КПД пластинчатого теплообменника: что это и как рассчитать
В быту «КПД» теплообменника — это доля тепла, которую реально удалось передать от горячего контура к холодному. Корректный термин — эффективность ε: ε = Q / Qmax. Разбираем связь с методом LMTD, ε-NTU, типичные значения, ошибки и способы повысить эффективность на практике.
Нужен расчёт эффективности и подбор ПТО?
Посчитаем ε/NTU, ΔTlm, подберём площадь и рифление — ответ 15–60 минут.
Эффективность ε показывает, какую долю доступного тепла реально передали через аппарат.
Коротко (TL;DR)
Корректный показатель — ε = Q/Qmax; в быту его часто называют «КПД».
Для пластинчатых ПТО при корректном подборе ε часто достигает 0.85–0.95 и выше.
На эффективность влияют температурный напор, скорости, рифление, чистота каналов и схема проходов.
Методы расчёта: LMTD (через ΔTlm) и ε-NTU (через число теплопередачи NTU).
КПД vs эффективность ε
Эффективность (ε) — это доля максимально возможного теплопереноса, полученная фактически: ε = Q / Qmax, где Qmax = Cmin(Th,in − Tc,in), а C — теплоёмкостный расход потока (m·cp). В повседневной речи ε часто называют «КПД».
Формулы: ε-NTU и LMTD
Метод
Суть
Ключевая формула
Когда удобен
LMTD
Тепловой баланс через средний логарифмический напор
Q = U · A · F · ΔTlm, где ΔTlm = (ΔT1−ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
Когда известны вход/выход температур, нужна площадь A