Суыту жүйелері температураны өндіріс, деректер орталықтары, автомобиль және HVAC (Жылу беру, желдету және Ауа кондиционерлеу) жүйелері сияқты бірнеше салаларда тұрақтандыруға көмектеседі. Температура тым жоғары болса, жүйелерге зақым келуі, жұмыс істеу тиімділігінің төмендеуі және қауіпсіздікке қауіп тудыруы мүмкін. Суыту жүйелері жылу алмастырғыштарды пайдаланады, олар жүйенің негізгі бөліктері болып табылады және жүйенің суыту мақсаттарына жетуіне мүмкіндік беретін жылуды бір ортадан екіншісіне тасымалдайды. Жылу режимі шешімдерінің маманы LIATEM әртүрлі суыту жүйелеріне сәйкес келетін жоғары сапалы жылу алмастырғыштарды жобалайды және жасайды. Құрылғылар менеджерлері, инженерлер және компаниялар үшін суыту жүйесінің жылу алмастырғышының қызметін білу суытудың тиімділігін арттыруға, жүйенің энергия тұтынуын азайтуға және жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі. Бұл мақалада суыту жүйелеріндегі жылу алмастырғыштың негізгі рөлдері мен әртүрлі қолдану аймақтарындағы практикалық маңызына назар аударылған.
Температуралары әртүрлі екі немесе одан көп денелер арасында тиімді жылу беруді қамтамасыз ету салқындату жүйелеріндегі жылу алмастырғыштың негізгі қызметі болып табылады.
Әрбір салқындату жүйесінде салқындату қажет нәрсе мен жылу сіңіру қажет нәрсе бар. Жылу шығаратын құрылғылар үшін салқындатқыш зат, двигатель майы және бөлмедегі ыстық ауа — салқындату қажет «ыстық орталар», ал салқындату суы, тасымалдаушы зат (жылжытушы) және сыртқы суық ауа — жылуды сіңіретін «суық орталар». Жылу алмастырғыш метал пластинкаларды, түтіктерді немесе желбезектерді арнайы контактілік бет ретінде пайдаланады және ыстық пен суық орталардың араласуына жол бермей, жылуды алмастыруға мүмкіндік береді. Мәліметтер орталығының салқындату жүйесін қарастырайық. Мұнда сервердің салқындату сұйығынан айналымдағы салқындату суына жылуды беретін жылу алмастырғыш орналасқан. Сұйық серверге қайтып келіп, жылуды сіңіреді, ал сұйықпен салқындату циклы үздіксіз жүреді. LIATEM-нің жылу алмастырғышы жылу беру желбезектерінің жақсартылуы мен турбулентті ағын каналдарының конструкцияларын қамтитын оптималды құрылымдық дизайндарды қолданады, бұл жылу беру диапазонын кеңейтеді. Бұл конструкциялар жылу беру қажеттілігін едәуір азайтады, салқындату жүйесінің ыстық ортаның температурасын тездетіп қажетті диапазонға дейін төмендетуіне мүмкіндік береді. Жылуды тиімді түрде беру қабілеті жылу алмастырғышты салқындату жүйелеріндегі ең маңызды компонентке айналдырады.
Кейбір жүйелерде, мысалы, ЖСҮЖ жүйесіндегі суытқыш улы және жанғыш болады, ал автомобильдің суыту жүйесінде коррозияны тежеуші қоспалары бар қозғалтқыш сұйықтығы болады; ыстық және суық ортаны бөліп қою керек.
Жылу алмастырғыш жүйенің қауіпсіздігін және ортаның тазалығын сақтау үшін жылуды беру кезінде әртүрлі орталарды бөледі. Тұйық түбірлер мен пластинкалар арасындағы саңылаулар сияқты жылу алмастырғыштардың конструкциясы ыстық және суық алмасу арасында физикалық кедергі орнатады. Олар әртүрлі жолдармен ағады, ал жылу тек қана қабырғалар арқылы алмасады, бірақ ешқандай араласу болмайды. Бөлу қиылысуға кедергі жасайды. Мысалы, химиялық зауытта жылу алмастырғыш суық суыту жүйесі жылу алмастырғыштың коррозиялық сұйықтықты мемлекеттік сумен араластыруын болдырмау үшін коррозияны және ластануды болдырмауға бағытталған. LIATEM орталардың араласуын болдырмау үшін жоғары дәрежеде герметик материалдарды пайдаланады. EPDM-мен салынған сақиналар мен дәнекерленген түбірлерге арналған қосылыстар сияқты материалдар жоғары температура мен қысымда да бөлуді сақтайды. Орталардың бөлінуі суыту жүйелерінің сенімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қажет.
Жүйенің энергиялық тиімділігін сақтау үшін суыту жүйесінде жылу алмасуын оптимизациялау арқылы жұмыс істейтін жылу алмастырғыш қажет. Сұйықтықпен суытуда суды циркуляциялау үшін сорғы, ал ауаны циркуляциялау үшін желдеткіш қолданылады, олардың екеуі де үлкен энергия шығынын тудырады.
Алдыңғы қатарлы жылу технологиясын қолдану энергияны пайдалануды азайтады және жылу берілімін максималдандырады. LIATEM-нің пластинкалы жылу алмастырғыштары жылу берілім коэффициентін 30% -дан 50% -ға дейін жақсартады. Бірдей салқындату қолданбаларында жоғары тиімділікті жылу алмастырғыштар су, тозартқыш заттар және мұз сияқты суық орталардың төменгі шығынын қолданады. Суық ортаның төменгі пайдаланылуы су сораптарының, мұзды жасағыш компрессорлардың және тозартқыш зат компрессорларының энергия пайдаланылуының төмендеуіне әкеледі. Басқа да жылу алмастырғыштар мен рекуперативті жылу алмастырғыштар жылуды салқындатады және қайта қалпына келтіреді. Зауыттың салқындату жүйесінде жылу алмастырғыштар ішкі шығарылатын ауаның жылуын салқындатты және қайта қалпына келтірді, таза ауаны алдын ала қыздыру арқылы кондиционерлердің жүктемесін азайтты. Салқындату жүйесінің жылуын тасымалдау жүйенің тиімділігін арттырады, энергия құнын төмендетеді және төменгі көміртегі дамуы талаптарына сай болу үшін энергия үнемдеу мақсаттары мен міндеттеріне сай келеді.
Әрбір сценарий мен саланың айырмашылығы мен ерекшелігі әртүрлі суыту жүйелерінің талаптарын қажет етеді. Оларға төмен температура (минус 20 градустан 300 градусқа дейін), ортаның түрлері (сұйық, газ және қатты) және жылу алмастырғыштар қолданылатын басқа да климаттық жағдайлар (жоғары ылғалдылық және жоғары коррозия) жатады.
LIATEM әртүрлі салалардағы суыту қажеттіліктеріне сәйкес келетін жылу алмастырғыштарды ұсынады. Қабыршақты-түбірлі жылу алмастырғыштар электр станцияларында буды суытудың сияқты жоғары температура мен жоғары қысымды суыту жүйелері үшін жарамды, ал пластинкалы жылу алмастырғыштар төменгі температуралы сұйық-сұйық суытуда (мысалы, тамақ және сусын өндіру) қолданылады. Иірімді түбірлі жылу алмастырғыштар автомобиль радиаторлары сияқты газ-сұйық жылу алмасуы үшін жасалған. Теңіз суыту жүйелері сияқты коррозиялық орталарда LIATEM жылу алмастырғыштары титан қорытпалары мен Хастеллой сияқты ұзақ қызмет ететін коррозияға төзімді материалдардан жасалады. LIATEM жылу алмастырғыштарының икемділігі оларды түрлі суыту жүйелерінде қолдануға мүмкіндік береді. Олардың қолданылу ауқымы кішігірім тұрмыстық кондиционерлерден бастап үлкен өнеркәсіптік суыту башняларына дейін жетеді. Бұл жылу алмастырғыштарды жылу режимін тиімді басқаруда көп мақсатты компоненттерге айналдырады.
Жылу алмасурыш салқындату жүйелерінің жұмысын тұрақтандырып, жабдықты зақымданудан қорғайды. Дерек орталықтарында серверлердің жылу шығаруының артуы немесе автомобильдің салқындату жүйелеріндегі қозғалтқыш жылдамдығының өзгеруі сияқты жылу жүктемесіндегі кенеттен болатын өзгерістер салқындату жүйелерінде тұрақсыздыққа әкеп соқтырады. Бұл температураның тербелуіне және жабдықтың зақымдануына әкеп соғады. Жылу алмасурыш жылу жүктемесіндегі өзгерістерге жауап ретінде жүйенің жылу беру қабілетін реттеу арқылы салқындату жүйелерін тұрақтандырады.
LIATEM-нің реттелетін пластиналық жылу алмастырғышы сияқты жылу алмастырғыштардың бірнеше моделдері ағын реттеу клапандары немесе айнымалы жылдамдықты желдеткіштермен жабдықталған. Жылу жүктемесі артқан сайын, жылу алмастырғыш суық сұйықтың ағынын арттырады немесе жылуды тасымалдауға көмектесу үшін ауа берілісін қосады. Керісінше, егер жылу жүктемесі төмендесе, энергияны үнемдеу мақсатында салқындатудың артық болуын болдырмау үшін суық сұйықтың ағыны азайтылады. Сонымен қатар, жылу алмастырғыштың буферлік әсері суық сұйықтың жабдықтың жылу бөлетін бөліктеріне тікелей жетуін тоқтатады, осылайша температураның сәтсіз өзгеруінің теріс әсерін азайтады. Мысалы, жаңа энергиялық көліктердің батареяларын салқындату жүйелерінде заманауи жобаланған жылу алмастырғыштар батарея ұяшықтарындағы температураның тез өзгеруін болдырмау үшін баяу қарқынмен батарея температурасын төмендетеді. Бұл жылу алмастырғыштың тұрақтандыру функциясы жылу бөлетін жабдықты қорғайды, егер салқындату жүйелері қауіпсіз температура диапазонында қалыпты жұмыс істесе, жабдықтың жұмыс істеу мерзімі ә существенно артады.
Қоршаған ортаны қорғаудың маңызы арта түссе, салқындату жүйесінің қоршаған ортаға әсерін азайту талабы да өседі. Жылу алмастырғыштар көптеген жолдармен экологиялық салқындатуға үлес қосады.
Біріншіден, жоғары пайдалы әрекет коэффициентіне ие жылу алмастырғыш энергия тұтынуды азайтады, сондықтан электр энергиясын өндіру кезінде шығатын көміртек шығарындылар да азаяды. Мысалы, LIATEM жоғары тиімді жылу алмастырғышы деректер орталығының көміртек шығарындыларын жылына 15-25% дейін азайтуға көмектеседі, бұл ескі, дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда. Екіншіден, будау арқылы жылу алмастырғыштар су немесе ауаны суық тасымалдаушы ретінде пайдалануы мүмкін, сондықтан озон қабатына зиян келтіретін фреон сияқты суытқыш заттарды пайдаланудың қажеті болмайды. Үшіншіден, жылу алмастырғыштың өзі жылуды қайта қолдану функциясына ие, бұл қосымша энергия көздеріне деген талапты одан әрі азайтады және әлдеқашан атмосфераға шығарылатын жылу қалдықтарын да жеңілдетеді. LIATEM жылу алмастырғыштары экологияға қолайлы материалдарды да пайдаланады, мысалы, қорғасыз бояулар мен басқа да қайта өңделетін металдар — бұл табиғи ортаны қорғауға үлес қосады. Табиғи ортаға зиянды әсерлерді азайта отырып, жылу алмастырғыш салқындату жүйелеріне экологиялық таза жұмыс істеу мүмкіндіктерін береді және көптеген үкіметтер мен салалардың экологияға қолайлы нормаларын сақтайды.
Қызықты жаңалықтар