En dual-kanals varmepumpeudveksler er hovedkomponenten i en dual-kanals varmepumpe. Dual-kanals varmepumpeudvekslere er udbredt inden for industriopvarmning, kommerciel HVAC og hjemmets termiske komfortsystemer. Liatem er en professionelt tilbudt leverandør af termisk styring, og virksomheden imødekommer behovene for sådanne systemer med avancerede design, der er bygget til at maksimere dobbeltstrøms grænsefladedesign til effektiv varmeoverførsel mellem to separate væskesystemer. Dual-kanals varmepumpeudvekslere er en forbedring i forhold til enkelte kanalmodeller, som kun arbejder med en enkelt varmekilde. Ud over den traditionelle enkeltkilde til varmeabsorption og -afgivelse giver dual-kanalsystemer den nødvendige kompleksitet, som højtydende varmepumpesystemer kræver. Dette gøres muligt gennem en optimeret funktionsstruktur, der understøtter simultan absorption og afgivelse. Den indre anatomi i udveksleren definerer dennes funktionalitet. Denne forståelse opnås ved at analysere dennes systemer for kernekonstruktion, dual-cyklus, varmeoverførsel med justering, kerne-system og regulering.
Liatems dualkanals varmepumpe anvender en varmeveksler, der benytter en enhed opdelt i længden internt til separation af kølemiddel og målfluid, et kølemiddel til varmepumpekompressor og et målfluid (som f.eks. vand eller luft). I den ene kanal, kølemiddelkanalen, fordampes det kolde, lavtrykkede kølemiddel for at optage den tilgængelige varme, mens i den anden, målfluidkanalen, strømmer det fluid, der skal opvarmes eller afkøles, for at udveksle varme med kølemidlet. Tag for eksempel et privat varmepumpesystem, hvor kølemiddelkanalen transporterer og cirkulerer kølemidlet, og målfluidkanalen transporterer vand til husholdningsbrug. Skillelinjen mellem de to kanaler er konstrueret af et stærkt varmeledende materiale (f.eks. en legering af kobber og aluminium) for at sikre effektiv varmeoverførsel og undgå utætheder. Den uafhængige dualkanalsdesign tjener det uafhængige formål med dualkanals varmeveksleren, nemlig at kunne udføre to funktioner inden for varmeoverførsel samtidigt.
**Forbedrede exchangers’ tverrstrøms varmevekslere** Varmepumpene som endelig oppnådde en nær tilnærming mellom innløp og utløp for vann og kjølemiddel, har på motsatt måte et nedstrøms vannstrømningsområde. Varmeveksleren gir også en nærtliggende overføring av vann til kjølemiddel for å dele varmen med kjølemiddelet. I alle andre tverrstrøms varmevekslere mottas og overføres varme til mer enn én varmeoverføringsflate.
**Sammendrag** Forbedring av den doble kanalens varmepumpe bruker tverrstrøms varmevekslere for å oppnå doble kanaler. Den øvre kanalen mottar vann fra en optimalisert pumpe, deretter deles vannet i to grener. I den andre kanalen passerer ett enkelt kjølemiddel gjennom dobbel tverrstrøm, som er tilgjengelig for mot-tverrstrøm i en dobbel kanal.
I liatem's dobbelte kanal varmepumpeudveksler strømmer kølemidlet i kølemiddelkanalen fra kanalens bund mod toppen, en opadgående sti, hvor kølemidlet fordampes under stigningen og derved absorberer varme. I målfluidkanalen strømmer målfluidet fra toppen mod bunden, hvor det afgiver energi i form af varme ved køling, eller ved opvarmning absorberer energi i form af varme. Den modsatte strømning 'termisk kortslutter' langs hele længden af de dobbelte kanaler, da begge fluida strømmer i modsatte retninger langs kanalerne, herunder målfluidkanalen. For eksempel, i en pumpe i opvarmningsmodus, absorberer kølemidlet i bunden af kølemiddelkanalen – det 'lavtempererede kølemiddel' på 5°C – varme fra målfluidet, som befinder sig i et nedadgående område på 20°C og strømmer nedad. I dette opadgående og fordampende område opretholder kølemidlet, målfluidet og henholdsvis 15°C, 10°C en temperaturforskel på 5°C, hvilket forbedrer varmeoverførslen, som forbliver stabil inden for hver fluids interval. Den dobbelte kanal varmepumpeudveksler er meget mere effektiv i modstrømsdrift, hvor fluida strømmer i modsatte retninger, frem for samtidig strømning (kunstrøm). Modstrømsdriften øger varmeoverførsels-effektiviteten i den dobbelte kanal varmepumpe med 30-40 %, hvilket understøtter varmepumpesystemets hurtige ydeevne.
Opvarmings- og kølemetoderne for en dual channel varmepumpeudveksler styres gennem faseændringen, som sker i kølemidlet i begge de dobbelte kanaler.
Som kølemiddel, i opvarmningsmodus, træder stoffet i lavt tryk og væskeform ind i kølemiddelkanalen i den dobbelte kanal varmepumpe-udveksler og absorberer, i den anden kanal, varme fra en målflade, f.eks. udendørs luft eller grundvand, fordampes til lavtryksgas og bevæger sig derefter til kompressoren, hvor det omdannes til højtemperaturgas til opvarmning. Antag, at et kølemiddel er en højtemperatur-, højtryksgas, efter at det forlader kompressoren. I så fald bevæger det sig direkte til kølemiddelkanalen, afgiver varme til en målflade, f.eks. kølevand, og kondenseres derefter til højtrykvæske, som herefter passerer til ekspansionsventilen for at blive lavtemperaturvæske til køling. Den dobbelte kanal varmepumpe-udveksler fra liatem forbedrer geometrien af indvendige finner i udvekslerkanalen for at maksimere overfladearealet, hvilket fremskynder faseændringsprocessen med mere kølemiddel i de kondenserende industrielle kølesystemer, som under disse betingelser kan flytte 50 kg kondenseret kølemiddel per time, mens der overføres 120 kW varme til kølevandet. Derved reduceres temperaturen i den industrielle udstyr effektivt.
Liatems dual-kanals varmepumpe er udstyret med intelligente reguleringsventiler på begge kanaler. Disse ventiler styrer kølemidlets og målfluidets flowhastigheder baseret på de aktuelle temperaturkrav. For eksempel, når varmebehovet stiger (f.eks. har en fabrik brug for varmt vand til at holde produktionsprocessen gående), kan styresystemet øge flowhastigheden af kølemidlet i kølemiddelkanalen og af målfluidet i målfluidkanalen, hvorved varmeoverførselshastigheden øges. Når behovet derimod falder, nedsættes flowhastighederne for at spare energi. For eksempel i et HVAC-system i en erhvervsbygning, hvis den indstillede indendørstemperatur er opnået og sænkes, kan dual-kanals varmevekslingen reducere ventilpositionen til 50 %, hvilket eliminerer energispild, mens den ønskede temperatur alligevel opretholdes. Denne form for adaptiv justering forbedrer systemets energiforbrug og forlænger levetiden for pumpestyresystemet, da det undgår overmæssig drift.
Konklusion
En dual-kanals varmepumpeveksler fungerer ved at benytte uafhængige dobbelte flowkanaler til separat væskestyring ved hjælp af modstrømsflow for øget varmeoverførselseffektivitet, tovejs drift gennem kølemidlets faseændring og dynamisk gennem justering af flowhastighed baseret på adaptiv styring.
Liatem Dual Channel Heat Pump Exchanger forbedrer hver enkelt komponent i dens arbejdsmetode for at opretholde høj effektivitet, stabilitet og alsidighed. Mens der arbejdes på energibesparelser og effektiv temperaturstyring, er det kun fornuftigt at anvende Liatem Dual Channel Heat Pump Exchanger i industrielle opvarmnings- eller køleanlæg, kommerciel køling eller bemande temperaturregulering, når nuancerne i systemerne forstås.
Seneste nyt
EN
