Системите за охлаждане помагат за стабилизиране на температурите в различни индустрии, включително производството, центровете за данни, автомобилната промишленост и системите за отопление, вентилация и климатизация (HVAC). Ако температурите са твърде високи, те могат да повредят системите, да намалят експлоатационната ефективност и да създадат рискове за безопасността. Системите за охлаждане използват топлообменници – основни компоненти на системата, които прехвърлят нежеланото топлинно количество от една среда в друга, позволявайки на системата да постигне целите си за охлаждане. LIATEM, специалист по решения за термичен контрол, проектира и произвежда висококачествени топлообменници, подходящи за различни системи за охлаждане. За мениджъри на съоръжения, инженери и компании познаването на функцията на топлообменника в системата за охлаждане може да подобри ефективността на охлаждането, да минимизира енергийното потребление на системата и да удължи живота на оборудването. В тази публикация се набляга на основните функции на топлообменника в системите за охлаждане и на практическата му стойност в различни приложни области.
Постигането на ефективен топлообмен между две или повече тела с различни температури е основната функция на топлообменника в охлаждащите системи.
Всяка охлаждаща система има нещо, което се нуждае от охлаждане, и нещо, което абсорбира топлината. Охлаждащата течност за топлоотделящи устройства, моторното масло и въздухът в помещенията с висока температура са „горещите среди“, които трябва да се охладят, докато охлаждащата вода, хладилният агент и студеният въздух навън са „студените среди“, които поглъщат топлината. Топлообменникът използва метални плочи, тръби или ребра като специализирани контактни повърхности и позволява на горещите и студените среди да обменят топлина, без да се смесват директно. Вземете охлаждащата система за центъра за данни. Тук топлообменникът предава топлината от охлаждащата течност на сървъра към циркулиращата охлаждаща вода. Течността се връща към сървъра, за да абсорбира топлина, а цикълът на течното охлаждане непрекъснато циркулира. Топлообменникът на LIATEM прилага оптимални структурни решения, включително подобрени топлопредаващи ребра и канали за турбулентен поток, които разширяват обхвата на топлопредаване. Тези решения значително намаляват необходимия топлообмен, позволявайки на охлаждащата система бързо да понижи температурата на горещата среда до желания диапазон. Способността на топлообменника ефективно да предава топлина го прави най-важния компонент в охлаждащите системи.
В определени системи, например, охладителят в климатичната система е токсичен и запалим, а охлаждащата система на автомобила съдържа охлаждаща течност, която включва инхибитори на корозията; горещата и студената среда трябва да бъдат разделени.
Топлообменникът разделя различните среди, докато предава топлина, за да осигури безопасност на системата и чистота на средите. Конструкцията на топлообменниците, като запечатани тръбни снопове и плочи с междини, създава физическа бариера между горещия и студения топлоносител. Те преминават през отделни канали, а само топлината се предава през стените без смесване. Това разделяне предотвратява кръстосано замърсяване. Например, в химически завод топлообменникът със студена охлаждаща система предотвратява смесването на корозивен охладител с питейната вода, за да се избегне корозия и замърсяване. LIATEM използва високозапечатани материали, за да се избегне смесването на средите. Материали като EPDM уплътнения и заварени тръбни връзки осигуряват разделяне дори при високи температури и налягане. Разделянето на средите е необходимо за осигуряване на надеждността и безопасността на охлаждащите системи.
Системата за охлаждане изисква топлообменник, за да поддържа енергийната ефективност на системата, тъй като оптимизира преноса на топлина. При охлаждането с течност се използва помпа за циркулиране на вода и вентилатор за циркулиране на въздух, като и двете са свързани с големи енергийни разходи.
Използването на напреднала топлинна технология минимизира употребата на енергия, като максимизира преноса на топлина. Плочовите топлообменници на LIATEM осигуряват коефициенти на топлопренасяне с 30% до 50% по-високи. При едни и същи охлаждащи приложения, високоефективните топлообменници използват по-ниски скорости на протичане на студени среди, като вода, охладителни агенти и дори лед. Това по-ниско използване на студени среди води до по-ниска употреба на енергия от водни помпи, компресори за производство на лед и компресори за охладителни агенти. Други топлообменници и регенеративни топлообменници също охлаждат и възстановяват топлина. В системата за охлаждане в завода, топлообменниците охлаждат и възстановяват топлина от отработвания въздух в помещенията, предварително затопляйки свежия въздух, за да се намали натоварването на климатичната инсталация. Този пренос на топлина от охлаждащата система подобрява ефективността на системите, намалява разходите за енергия и позволява постигането на целите за икономия на енергия, съобразени с изискванията за по-ниски въглеродни емисии.
Разликите и уникалността на всеки сценарий и индустрия изискват различни изисквания за охлаждащи системи. Те могат да включват различни температури на охлаждане (между 20 градуса под и 300 градуса), видове среди (течности, газове и твърди вещества), както и други климатични условия (висока влажност и висока корозия), при които ще се използват топлообменниците.
LIATEM предлага различни топлообменници, които отговарят на множество нужди за охлаждане. Топлообменниците с кожух и тръби са подходящи за системи за охлаждане при висока температура и налягане, като охлаждането на пара в електроцентрала, докато пластинчатите топлообменници са пригодени за охлаждане при ниска температура между течности (напр. при преработката на храни и напитки). Оребрените тръбни топлообменници са предназначени за топлообмен между газ и течност, както при автомобилни радиатори. За корозивни условия, като морски системи за охлаждане, топлообменниците на LIATEM са изработени от по-издръжливи корозионноустойчиви материали като титанови сплави и Хастелой. Гъвкавостта на LIATEM по отношение на топлообменниците означава, че те се използват почти във всички системи за охлаждане. Обхватът варира от малки битови климатици до големи индустриални охладителни кули. Това прави топлообменниците универсални компоненти за повишаване на ефективността при топлинното управление.
Топлообменникът стабилизира работата на охлаждащите системи, за да предпази оборудването от повреди. Ненадейни промени в топлинното натоварване, като увеличение на топлинното отделяне от сървъри в центрове за данни или промени в оборотите на двигателя в автомобилни охлаждащи системи, причиняват нестабилност в охлаждащите системи. Това води до колебания в температурата и повреди на оборудването. Топлообменникът стабилизира охлаждащите системи, като регулира топлопреносната способност на системата в отговор на промените в топлинното натоварване.
Няколко модела топлообменници, като регулируемия пластинчат топлообменник на LIATEM, са оборудвани с клапани за контрол на потока или вентилатори с променлива скорост. Когато топлинните натоварвания нарастват, топлообменникът увеличава скоростта на протичане на студената течност или добавя въздушен поток към обменника, за да подпомогне топлопреминаването. Обратно, ако топлинното натоварване намалее, скоростта на потока на студената течност се намалява, за да се предотврати прекомерно охлаждане и да се спести енергия. Освен това буферният ефект на топлообменника спира студената течност директно да достигне до топлогенериращите части на оборудването, намалявайки по този начин негативното въздействие от рязките температурни промени. Например при системи за охлаждане на батерии в превозни средства с нови енергийни източници, съвременно проектирани топлообменници бавно променят температурата на батерията, за да избегнат неблагоприятни бързи промени в температурата на клетките. Тази стабилизираща функция на топлообменника защитава топлогенериращото оборудване; ако системите за охлаждане работят стабилно в безопасен температурен диапазон, експлоатационният живот на оборудването се увеличава значително.
Докато важността за опазване на околната среда расте, така също се увеличава и изискването за намаляване на въздействието върху околната среда на системите за охлаждане. Топлообменниците допринасят за зеленото охлаждане по много начини.
Първо, високоефективен топлообменник намалява употребата на енергия, което от своя страна води до намаляване на въглеродните емисии от производството на електроенергия. Например, високоефективният топлообменник на LIATEM помага на дата центровете да намалят годишно въглеродните си емисии с 15–25% в сравнение с по-стари, традиционни системи. Второ, изпарителните топлообменници могат да използват въздух или вода като студен агент и по този начин не се нуждаят от използването на озоноразрушаващи охладители като ХФУ. Трето, функцията за топлинна рекуперация на топлообменника позволява използването на отпадъчната топлина за процеси на отопление, което допълнително намалява нуждата от други енергийни източници, както и количеството отпадъчна топлина, която би била изпусната в атмосферата. Топлообменниците на LIATEM също използват екологично чисти материали при производството, като покрития без олово и други рециклируеми метали, като така допринасят за опазването на околната среда. Като намаляват щетите за околната среда, топлообменниците осигуряват на охладителните системи желаните „зелени“ работни възможности и отговарят на екологичните изисквания на много правителства и индустрии.
EN
Горчиви новини