Ένας ανταλλάκτης θερμότητας διπλού καναλιού αποτελεί το κύριο συστατικό ενός αντλίας θερμότητας διπλού καναλιού. Οι ανταλλάκτες θερμότητας διπλού καναλιού χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικές εφαρμογές θέρμανσης, εμπορικά συστήματα ΗVAC και συστήματα θερμικής άνεσης για οικιακή χρήση. Η Liatem είναι πάροχος εξειδικευμένων υπηρεσιών ελέγχου θερμοκρασίας, η οποία καλύπτει τις ανάγκες τέτοιων συστημάτων με προηγμένα σχέδια, σχεδιασμένα για να μεγιστοποιήσουν τα σχέδια διεπαφής διπλής ροής προκειμένου να επιτευχθεί αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας μεταξύ δύο ξεχωριστών υγρών συστημάτων. Οι ανταλλάκτες θερμότητας διπλού καναλιού αποτελούν βελτίωση σε σχέση με τα μοντέλα ενός καναλιού, τα οποία λειτουργούν με μόνο μία πηγή θερμότητας. Πέραν της παραδοσιακής μεταφοράς θερμότητας από μία πηγή προς απορρόφηση και απόδοση, τα συστήματα διπλού καναλιού παρέχουν την απαιτούμενη πολυπλοκότητα για υψηλής απόδοσης συστήματα αντλίας θερμότητας. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω ενός βελτιστοποιημένου λειτουργικού σχεδιασμού, ο οποίος υποστηρίζει την ταυτόχρονη απορρόφηση και απόδοση. Η εσωτερική ανατομία του ανταλλάκτη καθορίζει τη λειτουργικότητά του. Αυτή η κατανόηση προκύπτει από την ανάλυση των συστημάτων της βασικής δομής, του διπλού κύκλου, της μεταφοράς θερμότητας με ρύθμιση, του πυρήνα του συστήματος και της ρύθμισης.
Η δίκαναλη αντλία θερμότητας Liatem χρησιμοποιεί εναλλάκτη θερμότητας που αποτελείται από μονάδα διαιρεμένη εσωτερικά κατά μήκος για τον διαχωρισμό του ψυκτικού μέσου και του ρευστού στόχου, όπου το ψυκτικό μέσο χρησιμοποιείται για το συμπιεστή της αντλίας θερμότητας και το ρευστό στόχου (όπως νερό ή αέρας). Στο ένα κανάλι, το κανάλι του ψυκτικού μέσου, το ψυκτικό μέσο χαμηλής θερμοκρασίας και χαμηλής πίεσης εξατμίζεται για να απορροφήσει τη διαθέσιμη θερμότητα· στο άλλο, το κανάλι του ρευστού στόχου, το ρευστό που πρέπει να θερμανθεί ή να ψυχθεί ρέει για να ανταλλάξει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο. Για παράδειγμα, σε οικιακό σύστημα αντλίας θερμότητας, το κανάλι του ψυκτικού μέσου μεταφέρει και κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο, ενώ το κανάλι του ρευστού στόχου μεταφέρει νερό για οικιακή χρήση. Ο διαχωρισμός μεταξύ των δύο καναλιών κατασκευάζεται από υλικό υψηλής θερμικής αγωγιμότητας (για παράδειγμα, κράμα χαλκού και αλουμινίου) για να εξασφαλιστεί η ανταλλαγή θερμότητας και να αποφευχθεί η διαρροή. Η ανεξάρτητη δίκαναλη διάταξη εξυπηρετεί τον ανεξάρτητο σκοπό του εναλλάκτη θερμότητας δίκαναλης αντλίας θερμότητας, να είναι ικανή να εκτελεί ταυτόχρονα δύο λειτουργίες μεταφοράς θερμότητας.
**Βελτιωμένοι εναλλάκτες θερμότητας διασταυρούμενης ροής** Οι αντλίες θερμότητας που επιτύχαιναν τελικά μια στενή προσέγγιση μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του νερού και του ψυκτικού μέσου, έχουν, με αμοιβαίο τρόπο, τμήμα ροής νερού προς τα κάτω. Ο εναλλάκτης θερμότητας παρέχει επίσης μια στενή μεταφορά θερμότητας από το νερό στο ψυκτικό μέσο για την ανταλλαγή θερμότητας με το ψυκτικό. Σε όλους τους άλλους εναλλάκτες θερμότητας διασταυρούμενης ροής, η θερμότητα λαμβάνεται και μεταδίδεται σε περισσότερες από μία επιφάνειες μεταφοράς θερμότητας.
**Περίληψη** Η βελτίωση της Διπλής Διαδρομής Αντλίας Θερμότητας χρησιμοποιεί εναλλάκτες θερμότητας διασταυρούμενης ροής για να επιτύχει διπλές διαδρομές. Η άνω διαδρομή δέχεται νερό από μια βελτιστοποιημένη αντλία, στη συνέχεια το νερό χωρίζεται σε δύο κλάδους. Στην άλλη διαδρομή, ένα μόνο ψυκτικό διέρχεται από διπλή διασταύρωση, η οποία είναι διαθέσιμη για αντί-διασταύρωση μιας διπλής διαδρομής.
Στον ανταλλάκτη θερμότητας διπλού καναλιού της liatem, το κανάλι του ψυκτικού φέρει το ψυκτικό να ρέει από το κάτω μέρος προς το πάνω, μια άνοδο κατά την οποία το ψυκτικό, καθώς ανεβαίνει, εξατμίζεται και συνεπώς απορροφά θερμότητα, ενώ στο κανάλι του ρευστού-στόχου, το ρευστό-στόχος ρέει από την κορυφή προς τα κάτω, αποβάλλοντας ενέργεια με μορφή θερμότητας, σε περίπτωση ψύξης, ή, σε περίπτωση θέρμανσης, απορροφώντας ενέργεια με μορφή θερμότητας. Η αντίθετη ροή δημιουργεί «θερμικό βραχυκύκλωμα» κατά μήκος των διπλών καναλιών, καθώς τα δύο ρευστά ρέουν σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά μήκος του καναλιού και του καναλιού του ρευστού-στόχου. Για παράδειγμα, στη λειτουργία θέρμανσης μιας αντλίας, στο κάτω μέρος του καναλιού του ψυκτικού, το «ψυκτικό χαμηλής θερμοκρασίας» στους 5°C απορροφά θερμότητα από το ρευστό-στόχο το οποίο βρίσκεται σε περιοχή 20°C και κινείται προς τα κάτω. Σε αυτή την ανισχύουσα και εξατμιζόμενη περιοχή, το ψυκτικό, το ρευστό-στόχος και οι θερμοκρασίες 15°C, 10°C αντίστοιχα, διατηρούν διαφορά θερμοκρασίας 5°C, η οποία ενισχύει τη μεταφορά θερμότητας, διατηρώντας σταθερή απόδοση εντός του εύρους θερμοκρασίας κάθε ρευστού. Ο ανταλλάκτης θερμότητας διπλού καναλιού είναι πολύ πιο αποτελεσματικός σε αντίρροπη ροή, όπου τα ρευστά κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις, παρά σε παράλληλη ροή. Η αντίρροπη ροή αυξάνει την απόδοση μεταφοράς θερμότητας της αντλίας θερμότητας διπλού καναλιού κατά 30-40%, υποστηρίζοντας τη γρήγορη απόδοση του συστήματος αντλίας θερμότητας.
Οι λειτουργίες θέρμανσης και ψύξης ενός εναλλάκτη θερμότητας αντλίας θερμότητας διπλού καναλιού ελέγχονται μέσω της αλλαγής φάσης που συμβαίνει στο ψυκτικό κάθε ενός από τα δύο κανάλια.
Ως ψυκτικό μέσο, η ουσία, σε λειτουργία θέρμανσης, σε χαμηλή πίεση και υγρή φάση, εισέρχεται στο κανάλι του ψυκτικού μέσου του εναλλάκτη θερμότητας διπλού καναλιού και, στο άλλο κανάλι, απορροφά θερμότητα από κάποιο ρευστό-στόχο, για παράδειγμα τον ατμοσφαιρικό αέρα ή το υπόγειο νερό, εξατμίζεται σε αέριο χαμηλής πίεσης και μετακινείται προς τον συμπιεστή, όπου μετατρέπεται σε αέριο υψηλής θερμοκρασίας για θέρμανση. Αν υποθέσουμε ότι το ψυκτικό μέσο είναι αέριο υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης αφού βγει από τον συμπιεστή, τότε μετακινείται απευθείας στο κανάλι του ψυκτικού μέσου, αποδίδει θερμότητα σε κάποιο ρευστό-στόχο, για παράδειγμα το νερό ψύξης, και συμπυκνώνεται σε υγρό υψηλής πίεσης, το οποίο στη συνέχεια διέρχεται από τη βαλβίδα διαστολής για να γίνει υγρό χαμηλής θερμοκρασίας για ψύξη. Ο εναλλάκτης θερμότητας διπλού καναλιού από liatem βελτιώνει τη γεωμετρία των εσωτερικών πτερυγίων του καναλιού του εναλλάκτη θερμότητας για να μεγιστοποιήσει την επιφάνεια, γεγονός που επιταχύνει τη διαδικασία της αλλαγής φάσης με περισσότερο ψυκτικό μέσο στα συμπυκνωμένα συστήματα βιομηχανικής ψύξης, τα οποία, υπό αυτές τις συνθήκες, μπορούν να μετακινήσουν 50 kg συμπυκνωμένου ψυκτικού μέσου ανά ώρα, ενώ μεταφέρουν 120 kW θερμότητας στο νερό ψύξης. Σε αυτή την περίπτωση, μειώνει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία του βιομηχανικού εξοπλισμού.
Η δίκαναλη αντλία θερμότητας Liatems είναι εξοπλισμένη με έξυπνες βάνες ελέγχου σε και τους δύο καναλιών. Οι βάνες αυτές ρυθμίζουν την παροχή του ψυκτικού μέσου και του υγρού-στόχου βάσει των πραγματικών αναγκών σε θερμοκρασία. Για παράδειγμα, όταν η ζήτηση για θερμότητα αυξάνεται (π.χ. ένα εργοστάσιο χρειάζεται ζεστό νερό για να συνεχίσει τη διαδικασία παραγωγής), το σύστημα ελέγχου μπορεί να αυξήσει την παροχή του ψυκτικού μέσου στο κανάλι του ψυκτικού μέσου και του υγρού-στόχου, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό μεταφοράς θερμότητας. Αντίστροφα, όταν η ζήτηση μειώνεται, οι παροχές μειώνονται για να διατηρηθεί η ενέργεια. Για παράδειγμα, σε ένα σύστημα HVAC εμπορικού κτιρίου, αν επιτευχθεί η επιθυμητή εσωτερική θερμοκρασία και μειωθεί, η δίκαναλη ανταλλαγή θερμότητας μπορεί να μειώσει τη θέση της βάνας ελέγχου στο 50%, εξαλείφοντας τη σπατάλη ενέργειας, διατηρώντας παράλληλα την επιθυμητή θερμοκρασία. Αυτή η μορφή προσαρμοστικής ρύθμισης βελτιώνει την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος και αυξάνει τη διάρκεια ζωής του συστήματος ελέγχου της αντλίας, αποφεύγοντας υπερβολικές λειτουργίες.
Συμπέρασμα
Ένας ανταλλάκτης θερμότητας αντλίας θερμότητας διπλού καναλιού λειτουργεί βασιζόμενος σε ανεξάρτητα διπλά κανάλια ροής για τη διαχείριση ξεχωριστών ρευστών, χρησιμοποιώντας αντίρροπη ροή για αύξηση της απόδοσης μεταφοράς θερμότητας, διαμέσου της διαδικασίας αλλαγής φάσης του ψυκτικού, και δυναμικά μέσω προσαρμοστικού ελέγχου ρύθμισης της παροχής.
Ο ανταλλάκτης θερμότητας αντλίας θερμότητας Liatem διπλού καναλιού βελτιώνει κάθε συστατικό της λογικής λειτουργίας του για να διατηρεί υψηλή απόδοση, σταθερότητα και ευελιξία. Ενώ επιδιώκει την εξοικονόμηση ενέργειας και την αποτελεσματική διαχείριση θερμοκρασίας, η χρήση του ανταλλάκτη θερμότητας αντλίας θερμότητας Liatem διπλού καναλιού σε εφαρμογές βιομηχανικής θέρμανσης ή ψύξης, εμπορικής ψύξης ή έλεγχου θερμοκρασίας σε κατοικίες είναι λογική μόνο όταν κατανοούνται οι λεπτές διαφορές των συστημάτων.
Τελευταία Νέα
EN
