이중 채널 열 펌프 열교환기는 이중 채널 열 펌프의 주요 구성 요소입니다. 이중 채널 열 펌프 열교환기는 산업용 난방, 상업용 HVAC 및 가정용 온열 쾌적 시스템에서 널리 사용되고 있습니다. Liatem은 전문적으로 제공되는 열 제어 서비스 업체로, 두 개의 별개 유체 시스템 간 효율적인 열전달을 위해 이중 유동 인터페이스 설계를 극대화하도록 구축된 첨단 설계를 통해 이러한 시스템의 요구 사항을 해결합니다. 이중 채널 열 펌프 열교환기는 단일 열원만 사용하는 단일 채널 모델보다 발전된 형태입니다. 기존의 단일 열원을 통한 흡수 및 방출 방식을 넘어서, 이중 채널 시스템은 고효율 열 펌프 시스템에 필요한 복잡성을 제공합니다. 이는 동시에 흡수와 방출을 지원하는 최적화된 작동 구조를 통해 가능해집니다. 열교환기의 내부 구조는 그 기능을 정의합니다. 이러한 이해는 핵심 구조, 이중 사이클, 조절 기능이 있는 열전달, 핵심 시스템 및 제어 장치라는 그 구성 요소들을 분석함으로써 얻을 수 있습니다.
Liatem의 듀얼 채널 히트펌프는 길이 방향으로 내부가 분할되어 냉매와 대상 유체를 분리하는 열교환기를 사용하며, 여기서 히트펌프 압축기에 사용되는 냉매와 가열 또는 냉각이 필요한 대상 유체(예: 물 또는 공기)가 각각 흐른다. 첫 번째 채널인 냉매 채널에서는 저온·저압의 냉매가 증발하면서 주변의 열을 흡수하고, 두 번째 채널인 대상 유체 채널에서는 가열 또는 냉각이 필요한 유체가 흐르며 냉매와 열을 교환한다. 예를 들어, 가정용 히트펌프 시스템에서 냉매 채널은 냉매를 운반 및 순환시키고, 대상 유체 채널은 생활용수로 사용할 물을 운반한다. 두 채널 사이의 분리벽은 높은 열전도성을 가진 재료(예: 구리와 알루미늄 합금)로 제작되어 효율적인 열교환이 이루어지면서도 누출이 최소화되도록 한다. 이러한 독립적인 듀얼 채널 설계는 듀얼 채널 히트펌프 열교환기의 독립된 목적을 수행하며, 두 가지 열전달 기능을 동시에 수행할 수 있도록 한다.
**개선된 교차류 열교환기** 물과 냉매의 입구 및 출구 사이에서 마침내 근접한 접근을 달성한 열펌프는 상호적으로 하류의 물 흐름 부분을 갖는다. 이 열교환기는 또한 냉매와의 열 공유를 위해 물에서 냉매로의 근접한 열전달을 제공한다. 다른 모든 교차류 열교환기에서는 열이 하나 이상의 열전달 표면으로 수신되고 전달된다.
**요약** 듀얼 채널 열펌프의 개선은 듀얼 채널을 달성하기 위해 교차류 열교환기를 사용한다. 상부 채널은 최적화된 펌프로부터 물을 공급받은 후, 물은 두 갈래로 분기된다. 다른 채널에서는 단일 냉매가 통과하며, 듀얼 교차류를 통해 대향 교차류가 가능하다.
리아템의 이중 채널 열펌프 열교환기에서, 냉매 채널은 채널 하단에서 상단으로 향하는 냉매의 흐름을 가지며, 상승하는 경로를 따라 냉매가 증발하면서 열을 흡수한다. 한편, 대상 유체 채널에서는 대상 유체가 상단에서 하단으로 흐르며, 냉각 시에는 열 형태로 에너지를 방출하고, 난방 시에는 열 형태로 에너지를 흡수한다. 반대 방향의 흐름은 두 유체가 채널을 따라 서로 반대 방향으로 흐르기 때문에, 이중 채널 전체 길이에 걸쳐 '열적으로 단락' 현상을 일으킨다. 예를 들어, 펌프의 난방 모드에서 냉매 채널의 하단부는 5°C의 '저온 냉매'가 하강하는 20°C 구역에 있는 대상 유체로부터 열을 흡수하며 아래쪽으로 흐른다. 이 상승 및 증발 구역에서 냉매와 대상 유체는 각각 15°C, 10°C를 유지하며 5°C의 온도차를 형성하여 열전달을 증대시키고, 각 유체의 온도 범위 내에서 안정적인 상태를 유지한다. 이중 채널 열펌프 열교환기는 병행 흐름보다는 유체들이 반대 방향으로 흐르는 역류(카운터커런트) 흐름에서 훨씬 더 효과적이다. 역류 흐름은 이중 채널 열펌프의 열전달 효율을 30~40% 증가시켜 열펌프 시스템의 빠른 성능을 지원한다.
이중 채널 열펌프 열교환기의 난방 및 냉방 모드는 이중 채널 내 냉매에서 발생하는 상변화를 통해 제어된다
냉매로서, 이 장치는 난방 모드에서 저압의 액체 상태로 이중 채널 열펌프 열교환기의 냉매 채널에 유입되며, 다른 채널에서는 대상 유체(예: 외기 또는 지하수)로부터 열을 흡수하여 증발한 후 저압의 기체가 되어 압축기로 이동한다. 이후 고온의 가스로 전환되어 난방에 사용된다. 냉매가 압축기를 거친 후 고온·고압의 가스 상태라면, 이는 바로 냉매 채널로 이동하여 냉각수와 같은 대상 유체에 열을 방출한 후 고압의 액체로 응축되고, 이후 팽창 밸브를 통과하여 냉각을 위한 저온의 액체 상태가 된다. 리아템의 이중 채널 열펌프 열교환기는 열교환 채널 내부 핀 구조를 개선하여 표면적을 극대화함으로써 상변화 과정을 가속화하며, 산업용 냉각 시스템에서 더 많은 냉매를 응축시킬 수 있다. 이러한 조건 하에서, 시간당 50kg의 냉매를 응축시키면서 냉각수에 120kW의 열을 전달할 수 있으며, 이를 통해 산업 설비의 온도를 효율적으로 낮춘다.
리아템스 이중 채널 열펌프는 두 채널 모두에 지능형 제어 밸브가 장착되어 있습니다. 이러한 밸브들은 실시간 온도 요구 조건에 따라 냉매와 대상 유체의 유량을 조절합니다. 예를 들어, 열 수요가 증가할 경우(예: 공장에서 생산 공정을 계속하기 위해 온수 필요) 제어 시스템은 냉매 채널과 대상 유체 채널 내 냉매 유량을 증가시켜 열전달 속도를 높일 수 있습니다. 반대로 수요가 감소하면 에너지를 절약하기 위해 유량이 감소됩니다. 예를 들어 상업용 건물의 HVAC 시스템에서 실내 설정 온도에 도달하여 그 이상의 냉난방이 필요 없게 되면, 이중 채널 열교환 장치는 제어 밸브 개도를 50%로 줄여 에너지 낭비를 방지하면서도 원하는 온도를 유지할 수 있습니다. 이러한 적응형 조절 방식은 시스템의 에너지 소비를 개선할 뿐 아니라 과도한 가동을 피함으로써 펌프 제어 시스템의 수명을 연장시켜 줍니다.
결론
이중 채널 열 펌프 열교환기는 반대 방향으로 흐르는 카운터카런트 흐름을 이용하여 유체를 개별적으로 관리하는 독립형 이중 유로 채널에 의존함으로써 열 전달 효율을 높이며, 냉매의 상 변화를 통한 양방향 작동과 유량 조절 기반 적응 제어를 통한 동적 조절이 가능하다.
Liatem 이중 채널 열 펌프 열교환기는 고효율성, 안정성 및 다목적성을 유지하기 위해 작동 로직의 모든 구성 요소를 개선했다. 에너지 절약과 효율적인 온도 관리를 목표로 하는 과정에서 산업용 냉난방, 상업용 냉동 또는 주거용 온도 제어 응용 분야에 Liatem 이중 채널 열 펌프 열교환기를 적용하는 것은 시스템의 세부적인 특성을 충분히 이해할 때만 타당하다.
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