Bộ trao đổi nhiệt là gì?

Máy bơm nhiệt rất hữu ích trong việc cắt giảm việc sử dụng năng lượng và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng theo cách thân thiện với môi trường. Sự hài lòng ngày càng tăng trên toàn thế giới với công nghệ HVAC đang thúc đẩy việc tìm kiếm những cách tốt hơn để làm cho bộ trao đổi nhiệt hiệu quả hơn.

Bộ trao đổi nhiệt rất quan trọng để giữ cho toàn bộ hệ thống bơm nhiệt hoạt động trơn tru. Trong khi tất cả các bộ trao đổi nhiệt bơm nhiệt đều có thiết kế cơ bản giống nhau, thì máy bơm nhiệt hàng đầu cần những bộ trao đổi nhiệt tốt nhất có thể. Hãy cùng tìm hiểu cách thức hoạt động của các bộ trao đổi nhiệt, thiết kế, tính phù hợp và các khía cạnh quan trọng khác của chúng.

Bộ trao đổi nhiệt là gì?

Bộ trao đổi nhiệt là một thiết bị xử lý các khía cạnh thiết yếu của quá trình năng lượng nhiệt. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt động lực học, cho phép truyền nhiệt giữa các chất lỏng có tính chất khác nhau. Có rất nhiều thiết kế trao đổi nhiệt, trải dài từ cải tiến thông thường đến cải tiến hiện đại.

Các tính năng thiết kế cụ thể bị ảnh hưởng bởi các ứng dụng khác nhau như nhà máy chế biến công nghiệp. Bộ trao đổi nhiệt đã được chấp nhận rộng rãi ởhệ thống HVACdo khả năng điều chỉnh nhiệt độ hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Việc sử dụng chúng tronghệ thống lạnhcũng được đón nhận rộng rãi.

Trao đổi nhiệt như thế nào?

Nguyên lý động lực nhiệt chi phối cách truyền nhiệt bên trong thiết bị. Nhiệt tự nhiên di chuyển từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. Hệ thống bơm nhiệt chủ yếu truyền nhiệt từ nguồn nhiệt sang tản nhiệt, hoạt động theo nguyên tắc di chuyển nhiệt chứ không tạo ra nhiệt.

Các phương thức truyền nhiệt khác nhau đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả trong chất làm mát. Bộ trao đổi nhiệt không phải là một bộ phận đơn lẻ mà là sự kết hợp của các cuộn dây, tấm, ống và các bộ phận khác hoạt động cùng nhau để tạo điều kiện trao đổi nhiệt. Hãy tìm hiểu sâu hơn:

●dẫn truyền- Điều này liên quan đến sự truyền nhiệt giữa các phân tử có động năng khác nhau. Khi các phân tử va chạm nhau, những phân tử có năng lượng cao hơn sẽ truyền nhiệt cho những phân tử có năng lượng thấp hơn. Bộ trao đổi nhiệt sử dụng các bức tường đóng vai trò là rào cản giữa các chất lỏng, tạo điều kiện dẫn truyền. Chúng hoạt động dựa trên Định luật dẫn nhiệt của Fourier, tiếp tục cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng nhiệt.

●đối lưu -Được điều chỉnh bởi Định luật làm mát của Newton, quá trình này liên quan đến việc truyền năng lượng nhiệt khi các phân tử di chuyển dọc theo thành của bộ trao đổi nhiệt. Các phân tử được làm nóng nở ra và dâng lên do mật độ thấp hơn, truyền nhiệt sang các phân tử lạnh hơn khi chúng di chuyển. Quá trình liên tục này tạo ra dòng đối lưu.

●Bức xạ nhiệt-Trong quá trình này, năng lượng điện từ được phát ra từ bề mặt có nhiệt độ cao. Không giống như sự dẫn truyền và đối lưu, bức xạ không cần môi trường truyền và chảy tự do.

Các loại trao đổi nhiệt

Các loại bộ trao đổi nhiệt khác nhau phục vụ các chức năng khác nhau, trong đó loại tiếp xúc gián tiếp là một loại. Những bộ trao đổi nhiệt này sử dụng các tấm và ống làm vách ngăn, đảm bảo rằng các chất lỏng liên quan không trộn lẫn trong quá trình trao đổi nhiệt.

Thường được chế tạo từ kim loại, thành của ống hoặc tấm là thành phần chính. Bộ trao đổi nhiệt gián tiếp có thể được phân loại thành:

●Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm- Các thiết bị này bao gồm các tấm mỏng được xếp chặt chẽ với nhau, cho phép dòng chất lỏng riêng biệt. Họ thường sử dụng cấu hình dòng chảy ngược dòng và cung cấp các tùy chọn tùy chỉnh như vây gối hoặc vây tấm.

●Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống- Loại này bao gồm nhiều ống được đặt trong một vỏ hình trụ lớn hơn. Các ống được cách ly, với chất lỏng chảy bên trong và trên bề mặt bên ngoài của các ống trao đổi nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và dạng ống hỗ trợ cả cấu hình dòng chảy ngược dòng và dòng chảy đồng thời, đồng thời tương thích với cả chất lỏng một pha và hai pha.

Bộ trao đổi nhiệt hoạt động như thế nào?

Bộ trao đổi nhiệt hoạt động như thế nào

Bộ trao đổi nhiệt là dụng cụ được thiết kế để cho phép truyền nhiệt giữa các phân tử chất lỏng có nhiệt độ khác nhau. Bộ trao đổi nhiệt của máy điều hòa không khí tương thích với nhiều loại chất lỏng khác nhau được phân loại là chất lỏng xử lý hoặc chất lỏng tiện ích.

Chất làm lạnh là chất lỏng thường được sử dụng trong máy bơm nhiệt hiện đại, là thành phần quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau cho cả hoạt động sưởi ấm và làm mát.

Chức năng của bộ trao đổi nhiệt trong hệ thống HVAC

Về cơ bản, hệ thống HVAC sử dụng không gian để trao đổi năng lượng nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt trong hệ thống HVAC hoạt động bằng cách trao đổi nhiệt và không khí lạnh. Các vấn đề với bộ trao đổi nhiệt có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tổng thể của hệ thống HVAC.

 Bộ trao đổi nhiệt bị trục trặc không tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi nhiệt, dẫn đến khó chịu và ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong tòa nhà.