Izmjenjivač topline s dva kanala je glavni sastojak toplinske pumpe s dva kanala. Izmjenjivači topline s dva kanala često se koriste u industrijskom grijanju, komercijalnim HVAC sustavima i kućnim sustavima za termički komfor. Liatem je profesionalni pružatelj usluga upravljanja temperaturom koji zadovoljava potrebe takvih sustava naprednim dizajnima izgrađenima kako bi maksimalno poboljšali dizajne sučelja s dva toka za učinkovit prijenos topline dvaju odvojenih fluidnih sustava. Izmjenjivači topline s dva kanala predstavljaju poboljšanje u odnosu na modele s jednim kanalom koji rade samo s jednim izvorom topline. Osim tradicionalnog jednostrukog izvora za apsorpciju i otpuštanje topline, sustavi s dva kanala omogućuju potrebnu složenost visokoefikasnih sustava toplinskih pumpi. Ovo je moguće zahvaljujući optimiziranoj radnoj strukturi koja podržava istovremenu apsorpciju i otpuštanje. Unutarnja anatomija izmjenjivača definira njegovu funkcionalnost. To razumijemo kroz analizu njegovih sustava: osnovne strukture, dvostrukog ciklusa, prijenosa topline s podešavanjem, osnovnog sustava i regulacije.
Dvokanalna toplinska crpka Liatem koristi izmjenjivač topline koji se sastoji od jedinice podijeljene unutar svoje duljine za odvajanje rashladnog sredstva i ciljane tekućine, pri čemu se rashladno sredstvo koristi za kompresor toplinske crpke, a ciljana tekućina (poput vode ili zraka) za prijenos topline. U jednom kanalu, kanalu za rashladno sredstvo, rashladno sredstvo na niskoj temperaturi i niskom tlaku isparava kako bi upilo dostupnu toplinu; u drugom kanalu, kanalu za ciljanu tekućinu, tekućina koja se treba zagrijati ili ohladiti protječe kako bi razmijenila toplinu s rashladnim sredstvom. Uzmimo primjer stambenog sustava toplinske crpke, gdje kanal za rashladno sredstvo prenosi i cirkulira rashladno sredstvo, dok kanal za ciljanu tekućinu prenosi vodu za domaću upotrebu. Pregrada između dva kanala izrađena je od materijala s visokom toplinskom vodljivošću (npr. legure bakra i aluminija) kako bi se osigurao učinkovit prijenos topline i spriječila curenja. Nezavisni dvokanalni dizajn služi nezavisnoj svrsi dvokanalnog izmjenjivača topline, omogućujući istovremeno obavljanje dviju funkcija prijenosa topline.
**Unaprijeđeni križni izmjenjivači topline** Toplinske crpke koje su konačno postigle bliski pristup između ulaza i izlaza vode i rashladnog sredstva imaju, na recipročan način, nizvodni dio protoka vode. Izmjenjivač topline također omogućuje blisku razmjenu topline između vode i rashladnog sredstva kako bi se toplina prenijela na rashladno sredstvo. Kod svih ostalih križnih izmjenjivača topline, toplina se prima i prenosi na više od jedne površine za prijenos topline.
**Sažetak** Unapređenje dvostrukog kanala toplinske crpke koristi križne izmjenjivače topline kako bi se ostvarila dva kanala. Gornji kanal prima vodu iz optimizirane pumpe, nakon čega se voda dijeli u dvije grane. U drugom kanalu, jedno rashladno sredstvo prolazi kroz dva križna izmjenjivača koji su dostupni za protutok-križni tok dvostrukog kanala.
U dvostrukom toplinskom izmjenjivaču topline s toplinskom crpkom od liatem, kanal rashladnog sredstva ima protok rashladnog sredstva od dna kanala prema vrhu, uzlaznim putem kojim se rashladno sredstvo isparava dok se penje i time apsorbira toplinu, a u kanalu ciljnog fluida ciljni fluid teče od vrha prema dnu, ispuštajući energiju u obliku topline, ako se hladi, ili, ako se grije, apsorbirajući energiju u obliku topline. Suprotan tok 'termički krati' duž cijele duljine dvostrukih kanala jer oba fluida teku u suprotnim smjerovima duž kanala i u kanalu ciljnog fluida. Na primjer, u načinu grijanja pumpe, dio na dnu kanala rashladnog sredstva, 'rashladno sredstvo niske temperature' na 5°C, apsorbira toplinu od ciljnog fluida koji se nalazi u silazećem području od 20°C i teče prema dolje. U ovom području uzlaza i isparavanja, rashladno sredstvo, ciljni fluid i 15°C, 10°C, redom, održavaju razliku temperature od 5°C što poboljšava prijenos topline, koji je stabilan unutar raspona svakog fluida. Dvostruki toplinski izmjenjivač topline znatno je učinkovitiji u protutoku, gdje fluidi teku u suprotnim smjerovima, nasuprot paralelnom toku. Protutok povećava učinkovitost prijenosa topline dvostrukog toplinskog izmjenjivača za 30-40%, čime se potiče brz rad sustava toplinske crpke.
Načini grijanja i hlađenja izmjenjivača topline s dvostrukim kanalom kontroliraju se promjenom faze koja se događa u rashladnom sredstvu u oba dvostruka kanala.
Kao rashladno sredstvo, entitet u načinu grijanja, pri niskom tlaku i u tekućoj fazi ulazi u kanal za rashladno sredstvo izmjenjivača topline s dvostrukim kanalom te u drugom kanalu, od ciljnog fluida, primjerice vanjskog zraka ili podzemne vode, preuzima toplinu, isparava u plin niskog tlaka i pomiče se prema kompresoru, gdje se pretvara u plin visoke temperature za grijanje. Pretpostavimo da je rashladno sredstvo plin visoke temperature i visokog tlaka nakon što izađe iz kompresora. U tom slučaju, on se izravno pomiče do kanala za rashladno sredstvo, predaje toplinu nekom ciljnom fluidu, primjerice rashladnoj vodi, te se kondenzira u tekućinu visokog tlaka, koja zatim prolazi kroz ekspanzijski ventil kako bi postala tekućina niske temperature za hlađenje. Izmjenjivač topline s dvostrukim kanalom od liatem poboljšava geometriju unutarnjih rebara kanala izmjenjivača topline kako bi maksimalizirao površinu, čime ubrzava proces promjene faze s više rashladnog sredstva u kondenziranim industrijskim sustavima za hlađenje koji, pod ovim uvjetima, mogu transportirati 50 kg kondenziranog rashladnog sredstva po satu dok prenose 120 kW topline rashladnoj vodi. Na taj način učinkovito smanjuje temperaturu industrijske opreme.
Liatems toplinski crp s dvostrukim kanalom opremljen je inteligentnim regulacijskim ventilima na oba kanala. Ti ventili reguliraju protok rashladnog sredstva i ciljanog fluida temeljem stvarnih zahtjeva za temperaturom. Na primjer, kada se potražnja za toplinom poveća (npr. tvornica treba vruću vodu za održavanje procesa proizvodnje), sustav za upravljanje može povećati brzinu protoka rashladnog sredstva u kanalu rashladnog sredstva i kanalu ciljanog fluida, time povećavajući brzinu prijenosa topline. Suprotno tome, kada potražnja pada, brzine protoka se smanjuju radi uštede energije. Na primjer, u sustavu grijanja i hlađenja komercijalne zgrade, ako je postignuta zadana unutarnja temperatura i ako je snižena, dvostruki kanal za izmjenu topline može smanjiti položaj regulacijskog ventila na 50%, eliminirajući trošenje energije, a istovremeno održavajući željenu temperaturu. Ovakva prilagodljiva regulacija poboljšava energetsku učinkovitost sustava te produljuje vijek trajanja upravljačkog sustava crpke jer se izbjegavaju prekomjerne radne opterećenja.
Zaključak
Izmjenjivač topline s dva kanala radi tako da se oslanja na neovisne dvostruke tokove za zasebno upravljanje fluidima koristeći protutok za povećanje učinkovitosti prijenosa topline, dvosmjerno kroz promjenu faze rashladnog sredstva i dinamički kroz prilagodbu brzine protoka na temelju adaptivne kontrole.
Liatem izmjenjivač topline s dva kanala poboljšava svaki komponent njegove radne logike kako bi održao visoku učinkovitost, stabilnost i sveprisutnost. Iako se radi na uštedi ciljane energije i učinkovitom upravljanju temperaturom, primjena Liatem izmjenjivača topline s dva kanala u industrijskom grijanju ili hlađenju, komercijalnom hlađenju ili regulaciji temperature u stambenim prostorima smislena je jedino kada su nijanse sustava razumljive.
Vruće vijesti
EN
