Sistemi hlađenja pomažu u stabilizaciji temperatura u nekoliko industrija, uključujući proizvodnju, centre za podatke, automobilsku industriju i HVAC (grijanje, ventilacija i klimatizacija) sisteme. Ako su temperature previsoke, one mogu oštetiti sisteme, smanjiti radnu efikasnost i stvoriti sigurnosne rizike. Sistemi hlađenja koriste izmjenjivače toplote, koji su glavni dijelovi sistema, kako bi prenijeli nepoželjnu toplotu iz jednog medija u drugi, omogućavajući time sistemu da ostvari svoje ciljeve hlađenja. LIATEM, stručnjak za rješenja za upravljanje toplotom, projektuje i proizvodi visokokvalitetne izmjenjivače toplote prilagođene različitim sistemima hlađenja. Za menadžere objekata, inženjere i kompanije, poznavanje funkcije izmjenjivača toplote u sistemu hlađenja može poboljšati efikasnost hlađenja, smanjiti potrošnju energije sistema i produžiti vijek trajanja opreme. Ovaj članak ističe glavne uloge izmjenjivača toplote unutar sistema hlađenja i njihovu praktičnu vrijednost u različitim područjima primjene.
Postizanje učinkovite razmjene toplote između dva ili više tijela sa različitim temperaturama je glavna funkcija izmjenjivača toplote unutar hlađenja sistema.
Svaki sistem hlađenja ima nešto što treba hladiti i nešto što apsorbuje toplotu. Hlađenje za uređaje koji proizvode toplotu, ulje za motor i vrući vazduh u prostoriji su „topli medijumi“ koji trebaju hlađenje, dok je rashladna voda, rashladno sredstvo i hladan vanjski vazduh „hladni medijumi“ koji upijaju toplotu. Razmjenjivač toplote koristi metalne ploče, cijevi ili rebra kao posvećene kontaktne površine i omogućava da se toplota prenese sa toplih na hladne medijume bez direktnog miješanja. Uzmimo sistem hlađenja za centar podataka. Ovdje razmjenjivač toplote prenosi toplotu sa rashladne tekućine servera na cirkulišuću rashladnu vodu. Tekućina se vraća nazad na server kako bi upila toplotu, a ciklus tekućinskog hlađenja kontinuirano teče. Razmjenjivač toplote od LIATEM-a koristi optimalne konstrukcijske dizajne, uključujući poboljšana rebara za prenos toplote i dizajne kanala za turbulentni protok, koji proširuju domet prenosa toplote. Ovi dizajni značajno smanjuju potreban prenos toplote, omogućavajući sistemu hlađenja brzo snižavanje temperature toplih medijuma na željeni opseg. Sposobnost razmjenjivača toplote da efikasno prenosi toplotu čini ga najvažnijim komponentom u sistemima hlađenja.
U određenim sistemima, na primjer, rashladno sredstvo u sistemu klimatizacije je otrovno i zapaljivo, a sistem hlađenja motora sadrži tečnost za hlađenje koja sadrži inhibitor korozije; vruće i hladno sredstvo moraju biti odvojeni.
Izmenjivač toplote odvaja različite medije dok prenosi toplotu kako bi održao sigurnost sistema i čistoću medija. Konstrukcija izmenjivača toplote, kao što su zaptiveni snopovi cijevi i ploče s prazninama, stavlja fizičku barijeru između vrućih i hladnih izmjena. Oni protiču kroz odvojene kanale, a samo se toplota razmjenjuje kroz zidove bez miješanja. Ovo odvajanje sprječava međusobno zagađenje. Na primjer, u hemijskoj fabrici, sistem rashladne tekućine izmenjivača toplote sprječava miješanje korozivne rashladne tekućine s javnom vodom kako bi se izbjegla korozija i zagađenje. LIATEM koristi visoko zaptivne materijale kako bi se izbjeglo miješanje medija. Materijali poput EPDM brtvila i zavarenih spojeva cijevi osiguravaju odvajanje, čak i na visokim temperaturama i pritiscima. Odvajanje medija neophodno je za osiguranje pouzdanosti i sigurnosti rashladnih sistema.
Sistemu hlađenja potreban je izmjenjivač toplote kako bi se održala energetska učinkovitost sistema, jer optimizuje prenos toplote. Kod tekućinskog hlađenja, pumpa se koristi za cirkulaciju vode, a ventilator za cirkulaciju zraka, što oba predstavljaju veliki trošak energije.
Korištenje napredne tehnologije toplote minimizira potrošnju energije istovremeno maksimizirajući prenos toplote. Pločasti izmjenjivači toplote firme LIATEM nude koeficijente prenosa toplote od 30% do 50% bolje. U istim sistemima hlađenja, visoko efikasni izmjenjivači toplote koriste niže protok hladnih medija, kao što su voda, rashladna sredstva i čak led. Ova niža upotreba hladnih medija rezultira nižom potrošnjom energije kod pumpi za vodu, kompresora za proizvodnju leda i kompresora rashladnih sredstava. Drugi izmjenjivači toplote i rekuperativni izmjenjivači toplote također hlade i rekuperiraju toplotu. U sistemu hlađenja fabrike, izmjenjivači toplote su hladili i rekuperirali toplotu iz ispušnog vazduha unutar objekta, predgrijavajući svježi vazduh kako bi se smanjila opterećenost klimatizacije. Ovaj prijenos toplote iz sistema hlađenja poboljšava efikasnost sistema, smanjuje troškove energije i omogućava postizanje ciljeva uštede energije u skladu sa zahtjevima za razvoj sa nižim emisijama ugljika.
Razlika i jedinstvenost svakog scenarija i industrije zahtijevaju različite zahtjeve za hlađenje. To može uključivati različite temperature rashlađivanja (između 20 stepeni ispod i 300 stepeni), vrste medija (tečnosti, gasovi i čvrste tvari) i druge klimatske uslove (visoka vlažnost i visoka korozija) gdje će se izmjenjivači toplote koristiti.
LIATEM nudi različite izmjenjivače toplote za zadovoljavanje višestrukih potreba hlađenja. Izmjenjivači toplote sa omotačem i cijevima koriste se za sisteme hlađenja na visokim temperaturama i pod visokim pritiskom, kao što je hlađenje pare u termoelektranama, dok pločasti izmjenjivači toplote odgovaraju za hlađenje tečnosti na niskim temperaturama (npr. prerada hrane i pića). Izmjenjivači toplote s rebrenim cijevima namijenjeni su razmjeni toplote između gasa i tečnosti, kao što su automobilske reretne mreže. Za korozivne uslove, kao što su morski sistemi hlađenja, izmjenjivači toplote firme LIATEM izrađeni su od materijala otpornih na koroziju koji traju duže, poput titanijumskih legura i Hastelloya. Adaptabilnost izmjenjivača toplote firme LIATEM znači da se koriste u gotovo svim sistemima hlađenja. Opseg korištenja kreće se od malih kućnih klima-uređaja do velikih industrijskih rashladnih tornjeva. To čini izmjenjivače toplote svestranim komponentama za efikasnije upravljanje toplotom.
Izmenjivač toplote stabilizira rad rashladnih sistema kako bi zaštitio opremu od oštećenja. Nagle promjene opterećenja toplotom, poput povećanja generisanja toplote na serverima u centrima podataka ili promjena broja okretaja motora u automobilskim sistemima hlađenja, uzrokuju nestabilnost u rashladnim sistemima. To rezultira fluktuacijama temperature i oštećenjem opreme. Izmenjivač toplote stabilizira rashladne sisteme tako što prilagođava kapacitet prenosa toplote u sistemu u skladu sa promjenama opterećenja toplotom.
Nekoliko modela izmjenjivača toplote, poput pločastog izmjenjivača toplote firme LIATEM, opremljeno je ventilima za kontrolu protoka ili ventilatorima promjenjive brzine. Kada toplotni opterećenje poraste, izmjenjivač toplote povećava protok hladne tekućine ili dodatno zračenje kako bi olakšao prijenos toplote. Suprotno tome, ako toplotno opterećenje opadne, smanjuje se protok hladne tekućine kroz izmjenjivač kako bi se spriječilo prekomjerno hlađenje i time uštedjela energija. Osim toga, efekat akumulacije toplote kod izmjenjivača sprječava da hladna tekućina direktno dosegne dijelove opreme koji proizvode toplotu, čime se smanjuje negativan uticaj naglih promjena temperature. Na primjer, kod sistema hlađenja baterija vozila na obnovljivu energiju, savremeno projektirani izmjenjivači toplote postepeno regulišu temperaturu baterije kako bi se izbjegle štetne, nagle promjene temperature ćelija baterije. Ova stabilizacijska funkcija izmjenjivača toplote štiti opremu koja generiše toplotu; ako se sistemi hlađenja održavaju u sigurnom temperaturnom rasponu, vijek trajanja opreme znatno se produlji.
Sve većim naglaskom na zaštiti okoliša, raste i zahtjev za smanjenjem utjecaja hladnjaka na okoliš. Izmjenjivači topline doprinose zelenom hlađenju na više načina.
Pre svega, izmjenjivač toplote visoke učinkovitosti smanjuje potrošnju energije, čime se smanjuju emisije ugljičnog dioksida koje nastaju proizvodnjom električne energije. Na primjer, izmjenjivač toplote visoke učinkovitosti LIATEM pomaže centrima za podatke da svake godine smanje emisiju ugljičnog dioksida za 15-25%, u odnosu na starije, tradicionalne sisteme. Drugo, evaporativni izmjenjivači toplote mogu koristiti zrak ili vodu kao rashladno sredstvo, te time ne zahtijevaju upotrebu rashladnih sredstava koja oštećuju ozonski omotač, poput CFC-a. Treće, funkcija povratnog toplinskog iskorištaja izmjenjivača toplote omogućuje mu korištenje otpadne topline za procese grijanja, što dodatno smanjuje potrebu za drugim izvorima energije, istovremeno smanjujući otpadnu toplotu koja bi inače bila ispuštena u atmosferu. Izmjenjivači toplote firme LIATEM također koriste ekološki prihvatljive materijale u proizvodnji, poput premaza bez olova i drugih recikliranih metala, čime doprinose zaštiti okoline. Smanjenjem štetnosti po okolinu, izmjenjivač toplote omogućava hlađenim sistemima željene 'zeleno' radne sposobnosti i ispunjava ekološke propise mnogih vlada i industrija.
EN
Tople vesti