1. Aplicació d’intercanviadors de calor de la placa en aire condicionat comercial
(I) Aplicació en cicle de refrigeració al sistema de refrigeració dels condicionadors comercials comercials, els intercanviadors de calor de la placa s'utilitzen principalment com a condensadors i evaporadors. Quan s'utilitza com a condensador, el refrigerant gasós es refreda i es condensa en líquid a l'intercanviador de calor de la placa. Per exemple, al sistema central d’aire condicionat d’un gran centre comercial, el gas refrigerant de refrigerant d’alta temperatura i d’alta pressió es descarrega del compressor entra al condensador de la placa i mitjançant l’intercanvi de calor amb el medi de refrigeració (normalment l’aire o l’aigua), el La calor es treu i l’estat del refrigerant canvia, completant així un enllaç clau del cicle de refrigeració. Quan s’utilitza com a evaporador, el refrigerant líquid s’evapora i absorbeix la calor a l’intercanviador de calor de la placa, reduint la temperatura del medi refrigerat (com l’aire). Prenent com a exemple el sistema d’aire condicionat d’un hotel, el refrigerant absorbeix la calor de l’aire interior de l’evaporador de la placa per aconseguir el refredament de l’aire interior.
(Ii) Aplicació en el cicle de calefacció en el procés de calefacció dels aire condicionat comercial de la bomba de calor, els intercanviadors de calor de la placa també tenen un paper important. Es pot utilitzar com a condensador per alliberar calor. Per exemple, quan alguns centres comercials del nord utilitzen sistemes de climatització de la bomba de calor per escalfar -se a l’hivern, la calor del refrigerant es transfereix a l’aire interior a través de l’intercanviador de calor de la placa per augmentar la temperatura interior. Al mateix temps, en l’etapa de refrigeració inversa del cicle de calefacció (per descongelar i altres funcions), l’intercanviador de calor de la placa pot funcionar com a evaporador.
(Iii) Les aplicacions per millorar l'eficiència energètica ja que l'intercanviador de calor de la placa té una alta eficiència de transferència de calor, pot fer que l'intercanvi de calor entre el refrigerant i el medi de refrigeració/escalfament sigui més complet. Això ajuda a millorar la relació d’eficiència energètica (EER o COP) de tot el sistema de climatització comercial. Per exemple, en comparació amb els intercanviadors de calor tradicionals de closca i tubs, els intercanviadors de calor de la placa poden augmentar l’eficiència energètica del sistema d’aire condicionat en un 10%-30%, reduir el consum d’energia i reduir els costos operatius.
II. Requisits tècnics per als intercanviadors de calor de la placa en condicionadors comercials
(I) El rendiment de transferència de calor requereix un coeficient de transferència de calor elevat: l’intercanviador de calor de la placa ha de tenir un coeficient de transferència de calor elevat per assegurar una transferència de calor eficient sota una petita diferència de temperatura. Generalment, el coeficient de transferència de calor és necessari entre 2 0 00 i 8000W/(m² ・ k), i el valor específic varia segons les condicions de refrigerant i de treball. Això es deu al fet que un coeficient de transferència de calor elevat pot reduir la zona d’intercanvi de calor de l’intercanviador de calor, reduint així la mida i el cost de l’equip. Bona eficiència d'intercanvi de calor: el factor de correcció de la diferència de temperatura de la diferència (f) logarítmica de l'intercanviador de calor de la placa hauria d'estar el més proper a 1 possible. Per exemple, en les condicions de disseny, el valor F és superior a 0,9, cosa que significa que la diferència de temperatura mitjana real és molt propera a la diferència teòrica de la temperatura de la mitjana, cosa que pot assegurar l’elevada eficiència del procés d’intercanvi de calor i reduir la pèrdua d’energia .
(Ii) El rendiment de resistència a la pressió requereix la capacitat de suportar la pressió alta: Durant el funcionament dels sistemes de climatització comercial, la pressió del refrigerant canviarà. L’intercanviador de calor de la placa ha de ser capaç de suportar pressions més altes i la pressió general de disseny no ha de ser inferior a 3. 0 MPA per assegurar la seguretat en diverses condicions de treball (com ara l’inici, l’aturada, els canvis de càrrega, etc. )). Especialment per a sistemes d’aire condicionat que utilitzen refrigerants d’alta pressió com R41 0 A, és essencial una resistència a la pressió més alta. Control de caiguda de pressió: alhora que garanteix una resistència a la pressió suficient, també és necessari controlar la caiguda de pressió del refrigerant i el medi a l’intercanviador de calor de la placa. Normalment es requereix que la caiguda de pressió al costat del refrigerant no excedeixi 0. La caiguda de pressió menor ajuda a reduir el consum d’energia del compressor i a millorar l’eficiència de funcionament del sistema.
(Iii) Requisits de material Resistència a la corrosió: a causa de les diferents propietats químiques del refrigerant i del medi de refrigeració/escalfament, el material de l'intercanviador de calor de la placa ha de tenir una bona resistència a la corrosió. Per exemple, per a un sistema amb aigua com a medi de refrigeració, el material de la placa de l’intercanviador de calor sol estar fabricat en acer inoxidable (com 316L) perquè pot resistir la corrosió mitjançant components corrosius com ara ions clorur en aigua. Per a algunes combinacions especials sobre mitjans de refrigerant, també es poden requerir recobriments especials o materials d’aliatge per millorar la resistència a la corrosió. Bona conductivitat tèrmica: La conductivitat tèrmica del material afecta directament l’eficiència de l’intercanvi de calor de l’intercanviador de calor. La conductivitat tèrmica del material de la placa és generalment necessària entre 10-200 w/(m ・ k). Per exemple, els aliatges de coure i coure són materials utilitzats habitualment amb una bona conductivitat tèrmica, però tenint en compte factors com la resistència al cost i la corrosió, de vegades s’utilitzen materials compostos per assegurar una determinada conductivitat tèrmica i complir altres requisits de rendiment.
(Iv) Requisits de rendiment de segellat per evitar fuites: el rendiment de segellat de l’intercanviador de calor de la placa és crucial, perquè les fuites de refrigerants no només afectaran el rendiment del sistema d’aire condicionat, sinó que també causarà danys al medi ambient i a la salut humana. Generalment es requereix que la velocitat de fuita de l’intercanviador de calor de la placa hagi de ser inferior a 1 × 10⁻⁶m³/(s ・ m) (fuga per metre de longitud de segellat en condicions estàndard) a la pressió i la temperatura de disseny. Per tal d’assegurar un bon segell, el material de la junta de segellat ha de tenir una bona compatibilitat amb el refrigerant i el medi i ser capaç de mantenir l’elasticitat i el rendiment de segellat durant l’ús a llarg termini. Resistència a la temperatura i resistència a l’envelliment: la junta de segellat ha de ser capaç de suportar els canvis de temperatura durant el funcionament d’aire condicionat comercial. Normalment es requereix poder treballar normalment en el rang de temperatures de -20 grau fins a 150 graus i no envellirà, endurirà o perdrà l'elasticitat en ambients de temperatura i química alta a llarg termini. Per exemple, les juntes de segellat de cautxú de nitril (NBR) són adequats per a refrigerants generals i intervals de temperatura, mentre que es poden requerir materials de tancament d’alt rendiment com Fluororubber (FKM) per a ambients d’alta temperatura.
(V) La compactació i la facilitat de manteniment requereixen un disseny estructural compacte: en sistemes de climatització comercial, l'espai és sovint limitat. L’intercanviador de calor de la placa ha de tenir una estructura compacta i el seu coeficient de transferència de calor de volum (transferència de calor per volum d’unitat) generalment està per sobre de 3000-10000 w/(m³ ・ k) per aconseguir una transferència de calor més gran en un limitat espai. Al mateix temps, l'estructura compacta també ajuda a reduir la càrrega del refrigerant i el pes global del sistema. Fàcil de netejar i mantenir: Després d’utilitzar a llarg termini, la superfície de l’intercanviador de calor de la placa pot ser escalada o bloquejada per impureses, afectant l’eficiència de l’intercanvi de calor. Per tant, hauria de ser fàcil de desmuntar i netejar, com ara utilitzar una estructura de plaques desmuntables, que és convenient per als usuaris inspeccionar, netejar i mantenir l’interior de l’intercanviador de calor per assegurar el seu rendiment operatiu estable a llarg termini.
