Um trocador de bomba de calor de duplo canal é o componente principal de uma bomba de calor de duplo canal. Os trocadores de bomba de calor de duplo canal são prevalentes nos sistemas de aquecimento industrial, HVAC comercial e conforto térmico residencial. A Liatem é uma fornecedora profissional de serviços de controle térmico, e a empresa atende às necessidades desses sistemas com projetos avançados concebidos para maximizar designs de interface de fluxo duplo, permitindo uma transferência eficiente de calor entre dois sistemas fluidos separados. Os trocadores de bomba de calor de duplo canal representam uma melhoria em relação aos modelos de canal único, que interagem apenas com uma única fonte de calor. Para além da absorção e libertação de calor tradicionais a partir de uma única fonte, os sistemas de duplo canal proporcionam a complexidade necessária aos sistemas de bomba de calor de alta eficiência. Isso é possível graças a uma estrutura de funcionamento otimizada, que suporta absorção e libertação simultâneas. A anatomia interna do trocador define a sua funcionalidade. Esse entendimento advém da análise dos seus sistemas de estrutura central, ciclo duplo, transferência de calor com ajuste, sistema central e regulação.
A bomba de calor de canal duplo da Liatem utiliza um trocador de calor que emprega uma unidade dividida internamente em comprimento para separação do refrigerante e do fluido alvo, um refrigerante para o compressor da bomba de calor e um fluido alvo (como água ou ar). Um, o canal do refrigerante, no qual o refrigerante de baixa temperatura e baixa pressão evapora para absorver o calor disponível; o outro, o canal do fluido alvo, onde o fluido que necessita ser aquecido ou resfriado flui para trocar calor com o refrigerante. Tome-se como exemplo um sistema residencial de bomba de calor, onde o canal do refrigerante transporta e circula o refrigerante e o canal do fluido alvo transporta água para uso doméstico. A partição entre os dois canais é construída em material altamente condutivo termicamente (por exemplo, uma liga de cobre e alumínio) para garantir a troca eficiente de calor entre os fluidos e evitar vazamentos. O design independente de canal duplo cumpre o propósito específico do trocador de calor de canal duplo, sendo capaz de realizar simultaneamente duas funções de transferência de calor.
**Trocadores de calor cruzado aprimorados** As bombas de calor que finalmente conseguiram uma aproximação estreita entre a entrada e a saída da água e do refrigerante possuem, de forma recíproca, uma seção com fluxo de água a jusante. O trocador de calor também proporciona uma transferência eficiente da água para o refrigerant, compartilhando o calor com este último. Em todos os outros trocadores de calor em contracorrente, o calor é recebido e transferido para mais de uma superfície de troca térmica.
**Resumo** A melhoria da Bomba de Calor de Canal Duplo utiliza trocadores de calor em fluxo cruzado para criar dois canais. O canal superior recebe água de uma bomba otimizada, depois a água é dividida em dois ramais. No outro canal, um único refrigerante passa por dois fluxos cruzados, disponíveis para um fluxo contracruzado em canal duplo.
No trocador de calor de bomba de calor de duplo canal da liatem, o canal do refrigerante possui o refrigerante fluindo desde a parte inferior do canal em direção ao topo, um percurso ascendente ao longo do qual o refrigerante, à medida que sobe, evapora e, consequentemente, absorve calor; já no canal do fluido-alvo, o fluido-alvo flui do topo em direção à base, liberando energia na forma de calor, se em modo de resfriamento, ou, se em aquecimento, absorvendo energia na forma de calor. O fluxo oposto cria um 'curto-circuito térmico' ao longo do comprimento dos dois canais, pois ambos os fluidos fluem em direções opostas ao longo dos canais. Por exemplo, no modo de aquecimento de uma bomba, na parte inferior do canal do refrigerante, o 'refrigerante de baixa temperatura' a 5°C absorve calor do fluido-alvo que está numa região descendente a 20°C e fluindo para baixo. Nessa região ascendente e de evaporação, o refrigerante e o fluido-alvo mantêm temperaturas de 15°C e 10°C, respectivamente, com uma diferença de temperatura de 5°C, o que aumenta a transferência de calor, sendo estável dentro da faixa de cada fluido. O trocador de calor de bomba de calor de duplo canal é muito mais eficaz em fluxo contracorrente, no qual os fluidos fluem em direções opostas, em vez de fluxo concorrente. O fluxo contracorrente aumenta a eficiência da transferência de calor da bomba de calor de duplo canal em 30-40%, favorecendo o desempenho rápido do sistema de bomba de calor.
Os modos de aquecimento e refrigeração de um trocador de calor de bomba de calor dual são controlados pela mudança de fase que ocorre no refrigerante em ambos os canais duplos.
Como refrigerante, a entidade, em modo de aquecimento, na baixa pressão e fase líquida, entra no canal do refrigerante do trocador de calor da bomba de calor de duplo canal e, no outro canal, no fluido alvo, por exemplo ar exterior ou água subterrânea, absorve calor, evapora-se para gás de baixa pressão e desloca-se para o compressor, onde é convertido em gás de alta temperatura para aquecimento. Suponha que um refrigerante seja um gás de alta temperatura e alta pressão após sair do compressor. Nesse caso, ele se desloca diretamente para o canal do refrigerante, cede calor a algum fluido alvo, por exemplo, a água de refrigeração, e é então condensado em líquido de alta pressão, que posteriormente passa pela válvula de expansão para se tornar líquido de baixa temperatura para refrigeração. O trocador de calor de duplo canal da liatem aprimora a geometria das aletas internas do canal do trocador de calor para maximizar a área superficial, o que acelera o processo de mudança de fase com mais refrigerante nos sistemas industriais de refrigeração condensada, os quais, nessas condições, conseguem mover 50 kg de refrigerante condensado por hora enquanto transferem 120 kW de calor para a água de refrigeração. Nesse caso, reduz eficientemente a temperatura dos equipamentos industriais.
A bomba de calor de dois canais da Liatems é equipada com válvulas de controle inteligentes em ambos os canais. Essas válvulas controlam as taxas de fluxo do refrigerante e do fluido alvo com base nos requisitos de temperatura em tempo real. Por exemplo, quando a demanda de calor aumenta (por exemplo, uma fábrica precisa de água quente para manter o processo produtivo em andamento), o sistema de controle consegue aumentar a taxa de fluxo do refrigerante no canal do refrigerante e a taxa de fluxo do fluido alvo, aumentando assim a taxa de transferência de calor. Inversamente, quando a demanda diminui, as taxas de fluxo são reduzidas para conservar energia. Por exemplo, em um sistema de climatização de edifício comercial, se a temperatura interna desejada for alcançada e houver uma redução na necessidade, a troca de calor de dois canais pode reduzir a posição da válvula de controle para 50%, eliminando desperdício de energia enquanto ainda mantém a temperatura desejada. Esse tipo de ajuste adaptativo melhora o consumo energético do sistema e prolonga a vida útil do sistema de controle da bomba, pois evita operações excessivas.
Conclusão
Um trocador de calor de bomba de calor de duplo canal funciona com base em canais de fluxo independentes para gerenciamento separado de fluidos, utilizando fluxo contracorrente para aumentar a eficiência da transferência de calor, bidirecional através da mudança de fase do refrigerante e dinamicamente por meio de ajuste da taxa de fluxo com controle adaptativo.
O Trocador de Calor de Bomba de Calor Dual Channel Liatem aprimora cada componente da sua lógica de funcionamento para manter alta eficiência, estabilidade e versatilidade. Ao buscar economia de energia e gerenciamento eficiente de temperatura, aplicar o Trocador de Calor de Bomba de Calor Dual Channel Liatem em aquecimento ou refrigeração industrial, refrigeração comercial ou sistemas de controle de temperatura residencial é sensato apenas quando as particularidades dos sistemas são compreendidas.
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