História výmenníkov tepla - odkiaľ pochádzajú? Ako stará je táto technológia?

Potreba je matkou vynálezu, teda začiatky zariadení na výmenu tepla a prvé výmenníky

Na konci 19. storočia prebiehal rýchly technologický a vedecký rozvoj, na niektorých poliach dokonca prudký. V tomto období sa objavili predchodcovia zariadení, bez ktorých si dnes nevieme predstaviť život, ako napríklad telefón alebo automobil. Rozvíjala sa aj veda. V tomto čase vo Francúzsku pôsobil slávny chemik a významná osobnosť medicíny - Louis Pasteur, ktorý vyvinul proces pasterizácie, t. j. ohrievania potravín na určitú teplotu, aby sa zbavili baktérií a predĺžila sa ich trvanlivosť. Proces bol rýchlo zavádzaný, najmä pri spracovaní mlieka. Potrebou vtedajšieho potravinárskeho priemyslu bolo teda vynájsť vysoko výkonné zariadenia, ktoré by boli schopné pracovať prietokovo a rýchlo ohrievať potravinové médiá. Tým viac, keď sa objavili prvé náznaky, že nepasterizované nečerstvé mlieko mohlo spôsobovať tuberkulózu. V tomto období vznikali prvé veľké mestá v podobe podobnej dnešným a ich rýchlo rastúca populácia vytvárala veľký dopyt po mlieku, ktoré bolo dodávané z vidieckych oblastí. Muselo však doraziť nezkazené, aby sa minimalizovali straty. ✅ Mnohé firmy vtedy pravdepodobne začali hľadať riešenie problému, a riešenie mohlo byť len jedno - výmenník tepla, ktorý by bol účinnejší ako tradičné varenie mlieka.

Vznik veľkých miest na prelome 19. a 20. storočia vyvolal veľký dopyt po spracovaných potravinách - podrobených práve vynájdenému procesu pasterizácie. Považuje sa to za hlavný podnet na vytvorenie prvých výmenníkov tepla a ich výrobu.

Prvé patenty na výmenníky tepla

✅ Pravdepodobne prvýkrát bol výmenník tepla patentovaný v Nemecku v roku 1878. Tento vynález však nebol komerčne využívaný a medzi mnohými vynálezmi tej doby bol verejnosťou, možno okrem ľudí z potravinárskeho priemyslu, prehliadaný. ✅ V roku 1910 však vo Veľkej Británii vznikla prvá firma, ktorá sa vďaka výrobe výmenníkov tepla stala veľmi známa - spoločnosť APV. V niektorých starých inštaláciách možno ešte nájsť výmenníky pod touto značkou, a to aj v Poľsku (samozrejme nejde o výmenníky z obdobia pred druhou svetovou vojnou, ale napríklad z 90. rokov 20. storočia). Spoločnosť APV začala vyrábať výmenníky, ktoré boli určené na pasterizáciu, ale aj pre pivovarníctvo, kde mali rýchlo a efektívne chladiť pivovarnícku mladinu (t. j. minimalizovať čas a vodu potrebnú na chladenie mladiny).

✅ Doskový výmenník tepla - spoločnosť APV patentovala v roku 1923. Tento dátum mnohí ľudia považujú za reálny začiatok doskových výmenníkov, t. j. zariadení, ktoré získali približne takú podobu, akú majú dodnes. Avšak paralelne s britskou firmou sa podobné zariadenia vyvíjali aj vo Švédsku, kde v roku 1932 firma Alfa Laval tiež podala patent na doskový výmenník tepla. V Škandinávii sa bežne považuje rok 1932 za dátum vzniku doskových výmenníkov tepla, na rozdiel od roku 1923, ako je to v anglosaskom svete. ✅ Do druhej svetovej vojny boli tieto zariadenia dosť nedokonalé. Súčasne však prebiehali práce na ich zdokonaľovaní, najmä preto, že nachádzali čoraz širšie spektrum uplatnenia v rozvíjajúcom sa priemysle. Veľké zásluhy na ich zdokonaľovaní mali súkromní podnikatelia z USA, Nemecka, Veľkej Británie a Škandinávie.

Rozvoj technológie výmenníkov tepla po druhej svetovej vojne

Po druhej svetovej vojne sa novým impulzom pre rozvoj výroby výmenníkov stala tendencia, ktorá sa objavila v mnohých veľkých mestách po celom svete, aby domácnosti a budovy zásobovali vykurovaním z mestskej teplárenskej siete. Najmä v čase vzniku veľkých sídlisk z panelových domov, ako na Západe, tak aj vo východnom bloku. ✅ Najjednoduchším spôsobom pripojenia budovy k teplárenskej sieti bol práve výmenník tepla.

Sú len modely doskové?

Medzitým prebiehali práce na iných riešeniach, pretože doskový výmenník bol len jedným z nápadov. V 20. storočí sa vyvinula aj technológia rúrkových alebo plášťovo-rúrkových výmenníkov. Príčinou ich vzniku bola potreba zabezpečiť účinnú výmenu tepla - ale pre vysoké prietoky vody, kde sa doskový výmenník nie vždy osvedčil.

Posted in: Výmenníky tepla a všetko s nimi spojené