بخش انرژی: انقلابی در بهره وری حرارتی
مبادلات گرما صفحه ای (PHEs) سیستم های انرژی را با کارایی بی نظیر انتقال گرما و طراحی فشرده خود تغییر شکل داده اند و نیازهای حیاتی در تولید برق، انرژی تجدید پذیر،و گرمایش و خنک سازی صنعتی.
در شبکه های حرارتی شهری، PHEs به عنوان ستون فقرات سیستم های حرارتی مرکزی عمل می کنند و گرما را از شبکه های بخار یا آب گرم به ساختمان های جداگانه منتقل می کنند.ضریب انتقال گرما آنها بالا (تا 7،000 W/m2K) امکان تبدیل انرژی اولیه به حلقه های ثانویه را فراهم می کند و از دست دادن گرما را در مقایسه با مبادلات سنتی شیل و لوله تا 90٪ کاهش می دهد.در سیستم های گرمای شهری اسکاندیناوی، PHEs شهر ها را قادر می سازد تا گرما ضایعات با دمای پایین را از نیروگاه های برق به خانه ها توزیع کنند و مصرف گاز طبیعی را 30٪ کاهش دهند.
در کاربردهای انرژی های تجدید پذیر، PHEs مدیریت حرارتی را در سیستم های گرمای زمین و خورشیدی بهینه می کند.آنها مایعات ژئوترمال با دمای بالا را از مایعات کار در چرخه های ارگانیک رینکین جدا می کنند.، حفظ بهره وری حتی با آب نمک خورد کننده. کلکتورهای حرارتی خورشیدی از PHEs برای انتقال گرما از مایعات مبتنی بر گلیکول به آب خانگی استفاده می کنند.تضمین حفاظت از یخ زدن در حالی که به حداکثر رساندن بازیابی انرژی.
بازیافت انرژی صنعتی نیز از PHEs سود زیادی می برد. در پالایشگاه ها، آنها نفت خام وارد شده را با استفاده از جریان های محصول داغ، از مصرف انرژی کوره تا 15-20٪ کاهش می دهند.کارخانه های شیمیایی از PHEs برای بازیابی گرما از گاز های خروجی یا آب خنک کننده استفاده می کنند.، تبدیل انرژی زباله به انرژی حرارتی قابل استفاده برای فرآیندهایی مانند ترشی یا خشک کردن.
کاربرد های مسکونی: افزایش راحتی روزانه
در محیط های مسکونی، PHEs راه حل های قابل اعتماد و کارآمد برای گرمایش، خنک سازی و آب گرم خانگی (DHW) را ارائه می دهند که با روند صرفه جویی در انرژی و نیازهای راحتی مطابقت دارد.
سیستم های آب گرم خانگی
PHEs مرکز سیستم های DHW فوری در آپارتمان ها و خانه ها هستند. آنها بین یک دیگ یا پمپ حرارتی و آب شیر نصب شده اند و به سرعت آب سرد را در حالی که از طریق صفحات جریان می یابد گرم می کنند.حذف نیاز به مخازن بزرگ ذخیره سازیاین طراحی از دست دادن گرما در حالت ایستادگی را 80٪ کاهش می دهد و تامین آب گرم ثابت را حتی در زمان اوج استفاده تضمین می کند. به عنوان مثال یک خانواده چهار نفره با استفاده از یک سیستم DHW مبتنی بر PHE می تواند 2،500 دلار صرفه جویی کند.500 کیلو وات ساعت در سال در مقایسه با سیستم های مخزن سنتی.
گرمایش و خنک سازی هیدرونیک
در سیستم های گرمایش کف تابش یا فن کویل، PHEs به عنوان واسطه بین منبع اصلی گرمایش و مدارهای اتاق عمل می کنند. آنها کنترل دقیق دمای را امکان پذیر می کنند.تنظیم خروجی گرما بر اساس شرایط بیرونیدر تابستان، عملکرد معکوس امکان خنک سازی را از طریق حلقه های آب خنک می دهد و PHEs را به سیستم های HVAC دو فصل تبدیل می کند.اندازه های فشردهای آنها، ۷۰ درصد فضای کمتری نسبت به دستگاههای شیل و لولهها را اشغال میکند، اتاقهای مکانیکی محصوری مسکونی را مناسب میسازد..
ادغام پمپ گرما
پمپ های حرارتی منبع هوا و منبع زمین به طور یکپارچه با PHEs برای بهینه سازی استفاده از انرژی ترکیب می شوند. PHEs گرما را از خنک کننده پمپ حرارتی به حلقه گرمایش یا خنک کننده ساختمان منتقل می کند.حفظ یک ضریب عملکرد بالا (COP)در آب و هوای سرد، پمپ های حرارتی منبع زمینی با PHEs می توانند COP 4 را به دست آورند.0، یعنی 4 کیلو وات گرمایش برای هر 1 کیلو وات برق مصرف شده.
حمام شنا و گرمایش اسپا
PHEs به طور موثر آب استخر را با استفاده از گرما مصرفی از دیگها یا پمپ های گرما گرم می کنند. مواد مقاوم در برابر خوردگی آنها (به عنوان مثال، صفحات تیتانیوم) در برابر آب کلور شده مقاومت می کنند.در حالی که آشفتگی های بالا مانع از رشد مقیاس می شودیک استخر 50 متر مربع که توسط PHE گرم می شود می تواند هزینه های انرژی را در مقایسه با گرمایش مقاومت الکتریکی 40٪ کاهش دهد.
مزایای کلیدی که باعث پذیرفتن فرزند می شود
- بهره وری انرژی: جریان ضد جریان، بازیافت گرما را به حداکثر می رساند، ایده آل برای منابع گرما با درجه پایین مانند آب فاضلاب یا کلکتورهای خورشیدی.
- طراحی فشرده: پیکربندی های صفحه های انباشته شده در فضاهای تنگ قرار می گیرند، که برای بازسازی ساختمان های قدیمی یا زیرساخت های شهری بسیار مهم است.
- نگهداری آسان: PHEs گاسکت شده را می توان برای تمیز کردن جدا کرد، کاهش زمان توقف در سیستم های گرمایش شهری یا DHW.
- پس انداز هزینه ها: هزینه های نصب و عملیاتی پایین تر، با دوره های بازپرداخت اغلب کمتر از 3 سال برای کاربردهای تجاری.
چالش ها و نوآوری ها
در حالی که PHEs در اکثر سناریوها برتری دارند، مایعات یا ذرات با لزگی بالا ممکن است نیاز به لوله کشی صفحه تخصصی داشته باشند.نوآوری هایی مانند PHEs جوشیده شده (از بین بردن گاسکت ها برای کاربردهای با دمای بالا) و پوشش های سطحی خود تمیز کننده کاربرد آنها را گسترش می دهنددر استفاده مسکونی، کنترل های هوشمند PHE در حال حاضر با سیستم های IoT ادغام می شوند و تولید گرما را بر اساس اشغال یا پیش بینی آب و هوا تنظیم می کنند.
در نتیجه، مبادله گرما صفحه ای در زیرساخت های انرژی و زندگی روزمره ضروری شده است، ایجاد پایداری در شبکه های گرمایش شهری و افزایش راحتی در خانه ها.توانایی آنها در بهینه سازی استفاده از انرژی در حالی که حفظ قابلیت اطمینان نقش آنها را در انتقال به آینده کم کربن تقویت می کند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
