Dvojkanálový výmenník tepelného čerpadla je hlavnou súčasťou dvojkanálového tepelného čerpadla. Dvojkanálové výmenníky tepelných čerpadiel sa bežne používajú pri priemyselnom vykurovaní, komerčných klimatizačných systémoch a systémoch tepelnej pohody v domácnostiach. Liatem je profesionálne poskytovateľom služieb tepelnej regulácie, ktorý rieši potreby takýchto systémov pomocou pokročilých konštrukcií navrhnutých tak, aby maximalizovali návrhy rozhraní dvojitého toku pre efektívny prenos tepla dvoch samostatných systémov kvapalín. Dvojkanálové výmenníky tepelného čerpadla predstavujú vylepšenie oproti jednokanálovým modelom, ktoré pracujú len s jediným zdrojom tepla. Okrem tradičného jediného zdroja na absorpciu a uvoľňovanie tepla dvojkanálové systémy ponúkajú potrebnú zložitosť vysoko účinných systémov tepelných čerpadiel. To je možné vďaka optimalizovanej pracovnej štruktúre, ktorá podporuje súčasné absorbáciu aj uvoľňovanie tepla. Vnútorná stavba výmenníka určuje jeho funkčnosť. Toto porozumenie vyplýva z analýzy jeho systémov – základnej štruktúry, dvojcyklovej prevodovej schopnosti, prenosu tepla s nastavením, základného systému a regulácie.
Dvojkanálové tepelné čerpadlo od Liatem využíva výmenník tepla, ktorý používa jednotku rozdelenú vo vnútri podľa dĺžky na oddelenie chladiacej látky a cieľovej tekutiny, pričom chladiaca látka je určená pre kompresor tepelného čerpadla a cieľová tekutina (napríklad voda alebo vzduch). Jeden kanál, kanál chladiacej látky, slúži na odparovanie chladiacej látky pri nízkej teplote a nízkom tlaku za účelom absorpcie dostupného tepla; druhý kanál, kanál cieľovej tekutiny, slúži na prúdenie tekutiny, ktorá sa má zohriať alebo ochladiť, aby vymenila teplo s chladiacou látkou. Napríklad v domácom systéme tepelného čerpadla kanál chladiacej látky vedie a cirkuluje chladiacu látku, zatiaľ čo kanál cieľovej tekutiny vedie vodu na domáce účely. Rozdeľujúca stena medzi dvoma kanálmi je vyrobená z materiálu s vysokou tepelnou vodivosťou (napríklad zliatiny medi a hliníka), aby sa zabezpečil efektívny výmenník tepla a zabránilo sa úniku. Nezávislý dvojkanálový dizajn plní nezávislý účel dvojkanálového výmenníka tepelného čerpadla – umožňuje súčasne vykonávať dve funkcie prenosu tepla.
**Vylepšené krížové výmenníky tepla** Tepelné čerpadlá, ktoré konečne dosiahli tesný prístup medzi vstupom a výstupom vody a chladiacej látky, majú vzájomne nasledujúcu časť pre tok vody. Výmenník tepla tiež zabezpečuje úzky prenos tepla z vody na chladiacu látku, aby sa teplo odovzdalo chladiacej látke. Vo všetkých ostatných krížových výmenníkoch tepla sa teplo prijíma a odovzdáva cez viac ako jednu plochu prenosu tepla.
**Zhrnutie** Vylepšenie dvojkanálového tepelného čerpadla využíva krížové výmenníky tepla na vytvorenie dvoch kanálov. Horný kanál prijíma vodu z optimalizovaného čerpadla, potom sa voda rozdeľuje do dvoch vetiev. V druhom kanále jedna chladiaca látka prechádza cez dva krížové výmenníky, ktoré umožňujú proti-krížový tok dvojkanálového systému.
V dvojkanálovom tepelnom čerpadle liatem má chladiaci okruh chladiacu látku prúdiacu od spodnej časti kanála smerom nahor, pričom chladiaca látka pri stúpaní odparuje a následne odoberá teplo, a v kanáli cieľovej kvapaliny prúdi cieľová kvapalina zhora nadol, pričom uvoľňuje energiu vo forme tepla, ak ide o chladenie, alebo pri vykurovaní naopak pohlcuje energiu vo forme tepla. Opačný tok „tepelne skratuje“ pozdĺž dĺžky dvoch kanálov, keď obe kvapaliny prúdia opačnými smermi pozdĺž kanála a v kanáli cieľovej kvapaliny. Napríklad pri vykurovacom režime čerpadla spodná časť kanála s chladiacou látkou, „chladiaca látka s nízkou teplotou“ pri 5 °C, odoberá teplo od cieľovej kvapaliny, ktorá sa nachádza v klesajúcej oblasti 20 °C a prúdi nadol. V tejto stúpajúcej a odparovacej oblasti chladiaca látka, cieľová kvapalina a 15 °C, 10 °C udržiavajú rozdiel teplôt 5 °C, čo zvyšuje prenos tepla, ktorý je stabilný v rámci rozsahu každej kvapaliny. Dvojkanálový výmenník tepla je omnoho účinnejší pri protiprúdovom toku, keď kvapaliny prúdia opačnými smermi, a nie rovnobežným tokom. Protiprúdový tok zvyšuje účinnosť prenosu tepla dvojkanálového tepelného čerpadla o 30–40 %, čím podporuje rýchly výkon systému tepelného čerpadla.
Režimy vykurovania a chladenia výmenníka tepelného čerpadla s dvoma kanálmi sú riadené zmenou fázy, ktorá prebieha v chladiacej látke v oboch dvojitých kanáloch.
Ako chladiace médium, látka v režime vykurovania vstupuje do kanála pre chladiace médium dvojkanálového výmenníka tepla tepelného čerpadla pri nízkom tlaku a v kvapalnej fáze a v druhom kanáli odoberá teplo cieľovej kvapaline, napríklad vonkajšiemu vzduchu alebo podzemnej vode, odparuje sa na plyn pri nízkom tlaku a presúva sa do kompresora, kde sa mení na plyn za vysokého tlaku a teploty určený na vykurovanie. Predpokladajme, že chladiace médium je po výstupe z kompresora plyn za vysokého tlaku a teploty. V takom prípade ide priamo do kanála pre chladiace médium, odovzdáva teplo niektorej cieľovej kvapaline, napríklad chladiacej vode, a skondenzuje sa na kvapalinu za vysokého tlaku, ktorá následne prechádza expanzným ventilom a stáva sa z nej kvapalina s nízkou teplotou určená na chladenie. Dvojkanálový výmenník tepla od liatem zvyšuje geometriu vnútorných lopatiek kanála výmenníka tepla, čím maximalizuje plochu povrchu, čo urýchľuje proces fázového prechodu s väčším množstvom chladiaceho média v kondenzovaných priemyselných chladiacich systémoch, ktoré za týchto podmienok dokážu preniesť 50 kg kondenzovaného chladiaceho média za hodinu pri prenose 120 kW tepla do chladiacej vody. Týmto spôsobom efektívne zníži teplotu priemyselného zariadenia.
Dvojkanálové tepelné čerpadlo Liatems je vybavené inteligentnými regulačnými ventilmi na oboch kanáloch. Tieto ventily riadia prietok chladiacej látky a cieľovej kvapaliny na základe aktuálnych teplotných požiadaviek. Napríklad, keď sa zvýši tepelná poptávka (napr. továreň potrebuje horúcu vodu na udržanie výrobného procesu), riadiaci systém dokáže zvýšiť prietok chladiacej látky v chladiacom okruhu aj prietok cieľovej kvapaliny, čím zvýši rýchlosť prenosu tepla. Naopak, keď dôjde k poklesu poptávky, prietoky sa znížia, aby sa ušetrila energia. Napríklad v systéme klimatizácie a vetrania komerčnej budovy, ak je dosiahnutá nastavená vnútorná teplota a táto sa zníži, dvojkanálový tepelný výmenník dokáže znížiť polohu regulačného ventilu na 50 %, čím eliminuje plytvanie energiou a zároveň udržiava požadovanú teplotu. Takýto adaptívny spôsob regulácie zlepšuje energetickú náročnosť systému a predlžuje životnosť ovládacieho systému čerpadla, pretože sa vyhýba nadmerným prevádzkovým zaťaženiam.
Záver
Výmenník s dvojitým kanálom tepelného čerpadla funguje na základe nezávislých dvojitých prúdových kanálov pre samostatnú správu tekutín pomocou protiprúdového toku za účelom zvýšenia účinnosti prenosu tepla, obojsmerného cez fázovú zmenu chladiacej látky a dynamického cez úpravu rýchlosti toku na základe adaptívnej regulácie.
Výmenník s dvojitým kanálom tepelného čerpadla Liatem vylepšuje každú zložku svojej pracovnej logiky, aby udržal vysokú účinnosť, stabilitu a univerzálnosť. Pri práci na úspore energie a efektívnom riadení teploty je použitie výmenníka s dvojitým kanálom tepelného čerpadla Liatem v priemyselnom vykurovaní alebo chladení, komerčnej chladniarstve alebo aplikáciách regulácie teploty v domácnostiach rozumné iba vtedy, keď sú známe nuansy systémov.
Horúce správy
EN
