Een tweekanaals warmtepompuitwisselaar is het belangrijkste onderdeel van een tweekanaals warmtepomp. Tweekanaals warmtepompuitwisselaars komen veel voor in industriële verwarming, commerciële HVAC-systemen en thuisverwarmingssystemen. Liatem is een professionele aanbieder van thermische regelingsdiensten en komt tegemoet aan de behoeften van dergelijke systemen met geavanceerde ontwerpen die zijn gebouwd om tweevoudige stroominterface-ontwerpen te maximaliseren voor efficiënte warmteoverdracht van twee afzonderlijke vloeistofsysteemen. Tweekanaals warmtepompuitwisselaars zijn een verbetering ten opzichte van eenkanaalsmodellen die slechts met één warmtebron werken. Bovenop de traditionele enkele bron voor warmteabsorptie en -afgifte bieden tweekanaalssystemen de nodige complexiteit voor hoogrendements warmtepompsystemen. Dit wordt mogelijk gemaakt door een geoptimaliseerde werkstructuur die gelijktijdige absorptie en afgifte ondersteunt. De binnenkant van de uitwisselaar bepaalt zijn functionaliteit. Deze kennis ontstaat door het analyseren van de kernstructuur, dual-cycle, warmteoverdracht met aanpassing, kernsysteem en regeling.
De Dual Channel warmtepomp van Liatem maakt gebruik van een warmtewisselaar die een in de lengte verdeelde unit heeft voor de scheiding van koelmiddel en doelvloeistof, een koelmiddel voor de warmtepompcompressor en een doelvloeistof (zoals water of lucht). In het ene kanaal, het koelmiddelkanaal, verdampt het koude, lagedrukkoelmiddel om de beschikbare warmte op te nemen; in het andere kanaal, het doelvloeistofkanaal, stroomt de vloeistof die verwarmd of gekoeld moet worden, om warmte uit te wisselen met het koelmiddel. Neem bijvoorbeeld een residentiële warmtepompsysteem, waarin het koelmiddelkanaal het koelmiddel vervoert en circuleert, en het doelvloeistofkanaal water vervoert voor huishoudelijk gebruik. De tussenwand tussen de twee kanalen is vervaardigd uit een materiaal met hoge thermische geleidbaarheid (bijvoorbeeld een legering van koper en aluminium) om efficiënte warmteoverdracht te garanderen en lekkage te voorkomen. Het onafhankelijke tweekanaalsontwerp vervult de specifieke functie van de tweekanaals warmtewisselaar, namelijk twee warmteoverdrachtsfuncties tegelijkertijd uit te kunnen voeren.
**Verbeterde crossflow warmtewisselaars voor uitwisselaars** De warmtepompen die eindelijk een kleine benadering tussen de inlaat en uitlaat van water en koelmiddel bereikten, hebben op reciproke wijze een stroomafwaartse waterstroom. De warmtewisselaar zorgt ook voor een efficiënte warmteoverdracht van water naar koelmiddel om warmte aan het koelmiddel over te dragen. In alle andere crossflow warmtewisselaars wordt warmte opgenomen en overgedragen via meer dan één warmteoverdrachtsoppervlak.
**Samenvatting** Verbetering van de Dubbele Kanaal Warmtepomp maakt gebruik van crossflow warmtewisselaars om dubbele kanalen te realiseren. Het bovenste kanaal ontvangt water vanuit een geoptimaliseerde pomp, waarna het water in twee takken wordt gesplitst. In het andere kanaal stroomt een enkel koelmiddel, waarbij dubbele crossflow beschikbaar is voor contracrossflow in een dubbel kanaal.
In de tweekanaals warmtepompuitwisselaar van liatem stroomt het koelmiddel in het koelmiddelkanaal vanaf de onderkant naar de bovenkant, een opwaartse weg waarlangs het koelmiddel tijdens het stijgen verdampt en daardoor warmte absorbeert. In het kanaal van de doelvloeistof stroomt de doelvloeistof van boven naar beneden, waarbij energie wordt afgestaan in de vorm van warmte bij koeling, of bij verwarming energie wordt opgenomen in de vorm van warmte. De tegenstroom 'thermisch kortgesloten' langs de lengte van de dubbele kanalen, aangezien beide vloeistoffen in tegengestelde richtingen stromen langs het kanaal en in het kanaal van de doelvloeistof. Bijvoorbeeld, in de verwarmingsmodus van een pomp absorbeert de onderkant van het koelmiddelkanaal, het 'koelmiddel met lage temperatuur' van 5°C, warmte uit de doelvloeistof die zich in een dalend gebied van 20°C bevindt en naar beneden stroomt. In dit opstijgend en verdampend gebied behouden het koelmiddel, de doelvloeistof en respectievelijk 15°C, 10°C een temperatuurverschil van 5°C, wat de warmteoverdracht verbetert en stabiel blijft binnen het bereik van elke vloeistof. De tweekanaals warmtepompuitwisselaar is veel effectiever bij tegenstroom, waarbij de vloeistoffen in tegengestelde richtingen stromen, in plaats van gelijkstroom. De tegenstroom verhoogt de warmteoverdrachtefficiëntie van de tweekanaals warmtepomp met 30-40%, wat de snelle prestaties van het warmtepompsysteem ondersteunt.
De verwarmings- en koelmodi van een dubbele kanaal warmtepompuitwisselaar worden beheerst door de faseverandering die optreedt in het koudemiddel in beide kanalen.
Als koelmiddel komt de stof, in verwarmingsmodus, in lage druk en vloeibare fase het koelmiddelkanaal binnen van de tweekanaals warmtepompenwisselaar en absorbeert, via het andere kanaal, warmte uit een doelvloeistof, bijvoorbeeld buitenlucht of grondwater, verdampt tot gas onder lage druk en stroomt vervolgens naar de compressor, waar het wordt omgezet in heet gas voor verwarming. Stel dat een koelmiddel een heet, hoogdruk-gas is nadat het uit de compressor komt. In dat geval stroomt het rechtstreeks naar het koelmiddelkanaal, staat warmte af aan een bepaalde doelvloeistof, bijvoorbeeld koelwater, en condenseert daarna tot vloeistof onder hoge druk, die vervolgens naar het expansieventiel gaat om zo gekoeld te worden tot vloeistof onder lage temperatuur voor koeling. De tweekanaals warmtepompenwisselaar van liatem verbetert de binnenste vinnenstructuur van het warmtewisselkanaal om het oppervlak te maximaliseren, wat het faseveranderingsproces versnelt met meer koelmiddel in gecondenseerde industriële koelsystemen; onder deze omstandigheden kan het 50 kg gecondenseerd koelmiddel per uur verplaatsen terwijl het 120 kW warmte overdraagt aan het koelwater. Hierdoor wordt de temperatuur van de industriële installatie efficiënt verlaagd.
De tweekanaals warmtepomp van Liatems is uitgerust met intelligente regelafsluiters op beide kanalen. Deze afsluiters regelen de stroomsnelheid van het koelmiddel en de doelvloeistof op basis van de actuele temperatuurvereisten. Wanneer de warmtevraag bijvoorbeeld toeneemt (bijvoorbeeld wanneer een fabriek heet water nodig heeft om het productieproces gaande te houden), kan het regelsysteem de stroomsnelheid van het koelmiddel in het koelmiddelkanaal en de stroomsnelheid van de doelvloeistof verhogen, waardoor de snelheid van warmteoverdracht toeneemt. Omgekeerd worden de stroomsnelheden verminderd wanneer de vraag daalt, om energie te besparen. Bijvoorbeeld in een HVAC-systeem van een bedrijfspand: wanneer de gewenste binnentemperatuur is bereikt en wordt verlaagd, kan de tweekanaals warmtewisseling de positie van de regelafsluiter tot 50% terugbrengen, zodat energieverlies wordt voorkomen terwijl de gewenste temperatuur nog steeds wordt gehandhaafd. Deze vorm van adaptieve aanpassing verbetert het energieverbruik van het systeem en verlengt de levensduur van het pompregelsysteem, omdat excessieve bediening wordt vermeden.
Conclusie
Een dubbelkanaals warmtepompuitwisselaar werkt door te vertrouwen op onafhankelijke dubbele stroomkanalen voor gescheiden vloeistofbeheer met tegenstroom voor verhoogde warmteoverdragefficiëntie, bidirectioneel via de faseverandering van het koelmiddel, en dynamisch via aanpassing van de stroomsnelheid op basis van adaptieve regeling.
De Liatem Dual Channel Heat Pump Exchanger verbetert elk onderdeel van zijn werking om een hoge efficiëntie, stabiliteit en veelzijdigheid te behouden. Hoewel gewerkt wordt aan energiebesparing en efficiënt temperatuurbeheer, is het toepassen van de Liatem Dual Channel Heat Pump Exchanger in industriële verwarming of koeling, commerciële koelinstallaties of residentiële temperatuurregeling pas zinvol wanneer de nuances van de systemen goed begrepen zijn.
EN
Hot News