funzionamento e riducendo l’usura delle superfici metalliche.

Oltre alla lubrificazione, l’olio motore funge anche da refrigerante, per rimuovere il calore in eccesso dalle apparecchiature meccaniche. Ad esempio, un motore caldo trasferisce calore all’olio che poi circola attraverso uno scambiatore di calore (noto anche come radiatore dell’olio), utilizzando aria o acqua per raffreddare l’olio.

Tutti gli oli hanno un intervallo di temperatura di esercizio consigliato e, se questo viene superato, la viscosità dell’olio può essere indebolita, il che ne riduce le qualità di lubrificazione. Se dovesse continuare ad accumularsi calore eccessivo, la capacità degli oli di lubrificare i componenti sarà notevolmente ridotta e, in casi estremi, la viscosità potrebbe esaurirsi. In tal caso, i componenti metallici si surriscaldano e questo causa un’usura prematura. In casi estremi, ciò potrebbe persino provocare un guasto irreversibile dei componenti.

Questa situazione può verificarsi quando l’apparecchiatura deve essere utilizzata ad alte velocità per periodi prolungati o quando le condizioni climatiche impongono temperature ambiente più elevate. In tali condizioni, l’aggiunta di un radiatore dell’olio al sistema di lubrificazione permette di rimuovere il calore in eccesso, riducendo la temperatura dell’olio in modo che rimanga entro l’intervallo corretto per proteggere l’apparecchiatura, prolungandone la durata.

L’utilizzo di un radiatore dell’olio ad aria o ad acqua dipende dall’applicazione e dalle condizioni operative.

I radiatori dell’olio Bowman sono unità progettate a “fascio tubiero”, raffreddate ad acqua, che sono resistenti e adatte ad un’ampia gamma di condizioni operative. Per ulteriori informazioni sui radiatori dell’olio Bowman.

Durante la sua vita operativa, uno scambiatore di calore a fascio tubiero dovrà essere pulito molte volte. I mezzi di raffreddamento sia dell’acqua dolce che dell’acqua di mare oggi contengono alti livelli di minerali e inquinanti, che possono accumularsi nel tempo, limitando il flusso d’acqua nel tubo, con conseguente riduzione della portata e un’efficienza di trasferimento del calore notevolmente inferiore.

La buona notizia è che gli scambiatori di calore a fascio tubiero Bowman sono molto più facili da pulire rispetto a molti altri tipi, le seguenti informazioni vanno intese come guida di base:

  1. La rimozione delle coperture terminali dà accesso all’interno del nucleo centrale di tubi, che può essere rimosso dal corpo (o dal guscio).
  2. Le piastre e i tubi esterni possono quindi essere lavati utilizzando un tubo flessibile. Se disponibile, può essere utilizzato anche un pulitore a vapore.
  3. È possibile utilizzare aste di piccolo diametro o spazzole per tubi per pulire ogni tubo e rimuovere eventuali lo sporco ostinato.
  4. Possono essere utilizzati detergenti o prodotti chimici se le incrostazioni dei tubi sono particolarmente difficili da pulire. Attendere molto tempo affinché il prodotto agisca prima di sciacquare con abbondante acqua. NOTA: è importante verificare che gli eventuali detergenti utilizzati siano compatibili con il materiale del tubo.
  5. Lavare accuratamente la parte interna del tubo con acqua pulita per rimuovere ogni traccia di detergenti/prodotti chimici utilizzati e, se necessario, neutralizzare il liquido detergente.
  6. Riassemblare il tubo nel corpo, rimontare le coperture terminali nel loro orientamento originale e serrare ai valori di coppia raccomandati. NOTA: utilizzare sempre nuove guarnizioni “O” ring dopo la pulizia per garantire la tenuta stagna.

Per informazioni più dettagliate sulla cura e sula manutenzione dello scambiatore di calore o del radiatore dell’olio Bowman, scarica una copia della nostra “Guida all’installazione, al funzionamento e alla manutenzione”.

Many water cooled internal combustion engines (ICE), can be adequately cooled, simply by pumping the engines coolant through an air cooled radiator.

Cooler ambient air is drawn into and through the radiator by a cooling fan, transferring heat from the engine coolant as it is pumped through the radiator.

But there are applications where air cooling is either less efficient or not an option for an ICE. This could be due to insufficient air flow, or ambient air temperatures being too high, and in these situations, water cooling is a proven solution.  Moreover, replacing the radiator with water cooled heat exchangers can save valuable space and considerably reduce noise.

Installing water cooling is quite straightforward as instead of a radiator, a heat exchanger, usually of ‘shell and tube’ design, is installed into the engines cooling system.

The heat exchanger has two circuits; one will be connected to the engines cooling circuit and the other connected to a source of cool water, which could be seawater for a marine engine or fresh water for applications such as irrigation systems, power generation, fire protection or automotive engine testing.

The cooling water is pumped through a central tube core in the heat exchanger, whilst the engines coolant flows over and around the outside of the tubes, transferring heat from the engines coolant circuit to the cooling water as it flows through the unit.

Whilst there are many heat exchangers suitable for cooling engines, Bowman’s Header Tank units are particularly successful due to the design, which incorporates and integral expansion chamber above the tube core. This eliminates the problem of air pockets or air locks getting into the cooling stream. There is also has a special de-aeration feature, plus pressurised filler cap, making integration very much easier. For more information on Bowman Header Tank Heat Exchangers

As their name suggests, hot tubs require a lot of heat to achieve and maintain the 38°C to 40°C water temperature they usually run at.

Most hot tubs are supplied as standard with an electric heater already installed. This usually takes many hours to heat a typical 1,400 litre hot tub from ambient water temperature to normal operating temperature, and as electricity is one of the most expensive ways of heating, it’s not surprising that many users find their electricity costs rise sharply!

A more efficient solution is to heat the hot tub from an external heat source, such as a gas boiler. Usually, this can be done by connecting pipework from the hot tub to the boiler, in a similar way to adding a new radiator to a new room in a home.

The only difference is the hot tub requires a heat exchanger to act as an interface to keep the pool and the boiler water separate from each other. Installing the heat exchanger into the pool water circuit and connecting to the boiler is straightforward, though a plumber may be required to install.

Once the hot tub is being heated from the house boiler, many users notice how much quicker the water temperature increases and in many cases, the hot tub can be ready to use in just 2 -3 hours of heating, which is a real bonus, as it significantly reduces the energy used and, as gas heating costs are much lower than electricity, energy costs are significantly reduced too!

Bowman has been one of the pioneers in providing hot tub heating via heat exchangers and have a comprehensive range of products for this specific application. For more information on Bowman Hot Tub Heat Exchangers

Although electric propulsion for marine vessels is still relatively new, it is experiencing significant growth and development as the industry seeks to reduce marine CO² emissions.

Currently, many system manufacturers are choosing shell and tube heat exchangers for their electric propulsion systems for the following reasons:

Coolant Flow

In many electric and hybrid marine applications, the coolant flow around the electrical components is usually much lower than the seawater cooling flow. Shell and tube heat exchangers are much better at handling the imbalance of coolant velocities than other types of heat exchanger, such as plate types.

Easier integration

The compact design of Bowman shell and tube heat exchangers, combined with the lighter weight of their titanium units, makes them easy to integrate into the system design.

Reliability

With rising pollution levels, Bowman shell and tube heat exchangers are less affected by blockages from sea borne debris, compared to plate types.

Bowman manufacture a comprehensive marine heat exchanger range for electric and hybrid applications and are already specified by some of the leading manufacturers and system integrators.  For more information on Bowman Electric & Hybrid Marine heat exchangers

Intercoolers (also known as Charge Air Coolers) improve the combustion efficiency of engines fitted with forced induction (either a turbocharger or supercharger) increasing the engines power, performance and fuel efficiency.

Turbochargers compress incoming combustion air, which increases its internal energy, but also raises its temperature. Hot air is less dense than cool air, thus its combustion efficiency is reduced.

However, by installing an intercooler between the turbocharger and the engine, the incoming compressed air is cooled as it passes through the intercooler, restoring its density to give optimum combustion performance.

An intercooler acts as a heat exchanger, removing the heat generated during the turbochargers compression process. It does this by transferring the heat to an other cooling medium, which is usually either air or water.

Air cooled intercoolers

These are similar in principle to a car radiator in that cool air is drawn through the fins of the intercooler, transferring heat from the compressed turbo air to the cooler air.

Water cooled intercoolers

Where air cooling isn’t an option, water cooled Intercoolers offer a highly efficient solution. Usually based on a ‘shell and tube’ design, cold water flows through the central tube ‘core’, whilst the hot charge air flows around the tubes, transferring its heat as it travels through the heat exchangers.

Bowman manufacturer a wide range of water cooler Intercoolers (Charge Air Coolers), suitable for both marine and land based stationary engine. For more information on Bowman Charge Air Coolers

A CHP (Combined Heat and Power) unit generates electrical power and heat from a single energy source.

There are three primary components within a CHP unit, starting with the Prime Mover, (usually a reciprocating engine) that creates the motive power to drive the Electrical Generator. The final component is the Heat Recovery system, which comprises of single or multiple heat exchangers installed on key areas of the engine, to recover waste heat produced as a bye-product.

In an engine powered CHP unit, around 30% of the fuel used gets converted to electrical power. At the same time, around 50% of the fuel energy gets converted to heat. Without heat recovery, this valuable and highly usable energy stream would be lost to the atmosphere, wasting around half the cost of all fuel used to power the generator. By recovering this heat energy, the generating sets overall efficiency is improved to around 80% – even more in some installations – making CHP a highly efficient energy solution.

Recovered heat can be used for a wide range of domestic, commercial or industrial uses, including space heating and hot water, process heating, as well as cooling, or even generating more power!

Heat can be recovered from the engines exhaust stream, plus its cooling, lubrication and induction systems, using heat exchangers.

Bowman manufacture a comprehensive range of CHP heat recovery heat exchangers for exhaust gas, engine and induction cooling. For more information on Bowman CHP heat exchangers

Combined Heat and Power (CHP) is an extremely efficient method of generating electrical power and heat energy, from a single source.

Most ‘off-grid’ electricity is produced using an engine driven gen-set, usually powered by diesel or gas fuel.

However a typical gen-set, producing electricity only, is often only around 30% efficient.

That’s because only around 31% of the fuel used is converted to electrical power. The remaining 69% is lost throughout the operating cycle.

The largest element of energy loss is heat –  around 49% in total, so by recovering it, a valuable ‘free’ energy source is obtained, which also boosts the gen-sets overall efficiency to around 80%!

Heat exchangers are the most effective solution for recovering waste heat energy, as they convert it to hot water, which can be used for space heating, and hot water in residential or commercial buildings, industrial process heating, generating more power or even cooling via a chiller.

Heat can be recovered from virtually every area of the engine, including the exhaust stream, the cooling and lubrication systems, plus the induction air system.

Bowman manufacture a comprehensive range of CHP heat exchangers enabling customers to convert their gen-set into a highly efficient CHP system.

There are a number of factors to consider when projecting the life of a marine oil cooler.

For example, has the correct product been selected for the cooling requirement?

Has it been installed and commissioned correctly?

Is the velocity (or flow rate) and pressure of the cooling medium within manufacturers recommendations?

Has the unit been maintained and serviced in line with manufacturers requirements?

Assuming all the of the above questions (and possibly a few more) have been correctly addressed, there is no reason why a good quality marine oil cooler, from a well known, reputable company such as Bowman, shouldn’t last for more than 20 years.

But to achieve this, it’s vital that the unit is correctly specified, installed, commissioned and maintained.

For example, on marine oil coolers fitted with Cupro-nickel tube stacks, it is vitally important to ensure the copper-nickel alloy tubes are ‘conditioned’ correctly, to enable the thin layer of natural protective film to form on the tube surface, to provide long term corrosion protection.

Additionally, if the manufacturers recommended water flow rate is exceeded, high velocity seawater entering the oil cooler can quickly erode the tubes and tube plates, leading to premature failure, so following the guidelines is critical!

And the well documented rise of plastic waste in our oceans, means that in addition to having adequate filtration of the incoming seawater, it’s also really important to inspect and clean an oil cooler regularly, to maintain its performance and extend the life of the unit!

The good news is that if looked after correctly, a marine oil cooler can operate reliably for decades.

In fact Bowman often hear of instances where their marine oil coolers have been working for more than 40 years!

Bowman manufacture a very wide range of oil coolers to suit most marine applications and have a computer based selection programme, to recommend the correct unit for the application.

Un radiatore dell’olio è progettato per rimuovere il calore eccessivo dall’olio utilizzato per lubrificare veicoli, macchinari e apparecchiature meccaniche. Questi tipi di refrigeratori possono essere scambiatori di calore acqua-olio o aria-olio.

Gli oli lubrificanti sono sviluppati per diversi tipi di intervalli di temperatura e condizioni operative. Al fine di garantire che un olio protegga il macchinario o l’attrezzatura per cui è stato progettato, deve sempre funzionare entro l’intervallo di temperatura designato.

Se è troppo freddo, si addensa, e questo rende più difficile la lubrificazione delle parti in movimento. Una temperatura eccessiva potrebbe invece esaurire la viscosità dell’olio, con conseguente usura prematura dei componenti e, infine, guasto dell’apparecchiatura.

Il problema è che le parti metalliche in movimento generano molto calore, che viene a sua volta trasferito all’olio lubrificante. Aggiungendo un radiatore dell’olio nel circuito di lubrificazione, la temperatura dell’olio viene controllata e mantenuta sempre entro il corretto range di funzionamento.

I radiatori dell’olio possono essere raffreddati ad aria o ad acqua, a seconda della natura dell’applicazione. Bowman produce un’ampia gamma di radiatori dell’olio, raffreddati ad acqua, “a fascio tubiero” per veicoli off/on highway, impianti di costruzione e attrezzature associate, applicazioni di raffreddamento per impieghi gravosi come convertitori di coppia, trasmissioni automatiche e oli motore.

Scopri di più sui radiatori dell’olio Bowman.

 

Un radiatore dell’olio è progettato per rimuovere il calore eccessivo dall’olio utilizzato per lubrificare veicoli, macchinari e attrezzature meccaniche. Ad esempio, un motore caldo trasferisce calore all’olio, che poi circola attraverso uno scambiatore di calore (noto anche come radiatore dell’olio), che utilizza aria o acqua per raffreddare l’olio.

Si ottiene questo risultato utilizzando un mezzo di raffreddamento, solitamente aria o acqua, per trasferire il calore dall’olio al mezzo di raffreddamento. Tutto questo avviene senza che l’olio o il mezzo di raffreddamento entrino in contatto diretto l’uno con l’altro.

Ad esempio, un radiatore dell’olio raffreddato ad aria spesso assomiglia a un piccolo radiatore per auto e raggiunge il suo scopo facendo scorrere l’olio attraverso tubi alettati. L’aria in entrata passa sopra e intorno ai tubi, dissipando il calore durante il passaggio.

Per molte applicazioni, il raffreddamento ad aria non è appropriato, pertanto il raffreddamento ad acqua è la soluzione migliore. I radiatori dell’olio a fascio tubiero sono molto popolari, il refrigerante scorre all’interno del nucleo centrale di tubi, mentre l’olio scorre intorno e attraverso i tubi, fornendo un trasferimento di calore estremamente efficiente.

Bowman produce un’ampia gamma di radiatori dell’olio a fascio tubiero raffreddati ad acqua per convertitori di coppia, trasmissioni automatiche e oli motore. Scopri di più sui radiatori dell’olio Bowman.

In alcune condizioni in cui vi è una differenza di temperatura significativa tra il mezzo di raffreddamento e il liquido da raffreddare, uno scambiatore di calore a fascio tubiero è spesso una soluzione di raffreddamento più economica rispetto a uno scambiatore di calore a piastre. Ciò è dovuto al breve percorso del flusso all’interno dello scambiatore di calore a piastre, che crea quantità significative di turbolenza, portando a un’elevata caduta di pressione all’interno dell’unità.

Come suggerisce il nome, gli scambiatori di calore a piastre sono costruiti da una serie di sottili piastre metalliche. Solitamente in acciaio inossidabile, ogni piastra contiene un intricato motivo pressato e, per garantire che l’unità sia a tenuta stagna, le guarnizioni in gomma sono “inserite a sandwich” tra tutte le piastre metalliche, che vengono quindi compresse insieme in un telaio rigido per formare una disposizione di canali di flusso paralleli, con fluidi caldi e freddi alternati.

Al contrario, gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono costituiti da due componenti principali: il corpo esterno (o guscio) e l’interno del nucleo centrale di tubi (o fascio) all’interno del guscio. Il fluido di raffreddamento scorre all’interno del nucleo centrale di tubi, mentre il fluido caldo entra nel guscio attraverso una porta di ingresso, fluendo attraverso e esternamente intorno al tubo, attraverso una serie di piastre deflettrici, prima di lasciare il guscio attraverso la porta di uscita. Per la massima efficienza di trasferimento del calore, i fluidi caldi e freddi viaggiano in direzione opposta attraverso lo scambiatore di calore. Per ulteriori informazioni sul sistema in controcorrente.

Sebbene gli scambiatori di calore a piastre siano abbastanza compatti e possano essere ampliati relativamente alle dimensioni, se i requisiti di raffreddamento cambiano, sono più costosi da mantenere rispetto allo scambiatore di calore a fascio tubiero equivalente, poiché in genere le guarnizioni in gomma si usurano e devono essere sostituite ogni 2 anni. Questo è un procedimento lungo e costoso, che mette fuori servizio lo scambiatore di calore per periodi più lunghi. Inoltre, il rilevamento delle perdite può essere più difficile e, per eseguire eventuali lavori, è necessaria manodopera qualificata. Inoltre, grazie alla maggiore resistenza al flusso d’acqua all’interno dello scambiatore di calore, vi è una maggiore possibilità dell’accumulo di residui di sporco, che riducono l’efficienza dell’unità.

Al contrario, gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono estremamente facili da mantenere: con la rimozione delle coperture terminali, si arriva all’interno del nucleo centrale di tubi, che può essere rimosso per la pulizia e la manutenzione ordinaria. L’efficienza di trasferimento del calore di uno scambiatore di calore a fascio tubiero di qualità, come Bowman, è estremamente elevata, e le unità sono robuste e garantiscono una lunga durata. Gli scambiatori di calore a fascio tubiero possono essere utilizzati anche con i mezzi di raffreddamento più complessi, compresa l’acqua di mare e l’acqua ricca di minerali o contaminata.

Maggiori informazioni sulla gamma di scambiatori di calore a fascio tubiero Bowman.

 

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Se la tua piscina non raggiunge la temperatura richiesta, ci sono alcune possibili cause. Questa check list potrebbe aiutarti a individuare il problema:

1: Ho abbastanza energia?
Che si riscaldi la piscina con una caldaia a gas, pannelli solari, una pompa di calore o un’altra fonte di energia, è importante avere abbastanza energia perché tutto funzioni.

2: Ho lo scambiatore di calore giusto?
Un errore comune è pensare che quanto più grande è lo scambiatore di calore, tanto più velocemente riscalda la piscina! Non è sempre così. Esistono molti tipi di scambiatori di calore utilizzati per riscaldare le piscine che differiscono notevolmente nel design, nelle prestazioni e nell’efficienza di trasferimento del calore.

3: Il mio sistema di riscaldamento è adeguato ma la mia piscina non si riscalda!
Le portate dei flussi sia caldi che freddi sono fondamentali affinché lo scambiatore di calore trasferisca l’energia termica alla piscina. Se la portata dell’acqua calda è troppo bassa, l’energia disponibile non verrà fatta passare attraverso lo scambiatore di calore. E la portata dell’acqua della piscina è altrettanto importante.

4: E se hai fatto tutto questo…
Anche se tutte le apparecchiature sono delle dimensioni adeguate, potrebbero esserci altre parti del sistema che creano problemi e che vanno controllate.

5: In sintesi…
Questo è un riepilogo di un articolo più dettagliato progettato per aiutare a identificare i problemi legati al riscaldamento della piscina e agli scambiatori di calore. Leggi l’articolo completo qui.

Maggiori informazioni sugli scambiatori di calore per piscine Bowman.

 

La maggior parte delle vasche idromassaggio viene fornita con uno scaldabagno elettrico integrato, che di solito ha una potenza di circa 3 kW, a seconda della capacità della vasca idromassaggio. Questo tipo di macchinario di solito aumenta la temperatura dell’acqua di circa 1-2 °C all’ora, quindi possono essere necessarie fino a 24 ore per riscaldare una vasca utilizzando acqua a temperatura ambiente.

Per ovviare a questo problema, alcuni riempiono la vasca con acqua preriscaldata (25 °C) da una caldaia adiacente, ma dato che le vasche idromassaggio di solito funzionano a circa 38-40 °C, possono essere necessarie 6-10 ore per raggiungere la piena temperatura, a seconda delle prestazioni del riscaldatore elettrico.

Questo tempo di riscaldamento così lungo ha creato una fortissima insoddisfazione in molti proprietari, che desiderano che le loro vasche idromassaggio siano pronte all’uso molto più velocemente di quanto consenta il sistema di riscaldamento standard.

Di conseguenza, molti utenti di vasche idromassaggio, soprattutto quelli del settore commerciale, stanno passando a un nuovo tipo di impianto di riscaldamento: una caldaia esterna collegata a uno scambiatore di calore Bowman. I vantaggi includono tempi di riscaldamento notevolmente ridotti, in genere 3-4 ore utilizzando acqua a temperatura ambiente o 1 ora utilizzando acqua preriscaldata, oltre a costi energetici notevolmente ridotti rispetto al riscaldamento elettrico.

Maggiori informazioni sul riscaldamento delle vasche idromassaggio con scambiatori di calore Bowman.

 

La maggior parte delle vasche idromassaggio viene fornita con un riscaldatore elettrico integrato, di solito circa 3 kW di potenza, a seconda della capacità dell’acqua. Recentemente è stata registrata una tendenza crescente a utilizzare il riscaldamento a gas tramite una caldaia esterna, poiché è più veloce nel riscaldare l’acqua rispetto a quella elettrica. Ciò significa che quando non si utilizza la vasca idromassaggio, è possibile mantenerla a una temperatura più bassa, o addirittura spegnere completamente il riscaldamento, perché non ci vorrà molto per portarla alla temperatura richiesta quando si è pronti per usarla.

Il motivo principale è il tempo necessario per riscaldare una vasca idromassaggio con un riscaldatore elettrico, in genere fino a 24 ore, utilizzando acqua fredda. Per accelerare le cose, alcuni proprietari “pre-riempiono” la vasca con l’acqua calda di una caldaia, ma anche questo può richiedere ulteriori 6-10 ore di riscaldamento per raggiungere la temperatura richiesta di 38-40 °C.

Mentre molti utenti domestici erano disposti a sopportare l’inconveniente, gli utenti commerciali, come i villaggi turistici, non potevano!

La domanda di vasche idromassaggio al momento della prenotazione di alloggi per le vacanze è aumentata notevolmente ed è ora la seconda struttura più richiesta. Per soddisfare questa domanda, i luoghi di villeggiatura dovevano trovare un modo più rapido per riscaldarle, durante il cambio degli ospiti. In genere, per scaricare, pulire, riempire e riscaldare la vasca prima dell’arrivo di nuovi ospiti si hanno a disposizione solo 4-5 ore circa.

La soluzione era relativamente semplice: utilizzare una fonte di calore esterna, come una caldaia a gas, e bypassare il riscaldatore elettrico della vasca idromassaggio. A tal fine, è necessario uno scambiatore di calore per trasferire il calore dall’acqua della caldaia all’acqua della vasca idromassaggio. È esattamente lo stesso principio utilizzato per la maggior parte delle piscine, ma solo su scala ridotta.

Bowman ha sviluppato uno scambiatore di calore ultracompatto che può essere installato nei tubi delle vasche idromassaggio e il risultato è un riscaldamento delle vasche idromassaggio in 3-4 ore, utilizzando acqua fredda, o in circa 1 ora, utilizzando acqua preriscaldata.

C’era anche un altro vantaggio. Il riscaldamento elettrico può essere molto costoso. Passando al riscaldamento con caldaia a gas, molti utenti hanno segnalato una significativa riduzione dei costi energetici: alcuni fino a £ 500,00 per vasca idromassaggio!

Come i villaggi turistici possono trarre vantaggi dal riscaldamento a gas.

Maggiori informazioni sugli scambiatori di calore Bowman per vasche idromassaggio.

 

In uno scambiatore di calore a fascio tubiero, il refrigerante fluisce solitamente nel nucleo centrale di tubi per raffreddare l’olio, l’acqua o l’aria calda che passa sopra e intorno ai tubi. La direzione in cui i due fluidi viaggiano attraverso lo scambiatore di calore può essere a “flusso parallelo” o a “flusso contrario”.

Nel flusso parallelo il fluido da raffreddare scorre attraverso lo scambiatore di calore nella stessa direzione del mezzo di raffreddamento. Sebbene questa disposizione fornisca il raffreddamento, ha dei limiti e può anche creare stress termico all’interno dello scambiatore di calore, poiché una metà dell’unità sarà notevolmente più calda dell’altra.

Nel raffreddamento in controcorrente, il mezzo di raffreddamento in ingresso assorbe più calore mentre il fluido “caldo” viaggia nella direzione opposta. Il mezzo di raffreddamento si riscalda mentre attraversa lo scambiatore di calore ma, quando l’acqua più fredda entra nello scambiatore di calore, assorbe più calore e riduce la temperatura molto più di quanto si potrebbe ottenere con un flusso parallelo.

Anche la differenza di temperatura media tra il mezzo di raffreddamento e il fluido da raffreddare è più uniforme lungo la lunghezza dello scambiatore di calore, riducendo così lo stress termico.

A seconda della portata e della temperatura, le prestazioni di trasferimento del calore potrebbero essere fino al 15% più efficienti con il sistema in controcorrente, consentendo eventualmente di utilizzare uno scambiatore di calore più piccolo, risparmiando spazio e denaro!

Maggiori informazioni sui vantaggi del sistema in controcorrente.

 

Gli scambiatori di calore per piscine funzionano trasferendo energia termica da un circuito dell’acqua calda, al circuito dell’acqua della piscina più fredda, senza che i due fluidi entrino mai in contatto tra loro.

La maggior parte delle piscine viene riscaldata tramite una caldaia, utilizzando combustibili come fonte di energia gas, GPL o biomasse. In teoria, il modo più efficiente per riscaldare il circuito dell’acqua della piscina sarebbe collegarlo direttamente alla caldaia.

Se ciò accadesse, le sostanze chimiche e i minerali aggiunti all’acqua della piscina, per mantenerla sicura per l’uso, eroderebbero e danneggerebbero rapidamente i componenti all’interno della caldaia, causando guasti prematuri e una costosa sostituzione.

Tuttavia, utilizzando uno scambiatore di calore che funge da “interfaccia” tra il circuito dell’acqua della caldaia e il circuito dell’acqua della piscina, la caldaia è protetta da eventuali danni e l’acqua della piscina viene rapidamente riscaldata fino alla temperatura richiesta.

Gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono estremamente popolari per le piscine, grazie alla loro efficienza e alla facilità di manutenzione. All’interno del “guscio” è presente un fascio di tubi, noto come “nucleo centrale di tubi”, attraverso il quale l’acqua della piscina passa in un’unica direzione.

Allo stesso tempo, l’acqua calda della caldaia viene fatta circolare esternamente all’esterno di tutti i tubi nel nucleo centrale di tubi. L’acqua della caldaia, viaggiando in direzione opposta rispetto al flusso dell’acqua della piscina, cede il suo calore all’acqua della piscina, prima di essere rimessa in circolo nella caldaia, per il riscaldamento.

Entrambi i circuiti dell’acqua funzionano in un ciclo di riscaldamento continuo, fino a quando il volume totale dell’acqua della piscina non ha raggiunto la temperatura richiesta, che di solito è di circa 28-30 °C.

Bowman produce una gamma completa di scambiatori di calore per piscine per molteplici usi: dalle piscine termali alle vasche idromassaggio, fino alle piscine olimpioniche.

Maggiori informazioni sugli scambiatori di calore per piscine Bowman.

 

La scelta dello scambiatore di calore corretto è molto importante per garantire che l’acqua della piscina arrivi rapidamente alla temperatura desiderata. Le principali questioni da considerare nella scelta di uno scambiatore di calore per piscina sono:

  1. Dimensioni della piscina: qual è la capacità dell’acqua? Le dimensioni degli scambiatori di calore variano in base alla capacità, quindi un’unità progettata per riscaldare una piscina da 80 m³ (18.000 gal) non è utile se si dispone di una piscina da 180 m³ (39.500 gal).
  2. Come si riscalda? Di solito la scelta è una caldaia o un’energia rinnovabile. Se si tratta di energia rinnovabile, seleziona uno scambiatore di calore appositamente progettato per l’acqua a bassa temperatura fornita dai pannelli solari o dalle pompe di calore, poiché queste unità richiedono meno energia per riscaldare l’acqua della piscina alla temperatura richiesta.
  3. Temperatura dell’acqua della caldaia: la maggior parte delle piscine è riscaldata da caldaie, quindi qual è la temperatura dell’acqua della caldaia? Di solito è compresa tra 80 °C e 85 °C, la temperatura ideale per il riscaldamento della piscina. Alcune caldaie hanno una temperatura dell’acqua più bassa, circa 60 °C. Quindi, utilizzando acqua a 82 °C, uno scambiatore di calore che fornisce 110 kW dovrebbe riscaldare la tua piscina da 180 m³ in modo efficiente. Ma, se la temperatura dell’acqua della caldaia è di soli 60 °C, il calore disponibile per il trasferimento scende a circa 60 kW, una riduzione di oltre il 40%, quindi è necessario uno scambiatore di calore più grande affinché la piscina raggiunga la temperatura richiesta.
  4. Quali sono le portate d’acqua? Le portate sono vitali affinché lo scambiatore di calore trasferisca l’energia termica alla piscina. Se la portata dell’acqua calda è troppo bassa, l’energia disponibile non passerà attraverso lo scambiatore di calore. E la portata dell’acqua della piscina è altrettanto importante. Le persone spesso pensano che sia importante generare un grande differenziale di temperatura tra l’acqua della piscina in entrata e quella in uscita dallo scambiatore di calore. Sono felici se i tubi collegati all’uscita dello scambiatore di calore sono notevolmente più caldi di quanto non lo siano all’ingresso.
    In realtà, questo riduce l’efficienza del processo di trasferimento del calore! Questo perché il flusso dell’acqua della piscina è troppo basso: l’acqua rimane nello scambiatore di calore troppo a lungo, quindi un volume d’acqua molto inferiore viene riscaldato a una temperatura leggermente più alta. Tuttavia, con portate più elevate, il tempo necessario per riscaldare l’acqua della piscina si riduce e anche un piccolo aumento della temperatura dell’acqua della piscina attraverso lo scambiatore di calore (1,5 °C per esempio) avrà un effetto maggiore sull’efficienza del riscaldamento della piscina.

Per maggiori informazioni sulla scelta dello scambiatore di calore, leggi l’articolo ‘Perché la mia piscina non si riscalda velocemente?’