Wymiennik ciepła z pompą ciepła o dwóch kanałach jest głównym komponentem pompy ciepła dwukanałowej. Wymienniki ciepła z pompą ciepła o dwóch kanałach są powszechne w przemyśle grzewczym, komercyjnych systemach HVAC oraz systemach zapewniających komfort termiczny w domach. Liatem to profesjonalnie oferowany dostawca usług sterowania temperaturą, który odpowiada na potrzeby takich systemów dzięki zaawansowanym projektom opracowanym w celu maksymalizacji konstrukcji interfejsu podwójnego przepływu dla efektywnego transferu ciepła dwóch oddzielnych systemów fluidalnych. Wymienniki ciepła z pompą ciepła o dwóch kanałach to ulepszenie w stosunku do modeli jednokanałowych, które współpracują tylko z jednym źródłem ciepła. Poza tradycyjnym jednoźródłowym sposobem absorpcji i oddawania ciepła, systemy dwukanałowe zapewniają niezbędną złożoność wysokowydajnych systemów pomp ciepła. Umożliwia to zoptymalizowana struktura robocza, która wspiera jednoczesną absorpcję i emisję. Wewnętrzna anatomia wymiennika określa jego funkcjonalność. Zrozumienie to wynika z analizy jego systemów: struktury rdzenia, cyklu dwuetapowego, transferu ciepła z regulacją, systemu rdzenia oraz regulacji.
Pompa ciepła z podwójnym kanałem firmy Liatem wykorzystuje wymiennik ciepła, który posiada jednostkę wewnętrzną podzieloną podłużnie na kanały dla czynnika chłodniczego i płynu docelowego, gdzie czynnik chłodniczy służy do sprężarki pompy ciepła, a płyn docelowy (tak jak woda lub powietrze) przepływa oddzielnie. W jednym kanale, kanale czynnika chłodniczego, niskociśnieniowy czynnik odparowuje, aby pochłaniać dostępne ciepło, w drugim kanale, kanale płynu docelowego, płyn, który ma być ogrzany lub schłodzony, przepływa w celu rich wymiany ciepła z czynnikiem chłodniczym. Weźmy na przykład system domowej pompy ciepła, w którym kanał czynnika chłodniczego transportuje i cyrkuluje czynnik chłodniczy, a kanał płynu docelowego przewozi wodę do użytku domowego. Przegroda pomiędzy dwoma kanałami wykonana jest z materiału o wysokiej przewodności termicznej (na przykład stopu miedzi i aluminium), aby zapewnić skuteczną wymianę ciepła oraz zapobiec przeciekom. Niezależna konstrukcja podwójnego kanału spełnia niezależne zadanie wymiennika ciepła z podwójnym kanałem, umożliwiając jednoczesne wykonywanie dwóch funkcji transferu ciepła.
**Ulepszone wymienniki ciepła przepływowe krzyżowe** Pompy cieplne, które w końcu osiągnęły małą różnicę temperatur między wejściem a wyjściem wody i czynnika chłodniczego, mają wzajemnie część przepływu wody w kierunku wstecznym. Wymiennik ciepła zapewnia również bliski transfer ciepła z wody do czynnika chłodniczego w celu przekazania ciepła czynnikowi. We wszystkich innych wymiennikach ciepła przepływowych krzyżowych ciepło jest pobierane i przekazywane przez więcej niż jedną powierzchnię wymiany ciepła.
**Streszczenie** Ulepszenie dwukanałowej pompy cieplnej wykorzystuje wymienniki ciepła przepływowe krzyżowe do tworzenia dwóch kanałów. Górny kanał otrzymuje wodę z zoptymalizowanego pompy, następnie woda jest dzielona na dwa ramiona. W drugim kanale pojedynczy czynnik chłodniczy przechodzi przez dwa wymienniki przepływowe krzyżowe, umożliwiając przepływ przeciwprzepływowy w układzie dwukanałowym.
W dwukanałowym richlodze cieplnym liatem, kanał czynnika chłodniczego ma przepływ czynnika chłodniczego od dolnej części kanału w kierunku górnej, po drodze wzwyż, podczas której czynnik, w miarę jak się podnosi, paruje i w związku z tym pobiera ciepło, natomiast w kanale płynu docelowego płyn docelowy przepływa od góry w dół, oddając energię w postaci ciepła, jeśli chłodzi, lub – jeśli grzeje – pobierając energię w postaci ciepła. Przeciwny kierunek przepływu powoduje „termiczne zwarcie” na całej długości obu kanałów, ponieważ oba płyny przepływają w przeciwnych kierunkach wzdłuż kanału i w kanale płynu docelowego. Na przykład, w trybie grzania pompy, dolna część kanału czynnika chłodniczego, „czynnik niskotemperaturowy” o temperaturze 5°C, pobiera ciepło od płynu docelowego, który znajduje się w opadającym obszarze 20°C i przepływa w dół. W tej rosnącej i parującej strefie czynnik chłodniczy, płyn docelowy oraz 15°C, 10°C zachowują różnicę temperatur wynoszącą 5°C, co zwiększa wymianę ciepła, która pozostaje stabilna w zakresie temperatur każdego płynu. Dwukanałowy richłodz cieplny jest znacznie skuteczniejszy przy przepływie przeciwprądowym, gdy płyny przepływają w przeciwnych kierunkach, niż przy przepływie współbieżnym. Przepływ przeciwprądowy zwiększa wydajność wymiany ciepła w dwukanałowym richłodzu cieplnym o 30–40%, wspierając szybką pracę systemu pompy cieplnej.
Tryby grzania i chłodzenia wymiennika ciepła z pompą ciepła o podwójnym kanaле są kontrolowane poprzez zmianę fazy zachodzącą w czynniku chłodniczym w obu kanałach.
Jako czynnik chłodniczy, w trybie grzania, w niskim ciśnieniu i w fazie ciekłej, wpływa do kanału czynnika chłodniczego dwukanałowego wymiennika ciepła pompy ciepła i, w drugim kanale, pobiera ciepło od płynu docelowego, na przykład powietrza zewnętrznego lub wody gruntowej, paruje do gazu o niskim ciśnieniu i przepływa do sprężarki, gdzie jest zamieniany na gaz o wysokiej temperaturze do ogrzewania. Załóżmy, że czynnik chłodniczy po pochodzący ze sprężarki jest gazem o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. W takim przypadku przepływa bezpośrednio do kanału czynnika chłodniczego, oddaje ciepło do pewnego płynu docelowego, na przykład wody chłodzącej, a następnie skrapla się do cieczy o wysokim ciśnieniu, która następnie przechodzi przez zawór rozprężny, stając się cieczą o niskiej temperaturze do chłodzenia. Dwukanałowy wymiennik ciepła pompy ciepła firmy liatem poprawia geometrię żeber wewnętrznych kanału wymiennika ciepła w celu maksymalizacji powierzchni, co przyspiesza proces zmiany fazy z większą ilością czynnika chłodniczego w skondensowanych systemach chłodzenia przemysłowego, które w tych warunkach mogą przetworzyć 50 kg skroplonego czynnika chłodniczego na godzinę, przekazując jednocześnie 120 kW ciepła do wody chłodzącej. W tym przypadku skutecznie obniża temperaturę sprzętu przemysłowego.
Pompa ciepła Liatems z podwójnym kanałem wyposażona jest w inteligentne zawory sterujące na obu kanałach. Zawory te regulują natężenie przepływu czynnika chłodniczego oraz płynu docelowego w zależności od aktualnych wymagań dotyczących temperatury. Na przykład, gdy zapotrzebowanie na ciepło rośnie (np. fabryka potrzebuje ciepłej wody do utrzymania procesu produkcyjnego), system sterowania może zwiększyć natężenie przepływu czynnika chłodniczego w kanale czynnika oraz w kanale płynu docelowego, zwiększając tym samym szybkość wymiany ciepła. Z drugiej strony, gdy zapotrzebowanie maleje, natężenie przepływu jest zmniejszane w celu oszczędzania energii. Na przykład w systemie HVAC budynku komercyjnego, jeśli osiągnięto ustawioną temperaturę wewnętrzną i ta zostaje obniżona, dwukanałowy wymiennik ciepła może zmniejszyć pozycję zaworu sterującego do 50%, eliminując marnowanie energii, jednocześnie utrzymując pożądaną temperaturę. Taka adaptacyjna regulacja poprawia zużycie energii przez system oraz wydłuża żywotność układu sterowania pompą, ponieważ unika nadmiernych obciążeń.
Podsumowanie
Wymiennik ciepła z pompą ciepła o podwójnym kanaле działa poprzez wykorzystanie niezależnych kanałów przepływu do oddzielnego zarządzania płynami, stosując przepływ przeciwprądowy w celu zwiększenia efektywności wymiany ciepła, dwukierunkowy przepływ poprzez zmianę fazy czynnika chłodniczego oraz dynamiczną regulację poprzez dostosowanie szybkości przepływu na podstawie adaptacyjnej kontroli.
Wymiennik ciepła z pompą ciepła Liatem o podwójnym kanaле poprawia każdy składnik swojej logiki działania, aby zapewnić wysoką efektywność, stabilność i uniwersalność. Podczas realizacji celów oszczędności energii i efektywnej regulacji temperatury, zastosowanie wymiennika ciepła z pompą ciepła Liatem o podwójnym kanaле w systemach grzewczych lub chłodniczych przemysłowych, chłodnictwie komercyjnym czy sterowaniu temperaturą w budynkach mieszkalnych jest uzasadnione jedynie wtedy, gdy zrozumie się subtelne niuanse tych systemów.
Gorące wiadomości
EN
