Sustavi za hlađenje pomažu u stabilizaciji temperatura u nekoliko industrija, uključujući proizvodnju, centre podataka, automobilsku industriju i HVAC sustave (grijanje, ventilacija i klimatizacija). Ako su temperature previsoke, one mogu oštetiti sustave, smanjiti radnu učinkovitost i stvoriti sigurnosne rizike. Sustavi za hlađenje koriste izmjenjivače topline, koji su glavni dijelovi sustava, za prijenos nepoželjne topline s jednog medija na drugi, što omogućuje sustavu da ostvari svoje ciljeve hlađenja. LIATEM, stručnjak za rješenja za upravljanje toplinom, projektira i proizvodi visokokvalitetne izmjenjivače topline prilagođene različitim sustavima hlađenja. Za upravitelje objektima, inženjere i tvrtke, poznavanje funkcije izmjenjivača topline u sustavu hlađenja može poboljšati učinkovitost hlađenja, smanjiti potrošnju energije sustava i produljiti vijek trajanja opreme. Ovaj članak ističe glavne uloge izmjenjivača topline unutar sustava hlađenja i njihovu praktičnu vrijednost u različitim područjima primjene.
Postizanje učinkovitog prijenosa topline između dviju ili više tijela s različitim temperaturama osnovna je funkcija izmjenjivača topline unutar hlađenja sustava.
Svaki hladnjak ima nešto što treba hladiti i nešto što apsorbira toplinu. Hlađenje za uređaje koji proizvode toplinu, motorno ulje i vrući zrak u prostoriji su „vruća sredstva“ koja trebaju hlađenje, dok je rashladna voda, rashladno sredstvo i vanjski hladni zrak „hladna sredstva“ koja upijaju toplinu. Izmjenjivač topline koristi metalne ploče, cijevi ili rebra kao posvećene površine za kontakt i omogućuje da se toplina prenosi između vrućih i hladnih medija bez izravnog miješanja. Uzmimo sustav hlađenja za centar podataka. Ovdje izmjenjivač topline prenosi toplinu s rashladne tekućine poslužitelja na cirkulirajuću rashladnu vodu. Tekućina se vraća do poslužitelja kako bi upila toplinu, a ciklus tekućinskog hlađenja neprekidno teče. Izmjenjivač topline od LIATEM-a koristi optimalne konstrukcijske dizajne, uključujući poboljšana rebrasta za prijenos topline i dizajne kanala za turbulentni tok, što proširuje domet prijenosa topline. Ti dizajni znatno smanjuju potreban prijenos topline, omogućujući sustavu hlađenja brzo snižavanje temperature vrućeg medija na željeni raspon. Sposobnost izmjenjivača topline da učinkovito prenosi toplinu čini ga najvažnijim sastojkom u sustavima hlađenja.
U određenim sustavima, na primjer, rashladno sredstvo u HVAC sustavu je otrovno i zapaljivo, a hlađenje automobila ima tekućinu za hlađenje motora koja sadrži inhibitor korozije; vruće i hladno sredstvo moraju biti odvojeni.
Izmjenjivač topline odvaja različite medije dok prenosi toplinu kako bi osigurao sigurnost sustava i čistoću medija. Konstrukcija izmjenjivača topline, poput zapečaćenih cjevastih snopova i pločastih raspora, stavlja fizičku barijeru između vrućih i hladnih struja. Oni protječu kroz odvojene kanale, a samo se toplina razmjenjuje kroz stijenke bez ikakvog miješanja. Ovo odvajanje sprječava međusobno onečišćenje. Na primjer, u kemijskoj tvornici, sustav hlađenja izmjenjivača topline sprječava miješanje korozivnog rashladnog sredstva s javnom vodom kako bi se izbjegla korozija i zagađenje. LIATEM koristi visoko zapečaćene materijale kako bi se izbjeglo miješanje medija. Materijali poput EPDM brtvila i zavarenih spojeva cijevi osiguravaju odvajanje, čak i pri visokim temperaturama i tlakovima. Odvajanje medija nužno je za osiguravanje pouzdanosti i sigurnosti rashladnih sustava.
Sustav hlađenja zahtijeva izmjenjivač topline kako bi održao energetsku učinkovitost sustava, jer optimizira prijenos topline. Kod tekućinskog hlađenja, crpka se koristi za cirkulaciju vode, a ventilator za cirkulaciju zraka, što oba predstavljaju veliki trošak energije.
Korištenje napredne tehnologije topline minimizira potrošnju energije istovremeno maksimizirajući prijenos topline. Razmjenjivači topline tvrtke LIATEM nude koeficijente prijenosa topline bolje za 30% do 50%. U istim sustavima hlađenja, visoko učinkoviti razmjenjivači topline koriste niže protok hladnih medija, poput vode, rashladnih sredstava i čak leda. Smanjena upotreba hladnih medija rezultira nižom potrošnjom energije za crpke vode, kompresore uređaja za pravljenje leda i kompresore rashladnih sredstava. Drugi razmjenjivači topline i rekuperativni razmjenjivači topline također hlade i rekuperiraju toplinu. U industrijskom sustavu hlađenja, razmjenjivači topline hlade i rekuperiraju toplinu iz ispušnog zraka unutar prostorija, predgrijavajući svježi zrak kako bi se smanjila opterećenost klimatizacijskog sustava. Ova preobrazba topline u sustavu hlađenja poboljšava učinkovitost sustava, smanjuje troškove energije i omogućuje postizanje ciljeva uštede energije te zadovoljava zahtjeve za razvoj s nižim emisijama ugljika.
Razlika i jedinstvenost svakog scenarija i industrije zahtijeva različite zahtjeve za hlađenjem. To može uključivati različite temperature rashlađivanja (između 20 stupnjeva ispod nule i 300 stupnjeva), vrste medija (tekućina, plin i kruto tijelo) te druge klimatske uvjete (visoka vlažnost i visoka korozija) u kojima će se izmjenjivači topline koristiti.
LIATEM nudi različite izmjenjivače topline za zadovoljavanje višestrukih potreba hlađenja. Izmjenjivači topline cijev u ovojnici prikladni su za visokotemperaturne sustave hlađenja pod visokim tlakom, poput hlađenja pare u termoelektranama, dok pločasti izmjenjivači topline odgovaraju za niskotemperaturno hlađenje tekućina (npr. prerada hrane i pića). Izmjenjivači topline s rebrenim cijevima izrađeni su za izmjenu topline između plina i tekućine, kao što su automobilske rashladne jedinice. Za korozivne uvjete, poput sustava hlađenja na brodovima, izmjenjivači topline LIATEM-a izrađeni su od trajnijih korozivno otpornih materijala poput titanijevih legura i Hastelloya. Prilagodljivost izmjenjivača topline LIATEM-a znači da se koriste u gotovo svim sustavima hlađenja. Raspon obuhvaća male kućne klimatizere do velikih industrijskih rashladnih tornjeva. To čini izmjenjivače topline svestranim komponentama za učinkovitije upravljanje toplinskom energijom.
Izmjenjivač topline stabilizira rad sustava hlađenja kako bi zaštitio opremu od oštećenja. Nagle promjene opterećenja toplinom, poput povećanja generiranja topline na poslužiteljima u centrima podataka ili promjena broja okretaja motora u automobilskim sustavima hlađenja, uzrokuju nestabilnost u sustavima hlađenja. To rezultira fluktuacijama temperature i oštećenjem opreme. Izmjenjivač topline stabilizira sustave hlađenja prilagođavanjem kapaciteta prijenosa topline u sustavu u skladu s promjenama opterećenja toplinom.
Nekoliko modela izmjenjivača topline, poput LIA-TEM-ovog pločastog izmjenjivača topline s regulacijom, opremljeno je ventilima za kontrolu protoka ili ventilatorima promjenjive brzine. Kada toplinski opterećenje poraste, izmjenjivač topline povećava protok hladne tekućine ili dodatno zrak u izmjenjivač kako bi potpomogao prijenos topline. Suprotno tome, ako toplinsko opterećenje padne, smanjuje se protok hladne tekućine kroz izmjenjivač kako bi se spriječilo prehladivanje i time uštedjela energija. Osim toga, efekt akumulacije izmjenjivača topline sprječava da hladna tekućina izravno dođe do dijelova opreme koji proizvode toplinu, time smanjujući negativan utjecaj naglih promjena temperature. Na primjer, kod sustava hlađenja baterija vozila na obnovljivu energiju, suvremeno dizajnirani izmjenjivači topline postupno smanjuju temperaturu baterije kako bi se izbjegle nepovoljno brze promjene temperature ćelija baterije. Ova stabilizacijska funkcija izmjenjivača topline štiti opremu koja generira toplinu; ako se rashladni sustavi kreću stagnirajuće unutar sigurnog raspona temperature, vijek trajanja opreme znatno se produljuje.
Sve većim naglaskom na zaštitu okoliša, raste i zahtjev za smanjenjem utjecaja hladnjaka na okoliš. Izmjenjivači topline doprinose zelenom hlađenju na mnoge načine.
Kao prvo, izmjenjivač topline visoke učinkovitosti smanjuje potrošnju energije, čime se istodobno smanjuju emisije ugljičnog dioksida koje nastaju proizvodnjom električne energije. Na primjer, izmjenjivač topline visoke učinkovitosti od LIATEM-a pomaže centrima za podatke da svake godine smanje emisiju ugljičnog dioksida za 15-25%, u usporedbi sa starijim, tradicionalnim sustavima. Drugo, isparljivi izmjenjivači topline mogu koristiti zrak ili vodu kao rashladni medij, te time ne zahtijevaju uporabu rashladnih sredstava koja oštećuju ozonski omotač, poput CFC-a. Treće, funkcija povrata topline koju imaju izmjenjivači topline omogućuje im korištenje otpadne topline za procese grijanja, što dodatno smanjuje potrebu za drugim izvorima energije, a istovremeno smanjuje količinu otpadne topline koja bi inače bila ispuštena u atmosferu. Izmjenjivači topline od LIATEM-a također koriste ekološki prihvatljive materijale u proizvodnji, poput premaza bez olova i drugih recikliranih metala, čime doprinose zaštiti okoliša. Smanjujući štetu po okoliš, izmjenjivač topline osigurava hlađenim sustavima željene 'zeleno' radne sposobnosti, te zadovoljava ekološke propise mnogih vlada i industrija.
Vruće vijesti
EN
